JPH0754085B2 - 蒸気タ−ビンの制御装置 - Google Patents
蒸気タ−ビンの制御装置Info
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- JPH0754085B2 JPH0754085B2 JP7707387A JP7707387A JPH0754085B2 JP H0754085 B2 JPH0754085 B2 JP H0754085B2 JP 7707387 A JP7707387 A JP 7707387A JP 7707387 A JP7707387 A JP 7707387A JP H0754085 B2 JPH0754085 B2 JP H0754085B2
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- JP
- Japan
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- steam
- valve
- valve opening
- rotation speed
- steam turbine
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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の回転速度がこの回転速度の設定
値以上になっても蒸気加減弁入口蒸気圧力を所定値以下
となるように制御するとともに、蒸気タービンの過回転
を可及的に防止する蒸気タービンの制御装置に関する。
値以上になっても蒸気加減弁入口蒸気圧力を所定値以下
となるように制御するとともに、蒸気タービンの過回転
を可及的に防止する蒸気タービンの制御装置に関する。
（従来の技術） 第９図に原子力プラントにおける蒸気タービンプラント
の主蒸気系統を示す。原子炉１で発生した蒸気は蒸気加
減弁２を経て高圧タービン3aに流入し、仕事をした後排
気される。そしてこの高圧タービン3aの排気蒸気は湿分
分離器４、インタセプト弁５を経て低圧タービン3bに流
入し、さらに仕事をした後復水器８に流れ込む。また原
子炉１で発生した蒸気の一部は蒸気タービン３すなわち
蒸気加減弁２に流入しないで直接復水器８にバイパスさ
れ、このバイパスされた蒸気量をバイパス弁７によって
加減することにより蒸気加減弁２の入口蒸気圧力（主蒸
気圧力とも称す）が調整される。
の主蒸気系統を示す。原子炉１で発生した蒸気は蒸気加
減弁２を経て高圧タービン3aに流入し、仕事をした後排
気される。そしてこの高圧タービン3aの排気蒸気は湿分
分離器４、インタセプト弁５を経て低圧タービン3bに流
入し、さらに仕事をした後復水器８に流れ込む。また原
子炉１で発生した蒸気の一部は蒸気タービン３すなわち
蒸気加減弁２に流入しないで直接復水器８にバイパスさ
れ、このバイパスされた蒸気量をバイパス弁７によって
加減することにより蒸気加減弁２の入口蒸気圧力（主蒸
気圧力とも称す）が調整される。
第10図に原子炉発電所における蒸気タービン３の従来の
制御装置をブロックで示す。この従来の制御装置は蒸気
加減弁２、インタセプト弁５、およびバイパス弁７の弁
開度をそれぞれ制御する蒸気加減弁制御系、インタセプ
ト弁制御系、およびバイパス弁制御系を有している。
制御装置をブロックで示す。この従来の制御装置は蒸気
加減弁２、インタセプト弁５、およびバイパス弁７の弁
開度をそれぞれ制御する蒸気加減弁制御系、インタセプ
ト弁制御系、およびバイパス弁制御系を有している。
上記蒸気加減弁制御系は蒸気タービン３の回転速度設定
器11の設定値S0と蒸気タービン３の回転速度検出器12の
検出値Ｓとの偏差ΔＳを加算器13によって演算し、この
偏差ΔＳに速度調定率によって決まる定数KCVを掛け、
その積を比例回路15の出力とする。次にこの比例回路15
の出力と蒸気タービンプラントの負荷設定器16が設定値
Ｌとを加算器17によって加算する。この和Q1は蒸気ター
ビン３に掛っている外部負荷と釣り合うに必要な蒸気タ
ービン３に流入する蒸気量を表している。この加算器17
の出力Q1と、後述するバイパス弁制御系によって演算さ
れる原子炉１の全発生蒸気量Q0とが低値優先回路（LV
G）18によって比較され、Q0とQ1のうち小さい方の値を
蒸気加減弁２の流量要求値（弁開度要求値）2aとする。
そして蒸気加減弁２の通過蒸気量が流量要求値2aとなる
ように図示していない弁開度制御装置によって蒸気加減
弁２の弁開度を制御する。
器11の設定値S0と蒸気タービン３の回転速度検出器12の
検出値Ｓとの偏差ΔＳを加算器13によって演算し、この
偏差ΔＳに速度調定率によって決まる定数KCVを掛け、
その積を比例回路15の出力とする。次にこの比例回路15
の出力と蒸気タービンプラントの負荷設定器16が設定値
Ｌとを加算器17によって加算する。この和Q1は蒸気ター
ビン３に掛っている外部負荷と釣り合うに必要な蒸気タ
ービン３に流入する蒸気量を表している。この加算器17
の出力Q1と、後述するバイパス弁制御系によって演算さ
れる原子炉１の全発生蒸気量Q0とが低値優先回路（LV
G）18によって比較され、Q0とQ1のうち小さい方の値を
蒸気加減弁２の流量要求値（弁開度要求値）2aとする。
そして蒸気加減弁２の通過蒸気量が流量要求値2aとなる
ように図示していない弁開度制御装置によって蒸気加減
弁２の弁開度を制御する。
一方バイパス弁制御系は主蒸気圧力の検出器21の検出値
と圧力設定器22の設定値P0との偏差ΔＰ（＝Ｐ−P0）を
加算器23によって演算し、この偏差ΔＰに圧力調定率に
よって決まる定数Kpを掛け、その積を比例回路24の出力
Q0とする。この出力Q0は原子炉１で発生する蒸気量を表
している。次にこの出力Q0と蒸気加減弁制御系で演算さ
れた蒸気加減弁２の流量要求値2aとの差（＝Q0−2a）を
加算器25によって演算し、この差（＝Q0−2a）をバイパ
ス弁の流量要求値（弁開度要求値）7aとする。そしてバ
イパス弁７の通過蒸気量が流量要求値（弁開度要求値）
7aとなるように図示していない弁開度制御装置によって
バイパス弁７の弁開度を制御する。
と圧力設定器22の設定値P0との偏差ΔＰ（＝Ｐ−P0）を
加算器23によって演算し、この偏差ΔＰに圧力調定率に
よって決まる定数Kpを掛け、その積を比例回路24の出力
Q0とする。この出力Q0は原子炉１で発生する蒸気量を表
している。次にこの出力Q0と蒸気加減弁制御系で演算さ
れた蒸気加減弁２の流量要求値2aとの差（＝Q0−2a）を
加算器25によって演算し、この差（＝Q0−2a）をバイパ
ス弁の流量要求値（弁開度要求値）7aとする。そしてバ
イパス弁７の通過蒸気量が流量要求値（弁開度要求値）
7aとなるように図示していない弁開度制御装置によって
バイパス弁７の弁開度を制御する。
また、インタセプト弁制御系は加算器13の出力ΔＳに調
定率によって決まる定数KIVを掛け、その積を比例回路3
2の出力とする。一方負荷設定器16の設定値Ｌに定数
（＝KIV/KCV）を掛け、その積を比例回路33の出力とす
る。次に比例回路32の出力および比例回路33の出力なら
びにインタセプト弁５の閉じ始め時期を決定するバイア
ス回路34の出力IBiとを加算器35によって加算し、その
和をインタセプト弁５の流量要求値（弁開度要求値）5a
とする。そしてインタセプト弁５の通過蒸気量が流量要
求値5aとなるように図示していない弁開度制御装置によ
ってインタセプタト弁５の弁開度を制御する。
定率によって決まる定数KIVを掛け、その積を比例回路3
2の出力とする。一方負荷設定器16の設定値Ｌに定数
（＝KIV/KCV）を掛け、その積を比例回路33の出力とす
る。次に比例回路32の出力および比例回路33の出力なら
びにインタセプト弁５の閉じ始め時期を決定するバイア
ス回路34の出力IBiとを加算器35によって加算し、その
和をインタセプト弁５の流量要求値（弁開度要求値）5a
とする。そしてインタセプト弁５の通過蒸気量が流量要
求値5aとなるように図示していない弁開度制御装置によ
ってインタセプタト弁５の弁開度を制御する。
このような従来の蒸気タービンの制御装置によって制御
される蒸気加減弁２、およびバイパス弁７およびインタ
セプト弁５の弁開度特性を第11図に示す。第11図は蒸気
タービン３が定格回転速度S0で100％の負荷運転を行な
い、負荷設定値Ｌを一定にして回転速度Ｓを変化させた
ときの弁開度特性を示す線図である。
される蒸気加減弁２、およびバイパス弁７およびインタ
セプト弁５の弁開度特性を第11図に示す。第11図は蒸気
タービン３が定格回転速度S0で100％の負荷運転を行な
い、負荷設定値Ｌを一定にして回転速度Ｓを変化させた
ときの弁開度特性を示す線図である。
今、蒸気タービン３の回転速度（系統周波数）Ｓが回転
速度の設定値S0に等しいとすると加算器13の出力すなわ
ち偏差ΔＳは零となる。したがって蒸気加減弁２の流量
要求値2aを決定する低値優先回路（LVG）18への一方の
入力はQ1＝Ｌとなり、他方の入力はQ0＝Kp・ΔＰとなる
が、これらの値のうち低い方の値が低値優先回路18から
出力される。原子力プラントにおいては主蒸気圧力制御
が主として行われるためQ0＜Q1となるように負荷設定値
Ｌが選択される。説明を簡単にするためQ0＝Q1すなわち
Ｌ＝100％とする。すると蒸気加減弁２の流量要求値
（弁開度要求値）2aは2a＝Q0（＝100％）となり、バイ
パス弁７の流量要求値（弁開度要求値）7aは7a＝Q0−Q0
＝０となる。この時、インタセプト弁５の流量要求値5a
は5a＝Ｌ・KIV/KCV＋IBiとなるが、設定回転速度S0から
ある回転速度S3（＞S0）までインタセプト弁の弁開度を
全開のまま保持するように定数IBiおよびKIVが選択され
ているため流量要求値（弁開度要求値）5aは100％を超
えた値となる。
速度の設定値S0に等しいとすると加算器13の出力すなわ
ち偏差ΔＳは零となる。したがって蒸気加減弁２の流量
要求値2aを決定する低値優先回路（LVG）18への一方の
入力はQ1＝Ｌとなり、他方の入力はQ0＝Kp・ΔＰとなる
が、これらの値のうち低い方の値が低値優先回路18から
出力される。原子力プラントにおいては主蒸気圧力制御
が主として行われるためQ0＜Q1となるように負荷設定値
Ｌが選択される。説明を簡単にするためQ0＝Q1すなわち
Ｌ＝100％とする。すると蒸気加減弁２の流量要求値
（弁開度要求値）2aは2a＝Q0（＝100％）となり、バイ
パス弁７の流量要求値（弁開度要求値）7aは7a＝Q0−Q0
＝０となる。この時、インタセプト弁５の流量要求値5a
は5a＝Ｌ・KIV/KCV＋IBiとなるが、設定回転速度S0から
ある回転速度S3（＞S0）までインタセプト弁の弁開度を
全開のまま保持するように定数IBiおよびKIVが選択され
ているため流量要求値（弁開度要求値）5aは100％を超
えた値となる。
次に蒸気タービン３の回転速度Ｓが上昇した場合（Ｓ＞
S0）を考える。このとき偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）は負とな
るため加算器17の出力Q1（＝Ｌ＋KCV・ΔＳ）は当初の
値Ｌ（＝Q0＝100％）より小さくなる。したがって低値
優先回路18の出力である蒸気加減弁２の流量要求値2aは
2a＝Q1（＜Q0）となり、蒸気タービン３の回転速度Ｓの
上昇とともに減少し、ある値S3で零となる。回転速度Ｓ
がさらに上昇すると流量要求値2aは負となるが、これに
対応する実際の弁開度は全開以下にならないので、第11
図において流量要求値2aが負となる部分を破線で示して
ある。一方バイパス弁７の流量要求値7aは7a＝Q0−2a＝
−KCV・ΔＳとなるから、正レベルとなり回転速度の上
昇とともに増加し、ある回転速度S1（＜S3）で100％の
流量要求値（弁開度は全開）となる。このとき回転速度
S1での蒸気加減弁２の流量要求値2aは、バイパス弁７の
容量（弁開度が全開のときの許容通過流量）が定格負荷
（100％負荷）における原子炉１の発生する蒸気量の、
例えば50％とすると50％（＝100％−50％）となる。さ
らに回転速度Ｓが上昇すると流量要求値7aは100％を超
えた値となるが実際の弁開度は全開以上とならないので
第11図において100％を超える部分を破線に示してあ
る。またインタセプト弁５の流量要求値5a（＝KIV・Δ
Ｓ＋Ｌ・KIV/KCV＋IBi）は回転速度Ｓの上昇とともに減
少し、回転速度S3で初めて100％となる。したがってイ
ンタセプト弁５の弁開度は回転速度S3以下においては全
開（100％）となる。さらに回転速度Ｓが上昇すると
（Ｓ＞S3）、インタセプト弁５の流量要求値5aは減少
し、回転速度S4（＞S3）で零とる。回転速度Ｓがさらに
上昇して回転速度S4以上になると、インタセプト弁５の
流量要求値5aは負となるが、実際の弁開度は全開以下と
ならないので負となる部分を第11図において破線を示し
てある。
S0）を考える。このとき偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）は負とな
るため加算器17の出力Q1（＝Ｌ＋KCV・ΔＳ）は当初の
値Ｌ（＝Q0＝100％）より小さくなる。したがって低値
優先回路18の出力である蒸気加減弁２の流量要求値2aは
2a＝Q1（＜Q0）となり、蒸気タービン３の回転速度Ｓの
上昇とともに減少し、ある値S3で零となる。回転速度Ｓ
がさらに上昇すると流量要求値2aは負となるが、これに
対応する実際の弁開度は全開以下にならないので、第11
図において流量要求値2aが負となる部分を破線で示して
ある。一方バイパス弁７の流量要求値7aは7a＝Q0−2a＝
−KCV・ΔＳとなるから、正レベルとなり回転速度の上
昇とともに増加し、ある回転速度S1（＜S3）で100％の
流量要求値（弁開度は全開）となる。このとき回転速度
S1での蒸気加減弁２の流量要求値2aは、バイパス弁７の
容量（弁開度が全開のときの許容通過流量）が定格負荷
（100％負荷）における原子炉１の発生する蒸気量の、
例えば50％とすると50％（＝100％−50％）となる。さ
らに回転速度Ｓが上昇すると流量要求値7aは100％を超
えた値となるが実際の弁開度は全開以上とならないので
第11図において100％を超える部分を破線に示してあ
る。またインタセプト弁５の流量要求値5a（＝KIV・Δ
Ｓ＋Ｌ・KIV/KCV＋IBi）は回転速度Ｓの上昇とともに減
少し、回転速度S3で初めて100％となる。したがってイ
ンタセプト弁５の弁開度は回転速度S3以下においては全
開（100％）となる。さらに回転速度Ｓが上昇すると
（Ｓ＞S3）、インタセプト弁５の流量要求値5aは減少
し、回転速度S4（＞S3）で零とる。回転速度Ｓがさらに
上昇して回転速度S4以上になると、インタセプト弁５の
流量要求値5aは負となるが、実際の弁開度は全開以下と
ならないので負となる部分を第11図において破線を示し
てある。
（発明が解決しようとする問題点） 第11図に示す弁開度特性となるように従来の制御装置に
よって制御される蒸気タービンプラントにおいて、系統
事故等による回転速度が上昇した場合を想定する。この
場合においても前述したように負荷設定値Ｌは一定と仮
定する。すると回転速度Ｓの上昇とともにバイパス弁７
の流量要求値7aは第11図に示すように増加する。バイパ
ス弁７の容量（弁開度が全開のときの許容通過流量）が
原子炉１の定格出力（100％）時の蒸気発生量の例えば5
0％とすると、第11図に示すように回転速度S1において
バイパス弁７は全開となる。この回転速度S1以上に回転
速度Ｓが上昇すると原子炉１で発生する発生蒸気を吸収
できず、主蒸気圧力が上昇し、原子炉１がスクラムの状
態となる。原子炉１の発生蒸気量を吸収できるかどう
か、すなわち原子炉１がスクラムするかどうかは蒸気タ
ービン３の回転速度の上昇値Ｓとバイパス弁７の容量に
左右される。例えば系統事故時の回転速度上昇値ＳがS1
以下ならば、バイパス弁７は余剰蒸気を吸収できる。な
お実際の原子力プラントにおいて、バイパス弁の容量が
原子炉１の定格出力時の発生蒸気量を吸収可能なように
選定されて、すなわち全容量バイパスシステムとなって
いるため、原子炉１は回転速度がS3に達してもすなわち
蒸気加減弁２が全閉となってもスクラムすることは無
い。
よって制御される蒸気タービンプラントにおいて、系統
事故等による回転速度が上昇した場合を想定する。この
場合においても前述したように負荷設定値Ｌは一定と仮
定する。すると回転速度Ｓの上昇とともにバイパス弁７
の流量要求値7aは第11図に示すように増加する。バイパ
ス弁７の容量（弁開度が全開のときの許容通過流量）が
原子炉１の定格出力（100％）時の蒸気発生量の例えば5
0％とすると、第11図に示すように回転速度S1において
バイパス弁７は全開となる。この回転速度S1以上に回転
速度Ｓが上昇すると原子炉１で発生する発生蒸気を吸収
できず、主蒸気圧力が上昇し、原子炉１がスクラムの状
態となる。原子炉１の発生蒸気量を吸収できるかどう
か、すなわち原子炉１がスクラムするかどうかは蒸気タ
ービン３の回転速度の上昇値Ｓとバイパス弁７の容量に
左右される。例えば系統事故時の回転速度上昇値ＳがS1
以下ならば、バイパス弁７は余剰蒸気を吸収できる。な
お実際の原子力プラントにおいて、バイパス弁の容量が
原子炉１の定格出力時の発生蒸気量を吸収可能なように
選定されて、すなわち全容量バイパスシステムとなって
いるため、原子炉１は回転速度がS3に達してもすなわち
蒸気加減弁２が全閉となってもスクラムすることは無
い。
このように実際の原子力プラントに用いられている全容
量バイパスシステムは、原子炉１の発生蒸気量を一定に
維持しながら系統外乱による周波数変動を吸収でき、か
つ復帰時においてもかなり急速に蒸気タービンの負荷上
昇を行うことができることから優れたシステムである。
しかし全容量バイパスシステムを用いることは莫大な建
設費、設備費、保守費が必要であった。
量バイパスシステムは、原子炉１の発生蒸気量を一定に
維持しながら系統外乱による周波数変動を吸収でき、か
つ復帰時においてもかなり急速に蒸気タービンの負荷上
昇を行うことができることから優れたシステムである。
しかし全容量バイパスシステムを用いることは莫大な建
設費、設備費、保守費が必要であった。
本発明は小容量バイパスシステムを有する蒸気タービン
プラントにおいて、主蒸気圧力が所定値以下となるよう
に制御することができ、かつ蒸気タービンの過回転を可
及的に防止することのできる蒸気タービンの制御装置を
提供することを目的とする。
プラントにおいて、主蒸気圧力が所定値以下となるよう
に制御することができ、かつ蒸気タービンの過回転を可
及的に防止することのできる蒸気タービンの制御装置を
提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明による蒸気タービンの制御装置は蒸気発生設備
と、この蒸気発生設備の発生蒸気によって駆動され高圧
部および低圧部を有する蒸気タービンと、蒸気発生設備
から蒸気タービンの高圧部に流入する蒸気量を加減する
蒸気加減弁と、蒸気タービンの高圧部から低圧部に流入
する湿分分離された蒸気の量を加減するインタセプト弁
と、蒸気発生設備から蒸気タービンに流入する蒸気の一
部を復水器にバイパスし、このバイパスされた蒸気の量
を加減することにより蒸気加減弁入口蒸気圧力を調整す
るバイパス弁とを備えている蒸気タービンプラントにお
いて、バイパス弁の容量、および蒸気タービンの回転速
度の設定値と回転速度の実際値との偏差、ならびに蒸気
タービンプラントの負荷設定値に基づいて蒸気タービン
の回転速度がこの回転速度の設定値以上となっても蒸気
加減弁入口蒸気圧力が所定値以下となるような蒸気加減
弁の弁開度を演算する蒸気加減弁弁開度演算手段と、蒸
気加減弁入口蒸気圧力の実際値とその設定値との偏差、
および蒸気加減弁弁開度演算手段の出力に基づいてバイ
パス弁の弁開度を演算するバイパス弁弁開度演算手段
と、蒸気タービンの回転速度の設定値と回転速度の実際
値との偏差、および蒸気タービンプラントの負荷設定値
に基づいて蒸気タービンの過回転を可及的に防止するイ
ンタセプト弁の弁開度を演算するインタセプト弁弁開度
演算手段と、蒸気加減弁弁開度演算手段、バイパス弁弁
開度演算手段、およびインタセプト弁弁開度演算手段の
出力に基づいて蒸気加減弁、バイパス弁、およびインタ
セプト弁の弁開度を制御する弁開度制御手段とを備えた
ことを特徴とする。
と、この蒸気発生設備の発生蒸気によって駆動され高圧
部および低圧部を有する蒸気タービンと、蒸気発生設備
から蒸気タービンの高圧部に流入する蒸気量を加減する
蒸気加減弁と、蒸気タービンの高圧部から低圧部に流入
する湿分分離された蒸気の量を加減するインタセプト弁
と、蒸気発生設備から蒸気タービンに流入する蒸気の一
部を復水器にバイパスし、このバイパスされた蒸気の量
を加減することにより蒸気加減弁入口蒸気圧力を調整す
るバイパス弁とを備えている蒸気タービンプラントにお
いて、バイパス弁の容量、および蒸気タービンの回転速
度の設定値と回転速度の実際値との偏差、ならびに蒸気
タービンプラントの負荷設定値に基づいて蒸気タービン
の回転速度がこの回転速度の設定値以上となっても蒸気
加減弁入口蒸気圧力が所定値以下となるような蒸気加減
弁の弁開度を演算する蒸気加減弁弁開度演算手段と、蒸
気加減弁入口蒸気圧力の実際値とその設定値との偏差、
および蒸気加減弁弁開度演算手段の出力に基づいてバイ
パス弁の弁開度を演算するバイパス弁弁開度演算手段
と、蒸気タービンの回転速度の設定値と回転速度の実際
値との偏差、および蒸気タービンプラントの負荷設定値
に基づいて蒸気タービンの過回転を可及的に防止するイ
ンタセプト弁の弁開度を演算するインタセプト弁弁開度
演算手段と、蒸気加減弁弁開度演算手段、バイパス弁弁
開度演算手段、およびインタセプト弁弁開度演算手段の
出力に基づいて蒸気加減弁、バイパス弁、およびインタ
セプト弁の弁開度を制御する弁開度制御手段とを備えた
ことを特徴とする。
（作 用） このようにして構成された本発明による蒸気タービンの
制御装置において、バイパス弁の容量、および蒸気ター
ビンの回転速度の設定値と回転速度との実際値との偏
差、ならびに蒸気タービンプラントの負荷設定値に基づ
いて蒸気タービンの回転速度がこの回転速度の設定以上
となっても蒸気加減弁入口蒸気圧力が所定値以下となる
ような蒸気加減弁の弁開度が蒸気加減弁弁開度演算手段
によって演算される。そして、蒸気加減弁入口蒸気圧力
の実際値とその設定値との偏差、および蒸気加減弁弁開
度演算手段の出力に基づいてバイパス弁の弁開度がバイ
パス弁弁開度演算手段によって演算される。また、蒸気
タービンの回転速度の設定値と回転速度の実際値との偏
差、および蒸気タービンプラントの負荷設定値に基づい
て蒸気タービンの過回転を可及的に防止するインタセプ
ト弁の弁開度がインタセプト弁弁開度演算手段によって
演算される。これらの蒸気加減弁弁開度演算手段、およ
びバイパス弁弁開度演算手段、ならびにインタセプト弁
弁開度演算手段のそれぞれの出力に基づいて蒸気加減
弁、およびバイパス弁、ならびにインタセプト弁の弁開
度が弁開度制御手段によって制御される。
制御装置において、バイパス弁の容量、および蒸気ター
ビンの回転速度の設定値と回転速度との実際値との偏
差、ならびに蒸気タービンプラントの負荷設定値に基づ
いて蒸気タービンの回転速度がこの回転速度の設定以上
となっても蒸気加減弁入口蒸気圧力が所定値以下となる
ような蒸気加減弁の弁開度が蒸気加減弁弁開度演算手段
によって演算される。そして、蒸気加減弁入口蒸気圧力
の実際値とその設定値との偏差、および蒸気加減弁弁開
度演算手段の出力に基づいてバイパス弁の弁開度がバイ
パス弁弁開度演算手段によって演算される。また、蒸気
タービンの回転速度の設定値と回転速度の実際値との偏
差、および蒸気タービンプラントの負荷設定値に基づい
て蒸気タービンの過回転を可及的に防止するインタセプ
ト弁の弁開度がインタセプト弁弁開度演算手段によって
演算される。これらの蒸気加減弁弁開度演算手段、およ
びバイパス弁弁開度演算手段、ならびにインタセプト弁
弁開度演算手段のそれぞれの出力に基づいて蒸気加減
弁、およびバイパス弁、ならびにインタセプト弁の弁開
度が弁開度制御手段によって制御される。
これにより本発明によれば小容量バイパスシステムを有
する蒸気タービンプラントにおいて、蒸気加減弁入口蒸
気圧力（以降主蒸気圧力と称す）が所定値以下となるよ
うに制御することができるとともに蒸気タービンの過回
転を可及的に防止することができることとなる。
する蒸気タービンプラントにおいて、蒸気加減弁入口蒸
気圧力（以降主蒸気圧力と称す）が所定値以下となるよ
うに制御することができるとともに蒸気タービンの過回
転を可及的に防止することができることとなる。
（実施例） 第１図は第９図に示す原子力プラントに適用される本発
明による蒸気タービンの制御装置の第１の実施例の構成
を示すブロック図である。この実施例の蒸気タービンの
制御装置は蒸気加減弁弁開度演算装置10と、バイパス弁
弁開度演算装置20と、インタセプト弁弁開度演算装置30
aと、図示していない弁開度制御装置とを備えている。
そして蒸気加減弁弁開度演算装置10は関数発生器14と、
比例回路15と、低値優先回路18とを有している。またバ
イパス弁弁開度演算装置20は比例回路24と、加算器25と
を有しており、インタセプト弁弁開度演算装置30は関数
発生器31aと、比例回路32と、比例回路33と、バイアス
回路34と、加算器35とを有している。関数発生器14,31a
以外は従来の蒸気タービンの制御装置のところで説明済
のため説明を省略する。
明による蒸気タービンの制御装置の第１の実施例の構成
を示すブロック図である。この実施例の蒸気タービンの
制御装置は蒸気加減弁弁開度演算装置10と、バイパス弁
弁開度演算装置20と、インタセプト弁弁開度演算装置30
aと、図示していない弁開度制御装置とを備えている。
そして蒸気加減弁弁開度演算装置10は関数発生器14と、
比例回路15と、低値優先回路18とを有している。またバ
イパス弁弁開度演算装置20は比例回路24と、加算器25と
を有しており、インタセプト弁弁開度演算装置30は関数
発生器31aと、比例回路32と、比例回路33と、バイアス
回路34と、加算器35とを有している。関数発生器14,31a
以外は従来の蒸気タービンの制御装置のところで説明済
のため説明を省略する。
関数発生器（FCV）14は、上記タービンの回転速度設定
器11の設定値S0と回転速度検出器12の検出値Ｓとの偏差
ΔＳを演算する加算器13の出力ΔＳに応じた回転速度の
偏差ΔS1を比例回路15に送出する。また関数発生器（F
IV）31aは加算器13の出力ΔＳに応じた回転速度の偏差
ΔS2を比例回路32に送出する。
器11の設定値S0と回転速度検出器12の検出値Ｓとの偏差
ΔＳを演算する加算器13の出力ΔＳに応じた回転速度の
偏差ΔS1を比例回路15に送出する。また関数発生器（F
IV）31aは加算器13の出力ΔＳに応じた回転速度の偏差
ΔS2を比例回路32に送出する。
この関数発生器14の出力ΔS1を第３図ａに示すように設
定する。すなわち、設定回転速度S0で蒸気タービンが定
格負荷（100％負荷）運転されているときに、主蒸気圧
力を一定にしたまま回転速度Ｓが上昇し、バイパス弁の
弁開度が全開となる回転速度S1に対応する偏差ΔＳ（＝
S0−S1）に体してΔS1＝ｘとなる値を出力する。この出
力ｘは、バイパス弁の容量（全開時の通過流量）が原子
炉の発生蒸気量（100％出力時）の、例えば50％とする
と、蒸気加減弁の流量要求値2a（＝ｘ・KCV＋Ｌ）が50
（＝100−50）％となるように設定される。すなわちＬ
＝１（100％負荷設定）、2a＝0.5であるから0.5＝ｘ・K
CV＋１を満足するように設定される。そして回転速度S1
以下の回転速度Ｓに対する偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に対応
する関数発生器（FCV）14の出力をｘ・ΔS/（S0−S1）
とする。また回転速度Ｓが回転速度S1と予め設定された
回転速度S2（＞S1）との間の領域にあるときの、この回
転速度Ｓに対応する偏差ΔＳに対する関数発生器
（FCV）14の出力をｘ（一定）とする。さらに回転速度
Ｓが上昇し、予め設定された回転速度S3（＞S2）になっ
たとき、その偏差ΔＳ（＝S0−S3）に対応する関数発生
器14の出力ｙは蒸気加減弁の流量要求値2a（＝ｙ・KCV
＋Ｌ）が零となるように選定される。そして回転速度S2
以上の回転速度Ｓに対する偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に対応
する関数発生器14の出力をｘ＋（ｙ−ｘ）・｛（S0−
S2）−ΔＳ｝／（S3−S2）となるように選定する。
定する。すなわち、設定回転速度S0で蒸気タービンが定
格負荷（100％負荷）運転されているときに、主蒸気圧
力を一定にしたまま回転速度Ｓが上昇し、バイパス弁の
弁開度が全開となる回転速度S1に対応する偏差ΔＳ（＝
S0−S1）に体してΔS1＝ｘとなる値を出力する。この出
力ｘは、バイパス弁の容量（全開時の通過流量）が原子
炉の発生蒸気量（100％出力時）の、例えば50％とする
と、蒸気加減弁の流量要求値2a（＝ｘ・KCV＋Ｌ）が50
（＝100−50）％となるように設定される。すなわちＬ
＝１（100％負荷設定）、2a＝0.5であるから0.5＝ｘ・K
CV＋１を満足するように設定される。そして回転速度S1
以下の回転速度Ｓに対する偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に対応
する関数発生器（FCV）14の出力をｘ・ΔS/（S0−S1）
とする。また回転速度Ｓが回転速度S1と予め設定された
回転速度S2（＞S1）との間の領域にあるときの、この回
転速度Ｓに対応する偏差ΔＳに対する関数発生器
（FCV）14の出力をｘ（一定）とする。さらに回転速度
Ｓが上昇し、予め設定された回転速度S3（＞S2）になっ
たとき、その偏差ΔＳ（＝S0−S3）に対応する関数発生
器14の出力ｙは蒸気加減弁の流量要求値2a（＝ｙ・KCV
＋Ｌ）が零となるように選定される。そして回転速度S2
以上の回転速度Ｓに対する偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に対応
する関数発生器14の出力をｘ＋（ｙ−ｘ）・｛（S0−
S2）−ΔＳ｝／（S3−S2）となるように選定する。
一方、関数発生器（FIV）31aの出力ΔS2も第３図ｂに示
すように設定する。すなわち蒸気タービンの回転速度Ｓ
が設定回転速度S0より上昇し、回転速度S2になったとき
の、この回転速度S2に対する偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に対
応する関数発生器（FIV）31aの出力Ｚはインタセプト弁
の流量要求値5a（＝Ｚ・KIV＋Ｌ・KIV/KCV＋IBi）が１
（弁開度100％）となるように選定される。さらに回転
速度Ｓが上昇し、予め設定された回転速度S4（＞S3）に
なったときの、この回転速度S4に対応する関数発生器
（FIV）31aの出力ｗはインタセプト弁の流量要求値5aが
零（弁開度０％）となるように選定される。そして回転
速度Ｓが回転速度S2以下のときの、この回転速度Ｓに対
する偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に対応する関数発生器31aの
出力はＺ・ΔS/（S0−S2）となるように設定される。ま
た回転速度Ｓが回転速度S2以上のときの、この回転速度
Ｓに対する偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に対応する関数発生器
31aの出力はＺ＋（ｗ−Ｚ）・｛（S0−S2）−ΔＳ｝／
（S3−S2）となるように選定される。
すように設定する。すなわち蒸気タービンの回転速度Ｓ
が設定回転速度S0より上昇し、回転速度S2になったとき
の、この回転速度S2に対する偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に対
応する関数発生器（FIV）31aの出力Ｚはインタセプト弁
の流量要求値5a（＝Ｚ・KIV＋Ｌ・KIV/KCV＋IBi）が１
（弁開度100％）となるように選定される。さらに回転
速度Ｓが上昇し、予め設定された回転速度S4（＞S3）に
なったときの、この回転速度S4に対応する関数発生器
（FIV）31aの出力ｗはインタセプト弁の流量要求値5aが
零（弁開度０％）となるように選定される。そして回転
速度Ｓが回転速度S2以下のときの、この回転速度Ｓに対
する偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に対応する関数発生器31aの
出力はＺ・ΔS/（S0−S2）となるように設定される。ま
た回転速度Ｓが回転速度S2以上のときの、この回転速度
Ｓに対する偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に対応する関数発生器
31aの出力はＺ＋（ｗ−Ｚ）・｛（S0−S2）−ΔＳ｝／
（S3−S2）となるように選定される。
このように設定された関数発生器14を有する蒸気加減弁
弁開度演算装置10によって蒸気加減弁の流量要求値2aが
演算され、関数発生器31aを有するインタセプト弁弁開
度演算装置30aによってインタセプト弁の流量要求値5a
が演算される。また主蒸気圧力の圧力検出器21の検出値
Ｐと圧力設定器22の設定値P0との偏差ΔＰ（＝Ｐ−
P0）、および蒸気加減弁弁開度演算装置10の出力に基づ
いてバイパス弁弁開度演算手段20によってバイパス弁の
流量要求値7aが演算される。
弁開度演算装置10によって蒸気加減弁の流量要求値2aが
演算され、関数発生器31aを有するインタセプト弁弁開
度演算装置30aによってインタセプト弁の流量要求値5a
が演算される。また主蒸気圧力の圧力検出器21の検出値
Ｐと圧力設定器22の設定値P0との偏差ΔＰ（＝Ｐ−
P0）、および蒸気加減弁弁開度演算装置10の出力に基づ
いてバイパス弁弁開度演算手段20によってバイパス弁の
流量要求値7aが演算される。
そして蒸気加減弁、バイパス弁、およびインタセプト弁
の弁開度は、それぞれの通過流量が蒸気加減弁弁開度演
算装置10、バイパス弁弁開度演算装置20、およびインタ
セプト弁弁開度演算装置30aによって演算されたそれぞ
れの流量要求値2a,7a、および5aとなるように図示して
いない弁開度制御装置によって制御される。
の弁開度は、それぞれの通過流量が蒸気加減弁弁開度演
算装置10、バイパス弁弁開度演算装置20、およびインタ
セプト弁弁開度演算装置30aによって演算されたそれぞ
れの流量要求値2a,7a、および5aとなるように図示して
いない弁開度制御装置によって制御される。
このような本実施例の蒸気タービンの制御装置によって
制御される蒸気加減弁、バイパス弁、およびインタセプ
ト弁の、蒸気タービンの回転速度の上昇に対する弁開度
特性を第２図に示す。蒸気加減弁の弁開度2a（流量要求
値と同一の符号で示す）は設定回転速度S0で全開（100
％）であり回転速度の上昇とともに減少し、回転速度S1
で50％となる。さらに回転速度Ｓが上昇して回転速度S2
となるまでは弁開度は50％に保持される。そしてさらに
回転速度Ｓが上昇するとまた減少し、回転速度S3で全閉
（０％）となり、回転速度ＳがS3以上となっても全閉の
ままである。流量要求値2aはS3以上の回転速度において
は負（第２図において破線で示してある）となる。
制御される蒸気加減弁、バイパス弁、およびインタセプ
ト弁の、蒸気タービンの回転速度の上昇に対する弁開度
特性を第２図に示す。蒸気加減弁の弁開度2a（流量要求
値と同一の符号で示す）は設定回転速度S0で全開（100
％）であり回転速度の上昇とともに減少し、回転速度S1
で50％となる。さらに回転速度Ｓが上昇して回転速度S2
となるまでは弁開度は50％に保持される。そしてさらに
回転速度Ｓが上昇するとまた減少し、回転速度S3で全閉
（０％）となり、回転速度ＳがS3以上となっても全閉の
ままである。流量要求値2aはS3以上の回転速度において
は負（第２図において破線で示してある）となる。
またバイパス弁の弁開度7a（流量要求値と同一の符号で
示す）は設定回転速度S0で全閉であり、回転速度の上昇
とともに増加し、回転速度S1で全開（100％）となる。
さらに回転速度Ｓが上昇すると流量要求値7aは100％を
超えた値となるが弁開度は全開のままとなる。
示す）は設定回転速度S0で全閉であり、回転速度の上昇
とともに増加し、回転速度S1で全開（100％）となる。
さらに回転速度Ｓが上昇すると流量要求値7aは100％を
超えた値となるが弁開度は全開のままとなる。
そしてインタセプト弁の弁開度5a（流量要求値と同一の
符号で示す）は設定回転速度S0から設定回転速度S2まで
の回転速度に対しては全開（100％）となり、回転速度
Ｓが設定回転速度S2を超えて上昇すると減少し、設定回
転速度S4で零となる。
符号で示す）は設定回転速度S0から設定回転速度S2まで
の回転速度に対しては全開（100％）となり、回転速度
Ｓが設定回転速度S2を超えて上昇すると減少し、設定回
転速度S4で零となる。
これにより系統事故等により蒸気タービンの回転速度Ｓ
が上昇し、バイパス弁が全開となる回転速度S1以上とな
っても、蒸気加減弁の弁開度が予め設定された回転速度
S2まで一定に保持されるため主蒸気圧は上昇しないこと
となる。
が上昇し、バイパス弁が全開となる回転速度S1以上とな
っても、蒸気加減弁の弁開度が予め設定された回転速度
S2まで一定に保持されるため主蒸気圧は上昇しないこと
となる。
第２図に示す弁開度特性を有する本実施例の蒸気タービ
ンの制御装置によって制御される蒸気加減弁、インタセ
プト弁、およびバイパス弁の系統周波数上昇（回転速度
上昇）時における挙動を第４図に示す。この第４図にお
いて本実施例による挙動を実線、従来の技術による挙動
を破線で示してある。時刻T0に系統外乱が発生し、回転
速度Ｓが設定回路速度S0より徐々に上昇すると回転速度
偏差ΔＳが変化するため関数発生器（FCV）14の出力が
変化し、これにより第２図に示すように蒸気加減弁２の
流量要求値2aが蒸気加減弁２の弁開度を絞り込むように
減少する。一方、負荷設定値Ｌは一定であるため原子炉
の発生蒸気量は一定であり、したがってバイパス弁７の
流量要求値7aは蒸気加減弁と逆に増加し、その弁開度は
増加する。
ンの制御装置によって制御される蒸気加減弁、インタセ
プト弁、およびバイパス弁の系統周波数上昇（回転速度
上昇）時における挙動を第４図に示す。この第４図にお
いて本実施例による挙動を実線、従来の技術による挙動
を破線で示してある。時刻T0に系統外乱が発生し、回転
速度Ｓが設定回路速度S0より徐々に上昇すると回転速度
偏差ΔＳが変化するため関数発生器（FCV）14の出力が
変化し、これにより第２図に示すように蒸気加減弁２の
流量要求値2aが蒸気加減弁２の弁開度を絞り込むように
減少する。一方、負荷設定値Ｌは一定であるため原子炉
の発生蒸気量は一定であり、したがってバイパス弁７の
流量要求値7aは蒸気加減弁と逆に増加し、その弁開度は
増加する。
さらに回転速度が上昇し、時刻T1に設定回転速度S1に到
達すると蒸気加減弁２の弁開度2aは50％、バイパス弁７
の弁開度7aは全開となる。このとき従来の技術によれ
ば、回転速度Ｓが設定回転速度S1以上となると第11図に
示すように蒸気加減弁の弁開度2aはさらに絞り込まれる
がバイパス弁の弁開度7aが変化しないため主蒸気圧が高
くなり原子炉をスクラムさせかつ蒸気タービンをトリッ
プさせるような状況におかれることになる。このため第
４図において蒸気加減弁２およびインタセプト弁５が急
閉し、かつ系統と切り離されたために回転速度が急上昇
している。
達すると蒸気加減弁２の弁開度2aは50％、バイパス弁７
の弁開度7aは全開となる。このとき従来の技術によれ
ば、回転速度Ｓが設定回転速度S1以上となると第11図に
示すように蒸気加減弁の弁開度2aはさらに絞り込まれる
がバイパス弁の弁開度7aが変化しないため主蒸気圧が高
くなり原子炉をスクラムさせかつ蒸気タービンをトリッ
プさせるような状況におかれることになる。このため第
４図において蒸気加減弁２およびインタセプト弁５が急
閉し、かつ系統と切り離されたために回転速度が急上昇
している。
これに対して本実施例では時刻T1以後の回転速度上昇に
対しても回転速度上昇が設定回転速度S2以下ならば関数
発生器（FCV）14の値は変化しない。したがって流量要
求値2aも変化しないことにより蒸気加減弁２の弁開度2a
は50％のまま維持され、バイパス弁７の弁開度7aは全開
であるため主蒸気圧は上昇せず原子炉１がスクラムする
最悪の状態が避けられる。これにより時刻T2に再び系統
周波数が落ちつき始めると、これにともない蒸気加減弁
２は通常状態へ復帰しようとする。
対しても回転速度上昇が設定回転速度S2以下ならば関数
発生器（FCV）14の値は変化しない。したがって流量要
求値2aも変化しないことにより蒸気加減弁２の弁開度2a
は50％のまま維持され、バイパス弁７の弁開度7aは全開
であるため主蒸気圧は上昇せず原子炉１がスクラムする
最悪の状態が避けられる。これにより時刻T2に再び系統
周波数が落ちつき始めると、これにともない蒸気加減弁
２は通常状態へ復帰しようとする。
一方、関数発生器（FIV）31aの設置効果は次のように説
明される。もともとインタセプト弁５の設置目的は負荷
遮断時のオーバスピード抑制にある。したがって関数発
生器（FIV）31aの特性を第11図に示すような特性、すな
わち設定回転速度S3時にインタセプト弁５の流量要求値
5aが100％となり回転速度Ｓの上昇とともに減少する特
性とした場合は系統周波数上昇時の負荷遮断過程におい
て非常に高いオーバスピードを呈してしまうこととな
る。
明される。もともとインタセプト弁５の設置目的は負荷
遮断時のオーバスピード抑制にある。したがって関数発
生器（FIV）31aの特性を第11図に示すような特性、すな
わち設定回転速度S3時にインタセプト弁５の流量要求値
5aが100％となり回転速度Ｓの上昇とともに減少する特
性とした場合は系統周波数上昇時の負荷遮断過程におい
て非常に高いオーバスピードを呈してしまうこととな
る。
関数発生器（FIV）31aが有る場合と無い場合の回転速度
上昇の様子を第５図に示す。第５図において関数発生器
31aが有る場合を実線で、無い場合を破線で示してい
る。時刻T0に系統外乱が発生し、時刻T10に回転速度S2
に到達したとする。このとき系統の負荷遮断が発生する
と関数発生器31aが無い場合、蒸気加減弁２は流量要求
値2aがさらに減少するため遅れることなく閉動作を開始
する。そして、インタセプト弁５の流量要求値5aは回転
速度が上昇して設定回転速度S3に到達するまで100％以
上の値となっており、弁開度は全開のままである。この
ため負荷遮断時のオーバスピード値は非常に高くなるこ
とが予想される。
上昇の様子を第５図に示す。第５図において関数発生器
31aが有る場合を実線で、無い場合を破線で示してい
る。時刻T0に系統外乱が発生し、時刻T10に回転速度S2
に到達したとする。このとき系統の負荷遮断が発生する
と関数発生器31aが無い場合、蒸気加減弁２は流量要求
値2aがさらに減少するため遅れることなく閉動作を開始
する。そして、インタセプト弁５の流量要求値5aは回転
速度が上昇して設定回転速度S3に到達するまで100％以
上の値となっており、弁開度は全開のままである。この
ため負荷遮断時のオーバスピード値は非常に高くなるこ
とが予想される。
これに対して関数発生器31aが有る場合、時刻T10に回転
速度Ｓが設定回転速度S2に到達する時点においてインタ
セプト弁５は閉じ始めるため、そのオーバスピード値は
実線にて示すように低い値に抑制することが可能とな
る。
速度Ｓが設定回転速度S2に到達する時点においてインタ
セプト弁５は閉じ始めるため、そのオーバスピード値は
実線にて示すように低い値に抑制することが可能とな
る。
なお関数発生器（FIV）31aの特性を第６図に示すように
設定しても良い（符号31bは第６図に示す特性を有する
関数発生器を示す。）すなわち、回転速度S1の時、イン
タセプト弁７の流量要求値が100％となるような関数発
生器31bの出力をｌ（ｌ・KIV＋Ｌ・KIV/KCV＋IBi＝
１）、回転速度S3の時インタセプト弁７の流量要求値が
90％となるような関数発生器31bの出力をｍ（ｍ・KIV＋
Ｌ・KIV/KCV＋IBi＝0.9）、および回転速度S4の時イン
タセプト弁７の流量要求値が０％となるような関数発生
器31bの出力をｎ（ｎ・KIV＋Ｌ・KIV/KCV＋IBi＝０）と
し、回転速度Ｓが設定回転速度S0とs1との間にある場合
の偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に対応する関数発生器31bの出
力をｌ・ΔS/（S0−S1）とする。そして回転速度Ｓが設
定回転速度S1とS3との間にある場合の偏差ΔＳ（＝S0−
Ｓ）に対応する関数発生器31bの出力をｌ＋（ｍ−ｌ）
・｛（S0−S1）−ΔＳ｝／（S3−S1）とし、回転速度Ｓ
が設定回転速度S3以上のときの偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に
対応する関数発生器31bの出力をｍ＋（ｎ−ｍ）・｛（S
0−S3）−ΔＳ｝／（S4−S3）とする。このような特性
を有する関数発生器31bを第１図に示す関数発生器31aの
代わりに用いた場合の蒸気加減弁２、インタセプト弁
５、およびバイパス弁７の回転速度上昇に対するそれぞ
れの弁開度特性を第７図に示す。蒸気加減弁２およびバ
イパス弁７のそれぞれの弁開度2aおよび7aは第２図に示
す弁開度特性と同一のため説明を省略する。インタセプ
ト弁５の弁開度5aは回転速度S1で閉じ始め、回転速度Ｓ
の上昇とともに減少し、回転速度S3で90％の弁開度とな
る。そしてさらに回転速度Ｓが上昇すると、減少速度を
早め、回転速度S4で全閉となる。したがって、このよう
な弁開度特性を有する蒸気タービンの制御装置において
系統の事故等により回転速度が上昇し、設定回転速度S1
に到達すると同時に負荷遮断が発生してもインタセプト
弁を閉方向に導くことが可能となる。
設定しても良い（符号31bは第６図に示す特性を有する
関数発生器を示す。）すなわち、回転速度S1の時、イン
タセプト弁７の流量要求値が100％となるような関数発
生器31bの出力をｌ（ｌ・KIV＋Ｌ・KIV/KCV＋IBi＝
１）、回転速度S3の時インタセプト弁７の流量要求値が
90％となるような関数発生器31bの出力をｍ（ｍ・KIV＋
Ｌ・KIV/KCV＋IBi＝0.9）、および回転速度S4の時イン
タセプト弁７の流量要求値が０％となるような関数発生
器31bの出力をｎ（ｎ・KIV＋Ｌ・KIV/KCV＋IBi＝０）と
し、回転速度Ｓが設定回転速度S0とs1との間にある場合
の偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に対応する関数発生器31bの出
力をｌ・ΔS/（S0−S1）とする。そして回転速度Ｓが設
定回転速度S1とS3との間にある場合の偏差ΔＳ（＝S0−
Ｓ）に対応する関数発生器31bの出力をｌ＋（ｍ−ｌ）
・｛（S0−S1）−ΔＳ｝／（S3−S1）とし、回転速度Ｓ
が設定回転速度S3以上のときの偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に
対応する関数発生器31bの出力をｍ＋（ｎ−ｍ）・｛（S
0−S3）−ΔＳ｝／（S4−S3）とする。このような特性
を有する関数発生器31bを第１図に示す関数発生器31aの
代わりに用いた場合の蒸気加減弁２、インタセプト弁
５、およびバイパス弁７の回転速度上昇に対するそれぞ
れの弁開度特性を第７図に示す。蒸気加減弁２およびバ
イパス弁７のそれぞれの弁開度2aおよび7aは第２図に示
す弁開度特性と同一のため説明を省略する。インタセプ
ト弁５の弁開度5aは回転速度S1で閉じ始め、回転速度Ｓ
の上昇とともに減少し、回転速度S3で90％の弁開度とな
る。そしてさらに回転速度Ｓが上昇すると、減少速度を
早め、回転速度S4で全閉となる。したがって、このよう
な弁開度特性を有する蒸気タービンの制御装置において
系統の事故等により回転速度が上昇し、設定回転速度S1
に到達すると同時に負荷遮断が発生してもインタセプト
弁を閉方向に導くことが可能となる。
第８図に本発明による蒸気タービンの制御装置の第２の
実施例の構成をブロックで示す。この第２の実施例は蒸
気加減弁弁開度演算装置10と、バイパス弁弁開度演算装
置20と、インタセプト弁弁開度演算装置30cと、図示し
ていない弁開度制御装置とを備えている。この第２の実
施例は第１図に示す第１の実施例とはインタセプト弁弁
開度演算装置30cのみが異なっている。この第２の実施
例のインタセプト弁弁開度演算手段30cは関数発生器31c
と、比例回路32および33と、加算器35とを有している。
回転速度偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に定数KICを掛け比例回
路32と出力とする。そして負荷設定値Ｌに定数KIC/KCV
を掛け比例回路33の出力とする。また回転速度偏差ΔＳ
（＝S0−Ｓ）に基づいて関数発生器31cによってインタ
セプト弁５の流量要求値5aを変化させる。これらの比例
回路32および比例回路33ならびに関数発生器31cの各出
力を加算器35によって加算し、この和をインタセプト弁
５の流量要求値5aとする。したがって、関数発生器31c
の特性を適当に設定することにより第２図に示すような
インタセプト弁の流量要求値5a（弁開度）を得ることが
できる。
実施例の構成をブロックで示す。この第２の実施例は蒸
気加減弁弁開度演算装置10と、バイパス弁弁開度演算装
置20と、インタセプト弁弁開度演算装置30cと、図示し
ていない弁開度制御装置とを備えている。この第２の実
施例は第１図に示す第１の実施例とはインタセプト弁弁
開度演算装置30cのみが異なっている。この第２の実施
例のインタセプト弁弁開度演算手段30cは関数発生器31c
と、比例回路32および33と、加算器35とを有している。
回転速度偏差ΔＳ（＝S0−Ｓ）に定数KICを掛け比例回
路32と出力とする。そして負荷設定値Ｌに定数KIC/KCV
を掛け比例回路33の出力とする。また回転速度偏差ΔＳ
（＝S0−Ｓ）に基づいて関数発生器31cによってインタ
セプト弁５の流量要求値5aを変化させる。これらの比例
回路32および比例回路33ならびに関数発生器31cの各出
力を加算器35によって加算し、この和をインタセプト弁
５の流量要求値5aとする。したがって、関数発生器31c
の特性を適当に設定することにより第２図に示すような
インタセプト弁の流量要求値5a（弁開度）を得ることが
できる。
本発明によれば小容量バイパスシステムを有する蒸気タ
ービンプラントにおいて、主蒸気圧力が所定値以下とな
るように制御することができ、かつ蒸気タービンの過回
転を可及的に防止することのできる蒸気タービンの制御
装置を提供することができる。
ービンプラントにおいて、主蒸気圧力が所定値以下とな
るように制御することができ、かつ蒸気タービンの過回
転を可及的に防止することのできる蒸気タービンの制御
装置を提供することができる。
第１図は本発明による蒸気タービンの制御装置の第１の
実施例の構成を示すブロック図、第２図は第１図に示す
第１の実施例によって制御される蒸気加減弁、バイパス
弁、およびインタセプト弁の、蒸気タービンの回転速度
の上昇に対する弁開度特性を示す線図、第３図（ａ），
（ｂ）は本発明にかかる関数発生器の特性を示す線図、
第４図は第２図に示す弁開度特性を有する蒸気タービン
の制御装置によって制御される蒸気加減弁、インタセプ
ト弁、およびバイパス弁の回転上昇に対する挙動を示す
線図、第５図は本発明にかかる関数発生器FIVが有る場
合と無い場合の回転速度上昇の様子を示す線図、第６図
は本発明にかかる関数発生器FIVの他の特性を示す線
図、第７図は第６図に示す特性を有する関数発生器FIV
を用いた場合の弁開度特性を示す線図、第８図は本発明
による蒸気タービンの制御装置の第２の実施例の構成を
示すブロック図、第９図は原子力プラントにおける蒸気
タービンプラントの主蒸気系統を示す系統図、第10図は
従来の蒸気タービンの制御装置を示すブロック図、第11
図は従来の蒸気タービンの制御装置によって制御される
蒸気加減弁、バイパス弁、およびインタセプト弁の弁開
度特性を示す線図である。 10……蒸気加減弁弁開度演算装置、11……回転速度設定
器、12……回転速度検出器、13,17……加算器、14……
関数発生器、15……比例回路、16……負荷設定器、18…
…低値優先回路、20……バイパス弁弁開度演算装置、21
……主蒸気圧力検出器、22……圧力設定器、24……比例
回路、25……加算器、30a,30c……インタセプト弁弁開
度演算装置、31a,31c……関数発生器、32,33……比例回
路、34……バイパス回路、35……加算器、2a…蒸気加減
弁の流量要求値、5a……インタセプト弁の流量要求値、
7a……バイパス弁の流量要求値。
実施例の構成を示すブロック図、第２図は第１図に示す
第１の実施例によって制御される蒸気加減弁、バイパス
弁、およびインタセプト弁の、蒸気タービンの回転速度
の上昇に対する弁開度特性を示す線図、第３図（ａ），
（ｂ）は本発明にかかる関数発生器の特性を示す線図、
第４図は第２図に示す弁開度特性を有する蒸気タービン
の制御装置によって制御される蒸気加減弁、インタセプ
ト弁、およびバイパス弁の回転上昇に対する挙動を示す
線図、第５図は本発明にかかる関数発生器FIVが有る場
合と無い場合の回転速度上昇の様子を示す線図、第６図
は本発明にかかる関数発生器FIVの他の特性を示す線
図、第７図は第６図に示す特性を有する関数発生器FIV
を用いた場合の弁開度特性を示す線図、第８図は本発明
による蒸気タービンの制御装置の第２の実施例の構成を
示すブロック図、第９図は原子力プラントにおける蒸気
タービンプラントの主蒸気系統を示す系統図、第10図は
従来の蒸気タービンの制御装置を示すブロック図、第11
図は従来の蒸気タービンの制御装置によって制御される
蒸気加減弁、バイパス弁、およびインタセプト弁の弁開
度特性を示す線図である。 10……蒸気加減弁弁開度演算装置、11……回転速度設定
器、12……回転速度検出器、13,17……加算器、14……
関数発生器、15……比例回路、16……負荷設定器、18…
…低値優先回路、20……バイパス弁弁開度演算装置、21
……主蒸気圧力検出器、22……圧力設定器、24……比例
回路、25……加算器、30a,30c……インタセプト弁弁開
度演算装置、31a,31c……関数発生器、32,33……比例回
路、34……バイパス回路、35……加算器、2a…蒸気加減
弁の流量要求値、5a……インタセプト弁の流量要求値、
7a……バイパス弁の流量要求値。
Claims (1)
- 【請求項１】蒸気発生設備と、この蒸気発生設備の発生
蒸気によって駆動され高圧部および低圧部を有する蒸気
タービンと、前記蒸気発生設備から前記蒸気タービンの
高圧部に流入する蒸気量を加減する蒸気加減弁と、前記
蒸気タービンの高圧部から低圧部に流入する湿分分離さ
れた蒸気の量を加減するインタセプト弁と、前記蒸気発
生設備から前記蒸気タービンに流入する蒸気の一部を復
水器にバイパスし、このバイパスされた蒸気の量を加減
することにより前記蒸気加減弁入口蒸気圧力を調整する
バイパス弁とを備えている蒸気タービンプラントにおい
て、 前記バイパス弁の容量、および前記蒸気タービンの回転
速度の設定値と前記回転速度の実際値との偏差、ならび
に前記蒸気タービンプラントの負荷設定値に基づいて前
記蒸気タービンの回転速度がこの回転速度の設定値以上
となっても前記蒸気加減弁入口蒸気圧力が所定値以下と
なるような前記蒸気加減弁の弁開度を演算する蒸気加減
弁弁開度演算手段と、 前記蒸気加減弁入口蒸気圧力の実際値とその設定値との
偏差、および前記蒸気加減弁弁開度演算手段の出力に基
づいて前記バイパス弁の弁開度を演算するバイパス弁弁
開度演算手段と、 前記蒸気タービンの回転速度の設定値と前記回転速度の
実際値との偏差、および前記蒸気タービンプラントの負
荷設定値に基づいて前記蒸気タービンの過回転を可及的
に防止する前記インタセプト弁の弁開度を演算するイン
タセプト弁弁開度演算手段と、 前記蒸気加減弁弁開度演算手段、バイパス弁弁開度演算
手段、およびインタセプト弁弁開度演算手段の出力に基
づいて前記蒸気加減弁、バイパス弁、およびインタセプ
ト弁の弁開度を制御する弁開度制御手段と を備えたことを特徴とする蒸気タービンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7707387A JPH0754085B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 蒸気タ−ビンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7707387A JPH0754085B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 蒸気タ−ビンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63243403A JPS63243403A (ja) | 1988-10-11 |
| JPH0754085B2 true JPH0754085B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=13623617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7707387A Expired - Lifetime JPH0754085B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 蒸気タ−ビンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754085B2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP7707387A patent/JPH0754085B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63243403A (ja) | 1988-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |