JPH0726906A - タービン起動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】タービンの回転数の高速域および低速域で乱調
気味になることを防止すると共に、復水器の真空度低下
時におけるタービン起動制御をも円滑に行い、揃速制御
時の並列操作を円滑に行うことの出来るタービン起動装
置を得る。 【構成】タービン起動装置は、回転数制御におけるゲイ
ンを均一化し、主蒸気止め弁バイパス弁２の特性を見掛
上線形にすると共に、復水器の真空度の変動を加味して
回転数制御を行い、揃速制御時にはタービンの慣性を考
慮してタービン回転数が系統の定格周波数を超えたとき
はバイアス信号を零とするように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タービン回転数を零回
転数から定格回転数まで昇速するタービン起動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、タービン起動装置はタービン回
転数を零から定格回転数まで昇速するものであり、ター
ビン回転数が定格回転数になるとタービン発電機を電力
系統に並入するための揃速制御を行う。図１４は、ター
ビン回転数を零から定格回転数まで昇速する場合の従来
のタービン起動装置のブロック構成図である。

【０００３】指令値作成部１によって回転数指令値ｄが
０から除々に上昇し始めるとこの時点ではまだタービン
４の回転数ｈは０であり第１のコントローラ５では偏差
はプラスとなる。したがってこの偏差を比例積分するの
で、出力も除々にプラスに増加し、第３のコントローラ
９及び駆動モーター３を介しタービンの蒸気量を増加せ
しめ、回転数を増加させる方向に動作する。

【０００４】この場合、蒸気タービンは慣性が大きいた
め与えられた蒸気量に相当する回転数に到達するまでか
なりに時間遅れ（数分）を伴う事から、第１，第３のコ
ントローラ８を経由する主蒸気止め弁バイパス弁２（以
下バイパス弁２という）の制御ループによりこの遅れ分
を補償する手段を設けている。蒸気タービン４を規定の
加速率で上昇させるためには相当する一定の加速トルク
を与えれば良い。このことから、回転数指令作成部１よ
り得られる規定の変化率から、タービン４に与える蒸気
量（トルク）を第１の比率演算器６で算出し、バイパス
弁開度換算値（専行指令値ａ）として先行的に加速トル
クを与えるようにしたものであり、この先行指令値ａに
対し実際の開度を負帰還しその偏差でバイパス弁２を制
御するようにしている。尚、先行指令値ａは一定の加速
トルクを得るための開度換算値であるが、実際にはター
ビン回転数ｈが上昇するに伴って回転ロスが生じるため
先行制御のみでは必要な加速トルクが得られない。従っ
て回転数に応じた回転ロス分を第２の比率演算器７で算
出し、バイアスｈとして与える事によって回転ロスを補
っている。以上のように、先行的に加速トルクを与えタ
ービンを回転上昇させることによって、回転数制御ルー
プで遅れを補うようにしている。なお回転数ループより
出力される信号によりモータ３が駆動されるとバイパス
弁２が動き、したがって開度の負帰還値ｃが変化し第２
のコントローラ８の開度制御信号ｆも変化する。この変
化の方向は回転数制御信号を打ち消す方向に働き、結果
的に回転数変化の遅れ分を消すように働き、回転数制御
信号ｅにより連続的に調節弁を駆動するのを防いでい
る。このことは、前述したタービンの応答の遅れを補償
する手段ともなっている。

【０００５】このように、回転数制御ループとバイパス
弁開度ループを組み合わせる事によりタービンの応答遅
れを補償しながら回転数制御を行うようにしていた。

【０００６】図１５は、図１４の一部詳細ブロック図で
あり、この図１５に基づきタービン起動制御の動作を説
明する。

【０００７】タービンの起動制御では、タービン４の回
転数を制御するために制御指令ｇによりバイパス弁駆動
モータ３を駆動し、バイパス弁２の開度を制御する。制
御指令ｇは回転数指令値作成部１より出力される演算時
毎の回転数指令値と目標加速率、及びタービン４の実回
転数ｈとバイパス弁２の開度ｃとから次の制御量（ａ，
ｂ，ｃ，ｅ）を演算して第２、第３のコントローラ８，
９により足し合わせ求めている。 （１）目標加速率に第１の比率演算器６によりゲイン
（Ｋ２３）を与えた加速トルク演算量ａ（バイパス弁開
度換算） （２）回転数指令値に第２の比率演算器７によりゲイン
（Ｋ２５）を与えた対応する風損量ｂ（バイパス弁開度
換算） （３）ＭＳＶ−バイパス弁２の開度のフィードバック値
ｃ （４）回転数偏差量ｄに第１のコントローラ５によりゲ
イン（Ｋ２６）を与えた演算量ｅ（ここで回転数偏差量
ｄは回転数指令値とタービン１１の回転数ｈとの差を加
減算器により求めたもの）

【０００８】ここで第２のコントローラ８の演算量ｆは
演算量ａ，ｂ，ｃを足し合わされ求められる値でタービ
ン４の回転数を目標加速率に沿って上昇されるのに必要
なバイパス弁２の開度制御の偏差量である。

【０００９】演算量ｅはタービン４の回転数指令値と実
回転数ｈとの差（回転数偏差量ｄ）の比例積分演算制御
量である。

【００１０】タービン４の起動制御は回転数制御である
から、回転数偏差量ｄによる制御は重要であるが、ター
ビン回転数ｈはタービン４の慣性のためにバイパス弁２
の開度に対してかなり遅れて変化する。

【００１１】そのため、回転数ｈのみによる制御では遅
れて変化する値により次に出力する指令値を決定するこ
とになり、制御が不安定になってしまう。そこで、バイ
パス弁２の開度制御の偏差量ｆを先行制御として従来制
御にとり入れている。

【００１２】また、タービン４の回転数ｈに比例する抵
抗力（風損等）を補正したのが風損量ｂ（バイパス弁開
度換算値）である。

【００１３】以上により各々の演算時点における状態か
ら、設定された目標加速率で回転数ｈが上昇していくよ
うな指令値ｇが出力され、バイパス弁駆動モータ３を駆
動し、バイパス弁２が制御される。この演算を繰り返す
ことによりタービン起動制御が行われる。

【００１４】実機ではそのプラント毎にバイパス弁２や
タービン４の定格、特性が違っているため、それぞれの
プラントに見合った制御ゲイン（Ｋ２３，Ｋ２５，Ｋ２
６）を第１，第２比率演算器６，７と第１のコントロー
ラ５により決定し、バイパス弁駆動モータ３への指令値
ｇを決定していた。ここで、図１５中の１０は復水器で
ある。

【００１５】また、図１６はタービン回転数を零回転数
から定格回転数まで昇速し、タービン発電機と電力系統
に並入する場合の揃速制御を行うタービン起動装置のブ
ロック構成図である。

【００１６】発電機しゃ断器１１（以下５２Ｇ１１と略
称する）を系統に投入する際には発電機側と系統側との
間の電圧差、周波数差、位相差を調整し、それぞれの差
が許容値以内に小さくなったことを検出し、それらの条
件が満たされたとき５２Ｇ１１を投入し、発電機側と系
統側とに衝撃や動揺を与えないようにする必要がある。

【００１７】図１６において、タービン４の回転数制御
すなわち、発電機１２の周波数制御は以下のように行っ
ている。

【００１８】規定回転数を目標回転数ｄとし、発電機１
２に取り付けられた回転数検出器１３によりタービン４
の回転数ｈを検出し、コントローラ５Ａの加減算器１４
により目標回転数ｄとの偏差を演算して、その偏差信号
をコントローラ５の演算器１５を介し、バイパス弁駆動
モータ３を駆動してバイパス弁２を制御する。これによ
りタービン４への蒸気流量を制御し、タービン１の回転
数が目標値となるように制御している。

【００１９】並列操作時は前述のように発電機１２の周
波数ｆＧを系統周波数ｆＬに合わせるように揃速制御を
行う。また、他の並列条件である発電機１２の周波数ｆ
Ｇと系統周波数ｆＬの位相を合わせ易くするために発電
機１２の周波数ｆＧが系統周波数ｆＬに対して同期リレ
ーの許容周波数差以内の＋αＨＺだけ高くなるように制
御している。

【００２０】発電機１２の周波数ｆＧ及び系統周波数ｆ
ＬはそれぞれＰＴ１６，１７を介して検出し、加減算器
１８によりその差を演算して、それに回転数指令値作成
部１の加減算器１９により発電機周波数制御バイパス＋
αを加える。

【００２１】さらに、加減算器２０により規定回転数に
加算して目標回転数とし、図１７のように発電機１２の
周波数ｆＧが系統周波数ｆＬに対して＋αＨＺだけ高く
なるように制御する。

【００２２】そこで発電機１２の周波数ｆＧと系統周波
数ｆＬの周波数差が規定値以内に入り、他の並列条件
（電圧差、位相差）が満たされたとき、発電機しゃ断器
１１（５２Ｇ）を投入して、並列操作を行うようになっ
ている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１４に示し
た従来のタービン起動装置によると、実機との現地組み
合わせ調整ではそのプラントごとにバイパス弁２やター
ビン４の定格や特性が違っているため、それぞれのプラ
ントに見合った定数を第１、第２の比率演算機器６，７
と比例積分演算器第１のコントローラ５に含まれる）及
び第３のコントローラ９等により調整していた。しかし
バイパス弁２の開度対流量特性が非直線性を持っている
事が多いため、タービン回転数ｈに対してリニアな指令
値を与える従来の制御では定数の決定が難しく、決定す
るためにはタービン起動を何回も繰り返さなければなら
ず、多くの労力や時間がかかったり定数決定後でも低
速、高速どちらからの領域で制御が不安定になるといっ
た問題点があった。

【００２４】図１８は、実際のプラントでのバイパス弁
開度と蒸気流量との関係を示している。同図は、同じバ
イパス弁開度変化量でもバイパス弁開度により蒸気流量
の変化量が違いバイパス弁開度が小さいときは蒸気流量
の変化量が大きく、反対にバイパス弁開度が大きいとき
は蒸気流量の変化量が小さくなることを示している。

【００２５】蒸気流量は、時間的遅れを持ってタービン
回転数ｈに現れるので、制御された結果としてのタービ
ン回転数ｈのバイパス弁開度に対する関係は蒸気バイパ
ス弁開度と蒸気流量の関係と同様なことが言える。つま
り同じバイパス弁開度変化量でもバイパス弁開度により
タービン回転数ｈの変化量が違い、バイパス弁開度が小
さいときのほうがタービン回転数の変化量か大きく反対
にバイパス弁開度が大きいときはタービン回転数の変化
量が小さくなる。

【００２６】このため従来のタービン起動制御では、制
御定数の調整を低速域に合わせると高速域では指令値に
対して回転数の変化量が小さくなるため回転数制御応答
が悪く、逆に高速域に合わせると低速域では指令値に対
して回転数の変化量が大きくなるため乱調ぎみになる。
といった問題があり、調整作業が非常に難しく、追い込
み調整にかなりのタービン起動回数が必要であった。一
回の起動停止には数時間という長い時間が掛かるため調
整作業のために起動を繰り返していたのでは膨大な時間
と労力が掛かることになる。そのため、実際のプラント
ではタービン起動装置の調整が完全に終了するまで何回
でもタービン起動ができないことがあり、不完全のまま
運用には入りその後の起動の度に調整員が調整に出向か
なければならないと言うケースもある。

【００２７】図１９は制御ゲイン定数の調整を低速域に
合わせた為、高速域において回転数指令値（図中点線）
に対してＡ部に示すように回転数制御応答が悪くなるこ
とを示している。図２０は制御ゲイン定数の調整を高速
域に合わせた為、低速域では回転数指令値（図中点線）
に対してＢ部に示すように回転数の変化量が大きくなり
乱調ぎみになっていることを示している。

【００２８】ここで、図１５に示した従来のタービン起
動装置についてさらに別の不具合を詳しく述べると、バ
イパス弁２の開度対流量の特性が非直線性をもっている
ことや復水器１０の真空度が起動中に変化するため、回
転数ｈに対してリニアな指令値を与える従来制御では、
制御ゲイン（Ｋ２３，Ｋ２５，Ｋ２６）の決定すること
が難しく、制御ゲイン（Ｋ２３，Ｋ２５，Ｋ２６）を決
定後でも復水器の真空度の変化により回転数の制御が不
安定になるという問題があった。

【００２９】図２１は、実際のプラントの起動時の回転
数ｈ及び複数器１０の真空度の様子を表した図で、実線
は実回転数、点線は目標回転数、一点鎖線は復水器の真
空度を示している。

【００３０】図２１において、タービン４の実回転数ｈ
は目標回転数に沿って上昇しているが、定格回転数付近
ではなかなか目標回転数に到達できないことを示してい
る。これは復水器１０の真空度が低下し、同じバイパス
弁２の開度変化量でも真空度の高いところと低いところ
では回転数の変化量が違い、真空度の低いところのほう
が回転数に変化が小さいことになる。

【００３１】従来のタービン起動制御では制御ゲイン定
数の調整を復水器１０の真空度が一定であるという条件
で行っていた。このため、復水器１０の真空度は制御条
件に取り込んでおらず、真空度が低いところでは回転数
指令値に対して回転数の変化量が小さくなるため、回転
数制御応答が悪く、定格回転数付近ではなかなか目標回
転数に到達できないといった問題があり、調整作業が非
常に難しく、追い込み調整にかなりのタービン起動回数
が必要であった。また、実際のプラントではタービン起
動装置の調整が完全に終了するまで何回でもタービンを
起動し確認できる訳ではなく、不完全なまま運用に入
り、その後の起動の度に調整員が調整に出向かなければ
ならないというケースもあった。

【００３２】また、図１６に示した揃速制御における周
波数制御においても、並列時は発電機周波数ｆＧを系統
周波数ｆＬに合わせるよう制御（揃速制御）するが、系
統周波数ｆＬの変動量が大きいと発電機周波数ｆＧの制
御がなかなか系統周波数ｆＬの変動に追いつかなく、揃
速すなわち並列操作に時間がかかりすぎる問題があっ
た。

【００３３】通常、系統周波数ｆＬは基準の周波数（５
０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）に対してある程度変動している。
前記バイパス弁制御によるタービンの回転数制御では、
系統周波数ｆＬが上昇していく場合はタービン４の回転
数も上昇し、発電機１２の周波数ｆＧもすぐ追従する
が、系統周波数ｆＬが下降してきた場合はバイパス弁２
を絞ってもタービン４の回転数はタービン４の慣性によ
り直ちに下降できず、すなわち発電機１２の周波数ｆＧ
もすぐ追従できない。この関係を図２２に示す。

【００３４】このように並列操作時の発電機１２の周波
数制御において、タービン発電機１２の回転数制御は無
負荷時においては応答遅れが大きく、系統周波数ｆＬの
変動に対して発電機１２の周波数ｆＧは遅れることにな
り、発電機１２の周波数ｆＧと系統周波数ｆＬの周波数
差が規定値以内に入りにくくなり、なかなか揃速しない
ことになり、並列操作に時間を要することになる。

【００３５】本発明の目的は、タービンの回転数の高速
域および低速域で乱調気味になることを防止すると共
に、復水器の真空度低下時におけるタービン起動制御を
も円滑に行い、揃速制御時の並列操作を円滑に行うこと
の出来るタービン起動装置を得ることである。

【００３６】

【課題を解決するための手段】本発明のタービン起動装
置は、タービン回転数を零回転数から定格回転数まで昇
速するにあたり、タービン回転数が予め定めた回転数指
令値に一致して昇速するように主蒸気止め弁バイパス弁
に開度指令を出すための第１のコントローラと、タービ
ン回転数が予め定めた回転数変化率指令値で昇速するよ
うに主蒸気止め弁バイパス弁に開度指令を出すための第
２のコントローラと、第１のコントローラの出力および
第２のコントローラの出力を加算し主蒸気止め弁バイパ
ス弁に駆動指令を出す第３のコントローラと、回転数指
令値の上昇や主蒸気止め弁バイパス弁開度の増加に伴っ
て第１のコントローラの制御ゲインを大きくするための
第１の関数発生器と、回転数指令値の上昇や主蒸気止め
弁バイパス弁の開度の増加に伴って主蒸気止め弁バイパ
ス弁の開度が実際の開度より小さくなるように演算処理
する第２の関数発生器とを備えている。

【００３７】また、本発明のタービン起動装置は、復水
器の真空度が低くなるに伴って第１のコントローラの制
御ゲインを大きくするための第１の関数発生器と、主蒸
気止め弁バイパス弁の開度が増加するに伴って主蒸気止
め弁バイパス弁の開度が実際の開度より小さくなるよう
に演算処理する第２の関数発生器とを備えている。

【００３８】一方、本発明のタービン起動装置は、ター
ビン回転数を零回転数から定格回転数まで昇速しタービ
ン発電機が電力系統に並入するまでタービン回転数を制
御するタービン起動装置であって、タービン回転数が予
め定めた回転数指令値に一致して昇速するように主蒸気
止め弁バイパス弁に開度指令を出すコントローラと、電
力系統の系統周波数が定格周波数未満のときは所定のバ
イアス値を出力し系統周波数が定格周波数を超えたとき
はバイパス値を零とする関数発生器と、この関数発生器
の出力を前記回転数指令値に加算するための加算器とを
備えている。

【００３９】

【作用】本発明のタービン起動装置は、回転数指令値の
上昇や主蒸気止め弁バイパス弁開度の増加に伴って第１
のコントローラの制御ゲインを大きくするための第１の
関数発生器と、回転数指令値の上昇や主蒸気止め弁バイ
パス弁の開度の増加に伴って主蒸気止め弁バイパス弁の
開度が実際の開度より小さくなるように演算処理する第
２の関数発生器とを備えているので、回転数制御におけ
るゲインを均一化することができ、バイパス弁の特性を
見掛上線形にすることができる。

【００４０】また、本発明のタービン起動装置は、復水
器の真空度が低くなるに伴って第１のコントローラの制
御ゲインを大きくするための第１の関数発生器と、主蒸
気止め弁バイパス弁の開度が増加するに伴って主蒸気止
め弁バイパス弁の開度が実際の開度より小さくなるよう
に演算処理する第２の関数発生器とを備えているので、
復水器の真空度が変動しても安定したた回転数制御を行
うことができる。

【００４１】一方、揃速制御時にはタービンの慣性を考
慮してタービン回転数が系統の定格周波数を超えたとき
はバイアス信号を零とするので、タービン発電機の周波
数が系統周波数の許容範囲に入るのが早くなり、揃速制
御の時間が短縮される。

【００４２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。図１は
本発明の第１の実施例を示すプロック構成図である。

【００４３】図１４に示したものと同一要素には同一符
号を付し、その説明を省略する。この実施例では、第１
の関数発生器２１および第２の関数発生器２２を有して
おり、第１の関数発生器２１は、図２に示すように回転
数指令が上昇するに従って回転数制御信号ｅを増加せし
めるようにしたものである。また第２の関数発生器２２
は図３に示すようにバイパス弁負開度負帰還値ｃに同様
に回転数指令値をパラメーターとして回転数指令値が増
えるにしたがってバイパス弁開度信号を回転数指令値増
加量に比べてバイパス弁開度増加量を小さくするように
したものである。

【００４４】以上のように構成した場合、バイパス弁２
の特性が図１８のようなときにはバイパス弁開度指令値
に対する回転数信号のゲインは、低速域では上がり、高
速域では下がるように働くが、本発明の関数発生器２１
により、その回転数制御のゲインを均一化できる。

【００４５】また、バイパス弁開度信号は低速域ではバ
イパス弁開度信号負帰還値より大きく、高速域ではバイ
パス弁開度信号負帰還値より小さくすることにより、バ
イパス弁２の流量特性を見かけ上、リニアにすることが
できる。

【００４６】このようにして、第１の関数発生器２１及
び第２の回転数発生器２２を付け加えることにより回転
数をパラメーターとするバイパス弁開度に対する回転数
ゲインの変化のみを補正することができバイパス弁開度
負帰還値量、回転数制御信号、先行指令値には影響しな
い制御ができる。

【００４７】従って回転数制御系、バイパス弁開度制御
系共にバイパス弁の特性による非直線性を均一化し、全
速度領域における均一した制御ができるようになる。こ
れにより調整も簡便になり従来制御に比べ少ない起動に
よって調整が完了できる。

【００４８】図４は、本発明の第２の実施例を示すブロ
ック構成図である。図１に示す第１の実施例と同一要素
には同一符号を付してその説明を省略する。この実施例
における第１の関数発生器２３および第２の関数発生器
２４は、バイパス弁開度ｃをパラメーターとする関数発
生器であり、第１の関数発生器２３は図５に示すように
バイパス弁２の開度負帰還値ｃが上昇するに従って回転
数制御信号ｅを増加せしめるようにしたものである。ま
た第２の関数発生器２４は図６に示すようにバイパス弁
２の開度負帰還値ｃに同様にバイパス弁２の開度負帰還
値ｃをパラメーターとしてバイパス弁２の開度負帰還ｃ
が増えるにしたがってバイパス弁開度信号をバイパス弁
２の開度負帰還値ｃの増加量に比べてバイパス弁開度増
加量を小さくするようにしたものである。

【００４９】以上のように構成した場合、バイパス弁２
の特性が図１８のようなときにはバイパス弁開度指令値
に対する回転数信号のゲインは、低速域では上がり高速
域では下がるように働くが、本発明の第１関数発生器２
３により、その回転数制御のゲインを均一化できる。

【００５０】また、バイパス弁開度信号は低速域ではバ
イパス弁開度信号負帰還値より大きく、高速域では調節
弁開度信号負帰還値より小さくすることによりバイパス
弁２の流量特性を見かけ上リニアにすることができる。

【００５１】このようにして、第１の関数発生器２３及
び第２の回転数発生器２４を付け加えることとにより、
バイパス弁２の開度負帰還値ｃをパラメーターとするバ
イパス弁開度に対する回転数ゲインの変化のみを補正す
ることができバイパス弁開度負帰還値、回転数制御信
号、先行指令値には影響しない制御ができる。

【００５２】従って回転数制御系、バイパス弁開度制御
系共にバイパス弁の特性による非直線性を均一化し、全
速度領域における均一した制御ができるようになる。こ
れにより調整も簡便になり従来制御に比べ少ない起動に
よって調整が完了できる。

【００５３】次に、図７は、本発明の第３の実施例を示
すブロック構成図である。図１５に示すものと同一要素
には同一符号を付してその説明を省略する。この実施例
は、図１５に示した従来例のものに対し、第１の関数発
生器２５および第２の関数発生器２６を追加したもので
ある。第１の関数発生器２５は、図８に示すように、復
水器１０の真空度が低いところではゲインが大きく、高
いところではゲインが小さくなる関数を発生する。一
方、第２の関数発生器２６は、図９に示すように、逆
に、復水器１０の真空度が高いところではゲインが大き
く、低いところではゲインが小さくなる関数を発生す
る。これにより、復水器１０の真空度に応じて変化する
ゲインを与えることになり、復水器の真空度の低下時に
おけるタービン起動制御の不安定さを解消するようにし
たものである。

【００５４】すなわち、第１の関数発生器２５の制御ゲ
イン（Ｆ２６）により演算量ｊは回転数偏差量ｄに対し
て復水器１０の真空度ｈが低くなるのに従って大きなゲ
インが与えられることになる。また、第２の関数発生器
２６のゲイン（Ｆ２７）により演算量ｉは復水器１０の
真空度ｈが低くなるのに従って実際のバイパス弁開度ｃ
より小さな値となる。

【００５５】演算量ｉはバイパス弁２から読み込まれて
第２のコントローラー８加減算器８Ａにより減算される
負帰還量であり、バイパス弁駆動モータ３への指令値ｇ
を補償する役割をする。一方、バイパス弁２の駆動モー
タ３への指令値ｇは腹水器１０の真空度ｈが高くなるの
に従って大きな値となっているから、演算量ｃにゲイン
（Ｆ２７）によりバイパス弁２の開度ｃが増えるに従っ
て小さくなるゲインを与えることによって、負帰還によ
る補償量の増加分を補っている。

【００５６】これらにより、腹水器１０の真空度ｈが低
下した場合は、バイパス弁駆動モータ３への指令値ｇは
大きくなり、回転数指令値に対して回転数の変化量が大
きくなるため定格回転数付近でも指令値に追従して目標
回転数に到達できることになる。

【００５７】以上は第１、第２の関数発生器２５，２６
を用いた場合について説明したが、回路を簡単にするた
め関数発生器２５、あるいは関数発生器２６いずれか一
方のみ使用することでも同様な効果を得られることは言
うまでもない。

【００５８】図１０は、本発明の第４の実施例を示すブ
ロック構成図である。図１６に示すものと同一要素には
同一符号を付してその説明を省略する。この実施例は、
図１６に示した従来例のものに対し、関数発生器２７を
追加し、発電機周波数制御バイアス＋αを系統周波数ｆ
Ｌに応じた関数とし、揃速しやすくしたものである。

【００５９】すなわち、タービン発電機１２の並列操作
時は発電機１２の周波数ｆＧを系統周波数ｆＬに対して
バイアス＋αＨＺだけ高くなるように制御を行うが、系
統周波数ｆＬの変動に対して関数発生器２７の出力（バ
イアス＋α）は、図１２のように系統周波数ｆＬ応じた
関数とする。

【００６０】この出力を加減算器１９により規定回転数
に加算する。これにより、系統周波数ｆＬがある値（図
１２では５０Ｈｚ）を超えた帯域ではバイアス＋αが小
さくなり、タービン１の目標回転数、すなわち発電機１
２の周波数ｆＧは図１１のように制御され、更に発電機
１２の周波数ｆＧの系統周波数ｆＬに対する遅れも図１
３のように小さくなる。

【００６１】このことにより、発電機１２の周波数ｆＧ
を系統周波数ｆＬに合わせることが容易になり、揃速時
間が短くなり、すなわち並列操作の時間が短縮できる。
尚、本説明では発電機１２の定格周波数が５０Ｈｚの場
合について述べたが６０Ｈｚの場合も同様の動作とな
る。

【００６２】

【発明の効果】以上のように本発明では、回転数あるい
はバイパス弁解度に適した制御ゲインを与えることによ
って、ターピン起動時の制御の不安定さが解消でき、起
動から定格回転数までのすべて領域における安定した制
御ができる。従って現地での調整作業も簡便なものとな
り、少ない起動で良好な特性を得ることができ、タービ
ンの無駄な起動／停止回数を無くすことができる。

【００６３】また、本発明では腹水器の真空度に応じた
制御ゲインを与えることによって、ターピン起動時の不
安定さが解消でき、起動から定格回転数までの全ての回
転数域における安定した制御ができる。したがって、現
地での調整作業も簡便なものとなり、少ない起動で良好
な特性を得ることができ、ターピンの無駄な起動／停止
回数をなくすことができる。

【００６４】一方、本発明の揃速制御によるタービン発
電機の周波数を系統周波数に合わせるための時間、すな
わち並列操作の時間を短縮することができる。したがっ
て、タービン発電機を起動するための時間を短縮でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック構成図

【図２】第１の実施例における第１の関数発生器の特性
図

【図３】第１の実施例における第２の関数発生器の特性
図

【図４】本発明の第２の実施例を示すブロック構成図

【図５】第２の実施例における第１の関数発生器の特性
図

【図６】第２の実施例における第２の関数発生器の特性
図

【図７】本発明の第３の実施例を示すブロック構成図

【図８】第３の実施例における第１の関数発生器の特性
図

【図９】第３の実施例における第２の関数発生器の特性
図

【図１０】本発明の第４の実施例を示すブロック構成図

【図１１】第４の実施例における発電機周波数と系統周
波数との関係を示す特性図

【図１２】第４の実施例における関数発生器の特性図

【図１３】第４の実施例における揃速制御の際の発電機
周波数と系統周波数との関係を示す特性図

【図１４】従来のタービン起動装置のブロック構成図

【図１５】図１４の一部詳細ブロック構成図

【図１６】タービン発電機を系統に並入する揃速制御を
行う従来におけるタービ起動装置のブロック構成図

【図１７】図１６に示したタービン起動装置での発電機
周波数と系統周波数との関係を示す特性図

【図１８】バイパス弁開度と蒸気流量との関係を示す特
性図

【図１９】タービン回転数の高速域での不具合を示す特
性図

【図２０】タービン回転数の低速域での不具合を示す特
性図

【図２１】腹水器の真空度とタービン回転数との特性図

【図２２】従来における揃速制御の際の発電機周波数と
系統周波数との関係を示す特性図

【符号の説明】

１……回転数指令値作成部、２……主蒸気止め弁バイパ
ス弁、３……駆動モータ４……タービン、５……第１の
コントローラ、６……第１の比率演算器、７……第２の
比率演算器、８……第２のコントローラ、 ９……第３
のコントローラー、１０……腹水器、１１……発電機遮
断器、１２……発電機、１３……回転数検出器、１４，
１８，１９，２０……加減算器、１５演算器、１６，１
７……ＰＴ、２１，２３，２５……第１の関数発生器、
２２，２４，２６，……第２の関数発生器、２７…関数
発生器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タービン回転数を零回転数から定格回転
   数まで昇速するタービン起動装置において、前記タービ
   ン回転数が予め定めた回転数指令値に一致して昇速する
   ように主蒸気止め弁バイパス弁に開度指令を出すための
   第１のコントローラと、前記タービン回転数が予め定め
   た回転数変化率指令値で昇速するように前記主蒸気止め
   弁バイパス弁に開度指令を出すために第２のコントロー
   ラと、前記第１のコントローラの出力および前記第２の
   コントローラの出力を加算し前記主蒸気止め弁バイパ弁
   に駆動指令を出す第３のコントローラと、前記回転数指
   令値が上昇するに伴って前記第１のコントローラの制御
   ゲインを大きくするための第１の関数発生器と、前記回
   転数指令値が上昇するに伴って前記主蒸気止め弁バイパ
   ス弁の開度が実際の開度より小さくなるように演算処理
   する第２の関数発生器とを備えたことを特徴とするター
   ビン起動装置。
2. 【請求項２】 タービン回転数を零回転数から定格回転
   数まで昇速するタービン起動装置において、前記タービ
   ン回転数が予め定めた回転数指令値に一致して昇速する
   ように主蒸気止め弁バイパス弁に開度指令を出すための
   第１のコントローラと、前記タービン回転数が予め定め
   た回転数変化率指令値で昇速するように前記主蒸気止め
   弁バイパス弁に開度指令を出すための第２のコントロー
   ラと、前記第１のコントローラの出力および前記第２の
   コントローラの出力を加算し前記主蒸気止め弁バイパス
   弁に駆動指令を出す第３のコントローラと、前記主蒸気
   止め弁バイパス弁の開度が増加するに伴って前記第１の
   コントローラの制御ゲインを大きくするための第１の関
   数発生器と、前記主蒸気止め弁バイパス弁の開度が増加
   するに伴って前記主蒸気止め弁バイパス弁の開度が実際
   の開度より小さくなるように演算処理する第２の関数発
   生器とを備えたことを特徴とするタービン起動装置。
3. 【請求項３】 タービン回転数を零回転数から定格回転
   数まで昇速するタービン起動装置において、前記タービ
   ン回転数が予め定めた回転数指令値に一致して昇速する
   ように主蒸気止め弁バイパス弁に開度指令を出すための
   第１のコントローラと、前記タービン回転数が予め定め
   た回転数変化率指令値で昇速するように前記主蒸気止め
   弁バイパス弁に開度指令を出すための第２のコントロー
   ラと、前記第１のコントローラの出力および前記第２の
   コントローラの出力を加算し前記主蒸気止め弁バイパス
   弁に駆動指令を出す第３のコントローラと、復水器の真
   空度が低くなるに伴って前記第１のコントローラの制御
   ゲインを大きくするための第１の関数発生器と、前記主
   蒸気止め弁バイパス弁の開度が増加するに伴って前記主
   蒸気止め弁バイパス弁の開度が実際の開度より小さくな
   るように演算処理する第２の関数発生器とを備えたこと
   を特徴とするタービン起動装置。
4. 【請求項４】 タービン回転数を零回転数から定格回転
   数まで昇速しタービン発電機が電力系統に並入するまで
   前記タービン回転数を制御するタービン起動装置におい
   て、タービン回転数が予め定めた回転数指令値に一致し
   て昇速するように主蒸気止め弁バイパス弁に開度指令を
   出すコントローラと、前記電力系統の系統周波数が定格
   周波数未満のときは所定のバイアス値を出力し前記系統
   周波数が定格周波数を超えたときはバイアス値を零とす
   る関数発生器と、この関数発生器の出力を前記回転数指
   令値に加算するための加算器とを備えたことを特徴とす
   るタービン起動装置。