JPH0346161Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、蒸気タービンあるいはガスタービ
ン等のタービン自動昇速装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第３図は、例えば実公昭50−2885号公報に示さ
れた従来のタービン自動昇速装置の１例を示す回
路構成図で、図において、１は速度検出回路、２
は目標速度設定器で前記２つの出力信号を比較器
３で比較する。また、４はプログラム設定器、５
は速度変化率設定器で前記比較器３又はプログラ
ム設定器４の出力信号を受けて、実設定信号とし
て傾斜信号を出力する。６は前記速度検出回路１
の出力、即ち実速度と速度変化率設定器５の出
力、即ち実設定信号の偏差を増巾する比例増巾
器、７は加減弁で比例増巾器６の出力により調整
される。

次に動作について説明する。まず、タービンの
速度は、目標速度設定器１、又はプログラム設定
器４により、予め目標速度が与えられ、速度変化
率設定器５により傾斜信号に置き換えられて、ゼ
ロ速度から目標速度迄、一定の変化率で設定信号
が上昇する。また、比例増巾器６においては、速
度検出回路１からの信号、即ち実速度がフイード
バツクされているので前記速度変化率設定器５の
出力に従つて、加減弁７に速度制御信号が与えら
れる。つまり速度変化率設定器５の出力が増加す
れば加減弁７の開度も大きくなり、タービンは目
標の速度迄上昇する。又比較器３は、目標速度設
定器２が平衡形指示調節計で構成される場合に具
備するもので、目標速度設定値と実速度との偏差
をモニターすることができるものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来のタービン自動昇速装置は以上のように構
成されているので、例えばタービンの軸受摩擦損
失などの機械損は数パーセント以下であり、ター
ビンロータの慣性定数から求められるタービンロ
ータの加速時間が数秒程度のものでは、起動開始
時の制御も含めて、速度零から定格速度まで、広
域にわたつて速度制御を実行することが可能であ
つた。しかし、特殊なガスタービンにおいては、
タービンロータの慣性定数が小さく、加速時間が
１秒以下のものもある。このような特殊なタービ
ンに対して、従来の昇速装置を使用して起動する
と、オーバシユートの危険を伴うばかりか、加減
弁をハンチングさせることになり、タービンに著
しくダメージを与えるなどの問題点があつた。

本考案は、上記のような問題点を解消するため
になされたもので、タービンの起動開始時、及び
昇速中の速度制御を円滑におこないタービンへの
ダメージを少なくしたタービン自動昇速装置を得
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係るタービン自動昇速装置は、起動
開始指令を専用の発信器から与えるようにし、起
動後に目標速度を与えてタービンを昇速せしめ
る。さらに、昇速中の安定な速度制御と、定格速
度領域の制御精度を維持するために、調定率を第
１段と第２段に切換えて、タービンの昇速制御を
実行するものである。

〔作用〕

この考案における起動開始指令専用の発信器
は、通常のフイードバツク制御系では解決できな
い、起動開始時の昇速不安定状態を速度調定率を
切換える回路を設けることによつて解消させる。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を図について説明す
る。図中、第３図と同一の部分は同一の符号をも
つて図示した第１図において、１１は起動指令信
号発生器で、起動開始指令によりパルス信号を発
生する、１２は目標速度設定器２又は起動指令信
号発生器１１の回路を切換える切換リレー、１４
は定格回転数を設定する定格速度設定バイアス回
路、１３は前記切換リレー１２を経由する設定信
号と定格速度設定バイアス回路１４の回路を切換
える切換リレー、１５は速度検出器１の検出速度
と切換リレー１３を経由して与えられる設定信号
との比較器、１６は固有調定率設定器、１７は補
助調定率設定器である。また、１８はリレー接点
で定格速度の90％で開成する。つまり定格速度の
90％以上で閉成している。１９は前記固有調定率
設定器１６と補助調定率設定器１７との各調定率
を合成する加算器で、リレー接点１８が閉成して
いる時は第１段目の速度調定率として作用し、リ
レー接点１８が開放している時は、第２段目の速
度調定率として作用する、つまり固有調定率が第
２段目の速度調定率となる。２１はガバナ設定
器、２０は加算器で、前記加算器１９とガバナ設
定器２１の出力とを加算する。２２はガバナ弁コ
ントローラでパワーアンプにより構成される。７
はガバナ弁操作機構の加減弁で、前記ガバナ弁コ
ントローラ２２の出力により調整されタービンの
流入蒸気量又は流入ガス量を調整する。ガバナ設
定器２１は、同期投入時の速度調整から使用され
るもので、タービン発電機ユニツトが並列運転を
している時には負荷調整用として使用されるもの
である。

次に、第１図の動作について説明する。まず、
タービン起動開始時の速度調定率は、リレー接点
１８が投入されて第１段目の速度調定率が与えら
れる。第２段目の速度調定率、すなわち固有調定
率は第１段目の速度調定率より高いものとする。
例えば、第１段目は10％以上、第２段目は４％と
言つた具合に設定される。定格回転数を設定する
定格速度設定バイアス回路１４は、定格速度の90
％以上になつた時に接続される、つまり切換リレ
ー１３は90％以上の定格速度において定格速度設
定バイアス回路１４と比較器１５の回路とが接続
されるように閉成する。タービン起動開始指令と
昇速の過程及び目標速度設定器２の出力との関係
を第２図に示す。

図において、３４は起動開始点、３０はタービ
ン起動開始指令、つまり起動指令信号発生器１１
の出力、３１は目標速度設定器２の出力、３２は
タービンの回転数が上昇する過程を示し、３３は
ガバナ弁の開き始める過程を示す。すなわち、タ
ービン起動指令が与えられると、起動指令信号発
生器１１は、第２図のパルス信号３０を発生し、
所定の時間が経過するとレベルダウンするように
調整されている。このパルス信号３０により、ガ
バナ弁はガバナ弁の開きはじめ３３の如く開く、
そのの結果タービンはタービン回転数上昇３２の
ように回転し始める。パルス信号３０の立上りレ
ベルは、軸受摩擦損失および軸受シールトルクの
値を考慮して決めるものであり、又、パルス信号
３０のレベルダウンする時間変化は、軸受シール
トルクが回転数により２乗特性、あるいは３乗特
性により変化することを考慮して最適値を決める
ものである。タービンが回転し始めると、目標速
度設定器２の出力３１は増加してくる、そして一
定時間後に切換リレー１２の作動により目標速度
設定器２と切換リレー１３が接続される、つまり
切換リレー１２は第２図のタービン起動開始指令
３５のタイミングにおいて動作されるもので、起
動指令信号発生器１１は目標速度設定器２が切換
リレー１３と接続された時、回路上から除外され
る。

次に第１段と第２段の調定率の作用について説
明する。タービンロータの加速時間の小さいもの
に対しては、昇速中のループゲイン、つまり調定
率を余り高く選ぶと、オーバーシユートやハンチ
ングを起し易くなる。本考案における１例として
第１段目の調定率は10％を選び、第２段目の調定
率は、４％を選ぶ、その結果タービン昇速中の速
度制御が10％の調定率で支配され、昇速制御が円
滑に行なわれる。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば、タービン起
動開始時に専用制御回路を所定時間投入し運転制
御するようにしたので、タービン起動時の不安定
な制御が解消され、かつ、第１段目と第２段目の
速度調定率を切換える回路を設けたので、昇速中
及び定格速度領域で速度制御の安定性が確保で
き、昇速制御装置として高い制御精度が得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によるタービン自動昇速装置
の回路構成図、第２図は第１図の設定信号及び出
力の状態を示すタービン昇速特性図、第３図は従
来のタービン自動昇速装置の回路構成図である。 図において、１１は起動指令信号発生器、１
２，１３は切換リレー、１４は定格速度設定バイ
アス回路、１５は比較器、１６は固有調定率設定
器、１７は補助調定率設定器、１８はリレー接点
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 目標速度設定器と起動指令信号発生器の出力路
   を切換える第１の切換えリレーと、前記第１の切
   換えリレーと定格回転数を設定する定格速度設定
   バイアス回路の出力路を切換える第２の切換えリ
   レーと、前記第２の切換えリレーを経由して与え
   られる設定信号と速度検出器による検出信号の比
   較器と、前記比較器の比較出力を直接入力する固
   有調定率設定器および該比較出力を定格速度の所
   定％で開成するリレー接点を介して入力する補助
   調定率設定器と、前記補助調定率設定器から与え
   られる第１段目の速度調定率と前記固有調定率設
   定器から与えられる第２段目の速度調定率とを加
   算する第１の加算器と、この第１の加算器の加算
   出力とガバナ設定器の設定出力を加算する第２の
   加算器と、この第２の加算器の加算出力に基づい
   てガバナ弁操作機構の加減弁を調整するガバナ弁
   コントローラとを備えたタービン自動昇速装置。