JPS63120803A

JPS63120803A - タ−ビン制御装置

Info

Publication number: JPS63120803A
Application number: JP26381686A
Authority: JP
Inventors: Takumi Kawai; 河合　巧; Shintaro Tsuji; 真太郎辻; Sadao Yanagida; 柳田　貞雄
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1986-11-07
Filing date: 1986-11-07
Publication date: 1988-05-25
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: JP2511908B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、原子力発電所のタービン制御装置に係り、タ
ービン本体の動特性の変化を考慮し、起動時と定格運転
時の速度制御ゲインを切替えることで安定した速度制御
をするのに好適なタービン制御方式に関する。

〔従来の技術〕

従来アナログの装置は、第６図に記載するように速度制
御ゲインとして、Ｃｖ調定率が常に加味されており、タ
ービン昇速時のタービン本体の動特性の変化に対する制
御性の向上に関しては、特に配慮されていなかった。ま
た、添付特開昭５３−４４９６４号は、タビーンの加速
度を制御する方法に関するものであり、速度制御全範囲
に対して制御方式を考慮する必要性が生じた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来技術は、タービン昇速制御においてタービン本体の
ロータ損失等の動特性の変化の点について配慮がされて
おらず、タービン昇速時も定格続度制御と同様な制御ゲ
インとしていることからタービン昇速制御の安定性につ
いて問題があった。

本発明の目的は、起動時の昇速（加速）制御。

速度一定（昇速途中−定）制御、および定格速度（調速
制御）制御である速度制御の基本制御に対し、タービン
速度をモニターすることで、加減弁制御ゲインを切替、
速度制御の安定化を図るとともに、加減弁速度制御ゲイ
ンの可変に対しても、速度制御の対象となる蒸気加減弁
とインターセプト弁の協調制御の関係を常に成立させ、
速度制御の基本動作を満足することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、タービン速度制御の機能である昇速制御（
加速率制御）、速度一定（昇速途中−定）制御および定
格速度（！５１速）制御の３つの制御モードに対し、各
々の加減弁制御に対する制御ゲイン回路を独立に設置し
、タービン速度信号をモニターし、これら３つのモード
を切替選択する回路を付加することにより、達成される
。

また、上記のように加減弁制御ゲインを制御の安定性を
目的に可変することから、速度制御の対象となる加減弁
とインターセプト弁の協調制御に関する制御回路に対し
ても、加減弁とインターセプト弁の基本動作を満足する
回路構成とする。

〔作用〕

タービンの速度制御は、昇速制御（加速率制御）速度一
定（昇速途中−定）制御である起動過程と定格速度制御
である調速制御に分類され、起動時の速度制御はＰＩ制
御とし、定格速度制御は加減弁調定率制御とする。

このようにタービン速度を上昇させる起動過程と定格速
度にて一定制御を行なう調速制御の加減弁制御ゲイン回
路を各々設置することから、各々の制御状態に適した制
御方式をとれるようになるので、安定した速度制御が実
現出来る。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を図によ説明する。

第４図はＢＷＲ発電所の系統を示す、原子炉１で発生し
た蒸気は、主蒸気止め弁２．加減弁３を通り高圧タービ
ン４に流入し、タービンを回転させ、さらに中間蒸気止
め弁５．インターセプト弁６を経て低圧タービン７に流
入してタービンを回転させる。仕事した蒸気はその後、
復水器８で水に戻される０通常運転時、ｙＫ子炉で発生
した蒸気は上述の系統で復水器８に至るが、タービント
リップ等でタービンに蒸気を流入させることができない
時のために、主蒸気止め弁２の前側からバイパスしてバ
イパス弁９を経て復水器に至る系統をもっている。ター
ビン制御装置１１はプラントから主蒸気圧力検出器１２
．中間蒸気圧力検出器１４で圧力を、速度検出器１３で
タービン速度信号を、電流検出器１５で発電機出力電流
をそれぞれ検出して、加減弁３．インターセプト弁６．
バイパス弁９などを制御する。

第５図に制御装置系統図を示す、速度設定器２１で設定
された信号は、加算点２２で速度検出器１３からの信号
と比較され、比較後の偏差信号は速度制御回路２３で制
御状態に応じたゲインを乗せられ、加算点２５に送られ
る。加算点２５では更に負荷設定器２４で設定された負
荷信号が加えられ、加減弁指令信号として低値選択回路
２７へ送られる。

また、速度制御回路２３で検出された速度偏差信号と負
荷設定器２４で設定された負荷信号は。

インターセプト弁演算回路６ｏに送られ、加減弁指令信
号が零以下となった時点で制御状態となるように演算し
た信号をインターセプト弁全開バイアス６３と加算点６
４で加えて、インターセプト弁制御回路６１に送られる
。

一方、圧力設定器３０で設定された信号は、圧力検出器
１２からのフィードバック信号と加算点３１で比較され
、比較後の偏差信号は圧力調定率回路３２で調定率に応
じたゲインを乗せられ、全流量信号として低値選択回路
２７に送られる。低値選択回路２７では加算点２５から
の信号、圧力調定率回路３２からの全流量信号にさらに
負荷制限器２６からの制限信号を加えた三つの信号のう
ち最小の信号を、負荷信号として加減弁制御回路２８に
伝え、加減弁を開閉してタービンの負荷を制御する。

タービンの速度制御は、第５図で示す速度制御回路２３
と負荷設定器２４で設定された負荷信号により、加減弁
指令信号が決定され、加減弁を開閉することで行なわれ
るとともに、負荷遮断およびタービン本体不具合等によ
りタービン速度の過速に対しては、インターセプト弁も
、インターセプト弁演算回路６０および制御回路により
開閉制御を行なうことでタービン速度の制御を行なう。

タービン速度制御回路は、起動時の昇速（加速）制御、
速度一定（昇速途中−定）制御、および定格速度（調速
）制御の３モードに分類されるが、第６図に示す従来の
制御回路では、タービン速度状態により変化するタービ
ン本体のロータ損失等の動特性に対し、常に固定である
加減弁調定率（以下ＣＶ調定率と記す）が乗じられる方
式としている為、タービン速度が変化する起動過程にお
いては、制御状態に応じた最適制御ゲインとする手段が
とられていなかった。

第１図は、上記の問題をタービン速度をモニターするこ
とで、起動時の昇速（加速）制御、速度一定（昇速途中
−定）制御および定格速度制御の制御状態に応じて、制
御ゲインを切替える回路としたタービン速度制御方式で
ある。

起動時の昇速（加速）制御、速度一定（昇速途中一定）
制御、および定格速度制御の３つのモードに分類し、各
々の制御ゲインを独立して設置するようにして、またタ
ービシ速度をモニターすることで第１図の接点１５０，
１５１，１５２を切替えることにより、タービン速度制
御を行なう。

（１）昇速（加速）制御昇速（加速）制御は第１図に示す接点１５０を選択し、
タービン速度１０２及びこれを微分１０７して得た加速
度１６０と設定加速度１０３との偏差を減算点１０９に
て演算し、昇速用制御ゲインである比例積分（ＰＩ）１
１０の演算値により制御する。タービン速度１０２が上
昇して設定速度（昇速途中設定速度）１０３に近くなる
と設定速度１０３とタービン速度１０２の偏差１１４が
小さくなり、偏差１１４をゲインに倍した値１１５が設
定加速度１０３より小さくなることから、低値優先回路
（ＬＶＧ）１０８により１選択され、設定加重が徐々に
小さくなり、速度一定制御に移行する。（ゲインには、
任意に決定する。）（２）速度一定制御速度一定（昇速途中一定）制御は、第１図に示す接点１
５１を選択し、タービン速度１０２と設定速度１０１と
の偏差１１４を速度一定制御ゲインである比例積分（Ｐ
Ｉ）１１１の演算値により制御する。

（３）定格速度（調速）制御定格速度制御、すなわち調速制御では、タービン速度１
０２が定格速度設定１００からずれる偏差１１７に応じ
てＣＶ調定率に従い加減弁を制御するように第１図の接
点１５２を選択する。

上記速度制御モードの選択は、タービン速度をモニター
することで、第２図に示すような制御モード遷移とする
。

また、上記のように速度制御の安定化を目的にタービン
速度制御状態に応じて制御ゲインを変化させた場合でも
、第６図の従来回路と同様、タービン速度上昇に対する
加減弁とインターセプト弁の協調制御、すなわち第３図
に示す加減弁指令信号が零になってからインターセプト
弁指令信号を閉制御する速度制御の基本動作を満足させ
る必要がある（タービン本体不具合等によりタービンの
過速防止）。

本発明の速度制御回路では、第１図に示す各モードの偏
差信号出力端となる速度制御偏差信号１１３に対し、ゲ
インＣｖＷＩｉ定率／ＩＶＩＩ定率１２０を乗じ、イン
ターセプト弁制御信号として加算点１３１に加えること
により、加減弁とインターセプト弁の協調制御を実現し
ている。

（１）昇速過程昇速過程は、第１′ｒｊ！ｉに示すように接点１５０ま
たは１５１が選択され速度制御偏差信号１１３は、比例
秋分（ＰＩ）１１１、又は１１０の演算値により決定さ
れる。

すなわち、インターセプト弁指令信号１３１（ＩＶＥＬ
）は、にて決定される。

昇速過程では、負荷設定２９の値は、零であることから
速度制御偏差信号１１３は加減弁指令信号１３１となり
、タービン速度１０２が上昇し、速度制御偏差１１３す
なわち比例積分（Ｐ　Ｉ　）　１１０゜１１１の演算値
が零以下となった時点からインターセプト弁指令信号１
３１が閉方向制御となる。

よって、昇速度制御においても第３図に示すように加減
弁今信号が全閉信号となった時点からインターセプト弁
が閉制御となる関係が成立させることが出来る回路とし
ている。

（２）定格速度制御定格速度制御では、第１図に示す接点１５２が選択され
、加減弁はＣｖ調定率制御となる。（第６図従来回路と
同様）よってインターセプト弁指令信号１３１（ＩＶＩｌｒＬ
）は、１００％となり、第６図の従来回路と同一演算式となる為第３図
の加減弁とインターセプト弁の協調制御を満足すること
になる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、タービン速度制御状態において、ター
ビン本体の動特性の変化を考慮し制御ゲインおよび制御
方式を切替選択することで、起動から定格速度まで安定
した速度制御を可能とした。

また、速度制御に関し、昇速時の制御ゲイン可変切替え
に対しても、加減弁とインターセプト弁の協調制御を成
立させるように速度制御回路を改良し、タービン本体の
不具合等によるタービン過速防止保護を実現している。

【図面の簡単な説明】

第１ｒＪ！ｉは１本発明の一実施例の速度制御回路図。第２図は本発明の制御モード遷移図、第３図は。速度上昇による加減弁とインターセプト弁の関係説明図
、第４図はタービン制御装置の構成図、第５図は、制御
装置の制御系統図、第６図は従来の速度制御回路図であ
る。ユＯＯ・・・定格速度、１０１・・・設定速度、１０２
・・・タービン速度、１０３・・・設定加速度、１０４
．１０５１０９・・・減算器、１０６・・・ゲイン、１
０７・・・微分、１０８・・・低値優先回路、１１０，
１１１・・・比例積分（ＰＩ）、１１２−ＣＶｍ定率、
１１３−・・速度制御偏差信号、１３０・・・加減弁指
令信号、１３１・・・インターセプト弁指令信号。

Claims

【特許請求の範囲】

１、タービン制御装置において、起動時の昇速および速
度一定制御、定格運転時の調速制御に対し、タービン速
度をモニターし、加減弁制御ゲインを切替えることで速
度制御の安定化を図るとともに、速度制御ゲインの可変
に対しても速度制御対象となる蒸気加減弁とインターセ
プト弁の協調制御の関係を起動時から定格運転時まで速
度制御全範囲で実現させた制御回路を設けることを特徴
とするタービン制御装置。