JPS6038523B2 - タ−ビン制御装置 - Google Patents
タ−ビン制御装置Info
- Publication number
- JPS6038523B2 JPS6038523B2 JP56056246A JP5624681A JPS6038523B2 JP S6038523 B2 JPS6038523 B2 JP S6038523B2 JP 56056246 A JP56056246 A JP 56056246A JP 5624681 A JP5624681 A JP 5624681A JP S6038523 B2 JPS6038523 B2 JP S6038523B2
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- JP
- Japan
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- turbine
- valve
- signal
- load signal
- pressure
- Prior art date
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/02—Arrangement of sensing elements
- F01D17/08—Arrangement of sensing elements responsive to condition of working-fluid, e.g. pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/20—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted
- F01D17/22—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical
- F01D17/24—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical electrical
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタービン制御装置に係り、特に変圧運転方式を
とる夕−ピン制御装置に関する。
とる夕−ピン制御装置に関する。
第１図は、タービン制御システムの概要を示したもので
ある。
ある。
ボィラ１で発生した蒸気は、主蒸気止め弁２、加減弁３
を通って蒸気タービン１０に供給される。タービン１川
ま通常高圧タービン１１、中圧タービン１２、低圧ター
ビン１３より構成されている。蒸気は、高圧タービン１
１で仕事をした後、再熱器１６で再び温度をあげられ、
再熱蒸気止弁１７およびィンタセプト弁１８を通ってさ
らに中圧タービン１２、低圧タービン１３で仕事をし、
復水器１９に送られて水となる。
を通って蒸気タービン１０に供給される。タービン１川
ま通常高圧タービン１１、中圧タービン１２、低圧ター
ビン１３より構成されている。蒸気は、高圧タービン１
１で仕事をした後、再熱器１６で再び温度をあげられ、
再熱蒸気止弁１７およびィンタセプト弁１８を通ってさ
らに中圧タービン１２、低圧タービン１３で仕事をし、
復水器１９に送られて水となる。
蒸気の有するエネルギーはタービン１０により回転運動
に変えられ、発電機２０を回転させる。
に変えられ、発電機２０を回転させる。
発電機により発生した電力は電力系統に供給される。な
お、図中の８はィンタセクト弁位置検出器、９はィンタ
セクト弁駆動ユニットである。タービン制御装置２２は
、タービン回転数、負荷などを制御する。タービン１０
の回転軸にとりつけられている歯車１４の回転数を速度
検出器１５により検出する。また、タービンの負荷は、
電力変換器２１により検出される。これらの検出された
信号は、制御装置２２の入力部２３に送られ、演算部２
５で処理される。
お、図中の８はィンタセクト弁位置検出器、９はィンタ
セクト弁駆動ユニットである。タービン制御装置２２は
、タービン回転数、負荷などを制御する。タービン１０
の回転軸にとりつけられている歯車１４の回転数を速度
検出器１５により検出する。また、タービンの負荷は、
電力変換器２１により検出される。これらの検出された
信号は、制御装置２２の入力部２３に送られ、演算部２
５で処理される。
演算部２５では、タービンの回転数、負荷などを制御す
るため、主蒸気止め弁２、加減弁３，２６など複数の弁
の弁位置を演算し、その位置になるように、各弁を駆動
制御する。弁の駆動信号は、出力部２４により、主蒸気
止め弁駆動ユニット５、加減弁駆動ユニット７，２８な
ど各弁の駆動ユニットを駆動する。
るため、主蒸気止め弁２、加減弁３，２６など複数の弁
の弁位置を演算し、その位置になるように、各弁を駆動
制御する。弁の駆動信号は、出力部２４により、主蒸気
止め弁駆動ユニット５、加減弁駆動ユニット７，２８な
ど各弁の駆動ユニットを駆動する。
弁の動きは主蒸気止め弁位置検出器４、加減弁位置検出
器６，２７など各弁の位置検出器により検出され、制御
装置２２の入力部２３にフィードバックされて、弁の位
置を定位化する。第２図は、制御装置２２の演算部２５
の一部を詳細に示したものである。
器６，２７など各弁の位置検出器により検出され、制御
装置２２の入力部２３にフィードバックされて、弁の位
置を定位化する。第２図は、制御装置２２の演算部２５
の一部を詳細に示したものである。
前記演算部２５はアナ。グ、デジタルのいずれにより構
成されてもよいが、ここではアナログ回路で実現する例
について説明する。第２図は制御装置の演算部２５の全
てを図示してはおらず、本発明の開度信号修正機能を中
心として示している。これはタービン入口の加減弁３，
２６を制御するための回路構成である。タービン回転数
は速度検出器１５により検出される。検出された美速度
信号Ｎは、速度設定器３１で設定される設定速度信号Ｎ
ｏと比較部３２で比較される。得られた偏差量△Ｎ（△
Ｎ＝Ｎｃ−Ｎ）は認定率演算部３３に伝えられる。
成されてもよいが、ここではアナログ回路で実現する例
について説明する。第２図は制御装置の演算部２５の全
てを図示してはおらず、本発明の開度信号修正機能を中
心として示している。これはタービン入口の加減弁３，
２６を制御するための回路構成である。タービン回転数
は速度検出器１５により検出される。検出された美速度
信号Ｎは、速度設定器３１で設定される設定速度信号Ｎ
ｏと比較部３２で比較される。得られた偏差量△Ｎ（△
Ｎ＝Ｎｃ−Ｎ）は認定率演算部３３に伝えられる。
調定率演算部３３では、あらかじめ設定された速度議定
率６に相当したゲインが乗算され、得られた積は加算部
３５に伝えられる。加算部３５では、前記積に、負荷設
定器３４で設定された信号Ｐｏを加え、負荷信号Ｐ６を
つくる。なお、速度議定率６とは、速度（発電機が電力
系統と接続されて同期運転を行っているときは、系統の
周波数に相当する）が設定値（定格値）から何％ずれる
と全負荷変化させるかという値である。
率６に相当したゲインが乗算され、得られた積は加算部
３５に伝えられる。加算部３５では、前記積に、負荷設
定器３４で設定された信号Ｐｏを加え、負荷信号Ｐ６を
つくる。なお、速度議定率６とは、速度（発電機が電力
系統と接続されて同期運転を行っているときは、系統の
周波数に相当する）が設定値（定格値）から何％ずれる
と全負荷変化させるかという値である。
例えば、５％の認定率とは、５％の速度偏差があれば、
１００の負荷を変えることを意味する。
１００の負荷を変えることを意味する。
すなわち、この系統では、１００％員横運転中に系統周
波数（速度）が５％上昇したと仮定すると、周波数を安
定に保つために０％迄負荷が絞られる。負荷信号Ｐｇは
、負荷制限器３６で設定された負荷制限値ＰＬと低値優
先回路３７で比較され、低い方の信号が最終負荷信号（
または、弁関度目標信号）Ｐとなる。この最終負荷信号
Ｐ、負荷分配器３８，４２で各弁の負担量に応じて配分
されて、各弁の流量を決定し、各弁の弁位置を制御する
。負荷分配器３８の出力は、比較器３９で、位置変換部
４１からの弁位置フィードバック信号と比較される。
波数（速度）が５％上昇したと仮定すると、周波数を安
定に保つために０％迄負荷が絞られる。負荷信号Ｐｇは
、負荷制限器３６で設定された負荷制限値ＰＬと低値優
先回路３７で比較され、低い方の信号が最終負荷信号（
または、弁関度目標信号）Ｐとなる。この最終負荷信号
Ｐ、負荷分配器３８，４２で各弁の負担量に応じて配分
されて、各弁の流量を決定し、各弁の弁位置を制御する
。負荷分配器３８の出力は、比較器３９で、位置変換部
４１からの弁位置フィードバック信号と比較される。
その偏差信号は、調節制御部４０１こより弁駆動信号に
変えられて弁駆動ユニット７により加減弁３を調整する
。加減弁３の動きは、位置検出器６により検出され、位
層変換部４１を経てフィードバックされ、弁位置を安定
に制御する。通常、弁は複数個であり、他の加減弁も同
様に制御される。即、前記負荷分配器４２の出力は、比
較部４３で、位置変換部４５からの弁位置フィードバッ
ク信号と比較される。その偏差信号は、調節制御部４４
により弁駆動信号に変換され、弁駆動ユニット２８によ
り加減弁２６を調整する。
変えられて弁駆動ユニット７により加減弁３を調整する
。加減弁３の動きは、位置検出器６により検出され、位
層変換部４１を経てフィードバックされ、弁位置を安定
に制御する。通常、弁は複数個であり、他の加減弁も同
様に制御される。即、前記負荷分配器４２の出力は、比
較部４３で、位置変換部４５からの弁位置フィードバッ
ク信号と比較される。その偏差信号は、調節制御部４４
により弁駆動信号に変換され、弁駆動ユニット２８によ
り加減弁２６を調整する。
この加減弁２６の動きは、位置検出部２７により、位置
変換部４５を経てフィードバックされ、弁＆直を安定に
制御する。なお、低値優先回路３７で負荷信号Ｐｇが優
先されているときは、調速運転と呼ばれ、一方、負荷制
御信号ＰＬが優先されているときは、負荷制限運転と呼
ばれている。なお、前述の弁駆動機構において、弁の非
線形補償要素は図示していないが、周知のように、これ
は負荷分配器３８，４２あるいは位置変換器４１，４５
に内蔵されている。負荷分配器３８，４２は、タービン
の運転モードを変更するためのものである。ここで最終
負荷信号Ｐと発電機出力の関係は、タービン流入蒸気圧
力を定格値としたときは、第３図Ａに示す様な凸凹のあ
る曲線となる。
変換部４５を経てフィードバックされ、弁＆直を安定に
制御する。なお、低値優先回路３７で負荷信号Ｐｇが優
先されているときは、調速運転と呼ばれ、一方、負荷制
御信号ＰＬが優先されているときは、負荷制限運転と呼
ばれている。なお、前述の弁駆動機構において、弁の非
線形補償要素は図示していないが、周知のように、これ
は負荷分配器３８，４２あるいは位置変換器４１，４５
に内蔵されている。負荷分配器３８，４２は、タービン
の運転モードを変更するためのものである。ここで最終
負荷信号Ｐと発電機出力の関係は、タービン流入蒸気圧
力を定格値としたときは、第３図Ａに示す様な凸凹のあ
る曲線となる。
これは負荷分配器３８，４２で補正しされない等の理由
によるものである。なお、直線Ａ′は定格圧力としたと
きの理想特性である。前述の凸凹のある曲線Ａを直線Ｎ
に補正する為に第一段后圧力補正という機能が使用され
る。
によるものである。なお、直線Ａ′は定格圧力としたと
きの理想特性である。前述の凸凹のある曲線Ａを直線Ｎ
に補正する為に第一段后圧力補正という機能が使用され
る。
この方式は、第一段后蒸気圧力が、静特性的には発電機
出力に比例し、動特性的には、発電機出力に比較して応
答が速いことに着目したものである。この第一段后圧力
補正を行なうためのブロック図を第４図に示す。同図に
おいて、Ｐは最終負荷信号Ｆは第一段后圧力、Ｐ′は修
正最終負荷信号、４６は比較部、４７は乗算器、４８は
乗算器４７のゲインを設定する定数設定器、４９は加算
器である。動作時には、最終負荷信号Ｐと第一段后圧力
Ｆとを、比較部４６でつなぎ合わせ、その差を乗算器４
７に加え、定数設定器４８の定数Ｋを乗ずる。
出力に比例し、動特性的には、発電機出力に比較して応
答が速いことに着目したものである。この第一段后圧力
補正を行なうためのブロック図を第４図に示す。同図に
おいて、Ｐは最終負荷信号Ｆは第一段后圧力、Ｐ′は修
正最終負荷信号、４６は比較部、４７は乗算器、４８は
乗算器４７のゲインを設定する定数設定器、４９は加算
器である。動作時には、最終負荷信号Ｐと第一段后圧力
Ｆとを、比較部４６でつなぎ合わせ、その差を乗算器４
７に加え、定数設定器４８の定数Ｋを乗ずる。
得られた積を、加算器４９において、最終負荷信号Ｐに
加えて、修正最終負荷信号Ｐ′とし、負荷分配器（第２
図の３８，４２など）に供給する。一方、タービン発電
機の運転方式としては、変圧運転と呼ばれている方式が
ある。
加えて、修正最終負荷信号Ｐ′とし、負荷分配器（第２
図の３８，４２など）に供給する。一方、タービン発電
機の運転方式としては、変圧運転と呼ばれている方式が
ある。
これは、発電機出力が、タービン流入蒸気圧力と弁開度
の積に比例するという関係に着目し、弁関度を一定とし
ておき、タービン流入蒸気圧力を変化させて、発電機出
力を変化させるものである。タービン流入蒸気圧力が定
格より低い時の、最終負荷信号Ｐと発電機出力の関係を
みると、第３図の曲線Ｂのように、凸凹のある特性とな
る。なお直線Ｂは、この場合の理想特性である。この様
に、タービン流入蒸気圧力が下って、その発電機出力特
性が曲線Ｂのようになったときにも、定格蒸気圧力の場
合と同じ発電機出力を得るように第一段后補正が動作す
る。したがって、この場合は、第３図から明らかなよう
に、最終負荷信号Ｐを、定格蒸気圧力が供給されるとき
のＰａから大幅にＰｂに設定しなければならない。
の積に比例するという関係に着目し、弁関度を一定とし
ておき、タービン流入蒸気圧力を変化させて、発電機出
力を変化させるものである。タービン流入蒸気圧力が定
格より低い時の、最終負荷信号Ｐと発電機出力の関係を
みると、第３図の曲線Ｂのように、凸凹のある特性とな
る。なお直線Ｂは、この場合の理想特性である。この様
に、タービン流入蒸気圧力が下って、その発電機出力特
性が曲線Ｂのようになったときにも、定格蒸気圧力の場
合と同じ発電機出力を得るように第一段后補正が動作す
る。したがって、この場合は、第３図から明らかなよう
に、最終負荷信号Ｐを、定格蒸気圧力が供給されるとき
のＰａから大幅にＰｂに設定しなければならない。
前述のことから明らかなように、最終負荷信号は弁関度
に比例するので、この場合は弁開度を大幅に開方向に開
かなければならない。しかし、このような大幅な弁関度
制御は高圧運転では許されないことである。本発明の目
的は、タービン流入蒸気圧力が変化した時にも、第３図
に示す特性曲線Ｂの凸凹を直線化して理想特性Ｂ′とす
るような第一段后圧力補正機能を備えたタービン制御装
置を提供することである。
に比例するので、この場合は弁開度を大幅に開方向に開
かなければならない。しかし、このような大幅な弁関度
制御は高圧運転では許されないことである。本発明の目
的は、タービン流入蒸気圧力が変化した時にも、第３図
に示す特性曲線Ｂの凸凹を直線化して理想特性Ｂ′とす
るような第一段后圧力補正機能を備えたタービン制御装
置を提供することである。
本発明は、タービン流入蒸気圧力と発電機出力が比例す
ること、及び発電機出力が第一段后圧力に比例すること
に着目し、最終負荷信号Ｐをタービン流入蒸気圧力に比
例させるように構成した点に、特徴がある。
ること、及び発電機出力が第一段后圧力に比例すること
に着目し、最終負荷信号Ｐをタービン流入蒸気圧力に比
例させるように構成した点に、特徴がある。
第５図に本発明の一実施例のブロック図を示す。
図において、第４図および第５図と同一の符号は同一ま
たは同等部分をあらわす。５０は比較器、５１は乗算器
、７川ま第一段后圧力補正部である。
たは同等部分をあらわす。５０は比較器、５１は乗算器
、７川ま第一段后圧力補正部である。
第一段后圧力補正部７０では、まず最終負荷信号Ｐに、
測定したタービン流入蒸気圧力とその定格値との比Ｍを
乗算する。この積Ｐ×Ｍを最終負荷信号Ｐの代りに比較
器５０１こ入力し、前記積と第一段后蒸気圧力Ｆとをつ
き合わせて両者の差をとる。
測定したタービン流入蒸気圧力とその定格値との比Ｍを
乗算する。この積Ｐ×Ｍを最終負荷信号Ｐの代りに比較
器５０１こ入力し、前記積と第一段后蒸気圧力Ｆとをつ
き合わせて両者の差をとる。
そして、得られた差に、乗算器４７においてゲインＫを
乗じたものを、加算器４９において、最終負荷信号Ｐに
加えて修正最終負荷信号Ｐ′とする。この修正最終負荷
信号Ｐ′を、負荷分配器３８，４２に渡す。これ以降の
処理は従来技術と同じである。本発明は、タービン流入
蒸気圧力に比例させた最終負荷信号を用いて、第一段后
圧力補正を実施するものである。換言すれば、本発明で
は、最終負荷信号Ｐに、タービン流入蒸気圧力の測定値
と定格値との比を乗算することにより、第３図に示す特
性直線Ｂ′を求め、これを目標値として第一段后補正を
実施するため、変圧運転にも有効な第一段后圧力補正機
能が得られる。
乗じたものを、加算器４９において、最終負荷信号Ｐに
加えて修正最終負荷信号Ｐ′とする。この修正最終負荷
信号Ｐ′を、負荷分配器３８，４２に渡す。これ以降の
処理は従来技術と同じである。本発明は、タービン流入
蒸気圧力に比例させた最終負荷信号を用いて、第一段后
圧力補正を実施するものである。換言すれば、本発明で
は、最終負荷信号Ｐに、タービン流入蒸気圧力の測定値
と定格値との比を乗算することにより、第３図に示す特
性直線Ｂ′を求め、これを目標値として第一段后補正を
実施するため、変圧運転にも有効な第一段后圧力補正機
能が得られる。
第１図はタービン制御システムの概略図、第２図は第１
図のタービン制御装置の一部詳細ブロック図、第３図は
第一段后圧力補正機能を説明するための発電機出力特性
図、第４図は従来の第一段后圧力補正装置のブロック図
、第５図は本発明の一実施例のブロック図である。 ４７，５１・・・乗算器、４８・・・定数設定器、４９
・・・加算器、５０・・・比較器、３８，４２・・・負
荷分配器、Ｐ・・・最終負荷信号、Ｐ′修正最終負荷信
号、Ｆ・・・第一段后圧力。 第３図 第４図 第１図 第２図 第５図
図のタービン制御装置の一部詳細ブロック図、第３図は
第一段后圧力補正機能を説明するための発電機出力特性
図、第４図は従来の第一段后圧力補正装置のブロック図
、第５図は本発明の一実施例のブロック図である。 ４７，５１・・・乗算器、４８・・・定数設定器、４９
・・・加算器、５０・・・比較器、３８，４２・・・負
荷分配器、Ｐ・・・最終負荷信号、Ｐ′修正最終負荷信
号、Ｆ・・・第一段后圧力。 第３図 第４図 第１図 第２図 第５図
Claims (1)
- １ 適宜の手段によつて得られた蒸気タービンの最終負
荷信号、およびタービン流入蒸気圧力とその定格値との
比を入力とする第１乗算器と第１乗算器の積出力および
第１段后圧力の差を得る比較器と、前記比較器の出力に
予定の定数を乗算する第２乗算器と、第２乗算器の積出
力を前記最終負荷信号に加算する加算器と、前記加算器
の出力を修正最終負荷信号として負荷分配器に供給して
該当する弁の開度を制御する手段とを具備したことを特
徴とするタービン制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56056246A JPS6038523B2 (ja) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | タ−ビン制御装置 |
| US06/367,674 US4461152A (en) | 1981-04-16 | 1982-04-12 | Control apparatus for steam turbine |
| EP82103150A EP0063360B1 (en) | 1981-04-16 | 1982-04-14 | Control apparatus for steam turbine |
| CA000400988A CA1190303A (en) | 1981-04-16 | 1982-04-14 | Control apparatus for steam turbine |
| DE8282103150T DE3272830D1 (en) | 1981-04-16 | 1982-04-14 | Control apparatus for steam turbine |
| AU82653/82A AU538786B2 (en) | 1981-04-16 | 1982-04-15 | Control apparatus for steam turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56056246A JPS6038523B2 (ja) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | タ−ビン制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57171008A JPS57171008A (en) | 1982-10-21 |
| JPS6038523B2 true JPS6038523B2 (ja) | 1985-09-02 |
Family
ID=13021728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56056246A Expired JPS6038523B2 (ja) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | タ−ビン制御装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4461152A (ja) |
| EP (1) | EP0063360B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6038523B2 (ja) |
| AU (1) | AU538786B2 (ja) |
| CA (1) | CA1190303A (ja) |
| DE (1) | DE3272830D1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4593364A (en) * | 1983-10-03 | 1986-06-03 | Westinghouse Electric Corp. | Floating deadband for speed feedback in turbine load control |
| US4658590A (en) * | 1984-12-28 | 1987-04-21 | Hitachi, Ltd. | Steam turbine governor system and method of controlling the same |
| US4878348A (en) * | 1988-09-28 | 1989-11-07 | Westinghouse Electric Corp. | Turbine governor valve monitor |
| JP2758047B2 (ja) * | 1989-11-22 | 1998-05-25 | 積水化学工業株式会社 | 建築用水切り材 |
| US5361585A (en) * | 1993-06-25 | 1994-11-08 | General Electric Company | Steam turbine split forward flow |
| US6719523B2 (en) | 2001-11-15 | 2004-04-13 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for steam turbine speed control |
| EP2131013A1 (de) * | 2008-04-14 | 2009-12-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbinensystem für ein Kraftwerk |
| DE102012208506A1 (de) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Steuern der Zufuhr von Arbeitsfluid zu einer Turbine mittels einer ventilindividuellen Ansteuerung von mehreren Ventilen |
| US8925319B2 (en) * | 2012-08-17 | 2015-01-06 | General Electric Company | Steam flow control system |
| CN103114874B (zh) * | 2013-02-07 | 2015-04-22 | 粟永快 | 子母式双轮转子汽动力机 |
| JP7232043B2 (ja) | 2018-12-28 | 2023-03-02 | 三菱重工業株式会社 | 蒸気弁、及び発電システム |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3097490A (en) * | 1963-07-16 | Callan | ||
| DE1776148A1 (de) * | 1968-09-28 | 1971-09-30 | Licentia Gmbh | Verfahren zur Regelung von Dampfturbinen |
| US3572958A (en) * | 1969-05-27 | 1971-03-30 | Gen Electric | Electrohydraulic control with throttle pressure compensator |
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