JPH02267302A - Steam valve abnormality diagnosis system - Google Patents

Steam valve abnormality diagnosis system

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JPH02267302A
JPH02267302A JP8676689A JP8676689A JPH02267302A JP H02267302 A JPH02267302 A JP H02267302A JP 8676689 A JP8676689 A JP 8676689A JP 8676689 A JP8676689 A JP 8676689A JP H02267302 A JPH02267302 A JP H02267302A
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JP
Japan
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valve opening
valve
steam
signal
abnormality
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JP8676689A
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Japanese (ja)
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Kura Shindo
蔵 進藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to discover the occurrence of abnormality at an early stage by controlling a steam valve on the basis of deflection between a valve opening setting signal set in accordance with the load and the rotating speed of a steam turbine and an actual valve opening position signal and judging it as abnormality of the steam valve in the case when the deflection continues for more than a specific time. CONSTITUTION:The output of an adder 4 to obtain deflection between a valve opening setting signal calculated from the rotating speed, a load instruction and others and an actual opening position signal is amplified 8 and input in an electric and hydraulic converter 9, and an operation cylinder 10 is actuated in accordance with a hydraulic signal gained therein. Thereby, a pilot valve 12 is controlled through a lever 11 to drive an oil cylinder piston 13 and the valve opening of a steam valve 1 is controlled. ln this case, converters 5, 17 to detect the change of the mechanical positions of the operation cylinder 10 and the oil cylinder piston 13 are provided and their output is input in an abnormality diagnosis system 16 as a valve opening setting signal 6 and an actual valve opening position signal 7. When the deflection between the both signals 6, 7 continues for more than a specific time, it is judged as the abnormality of the steam valve 1.

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への流入蒸気量を制御する蒸気弁
の異常を迅速に発見し、機器を安全に保護する蒸気弁異
常診断装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides a steam valve that quickly detects abnormalities in a steam valve that controls the amount of steam flowing into a steam turbine and safely protects equipment. The present invention relates to an abnormality diagnosis device.

(従来の技術) 蒸気タービンには、負荷やタービン回転数、蒸気タービ
ンの運転状態に応じて蒸気タービンへの流入蒸気量を制
御11する蒸気弁が設置されている。
(Prior Art) A steam turbine is installed with a steam valve that controls 11 the amount of steam flowing into the steam turbine according to the load, turbine rotational speed, and operating state of the steam turbine.

この蒸気弁は、それぞれの負荷やタービン回転数等に応
じて設定された蒸気弁開度設定信号と、実際の蒸気弁開
変位置を示す実弁開度位置信号の幅差信号を増幅して電
気・油圧変換器に入力することにより、油筒へ供給する
油量を制御することによってその開度が制御される。つ
まり、このような制御系では、演算・伝達を電気式とし
、操作力を油圧式とした電気油圧式制御装置が用いられ
る。
This steam valve amplifies the width difference signal between the steam valve opening setting signal, which is set according to each load, turbine rotation speed, etc., and the actual valve opening position signal, which indicates the actual steam valve opening position. The opening degree is controlled by controlling the amount of oil supplied to the oil cylinder by inputting it to the electric/hydraulic converter. In other words, in such a control system, an electro-hydraulic control device is used in which calculation and transmission are performed electrically, and operating force is handled hydraulically.

第8図は蒸気弁1の電気油圧式制御装置の制御系統図の
一部分を示すものであり、特に弁位謂制御回路を抜き出
して表示したものである。
FIG. 8 shows a part of the control system diagram of the electro-hydraulic control device for the steam valve 1, and particularly shows the valve position control circuit extracted.

タービン回転数、負荷指令等の運転条件から演算された
ガバナー信号2は弁開度関数3に入力される。弁開度関
数3はガバナー信号2に対応した蒸気弁の弁開度設定信
号6を演算し、加算器4に出力する。
A governor signal 2 calculated from operating conditions such as turbine rotation speed and load command is input to a valve opening function 3. The valve opening degree function 3 calculates a valve opening degree setting signal 6 for the steam valve corresponding to the governor signal 2, and outputs it to the adder 4.

一方蒸気弁1の実際の機械的な開度変化は、変換器5に
おいて実弁開度位置信号7として電気信号に変換され、
この実弁開度位置信号7も加算器3に入力される。
On the other hand, the actual mechanical opening change of the steam valve 1 is converted into an electrical signal as an actual valve opening position signal 7 by the converter 5,
This actual valve opening position signal 7 is also input to the adder 3.

加算器3においては弁聞度設定信@6を+、実弁開度位
置信号7を−として両信号が加算される。
In the adder 3, the valve opening degree setting signal @6 is set as +, and the actual valve opening position signal 7 is set as -, and both signals are added.

両信号の微弱な偏差信号は増幅器8において増幅後、電
気・油圧変換器9に入力される。電気・油圧変換器9で
は増幅した偏差信号値を油圧信号に変換し、油圧信号に
対応する作動油を操作シリンダ10に供給する。
A weak deviation signal between the two signals is amplified by an amplifier 8 and then input to an electric/hydraulic converter 9. The electric/hydraulic converter 9 converts the amplified deviation signal value into a hydraulic signal, and supplies hydraulic oil corresponding to the hydraulic signal to the operating cylinder 10.

操作シリンダ10は作動油から得た機械的な出力によっ
て後述するパイロット弁、レバーリンクm 構、油筒ピ
ストンなどを駆動せしめ、蒸気弁1の弁開度を所定値に
調整する。操作シリンダ10の機械的な位置変化は、前
述の通り変換器5によって電気的な実弁開度位置信号7
に変換される。
The operating cylinder 10 uses mechanical output obtained from hydraulic oil to drive a pilot valve, a lever link structure, an oil cylinder piston, etc., which will be described later, and adjusts the valve opening of the steam valve 1 to a predetermined value. As described above, the mechanical position change of the operating cylinder 10 is controlled by the converter 5 as an electrical actual valve opening position signal 7.
is converted to

この実弁開度位置信号7は加算器4ヘフイードバツクさ
れるような閉ループの制御回路が構成されている。
A closed loop control circuit is constructed in which this actual valve opening position signal 7 is fed back to an adder 4.

以上のような電気的な制御系統を前提に、さらに機械的
な構成を含めた制御系統について第9図を参照して説明
づる。
Based on the electrical control system as described above, the control system including the mechanical configuration will be further explained with reference to FIG. 9.

すなわち第9図において′心気・油圧変換器9には増幅
器8からの電気信号と、図示しない油ポンプからの制御
1作動油とが供給される。電気油圧変換器9は電気信号
に応じて制御作動油を操作シリンダ10の上側ボー1−
および下側ポートに供給するように構成される。また操
作シリンダ10にはは変換器5が直結されており、操作
シリンダ10の位置変化に応じて変換器5にて検出され
た電気信号が実弁開度位置信号7として加n器4に伝達
される。
That is, in FIG. 9, an electric signal from an amplifier 8 and a control 1 hydraulic oil from an oil pump (not shown) are supplied to the air/hydraulic converter 9. The electro-hydraulic converter 9 operates the control hydraulic oil according to the electric signal to the upper bow 1- of the cylinder 10.
and configured to supply the lower port. Further, a converter 5 is directly connected to the operating cylinder 10, and an electric signal detected by the converter 5 in response to a change in the position of the operating cylinder 10 is transmitted to the converter 4 as an actual valve opening position signal 7. be done.

一方操作シリンダ10の上端側の機械的出力はレバー1
1を介してパイロット弁12に伝達され、パイロット弁
12を駆動する。パイロット弁12は図示しない油ポン
プからの制御油を油筒ピストン13の下部に供給するた
めに、油路を切換えるように動作する。パイロット弁1
2に供給される制(財)油の流速は油路に配設されたオ
リフィス14によって調整される。
On the other hand, the mechanical output on the upper end side of the operating cylinder 10 is the lever 1
1 to the pilot valve 12 to drive the pilot valve 12. The pilot valve 12 operates to switch oil passages in order to supply control oil from an oil pump (not shown) to the lower part of the oil cylinder piston 13. Pilot valve 1
The flow rate of the control oil supplied to the pump 2 is adjusted by an orifice 14 arranged in the oil passage.

また油筒ピストン13の先端には蒸気弁1が接続され、
その接続部の途中にレバー15が連結され、このレバー
15を介してパイロット弁12を押し戻すように機械的
フィードバック機構を構成している。
Further, a steam valve 1 is connected to the tip of the oil cylinder piston 13,
A lever 15 is connected in the middle of the connecting portion, and a mechanical feedback mechanism is configured to push back the pilot valve 12 via this lever 15.

このようにして操作シリンダ10の機械的変化量は、レ
バー11およびレバー12の長さに比例する機械的な増
幅が与えられて油筒ピストン13を昇降し、最終的に主
たるυJtll目的である蒸気弁1の弁開度制御(弁位
置制御)が実施される。
In this way, the amount of mechanical change in the operation cylinder 10 is mechanically amplified in proportion to the lengths of the levers 11 and 12, and the oil cylinder piston 13 is raised and lowered, and finally the main purpose of υJtll is steam. Valve opening control (valve position control) of valve 1 is performed.

(発明が解決しようとする課題) 以上説明したように従来方式による電気油圧−リ可装置
では、主たる制御目的が蒸気弁1の弁開度制御でありな
がら、実際に電気制御回路に組入れて制御されているも
のは、操作シリンダ10の機械的変化量である。そのた
め第9図において、蒸気弁1の弁棒が固着して、いわゆ
るステック現象を引き起した場合やレバー11.15が
脱落したり、オリフィス14を含めた油路の破断など、
機械的な損傷事故、不具合が発生した場合にも何ら制御
系の異常としては検出されず、結果的に蒸気タービンの
過速や負荷の急変等が発生し、蒸気タービンを安全に運
転することが困難となる問題点があった。
(Problem to be Solved by the Invention) As explained above, in the conventional electro-hydraulic reversible device, although the main control purpose is to control the valve opening of the steam valve 1, it is actually incorporated into the electric control circuit and controlled. What is shown is the amount of mechanical change of the operating cylinder 10. Therefore, in FIG. 9, if the valve stem of the steam valve 1 becomes stuck and causes a so-called stuck phenomenon, the lever 11.15 falls off, or the oil passage including the orifice 14 breaks, etc.
Even if a mechanical damage accident or malfunction occurs, it will not be detected as an abnormality in the control system, and as a result, steam turbine overspeed or sudden changes in load will occur, making it impossible to operate the steam turbine safely. There were some difficult issues.

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、制御装置を構成する機械的な要素の不具合を迅速
に検出して制御異常として認め、蒸気タービンを安全に
運転停止することができる蒸気弁異常診断装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to quickly detect a malfunction in a mechanical element that constitutes a control device, recognize it as a control abnormality, and safely shut down a steam turbine. The purpose of this invention is to provide a steam valve abnormality diagnosis device that can perform the following steps.

(発明の構成) (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明に係る蒸気弁異常診断装
置は、蒸気タービンの負荷や回転数に応じて設定される
弁開度設定信号と、実弁開度位置信号との偏差を解消す
るように位置制御される蒸気弁と、上記弁開度設定信号
と実弁開度位置信号との偏差が所定時間以上継続したと
きに蒸気弁を異常と判断する異常診断装置とを設けたこ
とを特徴とする。
(Structure of the Invention) (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a steam valve abnormality diagnosis device according to the present invention uses a valve opening setting signal that is set according to the load and rotation speed of a steam turbine. , the position of the steam valve is controlled to eliminate the deviation from the actual valve opening position signal, and the steam valve is controlled when the deviation between the valve opening setting signal and the actual valve opening position signal continues for a predetermined time or more. The present invention is characterized in that it includes an abnormality diagnosis device that determines that there is an abnormality.

(作用) 上記構成に係る蒸気弁異常診断装置によれば、蒸気ター
ビンプラントが正常に運転されている場合には、運転条
件変更時などの過渡時を除いて、蒸気弁の弁開度設定信
号と実弁開度位置信号とは一致する。
(Function) According to the steam valve abnormality diagnosis device having the above configuration, when the steam turbine plant is operating normally, the valve opening setting signal of the steam valve is sent, except during transient times such as when operating conditions are changed. and the actual valve opening position signal match.

従って両信号の偏差も検出されないため、蒸気弁の異常
は診断されない。
Therefore, since no deviation between the two signals is detected, an abnormality in the steam valve is not diagnosed.

しかし、操作シリンダの故障、レバーの折損や油筒ピス
トンの故障等が発生すると弁開度設定信号と実弁開度位
置信号とは、異なった値をとり、その偏差は、単なる過
渡時における一時的なものではなく、長い時間にわたり
継続する。そこで偏差が所定時間以上継続したときに、
異常診断装置が蒸気弁の異常発生を診断する。
However, if a malfunction occurs in the operating cylinder, a broken lever, or a malfunction in the oil cylinder piston, the valve opening setting signal and the actual valve opening position signal will take different values, and the deviation will be caused by a temporary transient. It is not a temporary thing, but it continues over a long period of time. Therefore, when the deviation continues for more than a predetermined time,
An abnormality diagnosis device diagnoses the occurrence of an abnormality in the steam valve.

従って早期に故障が発生され、復旧も迅速に行なうこと
が可能となり、タービンプラント等の運転時の安全性を
向上させることができる。
Therefore, failures occur early, restoration can be carried out quickly, and safety during operation of turbine plants and the like can be improved.

(実施例) 次に本発明の一実施例について添付図面を参照して説明
する。第1図は本発明に係る蒸気弁異常診断装置の一実
施例を示ず系統図である。なお第8図に示す従来の蒸気
弁の電気的な11制御系統a3よび第9図に示す従来の
機械的な制御系統と同一の要素には同一の符号を付して
その重複する説明は省略する。
(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a system diagram that does not show an embodiment of the steam valve abnormality diagnosing device according to the present invention. Note that the same elements as the conventional steam valve electrical 11 control system a3 shown in FIG. 8 and the conventional mechanical control system shown in FIG. do.

本実施例に係る蒸気弁異常診断装置は、蒸気タービンの
負荷や回転数に応じて設定される弁開度設定信号と、実
弁開度位置信号との偏差を解消覆るように位置υJtl
lされる蒸気弁1と、上記弁開度設定信号と実弁開度位
置信号との偏差が所定時間以上継続したときに蒸気弁1
を異常と判断する異常診断装置16とを設けC構成され
る。
The steam valve abnormality diagnosis device according to the present embodiment is configured to position υJtl so as to eliminate the deviation between the valve opening setting signal, which is set according to the load and rotational speed of the steam turbine, and the actual valve opening position signal.
When the deviation between the valve opening setting signal and the actual valve opening position signal continues for a predetermined time or more, the steam valve 1
An abnormality diagnosing device 16 that determines that the abnormality is abnormal is provided.

すなわち本実施例装置が、第8図〜第9図に示す蒸気弁
の制御系統と構成を異にする点は、油筒ピストン13の
機械的位置変化を電気的に検出する変換器17を設ける
一方、操作シリンダ10の機械的位置変化を電気的に検
出する変換器5を配設し、上記変換器17,5からの検
出信号を入力し、蒸気弁の異常の有無を診断する異常診
断装置16を設けたところにある。
That is, this embodiment differs in configuration from the steam valve control system shown in FIGS. 8 to 9 in that a converter 17 that electrically detects changes in the mechanical position of the oil cylinder piston 13 is provided. On the other hand, an abnormality diagnosis device is provided with a converter 5 that electrically detects changes in the mechanical position of the operating cylinder 10, inputs detection signals from the converters 17 and 5, and diagnoses whether or not there is an abnormality in the steam valve. It is located where 16 is installed.

この異常診断装置16は、弁開度設定信号および実弁開
度位置信号となりうる多くの状態値を組み合わせ、両者
を比較することによって蒸気弁の異常の有無を診断する
機能を有するものであるが、基本的には第2図〜第4図
に示すような回路によって構成される。
This abnormality diagnosis device 16 has a function of diagnosing the presence or absence of an abnormality in the steam valve by combining many status values that can be a valve opening setting signal and an actual valve opening position signal, and comparing the two. , is basically constructed by circuits as shown in FIGS. 2 to 4.

すなわち第2図に示す異常診断装@16aは、蒸気弁1
開閉用油筒ピストン13に作動油を供給するパイロット
弁12を駆動づる操作シリンダ10のストローク1Ij
18aを弁開度設定信号6とする一方、上記油筒ピスト
ン13のストローク1ifi19aを実弁開度位置信号
7として構成される。
That is, the abnormality diagnosis device @16a shown in FIG.
Stroke 1Ij of the operating cylinder 10 that drives the pilot valve 12 that supplies hydraulic oil to the opening/closing oil cylinder piston 13
18a is used as the valve opening setting signal 6, while the stroke 1ifi19a of the oil cylinder piston 13 is used as the actual valve opening position signal 7.

すなわち、操作シリンダ10のストローク値18aと油
圧ピストン13のストローク値19aとを監視対象とし
、両者の偏差を監視するものである。レバー11.15
による増倍率に対応する定数20aを介した油筒ビスト
ンストローク値19aと、操作シリンダストローク11
8aとを加算器4aにおいて加算し、両者の偏差を演算
する。
That is, the stroke value 18a of the operating cylinder 10 and the stroke value 19a of the hydraulic piston 13 are monitored, and the deviation between the two is monitored. Lever 11.15
The oil cylinder piston stroke value 19a via the constant 20a corresponding to the multiplication factor and the operation cylinder stroke 11
8a in an adder 4a, and calculate the deviation between the two.

その偏差がタイマ21aにて設定された所定の時間後に
おいても継続して発生している場合には、その偏差信号
と、蒸気タービンが運転中であることを判断するタービ
ン回転数条件22a(例えば800PPM以上などの条
件をさす。)とがAND回路23aに入力される。そし
て偏差信号とタービン回転数条件22aとが両方成立し
たとぎに、AND回路23aは作動し、タービントリッ
プ信号24を出力する。
If the deviation continues to occur even after the predetermined time set by the timer 21a, the deviation signal and the turbine rotation speed condition 22a (for example, 800 PPM or more) is input to the AND circuit 23a. When both the deviation signal and the turbine rotation speed condition 22a are satisfied, the AND circuit 23a is activated and outputs the turbine trip signal 24.

このように操作シリンダ10と油筒ピストン13とは第
1図で示すようにレバー11.15によって機械的に連
結されているため、操作シリンダストローク値18aと
油筒ビスl〜ンスi〜ローク!(+19aとはレバー1
1.15による増幅弁を考慮したとしても、正常運転時
には常に比例関係にある。この比例関係がくずれ、両値
に偏差が発生した場合には、異常診断装置16aは、蒸
気弁1の機械Ill III系の異常と判断し、タービ
ントリップ信号24を出力してタービンを安全に停止せ
しめる。
In this way, the operating cylinder 10 and the oil cylinder piston 13 are mechanically connected by the lever 11.15 as shown in FIG. (+19a means lever 1
Even if the amplification valve according to 1.15 is considered, there is always a proportional relationship during normal operation. If this proportional relationship breaks down and a deviation occurs between the two values, the abnormality diagnosis device 16a determines that there is an abnormality in the mechanical system Ill/III of the steam valve 1, and outputs the turbine trip signal 24 to safely stop the turbine. urge

第3図に示す異常診断装置16bは第2図のものとほぼ
同様な構成を右するが、弁開度設定信号6として、弁開
度関数ストローク値25aを使用しているところに特徴
がある。
The abnormality diagnosis device 16b shown in FIG. 3 has almost the same configuration as the one in FIG. .

この弁開度関数ストローク値25aは、第8図に示すガ
バナー信号2の値で決定される弁開度関数3の出力信号
より得られる。
This valve opening function stroke value 25a is obtained from the output signal of the valve opening function 3 determined by the value of the governor signal 2 shown in FIG.

すなわち弁開度関数ストローク25aと油筒ビストンス
トローク値19bとを監視し、両者の偏差が所定時間以
上にわたって発生した場合において、異常診断装置16
bは、蒸気弁1の電気制御系から機械制御系までの間に
異常が発生したと判断し、タービントリップ信号24を
出力する。
That is, the valve opening function stroke 25a and the oil cylinder piston stroke value 19b are monitored, and when a deviation between the two occurs for a predetermined period of time or more, the abnormality diagnosis device 16
b determines that an abnormality has occurred between the electrical control system and the mechanical control system of the steam valve 1, and outputs a turbine trip signal 24.

第4図に示ず異常診断装置16Cは、弁開度設定信号6
として、弁開度関数ストローク値25bを使用する一方
、実弁開度位置信号7として操作シリンダストローク値
18bを使用して構成されている。
The abnormality diagnosis device 16C, which is not shown in FIG.
The valve opening function stroke value 25b is used as the actual valve opening position signal 7, while the operating cylinder stroke value 18b is used as the actual valve opening position signal 7.

弁開度関数ストローク値25bと、操作シリンダストロ
ーク値18bとの偏差がタイマ21cで設定した時間以
上にわたって継続する場合は、異常診断装置16cは操
作シリンダ10または電気・油圧変換器9に異常が発生
したと診断し、タービントリップ信号24を出力する。
If the deviation between the valve opening function stroke value 25b and the operating cylinder stroke value 18b continues for more than the time set by the timer 21c, the abnormality diagnosis device 16c detects that an abnormality has occurred in the operating cylinder 10 or the electric/hydraulic converter 9. It diagnoses that this has occurred and outputs a turbine trip signal 24.

第2図から第4図に示した異常診断¥!を置168〜1
6Gの回路は、それぞれ単独で使用されるだけではなく
、2以上の回路を組合わせて構成することも可能である
。また異常の検出はタービントリップ信号24を出力す
る場合に限らず、単に偏差信号だけで警報を発するよう
に構成することも可能であり、種々の回路を考案するこ
とができることはいうまでもない。
Abnormal diagnosis shown in Figures 2 to 4! Place 168~1
The 6G circuits can be used not only individually, but also by combining two or more circuits. Further, the detection of an abnormality is not limited to the case where the turbine trip signal 24 is output, but it is also possible to configure the system so that an alarm is issued simply by using the deviation signal, and it goes without saying that various circuits can be devised.

また上記実施例においては、電気・油圧変換器と操作シ
リンダーとを組合せた制御系を主体として説明している
が、例えば、電磁弁や電気・油圧変換器に変わる他の手
段を用いた!II Ill系であっても、同様に適用す
ることができる。
Furthermore, in the above embodiments, a control system that combines an electric/hydraulic converter and an operating cylinder is mainly described, but for example, other means may be used instead of a solenoid valve or an electric/hydraulic converter! The same application can be made to the II Ill system.

このように本実施例によれば弁開度のυJ御目標地と実
際の$1ノ御値とを直接比較演算して、蒸気弁の異常の
有無を診断することが可能であり迅速にタービントリッ
プに至らせしめることができ、タービンプラントの運転
の安全性を向上させることができる。
In this way, according to this embodiment, it is possible to directly compare and calculate the valve opening υJ target value and the actual value of $1, thereby diagnosing whether or not there is an abnormality in the steam valve. This can lead to a trip, and the safety of turbine plant operation can be improved.

特に弁開度設定信号および実弁開度位置信号として使用
する信号の種類に応じて異常発生部位が限定されるため
、異常箇所の特定が容易であり、早期に異常箇所の復旧
が出来る。
In particular, since the location where the abnormality occurs is limited depending on the type of signal used as the valve opening degree setting signal and the actual valve opening position signal, the location of the abnormality can be easily identified and the abnormality location can be recovered at an early stage.

次に本発明の変形例を添付図面第5図〜第7図を参照し
て説明する。
Next, a modification of the present invention will be explained with reference to the accompanying drawings FIGS. 5 to 7.

第5図は第1図に示す実施例の制御回路において油筒ピ
ストン13の機械的位置変化を電気的に検出する変換器
17の代わりに、油筒ピストン13の全開位置および全
開位置をそれぞれ検出する全開リミットスイッチ26、
全開リミットスイッチ27を設置し、それらの検出信号
を異常診断装置16dに入力するように構成した例を示
している。
FIG. 5 shows the control circuit of the embodiment shown in FIG. 1, which detects the fully open position and the fully open position of the oil cylinder piston 13, respectively, instead of the converter 17 that electrically detects changes in the mechanical position of the oil cylinder piston 13. fully open limit switch 26,
An example is shown in which a fully open limit switch 27 is installed and the detection signals thereof are input to the abnormality diagnosis device 16d.

上記異常診断装置16dの制御回路は、例えば第6図お
よび第7図に示すように構成される。なお第6図および
第7図に示すそれぞれの制御回路は、弁開度の設定値ま
たは実際の弁開度位置の監視対象が変化するのみであり
、蒸気弁の制御系の機能および作用は第1図に示すもの
と同様である。
The control circuit of the abnormality diagnosis device 16d is configured as shown in FIGS. 6 and 7, for example. Note that in each of the control circuits shown in FIGS. 6 and 7, only the set value of the valve opening or the monitoring target of the actual valve opening position changes, and the function and operation of the steam valve control system are as follows. It is similar to that shown in FIG.

第6図または第7図に示す変形例においては、リミット
スイッチの位置を蒸気弁の全開および全開位置に設定し
て、制御系統上の入力と出力との弁開度位置を監視して
、弁開度位置に対応する入出力にシーケンス的に誤差が
生じたときに、異常診断装置16dは制御異常と判断し
てタービントリップ信号24を発信するように構成され
ている。
In the modification shown in FIG. 6 or 7, the position of the limit switch is set to the fully open and fully open positions of the steam valve, and the valve opening positions of the input and output on the control system are monitored. When an error occurs in the input/output corresponding to the opening position in a sequential manner, the abnormality diagnosis device 16d is configured to determine that there is a control abnormality and transmit the turbine trip signal 24.

第6図において全開リミットスイッチ26の動作出力は
、NOT回路28aを介してAND回路29aに入力さ
れる一方、蒸気タービンが運転中であることを判断する
タービン回転数条件22dおよび変換器5で得られた操
作シリンダ10のストローク全開位置信号30もAND
回路29aに入力されるように構成される。
In FIG. 6, the operating output of the fully open limit switch 26 is input to the AND circuit 29a via the NOT circuit 28a, while the operating output is obtained from the turbine rotation speed condition 22d and the converter 5, which determines whether the steam turbine is in operation. The fully open stroke position signal 30 of the operating cylinder 10 that has been
The signal is configured to be input to the circuit 29a.

一方同様に全開リミットスイッチ27の動作出力は、N
OT回路28bを介して他のAND回路29bに入力さ
れる一方、タービン回転数条件22(jJ5よび操作シ
リンダ10のストローク全開位置信号31がAND回路
29bに入力されるように構成される。
On the other hand, similarly, the operating output of the fully open limit switch 27 is N
While being input to another AND circuit 29b via the OT circuit 28b, the turbine rotation speed condition 22 (jJ5 and the stroke full-open position signal 31 of the operating cylinder 10 are input to the AND circuit 29b.

全開位置側および全開位置側のそれぞれのAND回路2
9a、29bからの出力はOR回路32aに接続され、
いずれかの側のAND回路の条件が成立した場合は、タ
イマ21dにて設定された所定時間後まで条件の成立が
継続した場合にタービントリップ信号24が発信される
ように構成される。
AND circuits 2 for fully open position side and fully open position side
Outputs from 9a and 29b are connected to an OR circuit 32a,
When the condition of the AND circuit on either side is satisfied, the turbine trip signal 24 is configured to be transmitted if the condition continues to be satisfied until after a predetermined time set by the timer 21d.

そしてタービン回転数条件22dによってタービンが運
転中であることが確認され、かつ操作シリンダストロー
ク全開位置信号30が全開となり、このとき制御系が正
常な状態にあれば全開リミットスイッチ26も全開とな
るから、NOV回路28aを介してAND回路29aに
それぞれの信号が伝達された場合には、AND回路29
aの条件は成立せず1;1.債の出力はない。
Then, it is confirmed that the turbine is in operation according to the turbine rotation speed condition 22d, and the operation cylinder stroke full open position signal 30 becomes fully open, and if the control system is in a normal state at this time, the full open limit switch 26 also becomes fully open. , when the respective signals are transmitted to the AND circuit 29a via the NOV circuit 28a, the AND circuit 29
Condition a is not satisfied and 1;1. There is no bond output.

しかし何らかの不具合により、全開リミットスイッチ2
6が全開となとらない場合には、AND回路29aの各
条件が成立し、直ちにOR回路32a側に信号が出力さ
れ、タービントリップ信号24が発信される。
However, due to some malfunction, the fully open limit switch 2
6 is not fully open, each condition of the AND circuit 29a is satisfied, a signal is immediately output to the OR circuit 32a side, and the turbine trip signal 24 is transmitted.

同様に全開位置側の回路についても何らかの不具合によ
り、AND回路29bの条件が成立すればタービントリ
ップ信号24が発信される。
Similarly, if the condition of the AND circuit 29b is satisfied due to some kind of malfunction in the circuit at the fully open position, the turbine trip signal 24 is transmitted.

第7図においては第6図における操作シリンダストロー
クの全開位置信号30および全閉位置信号31の代りに
、弁開度関数3の出力より得られる弁開度関数全開位置
信号33および全開位置信号34を使用して構成したも
のであり、第6図に示す変形例と同様な作用を行う。
In FIG. 7, the valve opening function full open position signal 33 and full open position signal 34 obtained from the output of the valve opening function 3 are shown instead of the full open position signal 30 and the full closed position signal 31 of the operation cylinder stroke in FIG. It is constructed using the following, and performs the same function as the modification shown in FIG.

第6図のものが単に機械制御系の異常のみを判断しての
と異なり、第7図に示す異常診断装置16dの回路によ
れば電気制御系から機械制御系までの系路間の異常を判
断することができる。
Unlike the one in Fig. 6, which only determines abnormalities in the mechanical control system, the circuit of the abnormality diagnosis device 16d shown in Fig. 7 detects abnormalities between the systems from the electrical control system to the mechanical control system. can be judged.

以−Fの変形例によれば、特にタービン起動時および全
負荷点からの負荷降下運転時における異常を検出するこ
とが容易になり、迅速な対応が可能となる。
According to the modification example F below, it becomes easy to detect an abnormality particularly at the time of starting the turbine and during a load drop operation from the full load point, and it becomes possible to take prompt action.

特に監視すべき蒸気弁の開閉位置の設定値および実開度
の位置検出値を制御系内で種々変更することにより、重
点的に異常を検出する領域を指定できる。また次の運転
パターンに移行する前に安全にタービンを停止する手段
が得られるため、蒸気タービンの事故を未然に防止でき
るなどの効果がある。
In particular, by variously changing the set values of the opening/closing positions of the steam valves to be monitored and the position detection values of the actual openings within the control system, it is possible to specify areas in which abnormalities are to be detected in a focused manner. Furthermore, since a means for safely stopping the turbine before shifting to the next operation pattern is provided, it is possible to prevent steam turbine accidents.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明の通り本発明に係る蒸気弁異常診断装置によれ
ば、蒸気タービンプラントが正常に運転されている場合
には、運転条件変更時などの過渡時を除いて、蒸気弁の
弁開度設定信号と実弁開度位置信号とは一致する。
As explained above, according to the steam valve abnormality diagnosis device according to the present invention, when the steam turbine plant is operating normally, the valve opening of the steam valve can be set, except during transient times such as when operating conditions are changed. The signal and the actual valve opening position signal match.

従って両信号の偏差も検出されないため、蒸気弁の異常
は診断されない。
Therefore, since no deviation between the two signals is detected, an abnormality in the steam valve is not diagnosed.

しかし、操作シリンダの故障、レバーの折taや油筒ピ
ストンの故障等が発生すると弁開度設定信号と実弁開度
位置信号とは、異なった値をとり、その偏差は、単なる
過渡時における一時的なものではなく、長い時間にわた
り継続する。そこで偏差が所定時間以上継続したときに
、異常診断装置が蒸気弁の異常発生を診断する。
However, in the event of a malfunction in the operating cylinder, a broken lever, a malfunction in the oil cylinder piston, etc., the valve opening setting signal and the actual valve opening position signal take different values, and the deviation is simply a transient state. It is not temporary, but continues over a long period of time. Therefore, when the deviation continues for a predetermined period of time or more, the abnormality diagnosis device diagnoses the occurrence of an abnormality in the steam valve.

従って早期に故障が発生され、復旧も迅速に行なうこと
が可能となり、タービンプラント等の運転時の安全性を
向上させることができる。
Therefore, failures occur early, restoration can be carried out quickly, and safety during operation of turbine plants and the like can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る蒸気弁異常診断装置の一実施例を
示す系統図、第2図〜第4図はそれぞれ異常診断装置の
回路の構成例を示す系統図、第5図は本発明の変形例を
示す部分制御系統図、第6図〜第7図はそれぞれ異常診
Ifl′i装置の制御回路の構成例を示ず系統図、第8
図は従来の蒸気弁の電気的な制御系統図、第9図は従来
の蒸気弁の機械的な制御系統図である。 1・・・蒸気弁、2・・・ガバナー信号、3・・・弁開
度関数、4.4a・・・加算器、5・・・変換器、6・
・・弁開度設定信号、7・・・実弁開度位置信号、8・
・・増幅器、9・・・電気・油圧変換器、10・・・操
作シリンダ、11・・・レバー 12・・・パイロット
弁、13・・・油筒ビスi・ン、14・・・オリフィス
、15・・・レバー 16゜16a、16b、16c、
16d・・・異常診断装置、17・・・変換器、Isa
、18b・・・操作シリンダストローク値、19a、1
9b・・・油筒ビストンストローク値、20a、20b
、20cm・・定数、21a、21b、21c、21d
、21e・・・タイマ、22a、22b、22c、22
d、22e・・・タービン回転数条件、23a・・・A
ND回路、24・・・タービントリップ信号、25a、
25b・・・弁開度ストローク値、26・・・全開リミ
ットスイッチ、27・・・全開リミットスイッチ、28
a、28b、28c、28d・N07回路、29a、2
9b、29C,29d・・・AND回路、30・・・操
作シリンダのストローク全開位置信号、31・・・操作
シリンダのストローク全開位置信号、32a、32b・
・・OR回路、33・・・弁開度関数全開位置信号、3
4・・・弁開度関数全閉位置信号。
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of the steam valve abnormality diagnosis device according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are system diagrams showing examples of circuit configurations of the abnormality diagnosis device, and FIG. 5 is a system diagram showing an example of the circuit configuration of the abnormality diagnosis device A partial control system diagram showing a modification example of FIGS.
The figure is an electrical control system diagram of a conventional steam valve, and FIG. 9 is a mechanical control system diagram of a conventional steam valve. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Steam valve, 2... Governor signal, 3... Valve opening function, 4.4a... Adder, 5... Converter, 6...
... Valve opening setting signal, 7... Actual valve opening position signal, 8.
...Amplifier, 9...Electric/hydraulic converter, 10...Operation cylinder, 11...Lever 12...Pilot valve, 13...Oil cylinder screw, 14...Orifice, 15... Lever 16° 16a, 16b, 16c,
16d... Abnormality diagnosis device, 17... Converter, Isa
, 18b...operation cylinder stroke value, 19a, 1
9b...Oil cylinder piston stroke value, 20a, 20b
, 20cm...Constant, 21a, 21b, 21c, 21d
, 21e... timer, 22a, 22b, 22c, 22
d, 22e...Turbine rotation speed condition, 23a...A
ND circuit, 24...turbine trip signal, 25a,
25b...Valve opening stroke value, 26...Full open limit switch, 27...Full open limit switch, 28
a, 28b, 28c, 28d・N07 circuit, 29a, 2
9b, 29C, 29d...AND circuit, 30...Operating cylinder full stroke position signal, 31...Operating cylinder full stroke position signal, 32a, 32b.
...OR circuit, 33...Valve opening function fully open position signal, 3
4...Valve opening function fully closed position signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、蒸気タービンの負荷や回転数に応じて設定される弁
開度設定信号と、実弁開度位置信号との偏差を解消する
ように位置制御される蒸気弁と、上記弁開度設定信号と
実弁開度位置信号との偏差が所定時間以上継続したとき
に蒸気弁を異常と判断する異常診断装置とを設けたこと
を特徴とする蒸気弁異常診断装置。 2、蒸気弁開閉用油筒ピストンに作動油を供給するパイ
ロット弁を駆動する操作シリンダのストローク値を弁開
度設定信号とする一方、上記油筒ピストンのストローク
値を実弁開度位置信号としたことを特徴とする請求項1
記載の蒸気弁異常診断装置。
[Scope of Claims] 1. A steam valve whose position is controlled so as to eliminate the deviation between a valve opening setting signal set according to the load and rotation speed of a steam turbine and an actual valve opening position signal; A steam valve abnormality diagnostic device comprising: an abnormality diagnostic device that determines that the steam valve is abnormal when the deviation between the valve opening setting signal and the actual valve opening position signal continues for a predetermined time or more. 2. The stroke value of the operating cylinder that drives the pilot valve that supplies hydraulic oil to the oil cylinder piston for opening and closing the steam valve is used as the valve opening setting signal, while the stroke value of the oil cylinder piston is used as the actual valve opening position signal. Claim 1 characterized in that
Steam valve abnormality diagnosis device described.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110307389A (en) * 2019-06-28 2019-10-08 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 A kind of steam turbine based on state feedback surges valve method for diagnosing faults

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