KR102135787B1 - 멀티플라이형 터빈 트립 시스템 - Google Patents

멀티플라이형 터빈 트립 시스템 Download PDF

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최병관
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윤강완
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(주)한빛산업
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Abstract

본 발명에 따른 트립 시스템은, 각각 독립적으로 여자(open) 또는 비여자(close)로 전환되는 복수개의 솔레노이드밸브가 구비되는 솔레노이드유닛, 복수개의 로직밸브가 구비되고, 상기 솔레노이드유닛을 경유하는 작동유체의 유동방향에 따라 터빈의 정지 여부를 결정하는 트립밸브와 연결되는 제어유닛 및 상기 솔레노이드유닛을 경유한 작동유체가 상기 제어유닛 방향으로 유동하는 경로를 제공하는 제1라인을 포함할 수 있다.

Description

멀티플라이형 터빈 트립 시스템{Multiply turbine trip system}
본 발명은 멀티플라이형 터빈 트립 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터빈 구동 간에 비상상태 시 고압터빈으로 유입되는 증기를 급속히 차단하기 위해 형성되는 터빈 트립 시스템에 있어서 멀티플라이형 터빈 트립 시스템에 관한 것이다.
터빈 발전기는 증기의 열에너지를 기계적 에너지와 전기 에너지로 순차적으로 변환하는 기능을 수행하는 장치로서, 일반적으로 정상상태, 과도상태, 비상상태 및 기능장애조건 하에서 터빈발전기가 안전하게 작동될 수 있도록 터빈 제어계통에 의해 감시되고 보호된다.
그리고 제어계통은 터빈발전기의 과도한 과속을 방지하기 위해 다중의 기계적, 전기적 트립장치를 포함하며, 터빈발전기의 손상방지를 위해 추가적인 수동 트립장치가 구비된다.
증기발생기로부터 유입되는 증기는 복수개의 터빈정지밸브와 터빈제어밸브를 통과하여 고압터빈으로 배기 되며, 터빈정지밸브는 비상상태 시 고압터빈으로 유입되는 증기를 급속히 차단하고, 터빈제어밸브는 터빈 속도 제어를 위해 증기유량을 적절히 제어하거나 차단하는 기능을 수행한다.
이와 관련하여 다양한 방식의 트립 시스템이 소개되고 있으나, 특히 트립 시스템 중 일반적으로 사용되는 2 Out Of 2 또는 2 Out Of 3 형태의 트립 시스템을 구현하기 위한 회로도는 복잡하고, 상기 회로도를 구현하기 위해 각기 다른 기능을 수행하는 다수의 구성품이 요구된다.
또한 터빈작동과 동시에 트립 시스템은 항시 제어상태를 유지해야 하며 간헐적으로 발생하는 트립 신호에 작동하여야 한다. 하지만 장기간 시스템 유지상태에서 솔레노이드의 소손으로 인해 정상적인 트립 신호가 아닌 상황에서 밸브가 OFF 될 경우 불필요한 발전소 정지로 인한 손실이 발생된다.
대한민국등록특허공보 제 10-1982-0002170호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 멀티플라이형 터빈 트립 시스템을 제공하기 위함이다.
또한, 상기 트립 시스템을 이용한 정비방법을 제공하기 위함이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 트립 시스템은, 각각 독립적으로 여자(open) 또는 비여자(close)로 전환되는 복수개의 솔레노이드밸브가 구비되는 솔레노이드유닛, 복수개의 로직밸브가 구비되고, 상기 솔레노이드유닛을 경유하는 작동유체의 유동방향에 따라 터빈의 정지 여부를 결정하는 트립밸브와 연결되는 제어유닛 및 상기 솔레노이드유닛을 경유한 작동유체가 상기 제어유닛의 방향으로 유동하는 경로를 제공하는 제1라인을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제어유닛은, 상기 작동유체가 공통으로 상기 제어유닛으로부터 상기 솔레노이드유닛으로 유동하는 경우 상기 터빈을 정지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또는, 상기 제어유닛은, 상기 각각의 로직밸브는 두개의 상기 솔레노이드밸브와 연결되고, 상기 각각의 솔레노이드밸브는 두개의 상기 로직밸브와 연결되는 제1단제어부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제1단제어부는, 상기 제1라인으로부터 연장되어 상기 작동유체가 상기 로직밸브로 유동하는 경로를 제공하는 제2라인, 상기 제1라인 또는 상기 제2라인으로부터 분기되어 상기 작동유체의 유동경로를 제공하는 제3라인, 상기 제3라인으로부터 분기되어 상기 제2라인과 연결되는 로직밸브와 연결되는 제4라인 및 상기 제1라인 또는 상기 제2라인으로부터 분기되어 상기 로직밸브와 연결되는 제1우회라인을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제3라인은, 상기 제3라인을 유동하는 작동유체의 유동 방향이 일방향으로 이루어지도록 체크밸브를 포함할 수 있다.
또는, 상기 제1단제어부는, 상기 제1단제어부를 경유하는 작동유체가 상기 트립밸브와 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또는, 상기 제어유닛은, 상기 제3라인이 복수개가 구비되는 경우, 상기 각각의 제3라인은 두개의 상기 로직밸브와 연결되고, 상기 각각의 로직밸브는 두개의 상기 제3라인과 연결되는 제2단제어부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제2단제어부는, 상기 제2단제어부를 경유하는 작동유체가 상기 트립밸브와 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 솔레노이드유닛은, 상기 작동유체가 배출되는 경로를 제공하는 드레인라인을 포함할 수 있다.
또는, 상기 솔레노이드밸브에 유입되는 작동유체의 유동 여부를 결정하는 차단밸브를 더 포함할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 터빈 트립 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 복수개의 솔레노이드 밸브 중 일부가 자체 결함으로 인해 OFF가 발생하더라도 트립 시스템이 작동하지 않고 터빈제어를 유지할 수 있다.
둘째, 복수개의 솔레노이드 밸브 중 일부의 솔레노이드 밸브에 대해서만 별도의 정비 또는 테스트가 가능하다.
셋째, 종래와 비교하여 구성품을 일원화하여 제조 및 정비가 유리하다.
넷째, 터빈이 제어밸브에 입력되는 작동유체의 압력이 전체적으로 해제되는 경우에만 정지되므로 안정적인 터빈 구동을 유도할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 멀티플라이형 터빈 트립 시스템을 적용한 1 Out Of 2의 회로도에 따른 트립과정 및 정비방법을 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 멀티플라이형 터빈 트립 시스템을 적용한 2 Out Of 2의 회로도에 따른 트립과정 및 정비방법을 나타낸 도면이다.
그리고 도 7은 본 발명의 멀티플라이형 터빈 트립 시스템을 적용한 2 Out Of 3의 회로도를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 하술할 본 발명의 구성은 발명의 특성상 대칭되어 형성될 수 있으며, 대칭되는 구성의 일부에 대해 설명하기로 한다. 설명되는 구성의 대칭되는 구성 또한 동일하거나 유사한 기능을 구현하는 동일하거나 유사한 구성으로 이해될 수 있음은 해당 기술분야의 통상의 기술자에 자명하다.
본 발명의 트립 시스템은, 솔레노이드유닛(100), 제어유닛(300) 및 제1라인(510)을 포함할 수 있다.
상기 솔레노이드유닛(100)은, 각각 독립적으로 여자(open) 또는 비여자(close)로 전환되는 복수개의 솔레노이드밸브(110)가 구비된다.
즉, 상기 솔레노이드밸브(110)는, 신호 발생에 따라 여자 또는 비여자로 전환되는 구성으로서, 제어 계통으로부터 터빈의 정지 신호가 발생하거나 전원이 상실됨에 따라 여자 상태에서 비여자 상태로 전환되는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 신호는 터빈의 비상정지와 관련된 신호로 이해할 수 있으며, 상기 솔레노이드밸브(110)는 정상 운전 상태일 때 여자 상태이고, 상기 신호가 발생하는 경우 상기 솔레노이드밸브(110)는 비여자 상태로 전환될 수 있다.
상기 솔레노이드밸브(110)는, 전기식으로 작동하여 솔레노이드가 마련되어 특정 전기신호가 입력되는 경우 상기 솔레노이드가 밸브를 이동시키는 등으로 작동되어 방향 전환되는 방식일 수 있다. 또한, 상기 솔레노이드유닛(100)을 구성하는 복수개의 솔레노이드밸브(110)는 터빈의 운전 상황 등에 따라 복수개가 구비될 수 있다.
이 때, 상기 솔레노이드유닛(100)은, 상기 작동유체가 배출되는 경로를 제공하는 드레인라인(130)을 포함할 수 있다. 상기 드레인라인(130)은 상기 솔레노이드밸브(110)가 비여자 상태로 전환되는 경우 상기 작동유체가 배출되는 경로를 제공하는 구성으로서, 상기 솔레노이드밸브(110)와 연결되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이와 관련한 상기 작동유체의 유동은 아래에서 서술하기로 한다.
상기 제어유닛(300)은, 복수개의 로직밸브(313, 353)가 구비되고, 상기 솔레노이드유닛(100)을 경유하는 작동유체의 유동방향에 따라 터빈의 정지 여부를 결정하는 트립밸브(700)와 연결될 수 있다.
상기 로직밸브(313, 353)는, 상기 솔레노이드유닛(100)을 경유하는 작동유체의 유동을 제어하여 터빈의 운동에 관여할 수 있는 구성으로서, 작동유체의 유동 방향 또는 유동 여부와 관련한 제어를 통해 터빈의 작동 또는 비상정지 등을 제어할 수 있다.
상기 트립밸브(700)는 상기 솔레노이드유닛(100) 또는 상기 제어유닛(300)과 연동되어 터빈의 비상 정지 여부를 결정할 수 있는 것이라면 구성에 한정되지는 않는다.
이 때, 상기 제어유닛(300)은, 상기 작동유체가 공통으로 상기 제어유닛(300)으로부터 상기 솔레노이드유닛(100)으로 유동하는 경우 상기 터빈을 정지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 제어유닛(300)을 구성하는 복수개의 로직밸브(313, 353)에 대하여 작동유체가 공통으로 상기 트립밸브(700)에서 상기 솔레노이드유닛(100) 방향으로 유동하는 경우 상기 트립밸브(700)에 의해 상기 터빈은 정지될 수 있다.
상기 제1라인(510)은, 상기 솔레노이드유닛(100)을 경유한 작동유체가 상기 제어유닛(300)의 방향으로 유동하는 경로를 제공할 수 있다.
상기 제1라인(510)은, 상기 작동유체가 상기 솔레노이드유닛(100)을 경유하여 상기 제어유닛(300)의 방향으로 유동하는 경로임과 동시에, 상기 제어유닛(300)을 경유하여 상기 솔레노이드유닛(100)의 방향으로 유동하는 경로일 수 있다.
상기 제어유닛(300)은, 제1단제어부(310)를 포함할 수 있다.
상기 제1단제어부(310)는, 상기 제1단제어부(310)에 구비되는 각각의 로직밸브(313)가 두개의 상기 솔레노이드밸브(110)와 연결되고, 상기 각각의 솔레노이드밸브(110)는 두개의 상기 로직밸브(313)와 연결될 수 있다.
상기 복수개의 로직밸브(313)는 상기 복수개의 솔레노이드밸브(110)에 대응되는 개수로 구비되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 솔레노이드밸브(110)가 2개 또는 3개로 구성되는 경우, 상기 로직밸브(313)도 각각 2개 또는 3개로 구성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 터빈의 운전 상황 등에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
상기 제1단제어부(310)의 특징에 의해 상기 솔레노이드밸브(110) 개수와 상기 로직밸브(313)의 개수가 각각 n으로 동일한 경우, 후술할 제1우회라인(580)에 의해 상기 솔레노이드밸브(110)와 상기 로직밸브(313)가 연결되는 경우의 수는 nC2로 나타낼 수 있다. 상기 C는 조합(Combination)의 계산과 성질을 가지는 의미이다.
예를 들어 상기 솔레노이드밸브(110)와 상기 로직밸브(313)가 각각 2개로 구성되는 경우(2 Out of 2 방식의 회로도), 상기 솔레노이드밸브(110)와 상기 로직밸브(313)는 2C2에 따라 한가지의 방법으로 제1우회라인(580)에 의해 연결될 수 있다. 또한, 상기 솔레노이드밸브(110)와 상기 로직밸브(313)가 각각 3개로 구성되는 경우(2 Out of 3 방식의 회로도), 3C2에 따라 세가지의 방법으로 제1우회라인(580)에 의해 상기 솔레노이드밸브(110)와 상기 로직밸브(313)가 연결될 수 있다.
이 때, 상기 제1단제어부(310)는, 제2라인(520), 제3라인(530), 제4라인(540) 및 제1우회라인(580)을 포함할 수 있고, 상기 제2라인(520), 상기 제3라인(530), 상기 제4라인(540) 및 상기 제1우회라인(580)에 의해 상기 솔레노이드밸브(110)와 상기 로직밸브(313)가 연결될 수 있다.
상기 제2라인(520)은, 상기 제1라인(510)으로부터 연장되어 상기 작동유체가 상기 로직밸브(313)로 유동하는 경로를 제공할 수 있다.
상기 작동유체는, 정상 운전 상태인 경우로 상기 솔레노이드밸브(110)가 여자 상태인 경우에는, 상기 제1라인(510)을 경유하여 상기 제2라인(520)으로 유동하나, 상기 로직밸브(313)를 통과하지 못한 상태로 차단될 수 있다.
그리고 상기 솔레노이드밸브(110)에 터빈의 비상정지와 관련된 신호가 입력되어 비여자 상태로 전환되는 경우, 상기 트립밸브(700)로 유동하던 작동유체는 상기 로직밸브(313)를 통과하여 상기 제2라인(520)과 상기 제1라인(510)을 각각 경유한 후 상기 솔레노이드밸브(110)를 거쳐 상기 드레인라인(130)을 통해 배출될 수 있다.
상기 제3라인(530)은, 상기 제1라인(510) 또는 상기 제2라인(520)으로부터 분기되어 상기 작동유체의 유동경로를 제공할 수 있다. 이 때, 상기 제3라인(530)은, 상기 제3라인(530)을 유동하는 작동유체의 유동 방향이 일방향으로 이루어지도록 체크밸브(535)가 구비될 수 있다.
즉, 상기 솔레노이드밸브(110)가 여자 상태인 경우, 상기 작동유체는 상기 제1라인(510)을 경유하여 상기 제3라인(530)으로 유동하여 상기 트립밸브(700)의 방향으로 유동할 수 있다.
그리고 상기 솔레노이드밸브(110)가 비여자 상태로 전환되는 경우, 상기 트립밸브(700)의 방향으로 유동하던 작동유체는 상기 제3라인(530)에 구비되는 체크밸브(535)까지만 유동한 후 차단될 수 있다.
즉, 상기 체크밸브(535)에 의해 상기 작동유체는 상기 솔레노이드밸브(110)가 여자 상태인 경우 상기 솔레노이드유닛(100)에서 상기 제어유닛(300)을 거쳐 상기 트립밸브(700) 방향으로 유동할 수 있으나, 상기 솔레노이드밸브(110)가 비여자 상태인 경우 역방향으로의 유동이 차단될 수 있다.
상기 제4라인(540)은, 상기 제3라인(530)으로부터 분기되어 상기 제2라인(520)과 연결되는 로직밸브(313)와 연결될 수 있다.
상기 작동유체는, 상기 솔레노이드밸브(110)가 여자 상태인 경우에는, 상기 제4라인(540)을 따라 상기 로직밸브(313)의 방향으로 유동하나, 상기 로직밸브(313)를 통과하지 못한 상태로 차단될 수 있다.
그리고 상기 솔레노이드밸브(110)가 비여자 상태로 전환되는 경우, 상기 트립밸브(700)로 유동하던 작동유체는 상기 제4라인(540)을 따라 로직밸브(313)를 통과하여 상기 솔레노이드밸브(110)의 방향으로 유동할 수 있다.
그리고 상기 제1우회라인(580)은, 상기 제1라인(510) 또는 상기 제2라인(520)으로부터 분기되어 상기 로직밸브(313)와 연결될 수 있다.
상기 작동유체는, 상기 솔레노이드밸브(110)가 여자 상태인 경우에는, 상기 제4라인(540)을 따라 상기 로직밸브(313)의 방향으로 유동하여 상기 로직밸브(313)에 의해 상기 제2라인(520)으로 유동하는 상기 작동유체가 상기 로직밸브(313)를 통과하지 못하도록 상기 로직밸브(313)를 작동시킬 수 있다.
그리고 상기 솔레노이드밸브(110)가 비여자 상태로 전환되는 경우, 상기 제4라인(540)을 따라 유동하는 작동유체가 상기 솔레노이드밸브(110) 방향으로 유동되어 상기 로직밸브(313)에 의해 상기 제2라인(520)으로 유동하는 작동유체의 차단을 해제할 수 있다.
즉, 상술한 상기 각각의 로직밸브(313)는 두개의 상기 솔레노이드밸브(110)와 연결되고, 상기 각각의 솔레노이드밸브(110)는 두개의 상기 로직밸브(313)와 연결되는 구성은 상기 제1우회라인(580)으로 연결되는 경우의 수로 이해할 수 있다.
그리고 본 발명의 트립 시스템은, 상기 솔레노이드밸브(110)에 유입되는 작동유체의 유동 여부를 결정하는 차단밸브(900)를 더 포함할 수 있다.
상기 차단밸브(900)는, 정비와 관련된 구성으로서, 상기 솔레노이드벨브가 비여자 상태로 전환되어 작동유체가 상기 솔레노이드유닛(100)에 구비되는 드레인라인(130)을 통해 배출될 때 상기 차단밸브(900)를 잠그는 off 과정을 거침으로써 상기 솔레노이드밸브(110)에 대한 교체 또는 정비를 진행할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 1 Out Of 2 트립 시스템에 대하여 설명한다. 도 1 내지 도 3은 본 발명의 멀티플라이형 터빈 트립 시스템을 적용한 1 Out Of 2의 회로도(이하 제1실시예라 함)에 따른 비정상 트립 방지 과정 및 정비방법을 나타낸 도면이다.
제1실시예의 터빈 트립 시스템에 따르면 상기 제1단제어부(310)는, 상기 제1단제어부(310)를 경유하는 작동유체가 상기 트립밸브(700)와 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 제1실시예는 상술한 제3라인(530)이 상기 트립밸브(700)와 연결될 수 있다.
제1실시예에 따르면 상기 솔레노이드밸브(110)가 여자 상태인 경우, 상기 솔레노이드밸브(110)를 경유하는 작동유체는 상기 제1라인(510)을 경유하여, 상기 제2라인(520), 상기 제3라인(530), 상기 제4라인(540) 및 상기 제1우회라인(580)으로 유동할 수 있다. 이 때, 상기 제1우회라인(580)으로 유동하는 작동유체에 의한 상기 로직밸브(313)의 작동에 의해 상기 제2라인(520) 또는 상기 제4라인(540)으로 유동하는 작동유체는 상기 로직밸브(313)를 통과하지 못하고 차단될 수 있다. 그리고 상기 제3라인(530)으로 유동하는 작동유체는 상기 트립밸브(700)로 유입되어 상기 터빈이 정상적으로 작동될 수 있다.
그러나, 상기 솔레노이드밸브(110) 중 고장에 의해 어느 한 솔레노이드밸브(110)가 비여자 상태인 경우, 상기 제1우회라인(580)으로 유동하던 일부의 작동유체 또한 상기 솔레노이드밸브(110) 방향으로 유동할 수 있다.
하지만 비여자 상태가 아닌 솔레노이드밸브(110)와 연결된 상기 제1라인(510) 또는 제2라인(520)으로부터 연결된 작동유체가 제1우회라인(580)을 통하여 비여자된 솔레노이드밸브(110)와 제1라인(510)으로 연결된 로직밸브(313)를 작동시켜 해당 로직밸브(313)를 통과하는 제4라인(540)과 제2라인(520)을 차단하면 트립을 방지할 수 있다.
또한, 상기 솔레노이드 밸브의 교체 또는 정비가 요구되는 경우에는, 상기 솔레노이드밸브(110)를 비여자 상태로 전환시켜 작동유체를 상기 솔레노이드유닛(100)에 구비되는 드레인라인(130)을 통해 배출되도록 할 수 있다. 그리고 상기 차단밸브(900)를 잠금으로써 상기 솔레노이드밸브(110)로의 작동유체의 유동을 차단하여 상기 솔레노이드 밸브에 대한 교체 또는 정비를 진행할 수 있다.
이와 반대로 정상적인 신호에 의해 상기 솔레노이드밸브(110) 모두 비여자상태가 된다면, 상기 트립밸브(700)에 유입되던 작동유체는 상기 제3라인(530)으로부터 분기되는 제4라인(540), 상기 로직밸브(313), 상기 제2라인(520) 및 상기 제1라인(510)을 순차적으로 경유하여 상기 솔레노이드밸브(110)에 구비되는 드레인라인(130)을 통해 탱크 등으로 배출될 수 있다. 이 때, 상기 제3라인(530)에 구비되는 체크밸브(535)에 의해 작동유체의 일부는 상기 솔레노이드밸브(110)로의 유동이 차단될 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 2 Out Of 2 트립 시스템에 대하여 설명한다. 도 4 내지 도 6은 본 발명의 멀티플라이형 터빈 트립 시스템을 적용한 2 Out Of 2의 회로도(이하 제2실시예라 함)에 따른 트립과정 및 정비방법을 나타낸 도면이다.
제2실시예에 따를 경우, 일단이 상기 솔레노이드유닛(100)과 연결되는 상기 제1단제어부(310)의 타단은 제2단제어부(350)의 일단과 연결되도록 형성될 수 있다.
즉 상기 제2단제어부(350)는, 상기 제3라인(530)이 복수개가 구비되는 경우, 상기 각각의 제3라인(530)은 두개의 상기 로직밸브(353)와 연결되고, 상기 각각의 로직밸브(353)는 두개의 상기 제3라인(530)과 연결될 수 있다.
또한, 2 Out of 2 트립 시스템의 경우 상술한 제1실시예의 1 Out of 2 트립 시스템이 2개 병합된 것으로 이해할 수 있다. 따라서, 제2실시예의 제1단제어부(310)는, 상기 솔레노이드밸브(110)와 상기 제1단제어부(310)의 로직밸브(313)가 각각 2개씩 구비되는 유닛이 2개가 형성되는 경우 전체 솔레노이드밸브(110)와 상기 제1단제어부(310)의 로직밸브(313)는 각각 4개씩 구비되며, 이에 따라 상기 제3라인(530)은 2개가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2단제어부(350)는, 상기 제1단제어부(310)의 제3라인(530)으로부터 연장되어 작동유체가 상기 제2단제어부(350)의 일 로직밸브(353)로 유동하는 경로를 제공하는 제5라인(550), 상기 제3라인(530) 또는 상기 제5라인(550)으로부터 분기되어 상기 작동유체의 유동경로를 제공하는 제6라인(560), 상기 제6라인(560)으로부터 분기되어 상기 제5라인(550)과 연결되는 일 로직밸브(353)와 연결되는 제7라인(570) 및 상기 제3라인(530) 또는 상기 제5라인(550)으로부터 분기되어 제2단제어부(350)의 타 로직밸브(353)와 연결되는 제2우회라인(590)을 포함할 수 있다.
상기 제2단제어부(350)의 상기 제5라인(550), 상기 제6라인(560), 상기 제7라인(570) 및 상기 제2우회라인(590)은 각각 상기 제1단제어부(310)의 상기 제2라인(520), 상기 제3라인(530), 상기 제4라인(540) 및 상기 제1우회라인(580)과 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 동일하거나 유사한 구성으로 이해될 수 있다.
그리고 상기 제2단제어부(350)는, 상기 제2단제어부(350)를 경유하는 작동유체가 상기 트립밸브(700)와 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 상기 제2단제어부(350)를 경유하는 작동유체가 상기 트립밸브(700)를 작동시킬 수 있다.
결과적으로 상기 제2실시예의 구성은 상기 제1실시예의 구성에 상기 제2단제어부(350)가 병합된 것으로 이해될 수 있다.
또한, 상기 제2단제어부(350)를 이루는 로직밸브(353) 및 회로는 상기 제1단제어부(310)를 이루는 로직밸브(313) 및 회로와 동일하게 구성됨에 따라, 구성품을 일원화하여 관리할 수 있어 관리자가 설치하거나 정비 또는 보수가 용이하다는 장점이 있다.
구체적으로, 상기 솔레노이드밸브(110)가 여자 상태인 경우, 상기 제1단제어부(310)의 상기 제3라인(530)을 경유하는 작동유체는 상기 제5라인(550), 상기 제6라인(560), 상기 제7라인(570) 및 상기 제2우회라인(590)으로 유동할 수 있다. 이 때, 상기 제2우회라인(590)으로 유동하는 작동유체에 의한 상기 로직밸브(353)의 작동에 의해 상기 제5라인(550) 또는 상기 제7라인(570)으로 유동하는 작동유체는 상기 로직밸브(353)를 통과하지 못하고 차단될 수 있다. 그리고 상기 제6라인(560)으로 유동하는 작동유체는 상기 트립밸브(700)로 유입되어 상기 터빈이 정상적으로 작동될 수 있다.
그러나, 상기 솔레노이드밸브(110)가 비여자 상태인 경우, 상기 제2우회라인(590)으로 유동하던 작동유체 또한 상기 제1단제어부(310)를 경유하여 솔레노이드밸브(110) 방향으로 유동할 수 있다. 그리고 상기 트립밸브(700)에 유입되던 작동유체는 상기 제6라인(560)으로부터 분기되는 제7라인(570), 상기 제2단제어부(350)의 로직밸브(353), 상기 제5라인(550) 및 상기 제3라인(530)을 순차적으로 경유하여 상기 제1단제어부(310)로 유동할 수 있다. 이 때, 상기 제6라인(560)에 구비되는 체크밸브(535)에 의해 작동유체의 일부는 상기 제1단제어부(310)로의 유동이 차단될 수 있다.
또한, 상기 솔레노이드 밸브의 교체 또는 정비가 요구되는 경우에는, 상기 솔레노이드밸브(110)를 비여자 상태로 전환시켜 제1단제어부(310)를 경유한 작동유체를 상기 솔레노이드유닛(100)에 구비되는 드레인라인(130)을 통해 배출되도록 할 수 있다. 그리고 상기 차단밸브(900)를 잠금으로써 상기 솔레노이드밸브(110)로의 작동유체의 유동을 차단하여 상기 솔레노이드 밸브에 대한 교체 또는 정비를 진행할 수 있다.
제2실시예의 경우, 제1실시예와 비교하여 어느 한 차단밸브(900)와 조합된 복수개의 솔레노이드밸브(110)가 고장으로 인해 솔레노이드유닛(100)에 구비되는 그룹 단위의 솔레노이드밸브(110)의 압력이 해제되는 경우라 하더라도 다른 솔레노이드밸브(110)에 의해 제1단제어부(310)의 작동유체가 제2단제어부(350)로 유동할 수 있어 정상적인 터빈 작동을 가능하게 한다.
이와 같은 장점에 의해 솔레노이드밸브(110)의 일부가 오작동하거나 고장이 나는 경우라 하더라도, 안정적인 터빈 작동을 통해 전체적인 발전 효율을 높일 수 있다.
도 7을 참조하여 본 발명의 2 Out Of 3 트립 시스템에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 멀티플라이형 터빈 트립 시스템을 적용한 2 Out Of 3의 회로도(이하 제3실시예라 함)를 나타낸 도면이다.
제3실시예의 경우 상술한 제2실시예와 하술할 솔레노이드밸브(110)와 로직밸브(313, 353)의 개수 및 제1우회라인(580)의 형성되는 개수를 제외하고는 동일하거나 유사한 것으로 이해할 수 있다.
즉, 제3실시예의 경우, 제2실시예와 비교하여 솔레노이드밸브(110)와 상기 제1단제어부(310)의 로직밸브(313)가 각각 3개씩 구비될 수 있고, 이를 하나의 유닛으로 보면 유닛이 2개 형성되는 경우 전체 솔레노이드밸브(110)와 상기 제1단제어부(310)의 로직밸브(313)는 각각 6개씩 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1단제어부(310)에 형성되는 제1우회라인(580)은 상술한 본 발명의 특징에 따라 3C2 즉 세가지 방법으로 형성될 수 있다.
이 외의 작동유체의 유동에 따른 구동은 상술한 제2실시예와 동일하거나 유사한 것으로 이해할 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 멀티플라이형 트립 시스템에 따를 경우 제1실시예인 1 Out of 2, 제2실시예인 2 Out of 2 및 제3실시예인 2 Out of 3 외에 다양한 방법으로 형성될 수 있음은 통상의 기술자에 자명하다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
P: 펌프
100: 솔레노이드유닛
110: 솔레노이드밸브
130: 드레인라인
300: 제어유닛
310: 제1단제어부
313: 제1단제어부에 구비되는 로직밸브
350: 제2단제어부
353: 제2단제어부에 구비되는 로직밸브
510: 제1라인
520: 제2라인
530: 제3라인
535: 체크밸브
540: 제4라인
550: 제5라인
560: 제6라인
570: 제7라인
580: 제1우회라인
590: 제2우회라인
700: 트립밸브
900: 차단밸브

Claims (10)

  1. 각각 독립적으로 여자(open) 또는 비여자(close)로 전환되는 복수개의 솔레노이드밸브가 구비되는 솔레노이드유닛;
    복수개의 로직밸브가 구비되고, 상기 솔레노이드유닛을 경유하는 작동유체의 유동방향에 따라 터빈의 정지 여부를 결정하는 트립밸브와 연결되는 제어유닛; 및
    상기 솔레노이드유닛을 경유한 작동유체가 상기 제어유닛의 방향으로 유동하는 경로를 제공하는 제1라인;
    을 포함하고,
    상기 제어유닛은,
    상기 각각의 로직밸브는 두개의 상기 솔레노이드밸브와 연결되고, 상기 각각의 솔레노이드밸브는 두개의 상기 로직밸브와 연결되는 제1단제어부;
    를 포함하고,
    상기 제1단제어부는,
    상기 제1라인으로부터 연장되어 상기 작동유체가 상기 로직밸브로 유동하는 경로를 제공하는 제2라인;
    상기 제1라인 또는 상기 제2라인으로부터 분기되어 상기 작동유체의 유동경로를 제공하는 제3라인;
    상기 제3라인으로부터 분기되어 상기 제2라인과 연결되는 로직밸브와 연결되는 제4라인; 및
    상기 제1라인 또는 상기 제2라인으로부터 분기되어 상기 로직밸브와 연결되는 제1우회라인;
    을 포함하는 트립 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어유닛은,
    상기 작동유체가 공통으로 상기 제어유닛으로부터 상기 솔레노이드유닛으로 유동하는 경우 상기 터빈을 정지시키는 것을 특징으로 하는 트립 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제3라인은,
    상기 제3라인을 유동하는 작동유체의 유동 방향이 일방향으로 이루어지도록 체크밸브;
    를 포함하는 트립 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1단제어부는,
    상기 제1단제어부를 경유하는 작동유체가 상기 트립밸브와 연결되는 것을 특징으로 하는 트립 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어유닛은,
    상기 제3라인이 복수개가 구비되는 경우, 상기 각각의 제3라인은 두개의 상기 로직밸브와 연결되고, 상기 각각의 로직밸브는 두개의 상기 제3라인과 연결되는 제2단제어부;
    를 포함하는 트립 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제2단제어부는,
    상기 제2단제어부를 경유하는 작동유체가 상기 트립밸브와 연결되는 것을 특징으로 하는 트립 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 솔레노이드유닛은,
    상기 작동유체가 배출되는 경로를 제공하는 드레인라인;
    을 포함하는 트립 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 솔레노이드밸브에 유입되는 작동유체의 유동 여부를 결정하는 차단밸브;
    를 더 포함하는 트립 시스템.
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