JPH0719007A - タービン制御装置 - Google Patents
タービン制御装置Info
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- JPH0719007A JPH0719007A JP18709593A JP18709593A JPH0719007A JP H0719007 A JPH0719007 A JP H0719007A JP 18709593 A JP18709593 A JP 18709593A JP 18709593 A JP18709593 A JP 18709593A JP H0719007 A JPH0719007 A JP H0719007A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 タービン主要弁の閉試験後の弁開方向速度を
流量（負荷）補正の変化と協調がとれるように任意に調
整・設定し、プラント運転上、安定した負荷補正を実現
することにある。 【構成】 ボイラからタービンに流入する蒸気流量を制
御する主要制御弁を閉動作試験する弁閉動作試験回路を
具備したタービン制御装置において、通常の弁開方向速
度設定手段８２とは別に、弁閉動作試験後の制御位置復
旧までの弁開方向速度を設定する手段８６を独立に設
け、この弁開方向速度をプラント負荷・圧力補正に適合
する設定とする。
流量（負荷）補正の変化と協調がとれるように任意に調
整・設定し、プラント運転上、安定した負荷補正を実現
することにある。 【構成】 ボイラからタービンに流入する蒸気流量を制
御する主要制御弁を閉動作試験する弁閉動作試験回路を
具備したタービン制御装置において、通常の弁開方向速
度設定手段８２とは別に、弁閉動作試験後の制御位置復
旧までの弁開方向速度を設定する手段８６を独立に設
け、この弁開方向速度をプラント負荷・圧力補正に適合
する設定とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タービン制御における
弁制御、特に、主要弁閉試験後の制御主要弁及び負荷遮
断後のインターセプト弁を開方向速度に制御するタービ
ン制御装置に関する。
弁制御、特に、主要弁閉試験後の制御主要弁及び負荷遮
断後のインターセプト弁を開方向速度に制御するタービ
ン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の弁制御では、弁動作試験を例にす
ると、特開昭５３ー４３１１１号公報に記載されている
ように、タービン制御用の加減弁動作（開、閉）試験に
おいて、第１段後圧力又は圧力モデルによる流量低下補
償すなわち弁動作試験を実施しない他の弁による負荷補
正等を行っているが、弁の開、閉動作速度、特に弁閉動
作後の制御位置復旧開速度に関しては、タービン昇速時
等から決定される開方向速度制限パラメータを固定値と
しているため、負荷補償回路による補正量が弁開度指令
回路に伝達されても、弁開方向速度に制限され、安定し
た負荷補正を妨害する欠点があった。
ると、特開昭５３ー４３１１１号公報に記載されている
ように、タービン制御用の加減弁動作（開、閉）試験に
おいて、第１段後圧力又は圧力モデルによる流量低下補
償すなわち弁動作試験を実施しない他の弁による負荷補
正等を行っているが、弁の開、閉動作速度、特に弁閉動
作後の制御位置復旧開速度に関しては、タービン昇速時
等から決定される開方向速度制限パラメータを固定値と
しているため、負荷補償回路による補正量が弁開度指令
回路に伝達されても、弁開方向速度に制限され、安定し
た負荷補正を妨害する欠点があった。
【０００３】以下、この従来の弁制御方式について説明
する。図８に、一般的な発電機のタービンである再加熱
タービンの系統図を示す。ボイラ１で発生した蒸気は主
蒸気管２に導かれ、加減弁３を通って高圧タービン４で
トルクを発生させる。この高圧タービン４から出た蒸気
は再びボイラ１に戻り、再加熱器５で再び加熱される。
再加熱された蒸気は再熱蒸気管６に導かれ、インターセ
プト弁７を通り、低圧タービン８でトルクを発生させ
る。高圧タービン４及びこの低圧タービン８は発電機９
において電力を発生する。低圧タービン８から出た蒸気
はコンデンサ１０で凝結され、水となり、復水ポンプ１
１、低圧ヒータ１２、吸水ポンプ１３、高圧ヒータ１４
を通り、再びボイラ１に送られる。ボイラ１に送られた
水は火炉水壁１５で加熱され、蒸気を発生する。発生し
た蒸気はドラム（ドラムボイラの場合）１６から過熱器
１７でさらに過熱され、ボイラから送り出される。この
ようなタービン発電機の負荷、速度制御は、一般的にタ
ービン制御装置（電子油圧式ガバナ制御装置）２００を
用いて、加減弁３、インターセプト弁７を調節すること
により、実施される。なお、５０は再加熱器蒸気室圧力
検出器、２７はタービン第１段後圧力検出器、２０１は
速度検出器を示す。
する。図８に、一般的な発電機のタービンである再加熱
タービンの系統図を示す。ボイラ１で発生した蒸気は主
蒸気管２に導かれ、加減弁３を通って高圧タービン４で
トルクを発生させる。この高圧タービン４から出た蒸気
は再びボイラ１に戻り、再加熱器５で再び加熱される。
再加熱された蒸気は再熱蒸気管６に導かれ、インターセ
プト弁７を通り、低圧タービン８でトルクを発生させ
る。高圧タービン４及びこの低圧タービン８は発電機９
において電力を発生する。低圧タービン８から出た蒸気
はコンデンサ１０で凝結され、水となり、復水ポンプ１
１、低圧ヒータ１２、吸水ポンプ１３、高圧ヒータ１４
を通り、再びボイラ１に送られる。ボイラ１に送られた
水は火炉水壁１５で加熱され、蒸気を発生する。発生し
た蒸気はドラム（ドラムボイラの場合）１６から過熱器
１７でさらに過熱され、ボイラから送り出される。この
ようなタービン発電機の負荷、速度制御は、一般的にタ
ービン制御装置（電子油圧式ガバナ制御装置）２００を
用いて、加減弁３、インターセプト弁７を調節すること
により、実施される。なお、５０は再加熱器蒸気室圧力
検出器、２７はタービン第１段後圧力検出器、２０１は
速度検出器を示す。
【０００４】このようなタービン制御装置２００におい
て、図９に加減弁を例とした弁動作制御方法及び図１０
にインターセプト弁の弁制御方法の概要を示す。図９に
おいて、図８に示す加減弁３は通常４個設備されている
が、１個ずつ閉動作試験を行なう場合に蒸気流量すなわ
ち負荷が変動するため、前述のように流量（負荷）補正
（加減弁ＣＶ＃１テストの例）を行うことが一般的であ
る。補正方法は、まず、ＣＶ＃１テスト信号発生器３９
から弁テスト（ＣＶ＃１）信号４０を発すると、切替ス
イッチ３２及び切替スイッチ８３をそれぞれ接点０ー１
から接点０ー２に切り替え、ＣＶ＃１の目標開度を弁開
度変換器２９が出力する弁流量開度指令３６から全閉位
置３１に切り替えるとともに、弁テスト用閉方向速度設
定８０を選択し、ＣＶ閉速度３４により変化率制限器３
３の閉方向変化率パラメータを切り替え、ＣＶ閉動作テ
ストを実施する。また、ＣＶ＃１が全閉となることによ
り流量（負荷）に変動が生ずる。このため、流量低下補
償回路２８において、スイッチ４８を閉じ、タービン第
１段後圧力２７を用いて、蒸気流量指令６０とタービン
第１段後圧力検出器（ＰＸ）２７により検出して得た実
際の流量（負荷）との偏差を減算器２３により計算し、
この偏差値をゲイン（Ｋ）調整して、実際の流量（負
荷）変動を補償する変動量３８を加算器２６に出力し、
これに蒸気流量指令６０を加算した指令値を加減弁ＣＶ
＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４に発する。ここで、ＣＶ＃１
閉動作時は、補正量３８によるＣＶ＃２、ＣＶ＃３、Ｃ
Ｖ＃４の動作と、ＣＶ＃１の閉速度動作の協調による流
量（負荷）補正の最適値を弁テスト用閉方向速度設定８
０により、任意に設定する。このようにして、流量低下
補正回路２８により弁動作テストを実施していないＣＶ
＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４に補正量３８を印加すること
で、流量（負荷）変動を防止している。しかし、弁テス
ト（ＣＶ＃１）信号４０が解除となると、切替スイッチ
３２、切替スイッチ８３が接点０ー１に切り替わって通
常の制御状態に戻るが、ＣＶ＃１が制御位置に復旧する
際、通常開方向速度設定８２が出力する弁開方向速度３
５は通常制御時と共用した固定値であることから、補正
値３８の動作とＣＶ＃１の開方向速度の協調がくずれ、
安定した流量(負荷）補正を実現できない場合がある。
て、図９に加減弁を例とした弁動作制御方法及び図１０
にインターセプト弁の弁制御方法の概要を示す。図９に
おいて、図８に示す加減弁３は通常４個設備されている
が、１個ずつ閉動作試験を行なう場合に蒸気流量すなわ
ち負荷が変動するため、前述のように流量（負荷）補正
（加減弁ＣＶ＃１テストの例）を行うことが一般的であ
る。補正方法は、まず、ＣＶ＃１テスト信号発生器３９
から弁テスト（ＣＶ＃１）信号４０を発すると、切替ス
イッチ３２及び切替スイッチ８３をそれぞれ接点０ー１
から接点０ー２に切り替え、ＣＶ＃１の目標開度を弁開
度変換器２９が出力する弁流量開度指令３６から全閉位
置３１に切り替えるとともに、弁テスト用閉方向速度設
定８０を選択し、ＣＶ閉速度３４により変化率制限器３
３の閉方向変化率パラメータを切り替え、ＣＶ閉動作テ
ストを実施する。また、ＣＶ＃１が全閉となることによ
り流量（負荷）に変動が生ずる。このため、流量低下補
償回路２８において、スイッチ４８を閉じ、タービン第
１段後圧力２７を用いて、蒸気流量指令６０とタービン
第１段後圧力検出器（ＰＸ）２７により検出して得た実
際の流量（負荷）との偏差を減算器２３により計算し、
この偏差値をゲイン（Ｋ）調整して、実際の流量（負
荷）変動を補償する変動量３８を加算器２６に出力し、
これに蒸気流量指令６０を加算した指令値を加減弁ＣＶ
＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４に発する。ここで、ＣＶ＃１
閉動作時は、補正量３８によるＣＶ＃２、ＣＶ＃３、Ｃ
Ｖ＃４の動作と、ＣＶ＃１の閉速度動作の協調による流
量（負荷）補正の最適値を弁テスト用閉方向速度設定８
０により、任意に設定する。このようにして、流量低下
補正回路２８により弁動作テストを実施していないＣＶ
＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４に補正量３８を印加すること
で、流量（負荷）変動を防止している。しかし、弁テス
ト（ＣＶ＃１）信号４０が解除となると、切替スイッチ
３２、切替スイッチ８３が接点０ー１に切り替わって通
常の制御状態に戻るが、ＣＶ＃１が制御位置に復旧する
際、通常開方向速度設定８２が出力する弁開方向速度３
５は通常制御時と共用した固定値であることから、補正
値３８の動作とＣＶ＃１の開方向速度の協調がくずれ、
安定した流量(負荷）補正を実現できない場合がある。
【０００５】次に、図１０にインターセプト弁制御方法
を示す。タービン発電機９の回転速度は常に一定でなけ
ればならず、タービン制御装置２００内でタービン定格
回転速度Ｒが定められている。しかし、電力の需要の増
減によりタービン発電機９にかかる負荷が増減し、図８
に示す速度検出器２０１により検出された現時点におけ
る実際のタービン回転速度Ｆは刻々と変化する。この２
つの回転速度Ｒ、Ｆから、次の（１）式により現時点で
発生すべきタービン発電機出力値であるセットポイント
Ｃが計算される。なお、セットポイントＣは図９の蒸気
流量指令６０に相当する。 Ｃ＝Ｌ＋（Ｒ−Ｆ）×Ｄ ……………………………………（１） ここに、Ｌはタービン制御装置２００内で設定され、基
本となるタービンの出力設定であり、また、Ｄは速度調
定率である。電力の需要が低下し、タービン発電機９に
かかる負荷が減少すると、実際のタービン回転速度Ｆは
上昇する。すると、タービン定格回転速度Ｒから実際の
タービン回転速度Ｆを引いた（Ｒ−Ｆ）が負になり、基
本となるタービン出力設定Ｌよりも（Ｒ−Ｆ）×Ｄだけ
低下した出力値がセットポイントＣとなる。通常、イン
ターセプト弁７は、セットポイントＣ１９が関数発生器
（インターセプト弁特性）５１、変化率制限器５５を介
して減算器２３に入力され、インターセプト弁開度検出
信号９４との偏差を開度指令として制御される。変化率
制限器５５は開方向速度設定（固定）９３により調整さ
れ、この場合、開方向速度設定９４が固定であるので、
インターセプト弁の開速度は一定である。また、インタ
ーセプト弁７のセットポイントＣに対する開閉特性は、
図１１のように、加減弁３が全閉相当になってからイン
ターセプト弁７が閉り始まる様にカム特性演算又は関数
が設置される。ここで、基本出力設定値Ｌを５０％とし
て、横軸に定格回転数と実回転数の偏差として書き直す
と図１２となる。図１２により、タービン回転数がＤ／
２以上上昇すると、インターセプト弁７を閉じようとす
ることがわかる。図１０におけるインターセプト弁急閉
回路９０は、変化率制限器５５から出力される開度指令
とインターセプト弁開度検出信号９４を減算器２３によ
り減算し、この偏差を急閉偏差検出回路９２に入力し、
この急閉偏差検出回路９２が出力するインターセプト弁
急閉動作指令９１により油圧機構（図示せず）を作動
し、弁を急閉させるものである。このようなインターセ
プト弁急閉回路９０を持つ弁制御方式において、１００
％負荷運転中に負荷遮断が発生した場合の動作を図１３
に示す。負荷遮断発生後、タービン流入エネルギーと出
力エネルギーのバランスがくずれるため、タービン速度
（ロ）が上昇することで、インターセプト弁指令が閉指
令（ハ）を出力し、急閉信号（ニ）が出力され、インタ
ーセプト弁７は急閉（ホ）する。このため低圧タービン
８流入蒸気が急速に減少することから、回転エネルギー
が残負荷供給エネルギーに変化し、タービン発電機回転
速度（ロ）は降下する。このタービン発電機回転速度の
低下によりインターセプト弁指令（ハ）は、開方向に転
じ、図１０の開方向速度設定（固定）９３に設定されて
いる固定開方向速度により開制御となる。この時、再加
熱器５の蒸気室内の蒸気源は、負荷遮断前の高負荷に相
当したエネルギー（イ）を持っているため、インターセ
プト弁開動作（ホ）とともに、低圧タービン８に蒸気が
流入し、タービン発電機回転数速度（ロ）が上昇する。
このため、インターセプト弁急閉回路９０が再動作
（ニ）し、再び回転速度（ロ）が低下、インターセプト
弁再開（ホ）を繰返し、タービン発電機速度が定格回転
速度（ロ）を下廻り、危険な運転状態となる。このよう
に、従来のインターセプト弁制御回路においては、ター
ビン発電機回転速度上昇による急閉動作後の再開制御時
の開方向速度設定９３が常に固定かつ一定であり、イン
ターセプト弁の流量特性、あるいはタービンロータ特性
によっては、インターセプト弁再開時、急速にタービン
の回転速度が再上昇し、インターセプト弁急閉動作を繰
り返すことで、安定な速度制御かつプラント運転が望め
ない場合がある。以上より、従来の弁制御においては、
弁開方向動作速度を常に一定（固定）とする方式であ
り、プラント制御状態によっては、安定した運転を妨害
する要因となっていた。
を示す。タービン発電機９の回転速度は常に一定でなけ
ればならず、タービン制御装置２００内でタービン定格
回転速度Ｒが定められている。しかし、電力の需要の増
減によりタービン発電機９にかかる負荷が増減し、図８
に示す速度検出器２０１により検出された現時点におけ
る実際のタービン回転速度Ｆは刻々と変化する。この２
つの回転速度Ｒ、Ｆから、次の（１）式により現時点で
発生すべきタービン発電機出力値であるセットポイント
Ｃが計算される。なお、セットポイントＣは図９の蒸気
流量指令６０に相当する。 Ｃ＝Ｌ＋（Ｒ−Ｆ）×Ｄ ……………………………………（１） ここに、Ｌはタービン制御装置２００内で設定され、基
本となるタービンの出力設定であり、また、Ｄは速度調
定率である。電力の需要が低下し、タービン発電機９に
かかる負荷が減少すると、実際のタービン回転速度Ｆは
上昇する。すると、タービン定格回転速度Ｒから実際の
タービン回転速度Ｆを引いた（Ｒ−Ｆ）が負になり、基
本となるタービン出力設定Ｌよりも（Ｒ−Ｆ）×Ｄだけ
低下した出力値がセットポイントＣとなる。通常、イン
ターセプト弁７は、セットポイントＣ１９が関数発生器
（インターセプト弁特性）５１、変化率制限器５５を介
して減算器２３に入力され、インターセプト弁開度検出
信号９４との偏差を開度指令として制御される。変化率
制限器５５は開方向速度設定（固定）９３により調整さ
れ、この場合、開方向速度設定９４が固定であるので、
インターセプト弁の開速度は一定である。また、インタ
ーセプト弁７のセットポイントＣに対する開閉特性は、
図１１のように、加減弁３が全閉相当になってからイン
ターセプト弁７が閉り始まる様にカム特性演算又は関数
が設置される。ここで、基本出力設定値Ｌを５０％とし
て、横軸に定格回転数と実回転数の偏差として書き直す
と図１２となる。図１２により、タービン回転数がＤ／
２以上上昇すると、インターセプト弁７を閉じようとす
ることがわかる。図１０におけるインターセプト弁急閉
回路９０は、変化率制限器５５から出力される開度指令
とインターセプト弁開度検出信号９４を減算器２３によ
り減算し、この偏差を急閉偏差検出回路９２に入力し、
この急閉偏差検出回路９２が出力するインターセプト弁
急閉動作指令９１により油圧機構（図示せず）を作動
し、弁を急閉させるものである。このようなインターセ
プト弁急閉回路９０を持つ弁制御方式において、１００
％負荷運転中に負荷遮断が発生した場合の動作を図１３
に示す。負荷遮断発生後、タービン流入エネルギーと出
力エネルギーのバランスがくずれるため、タービン速度
（ロ）が上昇することで、インターセプト弁指令が閉指
令（ハ）を出力し、急閉信号（ニ）が出力され、インタ
ーセプト弁７は急閉（ホ）する。このため低圧タービン
８流入蒸気が急速に減少することから、回転エネルギー
が残負荷供給エネルギーに変化し、タービン発電機回転
速度（ロ）は降下する。このタービン発電機回転速度の
低下によりインターセプト弁指令（ハ）は、開方向に転
じ、図１０の開方向速度設定（固定）９３に設定されて
いる固定開方向速度により開制御となる。この時、再加
熱器５の蒸気室内の蒸気源は、負荷遮断前の高負荷に相
当したエネルギー（イ）を持っているため、インターセ
プト弁開動作（ホ）とともに、低圧タービン８に蒸気が
流入し、タービン発電機回転数速度（ロ）が上昇する。
このため、インターセプト弁急閉回路９０が再動作
（ニ）し、再び回転速度（ロ）が低下、インターセプト
弁再開（ホ）を繰返し、タービン発電機速度が定格回転
速度（ロ）を下廻り、危険な運転状態となる。このよう
に、従来のインターセプト弁制御回路においては、ター
ビン発電機回転速度上昇による急閉動作後の再開制御時
の開方向速度設定９３が常に固定かつ一定であり、イン
ターセプト弁の流量特性、あるいはタービンロータ特性
によっては、インターセプト弁再開時、急速にタービン
の回転速度が再上昇し、インターセプト弁急閉動作を繰
り返すことで、安定な速度制御かつプラント運転が望め
ない場合がある。以上より、従来の弁制御においては、
弁開方向動作速度を常に一定（固定）とする方式であ
り、プラント制御状態によっては、安定した運転を妨害
する要因となっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ター
ビン主要弁の閉試験後の好適な弁開方向速度及び負荷遮
断後のインターセプト弁によるタービン速度制御開始時
に適合したインターセプト弁開方向速度による弁制御を
可能とし、他系統との協調制御及び安定した負荷・速度
制御を実現することにある。
ビン主要弁の閉試験後の好適な弁開方向速度及び負荷遮
断後のインターセプト弁によるタービン速度制御開始時
に適合したインターセプト弁開方向速度による弁制御を
可能とし、他系統との協調制御及び安定した負荷・速度
制御を実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ボイラから
タービンに流入する蒸気流量を制御する主要制御弁を閉
動作試験する弁閉動作試験回路を具備したタービン制御
装置において、通常の弁開方向速度設定手段とは別に、
弁閉動作試験後の制御位置復旧までの弁開方向速度を設
定する手段を独立に設け、この弁開方向速度をプラント
負荷・圧力補正に適合する設定とすることにより、ま
た、ボイラから再加熱タービンに流入する蒸気流量を制
御するインターセプト弁の制御手段と、インターセプト
弁急閉手段を有するタービン制御装置において、インタ
ーセプト弁開方向速度抑制可変手段を設け、負荷遮断後
のインターセプト弁によるタービン速度制御開始時に、
インターセプト弁開度指令によりインターセプト弁流入
流量特性を検出し、インターセプト弁急閉後再開する時
の開方向動作速度を可変設定とし、インターセプト弁の
急閉再動作を防止することにより、達成することができ
る。
タービンに流入する蒸気流量を制御する主要制御弁を閉
動作試験する弁閉動作試験回路を具備したタービン制御
装置において、通常の弁開方向速度設定手段とは別に、
弁閉動作試験後の制御位置復旧までの弁開方向速度を設
定する手段を独立に設け、この弁開方向速度をプラント
負荷・圧力補正に適合する設定とすることにより、ま
た、ボイラから再加熱タービンに流入する蒸気流量を制
御するインターセプト弁の制御手段と、インターセプト
弁急閉手段を有するタービン制御装置において、インタ
ーセプト弁開方向速度抑制可変手段を設け、負荷遮断後
のインターセプト弁によるタービン速度制御開始時に、
インターセプト弁開度指令によりインターセプト弁流入
流量特性を検出し、インターセプト弁急閉後再開する時
の開方向動作速度を可変設定とし、インターセプト弁の
急閉再動作を防止することにより、達成することができ
る。
【０００８】
【作用】弁閉動作試験後の制御位置復旧までの弁開方向
速度を任意に調整・設定することから、流量（負荷）・
圧力補償回路との組合せにより、弁テスト開方向速度と
流量（負荷）・圧力補正の変化との協調がとれるように
なり、好適な負荷補正すなわち安定したプラント運転が
実現できる。また、負荷遮断時インターセプト弁が急閉
動作後、再開する時の開方向速度の設定をインターセプ
ト弁流量特性により決定することから、インターセプト
弁再開後、不要なタービン発電機回転速度の急上昇を防
止でき、安定したタービン回転速度制御を実現でき、安
定したプラント運転を可能とする。
速度を任意に調整・設定することから、流量（負荷）・
圧力補償回路との組合せにより、弁テスト開方向速度と
流量（負荷）・圧力補正の変化との協調がとれるように
なり、好適な負荷補正すなわち安定したプラント運転が
実現できる。また、負荷遮断時インターセプト弁が急閉
動作後、再開する時の開方向速度の設定をインターセプ
ト弁流量特性により決定することから、インターセプト
弁再開後、不要なタービン発電機回転速度の急上昇を防
止でき、安定したタービン回転速度制御を実現でき、安
定したプラント運転を可能とする。
【０００９】
【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
図１は、本発明のタービン制御装置２００の全体構成を
示し、２０１は加減弁動作試験回路、２０２はインター
セプト弁制御回路を表す。なお、主要弁動作試験回路２
０１に関しては、従来回路図８と同一番号を付け、ま
た、インターセプト弁制御回路２０２に関しては、従来
回路図９と同一番号を付している。本発明の主要弁動作
試験回路２０１は、図１に示すように、加減弁動作試験
時のＣＶ＃１開閉速度設定選択回路３０を付加すること
にあり、具体的には、従来の弁テスト用閉方向速度設定
８０のみでなく、制御位置復旧までの弁テスト用開方向
速度設定８６（図２）を独立に設置するようにする。な
お、図１において、４１、４２、４３はそれぞれＣＶ＃
２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４の弁テスト信号を示し、ＣＶ＃
２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４の各弁制御回路はＣＶ＃１弁制
御回路の構成と同一である。
図１は、本発明のタービン制御装置２００の全体構成を
示し、２０１は加減弁動作試験回路、２０２はインター
セプト弁制御回路を表す。なお、主要弁動作試験回路２
０１に関しては、従来回路図８と同一番号を付け、ま
た、インターセプト弁制御回路２０２に関しては、従来
回路図９と同一番号を付している。本発明の主要弁動作
試験回路２０１は、図１に示すように、加減弁動作試験
時のＣＶ＃１開閉速度設定選択回路３０を付加すること
にあり、具体的には、従来の弁テスト用閉方向速度設定
８０のみでなく、制御位置復旧までの弁テスト用開方向
速度設定８６（図２）を独立に設置するようにする。な
お、図１において、４１、４２、４３はそれぞれＣＶ＃
２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４の弁テスト信号を示し、ＣＶ＃
２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４の各弁制御回路はＣＶ＃１弁制
御回路の構成と同一である。
【００１０】図２に、弁開閉速度設定選択回路３０の一
実施例を示す。図２において、２３は減算器、８０は弁
テスト用閉方向速度設定、８１は通常閉方向速度設定、
８２通常開方向速度設定、８６は弁テスト用開方向速度
設定、８３は切替スイッチ、８７は切替スイッチ、８４
は比較器、８８はフリップフロップ、８９は論理反転回
路を示す。開閉速度設定選択回路３０の動作は、弁テス
ト（ＣＶ＃１）信号４０がＯＮの時、従来と同一であ
り、弁テスト（ＣＶ＃１）信号４０がＯＦＦしてＣＶ＃
１が制御位置に復旧する場合について説明する。弁テス
ト（ＣＶ＃１）を解除するため、弁テスト（ＣＶ＃１）
信号４０をＯＦＦにすると、切替スイツチ３２は接点０
ー１に切り替え、弁開度変換器２９からＣＶ＃１の目標
開度である弁流量開度指令３６を出力し、変化率制限器
３３を介して弁開度指令３７をＣＶ＃１に印加する。一
方、弁流量開度指令３６と弁開度指令３７の偏差量８５
を減算器２３において計算し、この偏差量８５が有ると
き比較器８４は１を出力し、論理反転回路８９で０に反
転し、フリップフロップ８８はセット（Ｓ）出力を保持
し、この偏差量８５が０％すなわちＣＶ＃１が制御位置
に復旧するまで、切替スイッチ８７を接点０ー２に継続
して接続する。この状態では弁テスト用開方向速度設定
８６から出力される弁開方向速度３５が変化率制限器３
３に印加され、変化率制限器３３の開方向変化率パラメ
ータを切り替え、変化率制限器３３から弁開度指令３７
を出力する。ＣＶ＃１は弁テスト用開方向速度設定８６
に基づいて開動作を実行する。続いて偏差量８５が０％
になり、すなわち制御位置復旧後は、フリップフロップ
８８がリセツト（Ｒ）され、切替スイッチ８７を接点０
ー１に切り替え、弁開方向速度３５を通常開速度設定８
２に接続し、弁動作試験を完了する。
実施例を示す。図２において、２３は減算器、８０は弁
テスト用閉方向速度設定、８１は通常閉方向速度設定、
８２通常開方向速度設定、８６は弁テスト用開方向速度
設定、８３は切替スイッチ、８７は切替スイッチ、８４
は比較器、８８はフリップフロップ、８９は論理反転回
路を示す。開閉速度設定選択回路３０の動作は、弁テス
ト（ＣＶ＃１）信号４０がＯＮの時、従来と同一であ
り、弁テスト（ＣＶ＃１）信号４０がＯＦＦしてＣＶ＃
１が制御位置に復旧する場合について説明する。弁テス
ト（ＣＶ＃１）を解除するため、弁テスト（ＣＶ＃１）
信号４０をＯＦＦにすると、切替スイツチ３２は接点０
ー１に切り替え、弁開度変換器２９からＣＶ＃１の目標
開度である弁流量開度指令３６を出力し、変化率制限器
３３を介して弁開度指令３７をＣＶ＃１に印加する。一
方、弁流量開度指令３６と弁開度指令３７の偏差量８５
を減算器２３において計算し、この偏差量８５が有ると
き比較器８４は１を出力し、論理反転回路８９で０に反
転し、フリップフロップ８８はセット（Ｓ）出力を保持
し、この偏差量８５が０％すなわちＣＶ＃１が制御位置
に復旧するまで、切替スイッチ８７を接点０ー２に継続
して接続する。この状態では弁テスト用開方向速度設定
８６から出力される弁開方向速度３５が変化率制限器３
３に印加され、変化率制限器３３の開方向変化率パラメ
ータを切り替え、変化率制限器３３から弁開度指令３７
を出力する。ＣＶ＃１は弁テスト用開方向速度設定８６
に基づいて開動作を実行する。続いて偏差量８５が０％
になり、すなわち制御位置復旧後は、フリップフロップ
８８がリセツト（Ｒ）され、切替スイッチ８７を接点０
ー１に切り替え、弁開方向速度３５を通常開速度設定８
２に接続し、弁動作試験を完了する。
【００１１】図３に、加減弁動作試験時の動作特性を示
す。通常の制御状態は、ＣＶ＃１の弁開度５０％、ＣＶ
＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４の弁開度α％、負荷β％、流
量（負荷）の補正量０％にあるとする。ＣＶ＃１の弁テ
ストを開始すると、ＣＶ＃１は閉動作（イ）を開始し、
それに対応して補正量（ロ）が増加する。この補正量は
ＣＶ＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４に配分され、ＣＶ＃２、
ＣＶ＃３、ＣＶ＃４の弁開度（ハ）が増加し、負荷
（ニ）を一定に維持する。続いてＣＶ＃１の弁テストを
解除すると、従来回路では点線により示すようにＣＶ＃
１の弁開速度と補正量の変化にミスマッチが発生し、Ｃ
Ｖ＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４の弁開速度に不安定状態を
招来し、負荷を不安定にしてしまう。これに対して、本
実施例では、ＣＶ＃１の制御位置復旧すなわち弁テスト
用開方向速度設定８６を独立に設け、弁テスト開方向速
度を、実線により示すように、流量（負荷）補正値３８
の変化量動作と協調がとれるように弁テスト用として任
意に調整・設定するので、補正量の変化が安定し、ＣＶ
＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４の弁開度速度を安定化し、負
荷を一定に維持する。なお、ＣＶ＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ
＃４もＣＶ＃１と同一構成とすることにより、ＣＶ＃１
の弁テストと同様の動作特性が得られる。このように、
本実施例によれば、ＣＶ弁動作試験対象弁の制御位置復
旧すなわち弁テスト用開方向速度設定８６を独立に設け
ることから、流量（負荷）補正値３８の変化量動作と協
調がとれるように、弁テスト開方向速度を弁テスト用と
して任意に調整・設定することが可能になり、すなわ
ち、ＣＶ弁閉試験後の弁制御位置復旧までの状態を検出
し、プラント運転（負荷・圧力補正）上、好適な弁開方
向速度による弁制御を可能とし、安定した負荷補正を実
現できる。次に、インターセプト弁制御回路２０２に関
しては、図１に示すよう、インターセプト弁開方向速度
抑制可変回路５２を付加することにより、インターセプ
ト弁流入流量５０を検出し、開方向速度５４を制限でき
るようにする。
す。通常の制御状態は、ＣＶ＃１の弁開度５０％、ＣＶ
＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４の弁開度α％、負荷β％、流
量（負荷）の補正量０％にあるとする。ＣＶ＃１の弁テ
ストを開始すると、ＣＶ＃１は閉動作（イ）を開始し、
それに対応して補正量（ロ）が増加する。この補正量は
ＣＶ＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４に配分され、ＣＶ＃２、
ＣＶ＃３、ＣＶ＃４の弁開度（ハ）が増加し、負荷
（ニ）を一定に維持する。続いてＣＶ＃１の弁テストを
解除すると、従来回路では点線により示すようにＣＶ＃
１の弁開速度と補正量の変化にミスマッチが発生し、Ｃ
Ｖ＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４の弁開速度に不安定状態を
招来し、負荷を不安定にしてしまう。これに対して、本
実施例では、ＣＶ＃１の制御位置復旧すなわち弁テスト
用開方向速度設定８６を独立に設け、弁テスト開方向速
度を、実線により示すように、流量（負荷）補正値３８
の変化量動作と協調がとれるように弁テスト用として任
意に調整・設定するので、補正量の変化が安定し、ＣＶ
＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ＃４の弁開度速度を安定化し、負
荷を一定に維持する。なお、ＣＶ＃２、ＣＶ＃３、ＣＶ
＃４もＣＶ＃１と同一構成とすることにより、ＣＶ＃１
の弁テストと同様の動作特性が得られる。このように、
本実施例によれば、ＣＶ弁動作試験対象弁の制御位置復
旧すなわち弁テスト用開方向速度設定８６を独立に設け
ることから、流量（負荷）補正値３８の変化量動作と協
調がとれるように、弁テスト開方向速度を弁テスト用と
して任意に調整・設定することが可能になり、すなわ
ち、ＣＶ弁閉試験後の弁制御位置復旧までの状態を検出
し、プラント運転（負荷・圧力補正）上、好適な弁開方
向速度による弁制御を可能とし、安定した負荷補正を実
現できる。次に、インターセプト弁制御回路２０２に関
しては、図１に示すよう、インターセプト弁開方向速度
抑制可変回路５２を付加することにより、インターセプ
ト弁流入流量５０を検出し、開方向速度５４を制限でき
るようにする。
【００１２】図４に、インターセプト弁開方向速度抑制
可変回路５２の一実施例を示す。負荷遮断後のインター
セプト弁再開時は、再加熱器５から流出される蒸気量を
低圧タービン８へ流入することになるため、インターセ
プト弁流量特性により、低圧タービン８への流入蒸気を
抑制し、タービン回転速度の急上昇を押さえる必要があ
る。図４のインターセプト弁流量特性検出回路１０１
は、インターセプト弁開度指令５３により、図５に示す
インターセプト弁流量特性を基に開方向速度５４を制限
するようにする。例えば、図５（イ）の流量特性であれ
ば、インターセプト弁全閉からα％までは流量ゲインが
高いので、インターセプト弁流量がβ％まで急激に増加
することになることから、開速度制限値５４を図４に示
すインターセプト弁開速度抑制用関数１０２により、ゆ
るやかに動作させる。図５（ロ）に示す関数１０２はイ
ンターセプト弁流量β％までインターセプト弁開速度を
低く抑える。開方向速度５４により変化率制限器５５の
開方向変化率パラメータを切り替え、インターセプト弁
開指令５３をインターセプト弁（ＩＣＶ）５７に出力す
る。このようにインターセプト弁開方向速度を抑制し、
低圧タービン８に流入する蒸気の変化量をゆるやかにす
ることで、タービン回転速度上昇を緩和させる。 な
お、インターセプト弁α％から全開までは、流量ゲイン
は低くなるので、インターセプト弁開方向速度の抑制は
特に必要なくなるので、図示のように通常制御における
規定開速度とする。また、負荷遮断時の負荷によって
は、再加熱器５から流出される蒸気量が高負荷時相当の
エネルギーを持つ場合があり、インターセプト弁流量特
性検出回路１０１とは別に、再加熱器圧力信号を残留負
荷特性とする補正回路１０３を合せて付加し、高負荷時
相当のエネルギーを低圧タービン５に流入する場合、再
加熱器蒸気室圧力５０から変換したインターセプト弁流
入流量を補正回路１０３に入力し、再加熱器圧力補正関
数を発生させ、補正回路１０３が出力する係数を乗算器
２５に入力し、インターセプト弁の開方向速度５４をよ
りゆるやかにする。ここで再加熱器圧力補正関数は、図
６に示すように、負荷（％）に対する係数を示す。 こ
れにより、タービン回転速度の急上昇を抑制し、インタ
ーセプト弁の急閉再動作を防止する。
可変回路５２の一実施例を示す。負荷遮断後のインター
セプト弁再開時は、再加熱器５から流出される蒸気量を
低圧タービン８へ流入することになるため、インターセ
プト弁流量特性により、低圧タービン８への流入蒸気を
抑制し、タービン回転速度の急上昇を押さえる必要があ
る。図４のインターセプト弁流量特性検出回路１０１
は、インターセプト弁開度指令５３により、図５に示す
インターセプト弁流量特性を基に開方向速度５４を制限
するようにする。例えば、図５（イ）の流量特性であれ
ば、インターセプト弁全閉からα％までは流量ゲインが
高いので、インターセプト弁流量がβ％まで急激に増加
することになることから、開速度制限値５４を図４に示
すインターセプト弁開速度抑制用関数１０２により、ゆ
るやかに動作させる。図５（ロ）に示す関数１０２はイ
ンターセプト弁流量β％までインターセプト弁開速度を
低く抑える。開方向速度５４により変化率制限器５５の
開方向変化率パラメータを切り替え、インターセプト弁
開指令５３をインターセプト弁（ＩＣＶ）５７に出力す
る。このようにインターセプト弁開方向速度を抑制し、
低圧タービン８に流入する蒸気の変化量をゆるやかにす
ることで、タービン回転速度上昇を緩和させる。 な
お、インターセプト弁α％から全開までは、流量ゲイン
は低くなるので、インターセプト弁開方向速度の抑制は
特に必要なくなるので、図示のように通常制御における
規定開速度とする。また、負荷遮断時の負荷によって
は、再加熱器５から流出される蒸気量が高負荷時相当の
エネルギーを持つ場合があり、インターセプト弁流量特
性検出回路１０１とは別に、再加熱器圧力信号を残留負
荷特性とする補正回路１０３を合せて付加し、高負荷時
相当のエネルギーを低圧タービン５に流入する場合、再
加熱器蒸気室圧力５０から変換したインターセプト弁流
入流量を補正回路１０３に入力し、再加熱器圧力補正関
数を発生させ、補正回路１０３が出力する係数を乗算器
２５に入力し、インターセプト弁の開方向速度５４をよ
りゆるやかにする。ここで再加熱器圧力補正関数は、図
６に示すように、負荷（％）に対する係数を示す。 こ
れにより、タービン回転速度の急上昇を抑制し、インタ
ーセプト弁の急閉再動作を防止する。
【００１３】図７に、インターセプト弁開方向抑制可変
回路５２を付加した時の負荷遮断後のインターセプト弁
再開動作を示す。図示のように、負荷遮断が発生し、イ
ンターセプト弁開度指令１００％から０％に、またはイ
ンターセプト弁急閉指令がＯＦＦからＯＮになっても、
インターセプト弁再開時の開度（％）の速度が抑制され
ることから、低圧タービン５への流入蒸気変化量が緩和
され、タービン回転速度上昇が緩和され、タービン回転
速度（％）の上昇がゆるやかになることで、インターセ
プト弁急閉再動作を防止でき、安定した速度制御、すな
わちプラント運転を続行することができる。
回路５２を付加した時の負荷遮断後のインターセプト弁
再開動作を示す。図示のように、負荷遮断が発生し、イ
ンターセプト弁開度指令１００％から０％に、またはイ
ンターセプト弁急閉指令がＯＦＦからＯＮになっても、
インターセプト弁再開時の開度（％）の速度が抑制され
ることから、低圧タービン５への流入蒸気変化量が緩和
され、タービン回転速度上昇が緩和され、タービン回転
速度（％）の上昇がゆるやかになることで、インターセ
プト弁急閉再動作を防止でき、安定した速度制御、すな
わちプラント運転を続行することができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、主要制御弁動作試験時
に動作試験対象弁の閉試験後から制御位置復旧までの状
態を検出し、弁テスト用開方向速度を独立に設定するよ
うにしたので、弁テスト開方向速度を流量（負荷）補正
の変化と協調がとれるように任意に調整・設定すること
が可能になり、すなわち、プラント運転（負荷・圧力補
正）上、好適な弁開方向速度による弁制御を可能とし、
安定した負荷補正を実現できる。また、インターセプト
弁開方向抑制可変回路５２を設けたことにより、負荷遮
断後のインターセプト弁再開時におけるタービン回転速
度の急上昇が緩和でき、不要なインターセプト弁急閉動
作を防止できるとともに、プラントの安全運転を続行す
ることができる。
に動作試験対象弁の閉試験後から制御位置復旧までの状
態を検出し、弁テスト用開方向速度を独立に設定するよ
うにしたので、弁テスト開方向速度を流量（負荷）補正
の変化と協調がとれるように任意に調整・設定すること
が可能になり、すなわち、プラント運転（負荷・圧力補
正）上、好適な弁開方向速度による弁制御を可能とし、
安定した負荷補正を実現できる。また、インターセプト
弁開方向抑制可変回路５２を設けたことにより、負荷遮
断後のインターセプト弁再開時におけるタービン回転速
度の急上昇が緩和でき、不要なインターセプト弁急閉動
作を防止できるとともに、プラントの安全運転を続行す
ることができる。
【図１】本発明の実施例であるタービン制御装置の全体
構成
構成
【図２】弁開閉速度設定選択回路の一実施例
【図３】加減弁動作試験時の動作特性
【図４】インターセプト弁開方向速度抑制可変回路の一
実施例
実施例
【図５】（イ）インターセプト弁流量特性、（ロ）イン
ターセプト弁開速度抑制用関数
ターセプト弁開速度抑制用関数
【図６】再加熱器圧力補正関数
【図７】本発明の負荷遮断後のインターセプト弁再開動
作の説明図
作の説明図
【図８】発電機の再加熱タービンの系統図
【図９】従来の加減弁動作試験回路
【図１０】従来のインターセプト弁制御回路
【図１１】開度指令に対する弁開度特性
【図１２】タービン回転速度偏差に対する開度特性
【図１３】従来の負荷遮断後のインターセプト弁再開動
作の説明図
作の説明図
２８ 流量低下補償回路 ２９ 弁開度変換器 ３０ 開閉速度設定選択回路 ３１ 全閉位置 ３２ 切替スイッチ ３３ 変化率制限器 ４０ 弁テスト（ＣＶ＃１）信号 ４４ 加減弁（ＣＶ＃１） ５１ 関数発生器（インターセプト弁特性） ５２ インターセプト弁開方向速度抑制可変回路 ５７ インターセプト弁（ＩＣＶ） ６０ 蒸気流量指令 ８０ ＣＶ＃１弁テスト用閉方向速度設定 ８１ ＣＶ＃１通常閉方向速度設定 ８２ ＣＶ＃１通常開方向速度設定 ８３ 切替スイッチ ８４ 比較器 ８６ ＣＶ＃１弁テスト用開方向速度設定 ８７ 切替スイッチ ８８ フリップフロップ ８９ 論理反転回路 ９０ インターセプト弁急閉検出回路 ９１ インターセプト弁急閉信号 ９２ 急閉偏差検出回路 ９３ 開方向速度（固定） １０１ インターセプト弁流量特性検出回路 １０２ インターセプト弁開速度抑制用関数 １０３ 再加熱器圧力補正関数 ２０１ 加減弁動作試験回路 ２０２ インターセプト弁制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｄ 17/24 Ｎ (72)発明者 飯島 忠彦 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内
Claims (3)
- 【請求項１】 ボイラからタービンに流入する蒸気流量
を制御する主要制御弁を閉動作試験する弁閉動作試験回
路を具備したタービン制御装置において、通常の弁開方
向速度設定手段とは別に、弁閉動作試験後の制御位置復
旧までの弁開方向速度を設定する手段を独立に設け、こ
の弁開方向速度をプラント負荷・圧力補正に適合する設
定とすることを特徴とするタービン制御装置。 - 【請求項２】 ボイラから再加熱タービンに流入する蒸
気流量を制御するインターセプト弁の制御手段と、イン
ターセプト弁急閉手段を有するタービン制御装置におい
て、インターセプト弁開方向速度抑制可変手段を設け、
負荷遮断後のインターセプト弁によるタービン速度制御
開始時に、インターセプト弁開度指令によりインターセ
プト弁流入流量特性を検出し、インターセプト弁急閉後
再開する時の弁開方向動作速度を可変設定とし、インタ
ーセプト弁の急閉再動作を防止することを特徴とするタ
ービン制御装置。 - 【請求項３】 請求項２において、再加熱室圧力を組合
せ、この再加熱室圧力の出力を基にインターセプト弁急
閉後再開する時の弁開方向動作速度を補正する手段を設
け、インターセプト弁の急閉再動作を防止することを特
徴とするタービン制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187095A JP3026049B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | タービン制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187095A JP3026049B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | タービン制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719007A true JPH0719007A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3026049B2 JP3026049B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=16200021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5187095A Expired - Fee Related JP3026049B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | タービン制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3026049B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6586923B2 (en) | 2000-06-19 | 2003-07-01 | Kyoritsu Electrical Instruments Works, Ltd. | Non-contact type current measuring instrument |
| JP2015145644A (ja) * | 2014-02-03 | 2015-08-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン、ガスタービンの制御装置、ガスタービンの冷却方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102472709B1 (ko) * | 2020-11-04 | 2022-11-29 | 정지훈 | 낙하지점을 표시하는 셔틀콕 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5187095A patent/JP3026049B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6586923B2 (en) | 2000-06-19 | 2003-07-01 | Kyoritsu Electrical Instruments Works, Ltd. | Non-contact type current measuring instrument |
| JP2015145644A (ja) * | 2014-02-03 | 2015-08-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン、ガスタービンの制御装置、ガスタービンの冷却方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3026049B2 (ja) | 2000-03-27 |
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