JPS60192805A - タ−ビンのロ−タ位置監視装置 - Google Patents

タ−ビンのロ−タ位置監視装置

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JPS60192805A
JPS60192805A JP5003984A JP5003984A JPS60192805A JP S60192805 A JPS60192805 A JP S60192805A JP 5003984 A JP5003984 A JP 5003984A JP 5003984 A JP5003984 A JP 5003984A JP S60192805 A JPS60192805 A JP S60192805A
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turbine
rotor
signal
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detectors
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Hiroya Sato
佐藤 碩哉
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Toshiba Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/04Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position

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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〕 本発明はタービンにおけるロータ位置監視装置に関する
〔発明の技術的背景およびその問題点〕一般に、蒸気タ
ービン等のタービンにおいては、スラスト軸受の摩耗の
検出およびケーシングとロータとの伸び差の監視のため
にロータ位置監視装置が設けられている。
上記スラスト軸受の摩耗検出を行なうには、ロータ位M
監視装置はスラスト軸受に近接して取付番ノられ、スラ
スト軸受台に対するロータの移動量を監視し、ロータの
移動量が異常に大きくなった場合には、スラスト軸受の
摩耗が生じたものとして蒸気タービンの停止を行なう。
また、蒸気タービンの起動時においては、タービンケー
シングおよび口=りとも冷機の状態にあり1.タービン
の起動前に成程度の暖機を行なっても、タービンケーシ
ングおよび0−タとも十分な熱膨張は行なわれていない
。また、成程度のI!lIaをしても、タービンケーシ
ング、ロータとも均一な温度上昇を行なうことは不可能
であり、この時点ではタービンケーシングとロータ間に
は成程度の伸び差が生じている。そこで、このような状
態から蒸気タービンを起動し、タービンに蒸気が流れる
と、さらに上記蒸気の温度に向ってタービンケーシング
およびロータの温度上昇が開始し、タービンケーシング
およびロータに伸びが生ずる。
この場合、タービンケーシングと〇−タの材質が同一で
しかも均一に暖機されるなら伸び差は殆ど生じない番ノ
れど、一般に両者の材質は互いに異なり、また膨張係数
も異なり、タービンケーシングの形状も複雑であるため
均一な加温状態とはならない。したがって、蒸気タービ
ン起動時のタービンケーシングの伸びとロータの伸びに
は差が生ずる。
一方、蒸気タービンはタービン出力が大きい程その段落
数は多くなり、各段落を構成するノズルと羽根との軸方
向間隙は、タービンケーシングの伸びとロータの伸びの
差が成程度生じることを考慮し、また蒸気タービンの性
能の点からできるだけ小さく設計されている。したがっ
て、蒸気タービン起動時には、タービンケーシングの伸
びとロータの伸びの差を常時監視し、その差が許容値以
上とならないように蒸気タービンの昇速率或は負荷増加
率を押えて運転される。
ところで、前記ロータ位N監視装置としては、従来蒸気
タービンの制御装置が機械−油圧式であることから、機
械式のスラスト軸営岸耗法出装置が多く採用されていた
。しかし、最近の蒸気タービンの制御装置は、殆ど、電
気−油圧式が採用されるようになり、種々の保安装置、
検出装置とも電気式へと移行してきている。
しかしながら、従来の電気式のロータ位置検出装置は、
機械式に比べて信頼性が低いため、監視のみに採用する
ことはあっても、保安装置として蒸気タービンを自動的
に停止させることに使用するには問題があった。
すなわち、第1図は従来のタービンロータのロータ位置
検出装置の概略を示す図であって、タービンロータ1に
設けられた位置検出用カラー2の一側には、そのロータ
位置検出用カラー2に対向して無接石彫間隙検出器から
なる位置検出器3が取付ブラケット4に装着されている
。しかして、上記位置検出器3によってその位置検出器
3と位置検出用カラー2の間隙量が計測され、その計測
値が変換器5を介して指示計6に入力され、その間隙量
が指示されるとともに、基準値と比較され、基準値を越
えた場合に警報を発するようにしである。
したがって、上記装置においては位1検出器3によって
検出された間隙量に変化があった場合、実際にスラスト
摩耗が生じたのか位置検出器に故障が生じたのか判断が
難かしい等の問題があった。
しかしながら、スラスト軸受の摩耗聞を監視するうえで
は有効であるので、保安装置としてはより信頼性が高い
機械式のスラスト軸受摩耗検出装gI(図示せず)を別
に設けて、規定値以上の摩耗が生じた場合には上記機械
式のスラスト軸受摩耗検出装置によってタービンの停止
を行なわせ、前記位置検出器はもっばら監視装置として
のみ機能するようにしである。
したがって、このような装置においては互・いに種類が
異なる2つの位置検出装置を設けなければならない等の
問題があった。
〔発明の目的〕
本発明はこのような点に鑑み、電気式の0−タ位置検出
装置の信頼性を向上させ、しかも検出装置の異常監視を
可能とし、保安装置としても使用できるようにしたター
ビン用ロータ位置監視装置を得ることを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、タービンロータに設けられた位置検出用カラ
ーの両側に互いに対向して配設され、上記位置検出用カ
ラーとの間隙をそれぞれ検出する一対の位置検出器と、
各位置検出器からの検出信号とロータ移動量の基準値と
を比較し、その偏差信号によって警報装置およびタービ
ン停止装置にそれぞれロータ位置異常の警報信号および
タービン停止信号を出力する第一および第二の比較器と
、前記自位置検出器の検出信号を加粋する加算器と、そ
の加算器の加算信号と位置検出用カラーおよび位置検出
器間の両間隙から決まる基準値とを比較し、その偏差信
号によって検出器等の故障の存在を警報する故障警報信
号を出力する第三の比較器とを有することを特徴とする
〔発明の実施例〕
以下、第2図を参照して本発明の一実施例について説明
する。
タービンロータ1には、できるだけスラスト軸受(図示
せず)に近接した位置に位置検出用カラー2が設【ノら
れており、その位置検出用カラー2の両側には一対の位
置検出器3a、3bが互いに対向するように取付ブラケ
ット4にそれぞれ装着されている。上記取付ブラケット
4は図示しないスラスト軸受台に固定されており、また
位置検出用カラー2と自位置検出器3a、3bとの間隙
aはスラスト軸受が中間位置のとき互いに等しくなるよ
うに調整してあり、しかも上記間隙aはスラスト軸受が
摩耗しロータが移動した場合に間隙が零以下とならない
ように決定されている。
ところで、上記自位置検出器3a13bでは位置検出用
カラー2との間隙がそれぞれ検出されており、その位置
検出器3a、3bからの検出信号は変換器5a、5bに
よってアナログ量に変換され、実間隙量として検出され
、その実間隙mが表示器6a、6bでそれぞれ表示され
る。
また、前記変換器5a、5bから出力された実間隙量信
号は第一の比較器7a、7bにへカされ、そこでスラス
ト軸受摩耗警報基準値設定器8a。
8bの警報基準値と比較され、スラスト軸受の摩耗量す
なわち実間隙量の変化量が警報基準値に達すると、その
第一の比較器7a17bから警報信号が出力し、警報器
9a、9bが作動してスラスト軸受が摩耗していること
が警報される。
前記変換器5a、5bの出力信号はさらに第二の比較器
10a、10bにそれぞれ人力され、そこでトリップ基
準値設定器11a、llbのトリップ基準値と比較され
る。そして上記変換器5a。
5bからの出力信号がトリップ基準値に達すると、第二
の比較器10a、10bが作動し、タービントリップ装
置12にトリップ信号を出力もてタービンを停止せしめ
るとともに、警報器13a、13bに警報信号を出力し
、スラスト軸受がトリップ基準値まで摩耗したことが警
報される。なお、上記第二の比較器10a、10bには
、瞬時的な誤信号によるタービン停止の誤作動を防ぐた
めに微少の遅延装置が設けられており、第一の比較器7
a、7bの動作前にタービン停止信号がタービントリッ
プ装置12に加わらないようにしである。
一方、前記変換器5a、5bの出力信号は、さらに加算
器14で加篩され、その加算信号が第三の比較器15に
入力され、そこで設定器16からの基準値と比較される
。しかして、前記位置検出器3a、3b変挽器5a、5
bのいずれかに故障が生じると、加算器14の出力に変
化が生じ、設定器16からの基準値との間に差が生じ、
その偏差信号が警報器17に入力され、位置検出器3a
3b或は変換器5a、5bに故障が出たことが警報され
るとともに、トリップ装置12へのトリップ信号回路に
設けられたトリップ許可回路18a118bに上記偏差
信号が加えられ、トリップ信号回路が切り離され、ター
ビンの停止が阻止される。
すなわち、単に位置検出器3a、3b等が故障しただけ
の場合には、その都度タービンが停止することはない。
この場合、上記設定器16の基準値は、最初に設定され
た間隙aの2倍の値に成程痕の許容値を加えたものであ
る。すなわち、基準値が或一点であると電源の変動、そ
の伯の要因で故障表示がでる可能性があるため、その誤
動作をさtプるために上記電源の変動等を予め予想して
基準値が設定されている。
〔発明の効果〕
本発明は上述のように構成したので、ロータのスラスト
方向の位置を検出することができるとともに、位置検出
器と変換器の故障をも検出することができ、上記位置検
出器と変換器のいずれかに故障、が生じると故障の警報
を発し、さらにタービン・停止回路をインターロックし
、単なる位置検出器等の故障によるタービン停止の誤作
動を避けることができる。また、位置検出器は位置検出
用カラーの前後にありかつ同じ検出方法をとっているた
め信頼性が高く、一種類の位置検出装置によって単なる
位置表示のみならず、保安設備としての機能を十分果さ
せることができ、しかもタービンプラントの電気−油圧
式制御装置に使用される安定化された電源を、本装置に
使用することによって、一層その信頼性を向上せしめる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のロータ位置監視装置の概略説明図、第2
図は本発明のロータ位置監視装置の概略説明図である。 1・・・ロータ、2・・・位置検出用カラー、3a、3
b・・・位置検出器、5a、5b・・・変換器、6a、
6b・・・表示器、7a、7b・・・第一の比較器、1
0a。 10b・・・第二の比較器、12・・・トリップ装置、
14・・・加算器、15・・・第三の比較器。 出111i人代理人 猪 股 清

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、゛ タービンロータに設けられた位置検出用カラー
    の両側に互いに対向して配設され、上記位置検出用カラ
    ーとの間隙をそれぞれ検出する一対の位置検出器と、各
    位置検出器からの検出信号とロータ移動量の基準値とを
    比較し、その偏差信号によって警報装置およびタービン
    停止装置にそれぞれロータ位置異常の警報信号およびタ
    ービン停止信号を出ツノする第一および第二の比較器と
    、前記両位置検出器の検出信号を加算する加算器と、そ
    の加算器の加算信号と位置検出用カラーおよび位置検出
    器間の両間隙から決まる基準値とを比較し、その偏差信
    号によって検出器等の故障の存在を警報する故障警報信
    号を出力する第三の比較器とを有することを特徴とする
    、タービンのロータ位置監視装置。 2、 加算器の加算信号と位置検出用カラーおよび位置
    検出器間の両間隙から決まる基準値とが等しく、検出器
    等が正常であるときのみ、タービン停止信号がタービン
    停止装置に入力されることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のタービンのロータ位置監視装置。 3、 第二の比較器は微少の遅延装置が設けられている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のタービン
    のロータ位置監視装置。
JP5003984A 1984-03-15 1984-03-15 タ−ビンのロ−タ位置監視装置 Granted JPS60192805A (ja)

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