JPH0141803B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、蒸気発生源、たとえば原子炉やボイ
ラから復水器に至る主管路中に介在する蒸気ター
ビンをバイパスし得るように設けられたバイパス
管路に並列配置された複数個の水冷式減温器に
個々に前置されたバイパス弁をバイパス弁開度指
令によりバイパス弁油筒を介してシーケンシヤル
に作動させるタービンバイパス弁制御装置に関す
るものである。

〔発明の技術的背景〕

一般に原子力発電所や火力発電所においては、
系統負荷遮断などの緊急時に原子炉やボイラを保
護し、また発電所の運用に柔軟性を持たせるため
に、上述のごとく蒸気タービンをバイパスし得る
バイパス管路を設けておき、緊急時には蒸気ター
ビンに前置された蒸気加減弁を急閉する一方、バ
イパス管路に設けられたバイパス弁を急開して、
原子炉やボイラからの蒸気を、蒸気タービンを通
さずにバイパス管路を通して復水器へ直接送り込
むことにより、原子炉やボイラ安定運転を継続、
させることができるようにした運転方式とするこ
とがある。第１図は、そのような運転方式を実施
する装置の系統を示すものである。

第１図の装置において、原子炉もしくはボイラ
からなる蒸気発生源１によつて発生され、主管路
２に導かれた蒸気は主蒸気止め弁３および蒸気加
減弁４を介して蒸気タービン５に導入され、その
排出蒸気は復水器６によつて復水される。蒸気タ
ービン５には負荷として例えば発電機が連結され
る。蒸気タービン５をバイパスして、蒸気発生源
１から復水器６に至るバイパス管路７が設けられ
ている。このバイパス管路７にはそれぞれバイパ
ス弁８₁，８₂，８₃……８_oを前置した複数個の減
圧器９および減温器１１が並列に設けられてい
る。減圧器９は複数枚の邪魔板１０を備えていて
蒸気圧力を減少させる。減温器１１は冷却水管路
１２から供給された冷却水を噴出させて蒸気温度
を下げる水冷式である。各バイパス弁８₁〜８_oは
同一構成の制御部を持つており、図にはバイパス
弁８_oの制御部のみが例示されている。バイパス
弁８_oは、図示していないバイパス弁開度指令発
生部からのバイパス弁開度指令１３とバイパス弁
弁開閉シーケンスを定める開き始めバイアス設定
器１４からのバイアス値との和を演算する加算器
１５の出力により電油変換器１６およびバイパス
弁油筒１７を介して開閉制御され、また、バイパ
ス弁８_oの開度は位置検出器２３によつて検知さ
れ、加算器１５に負帰還される。

〔背景技術の問題点〕

第１図に示すようなバイパス管路７を有する蒸
気系統において蒸気発生源１からの蒸気を主管路
２側からバイパス管路７側へと移行させようとし
たとき、何らかの原因、たとえばいずれかの弁系
統のための油圧が不足したりバイパス弁弁棒にス
テイツクが生じたりしたという原因により、複数
個のバイパス弁のうちのいずれかが開かないとい
う事態が生じると、そのバイパス弁以後に開かれ
るバイパス弁が所定のシーケンスに従つて開かれ
たとしてもバイパス管路側全体としては開弁に遅
れを生じることになる。この開弁の遅れはバイパ
ス管路を通して復水器６に流入する蒸気量を過渡
的に減少させることになるため、その反動として
蒸気発生源１、すなわち原子炉やボイラに過渡的
に余分な負担をかけるおそれがある。また第１図
の装置においては、何らかの原因によつて或るバ
イパス弁系統の減温器１１の冷却水が噴出されな
かつた場合、高温の蒸気が復水器６に直接流入す
ることになり、たとえそれが過渡的に短時間であ
つたとしても、復水器６の破損や破壊につながる
おそれがある。

〔発明の目的〕

本発明は以上述べた従来装置の不都合を除去
し、バイパス管路系統の異常によつてひき起こさ
れる原子炉やボイラなどの蒸気発生源の負担増加
を経減し、復水器に高温蒸気が流入したりするの
を防止し得る高信頼性のタービンバイパス制御装
置を提供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕 上記目的を達成するために本発明は、減温器に
通流される冷却水の異常を検知する第１の検知手
段と、バイパス弁油筒の油圧異常を検知する第２
の検知手段と、バイパス弁の開度異常を検知する
第３の検知手段と、第１、第２、第３の各検知手
段の各異常検知出力の論理和により異常状態の系
統のバイパス弁を全閉するとともにこのバイパス
弁の全閉を補償するように当該バイパス弁以後に
開かれるバイパス弁の開き始めバイアス値を変更
するバイアス変更手段とを設けたことを特徴とす
るものである。

〔発明の実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示すものである。
この装置の、第１図のものと異なる点は、まず第
一に減温器１１に冷却水の水圧を検知する水圧検
出器２１が設けられ、バイパス弁油筒１７にその
油圧を検知する油圧検出器２２が設けられ、両検
出器２１，２２の検出信号が位置検出器２３の検
出信号とともに制御装置２４に導入されることで
ある。制御装置２４は、各検出器の検出出力に基
づいて各検出対象に異常があるかどうかを判断
し、もし異常ありと判断すれば加算器１５を介し
て制御信号を送出し、電油変換器１６およびバイ
パス弁油筒１７を介して異常ありと判断された系
統のバイパス弁を閉じたり、他のバイパス弁の開
放シーケンスを変更したりするなどの制御動作を
行なう。

第３図は、複数のバイパス弁系統について特に
制御装置２４の内部のより詳細な構成を示すもの
である。各検出器は各バイパス弁系統ごとに設け
られ、各検出出力ごとに異常の有無が判断され
る。水圧検出器２１の検出出力は水圧設定器２５
からの設定値と比較器２６で比較され、その偏差
信号が加算器１５から出力される開信号によりオ
ン制御されるスイツチ２７を介して水圧異常信号
２８としてバイアス設定変更回路２９に入力され
る。同様にして油圧検出器２２の検出出力は油圧
設定器３０からの設定値と比較器３１で比較さ
れ、その偏差信号が加算器１５からの開信号より
オン制御されるスイツチ３２を介して油圧異常信
号３３としてバイアス変更回路２９に入力され
る。位置検出器２３の検出出力は位置設定器３４
からの設定値と比較器３５で比較され、その偏差
信号が加算器１５からの開信号によりオン制御さ
れるスイツチ３６を介して位置異常信号３７とし
てバイアス変更回路２９に入力される。バイアス
変更回路２９の出力信号は２番目以後の各バイパ
ス弁系統の加算器１５にバイアス変更信号４０
２，４０３……４０ｎとして入力される。

第４図はバイアス変更回路２９の詳細構成を示
すものである。水圧異常信号２８、油圧異常信号
３３、および位置異常信号３７は各タービンバイ
パス弁系統ごとにOR回路４１で１つの異常信号
にまとめられ、その異常出力により当該バイパス
弁に急閉信号４２１，４２２，……４２ｎを出力
すると同時に、接点４３１，４３２，……４３_o
―_１をオンにして当該バイパス弁以後に開かれる
バイパス弁の開き始めのバイアス値に対する変更
信号として定電圧発生装置４５から加える。異常
バイパス弁が２個以上存在するときは、その異常
バイパス弁以後に開かれるバイパス弁に対して異
常バイパス弁の個数に応じたバイアス変更信号が
生じ、それらは加算器４４３，４４４，……４４
ｎによつて加算される。かくして、２番目以降の
バイパス弁８₂，８₃，……８_oに対するバイアス
変更信号４０２，４０３，……４０ｎが形成され
る。

以上の構成を有する第２〜４図の装置におい
て、蒸気タービン５によつて駆動される発電機が
接続されている電力系統の事故などによる負荷遮
断が行われると、それに応動して蒸気加減弁が急
閉されると同時に、バイパス弁開度指令信号１３
によりバイパス弁油筒１７が作動し、バイパス弁
８₁，８₂，……８_oが順次急開し、蒸気発生源１
からの蒸気は主管路２の蒸気タービン５を通るこ
となく、バイパス管路７側に移行され、減圧器９
および減温器１１を通して復水器６に導かれるよ
うになる。その場合、各バイパス弁の系統におい
て、減温器１１に供給される冷却水に水圧異常が
生じるか、油筒１７に油圧異常が生じるか、さら
にはバイパス弁開度に異常が生じるかすると、そ
れらは異常信号２８，３３，３７として検出さ
れ、OR回路４１に動作出力を生ずることにな
る。いま例えば第１のバイパス弁８₁と第３のバ
イパス弁８₃の系統に異常が生じたものとしてみ
る。この場合は、まずバイパス弁８₁，８₃が急閉
信号４２１，４２３により急閉されるとともに、
接点４３１，４３３がオンに制御される。そこで
第２のバイパス弁８₂に対してはバイパス弁１個
に相当する値のバイアス変更信号４０２が発せら
れ、当初のシーケンスが変更され、バイパス弁８
_２は１個分だけ早く、すなわちバイパス弁８₁の代
りに開弁されることになる。同様にして第４以降
のバイパス弁８₄，８₅，……８_oに対してはバイ
パス弁２個相当分の値を有するバイアス変更信号
４０４，４０５，……４０ｎが発せられ、バイパ
ス弁８₄以降は２個分ずつ早く、第２のバイパス
弁８₂に続いて順次開弁される。

第５図および第６図は、正常な場合の開度指令
信号（横軸）とバイパス弁リフト（縦軸）との関
係を第５図に、上記とは異なり、第２のバイパス
弁系統に異常がある場合のものを第６図に、それ
ぞれ第１ないし第ｎのバイパス弁の特性を５１，
５２，……５ｎとして示したものである。この場
合、当初（正常時）は第５図に示すように第３弁
に対しては２単位のバイアスＡが基本量として加
えられ、第ｎ弁に対しては（ｎ―１）単位のバイ
アスＢが基本量として加えられていたものが、第
２弁の系統の異常によるバイアス変更信号により
第３弁以降に対するバイアスが１単位ずつ減少さ
れ、第３弁に対しては１単位のバイアスA′が、
また第ｎ弁に対しては（ｎ―２）単位のバイアス
B′が各基本量として加えられることになる。

なお、第４図において、最初に開弁される第１
のバイパス弁８₁に対してはバイアス変更信号は
不要であり、最後に開弁される第ｎバイパス弁８
_ｏに対する異常信号処理系統には他の弁のバイア
ス変更のための接点が不要となる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、バイパス
管路に設けられている減温器に供給する冷却水の
水圧異常、バイパス弁油筒の油圧異常、あるいは
バイパス弁の開度異常を検知することにより、異
常のあるバイパス弁を急閉させ、その異常バイパ
ス弁を除外した他のバイパス弁、すなわち異常バ
イパス弁以降に開かれるはずのバイパス弁を順次
繰上げて開くべく開き始めバイアス量を自動的に
変更するようにしたので、復水器への高温蒸気が
流入してそれを破損ないし破壊させてしまつたり
する事態を未然に防止し、蒸気発生源、たとえば
原子炉やボイラにかかる負担を軽減することがで
きる。したがつて、本発明によれば、より安全性
の向上した、より高信頼性の蒸気タービンプラン
ト、たとえば原子力発電プラントや火力発電プラ
ントを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なタービンバイパス弁制御装置
のブロツク図、第２図は本発明によるタービンバ
イパス弁制御装置の一実施例を示すブロツク図、
第３図は第２図における制御装置２４の詳細構成
を示すブロツク図、第４図は第３図におけるバイ
アス変更回路２９の詳細構成を示す結線図、第５
図および第６図は正常時と異常時の各バイパス弁
の開度指令信号と弁リフトの関係を例示するリフ
ト線図である。 １……蒸気発生源、２……主管路、３……主蒸
気止め弁、４……蒸気加減弁、５……蒸気タービ
ン、６……復水器、７……バイパス管路、８₁〜
８_o……バイパス弁、９……減圧器、１１……減
温器、１３……バイパス弁開度指令、１４……開
き始めバイアス設定器、１５……加算器、１６…
…電油変換器、１７……バイパス弁油筒、２１…
…水圧検出器、２２……油圧検出器、２３……位
置検出器、２４……制御装置、２８……水圧異常
信号、２９……バイアス変更回路、３３……油圧
異常信号、３７……位置異常信号、４０２〜４０
ｎ……バイアス変更信号、４１……OR回路、４
２１〜４２ｎ……バイパス弁急閉信号、４３１〜
４３_o―₁……接点、４４３〜４４ｎ……加算器、
４５……定電圧発生装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蒸気発生源から復水器に至る主管路中に介在
   する蒸気タービンをバイパスし得るように設けら
   れたバイパス管路に並列配置された複数個の水冷
   式減温器に個々に前置されたバイパス弁をバイパ
   ス弁開度指令によりバイパス弁油筒を介してシー
   ケンシヤルに作動させるタービンバイパス弁制御
   装置において、 前記水冷式減温器に通流される冷却水の異常を
   検知する第１の検知手段と、前記バイパス弁油筒
   の油圧異常を検知する第２の検知手段と、前記バ
   イパス弁の開度異常を検知する第３の検知手段
   と、前記第１、第２、第３の各検知手段の各異常
   検知出力の論理和により異常状態の系統のバイパ
   ス弁を全閉するとともにこのバイパス弁の全閉を
   補償するように当該バイパス弁以後に開かれるバ
   イパス弁の開き始めバイアス値を変更するバイア
   ス変更手段とを設けたことを特徴とするタービン
   バイパス弁制御装置。