JPS63243403A - 蒸気タ−ビンの制御装置 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は蒸気タービンの回転速度がこの回転速度の設定
値以上になっても蒸気加減弁入口蒸気圧力を所定値以下
となるように制御するとともに、蒸気タービンの過回転
を可及的に防止する蒸気タービンの制御装置に関する。

（従来の技術） 第９図に原子カプラントにおける蒸気タービンプラント
の主蒸気系統を示す。原子炉１で発生した蒸気は蒸気加
減弁２を経て高圧タービン３ａに流入し１、仕事をした
後排気される。そしてこの高圧タービン３ａの排気蒸気
は湿分分離器４、インタセプト弁５を経て低圧タービン
３ｂに流入し、さらに仕事をした後復水器８に流れ込む
。また原子炉１で発生した蒸気の一部は蒸気タービン３
すなわち蒸気加減弁２に流入しないで直接復水器８にバ
イパスされ、このバイパスされた蒸気量をバイパス弁７
によって加減することにより蒸気加減弁２の入口蒸気圧
力（主蒸気圧力とも称す）が調整される。

第１０図に原子炉発電所における蒸気タービン３の従来
の制御装置をブロックで示す。この従来の制御装置は蒸
気加減弁２、インタセプト弁５、およびバイパス弁７の
弁開度をそれぞれ制御する蒸気加減弁制御系、インタセ
プト弁制御系、およびバイパス弁制御系を有している。

上記蒸気加減弁制御系は蒸気タービン３の回転速度設定
器１１の設定値Ｓ。と蒸気タービン３の回転速度検出器
１２の検出値Ｓとの偏差ΔＳを加算器１３によって演算
し、この偏差ΔＳに速度調定率によって決まる定数Ｋ。

■を掛け、その積を比例回路１５の出力とする。次にこ
の比例回路１５の出力と蒸気タービンプラントの負荷設
定器１６の設定値りとを加算器１７によって加算する。

この和Ｑ１は蒸気タービン３に掛っている外部負荷と釣
り合うに必要な蒸気タービン３に流入する蒸気量を表し
ている。この加算器１７の出力Ｑ１と、後述するバイパ
ス弁制御系によって演算される原子炉１の全発生蒸気ｆ
ｆ１Ｑ。とが低値優先回路（ＬＶＧ）１８によって比較
され、ＱｏとＱｌのうち小さい方の値を蒸気加減弁２の
流量要求値（弁開度要求値）２ａとする。そして蒸気加
減弁２の通過蒸気量が流量要求値２ａとなるように図示
していない弁開度制御装置によって蒸気加減弁２の弁開
度を制御する。

一部バイパス弁制御系は主蒸気圧力の検出器２１の検出
値と圧力設定器２２の設定値Ｐ。との偏差ΔＰ　（−Ｐ
−Ｐｏ）を加算器２３によって演算し、この偏差ΔＰに
圧力調定率によって決まる定数Ｋ　を掛け、その積を比
例回路２４の出力Ｑ　とする。この出力Ｑ。は原子炉１
で発生する蒸気口を表している。次にこの出力Ｑ。と蒸
気加減弁制御系で演算された蒸気加減弁２の流量要求値
２ａとの差（−Ｑ　ｏ　　２　ａ　）を加算器２５によ
って演算し、この差（＝　Ｑ　ｏ　　２　ａ　）をバイ
パス弁の流量要求値（弁開度要求値）７ａとする。そし
てバイパス弁７の通過蒸気量が流量要求値（弁開度要求
値）７ａとなるように図示していない弁開度制御装置に
よってバイパス弁７の弁開度を制御する。

また、インタセプト弁制御系は加算器１３の出力ΔＳに
調定率によって決まる定数ＫＩＶを掛け、その積を比例
回路３２の出力とする。−力負荷設定器１６の設定値し
に定数（＝　Ｋ　Ｉｖ／　Ｋ　ｃｖ）を掛け、その積を
比例回路３３の出力とする。次に比例回路３２の出力お
よび比例回路３３の出力ならびにインタセプト弁５の閉
じ始め時期を決定するバイアス回路３４の出力よりｌと
を加算器３５によって加算し、その和をインタセプト弁
５の流量要求値（弁開度要求値）５ａとする。そしてイ
ンタセプト弁５の通過蒸気量が流量要求値５ａとなるよ
うに図示していない弁開度制御装置によってインタセプ
ト弁５の弁開度を制御する。

このような従来の蒸気タービンの制御装置によって制御
される蒸気加減弁２、およびバイパス弁７およびインタ
セプト弁５の弁開度特性を第１１図に示す。第１１図は
蒸気タービン３が定格回転速度Ｓ。で１００９ｇの負荷
運転を行ない、負荷設定値りを一定にして回転速度Ｓを
変化させたときの弁開度特性を示す線図である。

今、蒸気タービン３の回転速度（系統周波数）Ｓが回転
速ゲの設定値Ｓ。に等しいとすると加算器１３の出力す
なわち偏差ΔＳは零となる。したがって蒸気加減弁２の
流星要求値２ａを決定する低値優先回路（ＬＶＧ）１８
への一方の入力はＱ　　−Ｌとなり、他方の入力はＱ。

−Ｋｐ弓Ｐとなるが、これらの値のうち低い方の値が低
値優先回路１８から出力される。原子カプラントにおい
ては主蒸気圧力制御が主として行われるためＱ、＜Ｑ、
となるように負荷設定値りが選択される。説明を簡単に
するためＱ。−ＱｌすなわちＬ〜１００％とする。する
と蒸気加減弁２の流量要求値（弁開度要求値）２ａは２
ａ−Ｑ。

（−１００％）となり、バイパス弁７の流量要求値（弁
開度要求値）７ａは７ａ−Ｑｏ−Ｑｏ−０となる。この
時、インタセプト弁５の流量要求値５ａは５　ａ　−’
Ｌ　−Ｋ　、ｖ／Ｋｃ■＋　Ｉ　Ｂ、となるが、設定回
転速度Ｓ　からある回転速度Ｓ　（〉Ｓｏ）までインタ
セプト弁の弁開度を全開のまま保持するように定数１　
、およびＫ［Ｖが選択されているため流星要求値（弁開
度要求値）５ａは１００％を超えｔ−値となる。

次に蒸気タービン３の回転速度Ｓが上昇しまた場合（Ｓ
＞Ｓｏ）を考える。このとき偏差Δ５（−８゜−８）は
負となるため加算器１７の出力Ｑ　　（−Ｌ＋Ｋｃｖ・
ΔＳ）は当初の値し（＝　Ｑ　ｏ　−１００９６）より
小さくなる。したがって低値優先回路］８の出力である
蒸気加減弁２の流は要求値２ａは２　ａ　＝　Ｑ　　（
＜　Ｑ　ｏ　）となり、蒸気タービン３０回転速度Ｓの
−Ｉ−昇とともに減少し、ある値Ｓ３で零となる。回転
速度Ｓがさらに上昇すると流星要求値２ａは負となるが
、これに対応する実際の弁開度は全開以下にならないの
で、第１１図において流星要求値２ａが負となる部分を
破線で示しである。一方バイパス弁７の流量要求値７ａ
は７ａ＝Ｑ　　　２ａ−”ＣＶ’ΔＳとなるから、正レ
ベルとなり回転速度の上昇とともに増加し、ある回転速
度Ｓ　（くＳ３）で１００％の流量要求値（弁開度は全
開）となる。

このとき回転速度Ｓ１での蒸気加減弁２の流量要求値２
ａは、バイパス弁７の容量（弁開度が全開のときの許容
通過流量）が定格負荷（１００％負荷）における原子炉
１の発生する蒸気ユの、例えば５０％とすると５０％（
−１００％−５０％）となる。さらに回転速度Ｓが上昇
すると流量要求値７ａは１００％を超えた値となるが実
際の弁開度は全開以上とならないので第１１図において
１００％を超える部分を破線に示しである。またインタ
セプト弁５の流量要求値５ａ（”Ｋ、■・ΔＳ　＋　Ｌ
−に＋ｖ／　Ｋｃｖ　＋　Ｉ　Ｂｌ）は回転速度Ｓの上
昇とともに減少し、回転速度Ｓ３で初めて１００％とな
る。したがってインタセプト弁５の弁開度は回転速度８
３以下においては全開（１００９６）となる。さらに回
転速度Ｓが上昇すると（Ｓ＞８３）、インタセプト弁５
の流量要求値５ａは減少し、回転速度Ｓ　　（＞３３）
で零となる。回転速度Ｓがさらに上昇して回転速度８４
以上になると、インタセプト弁５の流量要求値５ａは負
となるが、実際の弁開度は全開以下とならないので負と
なる部分を第１１図において破線で示しである。

（発明が解決しようとする問題点） 第１１図に示す弁開度特性となるように従来の制御装置
によって制御される蒸気タービンプラントにおいて、系
統事故等による回転速度が上昇した場合を想定する。こ
の場合においても前述したように負荷設定値りは一定と
仮定する。すると回転速度Ｓの、１−昇とともにバイパ
ス弁７の流量要求値７ａは第１１図に示すように増加す
る。バイパス弁７の容量（弁開度が全開のときの許容通
過流量）が原子炉１の定格出力（１００％）時の蒸気発
生二の例えば５０９６とすると、第１１図に示すように
回転速度Ｓ１においてバイパス弁７は全開となる。この
回転速度８１以上に回転速度Ｓが上昇すると原子炉１で
発生する発生蒸気を吸収できず、主蒸気圧力が上昇し、
原子炉１がスクラムの状態となる。原子炉１の発生蒸気
量を吸収できるかどうか、すなわち原子炉１がスクラム
するかどうかは蒸気タービン３の回転速度の上ガ値Ｓと
バイパス弁７の容量に左右される。例えば系統事故時の
回転速度上昇値ＳがＳｌ以下ならば、バイパス弁７は余
剰蒸気を吸収できる。なお実際の原子カプラントにおい
て、バイパス弁の容量が原子炉１の定格出力時の発生蒸
気はを吸収可能なように選定されて、すなわち全容量バ
イパスシステムとなっているため、原子炉１は回転速度
が８３に達してもすなわち蒸気加減弁２が全開となって
もスクラムすることは無い。

このように実際の原子カプラントに用いられている全容
量バイパスシステムは、原子炉１の発生蒸気量を一定に
維持しながら系統外乱による周波数変動を吸収でき、か
つ復帰時においてもかなり急速に蒸気タービンの負荷」
二昇を行うことができることから優れたシステムである
。しかし全容量バイパスシステムを用いることは莫大な
建設費、設備費、保守費が必要であった。

本発明は小容量バイパスシステムををする蒸気タービン
プラントにおいて、主蒸気圧力が所定値以下となるよう
に制御することができ、かつ蒸気タービンの過回転を可
及的に防止することのできる蒸気タービンの制御装置を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明による蒸気タービンの制御装置は蒸気発生設備と
、この蒸気発生設備の発生蒸気によって駆動され高圧部
および低圧部を存する蒸気タービンと、蒸気発生設備か
ら蒸気タービンの高圧部に流入する蒸気量を加減する蒸
気加減弁と、蒸気タービンの高圧部から低圧部に流入す
る湿分分離された蒸気の量を加減するインタセプト弁と
、蒸気発生設備から蒸気タービンに流入する蒸気の一部
を復水器にバイパスし、このバイパスされた蒸気の二を
加減することにより蒸気加減弁入口蒸気圧力を調整する
バイパス弁とを備えている蒸気タービンプラントにおい
て、バイパス弁の容量、および蒸気タービンの回転速度
の設定値と回転速度の実際値との偏差、ならびに蒸気タ
ービンプラントの負荷設定値に基づいて蒸気タービンの
回転速度がこの回転速度の設定値以上となっても蒸気加
減弁入口蒸気圧力が所定値以下となるような蒸気加減弁
の弁開度を演算する蒸気加減弁弁開度演算手段と、蒸気
加減弁人口蒸気圧力の実際値とその設定値との偏差、お
よび蒸気加減弁弁開度演算手段の出力に基づいてバイパ
ス弁の弁開度を演算するバイパス弁弁開度演算手段と、
蒸気タービンの回転速度の設定値と回転速度の実際値と
の偏差、および蒸気タービンプラントの負荷設定値に基
づいて蒸気タービンの過回転を可及的に防止するインタ
セプト弁の弁開度を演算するインタセプト弁弁開度演算
手段と、蒸気加減弁弁開度演算手段、バイパス弁弁開度
演算手段、およびインタセプト弁弁開度演算手段の出力
に基づいて蒸気加減弁、バイパス弁、およびインタセプ
ト弁の弁開度を制御する弁開度制御手段とを備えたこと
を特徴とする。

（作　用） このようにして構成された本発明による蒸気タービンの
制御装置において、バイパス弁の容量、および蒸気ター
ビンの回転速度の設定値と回転速度との実際値との偏差
、ならびに蒸気タービンプラントの負荷設定値に基づい
て蒸気タービンの回転速度がこの回転速度の設定以上と
なっても蒸気加減弁入口蒸気圧力が所定値以下となるよ
うな蒸気加減弁の弁開度が蒸気加減弁弁開度演算手段に
よって演算される。そして、蒸気加減弁入口蒸気圧力の
実際値とその設定値との偏差、および蒸気加減弁弁開度
演算手段の出力に基づいてバイパス弁の弁開度がバイパ
ス弁弁開度演算手段によって演算される。また、蒸気タ
ービンの回転速度の設定値と回転速度の実際値との偏差
、および蒸気タービンプラントの負荷設定値に基づいて
蒸気タービンの過回転を可及的に防止するインタセプト
弁の弁開度がインタセブト弁弁開度演算手段によって演
算される。これらの蒸気加減弁弁開度演算手段、および
バイパス弁弁開度演算手段、ならびにインタセプト弁弁
開度演算乎段のそれぞれの出力に基づいて蒸気加減弁、
およびバイパス弁、ならびにインタセプト弁の弁開度が
弁開度制御手段によって制御される。

これにより本発明によれば小容盆バイパスシステムを有
する蒸気タービンプラントにおいて、蒸気加減弁入口蒸
気圧力（以降主蒸気圧力と称す）が所定値以下となるよ
うに制御することができるとともに蒸気タービンの過回
転を可及的に防止することができることとなる。

（実施例） 第１図は第９図に示す原子カプラントに適用される本発
明による蒸気タービンの制御装置の第１の実施例の構成
を示すブロック図である。この実施例の蒸気タービンの
制御装置は蒸気加減弁弁開度演算装置１０と、バイパス
弁弁開度演算装置２０と、インタセプト弁弁開度演算装
置３０ａと、図示していない弁開度制御装置とを備えて
いる。

そして蒸気加減弁弁開度演算装置１０は関数発生器１４
と、比例回路１５と、低値優先回路１８とを有している
。またバイパス弁弁開度演算装置２０は比例回路２４と
、加′１Ａ、１２５とを有しており、インタセプト弁弁
開度演算装置３０は関数発生器３１ａと、比例回路３２
と、比例回路３３と、バイアス回路３４と、加算器３５
とを有している。

関数発生器１４．３１ａ以外は従来の蒸気タービンの制
御装置のところで説明済のため説明を省略する。

関数発生器（Ｆｃｖ）１４は、上記タービンの回転速度
設定器１１の設定値Ｓ。と回転速度検出器１２の検出値
Ｓとの偏差ΔＳを演算する加算器】３の出力ΔＳに応じ
た回転速度の偏差ΔＳｌを比例回路１５に送出する。ま
た関数発生器（Ｆ、ｖ）３１ａは加算器１３の出力ΔＳ
に応じた回転速度の偏差ΔＳ２を比例回路３２に送出す
る。

この関数発生器１４の出力ΔＳ１を第３図ａに示すよう
に設定する。すなわち、設定回転速度Ｓｏで蒸気タービ
ンが定格負荷（１００％負荷）運転されているときに、
主蒸気圧力を一定にしたまま回転速度Ｓが上昇し、バイ
パス弁の弁開度が全開となる回転速度Ｓ１に対応する偏
差ΔＳ　（−Ｓ　　−Ｓ　　）に対してΔＳ、ｌ＝＠Ｘ
となる値を出力ロー する。この出力Ｘは、バイパス弁の容量（全開時の通過
流量）が原子炉の発生蒸気量（１００％出力時）の、例
えば５０９６とすると、蒸気加減弁の流量要求値２ａ（
−ｘ−Ｋｃｖ＋Ｌ）が５０（−１００−５０）％となる
ように設定される。すなわちＬ−１（１００％負荷設定
）、２ａ−０，５であるから０．５−ｘ−Ｋｃ■＋１を
満足するように設定される。そして回転速度８１以下の
回転速度Ｓに対する偏差ΔＳ　（−Ｓ。−８）に対応す
る関数発生器（ＦｏＶ）１４の出力をＸ・ΔＳ／（Ｓｏ
−８１）とする。また回転速度Ｓが回転速度Ｓ　と予め
設定された回転速度Ｓ２　（〉Ｓｌ）■ との間の領域にあるときの、この回転速度Ｓに対応する
偏差ΔＳに対する関数発生器（ＦｏＶ）１４の出力をＸ
（一定）とする。さらに回転速度Ｓが上昇し、予め設定
された回転速度Ｓ３　（〉Ｓ２）になったとき、その偏
差ΔＳ　（−３ｏ−３３）に対応する関数発生器１４の
出力ｙは蒸気加減弁の流量要求値２ａ（−ｙ−Ｋｃｖ＋
Ｌ）が零となるように選定される。そして回転速度８２
以上の回転速度Ｓに対する偏差ΔＳ　（−Ｓ。−８）に
対応する関数発生器１４の出力をｘ＋（ｙ−ｘ）　・（
（Ｓｏ−３２）−ΔＳ）／（Ｓ３−８２）となるように
選定する。

一方、関数発生器（Ｆ、■）３１ａの出力ΔＳ２も第３
図すに示すように設定する。すなわち蒸気タービンの回
転速度Ｓが設定回転速度Ｓ。より上昇し、回転速度Ｓ２
になったときの、この回転速度Ｓ２に対する偏差△Ｓ　
（−３゜−８）に対応する関数発生器（Ｆｌ■）３１ａ
の出力Ｚはインタセプト弁の流量要求値５ａ　（−Ｚ−
ＫＩ■＋Ｌ−に、■／Ｋｏｖ＋ＩＢ、）が１（弁開度１
００％）となるように選定される。さらに回転速度Ｓが
上昇し、予め設定された回転速度Ｓ４　（〉Ｓ３）にな
ったときの、この回転速度Ｓ４に対応する関数発生器（
Ｆ、■）３１ｇの出力Ｗはインタセプト弁の流量要求値
５ａが零（弁開度０％）となるように選定される。そし
て回転速度Ｓが回転速度８２以下のときの、この回転速
度Ｓに対する偏差ΔＳ　＜−５ｏ−Ｓ）に対応する関数
発生器３　］、　ａの出力はＺ・ΔＳ／（Ｓｏ−８２）
となるように設定される。また回転速度Ｓが回転速度Ｓ
２以」二のときの、この回転速度Ｓに対する偏差Δ５（
−Ｓ。−８）に対応する関数発生器３１ａの出力はＺ＋
（ｗ−Ｚ）・　ｆ（Ｓ　　−Ｓ　　）−ΔＳ）／（Ｓ３
−８２）となるように選定される。

このように設定された関数発生器１４を宵する蒸気加減
弁弁開度演算装置１０によって蒸気加減弁の流量要求値
２ａが演算され、関数発生器３１ａを有するインタセプ
ト弁弁開度演算装置３０ａによってインタセプト弁の流
量要求値５ａが演算される。また主蒸気圧力の圧力検出
器２１の検出値Ｐと圧力設定器２２の設定値Ｐ。との偏
差ΔＰ　（−Ｐ−Ｐｏ）　、および蒸気加減弁弁開度演
算装置１０の出力に基づいてバイパス弁弁開度演算手段
２０によってバイパス弁の流量要求値７ａが演算される
。

そして蒸気加減弁、バイパス弁、およびインタセプト弁
の弁開度は、それぞれの通過流量が蒸気加減弁弁開度演
算装置１０、バイパス弁弁開度演算装置２０、およびイ
ンタセプト弁弁開度演算装置３０ａによって演算された
それぞれの流量要求値２ａ、７ａ１および５ａとなるよ
うに図示していない弁開度制御装置によって制御される
。

このような本実施例の蒸気タービンの制御装置によって
制御される蒸気加減弁、バイパス弁、およびインタセプ
ト弁の、蒸気タービンの回転速度の上昇に対する弁開度
特性を第２図に示す。蒸気加減弁の弁開度２ａ（流量要
求値と同一の符号で示す）は設定回転速度Ｓ。で全開（
１００９６＞であり回転速度の上昇とともに減少し、回
転速度Ｓ１で５０９〜６となる。さらに回転速度Ｓが上
昇して回転速度Ｓ２となるまでは弁開度は５０％に保持
される。そしてさらに回転速度Ｓが」二昇するとまた減
少し、回転速度Ｓ３で全開（０％）となり、回転速度Ｓ
が８３以−にとなっても全開のままである。流量要求値
２ａは８３以上の回転速度においては負（第２図におい
て破線で示しである）となる。

またバイパス弁の弁開度７ａ（流量要求値と同一の符号
で示す）は設定回転速度Ｓ。で全閉であり、回転速度の
上昇とともに増加し、回転速度Ｓ１で全開（１００％）
となる。さらに回転速度Ｓが上昇すると流量要求値７ａ
は１００％を超えた値となるが弁開度は全開のままとな
る。

そしてインタセプト弁の弁開度５ａ（流量要求値と同一
の符号で示す）は設定回転速度Ｓ。から設定回転速度Ｓ
２までの回転速度に対しては全開（１００％）となり、
回転速度Ｓが設定回転速度Ｓ２を超えて一ヒ昇すると減
少し、設定回転速度Ｓ４で零となる。

これにより系統事故等により蒸気タービンの回転速度Ｓ
が−１−昇し、バイパス弁が全開となる回転速度Ｓ１以
上となっても、蒸気加減弁の弁開度が予め設定された回
転速度Ｓ２まで一定に保持されるため主蒸気圧は上昇し
ないこととなる。

第２図に示す弁開度特性を有する本実施例の蒸気タービ
ンの制御装置によって制御される蒸気加減弁、インタセ
プト弁、およびバイパス弁の系統周波数上昇（回転速度
上昇）時における挙動を第４図に示す。この第４図にお
いて本実施例による挙動を実線、従来の技術による挙動
を破線で示しである。時刻Ｔ。に系統外乱が発生し、回
転速度Ｓが設定回転速度Ｓ。より徐々に上昇すると回転
速度偏差ΔＳが変化するため関数発生器（Ｆ　ｃｖ）１
４の出力が変化し、これにより第２図に示すように蒸気
加減弁２の流量要求値２ａが蒸気加減弁２の弁開度を絞
り込むように減少する。一方、負荷設定値しは一定であ
るため原子炉の発生蒸気量は一定であり、したがってバ
イパス弁７の流量要求値７ａは蒸気加減弁と逆に増加し
、その弁開度は増加する。

さらに回転速度が−Ｌ昇し１、時刻Ｔ１に設定回転速度
Ｓ１に到達すると蒸気加減弁２の弁開度２ａは５０９６
、バイパス弁７の弁開度７ａは全開となる。このとき従
来の技術によれば、回転速度Ｓが設定回転速度Ｓ１以上
となると第１１図に示すように蒸気加減弁の弁開度２ａ
はさらに絞り込まれるがバイパス弁の弁開度７ａが変化
しないため１蒸気圧が高くなり原子炉をスクラムさせか
つ蒸気タービンをトリップさせるような状況におかれる
ことになる。このため第４図において蒸気加減弁２およ
びインタセプト弁５が急閉し、かつ系統と切り離された
ために回転速度が急上昇している。

これに対して本実施例では時刻Ｔ１以後の回転速度に昇
に対しても回転速度ｌ−昇が設定回転速度Ｓ　以下なら
ば関数発生器（Ｆｏ、）１４の値は変化しない。したが
って流量要求値２ａも変化しないことにより蒸気加減弁
２の弁開度２ａは５０％のまま維持され、バイパス弁７
の弁開度７ａは全開であるため主蒸気圧は」二昇せず原
子炉１がスクラムする最悪の状態が避けられる。これに
より時刻Ｔ２に再び系統周波数が落ちつき始めると、こ
れにともない蒸気加減弁２は通常状態へ復帰しようとす
る。

一方、関数発生器（Ｆｌ■）３１ａの設置効果は次のよ
うに説明される。もともとインタセプト弁５の設置目的
は負荷遮断時のオーバスピード抑制にある。したがって
関数発生器（Ｆ、ｖ）３１ａの特性を第１１図に示すよ
うな特性、すなわち設定回転速度８３時にインタセブＩ
・弁５の流量要求値５ａが１．００％となり回転速度Ｓ
の」二昇とともに減少する特性とした場合は系統周波数
」−昼時の負荷遮断過程において非常に高いオーバスピ
ードを呈してしまうこととなる。

関数発生器（Ｆ　＋ｖ）　３１　ａが何る場合と無い場
合の回転速度上昇の様子を第５図に示す。第５図におい
て関数発生器３１ａが有る場合を実線で、無い場合を破
線で示している。時刻Ｔ。に系統外乱が発生し、時刻Ｔ
１ｏに回転速度Ｓ、に到達したとする。このとき系統の
負荷遮断が発生すると関数発生器３　］、　ａが無い場
合、蒸気加減弁２は流量要求値２ａがさらに減少するた
め遅れることな（閉動作を開始する。そして、インタセ
プト弁５の流は要求値５ａは回転速度が上昇して設定回
転速度Ｓ３に到達するまで１．００９６以上の値とな７
ており、弁開度は全開のままである。このため負荷遮断
時のオーバスピード値は非常に高くなることがｒ想され
る。

これに対し７て関数発生器３１　ａがａる場合、時〕Ｉ
Ｔ　　に回転速度Ｓが設定回転速度Ｓ２に到達する時点
においてインタセプト弁５は閉じ始めるため、そのオー
バスピード値は実線にて示すように低い値に抑制するこ
とが可能となる。

なお関数発生器（Ｆ、）３１ａの特性を第６図に吊すよ
うに設定（５ても良い（符号３１ｂは第６図に示す特性
を有する関数発生器を示す）。すなわち、回転速度Ｓ１
の時、インタセプト弁７の流量要求値が１００８６とな
るような関数発生器３　］、　ｂの出力を ｇ（ｇ−Ｋ　　＋Ｌ−に、■／Ｋｃ■＋ｌＢ１−１）、
回Ｖ 転速度Ｓ３０時インタセプト弁７の流量要求値が９０９
６となるような関数発生器′３１ｂの出力をｍ（ｒｎ−
Ｋ　　＋Ｌ−に、■／Ｋｃ〜、＋ＩＢ、−０．９）、１
■ および回転速度Ｓ４の時インタセプト弁７の流量要求値
が０％となるような関数発生器３１ｂの出力をｎ（ｎ−
Ｋ　　＋Ｌ−に、■／Ｋｃｖ＋Ｔ、−０）１〜” とし、回転速度Ｓが設定回転速度Ｓ。とＳｌとの間にあ
る場合の偏差ΔＳ　（−Ｓ。−６）に対応する関数発生
器３１ｂの出力を ｇ・ΔＳ／　（Ｓｏ−８１’）とする。そして回転速度
Ｓが設定回転速度Ｓ１と８３との間にある場合の偏差Δ
ｓ　ｃ−ｓ、−ｓ）に対応する関数発生器３１、　ｂの
出力を １＋（ｍ−１）・　ｆ　（Ｓｏ−５ｌ）−ΔＳ）／′（
Ｓ３−Ｓ、）とし−１回転速度Ｓが設定回転速度Ｓ３以
りのときの偏差ΔＳ　（−５ｏ−３）に対応する関数発
生器３１ｂの出力をｍ、＋（ｎ　−ｍ）　・＋（Ｓ　　
−３）−ΔＳ＋　／　（Ｓ４−Ｓ３）とする。このよう
な特性を有する関数発生器３１ｂを第１図に示す関数発
生６３１ａの代わりに用いた場合の蒸気加減弁２、イン
タセプト弁５、およびバイパス弁７の回転速度」−昇に
対するそれぞれの弁開度特性を第７図に示す。蒸気加減
弁２およびバイパス弁７のそれぞれの弁開度２ａおよび
７ａは第２図に示す弁開度特性と同一のため説明を省略
する。インタセプト弁５の弁開度５ａは回転速度Ｓ１で
閉じ始め、回転速度Ｓの上昇とともに減少し、回転速度
Ｓ３で９００６の弁開度となる。そしてさらに回転速度
Ｓか−Ｌ昇すると、減少速度を早め、回転速度Ｓ４で全
開となる。したがって、このような弁開度特性を有する
蒸気タービンの制御装置において系統の１１故等により
回転速度が上昇し、設定同転速度Ｓ１に到達すると同時
に負荷遮断が発生してもインタセブト弁を閉方向に導く
ことが可能となる。

第８図に本発明による蒸気タービンの制御装置の第２の
実施例の構成をブロックで示す。この第２の実施例は蒸
気加減弁弁開度演算装置１０と、バイパス弁弁開度演算
装置２０と、インタセプト弁弁開度演算装置３０ｃと、
図示していない弁開度制御装置とを備えている。この第
２の実施例は第１図に示す第１の実施例とはインタセプ
ト弁弁開度演算装置３０ｃのみが異なっている。この第
２の実施例のインタセプト弁弁開度演算手段３０ｃは関
数発生２Ｗ３１ｃと、比例回路３２および３３と、加算
器３５とを有している。回転速度偏差ΔＳ　（−Ｓ　　
−Ｓ）に定数ＫＩＣを掛は比例口路３２と出力とする。

そして負荷設定値しに定数ＫＩＣ”’ＣＶを掛は比例回
路３３の出力とする。また回転速度偏差Δ５Ｃ−Ｓ。−
８）に基づいて関数発生器３１ｃによってインタセプト
弁５の流量要求値５ａを変化させる。これらの比例回路
３２および比例回路３３ならびに関数発生器３１．　Ｃ
の各出力を加算器３５によって加算し、この和をインタ
セプト弁５の流ｍ要求値５ａとする。したがって、関数
発生器３１ｅの特性を適当に設定することにより第２図
に示すようなインタセプト弁の流ｍ要求値５ａ、（弁開
度）を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば小容量バイパスシステムを何する蒸気タ
ービンプラントにおいて、主蒸気圧力が所定値以下とな
るように制御することができ、かつ蒸気タービンの過回
転を可及的に防止することのできる蒸気タービンの制御
装置を提０・（することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による蒸気タービンの制御装置の第１の
実施例の構成を示すブロック図、第２図は第１図に示す
第１の実施例によって制御される蒸気加減弁、バイパス
弁、およびインタセプト弁の、蒸気タービンの回転速度
のＩ−昇に対する弁開度特性を示す線図、第３図（ａ）
、　　（ｂ）は本発明にかかる関数発生器の特性を示す
線図、第４図は第２図に示す弁開度特性をｒ了する蒸気
タービンの制御装置によって制御される蒸気加減弁、イ
ンタセプト弁、およびバイパス弁の回転上昇に対する挙
動を示す線図、第５図は本発明にかかる関数発生器Ｆ１
ｖが有る場合と無い場合の回転速度上昇の様子を示す線
図、第６図は本発明にかかる関数発生器ＦＩＶの他の特
性を示す線図、第７図は第６図に示す特性を有する関数
発生器Ｆ１■を用いた場合の弁開度特性を示す線図、第
８図は本発明による蒸気タービンの制御装置の第２の実
施例の構成を示すブロック図、第９図は原子カプラント
における蒸気タービンプラントの主蒸気系統を示す系統
図、第１０図は従来の蒸気タービンの制御装置を示すブ
ロック図、第１１図は従来の蒸気タービンの制御装置に
よって制御される蒸気加減弁、バイパス弁、およびイン
タセプト弁の弁開度特性を示す線図である。 １０・・・蒸気加減弁弁開度演算装置、１１・・・回転
速度設定器、１２・・・回転速度検出器、１３．１７・
・・加算器、１４・・・関数発生器、１５・・・比例回
路、１６・・・負荷設定器、１８・・・低値優先回路、
２０・・・バイパス弁弁開度演算装置、２１・・・主蒸
気圧力検出器、２２・・・圧力設定器、２４・・・比例
回路、＝２５−・・加算器、３０ａ、３０ｃ・・・イン
タセプト弁弁開度演算装置、３１ａ、３１ｃ・・・関数
発生器、３２゜３３・・・比例回路、３４・・・バイア
ス回路、３５・・・加　　−算器、２ａ・・・蒸気加減
弁の流ユ要求値、５ａ・・・インタセプト弁の流量要求
値、７ａ・・・／くイノくス弁の流量要求値。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 躬１図 筋２図 Ｃ＼ ト ｏ　　　　　　　　ｏ　　　　　　　　　　ロＣ％ＪＯ
ト 斥証招

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 蒸気発生設備と、この蒸気発生設備の発生蒸気によって
   駆動され高圧部および低圧部を有する蒸気タービンと、
   前記蒸気発生設備から前記蒸気タービンの高圧部に流入
   する蒸気量を加減する蒸気加減弁と、前記蒸気タービン
   の高圧部から低圧部に流入する湿分分離された蒸気の量
   を加減するインタセプト弁と、前記蒸気発生設備から前
   記蒸気タービンに流入する蒸気の一部を復水器にバイパ
   スし、このバイパスされた蒸気の量を加減することによ
   り前記蒸気加減弁入口蒸気圧力を調整するバイパス弁と
   を備えている蒸気タービンプラントにおいて、 前記バイパス弁の容量、および前記蒸気タービンの回転
   速度の設定値と前記回転速度の実際値との偏差、ならび
   に前記蒸気タービンプラントの負荷設定値に基づいて前
   記蒸気タービンの回転速度がこの回転速度の設定値以上
   となっても前記蒸気加減弁入口蒸気圧力が所定値以下と
   なるような前記蒸気加減弁の弁開度を演算する蒸気加減
   弁弁開度演算手段と、 前記蒸気加減弁入口蒸気圧力の実際値とその設定値との
   偏差、および前記蒸気加減弁弁開度演算手段の出力に基
   づいて前記バイパス弁の弁開度を演算するバイパス弁弁
   開度演算手段と、 前記蒸気タービンの回転速度の設定値と前記回転速度の
   実際値との偏差、および前記蒸気タービンプラントの負
   荷設定値に基づいて前記蒸気タービンの過回転を可及的
   に防止する前記インタセプト弁の弁開度を演算するイン
   タセプト弁弁開度演算手段と、 前記蒸気加減弁弁開度演算手段、バイパス弁弁開度演算
   手段、およびインタセプト弁弁開度演算手段の出力に基
   づいて前記蒸気加減弁、バイパス弁、およびインタセプ
   ト弁の弁開度を制御する弁開度制御手段と を備えたことを特徴とする蒸気タービンの制御装置。