JPH05231755A - 電機機器の異常判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、異常検知手段からの異常信号によ
って前記電機機器の運転状態を変化させる制御系の入力
信号を増減させる入力調整手段と、復帰判定時間信号と
異常信号との論理積から異常と判定した場合に異常警報
信号を出力し、論理積の結果から異常と判定せず、復帰
したと判定した場合に異常復帰信号を出力する信号判定
部とを備えた電機機器の異常判定装置である。 【効果】 本発明により、電機機器の運転を確実に行え
るので、機器の信頼性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラント機器等の特性
異常判定装置に係わり、例えば、冷凍機の圧力異常を伴
う性能低下を迅速に判定できる電機機器の異常判定装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種のプラント機器においては従来より
異常の度合いによって軽故障と重故障のようなレベル分
けの異常判定が採られてきた。この方法では軽故障では
警報のみ、重故障では警報と同時に機器トリップさせる
ような処置がなされる。この場合、軽故障表示が出る
と、運転員の判断によって、運転続行させるか機器停止
させるかのいずれかの選択がなされることが多かった。

【０００３】しかしながら、例えば、ビルなどの冷暖房
施設である冷凍機においては、天候に左右される冷却水
入口温度や冷凍負荷によって冷凍特性が変動するので、
凝縮器圧力は、正常状態での変動が多い。このため、圧
力異常の軽故障検知を行おうとすると、運転状態で頻繁
に誤検知するので、実施困難で、重故障状態になるまで
処置できなかった。また、あえて、軽故障判定を行った
としても、運転状態での適当な異常復帰手段がないの
で、異常処置を決断するまで軽故障状態が続き、機器へ
の悪影響が除去されていないという不具合があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来にお
ける冷凍機の凝縮器圧力異常判定に代表されるプラント
機器の異常判定作業では、機器の異常を早期にかつ有効
に検知する仕組みがなかったために、異常が発生しても
対応が遅延してしまうという問題点があった。

【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は機器の軽微な異常状態を早期にかつ
誤りなく検知して、その状態での悪影響を、機器への入
口量の調整によって緩和し、その間に十分な余裕をもっ
て処置することができるとともに、機器運転条件の見直
しや改善を図ることのできる信頼性の高い電機機器の異
常判定装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、稼働する電機
機器の異常状態を検出する異常検知手段と、この異常検
知手段からの異常信号によって電機機器の運転状態を変
化させる制御系と、この制御系の入力信号を増減させる
入力調整手段と、異常信号によって始動し、予め定めら
れた設定時間後に復帰判定時間信号を出力する時間設定
回路と、復帰判定時間信号と異常信号との論理積から異
常と判定した場合に異常警報信号を出力し、論理積の結
果から異常と判定せず復帰したと判定した場合に異常復
帰信号を出力する信号判定部と、異常復帰信号の発生回
数を計数する異常復帰カウンタ回路と、を具備してなる
電機機器の異常判定装置である。

【０００７】

【作用】本発明による電機機器の異常判定装置において
は、稼働する電機機器の異常状態を検出し、異常検知手
段からの異常信号によって電機機器の運転状態を変化さ
せ、制御系の入力信号を増減させる異常信号によって始
動して予め定められた設定時間後に復帰判定信号を出力
し、復帰判定時間信号と異常信号との論理積から異常と
判定した場合に異常警報信号を出力し、論理積の結果か
ら異常と判定せず復帰したと判定した場合に異常復帰信
号を出力し、異常復帰信号の発生回数を計数する。

【０００８】

【実施例】次に本発明の一実施例を説明する。図１乃至
図３において、３１は稼働する電機機器の異常状態を検
出する異常検知部、３２は異常検知部３１からの異常信
号によって電機機器の運転状態を変化させる制御系の入
力信号を増減させる入力調整部、２１は異常信号によっ
て始動し、予め定められた設定時間後に復帰判定時間信
号を出力する時間設定回路、３３は復帰判定時間信号と
異常信号との論理積から異常と判定した場合に異常警報
信号を出力し、論理積の結果から異常と判定せず、復帰
したと判定した場合に異常復帰信号を出力する信号判定
部、３４は異常復帰信号の発生回数を計数する異常復帰
カウンタ回路であり、機器の特性異常を判定する装置に
おいて、機器への入力量を増減できる入力手段と、機器
の異常検知手段と、機器異常検知時に作動させる異常判
定装置とを備え、異常判定装置は、前記異常検知手段か
ら出力される異常検知信号により機器への入力量を異常
回復する方向へ切替える調整手段と、異常検知信号の復
帰を判定できる信号判定手段と、信号判定手段が異常復
帰を判定できないことをもって異常警報表示する手段を
備え、制御手段が、異常復帰判定時に、機器への入力量
切替処置を復帰させる機能を持ち、信号判定手段が、異
常復帰判定した回数をカウントできるカンウターと、カ
ンウターのカウント数が所定の回数に達した時に警報表
示する手段とを具備することを特徴とする電気の機器の
異常判定装置である。

【０００９】そして本実施例による異常判定装置は、機
器の軽故障状態を的確に判定して、機器への悪影響を緩
和する暫定処置により、重故障を回避し、機器の異常を
検知した時には、機器への入力量を異常回復する方向へ
切替え、これにより、運転条件の変動を誤検知した場合
は、異常回復態力が十分であるので異常は、すみやかに
復帰し、事なきを得る。

【００１０】軽故障状態では、初めのうちは異常復帰す
るが、特性劣化が進展すると異常回復能力も低下して、
正常に復帰できなくなるので、こうして軽故障状態を確
実に捉えることができる。

【００１１】また、機器の異常復帰を判定した時に、機
器への入力量切替処置を復帰させる機能と異常復帰判定
した回数をカンウトする機能とを付け、これにより、異
常維持していれば、所定カウント数で異常継続時間を判
定できるようにし、こうして、異常継続時間と機器運転
条件の照合により、機器運転条件の見直しや改善を図る
ことも可能となる。

【００１２】図１に示す実施例は特にビルの冷暖房施設
における冷凍機の機器異常判定装置に本発明を適用した
ものであり、冷凍機１と冷凍機入力補機２と、異常判定
装置３とから構成される。

【００１３】異常判定対象となる冷凍機１は、冷媒を蒸
発させて冷凍作用を行う蒸発器１１と、蒸発器１１によ
り蒸発された冷媒を圧縮する圧縮機１２と圧縮機１２か
ら高温高圧の冷媒ガスを冷却して液冷媒にする凝縮器１
３と、液冷媒の圧力を蒸発器１１の圧力にまで低下させ
るための膨張弁１４とを備えている。更に、凝縮器１３
からは、凝縮器圧力Ｐのデータを異常判定装置３に出力
可能に構成され、また、冷凍機入力補機２は、冷却水を
冷凍機１に供給する冷却水ポンプ２１と、その流量を調
整する冷却水弁２２とを備えている。さらに冷却水弁２
２には、流量調整信号ｇを異常判定装置３から入力可能
に構成されている。

【００１４】また、本実施例の異常判定装置３は、異常
検知部３１と、入力調整部３３と、信号判定部３３と、
異常警報表示部３４とを備え、異常検知部３１は異常判
定対象となる冷凍機１の凝縮器圧力Ｐのデータを入力
し、入力調整部３２は異常検知部３１から入力された異
常検知信号ｒに基づいて、冷凍機入力補機２の供給する
冷却水流量を増減させる流量調整信号ｇを出力し、信号
判定部３３は異常検知部３１から入力された異常検知信
号ｒの復帰を、所定の確認時間の中で判定し、異常警報
表示部３４は信号判定部３２で異常復帰できないと判定
された信号Ｓを入力して、異常警報と異常内容の表示を
行う。

【００１５】次に本実施例の作用を図２のフローチャー
トに基づいて説明する。

【００１６】ステップ１０において、冷凍機１の凝縮器
圧力Ｐに対して、異常検知部３１では、異常に圧力が高
い状態を検知する。

【００１７】即、ステップ４１において凝縮圧力Ｐが、
しきい値を越えた時、ステップ４２において異常検知信
号ｒを出力し、ステップ２０において、凝縮器圧力が異
常に高いことが検知されると、入力調整部３２は、冷却
水流量を増加して冷却エネルギーを増加させることによ
り、凝縮器圧力を下げるよう作用する。

【００１８】即ち、ステップ５１において凝縮器圧力の
異常に基づく冷却水流量調整の量と時間を設定し、ステ
ップ５２において冷却水弁２２の開度を調整する。

【００１９】そして、ステップ３０において冷却流量調
整の効果により、信号判定部３３は凝縮器圧力の異常が
復帰したかどうかを判定する。

【００２０】即ち、ステップ６１において異常復帰確認
時間を待ち、ステップ６２で凝縮器圧力がしきい値以下
になったかどうかを判定し、凝縮器圧力異常が冷却水流
量増加にもかかわらず復帰しない場合は、ステップ４０
で異常警報表示部３４により、軽故障発生と判定して警
報表示する。

【００２１】なお、凝縮器高圧保護レベルの重故障が発
生し場合は、従来の保護シーケンスに従って、冷凍機を
トリップさせる。

【００２２】図４は、凝縮器圧力異常検知時の圧力の推
移を説明するための図であり、凝縮器圧力をｐ、推移時
間をｔ、異常検知しきい値をｌとする。いま、圧力Ｐ₁
で異常検知されたとすると、本機器異常判定装置によ
り、機器への入力量を異常回復する方向へ切替えるの
で、正常運転状態の過渡変動を検知した場合は、すみや
かに圧力Ｐ₂ の状態に復帰する。つぎに、圧力Ｐ₃ のよ
うに正常運転状態の過渡変動を上回る異常が検知された
時は、異常回帰処置をしても、圧力Ｐ₄ の状態に留まり
異常復帰できない。この場合は、軽故障が発生したもの
と判定する。

【００２３】一方、軽微な特性劣化が進展していく状態
を考える。初めのうちは、異常回復処置で正常圧力に復
帰するが、時間ｔの経過によって、圧力Ｐ₅ の異常回復
能力の低下によって圧力Ｐ₆ までしか回復せず正常に復
帰できなくなる。この場合も、軽故障に至ったものと判
定する。

【００２４】このように、本実施例の機器異常判定装置
においては、判定対象となる冷凍機１の凝縮器圧力Ｐに
対して、異常に圧力が高い状態を検知すると、冷却水流
量を増加して冷却エネルギーを増加させて凝縮器圧力Ｐ
を下げるようにしているので、以下のような効果を奏す
る。

【００２５】（１）凝縮器圧力変動から、確実に軽故障
状態を判別できるので、処置に対して無駄な作業がなく
なる。したがって、軽故障検知が高感度に設定できるよ
うになる。

【００２６】（２）軽故障判定時に、異常処置を決断す
るまで凝縮器圧力を抑えることができるのでその間に十
分な余裕をもって処置することができる。

【００２７】即ち、凝縮器の圧力異常は、解体検査を伴
うこともあるころから、先ず、軽故障に至ったかどうか
を見定めて処置すべきであり、本実施例では、軽故障の
判断を異常回帰力の評価から定量的に行うことができ
る。

【００２８】その結果，経済性，安全性の面からも極め
て有利な装置となる。

【００２９】一方、図３の他の構成例に示すように、本
実施例では、機器異常判定装置３の中に異常復帰カンウ
ター３５を追加するように構成することもできる。

【００３０】信号判定部３３が、凝縮器圧力の復帰を判
定した時に、入力調整部３２が冷却水流量を元にもどす
よう冷却水弁２２を調整する機能を持たせ、こうするこ
とにより信号判定部３３の出力する判定信号６１は異常
が継続する限り断続信号となる。ここで、追加した異常
復帰カンウター３５はこの断続回数をカウントすること
により、所定カンウト数での時間判定信号５２をもっ
て、異常判定時間を判定できるようになる。こうして、
異常継続時間と冷凍機運転条件の照合により、冷凍機運
転条件の見直しや改善を図ることも可能になる。

【００３１】以上本実施例では、冷凍機の異常判定装置
について説明したが、本発明は、これに限られず、各種
のプラント機器の異常判定装置にも適用できる。特に、
異常回復のための入力調整量を段階的，時間的に可変さ
せるなどの処置により、対象機器の特性に適応した、き
め細かい判定が行える。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
種のプラント機器の異常判定を軽故障の段階で確実に行
うことができ、この種の機器異常判定装置の信頼性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す異常判定装置の構成図
である。

【図２】図１の作用を示すフローチャート説明図であ
る。

【図３】異常復帰カンウタを説明する構成図である。

【図４】圧力異常検知時の圧力推移の説明図である。

【符号の説明】

３１ 異常検知部 ３２ 入力調整部 ３３ 信号判定部 ３４ 異常警報表示部 ３５ 異常復帰カンウタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 稼働する電機機器の異常状態を検出する
   異常検知手段と、この異常検知手段からの異常信号によ
   って前記電機機器の運転状態を変化させる制御系と、こ
   の制御系の入力信号を増減させる入力調整手段と、前記
   異常信号によって始動し、予め定められた設定時間後に
   復帰判定時間信号を出力する時間設定回路と、前記復帰
   判定時間信号と前記異常信号との論理積から異常と判定
   した場合に異常警報信号を出力し、前記論理積の結果か
   ら異常と判定せず復帰したと判定した場合に異常復帰信
   号を出力する信号判定部と、前記異常復帰信号の発生回
   数を計数する異常復帰カウンタ回路と、を具備してなる
   電機機器の異常判定装置。