JPH0343605A - タービン制御装置 - Google Patents

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１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に流入したタービンを
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を全開とし、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Ｔ　Ｂ　Ｖ６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す
、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Ｚ’３（＝Ｚ’１ｙｚ）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Ｖ４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ｙ、（＝ｙ、
−ｙ４）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として取り出される。

上記速度制御指令値ザ、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
流量指令値Ｖ、とじて出力され、流量／開度変換器１５
によりＣｖ開度指令値？ｓ＆に変換され、弁位置変換器
１５ａによって検出されたＣｖ３の実開度？、と加算器
１６で比較され、　その開度偏差Ｚ’ｚｏ（＝　？ｓａ
−＃ｓ）が弁駆動部１７を介し”ｃｃｖ３の弁開度を開
度指令値Ｖ、ａ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流量指令値Ｖ、が出力され、全部の
Ｃｖは同−開度に制御される。

一方、上記圧力制御信号す、とＣｖ流量指令値りとは加
算器１８で減算され、その差（ｚ’ｔ−ｙｓ）がＴＢＶ
開度偏差Ｖ１□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ｆｔ
ｚ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Ｖ□□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’ｌ／Ｌ、と加算
器２２で比較され、その間度偏差Ｖ工、（＝す１３　　
？１４）が弁駆動器２３を介してＴＢＶ６の弁開度を開
度指令値ｆ１３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Ｖ１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
御指令値す、より少し高くなるように設定し、圧力制御
指令値１ｊ７が低値選択されてＣＶ流量指令値Ｖ０とな
るようにしている。

従って、圧力制御指令値−ｖ、＝ＣＶ流量指令値Ｖｅと
なってＴＢＶ開度偏差ｙ、ｔ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ν□、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Ｖ２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Ｖ３が圧力制御指令値
ｖ　ｖより低くなるので、　Ｃｖ流量指令値りは速度制
御指令値ｙ、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Ｚ’ｔ＞ＣＶ流量指令値Ｖ８と
なるのでＴＢＶ開度偏差ヅ□１〉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ｌ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限されるので、何ら問題
は生じないが、Ｃｖ閉故障で実圧力Ｖ、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
の弁１が閉故障した場合を想定する。

ＣＶ’ｌ弁閉故障によりタービン４への流入蒸気量が減
少し、実圧力Ｖ、が増加することによりＣＶ開度指令値
Ｖ１は増加し、　ＣＶ開閉度開方向に制御される。

実圧力Ｖ、が更に増加すると、圧力制御指令値ｖ　７　
＞速度制御指令値Ｖ、となり、ＣＶ流量指令値ｙ、＝速
度制御指令値ｙ、＝一定となって？／、はす。

に抑えられＣｖ開閉度一定に制御される。この時。

ＴＢＶ開度偏差Ｖ工、＝圧力制御指令値Ｖ７−速度制御
指令値ｐｉｃｏとなり、　　ＴＢＶ開度は開方向に制御
される。

Ｃｖ開閉度よびＴＢＶ開度が開方向に制御されても実圧
かｈが更に増加すると、圧力制御指令値ｙｔ＝最大流量
制限値となり、　ＴＢＶ開度偏差９１、：最大流量制限
値−速度制御指令値９．：：一定となり、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ｕ、。

すなわち設定速度Ｖ工により抑えられ、　　ＴＢＶ６最
大開度は最大流量制限値−速度制御指令値ｆ３゜すなわ
ち最大流量制限値−設定速度１□によって抑えられ、Ｃ
ｖ３およびＴＢＶ６を流れる総蒸気流量はＣＶ閉故障時
のＣＶ３最大関度時蒸気流量＋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＋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最大最大関度時流気流
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最大関度時蒸気流量＋ＴＢＶ６最大開度時蒸
気流量となり、余刺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Ｃｖ流
量値とＣｖ流量指令間の偏差によりＣｖ閉故障を検出し
、Ｃｖ閉故障信号によりＴＢＶを強制開し、これによっ
て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） 上記の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と蒸気加減弁開度指令値と
の間の偏差により蒸気加減弁閉故障を検出し、蒸気加減
弁閉故障信号を出力する蒸気加減弁閉故障検出部と、蒸
気加減弁閉故障検出部から出力される蒸気加減弁閉故障
信号によりタービンバイパス弁オープニングジヤツキ設
定によりタービンバイパス弁強制開閉度に切換えるター
ビンバイパス弁開度設定切換部と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が強制開され
る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） 本発明の一実施例を第１図に示す。

第１図は従来の第３図に対して１点鎖線で示す部品が追
加されており他は第３図と同様である。

ＣＶ開閉故障検出２４は圧力／流量変換器２５と、加算
器２６と、比較器２７とにより構成される。圧力／流量
変換器２５にはタービン第１段実圧カサ、が入力され、
Ｃｖ流量値７ｊ１７として出力される。加算器２６には
ＣＶ流量値す□、と、ＣＶ流量指令値ｖ８とが入力され
、流量偏差すり、とじて取り出される。比較器２７には
流量偏差す８．が入力され、これが規定値以上になると
、Ｃｖ閉故障信号Ｖｉ９が出力される。

ＴＢＶ開度開度設定部換部２８ＢＶ強制開開度設定２９
とリレー接点３０とにより構成され、リレー接点３０は
ＣＶ閉故障信号１□９により閉じられる。常時のバイパ
ス弁オープニングジヤツキ設定器１９の設定値は零であ
り、ＣＶ開閉故障検出２４から与えられるＣｖ閉故障信
号ｙ工、によりリレー接点３０が閉じられることにより
バイパス弁オープニングジヤツキ設定器１９にＴＢＶ強
制強制展開度設定２９力され、バイパス弁オープニング
ジヤツキ設定値はＴＢＶ強制開閉度に切換えられる。

上記構成において、通常の圧力制御運転時にはバイパス
弁オープニングジヤツキ設定器１９は零に設定され、Ｔ
ＢＶ６は全閉でＣｖ３だけで圧力制御が行なわれる６ 圧力制御運転時Ｃｖ閉故障が発生したとすると、実圧力
ｕ５が上昇することによりＣｖ流量指令値Ｖ、は増加す
る。　しかし、Ｃ■閉故障であるため実際に蒸気加減弁
３を流れる蒸気量はＣＶ流量指令値Ｖ８程は増加しない
。　タービン第１段実圧力Ｖｉ、はＣｖ３を流れる蒸気
量に比例するパラメータである。したがってＣｖ閉故障
が生じた場合ＣＶ流量指令値Ｖ３が増加してもタービン
第１段実圧力？／ｉｌ、から求められるＣｖ流量値Ｖエ
フはそれほど上昇しないため、加算器２６から出力され
る流量偏差すｘｅ（＝１ｊｓ　　Ｖエフ）は大きくなり
、比較器２７によりＣｖ閉故障信号Ｚ”ｔｓが出力され
、バイパス弁オープニングジヤツキ設定器１９の設定値
はＴＢＶ強制開閉度に切換えられ、ＴＢＶ６は強制開さ
れる。

タービンバイパス弁強制開聞度設定２９を原子炉１発生
蒸気量＜ＣＶ閉故障時のＣＶ３最大関度時蒸気流量＋Ｔ
ＢＶ６強制開聞度時蒸気流量となるように設定すること
により、Ｃｖ３およびＴＢＶ６で全部の原子炉発生蒸気
を流すことができるので、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る。

また、ＪＩ子炉１発生蒸気量＜ＣＶ閉故障時のＣ■３最
大開度時蒸気流量＋ＴＢＶ６強制開聞度時蒸気流量であ
り、ＣＶ閉故障時のＣＶ３蒸気蒸気流量子原子炉１発生
蒸気量ＢＶ６強制開開度時蒸気流量となるので、Ｃｖ閉
故障時のＣＶ３蒸気流量＜ＣＶ閉故障時のＣＶ３最大最
大開度時流気流量り、Ｃｖ６は圧力制御指令値す１、す
なわち、実圧力Ｖ、に追従して安定な圧力制御を行なう
ことができる。

このように圧力制御運転時にＣＶ閉故障が発生したとす
ると、Ｃｖ閉故障検出部２４によりＣｖ閉故障が検出さ
れ、ＴＢＶ６が強制開される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る。

また、ＴＢＶ強制開後のタービン入口圧力または原子炉
ドーム圧力の制御はＣｖ６により安定に行なわれる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、Ｃ■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、また、Ｃｖ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安定な制御が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によ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。 ３・・・蒸気加減弁　　６・・・タービンバイパス弁１
０、１２．１６．１８．２６・・・加算器１４・・・低
値選択器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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と、蒸気
   加減弁流量指令値との間の偏差により、蒸気加減弁閉故
   障を検出し、蒸気加減弁閉故障信号を出力する蒸気加減
   弁閉故障検出部と、前記蒸気加減弁閉故障検出部から出
   力される蒸気加減弁閉故障信号によりタービンバイパス
   弁オープニングジャッキ設定器の設定値をタービンバイ
   パス弁強制開閉度に切換えるタービンバイパス弁開度設
   定切換部とを設けたことを特徴とするタービン制御装置
   。