JPH02246798A - タービン制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タービン制御装置に係り、特に、発電機巻線
等の保護を目的としてなされる負荷ランバックを所定時
間内に確実に完了するためのランバック制御に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来の負荷制限器による負荷ランバックにおいては、ラ
ンバック開始指令が入力されると、負荷制限器がその開
始指令が入力された直前の値から最終値まで、一定の変
化率で負荷を降下させていた。

このように、一定の変化率では、！＆終値に達するまで
の時間が負荷ランバック完了時間を超えてしまい、発電
機巻線の焼損等を防止できないことも考えられるので、
特開昭５５−１０８２１号や特開昭５９−１９０６９７
号等においては、安定性から制限される最大ランバック
速度で最初にランバックし、その後に上記一定のランバ
ック速度で負荷を低下させる方式を提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、これらの方式でも、負荷制限器の出力が負荷
設定値よりも高い位置にあった場合、実際に負荷降下が
開始されるのは、負荷制限器の出力が降下し、前記負荷
設定値より低い値になってからであった。すなわち、負
荷制限値が降下を開始し、負荷設定値と等しくなるまで
は、負荷ランバック信号が入力されても、実際の負荷が
降下しない不動時間が生じていた。負荷制限値と負荷設
定値の差は運転の状況により異なるので、前記不動時間
も変化し、負荷ランバック時間が所定の範囲内に完了せ
ず１発電機巻線の焼損を防止できなくなる等の欠点があ
った。

本発明の目的は、負荷制限値と負荷設定値との差に拘わ
らず、はとんど一定の負荷ランバック時間で発電機の巻
線等を保護できる負荷ランバック機能を有するタービン
制御装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、通常は負荷設定
手段からのタービン負荷設定信号ＰＧと負荷制限手段か
らのタービン負荷制限信号ＰＬのうち低い方の信号Ｐに
よりタービンを制御し、負荷ランバック指令が出された
ときは負荷制限信号ＰＬを低下させ負荷ランバックを行
うタービン制御方法において、負荷ランバック発生時に
負荷制限信号ＰＬを負荷設定信号ＰＧに一致させその負
荷設定値から負荷ランバックを開始するタービン制御方
法を提案するものである。

前記負荷ランバック開始後に、ランバックを速い速度か
ら遅い速度に切換えることも可能である。

本発明は、また、機器保護のためのランバック完了時間
の制限とランバック制御の安定性から制限される最大ラ
ンバック速度との相反する条件のもとに、前記制御方法
により、いかなる運転状態からも必要最小限のランバッ
ク速度でランバック終了時間設定を満足する負荷ランバ
ック方式を提案するものである。

本発明は、さらに、タービン負荷設定信号ＰＧを出力す
る負荷設定手段と、タービン負荷制限信号ＰＬを出力す
る負荷制限手段と、前記信号ＰＣおよびＰＬのうち低い
方を選択しタービン制御信号Ｐとする低値優先手段とを
備えたタービン制御装置において、負荷制限手段を、負
荷ランバック指令が出されたときの負荷設定手段の負荷
設定信号ＰＧに追従し、このＰＧの値から負荷ランバッ
クを開始する手段としたタービン制御装置を提案するも
のである。

見方を変えれば１本発明は、タービン負荷設定信号ｐａ
と負荷制限信号ＰＬとの偏差を検出する回路を備え、ラ
ンバック要求信号の発生に応じて前記タービン負荷設定
信号ＰＧと負荷制限信号ＰＬとの偏差を速やかに０にす
るように負荷制限器をランバックするタービン制御装置
である。

Ｃ作用〕 本発明においては、負荷ランバック指令信号により、負
荷制限器を負荷制限信号出力状態から負荷設定信号追従
状態に強制的に切換えさせるので。

負荷ランバックが負荷設定値から開始され、従来の不動
時間が実質的になくなり、負荷ランバックが迅速かつ確
実になされる。

なお、この負荷ランバック方式は、一定比率で負荷を降
下させる方式に適用する他に、上記特開昭５５−１０８
２１号等のように、複数段階の比率で負荷を降下させる
方式と併用しても十分な効果が得られる。

〔実施例〕

次に１図面を参照して、従来例と対比しながら。

本発明の詳細な説明する。

タービン制御システムの概要を第３図に示す。

ボイラ１で発生した蒸気は、主蒸気止め弁２．加減弁３
を通り、蒸気タービン１０に供給される。

タービン１０は１通常、高圧タービン１１と中圧タービ
ン１２と低圧タービン１３とを含んでいる。

蒸気は、高圧タービン１１で仕事をした後、再熱器１６
で再び昇温され、再熱蒸気止め弁１７とインタセプト弁
１８とを通り、さらに中圧タービン１２と低圧タービン
１３とで仕事をし、復水器１９で水となる。蒸気のエネ
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を回し、電力を系統に供給する。

タービン制御装置２２は、タービン１０の回転数や負荷
等を制御する。タービンの回転数は、タービン１０の回
転軸に取り付けた歯車１４の回転数を速度検出器１５で
計数して検出される。また。

タービンの負荷は、電力交換器２１により検出される。

これらの検出信号は、タービン制御装置２２の入力部２
３に送られ、演算部２５で処理される。演算部２５では
、タービンの回転数、負荷等を制御するため、主蒸気止
め弁２．加減弁３等の弁位置を演算し、その位置になる
ように答弁を駆動する信号を作成する。弁の駆動信号は
、出力部２４から主蒸気止め弁駆動ユニット５．加減弁
駆動ユニット７等の答弁の駆動ユニットに送られ、それ
ぞれの弁を駆動する。一方、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等の位置検出器によ
り検出され、タービン制御装置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。

従来のタービン制御装置２２の構成の一部を第４図に示
す、タービン回転数は、速度検出器１５により検出され
る。検出された実速度信号Ｎは、速度設定器３１で設定
される設定速度信号Ｎ、と比較部３２で比較され、その
偏差量ΔＮ（＝Ｎ。

−Ｎ）が、調定率演算部３３に伝えられる。調定率演算
部３３では、予め設定された速度調定率δに相当するゲ
インを掛け、加算部３５に伝える。

加算部３５では、負荷設定器３４で設定された信号Ｐ、
を加え、負荷信号ＰＧを作る。

負荷信号ＰＧは、負荷制御器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Ｐとなる。負荷信号Ｐは、
負荷分配部３８．４２等で答弁の分担量に応じて配分さ
れ、答弁の開度（流量）を決定し、答弁の位置を制御す
る。第４図では、これ以降の部分は、加減弁３に対する
もののみを示し、他は省略しであるが、同様の構成であ
る。負荷分配部３８の出力は、比較部３９で弁位置フィ
ードバック信号と比較され、その偏差信号は、調節制御
部４０で弁駆動信号Ｓｖに変えられ、弁駆動ユニット７
により加減弁３の開度を調整する。加減弁３の開度は、
位置検出器６により検出され１位置変換部４１を経て、
開度検出値Ｕとしてフィードバックされ、上記比較部３
９に与えられる。なお、低値優先回路３７で、負荷信号
Ｐ０が優先されているときは調速運転と呼ばれ、負荷制
限値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。

電力系統に接続されている場合、タービンの出力に従っ
て１発電機の出力（負荷）も増減することになり、発電
機出力を増加させるには、加減弁３を開き、減少させる
には加減弁３を閉じる操作を行う、加減弁３は、厩に述
べたように、負荷信号Ｐにより制御され、信号Ｐは負荷
信号ＰＧと負荷制限信号ＰＬの低い方の信号である。す
なわち、発電機出力は、負荷信号ｐａと負荷制限信号Ｐ
Ｌのうち低い方の信号により制御される。

発電機は、その巻線温度を一定値以下にするため、固定
子冷却水等による冷却方法を採用している。この冷却水
が断水した場合、巻線の急激な温度上昇により、発電機
巻線が焼損することになる。

この焼損を防止するため、冷却水の断水等の冷却装置の
異常を検出した場合に、発電機出力を安全な値まで急速
に降下させる処置を実行する。この操作を負荷ランバッ
ク制御という、従来の負荷ランバックは、負荷制限器３
６を一定比率で下げる操作により加減弁３を閉じてなさ
れる。

従来の負荷ランバック制御方式の一例を第５図により説
明する０通常、負荷制限器３６からの負荷制限信号ＰＬ
は負荷設定信号ｐａより高く設定され、調速運転を行っ
ている。すなわち、負荷設定信号ＰＧが低値優先回路３
７の出力負荷信号Ｐとなり、この負荷信号Ｐに従って調
速運転がなされている。さて、Ａ時点で、負荷ランバッ
ク開始信号がスイッチ４８から入力されると、負荷制限
信号ＰＬは一定の比率で降下し始め、加減弁３を閉じる
方向に操作させて、負荷を急速に降下させ発電機巻線を
焼損等から保護する。

この場合、負荷制限信号ＰＬが負荷信号ＰＧと−Ｍする
までの時間Ｔは、負荷ランバック信号が入力されても負
荷が変化しない不動時間となる。

負荷制限信号が負荷信号からどの程度上に在るかはその
時の運転状態により一定ではないから、不動時間も一定
時間とはならない。したがって、従来の負荷ランバック
方式では、負荷ランバック時間の設定が不正確となり、
発電機の保護が確実ではなかった。

この欠点を解消するため、本発明では、第１図に示すよ
うに、負荷信号ＰＧを負荷制限器３６にも取り込むよう
にして、この負荷制限器３６に信号切換え機能を持たせ
である。その他の部分の構成は、第４図の従来例と変わ
らないので、説明を省略する。

本実施例においては、負荷ランバック指令信号がスイッ
チ４８を介して入力されると、第２図に示すように、負
荷制限器３６の出力は負荷制限信号ＰＬから負荷信号Ｐ
Ｇに瞬時に変えられ、その後は設定された比率で降下す
ることになる。

したがって、第５図の従来例と比べて、不動時間Ｔが実
質的になくなり、負荷ランバックの時間が短縮され、発
電機巻線等の保護が確実になされる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、負荷信号と負荷制限信号との差が運転
状態により変わるような場合でも、負荷ランバック時間
をほぼ一定の短時間にできるので、発電機の巻線等の保
護が十分になされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるタービン制御装置の一実施例の要
部の構成を示す図、第２図は第１図実施例の動作を説明
する図、第３図は本発明を適用するタービン制御システ
ムの概要を示す図、第４図は従来の夕・−ビン制御装置
の一例の構成を示す図、第５図は第４図従来例の動作を
説明する図である。 １・・・ボイラ、２・・・主蒸気止め弁、３・・・加減
弁、４・・・主蒸気止め弁位置検出器、５・・・主蒸気
止め弁駆動ユニット、６・・・加減弁位置検出器。 ７・・・加減弁駆動ユニット、８・・・インタセプト弁
位置検出器、９・・・インタセプト弁關動ユニット、１
０・・・蒸気タービン、１１・・・高圧タービン、１２
・・・中圧タービン、１３・・・低圧タービン、１４・
・・歯車、１５・・・速度検出器、１６・・・再熱器、
１７・・・蒸気止め弁、１８・・・インタセプト弁。 １９・・・復水器、２０・・・発電機、２１・・・電力
交換器、２２・・・タービン制御装置、２３・・・入力
部、２４・・・出力部、２５・・・演算部、３１・・・
速度設定器、３２・・・比較部、３３・・・調定率演算
部、３４・・・負荷設定器、３５・・・加算部、３６・
・・負荷制限器、３７・・・低値優先回路、３８・・・
負荷分配部、３９・・・比較部、４０・・・調節制御部
、４１・・・位置交換部、４２・・・負荷分配部、４３
・・・比較部、４６・・・信号発生部、４８・・・負荷
ランバック指令信号スイッチ。 代理人　　鵜　　沼　　辰　　之 第２図 第５図 Δ 第３図 と５ニーｙｚｙ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、通常は負荷設定手段からのタービン負荷設定信号Ｐ
   Ｇと負荷制限手段からのタービン負荷制限信号ＰＬのう
   ち低い方の信号Ｐによりタービンを制御し、負荷ランバ
   ック指令が出されたときは前記負荷制限信号ＰＬを低下
   させ負荷ランバックを行うタービン制御方法において、 前記負荷ランバック発生時に前記負荷制限信号ＰＬを前
   記負荷設定信号ＰＧに一致させ当該負荷設定値から負荷
   ランバックを開始することを特徴とするタービン制御方
   法。 ２、請求項１に記載のタービン制御方法において、前記
   負荷ランバック開始後に、ランバックを速い速度から遅
   い速度に切換えることを特徴とするタービン制御方法。 ３、機器保護のためのランバック完了時間の制限とラン
   バック制御の安定性から制限される最大ランバック速度
   との相反する条件のもとに、請求項１または２に記載の
   制御方法により、いかなる運転状態からも必要最小限の
   ランバック速度でランバック終了時間設定を満足する負
   荷ランバック方式。 ４、タービン負荷設定信号ＰＧを出力する負荷設定手段
   と、タービン負荷制限信号ＰＬを出力する負荷制限手段
   と、前記信号ＰＧおよびＰＬのうち低い方を選択しター
   ビン制御信号Ｐとする低値優先手段とを備えたタービン
   制御装置において、 前記負荷制限手段が、負荷ランバック指令が出されたと
   きの前記負荷設定手段の負荷設定信号ＰＧに追従し、当
   該ＰＧの値から負荷ランバックを開始する手段であるこ
   とを特徴とするタービン制御装置。 ５、請求項４に記載のタービン制御装置において、ター
   ビン負荷設定信号ＰＧと負荷制限信号ＰＬとの偏差を検
   出する回路を備え、ランバック要求信号の発生に応じて
   前記タービン負荷設定信号ＰＧと負荷制限信号ＰＬとの
   偏差を速やかに０にするように負荷制限器をランバック
   することを特徴とするタービン制御装置。