JPH04287803A - タービン過速度防止装置 - Google Patents
タービン過速度防止装置Info
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- JPH04287803A JPH04287803A JP3054335A JP5433591A JPH04287803A JP H04287803 A JPH04287803 A JP H04287803A JP 3054335 A JP3054335 A JP 3054335A JP 5433591 A JP5433591 A JP 5433591A JP H04287803 A JPH04287803 A JP H04287803A
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- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/02—Shutting-down responsive to overspeed
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/56—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for comparing two speeds
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタービン過速度防止装置
に係り、特にタービン軸端にスタブシャフトを備え、こ
のスタブシャフト上に主油ポンプ及び調速機が設けられ
ているタービンの過速度を防止するようになした過速度
防止装置に関する。
に係り、特にタービン軸端にスタブシャフトを備え、こ
のスタブシャフト上に主油ポンプ及び調速機が設けられ
ているタービンの過速度を防止するようになした過速度
防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に蒸気タービンのロータの先端には
スタブシャフトが結合され、そしてこのスタブシャフト
上には、タービン蒸気流入を制御する弁を駆動させるた
め、又タービンの潤滑油を循環させるための主油ポンプ
、及び非常調速機、それにタービンの速度を制御する調
速機が配置されている。この場合主油ポンプは駆動トル
クの関係から最もタービン側に配置されるのが普通であ
る。このようなタービンにおいて万一非常調速機と主油
ポンプの間でスタブシャフトが折損した場合、スタブシ
ャフト端に配置されている調速機には、あたかも、ター
ビンの回転数が低下したという信号を感知することにな
り、タービンへの蒸気流入を制御する弁に開指令が出さ
れ、タービンには必要以上の蒸気が流入し、タービンが
過速し、タービンの翼飛散といった重大事故を招く危険
性がある。このような事象を防ぐためにスタブシャフト
の切損を検知する装置として、例えば特開昭５７−１１
３９１２号公報にも記載されているように、スタブシャ
フト端部に電磁ピックアップを設け、この電磁ピックア
ップから発せられる回転数低下信号と、主油ポンプ吐出
圧検出装置からの信号が定格であるという条件でタービ
ンを即座に引外させるものがある。
スタブシャフトが結合され、そしてこのスタブシャフト
上には、タービン蒸気流入を制御する弁を駆動させるた
め、又タービンの潤滑油を循環させるための主油ポンプ
、及び非常調速機、それにタービンの速度を制御する調
速機が配置されている。この場合主油ポンプは駆動トル
クの関係から最もタービン側に配置されるのが普通であ
る。このようなタービンにおいて万一非常調速機と主油
ポンプの間でスタブシャフトが折損した場合、スタブシ
ャフト端に配置されている調速機には、あたかも、ター
ビンの回転数が低下したという信号を感知することにな
り、タービンへの蒸気流入を制御する弁に開指令が出さ
れ、タービンには必要以上の蒸気が流入し、タービンが
過速し、タービンの翼飛散といった重大事故を招く危険
性がある。このような事象を防ぐためにスタブシャフト
の切損を検知する装置として、例えば特開昭５７−１１
３９１２号公報にも記載されているように、スタブシャ
フト端部に電磁ピックアップを設け、この電磁ピックア
ップから発せられる回転数低下信号と、主油ポンプ吐出
圧検出装置からの信号が定格であるという条件でタービ
ンを即座に引外させるものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このものであると、定
格油圧との比較であるのでたしかに定格回転数近傍での
スタブシャフトの折損を検知できるが、タービンの昇速
時，降速時といったタービンの定格回転数未満でのスタ
ブシャフトの折損が検出できないという問題があった。
格油圧との比較であるのでたしかに定格回転数近傍での
スタブシャフトの折損を検知できるが、タービンの昇速
時，降速時といったタービンの定格回転数未満でのスタ
ブシャフトの折損が検出できないという問題があった。
【０００４】本発明はこれにかんがみなされたもので、
その目的とするところは、タービンの全ての運転状態、
すなわちタービンの始動，昇速，定格回転数といったあ
らゆる回転数でもスタブシャフトの折損が検知でき、充
過速度を防止し得るこの種の装置を提供するにある。
その目的とするところは、タービンの全ての運転状態、
すなわちタービンの始動，昇速，定格回転数といったあ
らゆる回転数でもスタブシャフトの折損が検知でき、充
過速度を防止し得るこの種の装置を提供するにある。
【０００５】本発明のもう一つの目的は、タービンの昇
速過程において、スタブシャフトが折損し、その折損を
検知した場合、タービンを定格回転数まで上昇させる以
前に早期にタービンを引外させるようになした装置を提
供するにある。
速過程において、スタブシャフトが折損し、その折損を
検知した場合、タービンを定格回転数まで上昇させる以
前に早期にタービンを引外させるようになした装置を提
供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、スタ
ブシャフトのポンプよりタービン側に第１の回転数検知
装置を設けるとともに、反タービン側軸端に第２の回転
数検出装置を設け、又これら第１，第２の回転数検知装
置の検出値を常に比較する比較装置及びこの比較装置の
比較値に所定の差が生じた場合タービンをトリップさせ
るよう作動する装置を設けて所期の目的を達成するよう
にしたものである。
ブシャフトのポンプよりタービン側に第１の回転数検知
装置を設けるとともに、反タービン側軸端に第２の回転
数検出装置を設け、又これら第１，第２の回転数検知装
置の検出値を常に比較する比較装置及びこの比較装置の
比較値に所定の差が生じた場合タービンをトリップさせ
るよう作動する装置を設けて所期の目的を達成するよう
にしたものである。
【０００７】
【作用】このように構成された過速度防止装置であると
、タービンロータの回転速度が、第１の回転数検出装置
と第２の回転数検出装置とで、タービン回転中は常に検
出されており、かつ比較されているので、タービンの始
動，昇速，定格時のあらゆる運転時でもスタブシャフト
の折損が充分検知されるのである。
、タービンロータの回転速度が、第１の回転数検出装置
と第２の回転数検出装置とで、タービン回転中は常に検
出されており、かつ比較されているので、タービンの始
動，昇速，定格時のあらゆる運転時でもスタブシャフト
の折損が充分検知されるのである。
【０００８】
【実施例】以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。図１にはその一実施例が示されている。
に説明する。図１にはその一実施例が示されている。
【０００９】図中４はタービンのロータの一部であり、
図では省略してあるが、図に向って右側には発電機や軸
受が設けられている。２０はタービン動翼であり、２１
はタービンの軸受である。
図では省略してあるが、図に向って右側には発電機や軸
受が設けられている。２０はタービン動翼であり、２１
はタービンの軸受である。
【００１０】このタービンロータ４にはスタブシャフト
１が結合され、そしてこのスタブシャフト上には、ター
ビン側（右側）より主油ポンプ３，非常用調速機２，調
速機６が配置されている。
１が結合され、そしてこのスタブシャフト上には、ター
ビン側（右側）より主油ポンプ３，非常用調速機２，調
速機６が配置されている。
【００１１】主油ポンプ３は、軸受潤滑油の供給やター
ビンへの蒸気流入を制御している制御弁の駆動用圧油の
発生に役立ち、前述した補機類の中では最も駆動トルク
が要求され、したがって最もタービンロータに近い部分
に配置されている。
ビンへの蒸気流入を制御している制御弁の駆動用圧油の
発生に役立ち、前述した補機類の中では最も駆動トルク
が要求され、したがって最もタービンロータに近い部分
に配置されている。
【００１２】スタブシャフト１にはさらに次のものが配
置されている。すなわちタービンロータ４と主油ポンプ
の間に回転数検出装置５が設けられており、又調速機の
近傍にももう一つの回転数検知装置７が設けられている
。
置されている。すなわちタービンロータ４と主油ポンプ
の間に回転数検出装置５が設けられており、又調速機の
近傍にももう一つの回転数検知装置７が設けられている
。
【００１３】又この両者回転数検出装置の間には両者の
検出回転数値を比較し、その比較値に応じタービントリ
ップ信号を発する制御装置１２が設けられている。この
制御装置１２及び前記回転数検出装置５，７により過速
度検知装置（軸折損検知装置）が形成される。
検出回転数値を比較し、その比較値に応じタービントリ
ップ信号を発する制御装置１２が設けられている。この
制御装置１２及び前記回転数検出装置５，７により過速
度検知装置（軸折損検知装置）が形成される。
【００１４】本発明の過速度防止装置はこのように構成
され、そして次のような動作をする。すなわちタービン
ロータ４の回転速度を、調速機６側の回転数検出装置７
とタービンロータ４側の回転数検知装置５でタービン回
転中は常にその回転数を検出し、かつ比較しており、図
２に示すようにタービンロータ４側の回転数と調速機側
の回転数の差がある規定値Ｚｒｐｍ 以上になった場合
制御装置１２よりタービントリップ信号が発せられ、タ
ービンを引外させるのである。
され、そして次のような動作をする。すなわちタービン
ロータ４の回転速度を、調速機６側の回転数検出装置７
とタービンロータ４側の回転数検知装置５でタービン回
転中は常にその回転数を検出し、かつ比較しており、図
２に示すようにタービンロータ４側の回転数と調速機側
の回転数の差がある規定値Ｚｒｐｍ 以上になった場合
制御装置１２よりタービントリップ信号が発せられ、タ
ービンを引外させるのである。
【００１５】尚、以上の実施例では回転数検知装置とし
て、直接回転数を検知する回転検出器を用いた場合につ
いて説明してきたが、この回転数検出装置は常にこのよ
うに設けなければならないわけではなく、たとえば図３
に示されているように、他の関数要素より回転数を求め
るようにしてもよい。すなわち図３はロータ側の回転数
検出として主油ポンプ吐出圧力計８及びその圧力を回転
数に変換する変換器９を設置したものである。この２つ
の検出した回転数を用い先述の図２に示す方法でスタブ
シャフトの折損を検出しタービンをトリツプさせるので
ある。この実施例の場合には、特に既存のタービンにお
いて図１に示すロータ側の回転検出器５を設置するスペ
ースが無い場合など回転数検出器５を設置するスペース
が不要となる点で有効である。
て、直接回転数を検知する回転検出器を用いた場合につ
いて説明してきたが、この回転数検出装置は常にこのよ
うに設けなければならないわけではなく、たとえば図３
に示されているように、他の関数要素より回転数を求め
るようにしてもよい。すなわち図３はロータ側の回転数
検出として主油ポンプ吐出圧力計８及びその圧力を回転
数に変換する変換器９を設置したものである。この２つ
の検出した回転数を用い先述の図２に示す方法でスタブ
シャフトの折損を検出しタービンをトリツプさせるので
ある。この実施例の場合には、特に既存のタービンにお
いて図１に示すロータ側の回転検出器５を設置するスペ
ースが無い場合など回転数検出器５を設置するスペース
が不要となる点で有効である。
【００１６】又図４には他の実施例が示されており、こ
の場合はこの回転数検出装置を多重化したものであり、
この多重化（たとえば２ ｏｕｔ ｏｆ ３）により、
検出器の誤動作による、タービンをトリップさせないよ
う信頼性を高めることができる。
の場合はこの回転数検出装置を多重化したものであり、
この多重化（たとえば２ ｏｕｔ ｏｆ ３）により、
検出器の誤動作による、タービンをトリップさせないよ
う信頼性を高めることができる。
【００１７】さらに他の実施例を図５に示す。すなわち
この場合は前述の回転数検出器４，５を用い、ロータ側
の回転数検出器５による回転数の変化ΔＶＲと調速機側
の回転数検出器による回転数の変化ΔＶＧ の差がある
規定値Ｖ以上の場合、スタブシャフトの切断と判断し、
タービンをトリップさせるのである。
この場合は前述の回転数検出器４，５を用い、ロータ側
の回転数検出器５による回転数の変化ΔＶＲと調速機側
の回転数検出器による回転数の変化ΔＶＧ の差がある
規定値Ｖ以上の場合、スタブシャフトの切断と判断し、
タービンをトリップさせるのである。
【００１８】又、図６にはさらに他の実施例が示されて
いる。
いる。
【００１９】スタブシャフト１の切損により、タービン
ロータ４やスタブシャフト１のバランスがくずれること
により、主油ポンプ３に設けられる。軸受１０の振動値
が増加する。そこで予め振動を回転数に換算しておき、
両者比較により、主油ポンプ軸受９の振動検出器１１に
よる振動値＞Ｗ（μ）をもってスタブシャフト切損と判
断しタービンをトリップさせるのである。
ロータ４やスタブシャフト１のバランスがくずれること
により、主油ポンプ３に設けられる。軸受１０の振動値
が増加する。そこで予め振動を回転数に換算しておき、
両者比較により、主油ポンプ軸受９の振動検出器１１に
よる振動値＞Ｗ（μ）をもってスタブシャフト切損と判
断しタービンをトリップさせるのである。
【００２０】尚以上の説明では回転数同志の比較のみに
ついて述べてきたが、これは回転数関数であってもよい
、要は両者が同一属性で比較するということである。
ついて述べてきたが、これは回転数関数であってもよい
、要は両者が同一属性で比較するということである。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したきたように本発明によれば
タービンの起動から停止に至るまでいかなるタービンの
回転数においてスタブシャフトの折損を検出でき、ター
ビンの過速を充分防止することができる。
タービンの起動から停止に至るまでいかなるタービンの
回転数においてスタブシャフトの折損を検出でき、ター
ビンの過速を充分防止することができる。
【図１】本発明は過速度防止装置の一実施例を示す側面
図。
図。
【図２】本発明の一実施例のインターロック説明図。
【図３】本発明の過速度防止装置の他の実施例を示す側
面図。
面図。
【図４】本発明の他の実施例のインターロック説明図。
【図５】本発明の他の実施例のインターロック説明図。
【図６】本発明の他の実施例を示す側面図。
１…スタブシャフト、２…非常用調速機、３…主油ポン
プ、４…タービンロータ。
プ、４…タービンロータ。
Claims (10)
- 【請求項１】タービン軸端にスタブシャフトを有し、か
つ該スタブシャフトに、調速機，主油ポンプ及び軸折損
検知装置を備え、スタブシャフトの折損時、前記軸折損
検知装置の指令によりタービンをトリップさせるように
なしたタービン過速度防止装置において、前記軸折損検
知装置を、タービン軸の回転速度の大小にかかわらず、
スタブシャフトの折損時にはトリップ指令を発するよう
にしたことを特徴とするタービンの過速度防止装置。 - 【請求項２】タービン軸端にスタブシャフトを有し、か
つ該スタブシャフトに、調速機，主油ポンプ及び軸折損
検知装置を備え、スタブシャフトの折損時、前記軸折損
検知装置の指令によりタービンをトリップさせるように
なしたタービン過速度防止装置において、前記軸折損検
知装置を、スタブシャフト上に軸方向に間隔をもって配
置された第１，第２の回転数関数検知装置と、該第１，
第２の回転数関数検知装置の検出値を常に比較し、両検
出値に差が生じた場合にトリップ信号を発する制御装置
と、から形成するとともに、前記第１，第２の回転数関
数検知装置は両者同一属性であることを特徴とするター
ビンの過速度防止装置。 - 【請求項３】タービン軸端にスタブシャフトを有し、か
つ該スタブシャフトに、調速機，主油ポンプ及び軸折損
検知装置を備え、スタブシャフトの折損時、前記軸折損
検知装置の指令によりタービンをトリップさせるように
なしたタービン過速度防止装置において、前記軸折損検
知装置を、スタブシャフト上に軸方向に間隔をもって配
置された第１，第２の回転数検知装置と、該第１，第２
の回転数検知装置の検出値を比較し、両検出値に差が生
じた場合にタービントリップ信号を発する制御装置と、
から形成したことを特徴とするタービンの過速度防止装
置。 - 【請求項４】タービン軸端にスタブシャフトを有し、か
つ該スタブシャフトに、調速機，主油ポンプ，非常調速
機及び過速度検知装置を備え、スタブシャフトの折損時
、前記過速度検知装置の指令によりタービンをトリップ
させるようになしたタービン過速度防止装置において、
前記過速度検知装置が、スタブシャフトのタービン側端
に設けられた第１の回転数検知装置と、スタブシャフト
の反タービン側端に設けられた第２の回転数検知装置と
、前記第１，第２の回転数検知装置の検出値を比較し、
両検出値に差が生じた場合にトリップ信号を発する制御
装置と、を備えてなるタービンの過速度防止装置。 - 【請求項５】タービン軸に結合されたスタブシャフトと
、該スタブシャフト上に配置された調速機と、スタブシ
ャフトの過速度を検知する過速度検知装置と、を備え、
スタブシャフト折損時に、前記過速度検知装置の指令に
よりタービンをトリップさせるようになしたタービン過
速度防止装置において、前記過速度検知装置を、スタブ
シャフトの一方端に設けられた第１の回転数検知装置と
、スタブシャフトの他方端に設けられた第２の回転数検
知装置と、前記第１，第２の回転数検知装置の検出値を
比較し、両検出値に差が生じた場合にタービントリップ
指令を発する制御装置と、から構成したことを特徴とす
るタービン過速度防止装置。 - 【請求項６】タービン軸端に結合され、かつ主油ポンプ
及び調速機が配置されているスタブシャフトと、該スタ
ブシャフトの異常を検出する検知装置と、該検知装置の
異常検出値によりタービンをトリップさせる制御装置と
、を備えてなるタービン過速度防止装置において、前記
検知装置を、前記スタブシャフトのタービン側端に配置
された第１の回転数検知装置と、前記スタブシャフトの
反タービン側端に配置された第２の回転数検知装置と、
より形成するとともに、前記制御装置を、前記第１，第
２の回転数検知装置の検出値を常に比較し、両検出値に
差が生じた場合にトリップ信号を発するように形成した
ことを特徴とするタービンの過速度防止装置。 - 【請求項７】前記第１の回転数検知装置を、前記主油ポ
ンプの排出圧力を測定する圧力測定装置と、該圧力測定
装置の測定値をタービンロータの回転数に換算する換算
装置と、より形成したことを特徴とする請求項６記載の
タービンの過速度防止装置。 - 【請求項８】前記第１の回転数検知装置を、前記主油ポ
ンプの軸受振動を測定する振動測定装置と、該振動測定
装置の測定値をタービンロータの回転数に換算する換算
装置と、より形成するようにしたことを特徴とする請求
項６記載のタービンの過速度防止装置。 - 【請求項９】タービン軸端にスタブシャフトを有し、か
つ該スタブシャフトに、調速機，主油ポンプ，非常調速
機及び過速度検知装置を備え、スタブシャフトの折損時
、前記過速度検知装置の指令によりタービンをトリップ
させるようになしたタービン過速度防止装置において、
前記過速度検知装置を、スタブシャフトのタービン側端
及び反タービン側端に設けられた一対の回転数検知装置
と、該一対の回転数検知装置の検出値を比較し、両検出
値に差が生じたときにトリツプ信号を発する制御装置と
、から構成したことを特徴とするタービンの過速度防止
装置。 - 【請求項１０】前記一対の回転数検知装置を複数個設け
るとともに、前記制御装置の夫々の比較値が、半数以上
の回転数検知装置に差を生じているときにのみ、制御装
置よりトリップ信号を発するようにしたことを特徴とす
る請求項９記載のタービン過速度防止装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3054335A JPH04287803A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | タービン過速度防止装置 |
| US07/851,954 US5234315A (en) | 1991-03-19 | 1992-03-16 | Apparatus for preventing a turbine from exceeding revolution speed |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3054335A JPH04287803A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | タービン過速度防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04287803A true JPH04287803A (ja) | 1992-10-13 |
Family
ID=12967735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3054335A Pending JPH04287803A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | タービン過速度防止装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5234315A (ja) |
| JP (1) | JPH04287803A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008111436A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Snecma | ターボ機械においてタービンの過速度を抑えるための装置 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19857552A1 (de) * | 1998-12-14 | 2000-06-15 | Rolls Royce Deutschland | Verfahren zum Erkennen eines Wellenbruches in einer Strömungskraftmaschine |
| US6336322B1 (en) * | 1999-11-09 | 2002-01-08 | Hitachi, Ltd. | Method of controlling a pump turbine |
| US7065954B2 (en) * | 2004-04-20 | 2006-06-27 | Gustavo Francisco Labala | Turbine, particularly useful for small aircraft |
| US7111982B1 (en) * | 2004-01-30 | 2006-09-26 | Swonger Jr Karl William | Combined temperature and pressure probe for a gas turbine engine |
| US7025559B2 (en) * | 2004-06-04 | 2006-04-11 | General Electric Company | Methods and systems for operating rotary machines |
| GB2427940A (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-10 | Ics Triplex Technology Ltd | Turbo machinery speed monitor |
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