JPH0428881B2 - - Google Patents

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JPH0428881B2
JPH0428881B2 JP60243036A JP24303685A JPH0428881B2 JP H0428881 B2 JPH0428881 B2 JP H0428881B2 JP 60243036 A JP60243036 A JP 60243036A JP 24303685 A JP24303685 A JP 24303685A JP H0428881 B2 JPH0428881 B2 JP H0428881B2
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JP
Japan
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signal
turbine
opc
speed
circuit
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Application number
JP60243036A
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English (en)
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JPS61108812A (ja
Inventor
Yun Chan Howangu Edeii
Shangu Uushi
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS61108812A publication Critical patent/JPS61108812A/ja
Publication of JPH0428881B2 publication Critical patent/JPH0428881B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/165—Controlling means specially adapted therefor
    • 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
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/07—Indicating devices, e.g. for remote indication
    • G01P1/08—Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers
    • G01P1/10—Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers for indicating predetermined speeds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、タービン制御装置に係わり、特に極
めて正確なタービン速度信号を導出するための過
速度保護制御回路に関する。 蒸気タービン制御の分野においては、プログラ
マブルなデイジタルコンピユータの形態にある一
次コントローラならびに冗長もしくは支援コンピ
ユータを用いた多くのシステムが存在する。監視
し、記憶し、計算を行ない、試験もしくはテスト
を行ない、そして瞬時に判断もしくは判定を行な
うコンピユータの能力に預つて、純機械的な制御
系またはアナログ制御系よりも!?かに優れた高速
で非常に正確な制御系もしくはシステム（装置）
が得られる。 一次コントローラおよび冗長ベースのコントロ
ーラならびにそれぞれ特定の機能を実行するため
にそれ自身のマイクロコンピユータを有する相互
接続され且つ協調関係で配設されたモジユールを
備えた蒸気タービン用の改良されたデイジタル制
御装置が開発されている。この制御装置もしくは
システムは、分配処理を基礎とするものでこのよ
うなモジユラーアーキテクチヤーにより非常に大
きな汎用性もしくは融通性が得られ、単一の故障
によるシステム全体の運転停止ならびに制御損失
の危険は最小限度に抑止される。システムには、
タービン運転を停止する必要なくオンラインでサ
ービスを行なうことができ、装置のサービスもし
くは手入れも最小量の時間内に達成することがで
きる。このような配分もしくは分配処理タービン
制御システムの一例が、本特許願の出願人に譲渡
されている米国特許第4368520号明細書に記述さ
れている。なお、この米国特許明細書は、参考の
ために本明細書において援用する。 上記の米国特許による制御システムは、上記給
入（進入）弁を制御するための複数の弁位置制御
回路を備えており、各回路は個々の弁制御に関す
る信号を発生するベースコントローラと２方向デ
イジタル交信関係にあるそれ自身のプログラマブ
ルなデイジタルコンピユータを備えており、上記
信号を受信する弁位置制御回路は、上記コントロ
ーラから特定の弁に関連の信号を受けるように選
択的にアドレス指定可能であつて、該制御回路は
それが制御している弁に対する個々の弁駆動信号
を発生する。システムは、自動および手動モード
双方で動作可能であり、手動モードの場合には、
総ての弁位置制御回路はオペレータが入力した指
令信号を受けるように機能する。 過速度保護制御（OPCと略称する）のための
２つのチヤンネルが設けられ、各OPCはそれ自
身のプログラマブルなデイジタルコンピユータを
備えておつて、或る速度表示パルス入力信号に応
答して制御目的に用いられる予め定められた有効
RPMタービン速度信号を発生するように動作可
能であり、ベースコントローラにデイジタルデー
タリンクを介して接続されている。 本発明は、速度測定において、迅速な応答時間
ならびに高い精度を有し、1RPMよりも良好な分
解能で正確な速度測定信号を得ることを可能にす
る改良された過速度保護制御装置、即ちOPC装
置を提供するものである。さらに、この改良され
たOPC装置は、例えばボイラ給水ポンプタービ
ン、火力発電用タービンならびに原子力発電用タ
ービンのような異なつたタービン系で遭遇し得る
異なつた定格速度で動作することができる。 本発明によれば、タービンに対する原動流体給
入を制御するための複数の原動流体給入弁制御回
路と２方向デイジタルデータ交信関係にある少な
くとも１つの中央コントローラを有する過速度保
護装置を備えたタービン制御装置において、それ
ぞれ上記コントローラと２方向デイジタルデータ
交信関係にあるプログラマブルなデイジタルコン
ピユータ手段を含む少なくとも３つのOPC回路
と、タービン軸回転速度を表わす各出力信号を発
生するように配置された少なくとも３つの速度ト
ランスジユーサとを備え、上記OPC回路の各々
は、上記速度トランスジユーサ出力信号のうちの
関連の１つの出力信号を、受信した速度トランス
ジユーサ出力信号の周波数よりも大きい周波数の
パルス波形に変換するように動作する回路手段
と、上記波形パルスを計数して上記デイジタルコ
ンピユータ手段に転送するために予め定められた
反復周期毎に計数を標本化するための手段を備え
ており、上記デイジタルコンピユータ手段は、該
コンピユータ手段に転送される上記計数に応答し
てタービン速度を計算しタービン速度信号
（RPM）を発生するように動作可能であり、さら
に、上記タービン速度信号を上記他のOPCなら
びに上記中央コントローラに供給する手段を備
え、上記デイジタルコンピユータ手段は、上記他
のOPCから受信するRPM信号に応答して、該信
号が予め定められた数の他の受信したRPM信号
と一致している場合に、それ自身のRPM信号を
有効化することを特徴とする過速度保護装置を備
えたタービン制御装置が提案される。 OPC装置は、それぞれが、主コントローラ
（ベースコントローラ）と２方向デイジタルデー
タ交信関係にあるプログラマブルなデイジタルコ
ンピユータ手段をそれぞれ備えている少なくとも
３つのOPC回路を含む制御部を有する蒸気ター
ビン制御系に有利に用いられる。各OPCのため
の速度トランスジユーサ（変換器）は、タービン
軸回転速度を表わす出力信号を発生するように配
置され、そして各OPCは、速度トランスジユー
サ信号の各々を、好ましくは受信したトランスジ
ユーサ信号の周波数よりも大きい周波数のパルス
波形に変換する速度読取り回路を備える。 予め定められた周期で上記波形のパルスを累算
し計数して計数内容をOPCのデイジタルコンピ
ユータ手段に転送するための手段が設けられる。
この計数に応答してデイジタルコンピユータ手段
がタービン速度信号（RPM）を計算し、この信
号を他のOPCに供給する。そこで各OPCはそれ
自身が発生したRPM信号を他のOPCから受信し
たRPM信号と比較して比較結果に基づいてそれ
自身のRPM信号を有効化する。 適応性フイルタ（ろ波）手段が設けられてお
り、このフイルタ手段は、実際のタービン速度を
緊密に追跡する極めて正確なRPM読取り量を発
生するように、タービン速度に応答してその帯域
幅を変えるように動作可能である。 以下、添付図面を参照し異なる例として本発明
を説明する。 第１図には、蒸気タービン発電プラントが示さ
れている。この発電プラントは、一例として、化
石燃料タンデムコンパウンド単再熱タービン発電
ユニツトとして例示してある。このシステムは、
蒸気発生系統１２に蒸気タービン系１０を結合す
る主蒸気ヘツダ（管寄せ）に配置された絞り弁
TV１ないしTVNならびに調速弁GV１ないし
GVMのような複数の蒸気給入（進入）弁を備え
ている。典型的な構造においては、４つの絞り弁
（Ｎ＝４）と８つの調速弁（Ｍ＝８）を設けるこ
とができよう。 タービン装置１０は、高圧（HP）タービン２
０と、中圧（IP）タービン２２と、低圧（LP）
タービン２４とを含み、これらタービン全ては、
発電機３０を駆動するように共通の軸２８に連結
されており、該発電機３０は主遮断器３４を介し
て負荷３２に電力を供給する。 高圧もしくはHPタービン２０から流出する蒸
気は破線接続で示してあるように、通常、蒸気発
生系１２の一部分である再熱装置４０で再熱され
る。再熱された蒸気は、蒸気管路に配設されてい
る１つまたは２つ以上のストツプ弁SVおよび１
つまたは２つ以上のインタセプト弁IVを介して
IP（中圧）タービン２２に供給される。IPタービ
ン２２からの蒸気は、LP（低圧）タービン２４に
供給され、そして蒸気はこのタービン２４から慣
用の復水器４２へと排出される。 主遮断器３４が開いた状態で、流入蒸気によつ
て発生されるトルクは、ターニング装置によりタ
ービン軸２８を同期速度にまで加速するのに用い
られる。主遮断器３４が開いている限り、タービ
ンは電気的に無負荷で回転し、速度制御モードで
の運転状態にある。軸の回転数が、送電系回路網
とすることができる負荷３２の周波数に同期した
ならば、遮断器３４を閉じて、発電機３０により
負荷に電力が送電される。遮断器３４が閉じる
と、HP，IPおよびLPタービンからなるタービン
回転アツセンブリに及ぼされる正味のトルクで負
荷３２に供給される電力量が制御され、他方、軸
速度は、送電系回路網の周波数によつて制御され
る。このような条件下での蒸気流入量の制御は、
一般に、負荷制御と称され、この負荷制御中は、
装置をして送電系周波数における変化に応答せし
めるために、速度帰還信号（速度フイードバツク
信号）が負荷設定点に印加される。この帰還信号
は、実際のタービン速度と、定格タービン速度と
の間の差に比例し、そして正確な調整もしくは制
御を実現するためには、実際のタービン速度の測
定は、1RPMの10分の１台で測定可能な分解能が
得られる程度に極めて正確でなければならない。 運転中、タービンを制御するために、蒸気給入
絞り弁および調速弁は、高圧油圧流体供給源４６
から高圧流体を受ける各弁の作動回路４４および
４５を介して弁位置を制御される。即ち、弁作動
回路４４−１ないし４４−Ｎは、それぞれ、絞り
弁TV１ないしTVNを制御し、そして弁作動回
路４５−１ないし４５−Ｍは調速弁GV１ないし
GVMを制御する。位置検出器４７および４８
は、弁位置を表わす各帰還信号を発生するように
弁に結合されている。位置検出器４７−１ないし
４７−Ｎはそれぞれの絞り弁TV１−TVNに結
合されており、位置検出器４８−１ないし４８−
Ｍはそれぞれの調速弁GV１−GVMに結合され
ている。 弁作動回路の動作制御信号は、制御の目的でプ
ラントの種々なパラメータを表わす信号を利用す
るタービン制御装置５０から派生される。用いら
れる種々なパラメータのうちに、蒸気発生系１２
と絞り弁との間の主蒸気管路に設けられている絞
り圧力検出器５２から発生される絞り圧力表示信
号がある。HPタービン２０内の検出器５４は、
負荷に比例する衝撃圧力表示信号を発生し、そし
てIPタービン２２とLPタービン２４との間の交
差管路に設けられた検出器５６はクロスオーバ圧
力を表わす信号を発生する。発電機出力に結合さ
れている電力検出器６０は、出力電力を表わすメ
ガワツト（MW）信号を発生する。タービン制御
装置で用いられる別の入力として、速度検出回路
６２によつて得られる速度表示信号があり、そし
て本発明の好ましい実施例においては、３つの冗
長速度表示信号が用いられる。 絞り弁および調速弁のための弁作動回路の制御
に加えて、タービン制御装置５０はまた、ストツ
プ弁およびインタセプト弁の開閉をそれぞれの弁
作動回路６４および６５により制御するように動
作可能である。プラントからタービン制御装置５
０への選択された入力信号ならびにプラントへの
出力信号は、信号調整およびサージ電力保護を行
なうために、フイード成端回路網６８に供給され
る。 本発明の好ましい実施例が適用されるタービン
制御装置５０のブロツクダイアグラムが第２図に
示してある。このタービン制御装置は、コントロ
ーラ７０ａを備えており、このコントローラはデ
ータならびに動作もしくは運転命令を含むデイジ
タル情報を記憶するための記憶手段もしくはメモ
リを備えている。また、デイジタル情報を処理す
るためのデイジタル処理回路が設けられており、
そしてコントローラは、情報を入／出力するため
の手段を備えている。システム全体の信頼性は、
コントローラ７０ａと同じ構造を有し２方向リン
ク７１を介してコントローラ７０ａと通信可能で
ある第２のコントローラ７０ｂを設けることによ
り改善することができよう。 システムは、幾つかの相互接続および協調機能
モジユールに分割され、各機能モジユールは、そ
の特定の機能を実行するそれ自身の処理能力を有
する。第２図において、機能モジユールは、各絞
り弁および調速作動回路を制御するための弁位置
制御（VPC）回路７４および７５を有する。弁
位置制御回路７４−１ないし７４−Ｎは、弁作動
回路４４−１ないし４４−Ｎに制御信号を供給
し、絞り弁位置制御回路を構成している。 弁位置制御回路７５−１ないし７５−Ｍは、各
弁作動回路４５−１ないし４５−Ｍを制御し、調
速弁位置制御回路を構成している。図示は割愛し
たが、インタセプト弁に対しても弁位置制御回路
を設けることができよう。各弁位置制御回路は、
データおよび動作命令を含むデイジタル情報を記
憶するためのそれ自身のメモリもしくは記憶手段
ならびに理想的にはマイクロコンピユータによつ
て実現されるデイジタル情報処理用のデイジタル
処理回路を備えている。 本発明の好ましい実施例においては、３つの
OPC回路（過速度保護回路）７８−１，７８−
２および７８−３により速度監視および過速度保
護が与えられ、各OPC回路はデータおよび動作
命令を含むデイジタル情報を記憶するためのそれ
自身のマイクロコンピユータならびに情報処理用
のデイジタル処理回路を備えている。OPC回路
は互いに交信し、そして票決もしくはボウチング
回路（voting circuit）８０およびゲート回路８
１を介して調速弁位置制御回路７５と直接相互作
用して、或る予め定められた条件で、全ての調速
弁の閉成を開始するように動作することができ
る。弁の閉成は、線路８３に印加される外部信号
により行なうことができる。この信号は、例え
ば、ゲート８１ならびに弁位置制御回路７４−１
ないし７４−Ｎに供給されるタービン引外し信号
とすることができる。 ２方向デイジタルデータ８５および８６により
デイジタル情報を、弁位置制御／OPC回路から
２つのコントローラ７０ａおよび７０ｂに伝送す
ることができ、他方、デイジタル情報を弁位置制
御／OPC回路へと下方向（下流側）に伝送する
のには、唯１つの選択されたコントローラ７０ａ
または７０ｂだけが用いられ得る。コントローラ
選択回路９０は、どのコントローラが一次コント
ローラであり、どのコントローラが支援コントロ
ーラかを決定するように動作すると共に、デイジ
タル情報の下方向伝送に当つてデータリンク８５
かまたは８６のいずれかを選択するように動作す
ることができる。 タービン制御装置は、付加的に２つのコントロ
ーラ７０ａおよび７０ｂならびに総ての弁位置制
御およびOPC回路と２方向交信関係にあるオペ
レータパネル９６を備えている。この後者の接続
により、種々なパラメータをオペレータに連絡
し、オペレータをしてシステムを直接手動制御下
に置くことを可能にする。 OPC回路の１つの基本的な機能は、タービン
速度を表わす信号を発生し、そして該タービン速
度がシステムの定格速度の103％のような第一の
予め定められた値を越えた場合に或る弁の閉成を
開始し、そして上記速度が、定格速度の110％の
ような第２の定められた値を越えた場合にシステ
ム全体を運転停止すべきことを表わす引外し信号
もしくはトリツプ信号を発生することにある。こ
の信号は、デイジタル「１」かまたはデイジタル
「０」かのいずれかであり、出力信号は「２−out
−of−３」票決もしくはボウチング回路（voting
circuit）１２８に供給される。該票決回路１２
８は、その入力の２つまたは３つ以上のものがデ
イジタル「１」である場合にデイジタル「１」の
出力信号を発生してゲート８１を介し調速弁の閉
成を行なう（第２図）。冗長度３の「２−out−of
−３」の票決もしくはボウチング（voting）は、
誤つたOPC出力信号で調速弁の不必要な閉成が
生じないと言う点で、高いレベルの信頼度を保証
する。 OPC回路によつて発生される別の出力には、
それぞれ、引外しもしくはトリツプ情況を意味す
る定格速度の110％に達する計算速度を表わす
SPD１１０−１，SPD１１０−２およびSPD１
１０−３の出力がある。これらSPD１１０信号
を受けるように接続された「２−out−of−３」
ボウチング回路１３０は、２つまたは３つ以上の
入力がデイジタル「１」である時にデイジタル
「１」出力信号を発生し、この出力信号は、警報
系またはオペレータの引外し系の接続のために利
用可能である。 参照数字７８で全体的に表わした代表的な
OPC回路が第５図に示されている。この回路の
構成要素の多くは、既述の米国特許に開示されて
いるOPC回路のものと同一であるかまたは類似
である。基本的には、OPC回路は、データおよ
び動作命令を記憶するためのそれ自身の記憶手段
ならびに命令を実行するための処理手段を備えた
マイクロコンピユータ制御回路１４０の形態にす
るのが好ましい制御手段を備えている。デイジタ
ルデータリンクを介してOPCとコントローラ７
０ａおよび７０ｂとの間でデイジタル情報の伝送
を行なうために、トランシーバ回路１４２が設け
られている。指令は、総てのOPCならびに総て
の弁位置制御回路によつて受けられるが、選択的
にアドレス指定されたOPCだけが指令を受付け
る。このアドレス指定または識別は、識別ジヤン
パアツセンブリ１４４により予め指定される。即
ち、オペレータは、このジヤンパアツセンブリ１
４４を用いて、３つの同じプリント回路基板のう
ちのいずれがOPC７８−１，７８−２または７
８−３であるかを指定する。 速度読取り回路１４６は、速度変換器もしくは
トランスジユーサ１２０〜１２２（第４図）から
の出力信号に応答して、マイクロコンピユータ制
御回路１４０に速度表示計数を供給する。該制御
回路１４０は、それに応答して、従来のシステム
に対して大きな改善を表わす1RPMの10分の１台
で測定可能な分解能を有する極めて正確なRPM
信号を発生する。 デイジタル形態で発生されたRPM信号は、
Ｄ／ＡおよびＡ／Ｄ変換回路１５０内のデイジタ
ル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換回路によりアナログ
形態に変換され、しかる後に、ジヤンパアツセン
ブリ１５２を介して、RPM信号として他の２つ
のOPCならびに適当なオペレータ観察用読出し
装置に供給される。ジヤンパアツセンブリ１５２
はまた、他の２つのOPCからPRM信号を受信し
て、ASPDおよびBSPD信号を形成し、これら信
号は、変換回路１５０によりデイジタル形態に変
換された後に、マイクロコンピユータ制御回路１
４０により、それ自身により発生されたRPM値
との比較および該RPM値の有効化のために用い
られる。 OPC回路は、さらに、高速弁機能を実現する
ように動作可能である。基本的には、タービン負
荷が発電機出力を予め設定された値（プリセツト
値）だけ越え、そしてトランスジユーサ（変換
器）に故障がない場合には、インタセプト弁が閉
ざされ、或る時間の遅延後に再び開かれる。この
作用もしくは機能が高速弁機能もしくは作用と称
されるものであつて、故障状態の認識後直ちにタ
ービン入力エネルギを減少する方法である。 この高速弁作用もしくは機能において、OPC
回路は、電力検出器６０からMW信号を受けると
共にトランスジユーサ５６（第１図）からクロス
オーバ圧力信号を受ける。これら信号は、演算増
幅器１６０および１６１によりそれぞれ増幅され
調整される。該増幅器の出力信号は、比較器１６
２に供給される。調整されたMW信号およびクロ
スオーバ圧力信号が不感帯調節回路１６３によつ
て決定される或る予め定められた大きさだけ異な
ると、比較器１６２は、マイクロコンピユータ制
御回路１４０に対し、高速弁作用もしくは機能を
開始すべき旨の出力信号を供給する。 演算増幅器１６０および１６１からの調整され
たMWおよびクロスオーバ圧力信号は、変換回路
１５０に供給され、そこで、マイクロコンピユー
タ制御回路１４０で用いるためのデイジタルフオ
ーマツトに変換される。MW信号は、記憶場所に
ロードされた後に、トランシーバ回路１４２を介
してコントローラ７０ａおよび７０ｂに伝送する
ために読出される。 接点閉成入力回路１７０が設けられており、こ
の回路１７０は、マイクロコンピユータ制御回路
１４０に対して、複数の外部的に発生される信
号、例えばOPCを試験する信号、高速弁作用を
外部的に開始したり或いは禁止する信号ならびに
その他の機能に用いられる信号を入力するように
動作する。 接点閉成出力回路１７１は、マイクロコンピユ
ータ制御回路の動作から得られる多数の信号、例
えば、上述のようなOPC信号およびSPD１１０
信号等を含む信号を出力するように動作可能であ
る。接点閉成出力回路１７１はまた、高速弁動作
もしくは作用のためのインタセプト弁を閉じるた
めの信号CIVならびに該インタセプト弁を迅速に
再び開放するための信号FROIVを出力するよう
に動作することもできる。 マイクロコンピユータ制御回路１４０に故障が
生じた場合には、装置は、接点閉成出力回路が出
力信号を供給するのを阻止するように動作可能で
あり、この動作は、マイクロコンピユータ制御回
路１４０からのデツドマン（安全制御）タイマ
（DMT）によつて周期的にトリガされる生き回
路（alive circuit）１７４を設けることにより達
成される。接点閉成出力回路１７１からの出力信
号の存在ならびにマイクロコンピユータ制御回路
１４０の故障を表示するために、OPC構成する
プリント回路基板上に直接複数のランプ１７６を
設けることができよう。 第６Ａ図ないし第６Ｃ図は、それぞれ、OPC
回路（過速度保護回路）７８−１，７８−２およ
び７８−３のためのジヤンパアツセンブリ１５２
を図解する図である。ジヤンパ１８０ないし１８
８は、信号路を画定するために、動作前にその位
置に物理的に設置される。詳述すると、OPC７
８−１のマイクロコンピユータ制御回路は、アナ
ログ形態に変換されるRPM１信号を発生する。
第６Ａ図に示したジヤンパ１８０は、このRPM
信号を線路１９０上に発生する。第２のOPCか
らのRPM２信号は線路１９１上に現れ、そして
ジヤンパ１８１によりASPD信号として定めら
れ、他方、第３のOPCからの信号RPM３は線路
１９２上に現れ、ジヤンパ１８２によりBSPD信
号として定められる。RPM１信号はまた、オペ
レータ用デイスプレイ（表示装置）を駆動するた
めに線路１９３上にも発生する。 第２のOPCのためのジヤンパアツセンブリを
図解する第６Ｂ図において、アナログRPM２信
号は、ジヤンパ１８３により線路１９１上に出力
される。線路１９２上のRPM３信号は、ジヤン
パ１８４によりASPD信号として定められ、そし
て線路１９０上のRPM１信号はジヤンパ１８５
によりBSPD信号として定められる。 第６Ｃ図に示してあるように、第３のOPCか
らの信号RPM３は、ジヤンパ１８６により線路
１９２上に現れ、線路１９０上のRPM１信号は、
ジヤンパ１８７によりASPD信号として定めら
れ、そして線路１９１上のRPM２信号はジヤン
パ１８８によりBSPD信号として定められる。 ASPDおよびBSPD補助速度信号は、デイジタ
ル形態に変換され、そして各OPCのマイクロコ
ンピユータ制御回路は、これら３つの信号を比較
し、補助速度信号の予め定められた限界内にある
場合には、それ自身が発生するRPM信号を有効
にする。有効にされたRPM信号は、然る後にコ
ントローラに伝送され、一次コントローラは制御
の目的で伝送されて来るRPM信号のうちの１つ
を選択する。したがつて、正確な制御動作を達成
するためには、RPM派生信号を可能な限り正確
なものにすることが肝要である。このRPM信号
の派生もしくは発生の一助をなす改良された速度
読取り装置１４６が第７図に詳細に示されてお
り、これについて下に説明する。 速度トランスジユーサもしくは変換器１２０〜
１２２（第４図）の出力は、低域フイルタ／電圧
クランプ回路２００に供給され、該回路２００
は、高周波信号をろ波し、タービン速度の関数と
して周波数および振幅が変化する速度変換器出力
の最大変動を制限する働きをなす。例えば、第８
図において、波形Ａ，ＢおよびＣは、比較的低い
タービン速度、中間のタービン速度および高いタ
ービン速度に対する典型的な速度トランスジユー
サもしくは変換器出力を表わす。波形Ｃは、クラ
ンプされている振幅での最高周波数を例示する。 再び第７図を参照するに、差動比較器２０２が
設けられておつて、この比較器は、低域フイル
タ／電圧クランプ回路２００の出力に応答して、
振幅が均等でタービン速度に比例する周波数を有
する矩形波出力信号を発生する。この矩形波出力
信号は、零点通過検出器２０４に供給される。該
検出器２０４は、乗算回路として動作して、入力
信号の周波数の２倍の周波数を有し線路２０５上
に発生される周波数ｆ／２のクロツクパルスと正
確に同期している出力信号を発生する。このクロ
ツク信号は、マイクロコンピユータ制御回路によ
つて発生される周波数ｆの安定したクロツクパル
スから派生されるものであつて、線路２０６を介
し割算回路もしくは分周回路２０８に供給され
る。 乗算回路２０４は、差動比較器出力を、NOT
（否定）回路２１６による反転後線路２０５のク
ロツクパルスと同期する第１のフリツプフロツプ
２１４を備えている。第２のフリツプフロツプ２
１８は、フリツプフロツプ２１４からの入力を、
線路２１５におけるクロツクパルスの発生時に出
力に転送し、上記２つのフリツプフロツプの出力
は、インスクルーシブオア（OR）回路２２０に
供給され、該回路２２０の出力パルス波形は、ラ
ツチ回路２２４に接続されているパルス累算器も
しくはアキユムレータ２２２に供給される。 零点通過検出器２０４からのパルスを計数する
ために計数器を使用することができるが、計数器
に対して要求される複雑な同期およびリセツト論
理回路を省略するためにパルスアキユムレータの
方が好ましい。このパルスアキユムレータは、反
復的にパルスを増分方向に計数し、最大値に達し
た時に自動的にロールオーバ（初めから計数を行
う）する。例えば、８ビツトアキユムレータは
256まで計数したら次いで自動的に反復する。ア
キユムレータ２２２内の特定の計数は、同期回路
２２８から線路２２６上にストローブパルスが出
現した時に、ラツチ回路２２４にラツチされる。 ストローブパルスは、２つの入力信号に応答し
て同期回路２２８により発生される標本化パルス
である。この場合の２つの入力信号のうちの１つ
は、NOT（否定）回路２３０によつて反転された
周波数ｆのクロツクパルスであり、他の入力信号
は、因数ａで分周したクロツクパルスである。 タービンの定格回転速度（RPM）で、毎秒２
×RPMパルスの対応のパルス計数累積が行なわ
れる。例えば、回転速度が1RPMであるとする
と、累積されるパルス計数は2ppsとなる。回転
速度が3600RPMである時には、累積パルス計数
は7200ppsとなる。或る標本化速度で、パルス計
数累積を離散的に標本化する場合には、標本化周
波数を中心にビート周波数およびその高調波を発
生して誤つた読取りとなる偽効果が発生して誤つ
た読取りとなる可能性がある。BFをビート周波
数とすると、 BF＝(Q)PF−（Ｓ×Ｎ）(Q) 上式中、PFはパルス計数累積周波数であり、Ｓ
は標本化周波数、そしてＮは次式で定められる整
数である。 Ｏ≦BF≦Ｓ／２ したがつて、標本化周波数Ｓの選択において考
慮すべき１つの事項は、タービンの全速度範囲に
おいて遭遇し得る高調波の数が最小となるように
標本化周波数を比較的高くすべきことである。即
ち、標本化速度は、アキユムレータの最大計数内
で２つの相続く標本化が行なわれるように充分に
高くしなければならない。しかしながら、この標
本化速度は２つの標本化間で得られるデータを処
理するコンピユータの能力により制限されてしま
う。 本発明の１つの実施例においては、異なつたタ
ービンシステムと関連して異なつた定格速度に対
し同じ標本化速度を適用可能にするのが好まし
い。例えば、ヨーロツパ方式の場合の典型的な定
格速度は、原子力発電用タービンの場合には
1500RPMであり、火力タービンの場合には
3000RPMであり、そしてボイラ給水ポンプター
ビンの場合には6000RPMである。また、典型的
な米国定格では、原子炉発電用タービンの場合
1800RPMであり、火力発電タービンの場合には
3600RPMであり、そしてボイラ給水ポンプター
ビンでは7200RPMである。 これら全てのことを考慮して、640Hzの標本化
周波数を用いることができよう。640Hzの高調波
は次の通りである。
【表】
【表】 次表の第１欄には、上述の定格タービン速度が
示されており、そして第２欄にはパルス計数周波
数が示してあ。第３欄には、特定のパルス計数周
波数に対して640Hzに最も近い低次の高調波が示
されており、そして第４欄にはパルス計数と高調
波との間の偏差が示してある。第５欄には、パル
ス計数に対して最も近い高次の高調波が示してあ
り、そして最後の欄にはその偏差が示してある。
【表】
【表】 明らかなように、選択された640Hzの標本化周
波数に対しては、どの定格速度でも、標本化周波
数の任意の高調波に等しいパルス計数を発生する
ことはない。問題となる最も近い値は、ボイラ給
水ポンプタービンの6000RPM定格速度である
（1.3％偏差）。しかしながら6000RPMの値は、主
タービンが100％負荷で運転している時にのみ有
効である。 全ての種類のタービン装置において同じ定格速
度を用いるのが、全てのOPC回路板をその製造
において同じくすることができるので望ましいこ
とではあるが、所望ならば異なつた用途に対して
異なつた標本化速度を発生し得るように、異なつ
た分周回路２０８を設けることができるものと理
解され度い。 次に、第７図の回路の種々な回路点における波
形を示す第９図の波形ＡないしＪを参照し、速度
読取り装置１４６の動作について説明する。線路
２０６上の周波数ｆのパルス波形は第９図Ａに示
されており、他方、この周波数の２分の１に対応
する波形、即ち線路２０５に現れるクロツクパル
スの波形は第９図Ｂに示してある。例えば、640
Hzの標本化周波数に対してａ＝160である場合に
は、19.53マイクロ秒の周期で51.2kHzのクロツク
周波数を線路２０５に発生する102.4kHzの周波数
ｆを有する安定な発振器を設けることができよ
う。 差動比較器２０２の出力が、第９図Ｃの波形と
して示されており、この図において、パルス幅が
タービン速度を表わす。差動比較器出力パルスの
最小幅は第９図Ｂの波形の周期に等価（19.53マ
イクロ秒）であつて、測定可能な最大速度を表わ
す。第９図Ｃにはパルス幅が大きくなり、パルス
間間隔が大きくなる波形が示されている。これ
は、速度の低減を表わす。 第９図Ｃの速度信号は、フリツプフロツプ２１
４に供給される。このフリツプフロツプ２１４
は、正に立上る入力クロツクパルスによつてトリ
ガされる。この正向入力クロツクパルスは、
NOT回路２１６を考慮した場合、線路２０５に
現れる負に立上る（負向）クロツクパルスに等価
である。したがつて、第９図Ｄに最初に示したパ
ルスは、入力デイジタル「１」（第９図Ｃ）を出
力に転送する第９図Ｂの負向パルスの結果であ
る。フリツプフロツプ２１４の出力は、第９図Ｂ
の次のパルスの負向部分が、デイジタル「０」状
態に切換わるまでデイジタル「１」に留まる。次
続の第９図Ｄに示すパルスも類似の仕方で発生さ
れる。 フリツプフロツプ２１８の出力は第９図Ｅに示
されており、単に、第９図Ｂの波形の単一の関数
の幅に均等な量だけ遅延された第９図Ｄの波形に
過ぎない。 イクスクルーシブオア回路２２０は、その入力
のうちの１つだけがデイジタル「１」である時に
デイジタル「１」出力信号を発生する。したがつ
て、第９図Ｆの波形は、第９図Ｄおよび第９図Ｅ
の波形に対するイクスクルーシブオア（排他的論
理和）機能の結果であつて、アキユムレータ２２
２によつて計数されるパルスを構成する。該アキ
ユムレータ２２２は、然る後に、周期的に標本化
されて、正確なタービン速度からの偏差を表わす
計数が得られる。 信号の転送および標本化は、全て、極めて正確
なクロツクパルス信号の制御下で行なわれ、そし
てアキユムレータが遷移状態にない正確な時点
で、計数は、マイクロコンピユータ制御回路に送
るためにラツチ２２４へ転送される。第９図Ａの
マスタクロツクパルス波形は、マイクロコンピユ
ータに対する計数の転送を例示する目的で、第９
図Ｈないし第９図Ｊでタイミング関係を明示する
ために第９図Ｇに繰返して示してある。 ここに掲げた例においては、分周回路は主クロ
ツクパルス信号を因数160（ａ＝160）で分周し、
その結果、線路２３４上には第９図Ｈの波形で示
す640Hzの信号が発生する。この波形がデイジタ
ル「１」である時に、線路２２６上のストローブ
出力信号が第１図Ｉに示すように発生される。な
お、この場合、第９図Ｇのクロツクパルスはデイ
ジタル「１」からデイジタル「０」に移行する。
したがつて、第９図Ｉの波形は、次のストローブ
パルスが1.56ミリ秒後に現れるまで、ラツチ回路
２２４をしてその時点のアキユムレータ２２２の
計数を標本化し保持せしめるストローブパルスで
ある。このストローブパルスが発生されると、第
９図Ｊの波形で示す線路２３１上の補数信号がマ
イクロコンピユータ制御回路に供給されて、特定
の計数を転送できる状態にあることを表わす。そ
れに応答して、線路２３８上に信号が発生され、
ラツチ２２４内の標本化された計数が転送せしめ
られ、然る後、各発生されるストローブパルスに
対して上のプロセスが繰返される。 マイクロコンピユータ制御回路は、標本化と標
本化との間に幾つのパルスが発生したかの表示を
得るために、現在の読取り行と先行の読取り行と
の間の差を計算するように動作する。この差情報
で、速度（RPM）の正確な表示が導出される。
このプロセスは第１０図ないし第１４図に示して
ある。 第１０図は、第７図のラツチ回路２２４によつ
て行なわれる累積パルスのマイクロコンピユータ
処理を記述的に示す図である。 第１０図に示した動作は、標本化と標本化との
間（この例では1/640秒毎）に累積されたパルス
の数の差を求めるために行なわれる。計数された
現在のパルス数は、TOTALNで示されており、
この全パルス数は、先行の全パルス数TOTALO
と同様に加算器２５０に供給される。標本化周波
数の周期に等しい遅延時間を有する遅延回路２５
２を備えることにより、各TOTALNは、次の繰
返しTOTALOとなる。 新しい読取り量と先行の読取り量との差は、１
つの標本化周期中に累積されたパルス数を表し、
PULSESで示されている。この出力信号は、加
算器２５４に新たらしいパルス入力PULSENと
して供給される。該加算器２５４はまた１周期遅
延回路２５６から先行のパルス計数器PUSLEO
を受けて、現在の累積パルス数と先行の累積パル
ス数との間の差を表わす出力（DELSPDで示す）
を発生する。出力DELSPDは、パルス計数が変
化しているか否かを示し、このことは、タービン
の加速状態または減速状態を表わす。 起動から定格速度までのタービン速度範囲にお
いては、標本化周波数と関連して、式(1)により定
められる値を有する低いビード周波数を発生する
ようなパルス計数を生ずる速度が存在する。この
パルスビート周波数は誤つた出力の読取りを発生
し得るので、狭帯域フイルタを用いてろ波するの
が望ましい。狭帯域フイルタを用いれば、平滑な
読出しが得られるが、その応答が比較的緩慢であ
るために測定され表示される速度は、不所望にも
真の速度よりも遅延してしまう。このように、定
格速度を含め、総てのタービン速度において一定
の狭帯域フイルタを使用することにより速度測定
に用いられる制御ループの動的特性が劣化するこ
とになり得る。 タービンが加速または減速中である時には、高
速応答をなし、実際の速度に、より接近して追従
する比較的広い帯域幅を有するフイルタを用いる
のが望ましいであろう（但し、若干多くの雑音が
フイルタを通過してしまうのを甘受しなければな
らない）。本発明では、必要に応じて狭帯域幅ろ
波作用を行ない、必要に応じて広い帯域幅のろ波
作用を行なうように特定の速度もしくは加速度情
況に適応するフイルタ手段が設けられる。 標本化と標本化との間におけるパルス数を表わ
す加算器２５０の出力を受ける適応性フイルタ２
６０は、３つの同じ低域フイルタ段LPF１ない
しLPF３を備えており、各フイルタ段の帯域幅
は、後述するように、DELSPD信号に応答して
複数の帯域幅のうちから１つを選択するように動
作可能であるフイルタ帯域幅制御回路２６２によ
つて調整される。 判定ブロツク２６４によつて示されるように、
ろ波動作を10回行なつた際に、得られた値は、制
御下にある定格タービンシステムに従い、参照数
字２６６で示すように適当に校正され標準化され
て、それにより所要のRPM速度信号が導出され
る。 典型的なフイルタ段LPF１，LPF２または
LPF３が第１１図に示してある。同図中、ｘは
入力信号を表わし、ｙは出力信号を表わす。１つ
の標本化周期に等しい遅延回路２６８で、加算器
２７０において先行の出力が現在に入力から減算
され、その結果は参照数字２７２で示すように
１／2Kだけ減少される。かくして得られた結果
を、加算器２７４において、先行の出力に加算
し、現在の出力を構成する。このことを数式で表
わすと、次の通りである。 ｙ（nT）＝ｙ（〔ｎ−１〕Ｔ）＋１／2K（ｘ（nT）−
ｙ（〔ｎ−１〕Ｔ）） 上式中ｎは、現在値を表わし、〔ｎ−１〕は先
行の値を表わし、Ｔは周期を表わし、１／2Kは制
御回路２６２によつて決定される帯域幅因数を表
わす。本発明においては、帯域幅因数１／2Kは
2S-8として表わされ、ここでＳは、速度変化
DELSPDの関数として０から３に変化し、複数
の繰返しが行なわれる。したがつて、 Ｓ＝０の時には１／2K＝20-8＝１／28＝１／
256 Ｓ＝１の時には１／2K＝21-8＝１／27＝１／
128 Ｓ＝２の時には１／2K＝22-8＝１／26＝１／64 Ｓ＝３の時には１／2K＝23-8＝１／25＝１／32 帯域幅因数は、フイルタの帯域幅またはカツト
オフ周波数に関係がある。Ｓが小さい場合（Ｓ＝
０）には入力の変化の効果は、各フイルタ段で、
比較的狭い帯域幅を表わす256の因数だけ減少さ
れ、他方Ｓが高い場合（Ｓ＝２または３）には、
効果は比較的広い帯域幅を表わす因数64または32
だけしか減少されない。第１２図の曲線は、Ｓ＝
０，１，２および３の時の適応帯域幅を示すろ波
回路もしくはフイルタのための周波数応答曲線を
表わす。例えばＳ＝０の時には帯域幅は0.4Hzで
あり、Ｓ＝１の時には0.8Hzであり、Ｓ＝２の時
には1.6Hzであり、Ｓ＝３の時には3.24Hzである。
但し640Hzの標本化周波数が用いられるものとす
る。 第１３図は、第１０図に示すようにして、
RPM信号を求め、次いで、他の２つのOPCで導
出されるRPM信号との比較により有効化するこ
とを図解するプログラムフローチヤートである。
第１０図をも参照するに、タービン速度に関する
累積されたパルスは、計算の目的で、第７図に示
したラツチ回路２２４からコンピユータに入力さ
れる。ブロツク２８０に示すように、２つの相続
く読取り量間の差を計算してPULSESを導出す
る。走査周波数の高調波を中心とする或る速度に
対しては、PULSESの値は、毎秒毎に行なわれ
る640回の走査で殆ど変化しない。このような情
況下では、DELSPDの値も殆ど変化することは
ない。このような回転速度では、ビート周波数は
極めて低くなり、ビート周期はそれに対応して非
常に高くなる。特定の例を掲げれば次の通りであ
る。 ビート周波数＝640／ビート周期 ビート周期＝640／ビート周波数 非常に高いビート周波数に対する他の極端な事
例においては、ビート周期は短かくなり、
DELSPDは各走査毎に変化するDELSPDのこの
決定は、ブロツク２８２で行なわれて、適応性フ
イルタ２６０の帯域幅を制御するのに用いられ
る。非常に高いビート周波数にしたがつてまた短
かいビート周期となるこのような速度に対して
は、適応性フイルタは広い帯域幅を有し、他方、
低いビート周波数にしたがつて長いビート周期と
なる速度に対しては、適応性フイルタは非常に狭
い帯域幅を有することになる。 帯域幅は、ブロツク２８４において、後述する
ように、ブロツク２８２のDELSEDの決定に従
い０，１，２または３に等しいＳの値を選択する
ことにより選択される。 一旦帯域幅が設定されたならば、入力の
PULSES信号の適応性フイルタ２６０によるろ
波は、ブロツク２８６で示すように達成される。
判定ブロツク２８８で示すように、10回走査後、
ろ波された信号に適当に校正され、標準化されそ
してブロツク２９０に示すようにRPM信号に変
換される。最後に述べた２つのブロツクは、第１
０図のブロツク２６４および２６６に対応する。
走査周波数が640Hzである場合には、ブロツク２
９０における変換は、１秒の1/64毎に行なわれ
る。この構成で、相応に平滑化されたフイルタ出
力が得られ、変換のための計算に要する時間が得
られる。 RPM値を計算したならば、この値は、他の２
つのOPCからのRPM信号との比較によつて有効
化しなければならない。該RPM信号はASPDお
よびBSPD信号として示されており、これら信号
は、ブロツク２９２に示すようにOPCのマイク
ロコンピユータに読込まれる。 このOPCに対する計算されたRPM信号が、判
定ブロツク２９４で示すように、他の２つの
OPCから計算された信号のうちの１つまたは２
つと一致した場合には、有効化されたRPM信号
が得られて、ブロツク２９６に示すように、所要
時にコントローラに送られる。有効化された
RPM信号が得られたならば、OPCはそこで、ブ
ロツク２９８に示すように、過速度に対するチエ
ツクのような或る種のテストを行なうことができ
る。この信号はまた、ブロツク３００に示すよう
に、表示のために各アナログASPDまたはBSPD
信号ならびにRPM信号として出力される。しか
しながら、計算されたRPM信号が他の２つの
OPCからの信号と一致しない時には、ブロツク
３０２で、負の計算値が所要時にコントローラに
伝送せしめられて、無効RPM信号を表わし、こ
の無効RPM信号は、コントローラにより制御動
作にそれ以上関与することを禁止される。ブロツ
ク２８２のDELSPDの値に基づくブロツク２８
４におけるＳの値の適正な選択による帯域幅の計
算は、第１４図に若干詳細に示されている。最初
に、コンピユータは、ビート周期を追跡するよう
に動作するビート周期計数器をセツトする。この
値は、Ｓの値の決定において有用である。 基本的には、例えば、零，１，２または３に等
しいＳに対応して４つの帯域幅を設定することが
でき、この場合Ｓの値はビート周期によつて定ま
る。即ち、ビート周期が大きくなればなる程、フ
イルタの帯域幅は狭くなり、その逆も真である。 第１４図において、判定ブロツク３１０は、
DELSPDの絶対値をチエツクし、その値が「２」
よりも大きいかまたは「２」に等しい場合にはブ
ロツク３１２に示すようにＳの値は「３」にセツ
トされる。DELSPDが「２」よりも小さい場合
には、判定ブロツク３１４において「０」に等し
いか否かがテストされ、そうであれば、コンピユ
ータにより設定されたビート周期計数器が、ブロ
ツク３１６に示すように「１」だけ増分される。 DELSPDが、判定ブロツク３１４において
「０」に等しくないと判定された場合には、ビー
ト周期計数器は、ブロツク３１８に示すようにチ
エツクされて「０」に等しいかどうかがテストさ
れ、等しい場合には、「１」だけ増分される。ビ
ート周期計数器が「０」よりも大きい場合には、
該計数が、判定ブロツク３２０で第１の予め定め
られた数以下かどうかがテストされ、以下の場合
には、Ｓの値はブロツク３２２に示すように
「２」にセツトされる。 ビート周期が、第１の予め定められた数よりも
大きい場合には、判定ブロツク３２４において第
２の予め定められた数よりも小さいか否かのテス
トが行なわれる。ビート周期計数器内の計数が第
１の予め定められた値よりも大きく且つ第２の予
め定められた値に等しいかまたはそれよりも小さ
い場合には、Ｓの値は、ブロツク３２６で示すよ
うに「１」にセツトされる。ビート周期計数器内
の値が、第２の予め定められた数よりも大きい場
合には、Ｓの値はブロツク３２８に示すように
「０」にセツトされる。Ｓ値の各セツト後に、ビ
ート周期計数器は、ブロツク３３０に示すように
「０」にリセツトされる。 ブロツク３２０および３２４における試験に用
いられる第１および第２の予め定められた数は、
走査周波数ばかりではなく、設計者が帯域幅の値
を変えたい場合の速度範囲にも依存する。例え
ば、第１の予め定められた数を16とし、第２の予
め定められた数を32とすることができる。 動作において、タービンは、低いビート周波数
を生ぜしめるような走査周波数の或る高調波に近
い速度で回転しているものと仮定する。その場合
には、Ｓ＝０であり、狭帯域幅フイルタが適用さ
れる。1/640秒毎に、DELSPD値がブロツク３１
０で示すようにチエツクされる。この例では、
DELSPDは「０」であるので、ビート計数器は
増分される。同じ回転速度で、ビート計数器は、
１／６４０秒毎に増分され、この場合には、第２の予
め定められた数よりも大きい或る最大計数が設定
され得る。この場合、ビート周期計数は１秒以内
に満杯になる。ここで、DELSPDが「１」に等
しくなるような速度変化が生じたと仮定する。ビ
ート周期計数器は最大値にあるので、ブロツク３
１８に示すように「０」に等しくはならない。ブ
ロツク３２０で、ビート周期が16よりも大きく、
そしてブロツク３２４で32よりも大きいと判定さ
れると、Ｓは「０」にセツトされ、そして狭帯域
幅が維持される。しかしながら、この時点では、
ビート周期計数器は、ブロツク３３０で示すよう
に「０」にリセツトされる。続く繰返しで、ビー
ト周期計数器は、ブロツク３１４における
DELSPDテストまたはブロツク３１８のビート
周期テストの何れかにより「１」だけ増分され
る。ビート周期計数器が少なくとも「１」だけ増
分され、そしてDELSPDが変化すると、該
DELSPDの変化がビート周期計数器が16または
それより小さい値を有する時に生じた場合には、
Ｓの値は「２」にセツトされ、そしてビート周期
計数器が17ないし32のうちの値を有している場合
にはＳは「１」にセツトされる。32よりも大きい
ビート周期の値でＳ値は「０」にセツトされる。 このように、DELSPD値が「０」から変化す
る時には常に、ビート周期計数器がテストされ
て、適応性フイルタの帯域幅が調節される。ビー
ト周期計数器が低い値を有している場合には、帯
域幅は比較的広く（例えばＳ＝２）となり、他方
ビート周期計数器が比較的高い値を有している場
合には、帯域幅は狭く（Ｓ＝０）となる。このよ
うな動作ならびに３つのろ波段で、極めて正確な
RPM値を得ることができ、1RPMの分数値で測
定可能となり、それにより極めて微細で正確なタ
ービン制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は蒸気タービン発電プラントのブロツク
ダイアグラム、第２図は第１図に示したタービン
制御装置のブロツクダイアグラム、第３図は従来
のOPC装置のブロツクダイアグラム、第４図は
本発明のOPC装置の一実施例を示すブロツクダ
イアグラム、第５図は典型的なOPC回路のブロ
ツクダイアグラム、第６Ａ図ないし第６Ｃ図は第
５図に示したジヤンパアツセンブリをより詳細に
示す図、第７図は第５図に示した速度読取り装置
をより詳細に示すブロツクダイアグラム、第８図
は３つの異なつた速度に対する速度トランスジユ
ーサ（変換器）の出力信号を示す波形図、第９図
は第７図の速度読取り装置の動作を図解する波形
図、第１０図はRPM速度信号の偏差もしくは変
化を図解するフローチヤート、第１１図は第１０
図の典型的な低減フイルタを示す回路略図、第１
２図は、第１０図の低域フイルタの適応性帯域幅
を説明する図、第１３図は、本発明の動作を図解
するプログラムフローチヤートを示す図、そして
第１４図は適応性フイルタ装置の動作を図解する
プログラムフローチヤートである。 １０……蒸気タービン装置、１２……蒸気発生
系統、２０……高圧（HP）タービン、２２……
中圧（IP）タービン、２４……低圧（LP）ター
ビン、２８……タービン軸、、３０……発電機、
３２……負荷、３４……遮断器、４０……再熱装
置、４２……復水器、４４，４５……弁作動回
路、４６……高圧油圧流体供給源、４７，４８…
…位置検出器、５０……タービン制御装置、５２
……絞り圧力検出器、５４，５６……検出器、６
０……電力検出器、６２……速度検出器、６４，
６５……弁作動回路、６８……フイールド成端回
路、７０ａ，７０ｂ……コントローラ、７１……
２方向リンク、７４，７５……弁位置制御回路
（VPC）、７８……OPC回路、８０……票決もし
くはボウチング回路、８１……ゲート回路、IV
……インタセプト弁、SV……ストツプ弁、GV
……調速弁、TV……絞り弁、８５，８６……２
方向デイジタルデータリンク、９０……コントロ
ーラ選択回路、９６……オペレータパネル、１２
８，１３０……ボウチング回路、１４０……マイ
クロコンピユータ制御回路、１４２……トランシ
ーバ回路、１４４……識別ジヤンパアツセンブ
リ、１４６……速度読取り回路、１５０……Ｄ／
ＡおよびＡ／Ｄ変換回路、１５２……ジヤンパア
ツセンブリ、１６０，１６１……演算増幅器、１
６２……比較器、１６３……不感帯調節回路、１
７０……接点閉成入力回路、１７１……接点閉成
出力回路、１７４……生き回路、１７６……ラン
プ、１８０ないし１８８……ジヤンパ、２００…
…低域フイルタ／電圧クランプ回路、２０２……
差動比較器、２０４……零点通過検出器、２０８
……割算回路、２１４，２１８……フリツプフロ
ツプ、２１６，２３０……NOT（否定）回路、２
２０……イクスクルーシブオア（OR）回路、２
２２……累算器もしくはアキユムレータ、２２４
……ラツチ回路、２２８……同期回路、DMT…
…デツドマン（安全制御）タイマ、２５２……遅
延回路、２５０，２５４，２７０，２７４……加
算器、２５６……周期遅延回路、２６０……適応
性フイルタ、２６２……フイルタ帯域幅制御回
路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ タービンに対する原動流体給入を制御するた
    めの複数の原動流体給入弁制御回路と２方向デイ
    ジタルデータ交信関係にある少なくとも１つの中
    央コントローラを有する過速度保護（OPC）装
    置を備えたタービン制御装置において、それぞれ
    前記コントローラと２方向デイジタルデータ交信
    関係にあるプログラマブルなデイジタルコンピユ
    ータ手段を含む少なくとも３つのOPC回路（過
    速度保護回路）と、タービン軸回転速度を表わす
    各出力信号を発生するように配置された少なくと
    も３つの速度トランスジユーサとを備え、前記
    OPC回路の各々は、前記速度トランスジユーサ
    出力信号のうちの関連の１つの出力信号を、受信
    した速度トランスジユーサ出力信号の周波数より
    も大きい周波数のパルス波形に変換するように動
    作する回路手段と、前記波形のパルスを計数して
    前記デイジタルコンピユータ手段に転送するため
    に予め定められた反復周期毎に計数を標本化する
    ための手段とを備えており、前記デイジタルコン
    ピユータ手段は、該コンピユータ手段に転送され
    る前記計数に応答してタービン速度を計算しター
    ビン速度信号（RPM）を発生するように動作可
    能であり、さらに、前記タービン速度信号を前記
    他のOPCならびに前記中央コントローラに供給
    する手段を備え、前記デイジタルコンピユータ手
    段は、前記他のOPCから受けるRPM信号に応答
    して、該信号が予め定められた数の他の受信した
    RPM信号と一致している場合に、それ自身の
    RPM信号を有効化することを特徴とする過速度
    保護装置を備えたタービン制御装置。
JP60243036A 1984-10-31 1985-10-31 過速度保護制御装置を備えた蒸気タービン発電機制御装置 Granted JPS61108812A (ja)

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US06/666,711 US4635209A (en) 1984-10-31 1984-10-31 Overspeed protection control arrangement for a steam turbine generator control system
US666711 1984-10-31

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CN85109563A (zh) 1986-08-13
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