JPS6011201B2 - タ−ビンの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタービンの制御装置の改良に係るものである。

タービンにおいてはある部分の蒸気圧力が正規の値から
変化すると正常な運転ができなくなる場合がある。例え
‘打復水型の蒸気タービンにおいては、タービン排気室
の真空度が低下（即ち排気室の圧力が上昇）すると、低
圧翼にかかる抵抗が大となるため、低圧翼の強度上の問
題からそのままの状態での運転は不可能となる。このよ
うに圧力が適正状態から変化した場合に対しては、変化
が一定限度を超えるとタービンを停止する保護袋底を設
けるか、あるいはその変化に応じてタービンの負荷を減
少させて運転を続けるようになされている。後者の手段
を実現させるのがいわゆる負荷制限装置であり、従来の
ものには次に示す如き短所が存在する。即ちその１つは
、圧力が適正値まで回復した場合に自動的に負荷を上昇
させることができず、負荷の上昇を行なうには、まず速
度制御装置の設定をその時の負荷まで下げる操作を行な
い、負荷の制御が速度制御装置で行なわれるようにして
から負荷制限装置を解放則ちリセットし、ここで再び速
度制御装置の設定を上昇させる必要がある点である。ま
た他の欠点として負荷制限装置を復水器の真空度低下に
応じ作用するようにした場合、タービン起動時には排気
室は真空度が完全に低下しているため、この低真空度に
よって負荷制限装置が作動しないように、これを手動で
速度制御装置から切離し、真空度が所定値まで、上昇し
てから自動的に作動状態に復帰するようになす必要があ
るという点が挙げられる。本発明は負荷制限装置におけ
る上述の如き欠点を解消することを目的とするものであ
る。第１図は本発明を復水タービンの真空度低下時の負
荷制限装置に応用した１つの具体例の機構を示す概略構
成であり、１はタービン本体、２は発電機、３は復水器
を示す。

タービン出力の調整は蒸気加減弁４によりなされ、該加
減弁はこれに結合されたサーボモータ５によりその閥度
を変える。サーボモータ５は６で示した周知の速度制御
装置により２次油管磯Ｓに確立された２次油圧に応じて
蒸気加減弁４の開度を決めるようになされている。復水
器３には真空度低下時の負荷制限装置Ｖが組合わされて
おり、該制限装置Ｖは真空度の低下に応じ２次油圧を低
下させるように管路Ｓに結合される。この負荷制限装置
の機構をその作用とともに説明すると、まず、復水器の
内圧の変化は、レギュレータの噴射管弁７のべローズ８
に作用して噴射管９の位置を変える。復水器内の圧力が
上昇した場合はべローズは圧縮されレバー１０がボート
ａ，ｂの中央位置にあった噴射管９をボートａ側に変位
させる。ボートａ側に変位させられた噴射管９よりの加
圧流体はピストン１ １の下側に作用しピストンを上方
に押しこれによってピストンに結合されたレバー１３を
点１４を中心として上方に揺動させる。

圧力設定シリンダ１２は２次油の管路Ｓと接続した管路
１５とつながるボート１６を備え、内部にはばね１７に
よって上方に付勢されたピストン１８を有する。

ピストン１８は中空であり管路１５からの圧力油が内部
に入れるようになっておりまた下方部には流出ボート１
９を有しかつ流出ボートの開閉はピストンに摺動競合す
るスリーブ２０のボート２１との相対位置の変化により
なされる。管路１５の圧力が上るとピストンはばね１７
に抗して下に動くが、流出ボート１９がスリーフのボー
ト２１と合うと圧力油の流出が生ずるため、管路１５の
圧力はボート１９と２１が合って圧力油の流出が生ずる
直前の位置までピストンをばね１７に抗して下降せしめ
る圧力が最大値となる。従って圧力設定シリンダｉ２は
スリーブの位置に応じ管路１５の圧力を設定する。スリ
ーブ２０はしバー１３と結合されており、従って前述の
如くレバーが上方に揺動するとスリーブも上昇し圧力設
定シリング１２の設定値を下げこれに応じ管路１５及び
これに接続された２次油管路Ｓの圧力を下げタービンの
負荷の制限を行なうふ尚、ピストン１１の変位はリンク
２２、ばね２３、レバー２４を介し噴射管９の位置を元
の中立位置とするようにフィードバックされ新しい平衡
状態が得られる。

復水器の真空度が回復すると上述のものとは反対の動作
によって圧力設定シリンダ１２の設定値は上昇する。

しかしながらこの設定値が速度制御装置６により設定さ
れた圧力を上回っても圧力設定シリング１２の機構上お
のずから管略１５の圧力を速度制御装置６によって設定
されている管路２５の２次油圧より上昇させることはな
く、従って速度制御装置６により設定された圧力と圧力
設定シリンダ１２により設定された圧力のいずれか小さ
い方がサーボモータ５に作用し、蒸気加減弁４の関度を
左右することになる。本発明においては上述の如き構成
としたため負荷制限装置の作動特性を適宜に選定するこ
とにより従来の装置に伴なう前述の短所を解消すること
ができる。

その一例を第２図に示した特性線図を参照し説明する。
なお第２図において ・ Ａ，Ｂ，Ｇ，日は正規の真空度（真空圧が最も低い
状態）がＢのときある真空度を表わすもの・ Ｃは真空
度がＡのとき、負荷制限装置Ｖによって造られる管路１
５の２次油圧の値・ Ｄは真空度がＢのとき、負荷制限
装置Ｖによって造られる管路１５の２次油圧の値・ Ｅ
は速度制御装置開度が０％のとき、速度制御装置６によ
って造られる管路２５の２次油圧の値・ Ｆは速度制御
装置関度が１００％のとき、速度制御装置６によって造
られる管路２５の２次油圧の値・ Ｐは２次油圧 ・ Ｎ‘まタービン出力 である。

速度制御装置により設定される管路２５の２次油圧はタ
ービンの負荷と比例関係にあり、速度制御装置６の開度
０〜１００％に対しＥ〜Ｆの変化をなす。一方負荷制限
装置Ｖの作動特性は真空度のＡからＢの変動範囲に対し
２次油圧がＣからＤに変化するように設定される。起動
時の様に復水器の真空度が低い時には負荷制限装置によ
り設定される２次油圧はＣにあり速度制御装置により決
定される２次油圧より△ＰＩだけ高いため、速度制御装
置が優先して蒸気加減弁を制御する。１００％負荷運転
時において真空度が正規の値Ｂにあれば負荷制限装置に
よる２次油圧設定は○となり速度制御装置により決定さ
れる２次油圧は△Ｐ２だけ低い値で設定されているため
速度制御装置が優先して制御を行なう。

この状態において真空度が何らかの理由によりＧまで低
下すると負荷制限装置の２次油圧の設定値は速度制御装
置によるものより△Ｐ３だけ低く、従って負荷制限装置
が優先して蒸気加減弁を制御して△ＮＩだけタービンの
蒸気出力を減少させた状態で運転を続けることになる。
本発明においては負荷制限装置が作用しても速度制御装
置の開度を変えることなく、従って正規運転では１００
％に維持されたままであり、例えば図示の具体例で日の
点まで真空度が回復すると直ちに△Ｎ２だけタービンの
蒸気出力が回復する。

また復水タービンに応用した場合起動時には速度制御装
置が優先的に作用するようになせるから負荷制限装置の
切雛いま必要でなく、従来の装置の短所は解消される。
尚、本発明はまた、背圧タービンのタービン出口圧力の
制御やタービン入口圧力を制御するいわゆる前圧制御に
も利用でき、また圧力の感知をなす部分を差圧型とする
と例えば柚気タービンにおける抽気ラインの差圧制御に
も利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を復水タービンに応用した１つの具体例
を示す概略構成図：第２図は第１図の例に用いた負荷制
限装置の特性を表わす線図である。 １・・・・・・タービン本体、３・・・・・・復水器、
４・・…・蒸気加減弁、５・・・・・・サーボモータ、
６・・・・・・速度制御装置、１２・…・０シリンダ、
１５・・・…管路、１６・・・…シリンダのボート、１
７……ばね、１８……ピストン、１９……流出ボート、
２０……スリーブ、２１……スリーブのボート、２５…
…管路、Ｓ・・・・・・２次油管路、Ｖ・・・・・・負
荷制限装置。 ギー図才２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タービンに供給される蒸気を制御する蒸気加減弁と
   、該加減弁を開閉させるサーボモータと、該サーボモー
   タに接続されサーボモータにその入力信号としての油圧
   を作用させる２次油管路と、タービンのロータの速度に
   応じ２次油管路内の２次油圧を設定する速度制御装置と
   、前記２次油管路と連通された管路内の圧力をタービン
   の入口蒸気圧力ないし排気蒸気圧力に応じて設定する負
   荷制限装置から構成し、前記サーボモータに２次油管路
   内の速度制御装置によつて設定される油圧又は負荷制限
   装置によつて設定される油圧のいずれか低い方の油圧が
   作用するようにしたことを特徴とするタービンの制御装
   置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のタービンの制御装置
   において、前記負荷制限装置を、前記２次油管路に接続
   された管路と、該管路と接続したポートを有するシリン
   ダと、シリンダ内に収められ前記ポートを介し加圧流体
   の供給を受けるとシリンダより突出する方向に移動する
   中空のピストンと、該ピストンをシリンダ内に引込める
   方向に付勢するばねと、前記ピストンに設けられた流出
   ポートと、該流出ポートと位置が合うことにより流出ポ
   ートより加圧流体がピストン外に逃げることを許容する
   ポートを有するスリーブと、タービンの入口蒸気圧ない
   し排気、蒸気圧の変化に応じ前記スリーブの位置を変化
   させるレギユレータから構成したことを特徴とするター
   ビンの制御装置。 ３ 特許請求の範囲第１又は２項に記載のタービンの制
   御装置において、負荷制限装置は、タービンの復水器の
   真空度の低下を検知しこの低下に応じて前記管路内の圧
   力設定を低下させる真空低下負荷制限装置であることを
   特徴とするタービンの制御装置。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載のタービンの制御装置
   において、負荷制限装置は、起動時の真空度及び正規運
   転時の正常な真空度における前記管路内の圧力設定を、
   速度制御装置の開度０及び１００％時の２次油管路内の
   圧力よりそれぞれ高くするようにしたことを特徴とする
   タービンの制御装置。