JP6577314B2 - Steam turbine valve drive device and steam turbine valve - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、蒸気タービン弁駆動装置及び蒸気タービン弁に関する。 Embodiments described herein relate generally to a steam turbine valve driving device and a steam turbine valve.
一般に、蒸気タービン発電施設において、蒸気タービンの回転数とその出力の調整は、蒸気タービンへ流入する駆動用蒸気流量を、各種蒸気タービン弁駆動装置で各種弁を位置制御することで行われる。蒸気タービン発電施設が、異常現象及び故障などの現象に陥った際には、事故を未然に防止する或いは事故による損傷を最小限にするために、各種蒸気タービン弁駆動装置を急閉止させることで各種弁を全閉させ駆動用蒸気を遮断する。 In general, in a steam turbine power generation facility, the rotation speed and output of the steam turbine are adjusted by controlling the position of various valves with various steam turbine valve driving devices for the flow rate of driving steam flowing into the steam turbine. When a steam turbine power generation facility falls into a phenomenon such as an abnormal phenomenon or failure, in order to prevent accidents in advance or minimize damages caused by accidents, various steam turbine valve drive devices can be closed quickly. All valves are fully closed to shut off the driving steam.
蒸気タービンを制御する蒸気加減弁や蒸気止め弁などの弁の開度を制御する蒸気タービン弁駆動装置は、油圧系統からなる駆動装置で、各種弁を開閉するピストン及びシリンダと、位置制御信号により当該シリンダ内への作動油の導入、排油を行う電磁弁と、緊急信号により当該シリンダ内の作動油を急速に排油する電磁弁などで構成されている。各種弁駆動装置の作動油の導入、排油は、高圧な流体ポンプを有する1つの集油装置から各種弁駆動装置へ配管を通して行われる。 A steam turbine valve drive device that controls the opening degree of a valve such as a steam control valve and a steam stop valve that controls the steam turbine is a drive device that is composed of a hydraulic system, and pistons and cylinders that open and close various valves, and position control signals. It is composed of an electromagnetic valve that introduces and drains hydraulic oil into the cylinder, and an electromagnetic valve that rapidly drains hydraulic oil in the cylinder by an emergency signal. The introduction and drainage of the hydraulic oil of the various valve driving devices are performed through piping from one oil collecting device having a high-pressure fluid pump to the various valve driving devices.
一方、まだ一般的ではないが、各蒸気タービン弁駆動装置が、それぞれ独立した流体ポンプ及びリザーバを有し、流体ポンプを駆動するモータを制御することにより蒸気弁を位置制御する蒸気タービン弁駆動装置が知られている。また、モータに連結されたギアを介してボールねじを回転させることによりその移動量で蒸気弁の位置制御を行い、集油装置が不要な蒸気タービン弁駆動装置が知られている。 On the other hand, although not yet common, each steam turbine valve driving device has an independent fluid pump and reservoir, and controls the position of the steam valve by controlling a motor that drives the fluid pump. It has been known. Further, there is known a steam turbine valve driving device in which the position of a steam valve is controlled by rotating the ball screw through a gear connected to a motor and the oil collecting device is unnecessary.
蒸気タービン弁では全開保持及び全閉保持することが必要である。高温化において、蒸気タービン弁は弁シャフトと弁箱に伸び差が発生する。そこで弁位置を全開及び全閉位置に保持するために、弁位置指令信号として、全開以上(突き上げ指令信号)或いは全閉以下(突き下げ指令信号)の信号を与えることにより、全開保持或いは全閉保持をさせることが行われている。 The steam turbine valve needs to be held fully open and fully closed. At high temperatures, the steam turbine valve has a differential elongation between the valve shaft and the valve box. Therefore, in order to hold the valve position in the fully open and fully closed positions, as the valve position command signal, a signal of full open or higher (push-up command signal) or full-close or lower (push-down command signal) is given. It is done to hold.
例えば双方向ポンプとサーボモータを駆動源とする蒸気タービン弁駆動装置においては、蒸気タービン弁位置指令信号と弁位置検出信号との偏差により、フィードバック制御をしている。この場合、弁全開位置付近では弁位置検出信号に対して、それ以上の突き上げ指令信号を与えると弁位置信号に対して偏差がなくなるまで必要なトルクを与えて動こうとするが、偏差がなくなることはないため、常時過トルクを掛け続けることとなる。このため、油温度が過剰に上昇する、大容量のサーボモータを選定しなければならない、という課題がある。突き下げ指令のときにおいても同様の課題がある。 For example, in a steam turbine valve driving device using a bidirectional pump and a servo motor as driving sources, feedback control is performed based on a deviation between a steam turbine valve position command signal and a valve position detection signal. In this case, if a further push-up command signal is given to the valve position detection signal in the vicinity of the fully open position of the valve, an attempt is made to apply the necessary torque until there is no deviation from the valve position signal, but the deviation disappears. Since this is not the case, overtorque is always applied. For this reason, there is a problem that a large-capacity servo motor that increases the oil temperature excessively has to be selected. There is a similar problem at the time of the push-down command.
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、常時過トルクを掛け続けることなく、蒸気タービン弁の全開保持、全閉保持を行うことのできる蒸気タービン弁駆動装置及び蒸気タービン弁を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a steam turbine valve drive device and a steam turbine valve that can perform full-open holding and full-close holding of a steam turbine valve without constantly applying excessive torque. The purpose is to provide.
蒸気タービン弁駆動装置の一態様は、蒸気タービンへ蒸気を供給する蒸気流路に配設された蒸気タービン弁の弁棒と接続されたピストンと、前記ピストンを収容し、内部に前記ピストンによって仕切られた第1及び第2の油室を有するシリンダと、前記第1及び第2の油室の間で作動油を移動させることによって、前記ピストンを移動させて前記蒸気タービン弁を開閉するポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、前記蒸気タービン弁の開度を検出する開度検出器と、前記蒸気タービン弁の要求開度を示す開度指令信号と、前記開度検出器からの開度検出信号とに基づき、前記蒸気タービン弁の開度が要求開度となるよう前記モータの駆動を制御し、前記ポンプによる作動油送出側の圧力が所定値以上であって、前記開度指令信号又は前記開度検出信号が、第1の規定値以上又は第2の規定値以下の場合に、前記モータのトルク値を制限する制御部と、を具備したことを特徴とする。 One aspect of the steam turbine valve drive device includes a piston connected to a valve shaft of a steam turbine valve disposed in a steam flow path for supplying steam to the steam turbine, the piston accommodated therein, and partitioned by the piston inside. A cylinder having the first and second oil chambers, and a pump for moving the piston between the first and second oil chambers to open and close the steam turbine valve. A motor that drives the pump, an opening detector that detects the opening of the steam turbine valve, an opening command signal that indicates a required opening of the steam turbine valve, and an opening from the opening detector Based on the detection signal, the driving of the motor is controlled so that the opening degree of the steam turbine valve becomes the required opening degree, and the pressure on the hydraulic oil delivery side by the pump is a predetermined value or more , and the opening degree instruction signal Or said Degree detection signal, in the case of the following first predetermined value or more or the second predetermined value, characterized by comprising a control unit for limiting the torque value of the motor.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図1は、実施形態に係る蒸気タービン弁駆動装置及び蒸気タービン弁概略構成を模式的に示す図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a schematic configuration of a steam turbine valve driving device and a steam turbine valve according to an embodiment.
(第1実施形態)
図1に示す蒸気タービン弁1は、例えば蒸気止め弁を示し、起動時等の蒸気流量制御を行うべく副弁を内蔵しており、ポンプ7を用いて弁位置の制御が可能な機構となっている。また、蒸気タービン弁1は、バックシート1cに弁棒2が接触し拘束される位置が全開位置で、弁ディスク1aが弁座1bに接触し拘束される位置が全閉位置となる機構となっている。
(First embodiment)
A
一方、蒸気タービン弁駆動装置100の油圧回路110は作動油が充満している閉回路である。弁棒2に直結されたピストン5cは、シリンダ5内に収容されており、前述の全開位置から全閉位置までの蒸気タービン弁駆動範囲で移動する。シリンダ5内は、ピストン5cによって、その上部の上部油室5bと下部の下部油室5aとに仕切られている。ピストンロッド5d及びピストン5c、シリンダ5によって決まるシリンダ容積は、前述の全開位置から全閉位置までの蒸気タービン弁駆動範囲において、上部油室5bと下部油室5aとが同容積となっている。なお、蒸気タービン弁駆動範囲外であれば、上部油室5b及び下部油室5aのシリンダ容積が異なっていても機能上問題ない。
On the other hand, the
油圧回路110におけるポンプ7からの油路は、一方は上部油室5bへ接続し、もう一方は下部油室5aへ接続している。上部油室5b及び下部油室5aは常に作動油が充満しており、ポンプ7の回転方向により、上部油室5bと下部油室5aの容積移動によって蒸気タービン弁1を開閉動作する。また、ポンプ7の流出圧力は、入力軸トルクをモータ7aによって制御することにより、安定した圧力に維持することができる。
One of the oil passages from the pump 7 in the
蒸気タービン弁1には、閉方向に付勢するスプリング機構4が配設されており、このスプリング機構4のばね力と蒸気圧力に打ち勝って、シリンダ5の上部油室5bから下部油室5aへ作動油を導入させ蒸気タービン弁1を開弁するよう動作する。また、シリンダ5の下部油室5aから上部油室5bへ作動油を導入させ、蒸気タービン弁1を閉弁するよう動作する。一方、蒸気タービンの異常時には、下部油室5aの作動油を上部油室5bに急速に導入することで、蒸気タービン弁1を閉止するように動作する。
The
上述のポンプ7は、駆動軸の回転方向を変えることで流れ方向を反転できる可逆回転形容積ポンプであり、例えば、ギアポンプやアキシャルピストンポンプ等を使用することができる。各々の蒸気タービン弁1に具備されるポンプ7の駆動軸とモータ7aの駆動軸とはカップリングで直結されている。モータ7aとしては、弁位置の制御のために使用するため、例えば、インバータモータやサーボモータを使用することが好ましい。本実施形態では、モータ7aとしてサーボモータを使用した場合について説明する。サーボモータによるトルク制御によりポンプ吐出圧力を可変制御できる。
The above-described pump 7 is a reversible rotary volume pump capable of reversing the flow direction by changing the rotation direction of the drive shaft. For example, a gear pump or an axial piston pump can be used. The drive shaft of the pump 7 provided in each
ポンプ7を駆動するモータ7aは、制御部120によって制御される。制御部120は、モータ制御装置9とサーボドライバ8とを具備している。図2のブロック図に示すように、モータ制御装置9には、図示しない上位の制御装置から入力される要求開度を示す開度指令信号と、開度検出器6から出力される実開度を示す弁開度信号とが入力される。モータ制御装置9は、これらの偏差がなくなるように、回転速度指令をサーボドライバ8に出力する。サーボドライバ8は、モータ7aに設けられた回転速度検出器7bからの実回転速度信号と回転速度指令との偏差がなくなるように、モータ7aのトルク、電流値を制御し、蒸気タービン弁1の開度を制御する。
The
前述したとおり、蒸気タービン弁1の全開及び全閉時においては、全開以上(突き上げ指令信号)或いは全閉以下(突き下げ指令信号)の信号を与える。このため、開度検出器6による弁開度信号と開度指令信号とに偏差が生じるが、既にバックシート1cに弁棒2が接触し拘束され、または、弁ディスク1aに弁座1bが接触し拘束されている場合、さらにトルクを掛けても弁は動くことができない。この際、モータ7aは、最大トルクで押し込むため、ポンプ7は最大圧力で作動油を吐き出すこととなる。この最大圧力を逃がすため、下部油室5a側及び上部油室5b側のそれぞれの油路に、リリーフ弁(安全弁)12,13が配設されている。また、リリーフ弁12,13の戻りを接続するためにリザーバ11が配設されている。
As described above, when the
開度検出器6は、蒸気タービン弁1の弁開度を正確に検出することが必要とされる。このため、本実施形態では、図1に示すように、ピストンロッド5dをシリンダ5から貫通させ、ピストンロッド5dに開度検出器6を配設している。開度検出器6の設置方法としては、これに限らず、例えば、弁棒2とピストンロッド5dを直結するカップリング3にプレートを配設し、当該プレートに検出用ロッドを設け、この検出用ロッドに開度検出器を設置する方法や、スプリングハウジング4a内のスプリング受けに検出用ロッドを配設し、この検出用ロッドに開度検出器を設ける方法等がある。
The opening detector 6 is required to accurately detect the valve opening of the
蒸気タービン弁1は、プラントが異常状態に陥った際に、蒸気流路を急速に遮断する必要がある。また、プラントの異常状態が解除された際には、図示しない制御装置からの弁開許可指令により、蒸気タービン弁駆動装置100をリセット動作し、蒸気タービン弁1はスタンバイ状態になる。蒸気タービン弁駆動装置100は、図示しない急速作動電磁弁を励磁状態に印加することでリセットすることが可能である。
The
次に、図3のブロック図及び図4のフロー図を参照して本実施形態における制御について説明する。図3に示すように、本実施形態では、モータ制御装置9に、図示しない制御装置からの開度指令信号及び開度検出器6から出力される実開度を示す弁開度信号が入力されるとともに、圧力伝送器14から下部油室5aの油圧を示す信号、圧力伝送器15から上部油室5bの油圧を示す信号が入力される。そして、図4のフロー図に示すように、図示しない制御装置から突き上げ指令(開度指令信号100%以上)などの開度指令信号がモータ制御装置9に入力されると(301)、開度指令信号とモータ制御装置9に入力される開度検出器6の弁開度信号との偏差に応じて、モータ7aの回転数及び回転方向を、サーボドライバ8を介して制御する(302)。この場合、主としてスプリング機構4の閉鎖力よりも高い圧力をポンプ7が吐出するように、モータ7aのトルク値を制御する。
Next, the control in this embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. 3 and the flowchart of FIG. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, an opening command signal from a control device (not shown) and a valve opening signal indicating an actual opening output from the opening detector 6 are input to the
突き上げ指令(弁開度指令信号100%以上)が出力されると、蒸気タービン弁1では、バックシート1cに弁棒2が接触し拘束される位置まで弁棒2が上昇する。ここで従来は、バックシート1cに弁棒2が接触し拘束された後、モータ7aのトルクは上昇し、リリーフ弁12の吹き出し圧力に達するとリリーフ弁12が動作することによって作動油の圧力を逃がしていた。
When a push-up command (valve opening command signal 100% or more) is output, in the
一方、図4のフロー図に示すように、本実施形態では、リリーフ弁12の吹出し圧力(或いは吹出し圧力よりわずかに低い圧力、或いはわずかに高い圧力)などの所定圧力以上となったことを圧力伝送器14によって検出すると(304)、蒸気タービン弁全開保持に必要な最低限の駆動力相当のポンプ吐出圧力となるように、モータ制御装置9からサーボドライバ8へモータトルクを制限するトルク指令を出す(305)。
On the other hand, as shown in the flowchart of FIG. 4, in this embodiment, the pressure is determined to be equal to or higher than a predetermined pressure such as the blowing pressure of the relief valve 12 (or a pressure slightly lower than or slightly higher than the blowing pressure). When detected by the transmitter 14 (304), a torque command for limiting the motor torque is sent from the
これにより、モータ7aのトルク値は減少し、ポンプ7の吐出圧力が低下して、弁全開状態を保持しながら、リリーフ弁12を動作させずに、かつモータ7aの最大トルクがかかることなく連続制御され、次に開度変更の指令があるまでこの状態が維持される(306)。このときの制御特性を図5に示す。なお、図5において四角のプロットは開度信号、ひし形のプロットは開度指令信号、円形のプロットは下部油室5aの油圧、三角のプロットは上部油室5bの油圧を示している。
As a result, the torque value of the
またこのとき、本実施形態では、圧力伝送器14で検出される圧力値に加えて、モータ7aのトルク値制限を有効とする弁位置制限をかけている。すなわち、例えば、弁開度信号(又は開度指令信号)が例えば90%以上などの所定開度以上(303)、かつ、圧力伝送器14によって検出される圧力が所定値以上(304)、となったときにモータトルク値を制限し(305)、ポンプ吐出圧力を制限する。このとき、モータ7aに常に開度偏差が残るため、高回転速度で継続して運転しないように回転数制限を設けてもよい。なお、図4は、上記のトルク値制限を有効とする弁位置制限をかけた場合について示されているが、弁位置制限をかけない場合は、図4の弁開度が所定開度以上であるかを判断するステップ303が除かれる。後述する図6,8,9のフロー図についても同様である。
At this time, in this embodiment, in addition to the pressure value detected by the
一方、図示しない制御装置から、突き下げ指令(開度指令信号0%以下)がモータ制御装置9へ送出されると、弁ディスク1aが弁座1bに接触し拘束される位置まで降下する。弁ディスク1aが弁座1bに接触した後、従来は、モータ7aのトルクが上昇し、リリーフ弁13の吹き出し圧力まで達するとリリーフ弁13が動作するようになっていた。
On the other hand, when a push-down command (opening
本実施形態では、図6のフロー図に示すように、図示しない制御装置から突き下げ指令(開度指令信号0%以下)などの開度指令信号がモータ制御装置9に入力されると(401)、開度指令信号とモータ制御装置9に入力される開度検出器6の弁開度信号との偏差に応じて、モータ7aの回転数及び回転方向がサーボドライバ8を介して制御される(402)。そして、弁開度信号(又は開度指令信号)が例えば10%以下などの所定開度以下(403)、かつ圧力伝送器15によって検出される圧力が所定値以上(404)、となったときにモータトルク値を制限し(405)、全閉保持に必要な最低限の駆動力相当のポンプ吐出圧力となるようにする。このとき、モータ7aに常に開度偏差が残るため、高回転速度で継続し運転しないように回転数制限も設けてもよい。
In the present embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 6, when an opening command signal such as a push-down command (opening
これにより、モータ7aのトルク値は減少し、ポンプ7の吐出圧力が低下して、弁全閉状態を保持しながら、リリーフ弁13を動作させずに、かつモータ7aの最大トルクがかかることなく連続制御され、次に開度変更の指令があるまでこの状態が維持される(406)。
As a result, the torque value of the
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、蒸気タービン弁1を全開保持或いは全閉保持させる際に、圧力伝送器14、圧力伝送器15で検出される圧力値が所定値以上となった時にモータ7aのトルク値を制限する構成とした。しかしながら、図7のブロック図に示すように、圧力値ではなく、モータ7aの電流値をサーボドライバ8により計測、検出し、この電流値を制限することにより、結果としてモータ7aのトルク値を制限する構成とすることができる。なお、図7のブロック図に示すように、モータ7aのトルク値をサーボドライバ8により計測、検出し、このトルク値を制限することもできる。この点については後述する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, when the
第2実施形態では、図8のフロー図に示すように、図示しない制御装置から突き上げ指令(弁開度指令信号100%以上)などの開度指令信号がモータ制御装置9に入力されると(501)、開度指令信号と弁開度信号との偏差に応じてモータ7aが駆動される(502)。突き上げ指令の場合、蒸気タービン弁1では、バックシート1cに弁棒2が接触し拘束される位置まで弁棒2が上昇する。バックシート1cに弁棒2が接触した後は、モータ7aのトルクは上昇し、モータ7aの電流値も上昇する。モータ7aの電流値が規定値に達すると(504)、全開保持に必要な最低限の駆動力相当のポンプ吐出圧力をとなるようにサーボドライバ8によりモータ7aの電流値制限を行う(505)。これにより、リリーフ弁12を動作させずに低動力で全開保持が可能となる。
In the second embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 8, when an opening command signal such as a push-up command (valve opening command signal 100% or more) is input to the
前述した第1実施形態と同様に、この場合、モータ7aの電流値制限を有効とする弁位置制限を設けてもよい。例えば、弁開度信号が90%以上などの所定開度以上(503)、かつモータ7aの電流値が規定値以上(504)となったときにモータ7aの電流値を制限する(505)。
Similar to the first embodiment described above, in this case, a valve position restriction that enables the current value restriction of the
図9のフロー図に示すように、図示しない制御装置から、突き下げ指令(開度指令信号0%以下)がモータ制御装置9へ送出されると(601)、開度指令信号と弁開度信号との偏差に応じてモータ7aが駆動され(602)、弁ディスク1aが弁座1bに接触し拘束される位置まで降下する。弁ディスク1aが弁座1bに接触した後は、モータ7aのトルクは上昇し、モータ7aの電流値も上昇する。モータ7aの電流値が規定値に達すると(604)、全閉保持に必要な最低限の駆動力相当のポンプ吐出圧力以下となるように、サーボドライバ8によりモータ7aの電流値制限を行う(605)。これにより、リリーフ弁13を動作させずに低動力で全閉保持が可能となる。
As shown in the flowchart of FIG. 9, when a push-down command (opening
前述した第1実施形態と同様に、この場合、モータ7aの電流値制限を有効とする弁位置制限を設けてよい。例えば、弁開度信号が10%以下などの所定開度以下(603)、かつモータ7aの電流値が規定値以上となったときに(604)、モータ7aの電流値を制限する(605)。ここで、モータ7aの電流値は、規定数をサンプリングし、平均値や実効値を用いて制限するようにしてもよい。また、モータ7aの電流値が規定値以上となった時間が所定時間(例えば秒数間)継続して検出された際に制限するようにしてもよい。
Similar to the first embodiment described above, in this case, a valve position restriction that enables the current value restriction of the
(第3実施形態)
次に、上述したモータ7aのトルク値をサーボドライバ8により計測、検出し、このトルク値を制限する場合について説明する。前述したとおり、モータ7aのトルク値は、サーボドライバ8から計測、検出することができる。また、図示しないトルク計をモータ或いはポンプ軸に設置してトルクを計測、検出するようにしてもよい。
(Third embodiment)
Next, a case where the torque value of the
図示しない制御装置から突き上げ指令(弁開度指令信号100%以上)がモータ制御装置9に入力されると、蒸気タービン弁1では、バックシート1cに弁棒2が接触し拘束される位置まで弁棒2が上昇する。バックシート1cに弁棒2が接触した後は、モータ7aのトルク値は上昇する。モータ7aのトルク値が規定値に達すると、全開保持に必要な最低限の駆動力相当のポンプ吐出圧力をとなるようにサーボドライバ8によりモータ7aのトルク値制限を行う。これにより、リリーフ弁12を動作させずに低動力で全開保持が可能となる。
When a push-up command (valve opening command signal 100% or more) is input to the
この場合も、モータ7aのトルク値制限を有効とする弁位置制限を設けることができる。例えば、弁開度信号が90%以上などの所定開度以上、かつモータ7aのトルク値が規定値以上となったときにモータ7aのトルク値を制限する。
Also in this case, it is possible to provide a valve position restriction that makes the torque value restriction of the
一方、図示しない制御装置から、突き下げ指令(開度指令信号0%以下)がモータ制御装置9へ送出されると、弁ディスク1aが弁座1bに接触し拘束される位置まで降下する。弁ディスク1aが弁座1bに接触した後は、モータ7aのトルク値は上昇する。モータ7aのトルク値が規定値に達すると、全閉保持に必要な最低限の駆動力相当のポンプ吐出圧力以下となるように、サーボドライバ8によりモータ7aのトルク値制限を行う。これにより、リリーフ弁13を動作させずに低動力で全閉保持が可能となる。
On the other hand, when a push-down command (opening
このとき、モータ7aのトルク値制限を有効とする弁位置制限を設けることができる。例えば、弁位置検出信号が10%以下などの所定開度以下、かつモータ7aのトルク値が規定値以上となったときにモータ7aのトルク値を制限する。ここで、モータ7aのトルク値は、規定数をサンプリングし、平均値や実効値を用いて制限するようにしてもよい。また、モータ7aのトルク値が規定値以上となった時間が所定時間(例えば秒数間)継続して検出された際に制限するようにしてもよい。
At this time, it is possible to provide a valve position restriction that makes the torque value restriction of the
(第4実施形態)
前述した第1実施形態では、蒸気タービン弁1を全開保持或いは全閉保持させる際に、圧力伝送器14、圧力伝送器15で検出される圧力値が所定値以上となった時にモータ7aのトルク値を制限する構成とした。しかしながら、モータ7aのトルク値を制限するのではなく、圧力制御に切替えるようにしてもよい。
(Fourth embodiment)
In the first embodiment described above, when the
圧力制御は、蒸気タービン弁開動作中及び弁全開保持中は、圧力伝送器14で検出した圧力が規定圧力となるようにモータ制御装置9からサーボドライバ8を介してモータ7aのトルクを制御する方法である。また、蒸気タービン弁閉動作中及び全閉保持中は、圧力伝送器15の圧力が規定圧力となるようにモータ制御装置9からサーボドライバ8を介してモータ7aのトルクを制御する方法である。
In the pressure control, the torque of the
このとき、弁位置制御のフィードバック制御は無効となっているため、圧力制御を有効にする弁位置を決定する必要がある。圧力制御を有効とする弁位置は、弁棒2と弁箱との伸び差によって決定される必要がある。
At this time, since the feedback control of the valve position control is disabled, it is necessary to determine the valve position for enabling the pressure control. The valve position in which the pressure control is effective needs to be determined by the difference in elongation between the
(その他の実施形態)
なお、低動力で安定した蒸気タービン弁全開保持或いは全閉保持をするためには、第1実施形態乃至第4実施形態の構成を組み合わせて用いてもよい。例えば、モータ7aのトルク値制限と電流値制限を併用してもよい。また、弁開度信号の代わりに開度指令信号を用いてもよい。
(Other embodiments)
Note that the configurations of the first to fourth embodiments may be used in combination in order to hold the steam turbine valve fully open or fully closed with low power and stability. For example, the torque value limit and the current value limit of the
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1……蒸気タービン弁、1a……弁ディスク、1b……弁座、1c……バックシート、2……弁棒、3……カップリング、4……スプリング機構、4a……スプリングハウジング、5……シリンダ、5a……下部油室、5b……上部油室、5c……ピストン、6……開度検出器、7……ポンプ、7a……モータ、8……サーボドライバ、9……モータ制御装置、11……リザーバ、12,13……リリーフ弁、14,15……圧力伝送器、100……蒸気タービン弁駆動装置、110……油圧回路、120……制御部。 1 ... Steam turbine valve, 1a ... Valve disc, 1b ... Valve seat, 1c ... Back seat, 2 ... Valve rod, 3 ... Coupling, 4 ... Spring mechanism, 4a ... Spring housing, 5 ... Cylinder, 5a ... Lower oil chamber, 5b ... Upper oil chamber, 5c ... Piston, 6 ... Opening detector, 7 ... Pump, 7a ... Motor, 8 ... Servo driver, 9 ... Motor control device, 11 ... reservoir, 12, 13 ... relief valve, 14,15 ... pressure transmitter, 100 ... steam turbine valve drive device, 110 ... hydraulic circuit, 120 ... control unit.
Claims (5)
前記ピストンを収容し、内部に前記ピストンによって仕切られた第1及び第2の油室を有するシリンダと、
前記第1及び第2の油室の間で作動油を移動させることによって、前記ピストンを移動させて前記蒸気タービン弁を開閉するポンプと、
前記ポンプを駆動するモータと、
前記蒸気タービン弁の開度を検出する開度検出器と、
前記蒸気タービン弁の要求開度を示す開度指令信号と、前記開度検出器からの開度検出信号とに基づき、前記蒸気タービン弁の開度が要求開度となるよう前記モータの駆動を制御し、前記ポンプによる作動油送出側の圧力が所定値以上であって、前記開度指令信号又は前記開度検出信号が、第1の規定値以上又は第2の規定値以下の場合に、前記モータのトルク値を制限する制御部と、
を具備したことを特徴とする蒸気タービン弁駆動装置。 A piston connected to a valve stem of a steam turbine valve disposed in a steam flow path for supplying steam to the steam turbine;
A cylinder that houses the piston and has first and second oil chambers partitioned by the piston;
A pump that opens and closes the steam turbine valve by moving the piston by moving hydraulic oil between the first and second oil chambers;
A motor for driving the pump;
An opening detector for detecting the opening of the steam turbine valve;
Based on the opening command signal indicating the required opening of the steam turbine valve and the opening detection signal from the opening detector, the motor is driven so that the opening of the steam turbine valve becomes the required opening. Control, when the pressure on the hydraulic oil delivery side by the pump is a predetermined value or more , and the opening command signal or the opening detection signal is not less than a first specified value or not more than a second specified value, A control unit for limiting the torque value of the motor;
A steam turbine valve drive device comprising:
前記ピストンを収容し、内部に前記ピストンによって仕切られた第1及び第2の油室を有するシリンダと、
前記第1及び第2の油室の間で作動油を移動させることによって、前記ピストンを移動させて前記蒸気タービン弁を開閉するポンプと、
前記ポンプを駆動するモータと、
前記蒸気タービン弁の開度を検出する開度検出器と、
前記蒸気タービン弁の要求開度を示す開度指令信号と、前記開度検出器からの開度検出信号とに基づき、前記蒸気タービン弁の開度が要求開度となるよう前記モータの駆動を制御し、前記モータの電流値が所定値以上であって、前記開度指令信号又は前記開度検出信号が、第1の規定値以上又は第2の規定値以下の場合に、前記モータの電流値を制限する制御部と、
を具備したことを特徴とする蒸気タービン弁駆動装置。 A piston connected to a valve stem of a steam turbine valve disposed in a steam flow path for supplying steam to the steam turbine;
A cylinder that houses the piston and has first and second oil chambers partitioned by the piston;
A pump that opens and closes the steam turbine valve by moving the piston by moving hydraulic oil between the first and second oil chambers;
A motor for driving the pump;
An opening detector for detecting the opening of the steam turbine valve;
Based on the opening command signal indicating the required opening of the steam turbine valve and the opening detection signal from the opening detector, the motor is driven so that the opening of the steam turbine valve becomes the required opening. And when the current value of the motor is not less than a predetermined value and the opening command signal or the opening detection signal is not less than a first specified value or not more than a second specified value, the current of the motor A control unit that limits the value;
A steam turbine valve drive device comprising:
前記ピストンを収容し、内部に前記ピストンによって仕切られた第1及び第2の油室を有するシリンダと、
前記第1及び第2の油室の間で作動油を移動させることによって、前記ピストンを移動させて前記蒸気タービン弁を開閉するポンプと、
前記ポンプを駆動するモータと、
前記蒸気タービン弁の開度を検出する開度検出器と、
前記蒸気タービン弁の要求開度を示す開度指令信号と、前記開度検出器からの開度検出信号とに基づき、前記蒸気タービン弁の開度が要求開度となるよう前記モータの駆動を制御し、前記モータのトルク値が所定値以上であって、前記開度指令信号又は前記開度検出信号が、第1の規定値以上又は第2の規定値以下の場合に、前記モータのトルク値を制限する制御部と、
を具備したことを特徴とする蒸気タービン弁駆動装置。 A piston connected to a valve stem of a steam turbine valve disposed in a steam flow path for supplying steam to the steam turbine;
A cylinder that houses the piston and has first and second oil chambers partitioned by the piston;
A pump that opens and closes the steam turbine valve by moving the piston by moving hydraulic oil between the first and second oil chambers;
A motor for driving the pump;
An opening detector for detecting the opening of the steam turbine valve;
Based on the opening command signal indicating the required opening of the steam turbine valve and the opening detection signal from the opening detector, the motor is driven so that the opening of the steam turbine valve becomes the required opening. And when the torque value of the motor is greater than or equal to a predetermined value and the opening degree command signal or the opening degree detection signal is greater than or equal to a first prescribed value or less than or equal to a second prescribed value, A control unit that limits the value;
A steam turbine valve drive device comprising:
前記ピストンを収容し、内部に前記ピストンによって仕切られた第1及び第2の油室を有するシリンダと、
前記第1及び第2の油室の間で作動油を移動させることによって、前記ピストンを移動させて前記蒸気タービン弁を開閉するポンプと、
前記ポンプを駆動するモータと、
前記蒸気タービン弁の開度を検出する開度検出器と、
前記蒸気タービン弁の要求開度を示す開度指令信号と、前記開度検出器からの開度検出信号とに基づき、前記蒸気タービン弁の開度が要求開度となるよう前記モータの駆動を制御し、前記開度検出器からの開度検出信号が第1の規定値以上又は第2の規定値以下の場合に、前記ポンプによる作動油送出側の圧力が所定値となるように前記モータの駆動を制御する制御部と、
を具備したことを特徴とする蒸気タービン弁駆動装置。 A piston connected to a valve stem of a steam turbine valve disposed in a steam flow path for supplying steam to the steam turbine;
A cylinder that houses the piston and has first and second oil chambers partitioned by the piston;
A pump that opens and closes the steam turbine valve by moving the piston by moving hydraulic oil between the first and second oil chambers;
A motor for driving the pump;
An opening detector for detecting the opening of the steam turbine valve;
Based on the opening command signal indicating the required opening of the steam turbine valve and the opening detection signal from the opening detector, the motor is driven so that the opening of the steam turbine valve becomes the required opening. And when the opening degree detection signal from the opening degree detector is not less than a first specified value or not more than a second specified value, the pressure on the hydraulic oil delivery side by the pump becomes a predetermined value. A control unit for controlling the drive of
A steam turbine valve drive device comprising:
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