JPS60108504A

JPS60108504A - タ−ビンバイパス弁制御装置

Info

Publication number: JPS60108504A
Application number: JP21475383A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tandai; 丹代　弘
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-11-15
Filing date: 1983-11-15
Publication date: 1985-06-14
Also published as: JPH0141803B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、蒸気発生源、たとえば原子炉やボイラから復
水器に至る主管路中に介在する蒸気タービンをバイパス
し得るように設けられたバイパス管路に並列配置された
複数個の水冷式減温器に個々に前置されたバイパス弁を
バイパス弁開度指令によりバイパス弁油筒を介してシー
ケンシャルに作動させるタービンバイパス弁制御装置に
関するものである。

〔発明の技術的背景〕

一般に原子力発電所や火力発電所においては、系統負荷
遮断などの緊急時に原子炉やボイラを保護し、また発電
所の運用に柔軟性を持たせるために、上述のとと（蒸気
タービンをバイパスし得るバイパス管路を設けておぎ、
緊急時には蒸気タービンに前置された蒸気加減弁を急閉
する一方、バイパス管路に設けられたバイパス弁を急開
して、原子炉やボイラからの蒸気を、蒸気タービンを通
さずにバイパス管路を通して復水器へ直接送り込むこと
により、原子炉やボイラの安定運転を継続させることが
できるようにした運転方式とすることがある。第１図は
、そのような運転方式を実施する装置の系統を示すもの
である。

第１図の装置において、原子炉もしくはボイラからなる
蒸気発生源１によって発生され、主管路２に導かれた蒸
気は主蒸気止め弁３および蒸気加減弁４を介して蒸気タ
ービン５に導入され、その排出蒸気は復水器６によって
復水される。蒸気タービン５には負荷として例えば発電
機が連結される。蒸気タービン５をバイパスして、蒸気
発生源１から復水器６に至るバイパス管路７が設けられ
ている。このバイパス管路７にはそれぞれバイパス弁８
□、８□、８３・・・・・・８ｎを前置した複数個の減
圧器９および減温器１１が並列に設けられている。

減圧器９は複数枚の邪魔板１０を備えていて蒸気圧力を
減少させる。減温器１１は冷却水管路１２から供給され
た冷却水を噴出させて蒸気温度を下げる水冷式である。

各バイパス弁８□〜８ｎは同一構成の制御部を持ってお
り、図にはバイパス弁８ｎ　の制御部のみが例示されて
いる。バイパス弁８ｎは、図示していないバイパス弁開
度指令発生部からのバイパス弁開度指令１３とバイパス
弁開閉シーケンスを定める開き始めバイアス設定器１４
からの７（イアス値との相を演算する加算器１５の出力
により電油変換器１６およびバイパス弁油筒１７を介し
て開閉制御され、また、バイパス弁８ｎ　の開度は位置
検出器おによって検知され、加算器１５に負帰還される
。

〔背景技術の問題点〕

第１図に示すようなバイパス管路７を有する蒸気系統に
おいて蒸気発生源１からの蒸気金主管路２側からバイパ
ス管路７側へと移行させようとしたとき、何らかの原因
、たとえばいずれかの弁系統のための油圧が不足したり
ノくイノくス弁弁棒にスティックが生じたりしたという
原因により、複数個のバイパス弁のうちのいずれかが開
かないという事態が生じると、そのバイパス弁以彼に開
かれるバイパス弁が所定のシーケンスに従って開かれた
としてもバイパス管路側全体としては開弁に遅れを生じ
ることになる。この開弁の遅れはバイパス管路を通して
復水器６に流入する蒸気量を過渡的に減少させることに
なるため、その反動として蒸気発生源１、すなわち原子
炉やボイラに過渡的に余分な負担をかげるおそれがある
。また第１図の装置においては、何らかの原因によって
成るバイパス弁系統の減温器１１の冷却水が噴出されな
かった場合、高温の蒸気が復水器６に直接流入すること
になり、たとえそれが過渡的に短時間であったとしても
、復水器６の破損や破壊につながるおそれがある。

〔発明の目的〕

本発明は以上述べた従来装置の不都合を除去し、バイパ
ス管路系統の異常によってひき起こされる原子炉やボイ
ラなどの蒸気発生源の負担増加を軽減し、復水器に高温
蒸気が流入したりするのを防止し得る高信頼性のタービ
ンバイパス制御装置を提供することを目的とするもので
ある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明は、減温器に通流され
る冷却水の異常を検知する第４の検知手段と、バイパス
弁油筒の油圧異常を検知する第２の検知手段と、バイパ
ス弁の開度異常を検知する第３の検知手段と、第１．第
２．第３の各検知手段の各異常検知出力の論理和により
異常状態の系統のバイパス弁を全閉するとともにこのバ
イパス弁の全開を補償するように当該バイパス弁以後に
開かれるバイパス弁の開き始めバイアス値を変更するバ
イアス変更手段とを設けたことを特徴とするものである
。

〔発明の実施例〕第２図は本発明の一実施例を示すものである。

この装置の、第１図のものと異なる点は、まず第一に減
温器１１に冷却水の水圧を検知する水圧検出器２１が設
けられ、バイパス弁油筒１７にその油圧を検知する油圧
検出器ｎが設けられ、雨検出器２１゜四の検出信号が位
置設定器具の検出信号とともに制御装置２４に導入され
ることである。制御装置列は、各検出器の検出出力に基
づいて各検出対象に異常があるかどうかを判断し、もし
異常ありと判断すれば加算器１５を介して制御信号を送
出し、電油変換器１６およびバイパス弁油筒１７を介し
て異常ありと判断された系統のバイノくス弁を閉じたり
、他のバイパス弁の開放シーケンスを変更したりするな
どの制御動作を行なう。

第３図は、複数のバイパス弁系統について特に制御装＃
冴の内部のより詳細な構成を示すものである。各検出器
は各ノくイノくス弁系統ごとに設けられ、各検出出力ご
とに異常の有無が判断される。

水圧検出器２１の検出出力は水圧設定器５からの設定値
と比較器がで比較され、その偏差信号が加算器１５から
出力される開信号によりオン制御されるスイッチａを介
して水圧異常信号路としてノ（イアス設定変更回路四に
入力される。同様にして油圧検出器四の検出出力は油圧
設定器間からの設定値と比較器３１で比較され、その偏
差信号が加算器１５からの開信号によりオン制御される
スイッチ３２を介して油圧異常信号おとしてバイアス変
更回路四に入力される。位置検出器るの検出出力は位置
設定器具からの設定値と比較器あで比較され、その偏差
信号が加算器１５からの開信号によりオン制御されるス
イッチ凹を介して位置異常信号３７としてバイアス変更
回路２９に入力される。バイアス変更回路四の出力信号
は２番目以後の各バイパス弁系統の加算器１５にバイア
ス変更信号４０２．４０３・・・・・・４０ｎとして入
力される。

第４図はバイアス変更回路２９の詳細構成を示すもので
ある。水圧異常信号路、油圧異常信号３３、および位置
異常信号３７は各タービンバイパス弁系統ごとにＯＲ回
路４１で１つの異常信号にまとめられ、その異常出力に
より当該バイパス弁に急閉信号４２１．４２２．・・・
・・・４２ｎを出力すると同時に、接点４３１．４３２
．・・・・・・４３ｎ−１をオンにして当該バイパス弁
以後に開かれるバイパス弁の開き始めのバイアス値に対
する変更信号として定電圧発生装置４５から加える。異
常バイパス弁が２個以上存在するときは、その異常バイ
パス弁以後に開かれるバイパス弁に対して異常バイパス
弁の個藪に応じたバイアス変更信号が生じ、それらは加
算器４４３゜４４４、・・・・・・４４ｎによって加算
される。かくして、２番目以降のバイパス弁８□、８３
．・・・・・・８ｏ　に対するバイアス変更信号４０２
，４０３．・・・・・・４０ｎが形成される。

以上の構成を有する第２〜４図の装置において、蒸気タ
ービン５によって駆動される発電機が接続されている電
力系統の事故などによる負荷遮断が行われると、それに
応動して蒸気加減弁４が急閉されると同時に、バイパス
弁開度指令信号１３によりバイパス弁油筒１７が作動し
、バイパス弁８□。

８２、・・・・・・８ｏが順次急開し、蒸気発生源１か
らの蒸気は主管路２の蒸気タービン５を通ることな（、
バイパス管路７側に移行され、減圧器９および減温器１
１を通して復水器６に導かれるようになる。

その場合、各バイパス弁の系統において、減温器１１に
供給される冷却水に水圧異常が生じるか、油筒１７に油
圧異常が生じるか、さらにはバイパス弁開度に異常が生
じるかすると、それらは異常信号路、あ、３７として検
出され、ＯＲ回路４１に動作出力を生ずることになる。

いま例えば第１のバイパス弁８□　と第３のバイパス弁
８３の系統に異常が生じたものとしてみる。この場合は
、まずバイパス弁８□、８３が急閉信号４２１　、４２
３により急閉されるとともに、接点４３１　、４３３が
オンに制御される。

そこで第２のバイパス弁８□　に対してはバイパス弁１
個に相当する値のバイアス変更信号４０２が発せられ、
当初のシーケンスが変更され、バイパス弁８□は１個分
だけ早（、すなわちバイパス弁８□　の代りに開弁され
ることになる。同様にして第４以降のバイパス弁８４，
８．、・川・・８ｎ　に対してはバイパス弁２個相当分
の値を有するバイアス変更信号４０４　、４０５　、・
・・・・・４０ｎが発せられ、バイパス弁８４以降は２
個分ずつ早（、第２のバイパス弁８□に続いて順次開弁
される。

第５図および第６図は、正常な場合の開度指令信号（横
軸）とバイパス弁リフト（縦軸）との関係を第５図に、
上記とは異なり、第２のバイパス弁系統に異常がある場
合のものを第６図に、それぞれ第１ないし第ｎのバイパ
ス弁の特性を５１　、５２　。

・・・・・・５ｎ　として示したものである。この場合
、当初（正常時）は第５図に示すように第３弁に対して
は２単位のバイアスＡが基本量として加えられ、第ｎ弁
に対しては（ｎ−１）単位のバイアスＢが基本量として
加えられていたものが、第２弁の系統の異常によるバイ
アス変更信号により第３弁以降に対するバイアスが１単
位ずつ減少され、第３弁に対しては１単位のバイアスＡ
′が、また第ｎ弁に対しては（ｎ−２）単位のバイアス
Ｂ’か各基本量として加えられることになる。　′なお
、第４図において、最初に開弁される第１のバイパス弁
８□　に対してはバイアス変更信号は不要であり、最後
に開弁される第ｎバイパス弁８　に対する異常信号処理
系統には他の弁のバイアス変更のための接点が不要とな
る。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、バイパス管路に設
けられている減温器に供給する冷却水の水圧異常、バイ
パス弁油筒の油圧異常、あるいはバイパス弁の開度異常
を検知することにより、異常のあるバイパス弁を急閉さ
せ、その異常バイパス弁を除外した他のバイパス弁、す
なわち異常バイパス弁以降に開かれるはずのバイパス弁
を順次繰上げて開くべ（開き始めバイアス量を自動的に
変更するようにしたので、復水器へ高温蒸気が流入して
それを破損ないし破壊させてしまったりする事態を未然
に防止し、蒸気発生源、たとえば原子炉やボイラにかか
る負担を軽減することができる。したがって、本発明に
よれば、より安全性の向上した、より高信頼性の蒸気タ
ービンプラント、たとえば原子力発電プラントや火力発
電プラントを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なタービンバイパス弁制御装置のブロッ
ク図、第２図は本発明によるタービンバイパス弁制御装置の一
実施例を示すブロック図、第３図は第２図における制御装置冴の詳細構成を示すブ
ロック図、第４図は第３図におけるバイアス変更回路四の詳細構成
を示す結線図、第５図および第６図は正常時と異常時の各バイパス弁の
開度指令信号と弁リフトの関係を例示するリフト線図で
ある。１・・・蒸気発生源、２・・・主管路、３・・・主蒸気
止め弁、４・・・蒸気加減弁、５・・・蒸気タービン、
６・・・＞水＃　７・・・バイパス管路、　８□〜８ｎ
・・・バイパス弁、９・・・減圧器、１１・・・減温器
、１３・・・バイパス弁開度指令、１４・・・開き始め
バイアス設定器、１５・・・加算器、１６・・・電油変
換器、１７・・・バイパス弁油筒、２１・・・水圧検出
器、ｎ・・・油圧検出器、あ・・・位置検出器、冴・・
・制御装置、四・・・水圧異常信号、四・・・バイアス
変更回路、お・・・油圧異常信号、３７・・・位置異常
信号、４０２〜４０ｎ・・・バイアス変更信号、４１・
・・ＯＲ回路、４２１〜４２ｎ・・・バイパス弁急閉信
号、４３１〜４３．１・・・接点、４４３〜４４ｎ・・
・加算器、４５・・・定電圧発生装置。第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】蒸気発生源から復水器に至る主管路中に介在する蒸気タ
ービンをバイパスし得るように設けられたバイパス管路
に並列配置された複数個の水冷式減温器に個々に前置さ
れたバイパス弁をバイパス弁開度指令によりバイパス弁
油筒を介してシーケンシャルに作動させるタービンバイ
パス弁制御装置において、前記水冷式減温器に通流される冷却水の異常を検知する
第１の検知手段と、前記バイパス弁油筒の油圧異常を検
知する第２の検知手段と、前記バイパス弁の開度異常を
検知する第３の検知手段と、前記第１．第２．第３の各
検知手段の各異常検知出力の論理和により異常状態の系
統のバイパス弁を全閉するとともにこのバイパス弁の全
閉を補償するように当該バイパス弁以後に開かれるバイ
パス弁の開き始めバイアス値を変更するバイアス変更手
段とを設けたことを特徴とするタービンバイパス弁制御
装置。