JPH04237805A - 蒸気タービンの調速調整装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蒸気タービンの入口蒸
気、抽気、排気、混気を加減する電子式の調速調整装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の調速調整装置は、図３に
示したように、実測値と設定値との偏差を演算する比較
器１と、その出力の偏差信号を比例制御する比例器２と
、この比例器２の出力信号により図示しない油圧サーボ
装置に対する調速調整信号を演算する計算機３とより構
成されている。この調速調整装置においては、実測値及
び設定値から変換した偏差信号を、比例器２を介してそ
のまま計算機３へ入力し、その計算機３の出力を電子／
油圧変換装置へ伝達して油圧サーボ装置を作動させ、油
圧又はサーボの変位を計算機３へフィードバックすると
いうものである。

【０００３】このフィードバック制御の中で、サーボ機
構の時定数が大きいことにより、制御信号が過剰に増幅
されて制御が不安定になることがある。この対応として
、制御信号に一次遅れを入れる、感度を鈍くする、演算
時間を長くする、などの対策を施していたが、これらの
対策では一般に、応答遅れがある、他発電機と協調運転
ができない、抽気制御など何らかの制御を除外する、な
どの不適合があるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
においては、たとえば単独運転時に或る整定した制御状
態にあるとして、この状態から電力デマンド変化が発生
したとする。これにより、設定値からの偏差（回転数）
が生じた場合には、演算時間０．１５秒程度で制御信号
がサーボ装置へ伝達され、蒸気加減弁の開閉が行われる
。このとき、サーボ装置の応答速度は０．３〜０．８秒
と遅く（この応答速度は、如何なる対策を行ってもこれ
以上速くならない）、計算機の演算速度は速いので、最
初の制御信号に見合った蒸気加減弁の開閉動作が終了す
る前に、過剰に増幅された大きな偏差の新しい制御信号
がサーボ装置に入力されることになる。この結果、蒸気
加減弁の開度は必要以上に過大又は過小となり、回転数
が大きく変動して整定しないというハンチング現象が生
じることとなる。

【０００５】もともと単独運転中のサイクル変化率は、
変化している途中で急激に変化することはないので、最
初の制御信号に見合ったサーボ装置の動作が終わってそ
の結果により新しい修正制御信号を与えればよいのであ
るが、演算時間とサーボ装置との時定数の差により、過
大又は過小の偏差信号の発生は避けられない。

【０００６】本発明は上記事情にかんがみてなされたも
ので、単独運転時の調速制御において、サーボ装置の作
動遅れ（時定数）を考慮して、他のユニットと協調し（
同一調定率とし）、タービン制御装置自身がサイクルの
変動（ハンチング）を発生させないようにした電子式の
調速調整装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的に対し、本発明
によれば、回転数実測値と設定値とから偏差信号を演算
する比較器と、その偏差信号を比例制御する比例器と、
この比例器からの信号を入力して蒸気タービンの入口蒸
気、抽気、排気、混気を加減する油圧サーボ装置への制
御信号を演算する計算機とを備えた電子式の調速調整装
置において、前記比較器と比例器との間に偏差信号をそ
の大きさに応じて時限出力する関数時限ロジック回路を
挿設してなる蒸気タービンの調速調整装置が提供される
。

【０００８】

【作用】上記手段によれば、偏差信号の出力ラインに偏
差信号の大きさによって時限出力する関数時限ロジック
回路を組み入れたことにより、計算機からの制御信号に
よりサーボ装置が作動して修正動作が終り、状態が変っ
た結果によって、可変の時限動作により、要すれば修正
動作をすることになる。

【０００９】

【実施例】図１に本発明による調速調整装置のブロック
図を示す。図中、図３に示したものと同一の部分には同
一の符号を付してある。図１によれば、比較器１の出力
ラインにメモリ４及び関数時限５よりなる関数時限ロジ
ック回路が設けられている。関数時限５はたとえば図２
に示す関数を有するオフディレイタイマとすることがで
き、出力をメモリ４へ与えることによって自己保持回路
を成している。関数時限ロジック回路はオフディレイ時
間の間は最初の信号を出し続け、その時間経過後には比
較器１からの信号を新しく伝達するというものである。 このようなオフディレイ時間の間は計算機３に対して同
じ信号を与えてサーボ装置の制御を行っているので、オ
フディレイ時間を偏差信号の大きさに応じて調整するこ
とにより、最初の偏差信号に合った静的特性を得ること
ができ、その結果に合った新しい修正制御に移行するこ
とができる。

【００１０】詳述すれば単独運転時、或る調定率で運転
中の回転数（負荷も同じ）と蒸気加減弁の開度との関係
、すなわち静特性は決まっているため、サイクル変化量
に相当した蒸気加減弁の開度となり、修正動作が完了す
るまで新しい修正動作をさせないという関数時限ロジッ
ク回路を偏差信号の出力ラインに入れることによって、
実測値としてたとえば走査時間０．０１秒で検出してい
る新しい実回転数からの偏差信号を遮断する。

【００１１】関数時限ロジック回路は、時限が一定では
サーボ装置の時定数が負荷変化の量によって変化するこ
とに合わないため、これの入力信号である偏差信号の大
きさにより時限時間を変え、サーボ装置の変位量変化の
大小に合せるようにしている。もちろん、実機における
サーボ装置の個々の時定数の相違については関数を調節
することによって可能である。

【００１２】このように、本発明装置では、従来のハン
チング防止対策である、感度の低下、演算時間の延長な
どによって生じる不適合が一挙に解決され、所内単独運
動に移行しても、安定した回転数を実現させることがで
きる。

【００１３】

【発明の効果】本発明装置によれば、演算速度の速い計
算機と動作速度の遅いサーボ装置とを組合せた電子式制
御装置において、制御装置の内部に存在する不安定要因
を取り除き、安定した制御を行うことが出来る。

【００１４】単独運転時のサイクル変動は、電力デマン
ドの定常的な変動によって生じるもので、通常は最大の
変動でも２０％、負荷変化に相当する２４ｒｐｍ（調定
率４％にて、静的な変動幅）程度である。この変動につ
いては４〜５秒あるいはもっと長い時間でこの回転数変
化に整定すれば良いものであるため、サーボ装置の時定
数（作動遅れ）分の０．５〜１．０秒程度待ち、その結
果によって修正制御を行っても回転数が異常に高くなる
ことはなく、４〜５秒の間には整定することとなる。

【００１５】所内単独負荷運転時は蒸気量と発電機負荷
のアンバランス量に相当して回転数は変化するものであ
るが、電力系統につながっているモータ、機械の回転慣
性は、タビン発電機の軸系を無負荷で運転するときの時
定数に比べはるかに大きいため、回転数の飛びは全く問
題にならないものとなる。又、本発明装置では、回転数
の飛びが大きくなるが、その程度としては無視出来るも
のである。

【００１６】フィードバック制御においては、蒸気加減
弁の開度をフィードバックすることにより、本発明装置
と同じ安定性の良い制御装置となるが、そのためには、
蒸気加減弁に高価なリフト発信器を設置する必要がある
が、本発明装置では単なるロジックの組みかえだけで良
く、前述のリフト発信器は不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による蒸気タービンの調速調整装置の構
成例を示すブロック図である。

【図２】関数時限の関数例を示す図である。

【図３】従来の調速調整装置の構成例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１　　　　比較器 ２　　　　比例器 ３　　　　計算機 ４　　　　メモリ ５　　　　関数時限

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転数実測値と設定値とから偏差信号を演
   算する比較器と、その偏差信号を比例制御する比例器と
   、この比例器からの信号を入力して蒸気タービンの入口
   蒸気、抽気、排気、混気を加減する油圧サーボ装置への
   制御信号を演算する計算機とを備えた電子式の調速調整
   装置において、前記比較器と比例器との間に偏差信号を
   その大きさに応じて時限出力する関数時限ロジック回路
   を挿設してなる蒸気タービンの調速調整装置。