JPH11231931A - プラント制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電機の回転数や風洞内温度等が変化して
も、その警報値Ｋ１は常に一定値であるため、異常の検
知精度が低く、発電機における回転部の異常を初期の段
階で検知するのが困難であるという課題があった。 【解決手段】 発電機の回転数Ｎに対応する回転子コイ
ル極間接続部の正常時の変位量ΔＣｓを機器特性を参照
して特定する変位量特定部１７を設け、その変位量特定
部１７により特定された回転子コイル極間接続部の正常
時の変位量ΔＣｓとギャップセンサ１３により検出され
た変位量ΔＣを比較して、その回転子コイル極間接続部
の異常を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、水力発電所に設
置されるプラント機器を制御するプラント制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３は従来のプラント制御装置を示す
構成図であり、図において、１は発電機における回転子
コイル極間接続部の変位量ΔＣを検出するギャップセン
サ、２は発電機の軸受温度Ｔを検出する軸受温度検出
部、３は警報値Ｋ１，Ｋ２を設定する設定部、４はギャ
ップセンサ１により検出された回転子コイル極間接続部
の変位量ΔＣを警報値Ｋ１と比較し、変位量ΔＣが警報
値Ｋ１より大きい場合には異常検知信号Ａ１を出力し、
また、軸受温度検出部２により検出された軸受温度Ｔを
警報値Ｋ２と比較し、軸受温度Ｔが警報値Ｋ２より高い
場合には、異常検知信号Ａ２を出力する比較部、５は比
較部４から異常検知信号Ａ１，Ａ２が出力されると、ア
ラーム情報を表示する表示部、６は比較部４から異常検
知信号Ａ１またはＡ２が出力されると、発電機の停止を
指令する制御信号を出力する制御部である。

【０００３】次に動作について説明する。まず、水力発
電所における発電機の運転を開始する際、発電機におけ
るスラスト軸の焼損を防止するため、制御部６が発電機
の起動時に予め設定された期間に限り、スラスト・オイ
ル・リフト・ポンプの運転を指令する制御信号を出力
し、その後、発電機の運転を指令する制御信号を出力す
る。

【０００４】そして、発電機の運転が開始されると、ギ
ャップセンサ１が発電機における回転子コイル極間接続
部の変位量ΔＣを検出し、軸受温度検出部２が発電機の
軸受温度Ｔを検出する。そして、比較部４は、ギャップ
センサ１から発電機における回転子コイル極間接続部の
変位量ΔＣが出力されると、その回転子コイル極間接続
部の変位量ΔＣと、設定部３により設定された警報値Ｋ
１を比較し、その変位量ΔＣが警報値Ｋ１より大きい場
合には、異常検知信号Ａ１を出力する。これにより、表
示部５からアラーム情報が出力される一方、制御部６か
ら発電機の停止を指令する制御信号が出力されて、発電
機の運転が停止される。

【０００５】また、比較部４は、軸受温度検出部２から
発電機の軸受温度Ｔが出力されると、その発電機の軸受
温度Ｔと、設定部３により設定された警報値Ｋ２を比較
し、その軸受温度Ｔが警報値Ｋ２より高い場合には、異
常検知信号Ａ２を出力する。これにより、表示部５から
アラーム情報が出力される一方、制御部６から発電機の
停止を指令する制御信号が出力されて、発電機の運転が
停止される。

【０００６】なお、この従来例の他に、発電機の軸受温
度の変化率を検出し、その変化率と設定値を比較して発
電機の異常を検知する装置が特公昭６１−６０６６４号
公報に示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のプラント制御装
置は以上のように構成されているので、回転子コイル極
間接続部の変位量ΔＣが警報値Ｋ１より大きい場合に
は、発電機の運転が停止されるが、発電機の回転数や風
洞内温度等が変化しても、その警報値Ｋ１は常に一定値
であるため、異常の検知精度が低く、発電機における回
転部の異常を初期の段階で検知するのが困難であるとい
う課題があった。また、発電機の起動時にスラスト・オ
イル・リフト・ポンプが一定期間運転されるが、発電機
におけるスラスト軸の油膜厚や軸受温度が変化しても、
スラスト・オイル・リフト・ポンプが運転されないた
め、発電機の運転中にスラスト軸が焼損する場合がある
という課題があった。さらに、発電機の軸受温度Ｔが警
報値Ｋ２より高い場合には、発電機の軸受に冷却水が供
給されるが、その冷却水の水量は常に一定であるため、
軸受温度Ｔが極めて高い場合には冷却水が不足して、軸
受の焼損を招く場合があるという課題もあった。

【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、プラントの運転状況を考慮して、
プラント機器の異常を精度よく検知することができるプ
ラント制御装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係るプラント
制御装置は、状態量検出手段により検出されたパラメー
タの状態量に対応する監視対象部位の正常時の変位量を
機器特性を参照して特定する特定手段を設け、その特定
手段により特定された監視対象部位の正常時の変位量と
変位量検出手段により検出された監視対象部位の変位量
を比較して、その監視対象部位の異常を検知するように
したものである。

【００１０】この発明に係るプラント制御装置は、回転
機の運転状態に応じて記憶手段に記憶されている複数の
機器特性の中から特定手段が参照する機器特性を選択す
るようにしたものである。

【００１１】この発明に係るプラント制御装置は、回転
機の運転状況を示す他のパラメータの状態量に応じて記
憶手段に記憶されている複数の機器特性の中から特定手
段が参照する機器特性を選択するようにしたものであ
る。

【００１２】この発明に係るプラント制御装置は、異常
検知手段により監視対象部位の異常が検知されると、ア
ラーム情報を出力するようにしたものである。

【００１３】この発明に係るプラント制御装置は、異常
検知手段により監視対象部位の異常が検知されると、回
転機を停止するようにしたものである。

【００１４】この発明に係るプラント制御装置は、特定
手段により特定された監視対象部位の正常時の変位量に
不感帯量を加算し、変位量検出手段により検出された監
視対象部位の変位量がその加算結果より大きいとき、そ
の監視対象部位の異常を認定するようにしたものであ
る。

【００１５】この発明に係るプラント制御装置は、状態
量検出手段により検出されたパラメータの状態量及び変
位量検出手段により検出された監視対象部位の変位量を
蓄積するようにしたものである。

【００１６】この発明に係るプラント制御装置は、計測
手段により計測された回転機の運転時間に対応するスラ
スト軸の正常時の油膜厚を機器特性を参照して特定する
特定手段を設け、その特定手段により特定されたスラス
ト軸の正常時の油膜厚と油膜厚検出手段により検出され
たスラスト軸の油膜厚を比較し、その比較結果に応じて
スラスト・オイル・リフト・ポンプの運転を制御するよ
うにしたものである。

【００１７】この発明に係るプラント制御装置は、計測
手段により計測された回転機の運転時間に対応するスラ
スト軸の正常時の軸受温度を機器特性を参照して特定す
る特定手段を設け、その特定手段により特定されたスラ
スト軸の正常時の軸受温度と軸受温度検出手段により検
出されたスラスト軸の軸受温度を比較し、その比較結果
に応じてスラスト・オイル・リフト・ポンプの運転を制
御するようにしたものである。

【００１８】この発明に係るプラント制御装置は、回転
機の回転数，有効落差及び冷却水温度に応じて記憶手段
に記憶されている複数の機器特性の中から特定手段が参
照する機器特性を選択するようにしたものである。

【００１９】この発明に係るプラント制御装置は、スラ
スト・オイル・リフト・ポンプの運転頻度を監視し、そ
の運転頻度が設定値を越えると、回転機の運転を停止す
るようにしたものである。

【００２０】この発明に係るプラント制御装置は、軸受
温度検出手段により検出された回転機の軸受温度に対応
する冷却水量を機器特性を参照して特定する特定手段を
設け、その特定手段により特定された冷却水量に応じて
弁開度を調整するようにしたものである。

【００２１】この発明に係るプラント制御装置は、出口
温度検出手段により検出された空気冷却器の出口温度に
対応する冷却水量を機器特性を参照して特定する特定手
段を設け、その特定手段により特定された冷却水量に応
じて弁開度を調整するようにしたものである。

【００２２】この発明に係るプラント制御装置は、風洞
内温度検出手段により検出された風洞内温度に対応する
冷却水量を機器特性を参照して特定する特定手段を設
け、その特定手段により特定された冷却水量に応じて弁
開度を調整するようにしたものである。

【００２３】この発明に係るプラント制御装置は、冷却
水温度に応じて記憶手段に記憶されている複数の機器特
性の中から特定手段が参照する機器特性を選択するよう
にしたものである。

【００２４】この発明に係るプラント制御装置は、変圧
器温度検出手段により検出された変圧器温度に対応する
冷却水量又は送油量を機器特性を参照して特定する特定
手段を設け、その特定手段により特定された冷却水量又
は送油量に応じて弁開度を調整するようにしたものであ
る。

【００２５】この発明に係るプラント制御装置は、冷却
水温度及び電力に応じて記憶手段に記憶されている複数
の機器特性の中から特定手段が参照する機器特性を選択
するようにしたものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるプ
ラント制御装置を示す構成図であり、図において、１１
は発電機（回転機）の運転状況を示すパラメータの一つ
である発電機の回転数Ｎを検出する回転数検出部（状態
量検出手段）、１２は発電機の運転状況を示すパラメー
タの一つである発電機の風洞内温度Ｔｆを検出する風洞
内温度検出部（選択手段）、１３は発電機における回転
子コイル極間接続部（監視対象部位）の変位量ΔＣを検
出するギャップセンサ（変位量検出手段）、１４は発電
機の運転状態（例えば、発電始動中，発電中，負荷遮断
中，停止中，水面押し下げ中，揚水始動中，揚水中，揚
水待機中，ポンプトリップ中等）を監視する運転状態監
視部（選択手段）、１５は発電機の回転数Ｎに対応する
回転子コイル極間接続部の正常時の変位量ΔＣｓを示す
機器特性を記憶するとともに、発電機の回転数Ｎ，発電
機の風洞内温度Ｔｆ及び回転子コイル極間接続部の変位
量ΔＣ等を蓄積するデータベース（記憶手段、蓄積手
段）である。

【００２７】また、１６は発電機の運転状態及び発電機
の風洞内温度Ｔｆに応じて、データベース１５に記憶さ
れている複数の機器特性の中から変位量特定部１７が参
照する機器特性を選択する特性選択部（選択手段）、１
７は回転数検出部１１により検出された発電機の回転数
Ｎに対応する回転子コイル極間接続部の正常時の変位量
ΔＣｓを機器特性を参照して特定する変位量特定部（特
定手段）、１８は変位量特定部１７により特定された回
転子コイル極間接続部の正常時の変位量ΔＣｓとギャッ
プセンサ１３により検出された回転子コイル極間接続部
の変位量ΔＣを比較して、その回転子コイル極間接続部
の異常を検知する異常検知部（異常検知手段）、１９は
異常検知部１８から異常検知信号Ａ１が出力されると、
アラーム情報を出力するアラーム報知部（報知手段）、
２０は異常検知部１８から異常検知信号Ａ２が出力され
ると、発電機の停止を指令する制御信号を出力する制御
部（停止手段）である。

【００２８】次に動作について説明する。まず、発電機
の運転が開始されると、回転数検出部１１が発電機の回
転数Ｎを検出し、風洞内温度検出部１２が発電機の風洞
内温度Ｔｆを検出する。また、ギャップセンサ１３が監
視対象部位である回転子コイル極間接続部の変位量ΔＣ
を検出し、運転状態監視部１４が発電機の運転状態（例
えば、発電始動中，発電中，負荷遮断中，停止中，水面
押し下げ中，揚水始動中，揚水中，揚水待機中，ポンプ
トリップ中等）を監視する。

【００２９】このようにして、発電機の回転数Ｎや風洞
内温度Ｔｆ等が検出されると、異常が発生していない正
常時における回転子コイル極間接続部の変位量ΔＣｓを
特定するため、特性選択部１６が、その変位量ΔＣｓに
係る適正な機器特性を選択する。即ち、データベース１
５には、図２に示すように、複数の機器特性が記憶され
ているので（図２では、発電始動中の機器特性と発電中
の機器特性を例示している）、例えば、運転状態監視部
１４の監視結果が“発電始動中”であることを示す場合
には、発電始動中の機器特性を選択する。また、特性選
択部１６は、例えば、発電始動中の機器特性を選択する
と、図２（ａ）に示すように、機器特性が発電機の風洞
内温度Ｔｆに応じて３本用意されているので、風洞内温
度検出部１２により検出された風洞内温度Ｔｆに対応す
る機器特性を選択する。

【００３０】このようにして、発電機の風洞内温度Ｔｆ
に対応する機器特性が選択されると、変位量特定部１７
が、その機器特性を参照して発電機の回転数Ｎに対応す
る回転子コイル極間接続部の正常時の変位量ΔＣｓを特
定する。例えば、風洞内温度Ｔｆが“中”の機器特性が
選択され、発電機の回転数ＮがＮ１であるとすれば、図
２（ａ）に示すように、ΔＣｓ１が回転数Ｎ１に対応す
る変位量ΔＣｓとして特定される。

【００３１】そして、変位量特定部１７により発電機の
回転数Ｎに対応する回転子コイル極間接続部の正常時の
変位量ΔＣｓが特定されると、異常検知部１８が、変位
量特定部１７により特定された正常時の変位量ΔＣｓ
と、ギャップセンサ１３により検出された実際の変位量
ΔＣを比較して、その回転子コイル極間接続部の異常を
検知する。

【００３２】具体的には、下記に示すように、変位量特
定部１７により特定された正常時の変位量ΔＣｓに不感
帯量Ｆ１を加算し、ギャップセンサ１３により検出され
た変位量ΔＣが、その加算結果より大きいときは、回転
子コイル極間接続部の異常を認定し、異常検知信号Ａ１
をアラーム報知部１９に出力する。 ΔＣ ＞ ΔＣｓ＋Ｆ１ これにより、アラーム報知部１９からアラーム情報が出
力されるので、プラントの運転員等は回転子コイル極間
接続部の異常を認識することができる。

【００３３】また、異常検知部１８は、下記に示すよう
に、変位量特定部１７により特定された正常時の変位量
ΔＣｓに不感帯量Ｆ２を加算し、ギャップセンサ１３に
より検出された変位量ΔＣが、その加算結果より大きい
ときは、回転子コイル極間接続部の異常を認定し、異常
検知信号Ａ２を制御部２０に出力する。 ΔＣ ＞ ΔＣｓ＋Ｆ２ これにより、制御部２０から発電機の停止を指令する制
御信号が出力されるので、発電機が自動的に停止される
ことになる。ただし、不感帯量Ｆ２の値は、不感帯量Ｆ
１の値より大きい値に設定されるので、発電機が自動的
に停止される前に、アラーム情報がアラーム報知部１９
から出力される。

【００３４】なお、回転数検出部１１により検出された
発電機の回転数Ｎ，風洞内温度検出部１２により検出さ
れた発電機の風洞内温度Ｔｆ及びギャップセンサ１３に
より検出された回転子コイル極間接続部の変位量ΔＣ
は、データ分析による高度な保守管理を実現するため、
データベース１５に蓄積される。

【００３５】以上で明らかなように、この実施の形態１
によれば、回転数検出部１１により検出された発電機の
回転数Ｎに対応する回転子コイル極間接続部の正常時の
変位量ΔＣｓを機器特性を参照して特定する変位量特定
部１７を設け、その変位量特定部１７により特定された
回転子コイル極間接続部の正常時の変位量ΔＣｓとギャ
ップセンサ１３により検出された変位量ΔＣを比較し
て、その回転子コイル極間接続部の異常を検知するよう
に構成したので、プラントの運転状況を考慮して、プラ
ント機器の異常を検知することができるようになり、そ
の結果、プラント機器の異常検知精度が向上する効果を
奏する。

【００３６】実施の形態２．上記実施の形態１では、回
転子コイル極間接続部を監視対象部位とする一方、発電
機の回転数Ｎと発電機の風洞内温度Ｔｆを発電機の運転
状況を示すパラメータとして検出するものについて示し
たが、図３に示すように、発電機の負荷遮断時におい
て、水車上カバーを監視対象部位として、水車上カバー
の変位量ΔＤを検出する一方、発電機が出力する電力Ｐ
と発電機の有効落差Ｈを発電機の運転状況を示すパラメ
ータとして検出するようにしてもよく、上記実施の形態
１と同様の効果を奏することができる。

【００３７】なお、異常を検知する動作は上記実施の形
態１と同様であるため説明を省略するが、異常検知部１
８が使用する演算式を下記に示す。 ΔＤ ＞ ΔＤｓ＋Ｆ１ ΔＤ ＞ ΔＤｓ＋Ｆ２ 因みに、上記実施の形態１及び実施の形態２では、異常
の監視対象部位として、回転子コイル極間接続部又は水
車上カバーを選択したものについて説明したが、これに
限るものではなく、例えば、回転子リード線，可変速機
のコイルエンド部，発電機耐震ビーム，主軸封水部や軸
上下等を選択するようにしてもよい。

【００３８】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３によるプラント制御装置を示す構成図であり、図に
おいて、図１と同一符号は同一または相当部分を示すの
で説明を省略する。２１は発電機の運転時間ｔを計測す
るタイマー（計測手段）、２２は発電機の有効落差Ｈを
検出する有効落差検出部（選択手段）、２３は発電機の
冷却水温度Ｔｒを検出する冷却水温度検出部（選択手
段）、２４は発電機におけるスラスト軸の油膜厚ΔＥを
検出する油膜厚検出部（油膜厚検出手段）、２５は発電
機の運転時間ｔに対応するスラスト軸の正常時の油膜厚
ΔＥｓを示す機器特性を記憶するとともに、発電機の回
転数Ｎ，有効落差Ｈ，冷却水温度Ｔｒ及びスラスト軸の
油膜厚ΔＥ等を蓄積するデータベース（記憶手段、蓄積
手段）、２６は発電機の運転状態及び発電機の回転数Ｎ
等に応じて、データベース２５に記憶されている複数の
機器特性の中から変位量特定部２７が参照する機器特性
を選択する特性選択部（選択手段）、２７はタイマー２
１により計測された発電機の運転時間ｔに対応するスラ
スト軸の正常時の油膜厚ΔＥｓを機器特性を参照して特
定する変位量特定部（特定手段）、２８は変位量特定部
２７により特定されたスラスト軸の正常時の油膜厚ΔＥ
ｓと油膜厚検出部２４により検出されたスラスト軸の油
膜厚ΔＥを比較して、そのスラスト軸の異常を検知する
異常検知部（異常検知手段）、２９は異常検知部２８か
ら異常検知信号Ａ１が出力されると、アラーム情報を出
力するアラーム報知部（報知手段）、３０は異常検知部
２８から異常検知信号Ａ２が出力されると、スラスト・
オイル・リフト・ポンプの運転を指令する制御信号を出
力する制御部（制御手段）である。

【００３９】次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、特定選択部１６が運転状態監視部１４の監視
結果に応じて機器特性を選択したのち、発電機の風洞内
温度Ｔｆに対応する機器特性を選択するものについて示
したが、この実施の形態３では、特定選択部２６が上記
実施の形態１と同様に、運転状態監視部１４の監視結果
に応じて機器特性を選択したのち、発電機の回転数Ｎ，
有効落差Ｈ及び冷却水温度Ｔｒに対応する機器特性を選
択する点で相違している（図５を参照）。

【００４０】また、上記実施の形態１では、変位量特定
部１７が発電機の回転数Ｎに対応する回転子コイル極間
接続部の正常時の変位量ΔＣｓを特定したのち、異常検
知部１８が、変位量特定部１７により特定された正常時
の変位量ΔＣｓと、ギャップセンサ１３により検出され
た実際の変位量ΔＣを比較して、その回転子コイル極間
接続部の異常を検知するものについて示したが、この実
施の形態３では、変位量特定部２７がタイマー２１によ
り計測された発電機の運転時間ｔに対応するスラスト軸
の正常時の油膜厚ΔＥｓを機器特性を参照して特定した
のち、異常検知部２８が、変位量特定部２７により特定
されたスラスト軸の正常時の油膜厚ΔＥｓと、油膜厚検
出部２４により検出されたスラスト軸の油膜厚ΔＥを比
較して、そのスラスト軸の異常を検知すると、制御部３
０が、スラスト・オイル・リフト・ポンプの運転を指令
する制御信号を出力する点で相違している。

【００４１】なお、異常検知部２８は、変位量特定部２
７により特定されたスラスト軸の正常時の油膜厚ΔＥｓ
から不感帯量Ｆ１またはＦ２を減算し、油膜厚検出部２
４により検出されたスラスト軸の油膜厚ΔＥが、その減
算結果より小さいときは、スラスト軸の異常を認定し、
異常検知信号Ａ１またはＡ２を制御部３０に出力する。 ΔＥ ＜ ΔＥｓ−Ｆ１ ΔＥ ＜ ΔＥｓ−Ｆ２

【００４２】以上で明らかなように、この実施の形態３
によれば、タイマー２１により計測された発電機の運転
時間ｔに対応するスラスト軸の正常時の油膜厚ΔＥｓを
機器特性を参照して特定する変位量特定部２７を設け、
その変位量特定部２７により特定されたスラスト軸の正
常時の油膜厚ΔＥｓと油膜厚検出部２４により検出され
たスラスト軸の油膜厚ΔＥを比較し、その比較結果に応
じてスラスト・オイル・リフト・ポンプの運転を制御す
るように構成したので、スラスト軸の油膜厚が正常時の
範囲を逸脱すると、スラスト・オイル・リフト・ポンプ
が運転されるようになり、その結果、発電機の運転中に
スラスト軸が焼損する事故を防止することができる効果
を奏する。

【００４３】実施の形態４．上記実施の形態３では、ス
ラスト軸の油膜厚を監視対象部位とするものについて示
したが、図６に示すように、スラスト軸の軸受温度ΔＦ
を検出する軸受温度検出部（軸受温度検出手段）３１を
設けるとともに、データベース２５には発電機の運転時
間ｔに対応するスラスト軸の正常時の軸受温度ΔＦｓを
示す機器特性を記憶し、異常検知部２８がスラスト軸の
異常を検知すると、制御部３０がスラスト・オイル・リ
フト・ポンプの運転を指令する制御信号を出力するよう
にしてもよい。これにより、上記実施の形態３と同様の
効果を奏することができる。

【００４４】実施の形態５．上記実施の形態３及び実施
の形態４では、異常検知部２８から異常検知信号Ａ２が
出力されると、制御部３０がスラスト・オイル・リフト
・ポンプの運転を指令する制御信号を出力するものにつ
いて示したが、図７に示すように、スラスト・オイル・
リフト・ポンプの運転頻度を監視し、その運転頻度が設
定値を越えると、制御部３０から発電機の運転を停止す
る制御信号を出力させる運転頻度監視部（運転頻度監視
手段）３２を設けるようにしてもよい。これにより、ス
ラスト軸の焼損を未然に防止することができる効果を奏
する。

【００４５】実施の形態６．図８はこの発明の実施の形
態６によるプラント制御装置を示す構成図であり、図に
おいて、４１は発電機の軸受温度Ｔｊを検出する軸受温
度検出部（軸受温度検出手段）、４２は発電機の冷却水
温度Ｔｒを検出する冷却水温度検出部（選択手段）、４
３は発電機の軸受温度Ｔｊに対応する冷却水量Ｑを示す
機器特性を記憶するデータベース（記憶手段）、４４は
冷却水温度検出部４２により検出された冷却水温度Ｔｒ
に応じてデータベース４３に記憶されている複数の機器
特性の中から冷却水量特定部４５が参照する機器特性を
選択する特性選択部（選択手段）、４５は軸受温度検出
部４１により検出された発電機の軸受温度Ｔｊに対応す
る冷却水量Ｑを機器特性を参照して特定する冷却水量特
定部（特定手段）、４６は冷却水量特定部４５により特
定された冷却水量Ｑに見合う冷却水量を供給するため、
その冷却水量Ｑに応じて弁開度Ｖを調整する弁開度調整
部（調整手段）である。

【００４６】次に動作について説明する。まず、発電機
の運転が開始されると、軸受温度検出部４１が発電機の
軸受温度Ｔｊを検出し、冷却水温度検出部４２が発電機
の冷却水温度Ｔｒを検出する。このようにして、発電機
の軸受温度Ｔｊと冷却水温度Ｔｒが検出されると、発電
機の軸受に供給する冷却水量Ｑを特定するため、冷却水
量特定部４５が、その冷却水温度Ｔｒに係る適正な機器
特性を選択する。即ち、データベース４３には、図９に
示すように、機器特性が発電機の冷却水温度Ｔｒに応じ
て３本用意されているので、冷却水温度検出部４２によ
り検出された冷却水温度Ｔｒに対応する機器特性を選択
する。

【００４７】このようにして、発電機の冷却水温度Ｔｒ
に対応する機器特性が選択されると、冷却水量特定部４
５が、その機器特性を参照して発電機の軸受温度Ｔｊに
対応する冷却水量Ｑを特定する。例えば、冷却水温度Ｔ
ｒが“中”の機器特性が選択され、発電機の軸受温度Ｔ
ｊがＴｊ１であるとすれば、図９に示すように、Ｑ１が
軸受温度Ｔｊ１に対応する冷却水量Ｑとして特定され
る。

【００４８】そして、冷却水量特定部４５により発電機
の軸受温度Ｔｊに対応する冷却水量Ｑが特定されると、
弁開度調整部４６が、冷却水量特定部４５により特定さ
れた冷却水量Ｑに見合う冷却水量を発電機の軸受に供給
するため、その冷却水量Ｑに比例定数Ｋを乗算して、弁
開度Ｖを演算する。 Ｖ ＝ Ｋ×Ｑ そして、弁開度調整部４６は、弁開度Ｖを演算すると、
冷却装置から送水された冷却水を発電機の軸受に導く配
管の途中に設けられた弁の開度が弁開度Ｖに一致するよ
うに、弁の開度を調整する。

【００４９】以上で明らかなように、この実施の形態６
によれば、軸受温度検出部４１により検出された発電機
の軸受温度Ｔｊに対応する冷却水量Ｑを機器特性を参照
して特定する冷却水量特定部４５を設け、その冷却水量
Ｑに応じて弁開度を調整するように構成したので、軸受
温度Ｔｊが考慮されて発電機の軸受に供給される冷却水
量Ｑが決定されるようになり、その結果、冷却水が不足
して機器の焼損を招く事故を防止することができるとと
もに、冷却水が過多になる不経済な運転を回避すること
ができる効果を奏する。

【００５０】実施の形態７．上記実施の形態６では、発
電機の軸受温度Ｔｊに対応する冷却水量Ｑを決定するも
のについて示したが、図１０に示すように、空気冷却器
の出口温度Ｔｄを検出する出口温度検出部（出口温度検
出手段）４７を設けるとともに、データベース４３には
空気冷却器の出口温度Ｔｄに対応する冷却水量Ｑを示す
機器特性を記憶し、冷却水量特定部４５が空気冷却器の
出口温度Ｔｄに対応する冷却水量Ｑを特定すると、上記
実施の形態６と同様に、弁開度調整部４６が冷却水量Ｑ
に応じて弁の開度を調整するようにしてもよい。これに
より、上記実施の形態６と同様の効果を奏することがで
きる。

【００５１】実施の形態８．上記実施の形態６では、発
電機の軸受温度Ｔｊに対応する冷却水量Ｑを決定するも
のについて示したが、図１１に示すように、発電機の風
洞内温度Ｔｆを検出する風洞内温度検出部（風洞内温度
検出手段）４８を設けるとともに、データベース４３に
は発電機の風洞内温度Ｔｆに対応する冷却水量Ｑを示す
機器特性を記憶し、冷却水量特定部４５が発電機の風洞
内温度Ｔｆに対応する冷却水量Ｑを特定すると、上記実
施の形態６と同様に、弁開度調整部４６が冷却水量Ｑに
応じて弁の開度を調整するようにしてもよい。これによ
り、上記実施の形態６と同様の効果を奏することができ
る。

【００５２】実施の形態９．上記実施の形態６では、発
電機の軸受温度Ｔｊに対応する冷却水量Ｑを決定するも
のについて示したが、図１２に示すように、変圧器温度
Ｔｈを検出する変圧器温度検出部（変圧器温度検出手
段）４９を設けるとともに、データベース４３には変圧
器温度Ｔｈに対応する冷却水量Ｑ（または送油量）を示
す機器特性を記憶し、冷却水量特定部４５が変圧器温度
Ｔｈに対応する冷却水量Ｑ（または送油量）を特定する
と、上記実施の形態６と同様に、弁開度調整部４６が冷
却水量Ｑ（または送油量）に応じて弁の開度を調整する
ようにしてもよい。これにより、上記実施の形態６と同
様の効果を奏することができる。なお、この実施の形態
９では、冷却水温度検出部（選択手段）５０により検出
された変圧器の冷却水温度Ｔｒと、電力検出部（選択手
段）５１により検出された変圧器が変換する電力Ｐに応
じて複数の機器特性から適正な機器特性を選択する。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、状態
量検出手段により検出されたパラメータの状態量に対応
する監視対象部位の正常時の変位量を機器特性を参照し
て特定する特定手段を設け、その特定手段により特定さ
れた監視対象部位の正常時の変位量と変位量検出手段に
より検出された監視対象部位の変位量を比較して、その
監視対象部位の異常を検知するように構成したので、プ
ラントの運転状況を考慮して、プラント機器の異常を検
知することができるようになり、その結果、プラント機
器の異常検知精度が向上する効果がある。

【００５４】この発明によれば、回転機の運転状態に応
じて記憶手段に記憶されている複数の機器特性の中から
特定手段が参照する機器特性を選択するように構成した
ので、回転機の運転状態に対応する適正な機器特性が選
択されるようになり、その結果、プラント機器の異常検
知精度が向上する効果がある。

【００５５】この発明によれば、回転機の運転状況を示
す他のパラメータの状態量に応じて記憶手段に記憶され
ている複数の機器特性の中から特定手段が参照する機器
特性を選択するように構成したので、他のパラメータの
状態量に対応する適正な機器特性が選択されるようにな
り、その結果、プラント機器の異常検知精度が向上する
効果がある。

【００５６】この発明によれば、異常検知手段により監
視対象部位の異常が検知されると、アラーム情報を出力
するように構成したので、プラントの運転員等が監視対
象部位の異常を認識することができる効果がある。

【００５７】この発明によれば、異常検知手段により監
視対象部位の異常が検知されると、回転機を停止するよ
うに構成したので、回転機が自動的に停止されるように
なり、その結果、大事故の発生を未然に防止することが
できる効果がある。

【００５８】この発明によれば、特定手段により特定さ
れた監視対象部位の正常時の変位量に不感帯量を加算
し、変位量検出手段により検出された監視対象部位の変
位量がその加算結果より大きいとき、その監視対象部位
の異常を認定するように構成したので、各検出手段に乱
入するノイズの影響等による誤動作を防止しつつ、プラ
ント機器の異常を精度よく検知することができる効果が
ある。

【００５９】この発明によれば、状態量検出手段により
検出されたパラメータの状態量及び変位量検出手段によ
り検出された監視対象部位の変位量を蓄積するように構
成したので、その状態量等を分析することによる高度な
保守管理の実現が可能になる効果がある。

【００６０】この発明によれば、計測手段により計測さ
れた回転機の運転時間に対応するスラスト軸の正常時の
油膜厚を機器特性を参照して特定する特定手段を設け、
その特定手段により特定されたスラスト軸の正常時の油
膜厚と油膜厚検出手段により検出されたスラスト軸の油
膜厚を比較し、その比較結果に応じてスラスト・オイル
・リフト・ポンプの運転を制御するように構成したの
で、スラスト軸の油膜厚が正常時の範囲を逸脱すると、
スラスト・オイル・リフト・ポンプが運転されるように
なり、その結果、発電機の運転中にスラスト軸が焼損す
る事故を防止することができる効果がある。

【００６１】この発明によれば、計測手段により計測さ
れた回転機の運転時間に対応するスラスト軸の正常時の
軸受温度を機器特性を参照して特定する特定手段を設
け、その特定手段により特定されたスラスト軸の正常時
の軸受温度と軸受温度検出手段により検出されたスラス
ト軸の軸受温度を比較し、その比較結果に応じてスラス
ト・オイル・リフト・ポンプの運転を制御するように構
成したので、スラスト軸の油膜厚が正常時の範囲を逸脱
すると、スラスト・オイル・リフト・ポンプが運転され
るようになり、その結果、発電機の運転中にスラスト軸
が焼損する事故を防止することができる効果がある。

【００６２】この発明によれば、回転機の回転数，有効
落差及び冷却水温度に応じて記憶手段に記憶されている
複数の機器特性の中から特定手段が参照する機器特性を
選択するように構成したので、回転機の回転数等に対応
する適正な機器特性が選択されるようになり、その結
果、プラント機器の異常検知精度が向上する効果があ
る。

【００６３】この発明によれば、スラスト・オイル・リ
フト・ポンプの運転頻度を監視し、その運転頻度が設定
値を越えると、回転機の運転を停止するように構成した
ので、スラスト軸の焼損を未然に防止することができる
効果がある。

【００６４】この発明によれば、軸受温度検出手段によ
り検出された回転機の軸受温度に対応する冷却水量を機
器特性を参照して特定する特定手段を設け、その特定手
段により特定された冷却水量に応じて弁開度を調整する
ように構成したので、軸受温度が考慮されて発電機の軸
受に供給される冷却水量が決定されるようになり、その
結果、冷却水が不足して機器の焼損を招く事故を防止す
ることができるとともに、冷却水が過多になる不経済な
運転を回避することができる効果がある。

【００６５】この発明によれば、出口温度検出手段によ
り検出された空気冷却器の出口温度に対応する冷却水量
を機器特性を参照して特定する特定手段を設け、その特
定手段により特定された冷却水量に応じて弁開度を調整
するように構成したので、出口温度が考慮されて発電機
の軸受に供給される冷却水量が決定されるようになり、
その結果、冷却水が不足して機器の焼損を招く事故を防
止することができるとともに、冷却水が過多になる不経
済な運転を回避することができる効果がある。

【００６６】この発明によれば、風洞内温度検出手段に
より検出された風洞内温度に対応する冷却水量を機器特
性を参照して特定する特定手段を設け、その特定手段に
より特定された冷却水量に応じて弁開度を調整するよう
に構成したので、風洞内温度が考慮されて発電機の軸受
に供給される冷却水量が決定されるようになり、その結
果、冷却水が不足して機器の焼損を招く事故を防止する
ことができるとともに、冷却水が過多になる不経済な運
転を回避することができる効果がある。

【００６７】この発明によれば、冷却水温度に応じて記
憶手段に記憶されている複数の機器特性の中から特定手
段が参照する機器特性を選択するように構成したので、
冷却水温度に対応する適正な機器特性が選択されるよう
になり、その結果、冷却水量が適正化される効果があ
る。

【００６８】この発明によれば、変圧器温度検出手段に
より検出された変圧器温度に対応する冷却水量又は送油
量を機器特性を参照して特定する特定手段を設け、その
特定手段により特定された冷却水量又は送油量に応じて
弁開度を調整するように構成したので、変圧器温度が考
慮されて変圧器に供給される冷却水量又は送油量が決定
されるようになり、その結果、冷却水等が不足して変圧
器の焼損を招く事故を防止することができるとともに、
冷却水等が過多になる不経済な運転を回避することがで
きる効果がある。

【００６９】この発明によれば、冷却水温度及び電力に
応じて記憶手段に記憶されている複数の機器特性の中か
ら特定手段が参照する機器特性を選択するように構成し
たので、冷却水温度等に対応する適正な機器特性が選択
されるようになり、その結果、冷却水量が適正化される
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるプラント制御
装置を示す構成図である。

【図２】 機器特性を示すグラフ図である。

【図３】 機器特性を示すグラフ図である。

【図４】 この発明の実施の形態３によるプラント制御
装置を示す構成図である。

【図５】 機器特性を示すグラフ図である。

【図６】 この発明の実施の形態４によるプラント制御
装置を示す構成図である。

【図７】 この発明の実施の形態５によるプラント制御
装置を示す構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態６によるプラント制御
装置を示す構成図である。

【図９】 機器特性を示すグラフ図である。

【図１０】 この発明の実施の形態７によるプラント制
御装置を示す構成図である。

【図１１】 この発明の実施の形態８によるプラント制
御装置を示す構成図である。

【図１２】 この発明の実施の形態９によるプラント制
御装置を示す構成図である。

【図１３】 従来のプラント制御装置を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１１ 回転数検出部（状態量検出手段）、１２ 風洞内
温度検出部（選択手段）、１３ ギャップセンサ（変位
量検出手段）、１４ 運転状態監視部（選択手段）、１
５，２５ データベース（記憶手段、蓄積手段）、１
６，２６，４４特性選択部（選択手段）、１７，２７
変位量特定部（特定手段）、１８，２８異常検知部（異
常検知手段）、１９，２９ アラーム報知部（報知手
段）、２０ 制御部（停止手段）、２１ タイマー（計
測手段）、２２ 有効落差検出部（選択手段）、２３，
４２，５０ 冷却水温度検出部（選択手段）、２４ 油
膜厚検出部（油膜厚検出手段）、３０ 制御部（制御手
段）、３１，４１ 軸受温度検出部（軸受温度検出手
段）、３２ 運転頻度監視部（運転頻度監視手段）、４
３ データベース（記憶手段）、４５ 冷却水量特定部
（特定手段）、４６弁開度調整部（調整手段）、４７
出口温度検出部（出口温度検出手段）、４８風洞内温度
検出部（風洞内温度検出手段）、４９ 変圧器温度検出
部（変圧器温度検出手段）、５１ 電力検出部（選択手
段）。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転機の運転状況を示すパラメータの状
   態量を検出する状態量検出手段と、回転機における監視
   対象部位の変位量を検出する変位量検出手段と、パラメ
   ータの状態量に対応する監視対象部位の正常時の変位量
   を示す機器特性を記憶する記憶手段と、上記状態量検出
   手段により検出されたパラメータの状態量に対応する監
   視対象部位の正常時の変位量を上記機器特性を参照して
   特定する特定手段と、上記特定手段により特定された監
   視対象部位の正常時の変位量と上記変位量検出手段によ
   り検出された監視対象部位の変位量を比較して、その監
   視対象部位の異常を検知する異常検知手段とを備えたプ
   ラント制御装置。
2. 【請求項２】 回転機の運転状態を監視し、その回転機
   の運転状態に応じて記憶手段に記憶されている複数の機
   器特性の中から特定手段が参照する機器特性を選択する
   選択手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のプラ
   ント制御装置。
3. 【請求項３】 回転機の運転状況を示す他のパラメータ
   の状態量を検出し、他のパラメータの状態量に応じて記
   憶手段に記憶されている複数の機器特性の中から特定手
   段が参照する機器特性を選択する選択手段を設けたこと
   を特徴とする請求項１または請求項２記載のプラント制
   御装置。
4. 【請求項４】 異常検知手段により監視対象部位の異常
   が検知されると、アラーム情報を出力する報知手段を設
   けたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのい
   ずれか１項記載のプラント制御装置。
5. 【請求項５】 異常検知手段により監視対象部位の異常
   が検知されると、回転機を停止する停止手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか
   １項記載のプラント制御装置。
6. 【請求項６】 異常検知手段は、特定手段により特定さ
   れた監視対象部位の正常時の変位量に不感帯量を加算
   し、変位量検出手段により検出された監視対象部位の変
   位量がその加算結果より大きいとき、その監視対象部位
   の異常を認定することを特徴とする請求項１から請求項
   ５のうちのいずれか１項記載のプラント制御装置。
7. 【請求項７】 状態量検出手段により検出されたパラメ
   ータの状態量及び変位量検出手段により検出された監視
   対象部位の変位量を蓄積する蓄積手段を設けたことを特
   徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記
   載のプラント制御装置。
8. 【請求項８】 回転機の運転時間を計測する計測手段
   と、回転機におけるスラスト軸の油膜厚を検出する油膜
   厚検出手段と、回転機の運転時間に対応するスラスト軸
   の正常時の油膜厚を示す機器特性を記憶する記憶手段
   と、上記計測手段により計測された回転機の運転時間に
   対応するスラスト軸の正常時の油膜厚を上記機器特性を
   参照して特定する特定手段と、上記特定手段により特定
   されたスラスト軸の正常時の油膜厚と上記油膜厚検出手
   段により検出されたスラスト軸の油膜厚を比較し、その
   比較結果に応じてスラスト・オイル・リフト・ポンプの
   運転を制御する制御手段とを備えたプラント制御装置。
9. 【請求項９】 回転機の運転時間を計測する計測手段
   と、回転機におけるスラスト軸の軸受温度を検出する軸
   受温度検出手段と、回転機の運転時間に対応するスラス
   ト軸の正常時の軸受温度を示す機器特性を記憶する記憶
   手段と、上記計測手段により計測された回転機の運転時
   間に対応するスラスト軸の正常時の軸受温度を上記機器
   特性を参照して特定する特定手段と、上記特定手段によ
   り特定されたスラスト軸の正常時の軸受温度と上記軸受
   温度検出手段により検出されたスラスト軸の軸受温度を
   比較し、その比較結果に応じてスラスト・オイル・リフ
   ト・ポンプの運転を制御する制御手段とを備えたプラン
   ト制御装置。
10. 【請求項１０】 回転機の回転数，有効落差及び冷却水
    温度を検出し、その回転機の回転数，有効落差及び冷却
    水温度に応じて記憶手段に記憶されている複数の機器特
    性の中から特定手段が参照する機器特性を選択する選択
    手段を設けたことを特徴とする請求項８または請求項９
    記載のプラント制御装置。
11. 【請求項１１】 スラスト・オイル・リフト・ポンプの
    運転頻度を監視し、その運転頻度が設定値を越えると、
    回転機の運転を停止する運転頻度監視手段を設けたこと
    を特徴とする請求項８から請求項１０のうちのいずれか
    １項記載のプラント制御装置。
12. 【請求項１２】 回転機の軸受温度を検出する軸受温度
    検出手段と、回転機の軸受温度に対応する冷却水量を示
    す機器特性を記憶する記憶手段と、上記軸受温度検出手
    段により検出された回転機の軸受温度に対応する冷却水
    量を上記機器特性を参照して特定する特定手段と、上記
    特定手段により特定された冷却水量に応じて弁開度を調
    整する調整手段とを備えたプラント制御装置。
13. 【請求項１３】 空気冷却器の出口温度を検出する出口
    温度検出手段と、空気冷却器の出口温度に対応する冷却
    水量を示す機器特性を記憶する記憶手段と、上記出口温
    度検出手段により検出された空気冷却器の出口温度に対
    応する冷却水量を上記機器特性を参照して特定する特定
    手段と、上記特定手段により特定された冷却水量に応じ
    て弁開度を調整する調整手段とを備えたプラント制御装
    置。
14. 【請求項１４】 風洞内温度を検出する風洞内温度検出
    手段と、風洞内温度に対応する冷却水量を示す機器特性
    を記憶する記憶手段と、上記風洞内温度検出手段により
    検出された風洞内温度に対応する冷却水量を上記機器特
    性を参照して特定する特定手段と、上記特定手段により
    特定された冷却水量に応じて弁開度を調整する調整手段
    とを備えたプラント制御装置。
15. 【請求項１５】 冷却水温度を検出し、その冷却水温度
    に応じて記憶手段に記憶されている複数の機器特性の中
    から特定手段が参照する機器特性を選択する選択手段を
    設けたことを特徴とする請求項１２から請求項１４のう
    ちのいずれか１項記載のプラント制御装置。
16. 【請求項１６】 変圧器温度を検出する変圧器温度検出
    手段と、変圧器温度に対応する冷却水量又は送油量を示
    す機器特性を記憶する記憶手段と、上記変圧器温度検出
    手段により検出された変圧器温度に対応する冷却水量又
    は送油量を上記機器特性を参照して特定する特定手段
    と、上記特定手段により特定された冷却水量又は送油量
    に応じて弁開度を調整する調整手段とを備えたプラント
    制御装置。
17. 【請求項１７】 冷却水温度及び電力を検出し、その冷
    却水温度及び電力に応じて記憶手段に記憶されている複
    数の機器特性の中から特定手段が参照する機器特性を選
    択する選択手段を設けたことを特徴とする請求項１６記
    載のプラント制御装置。