JPS6033964B2 - タ−ビン発電機の出力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は負荷しや断時あるいは系統事故時にタービン発
電機の回転数上昇を抑制するタービン発電機の出力制御
装置に関する。

近年の電力需要の増大に伴い、電力系統の拡大とともに
経済的要因からタービン発電機ユニットの大容量化の傾
向が見られる。

大容量化につれてタービン発電機の慣性定数は相対的に
減少するため、負荷しや断時のタービン発電機の回転数
上昇を一定値以内に抑制するのが困難となってきている
。最近の大容量火力機ではこのため機械的な保護を目的
としたロードセンシング装置を備えているのが一般的で
ある。このロードセンシング装置は第１図に示すロジッ
ク回路によって負荷しや断時にタービンの加減弁および
インターセプト弁を急閉させて回転数の上昇を一定値以
内に抑えることを意図している。

第１図について説明する。本装置では発電機の電気的出
力Ｐｅ、タービンの再熱蒸気圧力ＰＨおよび発電機電流
１の３つの物理量を検出する。３つの物理量はそれぞれ
の判定回路１〜３によって設定値Ｋ，〜Ｋ３と比較され
判定される。

発電機出力Ｐｅが設定値Ｋ，より４・であれば判定回路
１から信号が出される。判定回路２，３に関しても同様
で、図に示された大小関係の条件が成立すれば信号が出
される。再熱蒸気圧力ＰＨに関する判定回路２の出力は
ホールド回路４によって１〜本ｅｃの一定時間保持され
る。５，６はＡＮＤ回路で、条件が成立すればインター
セプト弁あるいは加減弁を全閉させる指令を出す。

負荷しや断が生ずるとタービン発電機が系統から分離さ
れるため発電気出力Ｐｅと発電機電流は零となる。

このとき再熱蒸気圧力ＰＨが設定値Ｋ２以上であれば判
定回路１〜３が動作しともに信号が出力される。すると
ＡＮＤ回路５と６がともに条件成立でそれぞれインター
セプト弁全閉、加減弁全閉の指令を出し、タービン出力
は急速に減少するため回転数の上昇は抑制されることに
なる。しかし、この従来のロードセンシング装置にはつ
ぎのような欠点がある。すなわち、本装置の本来の対象
ではない系統事故時においても判定回路１と２の条件が
成立し、ＡＮＤ回路５の条件成立によってインターセプ
ト弁が全閉されることである。系統事故時の回転数上昇
は負荷しや断時に比較してわずかであり、また一度イン
ターセプト弁が全閉すると従来の装置では１〜２秒間は
少くとも全閉状態が続くためタービン発電機が系統に接
続されたまま回転数の大幅な低下を招くこととなって系
統側へ与える影響が大きい。一方、系統事故時のタービ
ン発電機の加速脱調防止対策の１つとして最近では、タ
ービン出力の一時的な制限を行うことが考えられている
。

これは一般的にはタービンの高速バルブ制御と呼ばれて
いる方法で、事故発生後インターセプト弁を急速全開し
、短時間後に出来るだけ早くインターセプト弁を再開復
帰させることにより、タービン出力の一時的な制限を行
うものである。この方法は本来機械的な保護上の目的と
して設置されたインターセプト弁の機能を電力系統の過
渡安定度向上対策として積極的に使用するものと言える
。本発明は従来のロードセンシング装置の作動対象を本
来の負荷しや断時のみに制限するとともに、必要に応じ
て過渡安定度対策としての高速バルブ制御を実現するタ
ービン発電機の出力制御装置を提供する。本発明を第２
図にブロック図で示す一実施例を用いて説明する。

第２図の上半分の破線で囲まれた部分が新しく追加され
た安定度向上対策としての高速バルブ制御のロジックで
あり、下半分が修正されたロードセンシング装置のロジ
ックである。下半分のロードセンシング装置においては
ＡＮＤ回路７が追加された。上半分の高速バルブ制御装
置のロジックは発電機出力Ｐｅと発電機電流１の２つの
物理量を検出してそれぞれ判定回路８，９へ入力する。
判定回路８，９の出力はＡＮＤ回路１ ０へ入力される
。同回路の出力は切換スイッチ１ １を介してＯＲ回路
１ ２とタイマー１３へ導かれる。ＯＲ回路１２ではロ
ードセンシング装置のＡＮＤ回路５と高速バルブ制御装
置からの信号の両方を受けてＯＲ条件成立にてタービン
のインターセプト弁を急速全閉させる信号ｂｌを出力す
る。タイマー１３は高速バルブ制御ロジックによるイン
ターセプト弁全閉開始後あらかじめ設定された一定時間
後にインターセプト弁を再開させる信号ａを出力する。
本発明の作用を説明するにあたり、負荷しや断の場合と
系統事故の場合の２つの場合に分ける。

‘１｝ 負荷しや断の場合負荷しや断時には発電機出力
Ｐｅ、発電機電流１ともに零となるのでその時の再熱蒸
気圧力ＰＨが設定値ＫＬ２以上であればＡＮＤ回路５，
６，７の条件成立によって加減弁（閉信号ｂ２による）
とインターセプト弁の両方が急速全閉され回転数の上昇
が抑制される。

この場合判定回路８の設定値Ｋ８，を事前の発０ 電機
電流以上としておけば判定回路８の条件は成立せずＡＮ
Ｄ回路１０の出力はない。

従って高速バルブ制御装置は作動しない。‘２’系統事
故の場合 系統事故が発生すると一般に発電気出力Ｐｅが減少し、
発電機電流１は増大する。

従って判定回路８の設定値ＫＥ，を事前の発電機電流よ
り大きく適切な値であれば事故時に判定回路８，９が条
件成立となってＡＮＤ回路１０の条件も成立する。ここ
で切換スイッチ１ １がＯＮの状態であればＯＲ回路１
２を介してインターセプト弁のみ急速全閉の指令ｂｌが
出される。全閉開始と同時にタイマー１３が作動するた
め一定時間後にはインターセプト弁は開信号ａにより再
開されタービン発電機は初期の負荷運転に復帰する。こ
の場合、ロードセンシング装置では、判定回路３の条件
は成立しないのでＡＮＤ回路５と６の出力は無く、加減
弁は全閉とはならない。

なお、対象とするタービン発電機の安定度向上対策とし
ての高速バルブ制御装置が当面不要であれば切換スイッ
チ１１をＯＦＦとしておけばよい。以上、説明したよう
に本発明によれば、 ‘１｝ タービン発電機の機械的な保護を目的としたロ
ードセンシング装置が系統事故時に作動することを防止
することができるとともに、■ 必要に応じて系統過渡
安定度向上対策としての高速バルブ制御の機能を付加す
ることができる。

しかも｛３｝ ロードセンシング装置と高速バルブ制御
の役割をそれぞれ負荷しや断時と系統事故時のどちらか
一方のみに明確に限定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のロードセンシング装置を示すブロック図
、第２図は本発明のタービン発電機の出力制御装置の一
実施例を示すブロック図である。 １，２，３，８，９・・・・・・判定回路、４・・・・
・・ホールド回路、５，６，７，１ ０・・・・・・Ａ
ＮＤ回路、１１・・…・切襖スイッチ、１２・・・…Ｏ
Ｒ回路、１３・・・…タイマーｏ第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ボイラより発生する蒸気により回転するタービンと
   、このタービンにより駆動されるタービン発電機を有す
   る火力発電所に於て、タービン発電機の電気的出力と発
   電機電流とタービンの再熱蒸気圧力を検出する手段を有
   し、電気的出力の低下と発電機電流の増加とがともに成
   立した時にインターセプト弁を急速閉鎖するよう作動す
   る第１の装置と、再熱蒸気圧力が所定値以上の場合を条
   件として、発電機電流が低下した時に加減弁を、発電機
   電流と発電機の電気的出力とがともに低下した時にイン
   ターセプト弁を急速閉鎖するよう作動する第２の装置と
   から成るタービン発電機の出力制御装置。