JPH0458003A

JPH0458003A - タービン制御装置

Info

Publication number: JPH0458003A
Application number: JP16641190A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Inada; 浩稲田; Tatsuo Takahashi; 高橋　立夫; Kazuteru Ono; 和輝小野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1992-02-25

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、タービン制御装置に係り、特に、タービンの
作動中に加減弁の弁開閉テストを行うようにしたタービ
ン制御装置に関する。

（従来の技術）一般に、タービン負荷は第６図に示すようなタービン制
御装置１０により複数の加減弁１１ａ。

１１ｂ・・・をスケジュール制御することにより制御さ
れる。このスケジュール制御は、負荷設定器１２から送
られる負荷設定信号ＧＢを加算器１３、複数の関数発生
器１４ａ、１４ｂ・・・、複数の低値選択回路１５ａ、
１５ｂ・・・等を介して加減弁開度制御信号Ｏ８］、Ｏ
３２・・・に変換し、この制御信号Ｏ８Ｉ、Ｏ８２・・
・により前記複数の加減弁１１ａ、ｌｌｂ・・・からま
す第１の加減弁１１ａを制御し、第１の加減弁１１ａが
全開となったら第２の加減弁１１ｂを制御し、さらにこ
のようにして第３の加減弁１１Ｃ等を順次スケジュール
的に制御するものである。

このようなタービンにおいては、タービンの作動中に複
数の加減弁１１ａ、ｌｌｂ・・・が正常に開閉制御する
か否かを確認するため弁開閉テストが行われる。この弁
開閉テストは、タービンの作動中に複数の加減弁１１ａ
、ｌｌｂ・・・から任意の加減弁を選び、この加減弁に
テスト信号ＴＳを与え、加減弁を開閉させその開閉性能
を確かめるものである。

そのため、このタービン制御装置１０の複数の低値選択
回路１．５　ａ、１５ｂ・・には選択スイッチ１６ａ、
１６ｂ・・・を介してテスト信号発生器１７が接続され
、選択スイッチ１６ａ、１６ｂ・・・により選択された
加減弁か弁開閉テストされるようになっている。

ところで、この弁開閉テストはタービンの作動中に行う
ものであるため、弁開閉テスト中にタビン負萄が変動す
ることかある。この変動を防止するためのタービン制御
装置１０には負６丁変動補正装置１８が設けられている
。

二の負荷変動補正装置１８には、タービン第１段圧力Ｆ
ＳＰを検出する圧力検出器１９か設けられている。この
圧力検出器〕９が検出する第１段圧力ＦＳＰは記憶部２
０と加算器２１に送られる。

記憶部２０は、弁開閉テスト時に、圧力検出器１９が検
出する第１段圧力ＦＳＰを記憶し、この第１段圧力ＦＳ
Ｐが弁開閉テスト時におけるタービン負荷の基準圧力Ｍ
ＦｓＰとして加算器２１に送るようになっている。また
、加算器２］は前記記憶部２０に記憶された基準圧力Ｍ
　Ｆ　Ｓ　Ｐとタービンの作動中に検出される前記圧力
検出器１９の検出圧力ＦＳＰとを比較演算し、その測圧
力の偏差信号ＤＦＳＰを演算するものである。この偏差
信号ＤＦＳＰはスイッチ２２を介して前記加算器１３に
送られ、タービン負荷の補正信号Ｃ８として負荷設定信
号ＧＢに加えられ、加減弁１１ａ、１１ｂ・・・の補正
制御信号ＧＤとされる。

この補正制御信号ＧＤは負荷が０〜２５％のときは、第
１の関数発生器１４ａによって加減弁制御信号ＯＤＩか
出力され、負荷が２５〜５０％のときは第２の関数発生
器１４ｂによって加減弁制御信号ＯＤ２か出力され、以
下同様にして負荷か５０〜７５％、　７５〜１００％の
ときは順次箱３、第４の関数発生器１４ｃ、１４ｄによ
って加減弁制御信号ＯＤ３、ＯＤ４が出力される。

この加減弁制御信号ＯＤＩ、ＯＤ２・・・は前述のよう
に複数の低値選択回路１５ａ、１５ｂ・・・に送られる
。各低値選択回路１５ａ、１５ｂ・・・ては各関数発生
器１４ａ、１４ｂ・・・から送られる加減弁制御信号Ｏ
ＤＩ、ＯＤ２・・・と、テスト信号発生器１７あるいは
全開信号発生器２３から選択的に送られるテスト信号Ｔ
Ｓあるいは全開信号ＡＳとを選択的に受は入れ、これら
信号のうち低値の信号が選択され、その低値信号が加減
弁開度制御信号Ｏ８１、Ｏ８２・・・に変換される。

この加減弁開度制御信号Ｏ３Ｉ、Ｏ８２・・・は前記加
減弁１１ａ、ｌｌｂ・・・に送られ、この加減弁１１ａ
、ｌｌｂ・・・を前述のようにスケジュール的に制御さ
れる。

タービン負荷を４０％で制御する場合には、負荷設定器
１２から４０９０負荷の負荷設定（，５号ＧＢが加算器
１３を介して関数発生器１４ａ、１４ｂ・・・に送られ
る。この設定信号ＣＢにより第１の関数発生器１４ａか
らタービン負荷の２５０ｏ分すなわち第１の加減弁全開
信号が加減弁制御信号ＯＤＩとして第１の低値選択回路
１５ａに送られ、第１の加減弁１１ａが全開させられる
。一方、第２の関数発生器１４ｂからはタービン負荷の
１５９６分に相当する加減弁制御信号ＯＤ２が第２の低
値選択回路１５ｂに送られる。この加減弁制御信号ＯＤ
２か第２の加減弁１１ｂに送られ、第２の加減弁１１ｂ
がタービン負荷の１５９０分に相当する開度に制御され
る。

また、他の関数発生器１４ｃ、１４ｄから低値選択回路
１５ｃ、１５ｄに送られる加減弁制御指令ＯＤ３、ＯＤ
４は零出力であるから、加減弁１１ｃ、ｌｌｄは全閉状
態に保持される。このようにしてタービンが２つの加減
弁１１ａ、ｌｌｂの開閉制御により４０９ｏの負荷、て
制御される（第７図参照）。

つぎに、このタービンの作動中に加減弁］１ｂの弁開閉
テストを行う場合につき説明する。ます、選択スイッチ
１６ｂが操作され（第８図（ａ））、テスト信号発生器
１７が低値選択回路１５ｂに接続され、第８図（Ｃ）に
示すような特性のテスト信号ＴＳが低値選択回路１５ｂ
に送られる。また、スイッチ２２が閉じられ（第８図（
ｂ））　、負荷変動補正装置１８が加算器１３に接続さ
れる。

負荷変動補正装置１８か加算器１３に接続されると、ま
ず、タービンの第１段圧力ＦＳＰが圧力検出器１９によ
り検出され、その検出圧力ＦＳＰが記憶部２０に記憶さ
れ、タービン負荷４０９ｏの基準圧力ＭＦＳＰか設定さ
れる。この基準圧力ＭＦＳＰが設定された後、タービン
の第１段圧力ＦＳＰか基準圧力ＭＦＳＰとともに加Ｗ器
２１に送られる。この加算器２１ではタービン負荷すな
わちタービンの第１段圧力ＦＳＰの変動か前記基準圧力
ＭＦＳＰと比較演算され、その偏差１５号か加算器１３
に送られる。

選択スイッチ１６ｂの操作当初は、テスト信号ＴＳが加
減弁制御信号ＯＤ２より大きいため、タービン負荷は加
減弁制御信号ＯＤ２より制御され、第２の加減弁］］ｂ
はテスト開始前と同し開度に保持されている。そのため
、タービンの第１段圧力ＦＳＰは変化がなく前記基準圧
力ＭＦＳＰと同じであるので偏差信号ＤＦＳＰは生じな
い。

小時間後、テスト信号ＴＳか加減弁制御信号ＯＤ２より
小さくなると、低値選択回路１５ｂかテスト信号ＴＳを
選択する（第８図（ｅ））。この選択により加減弁１１
ｂはテスト信号ＴＳを受けて閉まり始める。加減弁１１
ｂか閉まり始めると、タービン負荷が減少させられ、こ
のタービン負荷の減少か圧力検出器１９により検出され
加算器２１に送られる。加算器２１てはこの検出圧力Ｆ
ＳＰと基準圧力Ｍ　Ｆ　Ｓ　Ｐとか比較演算され、その
偏差信号ＤＦＳＰか取り出され、これか補正信号Ｃ８と
して加算器１３に送られる。この補正信号Ｃ８は加算器
１３て負荷設定信号ＧＢに加算され、この加算信号が加
減弁］］ｂ等の制御補正信号ＧＤとされる。この制御補
正信号ＧＤは関数発生器１４ａ、１４ｂ−・・に送られ
（第８図（ｄ））、第３の関数発生器１４ｃ、第３の低
値選択回路１５ｃを介して第３の加減弁１１ｃが開方向
に制御され、タービン負荷の減少が補正される（第８図
（ｆ））。

このようにして、加減弁１１ｂか全開し、所定時間経過
すると、テスト信号ＴＳは徐々に全開信号まで変化し、
加減弁〕１ｂの開度も徐々に弁テスト前の開度に戻り、
弁開閉テストか終了する。

（発明が解決しようとする課題）上述のように従来のタービン制御装置ではタービンが作
動中に加減弁の弁開閉テストが行われる。

しかし、この弁開閉テストにおいてタービン第１段圧力
ＦＳＰはフィードバックによる比例制御なので負荷設定
信号ＧＢとタービン負荷（Ｌｏａｄ）とが定常位置偏差
分の誤差を生じることがある。

また、この弁開閉テストは、タービン負荷の変動を生じ
ることがある。例えば、タービン負荷を４０％の中間負
荷で加減弁１１ｂの弁開閉テストを行うと、テスト信号
ＴＳにより加減弁］１ｂか途中から閉められる。この閉
操作によりタービン負荷が減少させられ、負荷変動補正
装置］８がら発生する補正信号Ｃ８か負荷設定信号ＧＢ
に加えられ、補正制御信号ＧＤを増大させる。しかし、
この補正制御信号ＣＤが増大しても、補正信号Ｃ８が小
さいので加減弁１１ｃを開く値の加減弁制御信号ＯＤ３
まで達しない。

加減弁１１ｂの閉制御かしばらく行われ、タビン負荷が
さらに減少させられると、負荷変動補正装置１８からの
補正信号Ｃ８がさらに増大する。

この補正信号Ｃ８がタービン負荷の１０９６分に相当す
る値を越えるようになると、初めて第３の関数発生器１
４ｃから加減弁制御信号ＯＤ３か出力され、加減弁１１
ｃがこの加減弁制御信号ＯＤ３により初めてスケジュー
ル制御されるようになり（第８図（ｆ）のｄ部）、ター
ビン負荷の減少が補正される。

それゆえ、タービン負荷か４０％の場合では、補正指令
Ｃ８がタービン負荷の１０９ｏ分に達するまで加減弁１
１ｃか開かれず、タービン負荷を一時的に減少させると
ｇう問題がある。この現象は中間で行う他の加減弁のテ
ストを行うときでも同様な問題が生じる。

本発明は、上記の問題を解決するために加減弁の弁開閉
テスト中にタービン負荷を減少させないようにしたター
ビン負荷制御装置を得るにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、負荷設定信号によりスケジュール制御される
複数の加減弁の任意の加減弁をタービン作動中に弁開閉
テストを行なうとともに、その弁開閉テスト時にタービ
ン負荷の変動を補止するようにしたタービン制御装置に
おいて、弁開閉テストを行う加減弁の次にスケジュール
制御される加減弁か開き始める点の負荷設定値と上記弁
開閉テスト開始時の負荷設定値との偏差を演算する演算
器を有し、前記弁開閉テスト時に上記演算器からの偏差
信号が正のときその偏差信号を前記負荷設定値に加算す
る負荷設定バイアス発生部を設けたものである。

（作　用）負荷設定器の負荷設定信号を受けて複数の加減弁がスケ
ジュール制御され、タービン負荷が制御される。このタ
ービンの作動中に前記複数の加減弁から任意の加減弁が
選択され、その加減弁の弁開閉テストが行なわれる。

弁開閉テスト時、そのテスト直前の負荷設定値とこの弁
開閉テストを行う加減弁の次にスケジュール制御される
加減弁が開き始める点の負荷設定値との偏差か演算され
る。この偏差出力は負荷設定信号および補正信号に加算
され、その加算信号により次のスケジュール制御される
加減弁が開方向に制御され、弁開閉テスト中のタービン
負荷の変動が防止さされる。

（実施例）以下本発明タービン制御装置の一実施例を第１図、第２
図および第３図について説明する。この第１図における
タービン負荷制御装置３０は基本的構成が第６図で説明
した従来のタービン制御装置１０とほぼ同様であるので
同一部分は同一符号を付し詳細な説明は省略する。

本発明のタービン制御装置３０には負荷設定バイアス発
生部３１が設けられている。この負荷設定バイアス発生
部３１は第２図に示すように弁開閉テストが行なわれる
加減弁の次ぎにスケジュール制御される加減弁か開き始
める点の負荷設定値とタービン負荷の負荷設定値との偏
差を演算し、その偏差をバイアス信号ＧＢＡとして前記
加算器１３に与えるものである。

この負荷設定バイアス発生部３１は複数の加減弁１１ａ
、ｌｌｂ・・・に対応する複数のバイアス発生部３１ａ
、３１ｂ・・・が設けられている。これらは同一である
のでバイアス発生部３１ｂについて説明する。

バイアス発生部３１ｂは、加算器３２ｂ１正方向リミッ
タ−３３ｂと制御スイッチ３４ｂとから構成されている
。この加算器３２ｂは、負荷設定信号ＧＢを受けるとと
もに加減弁１１ｂの最大制御出力すなわち次にスケジュ
ール制御される加減弁１１ｃが開き始める点の負荷設定
値ＧＢである負荷設定信号ＯＰ３を受は入れ、負荷設定
値ＣＢと負荷設定信号ＯＰ３との偏３ｖａｓか演算され
る。この偏差ＤＧＳは正方向リミッタ−３３ｂに送られ
る。この正方向リミッタ−３３ｂは偏差ＤＯ８すなわち
負荷設定信号ＯＰ３が負荷設定値ＧＢより大きな正の値
であると、その偏差出力ＤＯＳが出力され、偏差ＤＧＳ
すなわち負荷設定指令ＯＰ３が負荷設定信号ＧＢより小
さな負の値あるいは同し値であると、その偏差出力ＤＧ
Ｓか零出力として出力される。この正方向リミッタ−３
３ｂの出力は制御スイッチ３４ｂに送られる。

制御スイッチ３４ｂは、低値選択回路１５ｂがテスト信
号ＴＳを選択し、加減弁１１ｂが弁開閉テストされると
きに閉路される。この閉路により正方向リミッタ−３３
ｂの偏差出力ＤＯＳが偏差補正指令ＢＡＧとして前記加
算器１３に送られる。

このように構成したタービン負荷制御装置３０において
、前述のようにタービン負荷を４０２６で制御運転され
るときの加減弁１１ｂを開閉テストする場合につき説明
する。

まず、選択スイッチ１６ｂを操作し、テスト信号発生Ｗ
１７を低値選択回路１５ｂに接続しく第４図（ａ））　
、スイッチ２２を閉し負荷変動補正装置１８を加算器１
３に接続する（第４図（ｂ））。

これによりテスト信号発生器１７からのテスト信号ＴＳ
か低値選択回路１５ｂに送られる（第４図（Ｃ））。

このとき、圧力検出器１９かタービンの第１段圧力ＦＳ
Ｐを検出し、この検出圧力ＦＳＰか記憶部１７に記憶さ
れ、このタービン出力か４０％のときの基準圧力〜ｆＦ
ｓＰとして設定される。その後、圧力検出器１９が検出
する第１段圧力ＦＳＰと基準圧力ＭＦＳＰとが加算器２
１により比較演算される。これは従来のものと同様であ
る。

また、負荷設定バイアス発生部３］には負荷設定値ＧＢ
と加減弁１１ｃが開き始める点の負荷設定信号ＯＰ３と
が加算器３２ｂに送られ、負荷設定値ＧＢと負荷設定信
号ＯＰ３と偏差出力ＤＳＧすなわちタービン負荷の１０
９６分の負荷か演算される。この偏差出力ＤＳＧは正方
向リミッタ３３ｂに送られ、この偏差出力ＤＳＧか制御
スイッチ３４ｂに送られる。

低値選択回路１５ｂがテスト信号ＴＳを受け、このテス
ト信号ＴＳか負荷設定値ＧＢより低くなると（第４図（
ｅ））　、加減弁１１ｂか閉め始められる。このとき制
御スイッチ３４ｂか閉められ、正方向リミッタ−３３ｂ
から偏差出力ＤＳＧか加算器１３に加えられる（第４図
（ｄ））。この偏差出力ＤＳＧが負荷設定値ＧＢに加算
されると、この加算信号は丁度次ぎの加減弁１１ｃを開
き始める加減弁制御信号と等しくなり、この加減弁制御
信号が第３の関数発生器１５ｃ１第３の低値選択回路１
６ｃ、ｉ３の加減弁１１ｃに送られる。

この状態で第２の加減弁１１ｂが徐々に閉しられると、
負荷変動補正装置１８からの補正信号Ｃ８が加減弁制御
信号に加えられ、第３の加減弁１１ｃが徐々に解方向に
制御され（第４図（ｆ））、タービン負荷の減少か補正
される。それゆえ、タービン負荷が変動かない状態で弁
開閉テストが行なわれる。

また、このようにして第２の加減弁１１ｂか全開し、所
定時間経過すると、ナス１号ＴＳは徐々に全開状態にな
り、第２の加減弁１１ｂの開度が徐々に弁テスト前の開
度に戻る。そこで、選択スイッチ１６ｂを切り替えれば
、全開信号発生器２３の全開信号ＡＳがか第２の低値選
択回路１６ｂに送られ、弁テスト前の状態に復帰する。

このようにして、加減弁１１ｂの弁開閉テストをタービ
ン負荷が変動ない状態で行うことができる。

なお、前述のように４０％負４Ｉ状態で第１の加減弁１
１ａの弁開閉テストを行う場合には、負（Ｓｊ段設定バ
イアス発生３１からの偏差出力が零出力となり、負荷変
動補正装置１８の補正信号Ｃ８により、第１の加減弁１
１ａの開閉動作に対応して第２の加減弁１１ｂがスケジ
ュール制御され、タービン負荷の変動も補正信号Ｃ８に
より補正されながら弁開閉テストか行なわれる。

第５図は、第１図で示したタービン制御装置３０の他の
変形実施例を示すものである。この変形実施例では負荷
設定バイアス発生部３１の偏差出力を１つの信号として
加算器１３に与える代わりに、各バイアス発生部３１ａ
、３１ｂ。

３１　ｃ　＝−の偏差出力ＤＳＧＩ、ＤＳＣ２、ＤＳＣ
。

３・・・を各関数発生器１４ａ、１４ｂ、１４　ｃ　、
−の入力部間に設けた加算器３５ａ、３５ｂ、３５ｃ・
・に加え、各関数発生器１．４　ａ、］−４ｂ、１４ｃ
をそれぞれの偏差出力ＤＳＧ１、ＤＳＣ２、ＤＳＣ３に
より制御したものである。このようにすると、偏差出力
ＤＳＧＩ、ＤＳＣ２、ＤＳＣ３・・・が関数変換をすべ
き関数発生器１４ａ、１４ｂ・・・に送られ、その偏差
出力ＤＳＧＩ、ＤＳＣ２、Ｄ　Ｓ　Ｇ　３−・・を低値
選択回路１５ａ、１５ｂ、、を介して各加減弁１１ａ、
ｌｌｂ・・・に与えるから、関数発生器１４ａ、１４ｂ
・・・の制御負担を区別して行うことができる。この制
御によっても前記実施例と同様にタービン負荷の変動を
無い状態で弁開閉テストが行なわれる。

〔発明の効果〕

本発明タービン制御装置は、タービンの作動中に弁開閉
テストするものにおいて、このテストを行う加減弁の次
のスケジュール制御を行う加減弁が開き始める点の負荷
設定信号とテスト開始時の負荷設定信号との偏差を演算
し、弁開閉テスト時、この偏差信号が正のときの偏差信
号を次のスケジュール制御を行う加減弁に負荷設定値、
補正信号とともに加えるようにしたから、タービン負荷
の変動に伴う補正信号が直ちに次のスケジュール制御を
行う加減弁に加えられ、この加減弁を補正制御する。そ
のため、弁開閉テスト中のタービン負荷の変動を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明タービン制御装置の主要部を示すブロッ
ク線図、第２図は第１図の負荷設定バイアス発生部を示
すブロック線図、第３図および第４図はは第１図装置の
作動を説明する説明図、第５図は第１図装置の他の実施
例を示すブロック線図、第６図は従来のタービン制御装
置の主要部を示すブロック線図、第７図および第８図は
は第５図装置の作動を説明する説明図である。１０．３０．４０・・・タービン制御装置、１１ａ、１
１ｂ、］　Ｉ　Ｃ，１，１ｄ＝、加減弁、１．２　、、
、負荷設定器、１３．２１．３２ｂ、３５ａ、３５ｂ。３５　ｃ−＝加算器、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ。１４　ｄ　＝−関数発生器、１５ｇ、１５ｂ、１５ｃ。１５　ｄ　＝−・低値選択回路、１６ａ、１６ｂ、１６
ｃ、１６ｄ・・・選択スイッチ、１７・・・テスト信号
発生部、１８・・・負荷変動防止装置、１９・・・圧力
検出器、２０・・・記憶部、２２・・・スイッチ、２３
・・・全開信号発生器、３１・・・負荷設定バイアス発
生部、３１ａ１３１ｂ、３１Ｃ・・・バイアス発生部、
３３ｂ・・正方向リミッタ−１３４ｂ・・・制御スイッ
チ。

Claims

【特許請求の範囲】

負荷設定信号によりスケジュール制御される複数の加減
弁の任意の加減弁をタービン作動中に弁開閉テストを行
なうとともに、その弁開閉テスト時にタービン負荷の変
動を補正するようにしたタービン制御装置において、弁
開閉テストを行う加減弁の次にスケジュール制御される
加減弁が開き始める点の負荷設定値と上記弁開閉テスト
開始時の負荷設定値との偏差を演算する演算器を有し、
前記弁開閉テスト時に上記演算器からの偏差信号が正の
ときその偏差信号を前記負荷設定値に加算する負荷設定
バイアス発生部を設けたタービン制御装置。