JPH0343603A

JPH0343603A - タービン制御装置

Info

Publication number: JPH0343603A
Application number: JP1177113A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsuji; 寛辻
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1991-02-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は原子カプラントのタービン制御装置に関するも
のである。

（従来の技術）原子カプラントにおけるタービン系統の一例を第３図に
示す。

第３図において、原子炉上で発生した蒸気は、主蒸気止
め弁（以下ＭＳＶと呼ぶ）２および蒸気加減弁（以下Ｃ
ｖと呼ぶ）３を通ってタービン４に流入してタービンを
駆動し、復水器５で復水される。

また、一部の蒸気はＭＳＶ２の手前からタービンバイパ
ス弁（以下ＴＢＶと呼ぶ）６を通ってタービン４をバイ
パスして復水器５に流される。

常時はＭＳＶ２を全開トシ、ＣＶ３とＴＢＶ６の弁開度
を調節してタービン速度およびタービン入口蒸気圧力の
制御が行なわれる。

この場合、タービン入口蒸気圧力およびタービン速度は
それぞれ主蒸気止め弁２の手前に設けた圧力検出器７お
よびタービン軸に取付けた速度検出器８によって検出さ
れる。

なお、新型炉では、タービン入口蒸気圧力の代りに原子
炉ドーム圧力を検出してＣＶ３とＴＢＶ６の弁開度を調
節してタービン速度および原子炉ドーム圧力の制御が行
なわれる。

従来のタービン制御装置の機能ブロックを第４図に示す
。

第４図において、速度設定器９で設定された設定速度Ｖ
工と速度検出器８で検出された実速度Ｖ２とは加算器１
０で減算され、速度偏差ｔｒ、（＝ｙ□Ｚｊ２）が速度
制御指令値として出力される。一方、圧力設定器１１で
設定した設定圧力１４と圧力検出器７で検出された実圧
力Ｖ５は加算器１２で減算され、圧力偏差ｆ　ｇ、　（
＝　７）　５　７１４　）が原子炉最大蒸気流量を制限
する最大流量制限器１３を介して圧力指令値Ｖ７として
取出される。

上記速度制御指令値Ｖ３と圧力制御指令値Ｖ７は低値選
択器１４に入力され、低い方の指令値が選択されてＣｖ
開度指令値Ｖ、とじて出力され、弁位置変換器１５によ
って検出されたＣｖ３の実開度Ｖ、と加算器１６で比較
され、その開度偏差Ｖ□。（＝Ｖ８−サｇ）が弁駆動部
１７を介してＣｖ３の弁開度を開度指令値ｙ、に対応し
て制御する。

また、Ｃｖ３は通常複数台設置されており、全部のＣｖ
に対して同一のＣｖ開度指令値Ｖ、が出力され、全部の
Ｃｖは同−開度に制御される。

一方、上記圧力制御信号Ｖ７とＣＶ開度指令値Ｖ６とは
加算器１８で減算され、その差？、−１７，がＴＢＶ開
度偏差−１７ｔｔとして出力される。バイパス弁オープ
ニングジヤツキ設定器１９で設定したＴＢＶ設定開度Ｖ
１□は高値選択器２０に入力され、高い方の値が選択さ
れてＴＢＶ開度指令値す□、として出力され、弁位置変
換器２１で検出されたＴＢＶ６の実開度９１４と加算器
２２で比較され、その間度−ｆｌ＝−差Ｚ’１％（＝’
ｌ’Ｌ３　　Ｚ’１４）が弁駆動器２３を介してＴＢＶ
６の弁開度を開度指令値Ｚ’ｔｚに対応して制御する。

上記の制御装置を用いて、常時は下記のような圧力制御
運転が行なわれる。

圧力制御運転では、設定速度Ｖ工を最大流量制限器１３
の制限値よりも低く、更に速度制御指令値Ｖ、が圧力制
御指令値Ｖ７より少し高くなるように設定し、圧力制御
指令値Ｖ７が低値選択されてＣＶ開度指令値Ｖ８となる
ようにしている。

従って、圧力制御指令値１ｒ、＝ＣＶ開度指令値Ｖ、と
なってＴＢＶ開度偏差Ｖ１□は零となり、また、常時は
バイパス弁オープニングジヤツキ設定器１９は零に設定
されていることから、高値選択器２０により零が高値選
択されてＴＢＶ開度指令値す１、となり、ＴＢＶ６は全
開となってＣｖ３だけで圧力制御が行なわれる。

圧力制御運転中に実速度１つが上昇すると速度制御指令
値Ｖ、が減少し、速度制御指令値Ｖ、が圧力制御指令値
Ｖ７より低くなるのでＣＶ開度指令値び、は速度制御指
令値Ｖ、となり、ＣＶ開度は閉方向に制御される。

この時は圧力制御指令値ｙ　ｔ　＞　ＣＶ開度指令値ヅ
、となるのでＴＢＶ開度偏差Ｖ工、〉Ｏとなり、ＴＢＶ
は開方向に制御される。

すなわち、Ｃｖ３の閉によりタービン４に流入する蒸気
量は減少し、余剰蒸気はＴＢＶ６に流れ。

原子炉１から見た蒸気流量は一定となり、タービン４の
入口蒸気圧力も一定のままとなる。

上記のように通常の圧力制御運転時には実速度や実圧力
が変動してもＣｖ３およびＴＢＶ６の開度が制御される
ことによりタービン入口圧力は一定に制御される。

（発明が解決しようとする課題）上記のように通常の圧力制御運転時には実速度や実圧力
が変動してもＣｖ３およびＴＢＶ６の開度が制御されタ
ービン入口蒸気圧力が一定に制御されるので、何ら問題
は生じないが、ＣＶ閉故障で実圧力Ｖ５が上昇した場合
には次のような問題が発生する。

すなわち、ここでは便宜上複数台設置されたＣｖ３の内
の１弁が閉故障した場合を想定する。

ＣＶＩ弁閉故障によりタービン４への流入蒸気量が減少
し、実圧カサ、が増加することによりＣＶ開度指令値Ｖ
、は増加し、ＣＶ開度は開方向に制御される。

実圧力？ｓが更に増加すると、圧力制御指令値ｖ７＞速
度制御指令値Ｖ３となり、ＣＶ開度指令値ｖ、＝＝速度
制御指令値す、＝一定となって？７８はす。

に抑えられＣＶ開度は一定に制御される。この時、ＴＢ
Ｖ開度偏差Ｖ工、＝圧力制御指令値Ｖ７−速度制御指令
値ｙ、＞Ｏとなり、ＴＢＶ開度は開方向に制御される。

ＣＶ開度およびＴＢＶ開度が開方向に制御されても実圧
力ｙｓが更に増加すると、圧力制御指令値Ｖ７＝最大流
量制限値となり、ＴＢＶ開度偏差１□１＝最大流量制限
値−速度制御指令値ｙ、＝−定となり、ＴＢＶ開度は一
定に制御される。

従って、ＣＶ３最大開度は速度制御指令値Ｖ、。

すなわち設定速度Ｖ１により抑えられ、ＴＢＶ６最大開
度は最大流量制限値−速度制御指令値Ｖ□、すなわち最
大流量制限値−設定速度Ｖ１によって抑えられ、ＣＶ３
およびＴＢＶ６を流れる総蒸気流量はＣｖ閉故障時のＣ
Ｖ３最大開度時蒸気流量＋ＴＢＶ６最大開度時蒸気流量
に抑えられる。

複数台のＣＶ３の全部が正常な場合には、原子炉１発生
蒸気量く正常時のＣＶ３最大開度時蒸気流量十ＴＢＶ６
最大開度時蒸気流量が成立するために問題はないが、Ｃ
ＶＩ弁閉故障の場合には、ＣＶ３最大最大開度時流気流
量常時より小さくなり原子炉１発生蒸気量＞ＣＶ閉故障
時のＣＶ３最大開度時蒸気流量＋ＴＢＶ６最大開度時蒸
気流量となり、余剰蒸気により原子炉圧力が上昇し原子
炉保護インターロックが作動して原子炉スクラムに至る
虞れがある。

本発明はタービン第１段実圧力から求められるＣ■流量
値をＴＢＶ開度を制御する調節部に出力してＴＢＶを制
御し、これによりタービン入口蒸気圧力または原子炉ド
ーム圧力の上昇を防止し、タービン入口蒸気圧力または
原子炉ドーム圧力の安定な制御を行なうタービン制御装
置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明は原子炉からタービン
に導かれる蒸気の流量を調節する複数の蒸気加減弁およ
びタービンをバイパスする蒸気の流量を調節するタービ
ンバイパス弁の開度を制御してタービン速度およびター
ビン入口蒸気圧力または原子炉ドーム圧力を制御するタ
ービン制御装置において、タービン第１段実圧力から求
められる蒸気加減弁流量値および蒸気加減弁開度指令値
のうち、何れか低い方の値をタービンバイパス弁開度制
御信号を得る調節部に出力する低値選択器を設けたこと
を特徴とするものである。

（作用）これによって、ＣＶが閉故障した時もＴＢＶが開くこと
によりタービン入口蒸気圧力または原子炉ドーム圧力の
上昇は防止され、Ｃｖにより安定な圧力制御が行なわれ
る。

（実施例）本発明に係るタービン制御装置の一実施例を第１図を参
照して説明する。

なお、第１図に示される構成中、第３図に示されるもの
と同じものには同一の符号を付して説明を省略する。

第１図において、圧力検出器２４により検出されるター
ビン第１段実圧力１□６が圧力／流量変換器２５に入力
され、Ｃｖ流量Ｖ工、として出力される。

このＣＶ流量値Ｖ工、は低値選択器２６に入力され、他
方ＣＶ開度指令値す、が低値選択器２６に入力される。

低値選択器２６では上記二つの指令値Ｚ’ｅ＋Ｖ工、の
うち、低い方の値が選択され、ＣＶ流量低値１□８とし
て加算器１８に出力される。

上記構成において、Ｃ■閉故障が発生すると、タービン
４への流入蒸気量が減少し、実圧力Ｖ。

が増加する。これにより、ＣＶ開度指令値？７６は増加
し、Ｃｖ開度は開方向に制御される。実圧力ｉ７ｓが更
に増加すると、圧力制御指令値ｙ、＞速度制御指令値す
、となり、Ｃｖ開度指令値ｙ、＝速度制御指令値す、＝
一定となってＶ、はＶ、に抑えられＣｖ開度は一定に制
御される。

一方、Ｃ■閉故障が発生すると、タービン４への流入蒸
気量が減少するので、圧力検出器２４からのタービン第
１段実圧力Ｖ□６が減少し、Ｃｖ流量値Ｖ□７＜ＣＶ開
度指令値び、となり、低値選択器２６によりＣｖ流量値
Ｖ工、が選択される。Ｃ■流量低値１８が加算器１８に
送られると、ＴＢＶ開度制御信号す、□は圧力制御指令
値Ｖ７とＣ■流量低値Ｖ１８との偏差であり、Ｃｖ流量
値ｙｔｔの減少量に応じてＴＢＶ開度制御信号Ｖ工、が
増加し、ＴＢＶ６は開方向に制御される。

ところで、Ｃｖ閉故障によりタービン４への流入蒸気量
の減少が始まるとタービン第１段実圧力Ｚ’ｔｓの減少
と共に、実圧力Ｖ、は急激に上昇し始める。このため圧
力偏差Ｖ６が増加し、この増加分に見合うＣ■開度指令
値Ｖ１の上昇が引き起こされるが、先に述べたＴＢＶ開
度制御信号Ｖ□１の増加分と、このＣＶ開度指令値Ｖ、
の増加分とを合わせたものが圧力偏差Ｖ６の増加分より
大きくなり、結果として実圧力Ｖ、の上昇は抑えられる
。

このように、Ｃｖ閉故障が発生した場合でもタービン第
１段実圧力Ｖ、Ｇの減少に応じてＴＢＶ６を開すること
ができるので、タービン入力蒸気圧力または原子炉ドー
ム圧力の上昇を防止することができ、タービン入力蒸気
圧力または原子炉ドーム圧力の安定な制御を行なうこと
が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るタービン制御装置にお
いてはＣＶ閉故障が発生してもタービン入口蒸気圧力ま
たは原子炉ドーム圧力の上昇は防止され、ＣｖとＴＢＶ
によるタービン入口蒸気圧力または原子炉ドーム圧力の
安定な制御が行なわれ、優れて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るタービン制御装置の一実施例を示
す機能ブロック図、第２図は従来のタービンプラントの
一般的な構成を示す構成図、第３図は従来のタービン制
御装置の一例を示す機能ブロック図である。１・・・原子炉、　　　　　３・・・蒸気加減弁、４・
・・タービン、　　　　６・・・タービンバイパス弁、
１０．１２，１６，１８・・・加算器、１４　、２６・
・・低値選択器２０・・・高値選択器、　　２４・・・
圧力検出器２５・・・圧力／流量変換器。

Claims

【特許請求の範囲】

原子炉からタービンに導かれる蒸気の流量を調節する複
数の蒸気加減弁およびタービンをバイパスする蒸気の流
量を調節するタービンバイパス弁の開度を制御してター
ビン速度およびタービン入口蒸気圧力または原子炉ドー
ム圧力を制御するタービン制御装置において、タービン
第１段実圧力から求められる蒸気加減弁流量値および蒸
気加減弁開度指令値のうち、何れか低い方の値をタービ
ンバイパス弁開度制御信号を得る調節部に出力する低値
選択器を設けたことを特徴とするタービン制御装置。