JPH09287407A - 蒸気弁制御装置 - Google Patents

蒸気弁制御装置

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JPH09287407A
JPH09287407A JP12080496A JP12080496A JPH09287407A JP H09287407 A JPH09287407 A JP H09287407A JP 12080496 A JP12080496 A JP 12080496A JP 12080496 A JP12080496 A JP 12080496A JP H09287407 A JPH09287407 A JP H09287407A
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signal
valve
opening
valve opening
opening command
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JP12080496A
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Yoshitoshi Nakamura
吉俊 中村
Tatsuo Takahashi
立夫 高橋
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性を向上させ多重化等の費用を削減す
る。 【解決手段】 通常運転時の蒸気弁が全開一定へ移行す
る過程では、中間値選択器8−1−1から出力される選
択弁開度指令信号と弁開度検出器8−4−Aから弁開度
変換器を介して出力される実開度信号との弁開度偏差信
号に基づく信号が切替器8−1−10を介して操作器へ
出力され弁閉ループ制御をする。通常運転へ移行して、
蒸気弁が全開一定となると、多数決論理器8−1−6か
ら切替条件信号が出力され弁全開状態信号によって開ル
ープ制御をするようにして、通常運転時の装置の信頼性
を大幅に向上させ閉ループ制御系の全てを多重化等する
スペースや投資費用の削減をする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力・火力発電
所等の蒸気タービンの蒸気弁制御装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図5に火力発電所における蒸気タービン
系統の一例を示す。
【0003】蒸気発生器1で発生した蒸気は、タービン
運転中は全開となっている主蒸気止め弁(以下、MSV
と略称する)2を通じて、蒸気加減弁(以下CVと略称
する)3に入り、このCV3の開度により調整された蒸
気量が、タービン4に入る。そして、タービン4で仕事
を終えた蒸気は排気回収系へ排出される。また、タービ
ン4の軸端には発電機5が直結され発電を行う。
【0004】蒸気弁制御装置はMSV2とCV3の開度
調整をしており、開度指令演算装置6とMSV開度制御
装置8、CV開度制御装置9により構成されている。
【0005】開度指令演算装置6は、図示しない所定の
目標速度設定や所定のタービン出力設定とタービン4の
袖端に設置したタービン速度検出器7で検出したタービ
ン速度信号SP等からMSV開度指令信号8VCとCV
開度指令信号9VCを演算して出力する。MSV開度制
御装置8は、MSV開度偏差演算装置8−1とMSV操
作器8−2とMSV開度検出器8−3により構成され、
MSV2の開度調整を行う。そして、MSV関度指令信
号8VCとMSV開度検出器8−3で検出されたMSV
実開度信号8VAとがMSV開度偏差演算装置8−1へ
入力して、これによって、MSV開度偏差信号8V3が
得られる。そして、開度偏差信号8V3はMSV操作器
8−2に入力して、偏差信号に応じて、弁開度を開閉す
るMSV開閉機械的信号8VSに変換して、MSV2の
開度の閉ループ制御を行う。
【0006】一方、同様にCV関度制御装置9はCV開
度偏差演算装置9−1とCV操作器9−2とCV開度検
出器9−3により構成されCV3の開度調整を行う。
【0007】すなわち、CV開度指令信号9VCとCV
開度検出器9−3により検出されたCV実開度信号9V
AとがCV開度偏差演算装置9−1に入力されて、これ
により、CV開度偏差信号9V3が得られる。そして、
開度偏差信号9V3はCV操作器9−2に入力して、偏
差信号に応じて、弁開度を開閉するCV開閉機械的信号
9VSに変換して、CV2開度の閉ループ制御を行う。
【0008】ところで、以上の蒸気弁制御装置では、制
御装置の信頼度や稼働率向上を図るために制御装置の多
重化を行っている。これは、例えば、MSV2のように
通常運転中には全開一定となっている弁においても、制
御装置の異常が発生してMSV2を閉とするような誤制
御が行われると、タービン4への蒸気量が減少してター
ビン出力の低下や、タービン入口圧力の上昇等による発
電プラントトリップとなることから信頼度の向上が要求
され、多重化を行っている。
【0009】多重化の一例を図6に示すと、本図ではM
SV2の開度制御を例にして図示している。なお、図5
に示したものと同一部分または相当部分は同一符号を付
し、説明は省略する。
【0010】開度指令演算の信頼度向上のために開度指
令演算装置6は開度指令演算手段6−A,6−B,6−
Cの3台設置して、それぞれの手段で同じ演算を行っ
て、MSV開度指令信号8VC−A,8VC−B,8V
C−Cとして出力する、そして、これらの信号は中間値
選択器8−1−1に入力して、三つの信号の内で中間の
値を選択して、MSV関度指令信号8VIを出力する。
【0011】一方、MSV開度検出の信頼度向上のため
にMSV関度検出器を8−3−A,8−3−B,8−3
−Cの3台設置して、これに対して弁開度変換器8−4
−A,8−4−B,8−4−Cを設け、それぞれの変換
器によってMSV実開度信号8VA−A,8VA−B,
8VA−Cを得る。そして、これらの信号は中間値選択
器8−1−4に入力して、三つの信号の内で中間の値を
選択して、MSV実開度信号8VAを出力する。
【0012】さらに、MSV開度指令信号8VIとMS
V実関度信号8VAとが加算器8−1−2へ入力して得
られるMSV開度偏差信号8V2を出力する。この信号
は増幅器8−1−3へ入力し、所定の信号に増幅してM
SV開度偏差信号8V3を出力しMSV操作器8−2へ
入力してMSV2を開閉させる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示す開度指令演算手段6−A,6−B,6−Cは、マイ
クロプロセッサを応用したデジタル演算装置であり比較
的コンパクトに多機能、多量の演算が可能でありコス
ト、スペースが有効に活用されているが、高速応答制御
が要求されるMSV開度偏差演算装置8−1はアナログ
ハードで構成されている。このため、信頼度の向上を目
的に多重化構成を実現する場合には、アナログハード量
が増えることになる。また、蒸気タービンの弁は多種類
で、しかも、多数有していて、例えば同じMSVでも複
数の弁を有することからアナログハード量は膨大となる
傾向にあるため、制御装置のスペースが大きくなり、点
検に要する期間が長くなり、投資費用が高くなるなどの
問題がある。
【0014】また、弁閉ループ制御を行うための加算器
8−1−2や増幅器8−1−3が単一系の構成のため
に、これらが異常になった場合にもタービン運転に障害
を与えることから、最近ではこれらの回路も多重化する
傾向にあり、さらにスべ−スや投資費用が増加すること
になる。
【0015】そこで、本発明は通常の運転中で、全開ま
たは全閉一定となっている蒸気弁の開度制御において、
制御装置全体としての信頼度を低下させることなく、最
小のスペースと最小の投資費用で実現できる蒸気弁制御
装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、弁開
度指令信号を演算出力する開度指令演算装置と、蒸気弁
の弁実開度信号と弁開度指令信号との開度偏差信号に応
じて弁操作器を操作する操作信号を出力して蒸気弁を制
御する弁開度偏差演算装置とを有し、通常運転時に蒸気
弁の全開一定制御する蒸気弁制御装置において、開度指
令演算装置は、弁開度指令信号を出力すると共に、弁開
度指令信号が全開状態のときに全開状態信号を出力する
開度指令演算手段を少なくとも3個以上を設ける一方、
弁開度偏差装置は、各開度指令演算手段からの全開状態
信号により多数決の論理が成立するときに、切替条件信
号を出力する多数決論理器と、各開度指令演算手段から
の各弁開度指令信号の内で中間値を選択弁開度指令信号
として選択出力する中間値選択器と、この中間値選択器
から選択出力される選択弁開度指令信号と弁開度検出器
から弁開度変換器を介して出力される実開度信号との弁
開度偏差信号を算出する加算器と、弁開度偏差信号を増
幅し、弁開度増幅信号に基づく信号を出力する増幅器
と、弁開度偏差信号に基づく信号を弁操作器へ出力する
一方、切替条件信号が入力すると、バイアス信号発生器
からの弁全開信号を弁操作器へ出力する切替器とを設け
るようにしたものである。この手段によって、通常運転
時の蒸気弁が全開一定へ移行する過程では、中間値選択
器から出力される選択弁開度指令信号と弁開度検出器か
ら弁開度変換器を介して出力される実開度信号との弁開
度偏差信号に基づく信号が切替器を介して操作器へ出力
され弁閉ループ制御がされる。次に、通常運転へ移行し
て、蒸気弁が全開一定となると、多数決論理器から切替
条件信号が出力され弁全開状態信号によって開ループ制
御がされる。従って、通常運転の弁全開状態となった時
点で信頼性の高い開ループ制御へ移行するために、この
とき閉ループ制御系に異常が生じても何ら通常運転時の
制御に影響を与えることがなく、通常運転時の装置の信
頼性が大幅に向上する。また、閉ループ制御系を運用す
る時間は、開ループ制御系に比べてプラント起動時等の
極めて短い時間であり、全体の装置の信頼性を考える
と、閉ループ制御系の全てを多重化等するスペースや投
資費用の削減ができる。
【0017】請求項2の発明は、弁開度指令信号を演算
出力する開度指令演算装置と、蒸気弁の弁実開度信号と
弁開度指令信号との開度偏差信号に応じて弁操作器を操
作する操作信号を出力して蒸気弁を制御する弁開度偏差
演算装置とを有し、通常運転時に蒸気弁の全閉一定制御
とする蒸気弁制御装置において、開度指令演算装置は、
弁開度指令信号を出力すると共に、弁開度指令信号が全
閉状態時に全閉状態信号を出力する同一構成の開度指令
演算手段を少なくとも3個以上を設ける一方、弁開度偏
差装置は、各開度指令演算手段からの全閉状態信号によ
り多数決の論理が成立するときに、切替条件信号を出力
する多数決論理器と、各開度指令演算手段からの各弁開
度指令信号の内中間値を選択弁開度指令信号として選択
出力する中間値選択器と、この中間値選択器から選択出
力される選択弁開度指令信号と弁開度検出器から弁開度
変換器を介して出力される実開度信号との弁開度偏差信
号を算出する加算器と、弁開度偏差信号を増幅し、弁開
度増幅信号に基づく信号を出力する増幅器と、弁開度偏
差信号に基づく信号を弁操作器へ出力する一方、切替条
件信号が入力すると、バイアス信号発生器からの弁全閉
信号を弁操作器へ出力する切替器とを設けるようにした
ものである。この手段によって、通常運転時の蒸気弁が
全閉一定へ移行する過程では、中間値選択器から出力さ
れる選択弁開度指令信号と弁開度検出器から弁開度変換
器を介して出力される実開度信号との弁開度偏差信号に
基づく信号が切替器を介して操作器へ出力され弁閉ルー
プ制御がされる。次に、通常運転へ移行して、蒸気弁が
全閉一定となると、多数決論理器から切替条件信号が出
力され弁全閉状態信号によって開ループ制御がされる。
従って、通常運転の弁全閉状態となった時点で信頼性の
高い開ループ制御へ移行するために、このとき閉ループ
制御系に異常が生じても何ら通常運転時の制御に影響を
与えることがなく、通常運転時の装置の信頼性が大幅に
向上する。また、閉ループ制御系を運用する時間は、開
ループ制御系に比べてプラント起動時等の極めて短い時
間であり、全体の装置の信頼性を考えると、閉ループ制
御系の全てを多重化等するスペースや投資費用の削減が
できる。
【0018】請求項3の発明は、弁開度指令信号を演算
出力する開度指令演算装置と、蒸気弁の弁実開度信号と
弁開度指令信号との開度偏差信号に応じて弁操作器を操
作する操作信号を出力して蒸気弁を制御する弁開度偏差
演算装置とを有し、通常運転時に蒸気弁の全開一定制御
する蒸気弁制御装置において、開度指令演算装置は、弁
開度指令信号を出力すると共に、弁開度指令信号が全開
状態のとき蒸気弁を全開とする全開相当バイアス信号を
出力する一方、弁開度指令信号が全開未満のとき、蒸気
弁を全閉とする全閉相当側へのバイアス信号を出力する
開度指令演算手段を少なくとも3個以上設ける一方、弁
開度偏差演算装置は、各開度指令演算手段からの全開相
当バイアス信号または全閉相当側へのバイアス信号を入
力し、これらの内で中間値を選択して第1中間バイアス
信号として出力する第1中間値選択器と、各弁開度指令
信号を入力してこれらの信号の内で中間値を選択して第
2中間バイアス信号として出力する第2中間値選択器
と、第2中間バイアス信号と開度検出器から弁開度変換
器を介して出力される実開度信号との弁開度偏差信号を
算出する加算器と、弁開度偏差信号を増幅し、弁開度偏
差信号に基づく信号を出力する増幅器と、弁開度偏差信
号に基づく信号と第1中間バイアス信号とのいずれか高
値を選択して操作信号を操作器へ出力する高値選択器と
を設けるようにしたものである。この手段によって、通
常運転時の蒸気弁全開一定へ移行する過程では、第2中
間バイアス信号と開度検出器から弁開度変換器を介して
出力される実開度信号との弁開度偏差信号に基づく信号
が高値選択器で選択され弁閉ループ制御がされる。次
に、通常運転時へ移行して蒸気弁全開一定となると、全
開側の信号である第1中間バイアス信号が高値選択器で
選択されて開ループ制御がされる。従って、通常運転の
弁全開状態となった時点で信頼性の高い開ループ制御へ
移行するために、このとき閉ループ制御系に異常が生じ
ても何ら通常運転時の制御に影響を与えることがなく、
通常運転時の装置の信頼性が大幅に向上する。また、閉
ループ制御系を運用する時間は、開ループ制御系に比べ
てプラント起動時等の極めて短い時間であり、全体の装
置の信頼性を考えると、閉ループ制御系の全てを多重化
等するスペースや投資費用の削減ができる。
【0019】請求項4の発明は、弁開度指令信号を演算
出力する開度指令演算装置と、蒸気弁の弁実開度信号と
弁開度指令信号との開度偏差信号に応じて弁操作器を操
作する操作信号を出力して蒸気弁を制御する弁開度偏差
演算装置とを有し、通常運転時に蒸気弁の全閉一定制御
する蒸気弁制御装置において、開度指令演算装置は、弁
開度指令信号を出力すると共に、弁開度指令信号が全閉
状態のとき蒸気弁を全閉とする全閉相当バイアス信号を
出力する一方、弁開度指令信号が全閉未満のとき、蒸気
弁を全開とする全開相当信号側えのバイアス信号を出力
する開度指令演算手段を少なくとも3個以上設ける一
方、弁開度偏差演算装置は、各開度指令演算手段からの
全閉相当バイアス信号または全開相当側へのバイアス信
号を入力し、これらの内で中間値を選択して第1中間バ
イアス信号として出力する第1中間値選択器と、各弁開
度指令信号を入力してこれらの信号の内で中間値を選択
して第2中間バイアス信号として出力する第2中間値選
択器と、第2中間バイアス信号と開度検出器から弁開度
変換器を介して出力される実開度信号との弁開度偏差信
号を算出する加算器と、弁開度偏差信号を増幅し、弁開
度偏差信号に基づく信号を出力する増幅器と、弁開度偏
差信号に基づく信号と第1中間バイアス信号とのいずれ
か低値を選択して操作信号を操作器へ出力する低値選択
器とを設けるようにしたものである。この手段によっ
て、通常運転時の蒸気弁全閉状態へ移行する過程では、
第2中間バイアス信号と開度検出器から弁開度変換器を
介して出力される実開度信号との弁開度偏差信号に基づ
く信号が低値選択器で選択され弁閉ループ制御がされ
る。次に、通常運転時へ移行して蒸気弁全閉一定となる
と、全閉側の信号である第1中間バイアス信号が低値選
択器で選択されて開ループ制御がされる。従って、通常
運転の弁全閉状態となった時点で信頼性の高い開ループ
制御へ移行するために、このとき閉ループ制御系に異常
が生じても何ら通常運転時の制御に影響を与えることが
なく、通常運転時の装置の信頼性が大幅に向上する。ま
た、閉ループ制御系を運用する時間は、開ループ制御系
に比べてプラント起動時等の極めて短い時間であり、全
体の装置の信頼性を考えると、閉ループ制御系の全てを
多重化等するスペースや投資費用の削減ができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0021】図1は、本発明の第1実施の形態を示す蒸
気弁制御装置の構成図であり、従来例を示す図5および
図6と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、図
1において、増幅器8−1−3とMSV操作器8−2と
の間に切替器8−1−10と、切替器8−1−10に接
続してバイアス信号発生器8−1−7とを設け、開度指
令演算手段6−A,6−B,6−Cに接続して多数決論
理器8−1−6を設ける一方、図6のMSV開度検出器
8−3−BとMSV開度検出器8−3−Cと弁開度変換
器8−4−Bと弁開度変換器8−4−Cを削除してMS
V開度検出器8−3−Aと弁開度変換器8−4−Aのみ
としている。
【0022】ここで、切替器8−1−10は、弁開度偏
差信号8V2に基づく信号をMSV操作器8−2へ出力
する一方、切替条件信号8V5が入力すると、バイアス
信号発生器8−1−7からの弁全開信号8V6を弁操作
器8−2へ出力する。多数決論理器8−1−6は、それ
ぞれの開度指令演算手段6−A,6−B,6−Cからの
全開状態信号により多数決の論理が成立するときに、切
替条件信号8V5を出力する。
【0023】次に、本発明の第1実施の形態の作用につ
いて通常のタービン運転中で、弁全開一定とするMSV
2の場合を説明する。
【0024】まず、開度指令演算装置6Dでは、各開度
指令演算手段6−A,6−B,6−CからMSV開度指
令信号8VC−A,8VC−B,8VC−Cが出力され
る一方、MSV開度指令信号が全開状態のとき全開状態
信号とする実行条件信号8V4−A,8V4−B,8V
4−Cが出力される。次に、中間値選択器8−1−1で
は、MSV開度指令信号8VC−A,8VC−B,8V
C−Cが入力されて三つの信号の内で中間の値が選択さ
れ、MSV開度指令信号8V1が加算器8−1−2へ出
力される。続いて、加算器8−1−2により図示符号
で、MSV開度指令信号8V1とMSV実開度信号8V
A−Aとが加算され得られるMSV開度偏差信号8V2
が増幅器8−1−3で増幅されて切替器8−1−10へ
出力される。また、バイアス信号発生器8−1−7から
MSV2を全開とするバイアス信号8V6が切替器8−
1−10へ出力されている。
【0025】ここで、MSV開度制御が中間開度で連続
制御するときに開度指令演算装置6Dの開度指令演算手
段6−A,6−B,6−Cから多数決論理器8−1−6
へ入力する実行条件信号8V4−A,8V4−B,8V
4−Cが2つ以上全開状態となっていないので不成立と
なり、切替条件信号8V5の出力が禁止されている。こ
の結果、切替器8−1−10ではbとcとの間が接続さ
れMSV操作器8−2はMSV開度指令信号8VC−
A,8VC−B,8VC−Cのいずれかの中間値の信号
により閉ループ制御が行われる。
【0026】そして、MSV開度指令信号が全開状態と
なると実行条件信号8V4−A,8V4−B,8V4−
Cが2つ以上全開状態となって実行条件が成立し切替条
件信号8V5が出力される。これにより、切替器8−1
−10はaとc間が接続されMSV操作器8−2にはバ
イアス信号発生器8−1−7からの弁を全開一定とする
ためのバイアス信号8V6が入力されて、MSVが全開
一定に維持される。
【0027】このように本発明の第1実施の形態によれ
ば、MSV開度が全開値一定の制御になった時点で閉ル
−プ制御から開ループ制御となってMSV2を全開一定
に維持することができるので、増幅器8−1−3、加算
器8−1−2、MSV開度検出器8−3−A等が異常と
なって、異常な信号を出力してもMSV開度には影響を
及ぼさない。
【0028】以上によりMSV開度制御のアナログハー
ド量を削減すると共に信頼度の高いMSV開度制御を実
現することができる。なお、切替器8−1−10、バイ
アス信号発生器8−1−7、多数決論理器8−1−6等
は十分な信頼性を持つと共に、容易にシンプルなハード
で実現できることからスべ一スの増大にはならない。従
って、信頼度を低下することなく、制御装置のスペース
削減や投資費用の削減と点検期間の短縮を図る効果を得
ることができる。
【0029】図2は、本発明の第2実施の形態を示す蒸
気弁制御装置の構成図であり、従来例を示す図5および
図6と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、図
2において、増幅器8−1−3とTBV操作器8−2A
との間に切替器8−1−10Aと、切替器8−1−10
Aに接続してバイアス信号発生器8−1−7Aとを設
け、開度指令演算手段6−A,6−B,6−Cに接続し
て多数決論理器8−1−6Aを設ける一方、図6のMS
V開度検出器8−3−BとTBV開度検出器8−3−C
と弁開度変換器8−4−Bと弁開度変換器8−4−Cを
削除してMSV開度検出器8−3−AAと弁開度変換器
8−4−AAのみとしている。
【0030】ここで、切替器8−1−10Aは、弁開度
偏差信号8V2に基づく信号をTBV操作器8−2Aへ
出力する一方、切替条件信号8V2Aが入力すると、バ
イアス信号発生器8−1−7Aからの弁全閉信号8V6
AをTBV弁操作器8−2Aへ出力する。多数決論理器
8−1−6Aは、それぞれの開度指令演算手段6−A,
6−B,6−Cからの全閉状態信号により多数決の論理
が成立するときに、切替条件信号8V5Aを出力する。
【0031】次に、本発明の第2実施の形態の作用につ
いて通常のタービン運転中で、弁全閉一定とするタービ
ンバイパス弁(以下、TBVと称する)に適用する場合
を説明する。
【0032】まず、開度指令演算装置6Eでは、各開度
指令演算手段6−A,6−B,6−CからTBV開度指
令信号8VC−AA,8VC−BA,8VC−CAが出
力される一方、TBV開度指令信号が全閉状態のとき全
閉状態信号とする実行条件信号8V4−AA,8V4−
BA,8V4−CAが出力される。次に、中間値選択器
8−1−1では、TBV開度指令信号8VC−A,8V
C−B,8VC−Cが入力されて三つの信号の内で中間
の値が選択され、TBV開度指令信号8V1が加算器8
−1−2へ出力される。続いて、加算器8−1−2によ
り図示符号で、TBV開度指令信号8V1とTBV実開
度信号8VAAとが加算され得られるTBV開度偏差信
号8V2が増幅器8−1−3で増幅されて切替器8−1
−10Aへ出力される。また、バイアス信号発生器8−
1−7Aからタービンバイパス弁を全閉とするバイアス
信号8V6Aが切替器8−1−10Aへ出力されてい
る。
【0033】ここで、TBV開度制御が中間開度で連続
制御するときに開度指令演算手段6−A,6−B,6−
Cから多数決論理器8−1−6Aへ入力する実行条件信
号8V4−AA,8V4−BA,8V4−CAが2つ以
上全閉状態となっていないので実行条件が不成立とな
り、切替条件信号8V5Aの出力が禁止されている。こ
の結果、切替器8−1−10Aではbとcとの間が接続
されTBV操作器8−2AはTBV開度指令信号8VC
−AA,8VC−BA,8VC−CAのいずれかの信号
により閉ループ制御が行われる。
【0034】そして、TBV開度指令信号が全閉状態と
なると実行条件信号8V4−AA,8V4−BA,8V
4−CAが2つ以上全閉状態となって実行条件が成立し
切替条件信号8V5Aが出力される。これにより、切替
器8−1−10Aはaとc間が接続されTBV操作器8
−2Aにはバイアス信号発生器8−1−7Aからの弁を
全閉一定とするためのバイアス信号8V6Aが入力され
て、タービンバイパス弁は全閉一定に維持される。
【0035】このように本発明の第2実施の形態によれ
ば、TBV開度が全閉値一定の制御になった時点で閉ル
−プ制御から開ループ制御となってタービンバイパス弁
を全閉一定に維持することができるので、増幅器8−1
−3、加算器8−1−2、TBV開度検出器8−3−A
A等が異常となって、異常な信号を出力してもTBV開
度には影響を及ぼさない。
【0036】以上によりTBV開度制御のアナログハー
ド量を削減すると共に信頼度の高いTBV開度制御を実
現することができる。なお、切替器8−1−10A、バ
イアス信号発生器8−1−7A、多数決論理器8−1−
6A等は十分な信頼性を持つと共に、容易にシンプルな
ハードで実現できることからスべ一スの増大にはならな
い。従って、信頼度を低下することなく、制御装置のス
ペース削減や投資費用の削減と点検期間の短縮を図る効
果を得ることができる。
【0037】次に、本発明の第3実施の形態について図
3に基づいて説明する。
【0038】図3において、従来例を示す図5および図
6と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、図3
は図6の増幅器8−1−3とMSV操作器8−2との間
に高値選択器8−1−8と、入力側が開度指令演算手段
6−A,6−B,6−Cに接続し、出力側が高値選択器
8−1−8に接続する中間値選択器8−1−9を追設す
る一方、図6のMSV開度検出器8−3−BとMSV開
度検出器8−3−Cと弁開度変換器8−4−Bと弁開度
変換器8−4−Cを削除してMSV開度検出器8−3−
Aのみとしている。
【0039】ここで、高値選択器8−1−8は、弁開度
偏差信号8V2に基づく信号と中間バイアス信号8V9
とのいずれか高値を選択して操作信号をMCV操作器8
−2へ出力する。中間値選択器8−1−9は、それぞれ
開度指令演算手段6−A,6−B,6−Cからの全開相
当バイアス信号または全閉相当側への大きなバイアス信
号を入力し、これらの内で中間値を選択して中間バイア
ス信号8V9として出力する。
【0040】次に、本発明の第3実施の形態の作用を弁
全開一定とするMSVに適用する場合について説明す
る。
【0041】まず、開度指令演算装置6Fでは、各開度
指令演算手段6−A,6−B,6−CからMSV開度指
令信号8VC−A,8VC−B,8VC−Cが出力され
る一方、全開状態のとき全開相当バイアス信号を出力
し、また、全開未満のとき全閉相当信号が出力される。
次に、中間値選択器8−1−1では、MSV開度指令信
号8VC−A,8VC−B,8VC−Cが入力されて三
つの信号の内で中間の値が選択され、MSV開度指令信
号8V1が加算器8−1−2へ出力される。そして、加
算器8−1−2により図示符号で、MSV開度指令信号
8V1とMSV実開度信号8VA−Aとが加算され得ら
れるMSV開度偏差信号8V2が増幅器8−1−3によ
って増幅されて高値選択器8−1−8へ出力される。
【0042】それぞれの関度指令値演算手段6−A,6
−B,6−Cからは全開状態となると、MSV開度を全
開一定とするためのバイアス信号8V8−A,8V8−
B,8V8−Cがそれぞれ出力される。このバイアス信
号の出力方法は図示していないが、例えば、開度指令演
算装置6F内でMSV関度指令信号8VC−A,8VC
−B,8VC−Cの信号レベルを監視して、この信号が
全開値に到達した時点でMSVを全開一定とするための
バイアス信号を出力する一方、MSV開度指令信号8V
C−A,8VC−B,8VC−Cが全開値未満では大き
な負の信号を出力する。そして、これらのバイアス信号
8V8−A,8V8−B,8V8−Cが中間値選択器8
−1−9へ入力され、三つの信号の内で中間の値が選択
されてバイアス信号8V9として出力される。
【0043】高値選択器8−1−8では、MSV開度偏
差信号8V3とバイアス信号8V9とが入力されて、二
つの信号の高い方の信号が選択されて、MSV開度偏差
信号8V10が出力され、この信号がMSV操作器8−
2に入力される。
【0044】ここで、MSV開度制御が中間開度で連続
制御するときには開度指令演算装置6Fの開度指令演算
手段6−A,6−B,6−Cからのバイアス信号8V8
−A,8V8−B,8V8−Cは大きな負の信号とな
り、バイアス信号8V9も大きな負の信号となってい
る。この大きな負の信号量は弁開度を連続制御する上で
の増幅器8−1−3からの最大の負信号よりも大きな値
としている。この結果、高値選択器8−1−8では増幅
器8−1−3の信号を選択して出力し、MSV操作器8
−2ではMSV開度指令信号8VC−A,8VC−B,
8VC−Cのいずれかの信号により閉ループ制御が行わ
れる。
【0045】その後、MSV開度指令信号が全開値にな
るとバイアス信号8V8−A,8V8−B,8V8−C
が弁全開とする正の信号となって、バイアス信号8V9
も正の信号となる。この結果、高値選択器8−1−8の
出力信号8V3が必ず、正の信号となり弁開度が全開一
定として維持される。
【0046】このように本発明の第3実施の形態によれ
ば、MSV開度が全開値一定の制御になった時点でMS
V操作器8−2には全開の正の信号しか入力されないの
でMSV2を全開一定に維持することができる。すなわ
ち、増幅器8−1−3、加算器8−1−2、MSV開度
検出器8−3−A等が異常となって、異常な閉信号(負
の信号)が増幅器8−1−3の出力に生じた場合には、
正のバイアス信号8V9が高値選択器8−1−8の出力
となるのでMSV2の開度には影響を及ぼさない。
【0047】これによりMSV開度制御のアナログハー
ド量を削減すると共に信頼度の高いMSV開度制御を実
現することができる。なお、高値選択器8−1−8や中
間値選択器8−1−9は十分な信頼度を有しているの
で、これらの追加による信頼度低下にはならないしアナ
ログハード量も僅かであるのでスペースやコストへの影
響は少ない。従って、信頼度を低下することなく、制御
装置のスペース削減や投資費用の削減と点検期間の短縮
を図る効果を得ることができる。
【0048】次に、本発明の第4実施の形態について図
4に基づいて説明する。
【0049】図4において、従来例を示す図5および図
6と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、図4
は図6の増幅器8−1−3とMSV操作器8−2との間
に低値選択器8−1−8Aと、入力側が開度指令演算手
段6−A,6−B,6−Cに接続し、出力側が低値選択
器8−1−8Aに接続する中間値選択器8−1−9Aを
追設する一方、図6のMSV開度検出器8−3−BとT
BV開度検出器8−3−Cと弁開度変換器8−4−Bと
弁開度変換器8−4−Cを削除してTBV開度検出器8
−3−Aと弁開度変換器8−4−Aのみとしている。
【0050】ここで、低値選択器8−1−8Aは、弁開
度偏差信号8V2に基づく信号と中間バイアス信号8V
9Aとのいずれか低値を選択して操作信号をTBV操作
器8−2Aへ出力する。中間値選択器8−1−9Aは、
それぞれ開度指令演算手段6−A,6−B,6−Cから
の全開相当バイアス信号または全閉相当側への大きなバ
イアス信号を入力し、これらの内で中間値を選択して中
間バイアス信号8V9Aとして出力する。
【0051】次に、本発明の第4実施の形態の作用を弁
全閉一定とするタービンバイパス弁(以下、TBVと称
する)に適用する場合について説明する。
【0052】まず、開度指令演算装置6Gでは、各開度
指令演算手段6−A,6−B,6−CからTBV開度指
令信号8VC−AA,8VC−BA,8VC−CAが出
力される一方、全閉状態のとき全閉相当バイアス信号を
出力し、また、全閉未満のとき全開相当以上の大きな信
号が出力される。次に、中間値選択器8−1−1では、
TBV開度指令信号8VC−AA,8VC−BA,8V
C−CAが入力されて三つの信号の内で中間の値が選択
され、TBV開度指令信号8V1が加算器8−1−2へ
出力される。そして、加算器8−1−2により図示符号
で、TBV開度指令信号8V1とTBV実開度信号8V
A−Aとが加算され得られるTBV開度偏差信号8V2
が増幅器8−1−3によって増幅されて低値選択器8−
1−8Aへ出力される。
【0053】それぞれの関度指令値演算手段6−A,6
−B,6−Cからは全閉状態となると、TBV開度を全
閉一定とするためのバイアス信号8V8−AA,8V8
−BA,8V8−CAがそれぞれ出力される。このバイ
アス信号の出力方法は図示していないが、例えば、開度
指令演算装置6G内でTBV関度指令信号8VC−A
A,8VC−BA,8VC−CAの信号レベルを監視し
て、この信号が全閉値に到達した時点でタービンバイパ
ス弁を全閉一定とするためのバイアス信号を出力する一
方、TBV開度指令信号8VC−A,8VC−B,8V
C−Cが全閉値未満では大きな正の信号を出力するよう
にする。そして、これらのバイアス信号8V8−AA,
8V8−BA,8V8−CAが中間値選択器8−1−9
Aへ入力され、三つの信号の内で中間の値が選択されて
バイアス信号8V9Aとして出力される。
【0054】低値選択器8−1−8Aでは、TBV開度
偏差信号8V3Aとバイアス信号8V9Aとが入力され
て、二つの信号の低い方の信号が選択されて、この信号
がTBV操作器8−2Aに入力される。
【0055】ここで、TBV開度制御が中間開度で連続
制御するときには開度指令演算装置6Gの開度指令演算
手段6−A,6−B,6−Cからのバイアス信号8V8
−AA,8V8−BA,8V8−CAは大きな正の信号
となり、バイアス信号8V9Aも大きな正の信号となっ
ている。この大きな正の信号量は弁開度を連続制御する
上での増幅器8−1−3Aからの最大の正の信号よりも
大きな値としている。この結果、低値選択器8−1−8
Aでは増幅器8−1−3からの信号が選択されて出力
し、TBV操作器8−2AではTBV開度指令信号8V
C−AA,8VC−BA,8VC−CAのいずれかの信
号により閉ループ制御が行われる。
【0056】その後、TBV開度指令信号が全閉値にな
るとバイアス信号8V8−AA,8V8−BA,8V8
−CAが弁全閉とする負の信号となって、バイアス信号
8V9も負の信号となる。この結果、低値選択器8−1
−8Aから負の信号が出力され弁開度が全閉一定として
維持される。
【0057】このように本発明の第4実施の形態によれ
ば、TBV開度が全閉値一定の制御になった時点でTB
V操作器8−2Aには弁開の正の信号しか入力されない
のでタービンバイパス弁を全閉一定に維持することがで
きる。すなわち、増幅器8−1−3、加算器8−1−
2、TBV開度検出器8−3−A等が異常となって、異
常な閉信号(負の信号)が増幅器8−1−3の出力に生
じた場合には、負のバイアス信号8V9Aが低値選択器
8−1−8Aの出力となるのでTBV2の開度には影響
を及ぼさない。
【0058】これによりTBV開度制御のアナログハー
ド量を削減すると共に信頼度の高いTBV開度制御を実
現することができる。なお、低値選択器8−1−8Aや
中間値選択器8−1−9Aは十分な信頼度を有している
ので、これらの追加による信頼度低下にはならないしア
ナログハード量も僅かであるのでスペースやコストへの
影響は少ない。従って、信頼度を低下することなく、制
御装置のスペース削減や投資費用の削減と点検期間の短
縮を図る効果を得ることができる。
【0059】なお、第1乃至第4実施の形態では、開度
指令演算装置が三重化した例で説明したが、二重化や単
一系構成や他の多重化構成でも多数決論理器の機能変更
や削除を行うことで実施の形態と同様の効果を得ること
ができる。また、MSV,TBVに限らずタービン周囲
に配置されて通常時に弁全開または弁全閉とする各種の
弁の制御装置に適用できる。
【0060】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、通常運転時の蒸気弁が全開一定へ移行する過程で
は、選択弁開度指令信号と実開度信号との弁開度偏差信
号に基づく信号によって弁閉ループ制御をする一方、通
常運転へ移行して、蒸気弁が全開一定となると、弁全開
状態信号によって開ループ制御をするので、通常運転時
の装置の信頼性が大幅に向上し、全体の装置の信頼性を
考えれば、閉ループ制御系の全てを多重化等するスペー
スや投資費用の削減ができる。
【0061】請求項2の発明によれば、通常運転時の蒸
気弁が全閉一定へ移行する過程では、選択弁開度指令信
号と実開度信号との弁開度偏差信号に基づく信号によっ
て弁閉ループ制御をする一方、通常運転へ移行して、蒸
気弁が全閉一定となると、弁全閉状態信号によって開ル
ープ制御をするので、通常運転時の装置の信頼性が大幅
に向上し、全体の装置の信頼性を考えると、閉ループ制
御系の全てを多重化等するスペースや投資費用の削減が
できる。
【0062】請求項3の発明によれば、通常運転時の蒸
気弁全開一定へ移行する過程では、第2中間バイアス信
号と実開度信号との弁開度偏差信号に基づく信号によっ
て弁閉ループ制御をする一方、通常運転時へ移行して蒸
気弁全開一定となると、第1中間バイアス信号による開
ループ制御をするので、通常運転時の装置の信頼性が大
幅に向上し、全体の装置の信頼性を考えると、閉ループ
制御系の全てを多重化等するスペースや投資費用の削減
ができる。
【0063】請求項4の発明によれば、通常運転時の蒸
気弁全閉状態へ移行する過程では、第2中間バイアス信
号と実開度信号との弁開度偏差信号に基づく信号によっ
て弁閉ループ制御をする一方、通常運転時へ移行して蒸
気弁全閉一定となると、全閉側の信号である第1中間バ
イアス信号を開ループ制御をするので、通常運転時の装
置の信頼性が大幅に向上し、全体の装置の信頼性を考え
ると、閉ループ制御系の全てを多重化等するスペースや
投資費用の削減ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施の形態を示すMSV弁制御装
置の構成図である。
【図2】本発明の第2実施の形態を示すTBV弁制御装
置の構成図である。
【図3】本発明の第3実施の形態を示すMSV弁制御装
置の構成図である。
【図4】本発明の第4実施の形態を示すTBV弁制御装
置の構成図である。
【図5】蒸気タービンの系統構成図である。
【図6】従来のMSV弁制御装置の構成図である。
【符号の説明】
6 開度指令演算装置 6−A,6−B,6−C 開度指令演算手段 8−1 MSV開度偏差演算装置 8−2 MSV操作器 8−3 MSV開度検出器 8−1−1,8−1−4,8−1−9 中間値選択器 8−1−2 加算器 8−1−3 増幅器 8−1−6 多数決論理器 8−1−7 バイアス信号発生器 8−1−8 高値選択器 8−1−8A 低値選択器 8−4−A,8−4−B,8−4−C 弁開度変換器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁開度指令信号を演算出力する開度指令
    演算装置と、蒸気弁の弁実開度信号と前記弁開度指令信
    号との開度偏差信号に応じて弁操作器を操作する操作信
    号を出力して蒸気弁を制御する弁開度偏差演算装置とを
    有し、通常運転時に蒸気弁の全開一定制御する蒸気弁制
    御装置において、 前記開度指令演算装置は、前記弁開度指令信号を出力す
    ると共に、前記弁開度指令信号が全開状態のときに全開
    状態信号を出力する開度指令演算手段を少なくとも3個
    以上を設ける一方、前記弁開度偏差装置は、前記各開度
    指令演算手段からの全開状態信号により多数決の論理が
    成立するときに、切替条件信号を出力する多数決論理器
    と、前記各開度指令演算手段からの前記各弁開度指令信
    号の内で中間値を選択弁開度指令信号として選択出力す
    る中間値選択器と、この中間値選択器から選択出力され
    る選択弁開度指令信号と弁開度検出器から弁開度変換器
    を介して出力される実開度信号との弁開度偏差信号を算
    出する加算器と、前記弁開度偏差信号を増幅し、弁開度
    増幅信号に基づく信号を出力する増幅器と、前記弁開度
    偏差信号に基づく信号を前記弁操作器へ出力する一方、
    前記切替条件信号が入力すると、バイアス信号発生器か
    らの弁全開信号を前記弁操作器へ出力する切替器とを設
    けることを特徴とする蒸気弁制御装置。
  2. 【請求項2】 弁開度指令信号を演算出力する開度指令
    演算装置と、蒸気弁の弁実開度信号と前記弁開度指令信
    号との開度偏差信号に応じて弁操作器を操作する操作信
    号を出力して蒸気弁を制御する弁開度偏差演算装置とを
    有し、通常運転時に蒸気弁の全閉一定制御とする蒸気弁
    制御装置において、 前記開度指令演算装置は、前記弁開度指令信号を出力す
    ると共に、前記弁開度指令信号が全閉状態時に全閉状態
    信号を出力する開度指令演算手段を少なくとも3個以上
    を設ける一方、前記弁開度偏差装置は、前記各開度指令
    演算手段からの全閉状態信号により多数決の論理が成立
    するときに、切替条件信号を出力する多数決論理器と、
    前記各開度指令演算手段からの前記各弁開度指令信号の
    内中間値を選択弁開度指令信号として選択出力する中間
    値選択器と、この中間値選択器から選択出力される選択
    弁開度指令信号と弁開度検出器から弁開度変換器を介し
    て出力される実開度信号との弁開度偏差信号を算出する
    加算器と、前記弁開度偏差信号を増幅し、弁開度増幅信
    号に基づく信号を出力する増幅器と、前記弁開度偏差信
    号に基づく信号を前記弁操作器へ出力する一方、前記切
    替条件信号が入力すると、バイアス信号発生器からの弁
    全閉信号を前記弁操作器へ出力する切替器とを設けるこ
    とを特徴とする蒸気弁制御装置。
  3. 【請求項3】 弁開度指令信号を演算出力する開度指令
    演算装置と、蒸気弁の弁実開度信号と前記弁開度指令信
    号との開度偏差信号に応じて弁操作器を操作する操作信
    号を出力して蒸気弁を制御する弁開度偏差演算装置とを
    有し、通常運転時に蒸気弁の全開一定制御する蒸気弁制
    御装置において、 前記開度指令演算装置は、前記弁開度指令信号を出力す
    ると共に、前記弁開度指令信号が全開状態のとき蒸気弁
    を全開とする全開相当バイアス信号を出力する一方、前
    記弁開度指令信号が全開未満のとき、蒸気弁を全閉とす
    る全閉相当側へのバイアス信号を出力する開度指令演算
    手段を少なくとも3個以上設ける一方、前記弁開度偏差
    演算装置は、前記各開度指令演算手段からの前記全開相
    当バイアス信号または前記全閉相当側へのバイアス信号
    を入力し、これらの内で中間値を選択して第1中間バイ
    アス信号として出力する第1中間値選択器と、前記各弁
    開度指令信号を入力してこれらの信号の内で中間値を選
    択して第2中間バイアス信号として出力する第2中間値
    選択器と、前記第2中間バイアス信号との開度検出器か
    ら弁開度変換器を介して出力される実開度信号との弁開
    度偏差信号を算出する加算器と、前記弁開度偏差信号を
    増幅し、弁開度偏差信号に基づく信号を出力する増幅器
    と、前記弁開度偏差信号に基づく信号と前記第1中間バ
    イアス信号とのいずれか高値を選択して操作信号を前記
    操作器へ出力する高値選択器とを設けることを特徴とす
    る蒸気弁制御装置。
  4. 【請求項4】 弁開度指令信号を演算出力する開度指令
    演算装置と、蒸気弁の弁実開度信号と前記弁開度指令信
    号との開度偏差信号に応じて弁操作器を操作する操作信
    号を出力して蒸気弁を制御する弁開度偏差演算装置とを
    有し、通常運転時に蒸気弁全閉一定制御する蒸気弁制御
    装置において、 前記開度指令演算装置は、前記弁開度指令信号を出力す
    ると共に、前記弁開度指令信号が全閉状態のとき蒸気弁
    を全閉とする全閉相当バイアス信号を出力する一方、前
    記弁開度指令信号が全閉未満のとき、蒸気弁を全開とす
    る全開相当信号側えのバイアス信号を出力する開度指令
    演算手段を少なくとも3個以上設ける一方、前記弁開度
    偏差演算装置は、前記各開度指令演算手段からの前記全
    閉相当バイアス信号または前記全開相当側へのバイアス
    信号を入力し、これらの内で中間値を選択して第1中間
    バイアス信号として出力する第1中間値選択器と、前記
    各弁開度指令信号を入力してこれらの信号の内で中間値
    を選択して第2中間バイアス信号として出力する第2中
    間値選択器と、前記第2中間バイアス信号と開度検出器
    から弁開度変換器を介して出力される実開度信号との弁
    開度偏差信号を算出する加算器と、前記弁開度偏差信号
    を増幅し、弁開度偏差信号に基づく信号を出力する増幅
    器と、前記弁開度偏差信号に基づく信号と前記第1中間
    バイアス信号とのいずれか低値を選択して操作信号を前
    記操作器へ出力する低値選択器とを設けることを特徴と
    する蒸気弁制御装置。
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