JP3609450B2 - Intermediate steam valve control device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、原子力・火力発電所等の蒸気タービンの蒸気弁制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図13に火力発電所における蒸気タービン系統の一例を示す。
【0003】
蒸気発生器1で発生した蒸気が、タービン運転中には全開となっている主蒸気止め弁2を通して、蒸気加減弁(以下、CVと略称する)3へ入り、この弁の開度により調整された蒸気量が、高圧タービン4へ入る。そして、高圧タービン4で仕事を終えた蒸気が、再熱器5へ入り熱量を加えて中間蒸気弁(以下、IVと略称する)6に入り、この弁で調整した蒸気量が低圧タービン7へ流入する。そして、低圧タービン7で仕事をした蒸気が、復水器8へ排出されて復水系へ回収される。
【0004】
低圧タービン7の軸端には、発電機9が直結され、タービンで得た機械出力が電気出力に変換されて負荷10に電気を供給する。また、高圧タービン4の軸端側には、タービン速度に比例した速度信号S2を検出するための速度検出器4Sが設置されている。高圧タービン4の出口には、タービンの機械的出力に比例したタービン排気による蒸気圧力値TP1を検出する圧力検出器4Eが設置され、発電機9の出力には、負荷10に比例した発電機負荷値G1を検出するための負荷検出器9Gが設置されている。
【0005】
以上説明した蒸気タービン系統における制御装置の一例を図14に示す。
【0006】
まず、開度指令算出部50では、タービンの基準速度設定器11によって設定された基準速度設定信号S1から速度検出器4Sにより検出されたタービン速度信号S2が加算器12により差し引かれ得られた速度偏差信号S3が、CV係数器13とIV係数器16に入力される。
【0007】
CV係数器13では速度偏差信号S3に対してどの程度の割合でCV開度を調整するかの設定がされ、これをCV速度調定率と呼び、その設定は一般に、速度偏差信号S3が定格タービン速度の略5%で弁開度を100%変化させるように設定しCV1信号が出力される。
【0008】
開度設定器14は、必要とするタービン出力となるように、運転員によって設定されるもので、開度設定値P1とCV係数器13からの信号CV1とが加算器15により加算されてCV開度指令値CV2となる。そして、図示省略するCV開度調節回路によりCV3の開度がCV開度指令値CV2と等しくなるように制御される。
【0009】
一方、IV6の制御の方では、IV係数器16が速度偏差信号S3に対してどの程度の割合でIV開度を調整するかの設定をし、これをIV速度調定率と呼び、その設定は一般に、速度偏差信号S3が定格タービン速度の略2%で弁開度を100%変化させるように設定して信号IV1が出力される。
【0010】
CV/IV係数器17は、CV係数器13とIV係数器16の係数比率を設定しているもので、前述のCV速度調定率5%、IV速度調定率2%としている場合は、5%÷2%=2.5倍という係数値を乗じて信号IV2を出力する。また、全開値設定器18は全開信号(100%)IV3を固定設定している。これによって、信号IV1,IV2と全開信号IV3とは加算器19によって加算され、IV開度指令値IV4となる。
【0011】
次に、フィードバック制御部51では、IV開度指令値IV4と弁開度検出器25により検出されたIV実開度値IV5とが加算器20に入力して加算器20から両者の偏差信号IV6が出力される。この偏差信号IV16は増幅器21へ入力されて、ここで、比例増幅されて得られた信号IV7が正極性信号制限器22へ入力される。この正極性信号制限器22では正極性信号の最大値が制限され、弁開度の開方向変化率が制限される。
【0012】
続いて、正極性信号制限器22の出力IV8が電気/油圧変換器23へ入力され、電気/油圧変換器23では電気信号を油圧信号IV9へ変換し、電気信号が正極性のときは開方向に、負極性のときは閉方向に、信号の大きさに比例して弁の開閉速度を変化させて油圧信号IV9を出力する。
【0013】
そして、油圧で駆動する弁操作器24により機械位置信号IV10へ変換してIV6の開度を調整する。
【0014】
この結果、フィードバック制御部51によって偏差信号IV6,IV7が零となるように閉ループ制御がされる。
【0015】
一方、弁急閉信号出力部52では、後述する急閉電気信号IV12により、急閉操作器29に内蔵している電磁弁を励磁してIV6を急速に全閉するようになっている。
【0016】
すなわち、増幅器21の出力信号IV7が、閉め偏差検出器26へ入力される。そして、IV開度指令値IV4がIV実開度値IV5よりも小さく、増幅器21の出力信号IV7が負極性方向となり、かつ、信号の大きさが電気/油圧変換器23の定格最大値を越えると、閉め偏差大の信号IV11が出力されるようになっている。
【0017】
また、図13に示す圧力検出器4Eによって検出されたタービン出力に比例した圧力信号TP1が急閉値検出器27へ入力される。急閉値検出器27ではタービン出力がIV6を急速閉動作させる必要が生じたことを検出して信号TP2を出力する。そして、閉め偏差大の信号IV11と信号TP2とが論理積演算器28で演算され、その急閉電気信号IV12が急閉操作器29へ入力されて信号IV13を弁操作器24へ出力してIV6の開度を急速に全閉とする。
【0018】
ここで、IV6の作用を図15乃至図20を参照して説明する。
【0019】
最初に、図14の開度設定器14が出力する開度設定値P1を100%(CV開度全開相当値)一定としたとき、図15に示す如くタービン速度信号S2の変化に対してIV開度指令値IV4は全開一定で、IV開度指令値IV4がタービン速度信号S2の105%以上から閉方向となり、107%で全閉とするようにしている。これに対してCV開度指令値CV2がタービン速度信号S2の100%から閉方向となり105%で全閉とするようにしている。
【0020】
ところで、一般に、タービン速度は電力系統と同期している関係で定格の略±1%以下であるが、発電機が電力系統から切り離されたような場合には、タービン速度が異常に加速する。このような異常事態のときには、開度設定器14が出力する開度設定値P1を瞬時に零に設定する。このときのタービン速度信号S2の変化に対する弁開度の動作は、図16に示すように、タービン速度信号S2が100%から僅かでも増加するとIV開度指令値IV4が全開値から閉方向へ動作を開始してタービン速度信号S2が102%で全閉とする。
【0021】
上記動作を詳細に説明すると、図17に示すように、まず、時刻t1に解列がされたとして開度設定器14の開度設定値P1が零に設定され、信号IV2も零が加算器19へ入力される。このためにIV開度指令値IV4が急閉を開始し、時刻t2にこのIV開度指令値IV4とIV実開度値IV5との偏差が5%以上となると、閉め偏差検出器26から閉め偏差大の信号IV11が時刻t3まで論理積演算器28へ出力される。
【0022】
この状態のとき、IV6が閉まっているため圧力検出器4Eからの圧力信号TP1も上昇しており、急閉値検出器27から出力信号TP2もON信号となって論理積演算器28へ入力される。これに伴い、論理積演算器28から急閉電気信号IV12が急閉操作器29へ出力され信号IV13が弁操作器24へ出力されてIV6を急閉させ時刻t4にIV実開度値IV5が全閉とされる。
【0023】
その後に、IV開度指令値IV4が時刻t5に全閉信号となり、さらに、時刻t6になると今度は逆に、IV開度偏差値IV7が−5%以上となって時刻t6から時刻t7にかけて閉め偏差検出器26から閉め偏差大の信号IV11が論理積演算器28へ入力され、さらに、IV6を閉めるようにされる。
【0024】
やがて、タービンの回転エネルギーが頂点に達すると、徐々にタービン速度信号S2が低下して、時刻t8に102%となり、これに応じてIV開度指令値IV4も上昇を開始し、IV実開度値IV5も僅かに開方向へ移行する。
【0025】
このように、タービン速度信号S2の急激な増加に比例して、IV開度指令値IV4が全開値から急激に減少するが、IV実開度値IV5は急減しない。これは電気/油圧変換器23に能力の限界があるためである。従って、このような状況では、IV開度指令とIV実開度の偏差値が負極性方向に大きくなるので、この状態を閉め偏差検出器26が検出して(本実施例では閉め偏差出器26の検出値を−5%としている)この信号で急閉操作器29を作動させて弁を急閉させるようにしている。
【0026】
また、急閉値検出器27の検出値は、或るタービン出力値で運転しているときに発電機負荷値が瞬時に零になると、タービン出力と発電機負荷間のアンバランスによりタービンが加速する。この最大加速値を規定値以下に抑えるために、電気/油圧変換器23だけの能力では不十分である。このために弁急閉信号出力部52の急閉操作器29を動作させ、タービン出力値以上を検出し、通常十数%の変化で動作させるのが一般的である。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図14に示す中間蒸気弁の制御装置では次の問題がある。
【0028】
第一には、タービンの低出力運転状態で、IV急閉動作が発生すると発電機トリップ等に至るおそれがある。
【0029】
一般に、高圧タービン4、低圧タービン7からなる多段式のタービンにおけるタービン出力の分担は後段になるほど出力分担率が高く、このため発電機負荷が喪失したような状況では低圧タービン7の急閉操作で行うことでタービン加速を十分に抑制することができるが次の問題がある。
【0030】
図18と図19には、タービンが低出力状態(5%出力)で運転(開度設定器14の開度設定値P1が5%)し、急閉値検出器27の設定値がタービン出力換算で5%未満、閉め偏差検出器26の検出が−5%にした場合のタービン速度信号S2の変化に対するIV6の制御の状況を示している。
【0031】
これにより、図18に示す如く、開度設定器14の開度設定値P1が5%のためにIV開度指令値IV4はタービン速度信号S2が100.25%を越えると、100%(全開)から閉まり始めて、102.5%の点で0%(全閉)となる特性になっている。
【0032】
この状況のような特性で、図19に示すようにタービン速度信号S2が急速に上昇し始めると(時刻t1)、IV開度指令値IV4が急速に低下する(時刻t2)。これに対してIV実開度値IV5がIV開度指令値IV4に追従できず、しばらくして閉め偏差検出器26から閉め偏差大の信号IV11が出力され(時刻t3)IV6は急速に全閉となる(時刻t4)。
【0033】
この図19に示すように、IV開度指令値IV4が最低でも87.5%までしか低下しないのにIV実開度値IV5が全閉になってしまう。これは、急閉操作器29に内蔵されている電磁弁を一旦励磁すれば、弁を確実に全閉にさせるために、電磁弁の励磁を解除しても途中開度からは復旧できない特性をもっているためである。
【0034】
また、IV開度指令値IV4が87.5%まで低下した後に急速に上昇方向に回復するのに対して、IV実開度値IV5の回復速度が遅いのは、正極性信号制限器22によりIV6の開度の開方向変化率が制限されているためでもある。
【0035】
このような動作はタービン速度が定格値から高々0.25%上昇しただけで発生する。従って、一般に電力系統の全体容量が少ない系統でのタービン速度(電力系統周波数に同じ)は±0.5〜1%程度の急速な動揺が発生することは希ではなく上記したIV急閉動作が発生する可能性が大である。
【0036】
このようなIV急閉動作によってIV実開度値IV5が全閉になると、タービン出力分担率の大きい低圧タービン7の出力分が喪失して出力値が異常に低下し、低出力運転状態では電力系統側から発電機側に電力が流入する逆電力状態となり発電機保護機能が作動して発電機トリップにいたるおそれがあるという問題がある。
【0037】
なお、開度設定器14から開度設定値P1を増加させたタービン出力が高い運転では、IV開度指令値IV4が全開値から低下しはじめタービン速度値も大きくなるので通常の電力系統の動揺程度ではIV急閉動作が発生しにくくなり、発電機負荷喪失のような事故時のタービン速度の異常加速時のみIV急閉動作が行われる。
【0038】
第二には、発電機負荷が喪失した後のIV6の急閉の繰り返しによってタービン速度がなかなか整定しないという問題がある。
【0039】
この問題を図20に示すタービン出力100%状態から発電機負荷が喪失した後のIV6の制御の作用図を参照して説明する。
【0040】
まず、発電機負荷が喪失すると(時刻t1)、開度設定器14からの開度設定値P1が100%から0%に設定される。このため、IV開度指令値IV4はタービン速度信号S2が100%から僅かでも上昇すると閉方向となり、閉め偏差検出器26から閉め偏差大の信号IV11がONとなって論理積演算器28を介して急閉操作器29を動作させIV6の開度は全閉となる(時刻t2)。
【0041】
また、図20では示していないがCV3の開度はIV実開度値IV5が全閉になるよりも僅かに早いタイミングで急速全閉となり、高圧タービン4へ蒸気発生器1からの蒸気流入はなくなる。
【0042】
一方、IV実開度値IV5が全閉になるために、それまで通過していた蒸気の残留分が高圧タービン4の出口から低圧タービン7の入口の間に滞留するために高圧タービン4の排気である蒸気圧力値TP1はさほど低下しない。
【0043】
そして、タービン速度信号S2が1回目のピークを過ぎて降下し、102%速度よりも下がる(時刻t3)と、IV開度指令値IV4が0%から増加し始めてIV実開度値IV5も開き始めるが、このときのタービン速度の降下率が比較的速いために正極性信号制限器22による弁開方向変化率制限値に制限されている。
【0044】
この時点でIV6の開度が開くと、高圧タービン4の出口から低圧タービン7の入口の間に滞留していた蒸気が低圧タービン7に流入して復水器8に排出され蒸気圧力値TP1が減少する。ところがタービン出力分担率の大きい低圧タービンに残留蒸気が流入しているのでタービンが出力を発生、すなわち、タービン速度が再び上昇(時刻t4)してIV開度指令値IV4が急閉するため、閉め偏差検出器26が動作してIV急速全閉動作が行われる(時刻t5)。
【0045】
以降、タービン速度が2回目のピークを過ぎた後に再び速度が降下しIV6の開度が再び開き始める(時刻t6)。このときには残留蒸気が少なくなっているのでタービン加速率は小さい。また、時刻t8から時刻t9にかけて閉め偏差大の信号IV11がONとなっているが、蒸気圧力値TP1が急閉値検出設定以下でOFF信号のため急閉操作器29が動作しない。
【0046】
以上の説明では、時刻t1と時刻t5で2回のIV急閉動作しか行われていないが、実際には、タービンの慣性時定数や残留蒸気量によって時刻t1以降にIV急閉動作が頻繁に行われて、タービン速度がなかなか整定しないという不都合がある。
【0047】
そこで、本発明の第1の目的は、通常のタービン出力運転状態において、通常発生する電力系統動揺によるタービン速度変動では、不要に中間蒸気弁の急閉動作を行わずに安定なタービン出力を得るようにし、また、発電機負荷が喪失したときに生じる大きなタービン加速に対しては、中間蒸気弁の急閉動作を行いタービン加速値を規定値以下に抑えるようにし、また、第2の目的は、発電機負荷が喪失した後の中間蒸気弁の急閉繰り返しを抑制して中間蒸気弁によるタービン速度制御を円滑に行い、早期にタービン速度を定格値に整定するようにすることである。
【0048】
【課題を解決するための手段】
第1の発明群(請求項1〜7に記載の発明)は、タービン速度信号と基準速度設定信号とから得られる偏差速度信号に基づいて中間蒸気弁の開度指令値を算出する開度指令算出部と、この開度指令算出部により算出された開度指令値に中間蒸気弁の実開度値が追従するように弁操作器を介して中間蒸気弁を開閉制御するフィードバック制御部と、このフィードバック制御部の制御系と別に緊急時に急閉電気信号を急閉操作器へ出力して弁操作器を介して前記中間蒸気弁を急閉させる弁急閉信号出力部とを有する中間蒸気弁の制御装置において、弁急閉信号出力部は、タービン低出力状態で、かつ、通常のタービン加速状態で不要な中間蒸気弁の急閉を阻止する手段を設けるようにしたものである。
【0049】
第2の発明群(請求項8,9に記載の発明)は、タービン速度信号と基準速度設定信号とから得られる偏差速度信号に基づいて中間蒸気弁の開度指令値を算出する開度指令算出部と、この開度指令算出部により算出された開度指令値に中間蒸気弁の実開度値が追従するように弁操作器を介して中間蒸気弁を開閉制御するフィードバック制御部と、このフィードバック制御部の制御系と別に緊急時に急閉電気信号を急閉操作器へ出力して弁操作器を介して中間蒸気弁を急閉させる弁急閉信号出力部とを有する中間蒸気弁の制御装置において、フィードバック制御部は、開度指令値の開方向変化率または開度指令値と実開度値との偏差に基づく信号の開方向変化率を発電機負荷値に応じて増減する制限値によって制限する手段を設けるようにしたものである。
【0050】
【作用】
第1の発明群(請求項1〜7に記載の発明)は、通常のタービン出力運転状態において、通常発生する電力系統動揺によるタービン速度変動では不要な中間蒸気弁急閉動作を行わずに安定なタービン運転を継続でき、低出力での逆電力保護作動による発電機トリップが発生することがない。また、発電機負荷が喪失したときに生じる大きなタービン加速に対しては、従来通りに中間蒸気弁急閉動作を行いタービン加速値を規定値以下に抑えるようにすることができる。
【0051】
第2の発明群(請求項8,9に記載の発明)は、発電機負荷が喪失した後の中間蒸気弁再開動作時に低圧タービンへの蒸気流入が緩やかに行われるので、不要なタービン加速が生じない。このため中間蒸気弁急閉動作繰り返しが発生しないので中間蒸気弁によるタービン速度制御を円滑に行い、早期にタービン速度を定格値に整定することができる。
【0052】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【0053】
図1は本発明の第1実施例を示す中間蒸気弁の制御装置の構成図である。
【0054】
図1において、従来例を示す図14と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第1実施例は、図14に示す弁急閉信号出力部52と構成を異にして、弁急閉信号出力部52Aとして論理積演算器28Aを設け、IV指令値検出器30を追設したことである。
【0055】
論理積演算器28Aは、IV指令値検出器30からの出力信号IV14と、閉め偏差検出器26からの閉め偏差大の信号IV11と、急閉値検出器27からの出力信号TP2の三つのON信号を入力して論理積の成立によって得られた急閉電気信号IV12により急閉操作器29を動作させるものである。
【0056】
IV指令値検出器30は、IV開度指令値IV4を入力して、IV開度指令値IV4が所定の値以下となったときにON信号となる出力信号IV14を出力するものである。
【0057】
以上の構成で、IV指令値検出器30の動作設定を運用上のタービンの最低出力状態で、かつ、通常の電力系統動揺によるタービン速度の上昇程度では動作しないようにする。例えば、図18、図19で説明した運転状態(最低出力5%)では、通常のタービン速度上昇の最大値を1%とした場合に、1%上昇時のIV開度指令値IV4は62.5%となる。従って、IV指令値検出器30の動作設定を62.5%以下でON信号とするように設定して得られた出力信号IV14を論理積演算器28Aに入力する。
【0058】
この結果、タービン速度が急激に1%上昇して閉め偏差大の信号IV11がON信号になってもIV指令値検出器30からの出力信号IV14がOFF信号であり、急閉操作器29が作動することはない。
【0059】
このように、通常の電力系統動揺によるタービン加速状態では、IV急閉動作が行われないので安定なタービン出力運転を継続することができる。
【0060】
次に、本発明の第2実施例を図2を参照して説明する。
【0061】
図2において、第1実施例を示す図1と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第2実施例は、弁急閉信号出力部52Aの構成を異にして、弁急閉信号出力部52Bとして第1実施例と同様の閉め偏差検出器26と急閉値検出器27とを設け、さらに論理積演算器28Bと関数設定器31と加算器32と正極性信号検出器33とを設けている。
【0062】
関数設定器31は、蒸気圧力値TP1を入力して圧力値に応じた出力信号IV15を出力するもので、圧力の低い領域では小さい値を、圧力が高い領域では大きい値を出力するものである。
【0063】
加算器32は、関数設定器31からの出力信号IV15とIV開度指令値IV4を入力して、出力信号IV15からIV開度指令値IV4を差し引いて得られた偏差信号IV16を出力するものである。
【0064】
正極性信号検出器33は、偏差信号IV16を入力して、信号が正極性になったときにONとなる出力信号IV17を出力するものである。
【0065】
論理積演算器28Bは、出力信号IV17と、閉め偏差検出器26の閉め偏差大の信号IV11と、急閉値検出器27の出力信号TP2の三つのON信号を入力して、得られたON信号の急閉電気信号IV12により急閉操作器29を作動させるものである。
【0066】
以上の構成で、タービン出力に比例した蒸気圧力値TP1が関数設定器31へ入力して、図3に示すような特性の出力信号IV15が出力される。この関数設定器31では、タービン低圧力状態の蒸気圧力値TP1のとき62.5%の出力がされ、中圧力から高圧力に従って上昇する関数設定がされている。関数設定器31からの出力信号IV15とIV開度指令値IV4とが加算器32によって比較される。このとき、IV開度指令値IV4が出力信号IV15よりも小さくなると、正極性信号検出器33により検出されて得られた出力信号IV17のON信号が論理積演算器28Bへ入力される。
【0067】
この結果、タービン低出力状態で、かつ、通常のタービン加速では、急閉操作器29が作動することがなく、タービン高出力状態でのタービン加速では急閉操作器29の作動点を早めることができる。
【0068】
第1の実施例では、タービン出力が高い状態で運転している状況で発電機負荷喪失のような大きな負荷急減でタービン速度が異常に加速し、かつ、開度設定器14で開度設定値P1が零設定されない場合には、急閉操作器29の動作が遅れてタービン加速値が規定値以下に抑えられない可能性がある。例えば、開度設定値P1が30%で、IV指令値検出器30の動作設定を62.5%以下とした場合には、タービン速度が102.25%点でIV指令値検出器30から出力信号IV14がON信号となる。
【0069】
タービン出力が大きい状態で発電機負荷喪失が発生した場合、できるだけ早くIV急閉動作を行わないと僅かな時間遅れでタービン加速値が規定値を越えてしまう。以上を補うために、そのとき運転していたタービン出力状態に応じて第1実施例のIV指令値検出器30の動作設定値を本実施例による関数設定器31によって変更することができる。
【0070】
このように、タービン低出力状態で通常のタービン加速では、IV急閉作動することはなく、安定なタービン出力運転を継続することができる。また、タービン高出力状態のタービン加速ではIV急閉動作点を早めることができる。
【0071】
次に、本発明の第3実施例を図4を参照して説明する。
【0072】
図4において、第1実施例を示す図1と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第3実施例は第1実施例と弁急閉信号出力部52の構成を異にして、第1実施例と同様の閉め偏差検出器26と急閉値検出器27とを設け、さらに論理積演算器28Cと関数設定器31と加算器32と正極性信号検出器33と無駄時間設定器34とを設けている。
【0073】
関数設定器31は、後述する信号IV18を入力して圧力値に応じたIV開度指令検出値IV15を出力するもので圧力が低い領域では小さな値を出力し、圧力が高い領域では高い値を出力するものである。加算器32は、関数設定器31からの出力信号IV15とIV開度指令値IV4とを入力して、出力信号IV15からIV開度指令値IV4を減算して偏差信号IV16を出力するものである。
【0074】
正極性信号検出器33は、偏差信号IV16を入力して信号が正極性となったときONとなる信号IV17を出力するものである。無駄時間設定器34は、開度設定器14の開度設定値P1または発電機負荷値G1のいずれかの信号に対して所定の無駄時間の処理をするものである。
【0075】
論理積演算器28Cは、出力信号IV17と閉め偏差検出器26の閉め偏差大の信号IV11と急閉値検出器27の出力信号TP2との三つの論理積の成立によって得られる急閉電気信号IV12を急閉操作器29へ出力するものである。
【0076】
以上の構成で、開度設定器14の開度設定値P1または発電機負荷値G1のいずれかの信号が無駄時間設定器34へ入力される。無駄時間設定器34では、入力した信号を所定の時間遅らせて信号IV18を出力する。この信号IV18は関数設定器31へ入力され前述の第2実施例で示したのとほぼ同じ特性の出力信号IV15を出力する。
【0077】
そして、出力信号IV15とIV開度指令値IV4とが加算器12へ入力されて、加算器12によって出力信号IV15からIV開度指令値IV4が差し引かれ得られた偏差信号IV16が出力される。この偏差信号IV16が正極性信号検出器33へ入力されて、信号が正極性になったときにONとなる出力信号IV17が出力される。
【0078】
次に、この出力信号IV17と閉め偏差検出器26の閉め偏差大の信号IV11と、急閉値検出器27の出力信号TP2の三つの信号が論理積演算器28Cへ入力されて、得られた急閉電気信号IV12により急閉操作器29を動作させる。
【0079】
第3実施例は第2実施例に対して、出力信号IV15の値を開度設定値P1または発電機負荷値G1に応じて変化するようにしたもので、最初に開度設定値P1または発電機負荷値G1が無駄時間設定器34に入力して所定の無駄時間を経過した後に信号IV18を出力する。このとき、発電機負荷が喪失してタービンが加速しIV開度指令が充分に閉まる領域に到達するまでの時間分を無駄時間として設定する。
【0080】
また、発電機負荷信号を入力した場合でも前述のような考え方で無駄時間設定器34に時間設定を行う。これは、一般にタービンが高出力状態で発電機負荷喪失が発生した場合には、発電機負荷喪失状態を検出して開度設定値P1を零にするので、零にする直前の値で出力信号IV15を算出するためであり、発電機負荷喪失後では、タービン低出力状態と同様の値になってしまうためである。
【0081】
無駄時間設定器34を施された信号IV18は、前述の第2実施例と同様の設定がされた関数設定器31に入力して出力信号IV15を得る。これによって、タービン低出力状態での通常のタービン加速ではIV急閉が動作することはなく、安定なタービン出力運転を継続することができる。また、タービン高出力状態でのタービン加速ではIV急閉動作点を早めることができる。
【0082】
次に、本発明の第4実施例を図5を参照して説明する。
【0083】
図5において、第1実施例を示す図1と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第4実施例は弁急閉信号出力部52の構成を異にて弁急閉信号出力部52Dとし、第1実施例と同様の急閉値検出器27を設け、さらに論理積演算器28Dと関数設定器35と加算器36と負極性信号検出器37とを設けている。
【0084】
関数設定器35は、蒸気圧力値TP1を入力して圧力値に応じた信号IV19を出力するもので、蒸気圧力値TP1が低い領域で、大きな値を出力し、蒸気圧力値TP1が高い領域で、小さい値を出力するものである。
【0085】
加算器36は、関数設定器35からの出力信号IV19と増幅器21からのIV開度偏差値IV7とを入力して加算して加算信号IV20を出力するものである。
【0086】
負極性信号検出器37は、加算信号IV20を入力して信号が負極性となったときONとなる信号IV21を出力するものである。
【0087】
論理積演算器28Dは、出力信号TP2と信号IV21の二つのON信号を入力して得られたON信号を急閉電気信号IV12として急閉操作器29を作動させるものである。
【0088】
以上の構成で、蒸気圧力値TP1が関数設定器35へ入力され圧力値に応じた信号IV19が出力される。この関数設定器35は、例えば、図6に示すように、圧力が低い領域では大きな値を出力し、圧力が高い領域では小さい値を出力する。
【0089】
信号IV19とIV開度偏差値IV7とは、加算器36へ入力されて、両者が加算され得られた加算信号IV20が負極性信号検出器37へ入力されて、信号が負極性になったときにONとなる信号IV21が出力される。
【0090】
次に、信号IV21と急閉値検出器27の出力信号TP2の二つの信号が論理積演算器28へ入力されて、得られた出力信号IV12により急閉操作器29を動作させる。
【0091】
従来例における閉め偏差検出器26の動作点は固定値としていたが、第4実施例はタービン出力におうじて動作点が変化するのが特徴的である。つまり、タービン出力に比例した蒸気圧力値TP1が関数設定器35へ入力されて、図6に示す特性の信号IV19が出力される。
【0092】
この関数設定の方法の一例として、図18、図19で説明した運転状態(出力5%)では、通常のタービン速度上昇の最大値を1%とした場合に、1%上昇時のIV開度指令値IV4は62.5%となる。このIV開度指令値IV4が急速に減少してIV開度が追従できなかったことを想定して信号を37.5%(100−62.5=37.5%)にする。
【0093】
また、タービン出力が大きい状態で発電機負荷喪失が発生した場合、できるだけ早くIV急閉動作を行わないと僅かな時間遅れでタービン加速値が規定値を越えてしまうので、高い出力では動作設定を小さくして早めに閉め偏差検出が行われるようにする。
【0094】
このようにタービン低出力状態での通常のタービン加速ではIV急閉が動作することはなく、安定なタービン出力運転を継続することができる。また、タービン高出力状態でのタービン加速ではIV急閉動作点を早めることができる。
【0095】
次に、本発明の第5実施例を図7を参照して説明する。
【0096】
図7において、第1実施例を示す図1と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第5実施例は、弁急閉信号出力部52を異にて弁急閉信号出力部52Eとして、第1実施例と同様の急閉値検出器27を設け、さらに、論理積演算器28Eと、無駄時間設定器34と関数設定器35と加算器36と負極性信号検出器37とを設けている。
【0097】
無駄時間設定器34は、開度設定器14からの開度設定値P1または発電機負荷値G1のいずれかの信号に対して所定の無駄時間を処理するものである。
【0098】
関数設定器35は、信号IV22の低い領域で大きな値を出力し、信号IV22が高い領域で小さな値を出力するものである。
【0099】
加算器36は、関数設定器35からの出力信号IV19と増幅器21からのIV開度偏差値IV7とを入力して加算信号IV20を出力するものである。
【0100】
負極性信号検出器37は、加算信号IV20を入力して信号が負極性となったときONとなる信号IV21を出力するものである。
【0101】
論理積演算器28Eは、出力信号TP2と信号IV21の二つのON信号を入力して得られたON信号を急閉電気信号IV12として急閉操作器29を作動させるものである。
【0102】
以上の構成で、開度設定器14からの開度設定値P1または発電機負荷値G1のいずれかの信号が無駄時間設定器34へ入力される。この無駄時間設定器34は前述の第3実施例と同じで、入力信号が所定の時間遅らせた信号IV22が出力される。信号IV22は関数設定器35へ入力し前述の第4実施例で示したのとほぼ同じ特性の信号IV19が出力される。
【0103】
信号IV19とIV開度偏差値IV7とは加算器36へ入力して、両者が加算され得られた加算信号IV20が出力される。この加算信号IV20が負極性信号検出器37へ入力されて、信号が負極性になったときにONとなる信号IV21が出力される。
【0104】
そして、この出力信号IV21と急閉値検出器27の出力信号TP2の二つの信号が論理積演算器28Eへ入力されて、得られた急閉電気信号IV12により急閉操作器29が動作される。
【0105】
これにより、第5実施例は、第4実施例に対して、信号IV19の値を開度設定値P1または発電機負荷値G1に応じて変化するようにしたもので、開度設定値P1または発電機負荷値G1が無駄時間設定器34へ入力して所定の無駄時間を経過した後に信号IV22を出力する。この無駄時間は発電機負荷が喪失してタービンが加速しIV開度指令が充分に閉まり、閉め偏差が生じる領域に到達するまでの時間分として設定する。また、発電機負荷信号を入力した場合でも前述のような考えで時間設定を行う。
【0106】
これは第4実施例と同様に、タービンが高出力状態で発電機負荷喪失が発生した場合には発電機負荷喪失状態を検出して開度設定値P1を零にするために、零にする直前の値で信号IV19を算出する必要があり、開度設定値P1を零にした後では、タービン低出力状態と同様の設定になってしまうためである。
【0107】
このように、タービン低出力状態での通常のタービン加速ではIV急閉が動作することはなく、安定なタービン出力運転を継続することができる。また、タービン高出力状態でのタービン加速ではIV急閉動作点を早めることができる。
【0108】
次に、本発明の第6実施例を図8を参照して説明する。
【0109】
図8において、第1実施例を示す図1と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第6実施例は弁急閉信号出力部52Aの構成を異にして弁急閉信号出力部52Fとし、第1実施例と同様の閉め偏差検出器26を設け、さらに、論理積演算器28Fと加算器38と偏差検出器39とを設けている。
【0110】
加算器38は、蒸気圧力値TP1と発電機負荷値G1とを加算して偏差信号TP3を出力するものである。
【0111】
偏差検出器39は、偏差信号TP3を入力して正極性で、かつ、所定値以上のとき、ONとなる信号TP4を出力するものである。
【0112】
以上の構成で、蒸気圧力値TP1と発電機負荷値G1とが加算器38へ入力されて、蒸気圧力値TP1から発電機負荷値G1が差し引かれ得られた偏差信号TP3が出力される。この偏差信号TP3が偏差検出器39へ入力されて信号が正極性で所定の値以上になったときにONとなる信号TP4が出力される。
【0113】
そして、この信号TP4と閉め偏差検出器26の閉め偏差大の信号IV11の二つの信号が論理積演算器28Fへ入力されて、得られた急閉電気信号IV12により急閉操作器29が動作される。
【0114】
これによって、電力系統動揺によるタービン速度の変動に対してCV開度を調節してタービン出力を変更する動作になる。また、IV6の開度の制御は発電機負荷喪失時のようなタービンが異常加速時にのみ行われれば良く、通常の運転では電力系統と同期した運転になっているのでIV6は全開一定で良い。本実施例では発電機負荷値とタービン出力のアンバランス状態を検出して、この条件を急閉操作器29の動作条件に加えるものである。
【0115】
なお、偏差検出器39が検出するための所定の偏差値は、急閉値検出器27に設定する設定値と同じ考え方で設定している。
【0116】
従って、タービン速度が変動しただけではIV急閉動作が行われず、タービン出力と発電機負荷がアンバランスで、かつ、タービンが加速された場合のみIV急閉動作を行うことになり、不要なIV急閉動作がなく、安定なタービン運転を継続することができる。
【0117】
次に、本発明の第7実施例を図9を参照して説明する。
【0118】
図9において、第1実施例を示す図1と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第7実施例は第1実施例の弁急閉信号出力部52Aと構成を異にする弁急閉信号出力部52Gとし、第1実施例と同様の閉め偏差検出器26を設け、さらに、論理積演算器28Gと加算器38と偏差検出器39と急減検出器40とを設けている。
【0119】
加算器38は、蒸気圧力値TP1と発電機負荷値G1とを加算して偏差信号TP3を出力するものである。
【0120】
偏差検出器39は、偏差信号TP3を入力して正極性で、かつ、所定値以上のとき、ONとなる信号TP4を出力するものである。
【0121】
急減検出器40は、発電機負荷値G1が所定の変化率より大きな速度で減少したときONとなる信号G2を出力するものである。
【0122】
以上の構成で、蒸気圧力値TP1と発電機負荷値G1とが加算器38へ入力されて、蒸気圧力値TP1から発電機負荷値G1を差し引かれて得られた偏差信号TP3が出力される。この偏差信号TP3が偏差検出器39へ入力されて信号が正極性で所定の値以上になったときにONとなる信号TP4が出力される。
【0123】
また、発電機負荷値G1が急減検出器40へ入力されて、入力信号が所定の変化率よりも大きな速度で減少したときにONとなる信号G2が出力される。
【0124】
そして、前述の出力信号TP4と信号G2と閉め偏差検出器26の閉め偏差大の信号IV11の三つの信号が論理積演算器28Gへ入力されて、得られた急閉電気信号IV12により急閉操作器29が動作される。
【0125】
これにより、前述の第6実施例に対して発電機負荷信号が急激に減少したことをIV急閉動作の条件に加えたものとなる。この場合に急減検出は通常の運転状態では発生せずに、発電機負荷を瞬時に切り離したときに生ずる変化率相当を検出するように設定しておく。
【0126】
本実施例では、発電機負荷の状態が異常であることが加えられるので、タービン低出力状態で発電機負荷が動揺したときの偏差検出の動作によるIV急閉動作を確実に防止することができる。
【0127】
従って、タービン速度が変動しただけでは、IV急閉動作が行われず、タービン出力と発電機負荷がアンバランスで、かつ、タービンが加速された場合のみIV急閉動作を行うことになり、不要なIV急閉動作がなく、安定なタービン運転を継続することができる。また、発電機負荷の状態が異常である条件が加えられいるので、タービン低出力状態で発電機負荷が動揺したときのIV急閉動作を確実に防止することができる。
【0128】
次に、本発明の第8実施例を図10を参照して説明する。
【0129】
図10において、第1実施例を示す図1と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第8実施例は、フィードバック制御部51の構成を異にし、フィードバック制御部51Aは第1実施例と同様の加算器20と増幅器21と正極性信号制限器22と電気/油圧変換器23を設け、さらに、関数設定器41を設けている。
【0130】
関数設定器41は、発電機負荷値G1が低いとき、設定値IV23が低く、負荷G1が高いとき設定値IV23が高くなるように設定したものである。
【0131】
以上の構成で、発電機負荷値G1が関数設定器41へ入力されて負荷値に応じたIV開速度設定偏差値IV23が出力される。この関数設定器41は、例えば、図11に示すような特性となっており、負荷が低い領域では小さい値を出力し、負荷が高い領域では大きい値を出力する。
【0132】
次に、IV開速度設定偏差値IV23とIV開度偏差値IV7とが正極性信号制限器22へ入力して、IV開度偏差値IV7がIV開速度設定偏差値IV23よりも大きくならないように制限して信号IV8が出力され、電気/油圧変換器23へ入力される。
【0133】
これにより、従来例では、IV6の開方向変化率制限の設定が固定値とされていたが、本実施例では設定を発電機負荷値G1に応じて変化させる。発電機負荷喪失後のIV6によるタービン速度制御はIV閉方向の変化率は高速性を求められるが、IV開方向の変化率はさほど高速性を必要としない。そこで、関数設定器41の設定は発電機負荷値が小さいときには変化率を小さく、負荷値が大きいときには変化率を大きくするような信号を出力する。
【0134】
従って、発電機負荷が小さい状態ではIVの開方向変化率が穏やかなものとなり低圧タービンへの蒸気が徐々に流入され、不要なタービン加速やIV急閉動作をなくすことができ、発電機負荷喪失後のIV速度制御が安定となり、定格速度への整定も早くなる。
【0135】
次に、本発明の第9実施例を図12を参照して説明する。
【0136】
図12において、第1実施例を示す図1と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第9実施例はフィードバック制御部51の構成を異にし、フィードバック制御部51Bは第1実施例と同様の加算器20と増幅器21と正極性信号制限器22と電気/油圧変換器23と弁開度検出器25とに、さらに、関数設定器42と開方向変化率制限器43とを設けている。
【0137】
関数設定器42は、発電機負荷値G1が低いときIV開速度変化率設定IV25も低く発電機負荷値G1が高いときIV開速度変化率設定IV25も高い値を出力するものである。
【0138】
開方向変化率制限器43は、関数設定器42からのIV開速度変化率設定IV25によって信号IV24の開方向の変化を制限するものである。
【0139】
以上の構成で、発電機負荷値G1が関数設定器42へ入力されて負荷値に応じたIV開速度変化率設定IV25が出力される。この関数設定器42は前述の図11と同様の特性となっており、負荷が低い領域では小さい値を負荷が高い領域では大きな値を出力する。
【0140】
一方、IV速度制御信号IV1とCV/IV係数器17の出力信号IV2と、全開値設定器18の出力信号IV3の三つの信号が加算器19により加算した信号IV24と、前述のIV開速度変化率設定IV25とが開方向変化率制限器43へ入力されて、信号IV24の変化率をIV開速度変化率設定IV25よりも大きな変化率にならないように制限してIV開度指令値IV4が出力される。
【0141】
これによって、前述の第8実施例と同様に、開方向変化率の制限を可変設定し、本実施例ではIV開度指令値IV4の変化率が制限される。なお、発電機負荷値G1を関数設定器42に入力してIV開速度変化率設定IV25を出力する関数設定の方法は前述の第8実施例と同様である。
【0142】
従って、発電機負荷が小さい状態ではIV6の開方向変化率が穏やかなものとなり低圧タービンへの蒸気が徐々に流入されるため不要なタービン加速やIV急閉動作の繰り返しをなくすことができ、発電機負荷喪失後のIV速度制御が安定となり、定格速度への整定も早くなる。
【0143】
なお、本発明は次のように実施できる。
【0144】
1)本発明は火力発電所のタービン系統で説明しているが、原子力発電所を含めた汽力タービンであれば同様に実施することができる。
【0145】
2)本発明ではタービン出力に比例した信号として高圧タービン出口(排気)圧力を使用しているが、再熱器の入口、再熱器の出口、低圧タービンの入口のいずれの蒸気圧力を使用しても同様の効果がある。
【0146】
3)本発明で示した実施例は従来のタービン制御装置の一部分の改良を示すものである。従って、第1実施例〜第9実施例までを複数組み合わせて実施することで、目的に応じた効果を得ることができる。
【0147】
【発明の効果】
以上説明したように第1の発明群(請求項1〜7に記載の発明)によれば、タ−ビン低出力状態で、かつ、通常のタービン加速状態で不要な中間蒸気弁の急閉動作を阻止するようにしたために低出力での逆電流保護作動による発電機トリップが発生することを回避することができる。また、発電機負荷が喪失したときに生じる大きなタービン加速に対しては、中間蒸気弁の急閉動作を行いタービン加速値を規定値以下に抑えるようにすることができる。
【0148】
また、第2の発明群(請求項8,9に記載の発明)は、開度指令値と実開度値との偏差に基づく信号の開方向変化率を発電機負荷値に応じて制限するようにしたために発電機負荷喪失後に急速な再開動作が行われることがなく不要なタービン加速が生じない。従って、中間蒸気弁の急閉動作の繰り返しが抑制され迅速にタービン速度を定格値に整定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す中間蒸気弁の制御装置の構成図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す中間蒸気弁の制御装置に備える弁急閉信号出力部の構成図である。
【図3】図2の関数設定器の一例を示す説明図である。
【図4】本発明の第3実施例を示す中間蒸気弁の制御装置に備える弁急閉信号出力部の構成図である。
【図5】本発明の第4実施例を示す中間蒸気弁の制御装置に備える弁急閉信号出力部の構成図である。
【図6】図5の関数設定器の一例を示す説明図である。
【図7】本発明の第5実施例を示す中間蒸気弁の制御装置に備える弁急閉信号出力部の構成図である。
【図8】本発明の第6実施例を示す中間蒸気弁の制御装置に備える弁急閉信号出力部の構成図である。
【図9】本発明の第7実施例を示す中間蒸気弁の制御装置に備える弁急閉信号出力部の構成図である。
【図10】本発明の第8実施例を示す中間蒸気弁の制御装置に備えるフィードバック制御部の構成図である。
【図11】図10の関数設定器の一例を示す説明図である。
【図12】本発明の第9実施例を示す中間蒸気弁の制御装置に備えるフィードバック制御部の構成図である。
【図13】火力発電所の蒸気タービンの系統図である。
【図14】従来例を示す中間蒸気弁の制御装置の構成図である。
【図15】蒸気加減弁と中間蒸気弁の動作を示す第1動作説明図である。
【図16】蒸気加減弁と中間蒸気弁の動作を示す第2動作説明図である。
【図17】従来の中間蒸気弁の制御装置に備える弁急閉信号出力部の第1動作説明図である。
【図18】従来の中間蒸気弁の制御装置に備える弁急閉信号出力部の第2動作説明図である。
【図19】従来の中間蒸気弁の制御装置に備える弁急閉信号出力部の第3動作説明図である。
【図20】従来の中間蒸気弁の制御装置に備える弁急閉信号出力部の第4動作説明図である。
【符号の説明】
11 基準速度設定器
14 開度設定器
16 中間蒸気弁係数器
18 全開値設定器
20 加算器
21 増幅器
22 正極性信号制限器
23 電気/油圧変換器
24 弁操作器
25 弁開度検出器
26 閉め偏差検出器
27 急閉値検出器
28A〜28G 論理積演算器
29 急閉操作器
30 中間蒸気弁指令値検出器
31 関数設定器
32 加算器
33 正極性信号検出器
34 無駄時間設定器
35,41,42 関数設定器
36 加算器
37 負極性信号検出器
38 加算器
39 偏差検出器
40 急減検出器
43 開方向変化率制限器
50 開度指令算出部
51A,51B フィードバック制御部
52A〜52G 弁急閉信号出力部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to steam valve control of a steam turbine of a nuclear power plant or a thermal power plant.
[0002]
[Prior art]
FIG. 13 shows an example of a steam turbine system in a thermal power plant.
[0003]
Steam generated by the
[0004]
A generator 9 is directly connected to the shaft end of the low-
[0005]
An example of the control device in the steam turbine system described above is shown in FIG.
[0006]
First, in the opening degree
[0007]
The
[0008]
The
[0009]
On the other hand, in the case of the IV6 control, the IV
[0010]
The CV / IV
[0011]
Next, in the
[0012]
Subsequently, the output IV8 of the positive
[0013]
Then, it is converted into a mechanical position signal IV10 by a
[0014]
As a result, the closed loop control is performed by the
[0015]
On the other hand, in the valve rapid closing
[0016]
That is, the output signal IV7 of the
[0017]
Further, a pressure signal TP1 proportional to the turbine output detected by the
[0018]
Here, the operation of IV6 will be described with reference to FIGS.
[0019]
First, when the opening setting value P1 output by the
[0020]
By the way, in general, the turbine speed is approximately ± 1% or less of the rating in synchronization with the power system, but when the generator is disconnected from the power system, the turbine speed is accelerated abnormally. In such an abnormal situation, the opening setting value P1 output by the
[0021]
The above operation will be described in detail. As shown in FIG. 17, first, the opening degree set value P1 of the
[0022]
In this state, since IV6 is closed, the pressure signal TP1 from the
[0023]
Thereafter, the IV opening command value IV4 becomes a fully closed signal at time t5, and when the time t6 is reached, the IV opening deviation value IV7 becomes -5% or more and is closed from time t6 to time t7. A signal IV11 with a large closing deviation is input from the
[0024]
Eventually, when the rotational energy of the turbine reaches the top, the turbine speed signal S2 gradually decreases to 102% at time t8, and accordingly, the IV opening command value IV4 starts to increase, and the IV actual opening is increased. The value IV5 also shifts slightly in the opening direction.
[0025]
As described above, the IV opening command value IV4 rapidly decreases from the fully opened value in proportion to the rapid increase of the turbine speed signal S2, but the IV actual opening value IV5 does not rapidly decrease. This is because the electric /
[0026]
Further, when the generator load value instantaneously becomes zero when operating at a certain turbine output value, the detected value of the sudden
[0027]
[Problems to be solved by the invention]
However, the intermediate steam valve control device shown in FIG. 14 has the following problems.
[0028]
First, there is a risk of a generator trip or the like when an IV rapid closing operation occurs in a low-power operation state of the turbine.
[0029]
Generally, in the multistage turbine including the high-pressure turbine 4 and the low-
[0030]
18 and 19, the turbine is operated in a low output state (5% output) (the opening setting value P1 of the
[0031]
As a result, as shown in FIG. 18, since the opening setting value P1 of the
[0032]
When the turbine speed signal S2 starts to rise rapidly as shown in FIG. 19 (time t1), the IV opening command value IV4 rapidly decreases (time t2). On the other hand, the IV actual opening value IV5 cannot follow the IV opening command value IV4, and after a while, the
[0033]
As shown in FIG. 19, the IV actual opening value IV5 is fully closed even though the IV opening command value IV4 is reduced to at least 87.5%. This is because once the solenoid valve built in the quick-
[0034]
In addition, the IV opening command value IV4 decreases rapidly to 87.5% and then rapidly recovers. On the other hand, the IV actual opening value IV5 has a slow recovery speed because of the
[0035]
Such an operation occurs only when the turbine speed is increased by at most 0.25% from the rated value. Therefore, it is not rare that the turbine speed (same as the power system frequency) generally has a rapid fluctuation of about ± 0.5 to 1% in a system with a small total capacity of the power system. It is very likely to occur.
[0036]
When the IV actual opening value IV5 is fully closed by such an IV rapid closing operation, the output of the low-
[0037]
In an operation with a high turbine output in which the opening set value P1 is increased from the opening
[0038]
Secondly, there is a problem that the turbine speed does not settle easily due to repeated rapid closure of IV6 after the generator load is lost.
[0039]
This problem will be described with reference to an operational diagram of IV6 control after the generator load is lost from the
[0040]
First, when the generator load is lost (time t1), the opening setting value P1 from the
[0041]
Although not shown in FIG. 20, the opening degree of CV3 is rapidly fully closed at a timing slightly earlier than the IV actual opening value IV5 is fully closed, and the steam inflow from the
[0042]
On the other hand, since the IV actual opening value IV5 is fully closed, the residual steam that has passed so far stays between the outlet of the high-pressure turbine 4 and the inlet of the low-
[0043]
Then, when the turbine speed signal S2 drops past the first peak and falls below the 102% speed (time t3), the IV opening command value IV4 starts to increase from 0% and the IV actual opening value IV5 also opens. First, since the rate of decrease in turbine speed at this time is relatively fast, it is limited to the valve opening direction change rate limit value by the positive
[0044]
When the opening of IV6 is opened at this time, the steam staying between the outlet of the high-pressure turbine 4 and the inlet of the low-
[0045]
Thereafter, after the turbine speed passes the second peak, the speed decreases again, and the opening of IV6 starts to open again (time t6). At this time, since the residual steam is reduced, the turbine acceleration rate is small. Further, the signal IV11 having a large closing deviation is ON from time t8 to time t9. However, since the steam pressure value TP1 is equal to or lower than the sudden closing value detection setting, the rapid
[0046]
In the above description, only the IV rapid closing operation is performed twice at time t1 and time t5. However, actually, the IV rapid closing operation is frequently performed after time t1 due to the inertia time constant of the turbine and the residual steam amount. This has the disadvantage that the turbine speed does not settle very easily.
[0047]
Accordingly, a first object of the present invention is to obtain a stable turbine output without unnecessarily suddenly closing the intermediate steam valve when the turbine speed fluctuates due to power system fluctuation that normally occurs in a normal turbine output operation state. In addition, for large turbine acceleration that occurs when the generator load is lost, the intermediate steam valve is suddenly closed to keep the turbine acceleration value below a specified value. This is to suppress the repeated rapid closing of the intermediate steam valve after the loss of the generator load, smoothly control the turbine speed by the intermediate steam valve, and set the turbine speed to the rated value at an early stage.
[0048]
[Means for Solving the Problems]
1st invention Group (Invention of Claims 1-7) Is an opening degree command calculation unit that calculates an opening degree command value of the intermediate steam valve based on a deviation speed signal obtained from the turbine speed signal and the reference speed setting signal, and an opening degree calculated by the opening degree command calculation unit A feedback control unit that controls the opening and closing of the intermediate steam valve via a valve actuator so that the actual opening value of the intermediate steam valve follows the command value, and a quick-close electrical signal in an emergency, separately from the control system of this feedback control unit An intermediate steam valve control device having a valve rapid closing signal output unit that outputs to the rapid closing operation device and rapidly closes the intermediate steam valve via the valve operation device. In this state, a means for preventing the sudden closing of the intermediate steam valve which is unnecessary in the normal turbine acceleration state is provided.
[0049]
Second invention Group (Inventions of
[0050]
[Action]
1st invention Group (Invention of Claims 1-7) In normal turbine output operation conditions, stable turbine operation can be continued without performing the intermediate steam valve rapid closing operation, which is not necessary for turbine speed fluctuations caused by power system fluctuations that normally occur, and by reverse power protection operation at low output No generator trip occurs. Further, with respect to large turbine acceleration that occurs when the generator load is lost, the intermediate steam valve rapid closing operation can be performed as usual to suppress the turbine acceleration value to a specified value or less.
[0051]
Second invention Group (Inventions of
[0052]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0053]
FIG. 1 is a block diagram of a control apparatus for an intermediate steam valve showing a first embodiment of the present invention.
[0054]
In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 14 showing the conventional example denote the same or corresponding parts, and the first embodiment differs from the valve quick closing
[0055]
The AND operation unit 28A outputs three ON signals: an output signal IV14 from the IV
[0056]
The IV
[0057]
With the above configuration, the operation setting of the IV
[0058]
As a result, the output signal IV14 from the IV
[0059]
Thus, in the turbine acceleration state due to normal power system oscillation, the IV rapid closing operation is not performed, so that stable turbine output operation can be continued.
[0060]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0061]
In FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 showing the first embodiment denote the same or corresponding parts, and the second embodiment differs from the configuration of the valve quick closing signal output unit 52A in that the valve quick closing signal output is different. As the
[0062]
The
[0063]
The adder 32 inputs the output signal IV15 and the IV opening command value IV4 from the
[0064]
The
[0065]
The AND operator 28B receives the three ON signals of the output signal IV17, the large deviation signal IV11 of the
[0066]
With the above configuration, the steam pressure value TP1 proportional to the turbine output is input to the
[0067]
As a result, in the turbine low output state and normal turbine acceleration, the
[0068]
In the first embodiment, the turbine speed is abnormally accelerated due to a large load sudden decrease such as loss of the generator load in a state where the turbine output is high, and the opening setting value is set by the
[0069]
When a generator load loss occurs with a large turbine output, the turbine acceleration value exceeds the specified value with a slight time delay unless the IV rapid closing operation is performed as soon as possible. In order to supplement the above, the operation setting value of the IV
[0070]
Thus, in normal turbine acceleration in a turbine low output state, the IV rapid closing operation is not performed, and stable turbine output operation can be continued. Further, in the turbine acceleration in the turbine high output state, the IV rapid closing operation point can be advanced.
[0071]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0072]
In FIG. 4, the same reference numerals as those in FIG. 1 showing the first embodiment denote the same or corresponding parts, and the third embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the valve quick closing
[0073]
The
[0074]
The positive
[0075]
The AND operator 28C is a sudden closing electric signal IV12 obtained by the establishment of three logical products of the output signal IV17, the
[0076]
With the above configuration, either the opening setting value P1 of the
[0077]
Then, the output signal IV15 and the IV opening command value IV4 are input to the
[0078]
Next, three signals of the output signal IV17, the large deviation signal IV11 of the
[0079]
The third embodiment is different from the second embodiment in that the value of the output signal IV15 is changed according to the opening set value P1 or the generator load value G1. The machine load value G1 is input to the
[0080]
Even when a generator load signal is input, the time is set in the
[0081]
The signal IV18 subjected to the dead
[0082]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0083]
In FIG. 5, the same reference numerals as those in FIG. 1 showing the first embodiment denote the same or corresponding parts. In the fourth embodiment, the valve quick closing
[0084]
The
[0085]
The adder 36 inputs and adds the output signal IV19 from the
[0086]
The
[0087]
The AND operator 28D operates the quick
[0088]
With the above configuration, the steam pressure value TP1 is input to the
[0089]
When the signal IV19 and the IV opening deviation value IV7 are input to the adder 36, and the addition signal IV20 obtained by adding both is input to the negative
[0090]
Next, two signals of the signal IV21 and the output signal TP2 of the rapid
[0091]
Although the operating point of the
[0092]
As an example of this function setting method, in the operating state (
[0093]
In addition, if the generator load is lost while the turbine output is large, the turbine acceleration value will exceed the specified value with a slight time delay unless the IV rapid closing operation is performed as soon as possible. Make it small and close early so that deviation detection is performed.
[0094]
In this way, in the normal turbine acceleration in the turbine low output state, the IV rapid closing does not operate, and the stable turbine output operation can be continued. Further, the IV rapid closing operation point can be advanced in the turbine acceleration in the turbine high output state.
[0095]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0096]
In FIG. 7, the same reference numerals as those in FIG. 1 showing the first embodiment denote the same or corresponding parts. In the fifth embodiment, the valve quick closing
[0097]
The
[0098]
The
[0099]
The adder 36 inputs the output signal IV19 from the
[0100]
The
[0101]
The AND
[0102]
With the above configuration, either the opening setting value P1 or the generator load value G1 from the
[0103]
The signal IV19 and the IV opening deviation value IV7 are input to the adder 36, and an addition signal IV20 obtained by adding both is output. The addition signal IV20 is input to the negative
[0104]
Then, two signals of the output signal IV21 and the output signal TP2 of the sudden
[0105]
Thus, the fifth embodiment is different from the fourth embodiment in that the value of the signal IV19 is changed according to the opening set value P1 or the generator load value G1, and the opening set value P1 or The generator load value G1 is input to the
[0106]
As in the fourth embodiment, this is set to zero in order to detect the generator load lost state and set the opening setting value P1 to zero when the generator load loss occurs when the turbine is in a high output state. This is because the signal IV19 needs to be calculated with the immediately preceding value, and after the opening setting value P1 is made zero, the setting is the same as in the turbine low output state.
[0107]
Thus, in the normal turbine acceleration in the turbine low output state, the IV rapid closing does not operate, and the stable turbine output operation can be continued. Further, the IV rapid closing operation point can be advanced in the turbine acceleration in the turbine high output state.
[0108]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0109]
In FIG. 8, the same reference numerals as those in FIG. 1 showing the first embodiment denote the same or corresponding parts, and the sixth embodiment differs from the configuration of the valve quick closing signal output unit 52A in that the valve quick closing
[0110]
The
[0111]
The
[0112]
With the above configuration, the steam pressure value TP1 and the generator load value G1 are input to the
[0113]
Then, the two signals of the signal TP4 and the large deviation deviation signal IV11 of the
[0114]
As a result, the turbine output is changed by adjusting the CV opening with respect to fluctuations in turbine speed due to power system fluctuations. Further, the opening degree of IV6 may be controlled only when the turbine is abnormally accelerated, such as when the generator load is lost. In normal operation, the operation is synchronized with the power system, so that IV6 may be kept fully open. In this embodiment, an unbalanced state between the generator load value and the turbine output is detected, and this condition is added to the operating condition of the quick
[0115]
The predetermined deviation value that is detected by the
[0116]
Therefore, the IV rapid closing operation is not performed only by changing the turbine speed, and the IV rapid closing operation is performed only when the turbine output and the generator load are unbalanced and the turbine is accelerated. There is no sudden closing operation, and stable turbine operation can be continued.
[0117]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0118]
In FIG. 9, the same reference numerals as those in FIG. 1 showing the first embodiment denote the same or corresponding parts, and the seventh embodiment is a valve emergency different in configuration from the valve quick closing signal output unit 52A of the first embodiment. The closing
[0119]
The
[0120]
The
[0121]
The sudden decrease detector 40 outputs a signal G2 that is turned ON when the generator load value G1 decreases at a speed greater than a predetermined rate of change.
[0122]
With the above configuration, the steam pressure value TP1 and the generator load value G1 are input to the
[0123]
Further, the generator load value G1 is input to the sudden decrease detector 40, and a signal G2 that is turned on when the input signal decreases at a speed greater than a predetermined rate of change is output.
[0124]
Then, the above three signals of the output signal TP4, the signal G2, and the large deviation signal IV11 of the
[0125]
As a result, the fact that the generator load signal has sharply decreased with respect to the aforementioned sixth embodiment is added to the conditions for the IV rapid closing operation. In this case, the rapid decrease detection is not generated in the normal operation state, but is set so as to detect the change rate equivalent that occurs when the generator load is instantaneously disconnected.
[0126]
In this embodiment, since it is added that the state of the generator load is abnormal, it is possible to reliably prevent the IV rapid closing operation due to the deviation detection operation when the generator load is shaken in the turbine low output state. .
[0127]
Therefore, only when the turbine speed fluctuates, the IV rapid closing operation is not performed, and the IV rapid closing operation is performed only when the turbine output and the generator load are unbalanced and the turbine is accelerated. There is no IV rapid closing operation, and stable turbine operation can be continued. In addition, since the condition that the state of the generator load is abnormal is added, it is possible to reliably prevent the IV abrupt closing operation when the generator load is shaken in the turbine low output state.
[0128]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0129]
10, the same reference numerals as those in FIG. 1 showing the first embodiment denote the same or corresponding parts, the eighth embodiment has a different configuration of the
[0130]
The
[0131]
With the above configuration, the generator load value G1 is input to the
[0132]
Next, the IV opening speed setting deviation value IV23 and the IV opening degree deviation value IV7 are input to the positive
[0133]
As a result, in the conventional example, the setting of IV6 opening direction change rate restriction is a fixed value, but in this embodiment, the setting is changed according to the generator load value G1. In the turbine speed control by IV6 after the loss of the generator load, the change rate in the IV closing direction is required to be high speed, but the change rate in the IV open direction does not require high speed. Therefore, the setting of the
[0134]
Therefore, when the generator load is small, the rate of change in the IV opening direction is moderate, and steam is gradually introduced into the low-pressure turbine, eliminating unnecessary turbine acceleration and IV abrupt closing operations. Loss of generator load Later IV speed control becomes stable, and settling to the rated speed becomes faster.
[0135]
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0136]
12, the same reference numerals as those in FIG. 1 showing the first embodiment denote the same or corresponding parts, the ninth embodiment has a different configuration of the
[0137]
When the generator load value G1 is low, the function setter 42 outputs a high value for the IV open speed change rate setting IV25 when the generator open value G1 is low and when the generator load value G1 is high.
[0138]
The opening direction
[0139]
With the above configuration, the generator load value G1 is input to the function setting unit 42, and the IV opening speed change rate setting IV25 corresponding to the load value is output. The function setting unit 42 has the same characteristics as those in FIG. 11 described above, and outputs a small value in a low load region and a large value in a high load region.
[0140]
On the other hand, the IV speed control signal IV1, the output signal IV2 of the CV /
[0141]
As a result, similarly to the above-described eighth embodiment, the limit of the opening direction change rate is variably set, and in this embodiment, the change rate of the IV opening command value IV4 is limited. The function setting method for inputting the generator load value G1 to the function setting unit 42 and outputting the IV opening speed change rate setting IV25 is the same as in the eighth embodiment.
[0142]
Therefore, when the generator load is small, the rate of change in the opening direction of IV6 is gentle and the steam gradually flows into the low-pressure turbine, eliminating unnecessary turbine acceleration and repeated IV rapid closing operations. IV speed control after loss of machine load becomes stable, and settling to the rated speed becomes faster.
[0143]
In addition, this invention can be implemented as follows.
[0144]
1) Although the present invention has been described with reference to a turbine system of a thermal power plant, it can be similarly implemented if it is a steam turbine including a nuclear power plant.
[0145]
2) In the present invention, the high pressure turbine outlet (exhaust) pressure is used as a signal proportional to the turbine output, but any steam pressure at the reheater inlet, the reheater outlet, or the low pressure turbine inlet is used. But there are similar effects.
[0146]
3) The embodiment shown in the present invention represents a partial improvement of a conventional turbine control system. Therefore, the effect according to the objective can be acquired by implementing combining 1st Example-9th Example in multiple numbers.
[0147]
【The invention's effect】
As described above, the first invention Group (invention of claims 1-7) According to the present invention, the generator is tripped due to the reverse current protection operation at the low output because the sudden closing operation of the intermediate steam valve is prevented in the turbine low output state and in the normal turbine acceleration state. You can avoid that. Further, for large turbine acceleration that occurs when the generator load is lost, the intermediate steam valve can be suddenly closed to suppress the turbine acceleration value to a specified value or less.
[0148]
The second invention Group (Inventions of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the present invention. The first It is a block diagram of the control apparatus of the intermediate steam valve which shows one Example.
FIG. 2 shows the present invention. The first It is a block diagram of the valve rapid closing signal output part with which the control apparatus of the intermediate steam valve which shows 2 Example is equipped.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a function setting device in FIG. 2;
FIG. 4 shows the present invention. The first It is a block diagram of the valve rapid closing signal output part with which the control apparatus of the intermediate steam valve which shows 3 Example is provided.
FIG. 5 shows the present invention. The first It is a block diagram of the valve rapid closing signal output part with which the control apparatus of the intermediate steam valve which shows 4 Example is provided.
6 is an explanatory diagram showing an example of a function setting device in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 shows the present invention. The first It is a block diagram of the valve rapid closing signal output part with which the control apparatus of the intermediate steam valve which shows 5 Example is provided.
FIG. 8 shows the present invention. The first It is a block diagram of the valve rapid closing signal output part with which the control apparatus of the intermediate steam valve which shows 6 Example is provided.
FIG. 9 shows the present invention. The first It is a block diagram of the valve rapid closing signal output part with which the control apparatus of the intermediate steam valve which shows 7 Example is provided.
FIG. 10 shows the present invention. The first It is a block diagram of the feedback control part with which the control apparatus of the intermediate steam valve which shows 8 Example is provided.
11 is an explanatory diagram illustrating an example of a function setting device in FIG. 10;
FIG. 12 shows the present invention. The first It is a block diagram of the feedback control part with which the control apparatus of the intermediate | middle steam valve which shows 9 Example is equipped.
FIG. 13 is a system diagram of a steam turbine in a thermal power plant.
FIG. 14 is a configuration diagram of an intermediate steam valve control device showing a conventional example.
FIG. 15 is a first operation explanatory view showing the operation of the steam control valve and the intermediate steam valve.
FIG. 16 is a second operation explanatory view showing the operation of the steam control valve and the intermediate steam valve.
FIG. 17 is a first operation explanatory diagram of a valve rapid closing signal output unit provided in a conventional intermediate steam valve control device;
FIG. 18 is a second operation explanatory diagram of a valve rapid closing signal output unit provided in a conventional intermediate steam valve control device;
FIG. 19 is a third operation explanatory diagram of a valve rapid closing signal output unit provided in a conventional intermediate steam valve control device;
FIG. 20 is a fourth operation explanatory diagram of a valve rapid closing signal output unit provided in a conventional intermediate steam valve control device;
[Explanation of symbols]
11 Reference speed setter
14 Opening setting device
16 Intermediate steam valve coefficient unit
18 Fully open value setter
20 Adder
21 Amplifier
22 Positive signal limiter
23 Electric / Hydraulic Converter
24 Valve actuator
25 Valve opening detector
26 Closed deviation detector
27 Sudden value detector
28A to 28G AND operator
29 Quick closing actuator
30 Intermediate steam valve command value detector
31 Function setter
32 Adder
33 Positive signal detector
34 Dead time setting device
35, 41, 42 Function setter
36 Adder
37 Negative signal detector
38 Adder
39 Deviation detector
40 Rapid decrease detector
43 Opening direction change rate limiter
50 Opening command calculator
51A, 51B Feedback control unit
52A to 52G Valve quick closing signal output section
Claims (9)
前記弁急閉信号出力部は、前記開度指令値と前記実開度値との偏差に基づく信号が所定値以上のとき第1信号を出力する閉め偏差検出器と、前記中間蒸気弁の入口側のタービン排気圧力が所定値以上のとき第2信号を出力する急閉値検出器と、前記開度指令値が所定値以上のとき第3信号を出力する中間蒸気弁指令値検出器と、前記第1信号と前記第2信号と前記第3信号との論理条件の成立により前記急閉電気信号を前記急閉操作器へ出力する演算器とを備えることを特徴とする中間蒸気弁の制御装置。 An opening command calculation unit that calculates an opening command value of the intermediate steam valve based on a deviation speed signal obtained from the turbine speed signal and the reference speed setting signal, and the opening command calculated by the opening command calculation unit A feedback control unit that controls the opening and closing of the intermediate steam valve via a valve actuator so that the actual opening value of the intermediate steam valve follows the value, and a quick closing electrical signal in an emergency separately from the control system of the feedback control unit In the control device for the intermediate steam valve, having a valve quick closing signal output unit for outputting the output to the quick closing operation device and causing the intermediate steam valve to close rapidly through the valve operation device,
The valve rapid closing signal output unit includes a closing deviation detector that outputs a first signal when a signal based on a deviation between the opening command value and the actual opening value is a predetermined value or more, and an inlet of the intermediate steam valve An abrupt closing value detector that outputs a second signal when the turbine exhaust pressure on the side is equal to or greater than a predetermined value; an intermediate steam valve command value detector that outputs a third signal when the opening command value is equal to or greater than a predetermined value; said first signal and said second signal and said third signal with logical condition satisfied by the rapid閉電said electrical signal and outputs to the rapid closing operation unit calculator and between the steam valve in you comprising: a of Control device.
前記弁急閉信号出力部は、前記開度指令値と前記実開度値との偏差に基づく信号が所定値以上のとき第1信号を出力する閉め偏差検出器と、前記中間蒸気弁の入口側のタービン排気圧力が所定値以上のとき第2信号を出力する急閉値検出器と、予め設定された関数によって前記タービン排気圧力に応じた信号を出力する関数設定器と、この関数設定器からの前記信号から前記開度指令信号を差し引く加算器と、この加算器からの加算信号が正極性で、かつ、所定値となったとき前記第3信号を出力する正極性信号検出器と、前記第1信号と前記第2信号と前記第3信号との論理条件の成立により前記急閉電気信号を前記急閉操作器へ出力する演算器とを備えることを特徴とする中間蒸気弁の制御装置。 An opening command calculation unit that calculates an opening command value of the intermediate steam valve based on a deviation speed signal obtained from the turbine speed signal and the reference speed setting signal, and the opening command calculated by the opening command calculation unit A feedback control unit that controls the opening and closing of the intermediate steam valve via a valve actuator so that the actual opening value of the intermediate steam valve follows the value, and a quick closing electrical signal in an emergency separately from the control system of the feedback control unit In the control device for the intermediate steam valve, having a valve quick closing signal output unit for outputting the output to the quick closing operation device and causing the intermediate steam valve to close rapidly through the valve operation device,
The valve rapid closing signal output unit includes a closing deviation detector that outputs a first signal when a signal based on a deviation between the opening command value and the actual opening value is a predetermined value or more, and an inlet of the intermediate steam valve A sudden closing value detector for outputting a second signal when the turbine exhaust pressure on the side is equal to or greater than a predetermined value, a function setting unit for outputting a signal corresponding to the turbine exhaust pressure by a preset function, and the function setting unit An adder for subtracting the opening command signal from the signal from, a positive signal detector that outputs the third signal when the addition signal from the adder is positive and has a predetermined value; said first signal and said second signal and said third signal with logical condition satisfied by the rapid閉電said electrical signal and outputs to the rapid closing operation unit calculator and between the steam valve in you comprising: a of Control device.
前記弁急閉信号出力部は、前記開度指令値と前記実開度値との偏差に基づく信号が所定値以上のとき第1信号を出力する閉め偏差検出器と、前記中間蒸気弁の入口側のタービン排気圧力が所定値以上のとき第2信号を出力する急閉値検出器と、蒸気加減弁の開度設定値あるいは発電機負荷値を入力して所定の無駄時間を施して得られる信号を出力する無駄時間設定器と、予め設定された関数によって前記無駄時間設定器からの信号に応じた信号を出力する関数設定器と、この関数設定器よりの信号から前記開度指令値を差し引く加算器と、この加算器からの加算信号が正極性で、かつ、所定値となったとき第3信号を出力する正極性信号検出器と、前記第1信号と前記第2信号と前記第3信号との論理条件の成立により前記急閉電気信号を前記急閉操作器へ出力する演算器とを備えることを特徴とする中間蒸気弁の制御装置。 An opening command calculation unit that calculates an opening command value of the intermediate steam valve based on a deviation speed signal obtained from the turbine speed signal and the reference speed setting signal, and the opening command calculated by the opening command calculation unit A feedback control unit that controls the opening and closing of the intermediate steam valve via a valve actuator so that the actual opening value of the intermediate steam valve follows the value, and a quick closing electrical signal in an emergency separately from the control system of the feedback control unit In the control device for the intermediate steam valve, having a valve quick closing signal output unit for outputting the output to the quick closing operation device and causing the intermediate steam valve to close rapidly through the valve operation device,
The valve rapid closing signal output unit includes a closing deviation detector that outputs a first signal when a signal based on a deviation between the opening command value and the actual opening value is a predetermined value or more, and an inlet of the intermediate steam valve It is obtained by applying a predetermined dead time by inputting a rapid closing value detector that outputs a second signal when the turbine exhaust pressure on the side is equal to or higher than a predetermined value, and an opening setting value or a generator load value of the steam control valve A dead time setter for outputting a signal, a function setter for outputting a signal corresponding to the signal from the dead time setter by a preset function, and the opening command value from the signal from the function setter. An adder to be subtracted; a positive signal detector that outputs a third signal when the addition signal from the adder has a positive value; and the first signal, the second signal, and the first signal When the logic condition with 3 signals is met, Controller between the steam valve in you; and a calculator for outputting the rapid closing operation device.
前記弁急閉信号出力部は、前記中間蒸気弁の入口側のタービン排気圧力が所定値以上のとき第1信号として出力する急閉値検出器と、予め設定された関数によって前記タービン排気圧力に応じた信号を出力する関数設定器と、この関数設定器より出力する信号と前記開度指令値と前記実開度値との偏差に基づく信号とを加算する加算器と、この加算器からの加算信号が負で、かつ、所定値以上のとき第2信号を出力する負極性信号検出器と、前記第1信号と前記第2信号との論理条件の成立により前記急閉電気信号を前記急閉操作器へ出力する演算器とを備えることを特徴とする中間蒸気弁の制御装置。 An opening command calculation unit that calculates an opening command value of the intermediate steam valve based on a deviation speed signal obtained from the turbine speed signal and the reference speed setting signal, and the opening command calculated by the opening command calculation unit A feedback control unit that controls the opening and closing of the intermediate steam valve via a valve actuator so that the actual opening value of the intermediate steam valve follows the value, and a quick closing electrical signal in an emergency separately from the control system of the feedback control unit In the control device for the intermediate steam valve, having a valve quick closing signal output unit for outputting the output to the quick closing operation device and causing the intermediate steam valve to close rapidly through the valve operation device,
The valve abrupt closing signal output unit outputs a sudden closing value detector that outputs as a first signal when the turbine exhaust pressure on the inlet side of the intermediate steam valve is equal to or greater than a predetermined value, and sets the turbine exhaust pressure by a preset function. A function setter that outputs a corresponding signal, an adder that adds a signal output from the function setter, a signal based on a deviation between the opening command value and the actual opening value, and an output from the adder A negative signal detector that outputs a second signal when the addition signal is negative and greater than or equal to a predetermined value, and the suddenly closed electrical signal is changed to abrupt when a logical condition is established between the first signal and the second signal. controller between the steam valve in you; and a calculator for outputting the closing operation device.
前記弁急閉信号出力部は、前記中間蒸気弁の入口側のタービン排気圧力が所定値以上のとき第1信号を出力する急閉値検出器と、蒸気加減弁の開度設定値あるいは発電機負荷値を入力して所定の無駄時間の処理を施す無駄時間設定器と、この無駄時間設定器が出力する信号に応じて予め設定された関数によって信号を出力する関数設定器と、この関数設定器が出力する前記信号と前記開度指令値と前記実開度値との偏差に基づく信号を加算する加算器と、この加算器からの加算信号が負で、かつ、所定値以上のとき第2信号を出力する負極性信号検出器と、前記第1信号と前記第2信号との論理条件の成立により前記急閉電気信号を前記急閉操作器へ出力する演算器とを備えることを特徴とする中間蒸気弁の制御装置。 An opening command calculation unit that calculates an opening command value of the intermediate steam valve based on a deviation speed signal obtained from the turbine speed signal and the reference speed setting signal, and the opening command calculated by the opening command calculation unit A feedback control unit that controls the opening and closing of the intermediate steam valve via a valve actuator so that the actual opening value of the intermediate steam valve follows the value, and a quick closing electrical signal in an emergency separately from the control system of the feedback control unit In the control device for the intermediate steam valve, having a valve quick closing signal output unit for outputting the output to the quick closing operation device and causing the intermediate steam valve to close rapidly through the valve operation device,
The valve abrupt closing signal output unit includes a sudden closing value detector that outputs a first signal when the turbine exhaust pressure on the inlet side of the intermediate steam valve is greater than or equal to a predetermined value, and a steam control valve opening set value or a generator A dead time setting device that inputs a load value and performs processing of a predetermined dead time, a function setting device that outputs a signal according to a function set in advance according to a signal output from the dead time setting device, and the function setting An adder that adds a signal based on a deviation between the signal output from the opening device, the opening command value, and the actual opening value, and the addition signal from the adder is negative and greater than a predetermined value. A negative-polarity signal detector that outputs two signals; and an arithmetic unit that outputs the sudden-close electrical signal to the sudden-close operation device when a logical condition between the first signal and the second signal is satisfied. controller between the steam valve in you with.
前記弁急閉信号出力部は、前記開度指令値と前記実開度値との偏差に基づく信号が所定値以上のとき第1信号を出力する閉め偏差検出器と、タービン排気圧力から発電機負荷値を差し引く加算器と、この加算器からの加算信号が正極性で、かつ、所定値以上のとき第2信号を出力する偏差検出器と、前記第1信号と前記第2信号との論理条件の成立により前記急閉信号を前記急閉操作器へ出力する演算器とを備えることを特徴とする中間蒸気弁の制御装置。 An opening command calculation unit that calculates an opening command value of the intermediate steam valve based on a deviation speed signal obtained from the turbine speed signal and the reference speed setting signal, and the opening command calculated by the opening command calculation unit A feedback control unit that controls the opening and closing of the intermediate steam valve via a valve actuator so that the actual opening value of the intermediate steam valve follows the value, and a quick closing electrical signal in an emergency separately from the control system of the feedback control unit In the control device for the intermediate steam valve, having a valve quick closing signal output unit for outputting the output to the quick closing operation device and causing the intermediate steam valve to close rapidly through the valve operation device,
The valve rapid closing signal output unit includes a closing deviation detector that outputs a first signal when a signal based on a deviation between the opening command value and the actual opening value is equal to or greater than a predetermined value, and a generator from a turbine exhaust pressure. An adder that subtracts the load value, a deviation detector that outputs a second signal when the addition signal from the adder is positive and equal to or greater than a predetermined value, and the logic of the first signal and the second signal controller between the steam valve in you; and a computing unit by establishment of the condition for outputting the rapid closing signal to the abrupt closing operation device.
前記弁急閉信号出力部は、前記開度指令値と前記実開度値との偏差に基づく信号が所定値以上のとき第1信号を出力する閉め偏差検出器と、タービン排気圧力から発電機負荷値を差し引く加算器と、この加算器からの加算信号が正極性で、かつ、所定値以上のとき第2信号を出力する偏差検出器と、発電機負荷値の減少率が所定値以上のとき第3信号を出力する急減検出器と、前記第1信号と前記第2信号と前記第3信号との論理条件の成立によって前記急閉信号を前記急閉操作器へ出力する演算器を備えることを特徴とする中間蒸気弁の制御装置。 An opening command calculation unit that calculates an opening command value of the intermediate steam valve based on a deviation speed signal obtained from the turbine speed signal and the reference speed setting signal, and the opening command calculated by the opening command calculation unit A feedback control unit that controls the opening and closing of the intermediate steam valve via a valve actuator so that the actual opening value of the intermediate steam valve follows the value, and a quick closing electrical signal in an emergency separately from the control system of the feedback control unit In the control device for the intermediate steam valve, having a valve quick closing signal output unit for outputting the output to the quick closing operation device and causing the intermediate steam valve to close rapidly through the valve operation device,
The valve rapid closing signal output unit includes a closing deviation detector that outputs a first signal when a signal based on a deviation between the opening command value and the actual opening value is a predetermined value or more, and a generator from a turbine exhaust pressure. An adder that subtracts the load value, a deviation detector that outputs a second signal when the addition signal from the adder is positive and greater than or equal to a predetermined value, and a reduction rate of the generator load value that is greater than or equal to a predetermined value A sudden decrease detector that outputs a third signal, and an arithmetic unit that outputs the sudden closing signal to the sudden closing operator when a logical condition of the first signal, the second signal, and the third signal is satisfied. controller between the steam valve in you, characterized in that.
前記フィードバック制御部は、発電機負荷値を入力して予め設定された関数によって発電機負荷値に応じた所定の信号を出力する関数設定器と、前記開度指令値と前記実開度値との偏差に基づく開方向変化率信号を前記関数設定器が出力する前記信号によって制限する正極性信号制限器を備えることを特徴とする中間蒸気弁の制御装置。 An opening command calculation unit that calculates an opening command value of the intermediate steam valve based on a deviation speed signal obtained from the turbine speed signal and the reference speed setting signal, and the opening command calculated by the opening command calculation unit A feedback control unit for controlling the opening and closing of the intermediate steam valve via a valve actuator so that the actual opening value of the intermediate steam valve follows the value, and a quick closing electrical signal in an emergency separately from the control system of the feedback control unit In the control device for the intermediate steam valve, having a valve quick closing signal output unit for outputting the output to the quick closing operation device and causing the intermediate steam valve to close rapidly through the valve operation device,
The feedback control unit receives a generator load value and outputs a predetermined signal corresponding to the generator load value by a preset function; the opening command value and the actual opening value; control device for a steam valve between inside you, wherein the opening direction change rate signal based on the deviation comprise a positive polarity signal limiter for limiting by the signal which the function setting unit is output.
前記フィードバック制御部は、発電機負荷値を入力して予め設定された関数によって発電機負荷値に応じた信号を出力する関数設定器と、前記開度指令値の開方向変化率を前記関数設定器が出力する前記信号によって制限してフィードバック制御する開方向変化率制限器とを備えることを特徴とする中間蒸気弁の制御装置。 An opening command calculation unit that calculates an opening command value of the intermediate steam valve based on a deviation speed signal obtained from the turbine speed signal and the reference speed setting signal, and the opening command calculated by the opening command calculation unit A feedback control unit that controls the opening and closing of the intermediate steam valve via a valve actuator so that the actual opening value of the intermediate steam valve follows the value, and a quick closing electrical signal in an emergency separately from the control system of the feedback control unit In the control device for the intermediate steam valve, having a valve quick closing signal output unit for outputting the output to the quick closing operation device and causing the intermediate steam valve to close rapidly through the valve operation device,
The feedback control unit is configured to input a generator load value and output a signal corresponding to the generator load value according to a preset function, and to set the opening direction change rate of the opening command value as the function setting. vessel control apparatus between the steam valve in you, comprising the the opening direction change rate limiter to limit the feedback control by the signal to be output.
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