JPH039003A

JPH039003A - タービン制御装置

Info

Publication number: JPH039003A
Application number: JP14210689A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Yokota; 豊横田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-06
Filing date: 1989-06-06
Publication date: 1991-01-16

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）本発明は原子カブラン１へのタービン制御装置に関する
ものである。

（従来の技術）原子カブラン１〜におけるタービン系統の一例を第３図
に示す。

第３図において、原子炉１で発生した蒸気は、主蒸気止
め弁（以下ＭＳＶと呼ぶ）２および蒸気加減弁（以下Ｃ
Ｖと呼ぶ）３を通ってタービン４に流入してタービンを
駆動し、復水器５て復水される。

また、一部の蒸気はＭＳＶ２の手前からタービンバイパ
ス弁（以下ＴＢＶと呼ぶ）６を通ってタービン４をバイ
パスして復水器５に流される。

常時はＭＳＶ２を全開とし、ＣＶ３とＴＢＶ６の弁開度
を調節してタービン速度およびタービン入口蒸気圧力の
制御が行なわれる。

この場合、タービン入口蒸気圧力およびタービン速度は
それぞれ主蒸気止め弁２の手前に設けた圧力検出器７お
よびタービン軸に取付けた速度検出器８によって検出さ
れる。

なお、新型炉では、タービン入口蒸気圧力の代りに原子
炉ドーム圧力を検出してＣＶ３とＴＢＶ６の弁開度を調
節してタービン速度および原子炉ドーム圧力の制御が行
なわれる。

従来のタービン制御装置の機能ブロックを第４図に示す
。

第４図において、速度設定器９で設定された設定速度Ｕ
□と速度検出器８で検出された実速度Ｖ２とは加算器１
０で減算され、速度偏差ｕ３（＝υ１ｖｚ）が速度制御
指令値として出力される。一方、圧力設定器１１で設定
した設定圧力ｕ４と圧力検出器７で検出された実圧力Ｖ
５は加算器１２で減算され、圧力偏差υｒ、　（＝＃ｓ
　　？＃Ｊが原子炉最大蒸気流量を制限する最大流量制
限器１３を介して圧力指令値す、として取出される。

上記速度ヅ、と圧力制御指令値７ｊ７は低値選択器１４
に入力され、低い方の指令値が選択されてＣｖ開度指令
値１８として出力され、弁位置変換器１５が弁駆動部１
７を介してＣＶ３の弁開度を開度指令値？ｓに対応して
制御する。

また、ＣＶ３は通常複数台設置されており、全部のＣ■
に対して同一のＣｖ開度指令値Ｖ８が出力され、全部の
Ｃ■は同一開度に制御される。

一方、上記圧力制御信号Ｖ７とＣＶ開度指令値す８とは
加算器１８で減算され、　その差ｙ７−？７．がＴＢＶ
開度偏差す□□として出力される。バイパス弁オープニ
ングジヤツキ設定器１９で設定したＴＢＶ設定開度ヅ、
２は高値選択器２０に入力され、高い方の値が選択され
てＴＢＶ開度指令値す□３として出力され、弁位置変換
器２１で検出されたＴＢＶ６の実開度ｕｉ４と加算器２
２で比較され、その開度偏差Ｖ□５（＝ヅ□３　　？＃
ｘ４）が弁駆動器２３を介してＴＢＶ６の弁開度を開度
指令値す、３に対応して制御する。

上記の制御装置を用いて、常時は下記のような圧力制御
運転が行なわれる。

圧力制御運転では、設定速度Ｖ１を最大流量制限器１３
の制限値よりも低く、更に速度制御指令値す、が圧力制
御指令値ヅ、より少し高くなるように設定し、圧力制御
指令値す、が低値選択されてＣＶ開度指令値ｖ８となる
ようにしている。

従って、圧力制御指令値ｙ、＝ｃｖ開度指令値Ｖ８とな
ってＴＢＶ開度偏差す□□は零となり、　また、常時は
バイパス弁オープニングジヤツキ設定器１９は零に設定
されていることから、高値選択器２０により零が高値選
択されてＴＢＶ開度指令値ヅ、３となり、ＴＢＶ６は全
閉となってＣＶ３だけで圧力制御が行なわれる。

圧力制御運転中に実速度す、が上昇すると、速度制御指
令値す、が減少し、速度制御指令値Ｖ３が圧力制御指令
値ｕ７より低くなるのでＣｖ開度指令値−ｖ８は速度制
御指令値Ｖ３となり、ＣＶ開度は閉方向に制御される。

この時は圧力制御指令値ｖ７＞ＣＶ開度指令値Ｖ８とな
るので、ＴＢＶ開度偏差Ｖ工、〉０となり、ＴＢＶは開
方向に制御される。

４− すなわち、ＣＶ３の閉によりタービン４に流入する蒸気
量は減少し、余剰蒸気はＴＢＶ６に流れ、原子炉１から
見た蒸気流量は一定となり、タービン４の入口蒸気圧力
も一定のままとなる。

上記のように通常の圧力制御運転時には実速度や実圧力
が変動してもＣＶ３およびＴＢＶ６の開度が制御される
ことによりタービン入口圧力は一定に制御される。

（発明が解決しようとする課題）上記のように通常の圧力制御運転時には実速度や実圧力
が変動してもＣＶ３およびＴＢＶ６の開度が制御され、
タービン入口蒸気圧力が一定に制御されるので、何ら問
題は起こらないが、Ｃ■閉故障で実圧カサ、が上昇した
場合には次のような問題が発生する。

複数台設置されたＣＶ３の内の１弁が閉故障した場合、
を想定する。

Ｃｖｌ弁閉故障によりタービン４への流入蒸気量が減少
し、実圧力９ｇが増加することにより、ＣＶ開度指令値
す、は増加し、　Ｃｖ開度は開方向に制御される。

実圧カヅ、が更に増加すると、圧力制御指令値す、〉速
度制御指令値す３となり、ＣＶ開度指令値ＶＩｌ−速度
制御指令値ｙ３＝一定となってジ。はヅ。

に抑えられＣ■開度は一定に制御される。この時、ＴＢ
Ｖ開度偏差Ｕ□、＝圧力制御指令値す７−速度制御指令
値ｖ３＞Ｏとなり、　ＴＢＶ開度は開方向に制御される
。

Ｃｖ開度およびＴＢＶ開度が開方向に制御されても実圧
力９Ｓが更に増加すると、圧力制御指令値ｕ７＝最大流
量制限値となり、　ＴＢＶ開度偏差ツ１、＝最大流量制
限値−速度制御指令値ｙ３＝＝　−定となり、ＴＢＶ開
度は一定に制御される。

従って、ＣＶ３最大開度は速度制御指令値せ３、すなわ
ち設定速度す□により抑えられ、　ＴＢＶ６最大開度は
最大流量制限値−速度制御指令値す３、すなわち最大流
量制限値−設定速度ヅ、によって抑えられ、ＣＶ３およ
びＴＢＶ６を流れる総蒸気流量はＣＶ閉故障時のＣＶ３
最大間度時蒸気流量＋ＴＢＶ６最大開度時蒸気流量に抑
えられる。

複数台のＣＶ３の全部が正常な場合には、原子炉１発生
蒸気量〈正常時のＣＶ３最犬開度時蒸気流量＋ＴＢＶ６
最犬開度時蒸気流量が成立するために問題はないが、Ｃ
■↑弁閉故障の場合には、ＣＶ３最大最大開度低蒸気流
量常時より小さくなり原子炉１発生蒸気量〉Ｃ閉故障時
のＣＶ３最犬開度時蒸気流量＋ＴＢＶ６最大開度時蒸気
流量となり、余剰蒸気により原子炉圧力が上昇し原子炉
保護インターロックが作動して原子炉スクラムに至る虞
れがある。

本発明は複数台のＣＶの実開度の間の偏差によりＣ■閉
故障を検出し、Ｃ■閉故障信号によりゴＢＶを強制開し
、これによってタービン入口蒸気圧力または原子炉ドー
ム圧力の」部具を防止し、タービン入口蒸気圧力または
原子炉ドーム圧力の安定な制御を行なうタービン制御装
置を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために本発明は原子炉で発生して
タービンに導かれる蒸気の流量を調節する複数台の蒸気
加減弁およびタービンをバイパスする蒸気の流量を調整
するタービンバイパス弁の開度を制御してタービン速度
および、タービン入口蒸気圧力または原子炉ドーム圧力
を制御するタービン制御装置において、複数台の蒸気加減弁の実開度の間の偏差により蒸気加減
弁閉故障を検出し、蒸気加減弁閉故障信号を出力する蒸
気加減弁閉故障検出部と、この蒸気加減弁閉故障検出部
から出力された蒸気加減弁閉故障信号によりタービンバ
イパス弁オープニングジヤツキ設定器の設定値をタービ
ンバイパス弁強制開開度に切換えるタービンバイパス弁
開度設定切換部とを設けたことを特徴とするものである。

（作用）これによってＣＶ３が閉故障した時にもＴＢｖ６が強制
開されることによりタービン入口蒸気圧力または原子炉
ドーム圧力の上昇は防止され、またＣＶ３により安定な
圧力制御が行なわれる。

（実施例）本発明の一実施例を第１図に示す。

第１図は従来の第４図に対して２点鎖線で示す部分が追
加されており、他は第４図と同一である。

第１図ではＣＶ３の設置台数はｎ台としている。

ＣＶ開閉故障検出２４は、第１ｃＶ実開度す、６゜第２
ＣＶ実開度？７１□、第ｎＣＶ実開度ヅ□９を入力し、
これらの実開度の偏差に基づきＣＶ閉故障信号す□９を
出力する。

ＴＢＶ開度開度設定部換部２５−ビンバイパス弁強制開
開度設定２６とリレー接点２７により構成され、リレー
接点２７はＣ■閉故障信号す□９により閉じられる。常
時のバイパス弁オープニングジヤツキ設定器１９の設定
値は零であり、ＣＶ閉故障信号す、９によりリレー接点
２７が閉じられることによりバイパス弁オープニングジ
ヤツキ設定器１９にタービンバイパス弁強制開開度設定
２６が入力され、バイパス弁オープニングジヤツキ設定
値はタービンバイパス弁強制開開度に切換えられる。

第２図にＣＶ３が４弁の場合ＣＶ閉故障検出部２４の一
実施例を示す。

第１ＣＶ実開度９１Ｇと第２ＣＶ実開度Ｕ□７とは加算
器２８で減算され、その偏差１□７　　ｙｉｓが比較器
２９に入力され、偏差が規定値以上の場合に比較器２９
より第１／第２ＣＶ異常信号す２゜が出力される。

同様に、第１ＣＶ実開度す□６と第３ＣＶ実開度ｖ２□
とは加算器３０で減算され、　その偏差す、１ｖ１．が
比較器３１に入力され、偏差が規定値以上の場合に比較
器３１より第１／第３ＣＶ異常信号ｕ２□が出力される
。

同様に、第１ＣＶ実開度ヅ、６と第４ＣＶ実開度す２３
とは加算器３２で減算され、　その偏差２２３ｙｉｓが
比較器３３に入力され、偏差が規定値以上の場合に比較
器３３より第１／第４ＣＶ異常信号−ｖ２４が出力され
る。

各異常信号ヅ２゜、Ｖ２□、す２４は誤信号による誤検
出を検出するための２７ウトオブ３０シツク３４に入力
され、２アウトオブ３０シツク３４は各異常信号す２゜
、−ｖ２□、Ｖ２４の内の２個以上が成立している場合
に、第１ＣＶ閉故障す、５の論理信号を出力する。

同様にして作られた第２ＣＶ閉故障Ｖ２６．第３ＣＶ閉
故障す２□、第４ＣＶ閉故障Ｚ’ｚｓの論理信号はオア
ロジック３５に入力され、オアロジック３５よりＣｖ閉
故障信号Ｚ’ｘｓが出力される。

上記のように、通常の圧力制御運転時にはバイパス弁オ
ープニングジヤツキ設定器１９は零に設定され、ＴＢＶ
６は全閉で、Ｃｖ３だけで圧力制御が行なわれている。

圧力制御運転時にＣＶ閉故障が発生したとすると、実圧
力Ｖ５の上昇開始とほぼ同時にＣｖ開閉故障検出２４に
よりＣｖ閉故障が検出され、バイパス弁オープニングジ
ヤツキ設定器１９設定値はタービンバイパス弁強制開開
度に切換えられることによりＴＢＶ６は強制開される。

タービンバイパス弁強制開開度設定２５を原子炉１発生
蒸気量＜ＣＶ閉故障時のＣＶ３最大開度時蒸気流量＋Ｔ
ＢＶ６強制開聞度時蒸気流量となるように設定すること
により、Ｃｖ３およびＴＢＶ１− １２６で全部の原子炉発生蒸気を流すことができるので、タ
ービン入口蒸気圧力または原子炉ドーム圧力の上昇は防
止される。

また、原子炉１発生蒸気量＜ＣＶ閉故障時のＣｖ３最太
開度時蒸気流Ｊｉ＋ＴＢＶ６強制開聞度時蒸気流量であ
り、ＣＶ閉故障時のＣＶ３蒸気蒸気流量子原子炉１発生
蒸気量ＢＶ６強制開聞度時蒸気流量となるので、ＣＶ閉
故障時のＣＶ３蒸気流量＜ＣＶ閉故障時のＣＶ３最大最
大開度低蒸気流量り、　Ｃｖ６は圧力制御指令値ｔ７、
すなわち、実圧力ｕ５に追従して安定に圧力制御を行な
う。

このように圧力制御運転時にＣｖ閉故障が発生したとす
ると、Ｃｖ開閉故障検出２４によりＣ■閉故障が検出さ
れ、ＴＢＶ６が強制開されることによりタービン入口蒸
気圧力または原子炉ドーム圧力の上昇は防止される。

また、ＴＢＶ強制開後のタービン入口圧力または原子炉
ドーム圧力の制御はＣｖ６により安定に行なわれる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ＣＶ閉故障が発生
してもタービン入口蒸気圧力または原子炉ドーム圧力の
上昇は防止され、また、Ｃｖによりタービン入口蒸気圧
力または原子炉ドーム圧力の安定な制御が行なわれる。

【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を示
す機能ブロック図、第２図は本発明の蒸気加減弁閉故障
検出部の一実施例を示す機能ブロック図、第３図は従来
のタービンプラントの一般的な構成を示す構成図、第４
図は従来のタービン制御装置の一例を示す機能ブロック
図である。３・・・蒸気加減弁　　６・・・タービンバイパス弁１
０．１２，１６，１８．２２・・・加算器　１４・・・
低値選択器１９・・・バイパスオープニングジヤツキ設
定器２０・・・高値選択器　　　２４・・・ＣＶ故障検
出部２５・・・ＴＢＶ開度設定切換部

Claims

【特許請求の範囲】原子炉で発生してタービンに導かれる蒸気の流量を調節
する複数台の蒸気加減弁およびタービンをバイパスする
蒸気の流量を調整するタービンバイパス弁の開度を制御
してタービン速度および、タービン入口蒸気圧力または
原子炉ドーム圧力を制御するタービン制御装置において
、上記複数台の蒸気加減弁の実開度の間の偏差により蒸気
加減弁閉故障を検出し、蒸気加減弁閉故障信号を出力す
る蒸気加減弁閉故障検出部と、上記蒸気加減弁閉故障検
出部から出力された蒸気加減弁閉故障信号によりタービ
ンバイパス弁オープニングジャッキ設定器の設定値をタ
ービンバイパス弁強制開開度に切換えるタービンバイパ
ス弁開度設定切換部とを設けたことを特徴とするタービ
ン制御装置。