JPS59165805A - タ−ビン制御装置 - Google Patents
タ−ビン制御装置Info
- Publication number
- JPS59165805A JPS59165805A JP3746783A JP3746783A JPS59165805A JP S59165805 A JPS59165805 A JP S59165805A JP 3746783 A JP3746783 A JP 3746783A JP 3746783 A JP3746783 A JP 3746783A JP S59165805 A JPS59165805 A JP S59165805A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- signal
- turbine
- circuit
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/02—Arrangement of sensing elements
- F01D17/06—Arrangement of sensing elements responsive to speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は原子力および火力発゛亀所の制御に係り、特に
、速度制御回路を多重化し、装置全体の信頼度を向上さ
せたタービン制御装置に関する。
、速度制御回路を多重化し、装置全体の信頼度を向上さ
せたタービン制御装置に関する。
最近のシステムの大規模化、公共性を考慮した場合、速
度制御回路の構成部品の経年劣化を含む不具合のみでタ
ービン停止、暴走と云う重大事故に発展することは極め
て問題であり、その対策が急務とされている。
度制御回路の構成部品の経年劣化を含む不具合のみでタ
ービン停止、暴走と云う重大事故に発展することは極め
て問題であり、その対策が急務とされている。
すなわち、第１図は沸騰水形軽水炉（ＢＷＲ”）発電所
の系統を示す。原子炉１で発生した蒸気は、主蒸気止め
弁２、加減弁３を通り、高圧タービン４に流入し、ター
ビンを回転させ、さらに中間蒸気止め弁５、インター七
ブト弁６を経て低圧タービン７に流入してタービンを回
転させる。仕事をした蒸気は、その後、復水器８で水に
戻される。
の系統を示す。原子炉１で発生した蒸気は、主蒸気止め
弁２、加減弁３を通り、高圧タービン４に流入し、ター
ビンを回転させ、さらに中間蒸気止め弁５、インター七
ブト弁６を経て低圧タービン７に流入してタービンを回
転させる。仕事をした蒸気は、その後、復水器８で水に
戻される。
通常運転時は、原子炉で発生した蒸気は上述の系統で復
水器８に至るが、タービントリップ等でタービンに蒸気
を流入させることができない時のために、主蒸気止め弁
２の前側からバイパスしてバイパス弁９を経て復水器に
至る系統をもつ。タービン制御装置１１はプラントから
主蒸気圧力検出器１２、中間蒸気圧力検出器１４で圧力
を、速度検出器１３でタービン速度信号を、電流検出器
１５で発電機出力は流をそれぞれ検出して、加減弁３、
インターセプト弁６、バイパス弁９などを制御する。
水器８に至るが、タービントリップ等でタービンに蒸気
を流入させることができない時のために、主蒸気止め弁
２の前側からバイパスしてバイパス弁９を経て復水器に
至る系統をもつ。タービン制御装置１１はプラントから
主蒸気圧力検出器１２、中間蒸気圧力検出器１４で圧力
を、速度検出器１３でタービン速度信号を、電流検出器
１５で発電機出力は流をそれぞれ検出して、加減弁３、
インターセプト弁６、バイパス弁９などを制御する。
第２図に制御装置の制御系統を示す。速度設定器２１で
設定された信号は、加算点２２で速度検出器１３からの
信号と比較され、比較後の偏差信号は速度調定率回路２
３で調定率に応じたゲインを乗ぜられ、加算点２５に送
られる。加算点２５では、更に、負荷設定器２４で設定
された負荷信号が加えられる。一方、圧力設定器３０で
設定された信号は、圧力検出器１２からのフィードバッ
ク信号と加算点３１で比較され、比較後の偏差信号は圧
力調定率回路３２で調定率に応じたゲインを乗ぜられ、
全流量信号として低値選択回路２７に送られる。低値選
択回路２７では加算点２５からの信号、圧力調定率回路
３２からの全流量信号に、さらに、負荷制限器２６から
の制限信号を加えた３つの信号のうち最小の信号を、負
荷信号として加減弁制御回路２８に伝え、加減弁を開閉
してタービンの負荷を制御する。
設定された信号は、加算点２２で速度検出器１３からの
信号と比較され、比較後の偏差信号は速度調定率回路２
３で調定率に応じたゲインを乗ぜられ、加算点２５に送
られる。加算点２５では、更に、負荷設定器２４で設定
された負荷信号が加えられる。一方、圧力設定器３０で
設定された信号は、圧力検出器１２からのフィードバッ
ク信号と加算点３１で比較され、比較後の偏差信号は圧
力調定率回路３２で調定率に応じたゲインを乗ぜられ、
全流量信号として低値選択回路２７に送られる。低値選
択回路２７では加算点２５からの信号、圧力調定率回路
３２からの全流量信号に、さらに、負荷制限器２６から
の制限信号を加えた３つの信号のうち最小の信号を、負
荷信号として加減弁制御回路２８に伝え、加減弁を開閉
してタービンの負荷を制御する。
通常、ＢＷＲの運転では、主蒸気圧力制御を優先させる
ため、全流量信号が一番小さく、低値選択回路２７の出
力としては全流量信号が選ばれる。
ため、全流量信号が一番小さく、低値選択回路２７の出
力としては全流量信号が選ばれる。
即ち、加減弁は、通常、主蒸気圧力が設定圧力になるよ
う制御している。このとき加算点３３に入ってくる２つ
の信号は等しく、バイパス弁制御回路には０％のバイア
ス信号が送られて全弁が全閉となっている。
う制御している。このとき加算点３３に入ってくる２つ
の信号は等しく、バイパス弁制御回路には０％のバイア
ス信号が送られて全弁が全閉となっている。
負荷遮断が発生すると、タービンの過速度を防止するだ
めのパワーロードアンバランス回路を設けて、速度が上
昇する際に、加減弁を閉める操作を行なう。パワーロー
ドアンバランス回路２９は、発電機出力である電流を電
流検出器１５から、また、タービン流入パワーを中間蒸
気圧力検出器１４から、それぞれ、入力としてとり込み
、この二信号の偏差量などＫよジタービン過速度を先行
的にとらえ、負荷設定器２４の設定を０％にして加減弁
を閉める。このように、負荷遮断が発生すると、圧力系
ではなく負荷設定器の信号が優先されて、加減弁は閉じ
る。このとき、低値選択回路２７の出力と圧力調定率回
路３２の出力には差があられれる。すなわち、全流量信
号と加減弁流量の差が加算点３３で検出され、バイパス
流量としてバイパス弁制御回路３４に伝えられ、バイパ
ス弁を開く。
めのパワーロードアンバランス回路を設けて、速度が上
昇する際に、加減弁を閉める操作を行なう。パワーロー
ドアンバランス回路２９は、発電機出力である電流を電
流検出器１５から、また、タービン流入パワーを中間蒸
気圧力検出器１４から、それぞれ、入力としてとり込み
、この二信号の偏差量などＫよジタービン過速度を先行
的にとらえ、負荷設定器２４の設定を０％にして加減弁
を閉める。このように、負荷遮断が発生すると、圧力系
ではなく負荷設定器の信号が優先されて、加減弁は閉じ
る。このとき、低値選択回路２７の出力と圧力調定率回
路３２の出力には差があられれる。すなわち、全流量信
号と加減弁流量の差が加算点３３で検出され、バイパス
流量としてバイパス弁制御回路３４に伝えられ、バイパ
ス弁を開く。
以下、第２図に示す速度制御回路部、速度設定器２１、
加算点２２および速度検出器１３部の詳細を説明する。
加算点２２および速度検出器１３部の詳細を説明する。
第３図は、従来の二重化速度制御回路を示す。
タービン軸に直結して取付けられた歯車に近接している
二個の電磁ピックアップから得られるタービンの実速度
信号Ｆ１およびＦ２を速度／電圧変換回路ＦＶｓおよび
Ｆｖｌによシ、速度信号に比例した直流電圧Ｖｌおよび
Ｖ！に変換する。この変換された直流電圧ＶｓおよびＦ
２は、それぞれ低値選択回路ＬＶＧＩおよびＬＶＧ２に
与えられ、設定回路Ｐの設定信号Ｖｉと比較後、制御回
路ＣＴＲＩ、ＣＴＲ２で演算、増幅され、速度制御信号
Ｖ、として取出される。
二個の電磁ピックアップから得られるタービンの実速度
信号Ｆ１およびＦ２を速度／電圧変換回路ＦＶｓおよび
Ｆｖｌによシ、速度信号に比例した直流電圧Ｖｌおよび
Ｖ！に変換する。この変換された直流電圧ＶｓおよびＦ
２は、それぞれ低値選択回路ＬＶＧＩおよびＬＶＧ２に
与えられ、設定回路Ｐの設定信号Ｖｉと比較後、制御回
路ＣＴＲＩ、ＣＴＲ２で演算、増幅され、速度制御信号
Ｖ、として取出される。
速度制御信号Ｖ、は、ｖ口減弁の開度制御として使われ
るもので、通常負荷運転中はＯｖである。
るもので、通常負荷運転中はＯｖである。
更に、この速度制御信号ＶＣはタービンのガ・くナー特
性として使用され、タービン速度が上昇すると制御弁）
！閉じ、タービン速度が下降すると開き、負荷を制御す
る機能をもつ。
性として使用され、タービン速度が上昇すると制御弁）
！閉じ、タービン速度が下降すると開き、負荷を制御す
る機能をもつ。
第３図の二重化構成は、速度信号Ｆ１．Ｆ２、電圧信号
Ｖｌ、Ｖｘおよび低値選択回路ＬＶＧＩ。
Ｖｌ、Ｖｘおよび低値選択回路ＬＶＧＩ。
ＬＶＧ２の出力のうち一方に不具合が生じ上昇しても、
他方が健全である限り、速度制御信号ｖａは、常に、正
常値を示す有効な方式であり、現在でも広く適用されて
いる。
他方が健全である限り、速度制御信号ｖａは、常に、正
常値を示す有効な方式であり、現在でも広く適用されて
いる。
しかし、前述の不具合モードは、必ずしも上昇モードと
は限らず、万一、タービン速度が上昇【−たような誤信
号発生モードになると、制御弁が急閉し、タービントリ
ップに至る重大な事故となる危険性がある。
は限らず、万一、タービン速度が上昇【−たような誤信
号発生モードになると、制御弁が急閉し、タービントリ
ップに至る重大な事故となる危険性がある。
信号の異濱低下モードは、速度制御回路の構成部品の故
障モード、および、回路構成により画一的に定まるもの
ではなく、確率的には無数に存在するものである。特に
、電磁ピックアップから速度／適圧変換回路に至る間に
この種の不具合が過去多発しており、極めて問題となっ
ているのが実情である。
障モード、および、回路構成により画一的に定まるもの
ではなく、確率的には無数に存在するものである。特に
、電磁ピックアップから速度／適圧変換回路に至る間に
この種の不具合が過去多発しており、極めて問題となっ
ているのが実情である。
本発明の目的は、従来のタービン制御装置における二重
化速度制御回路を三重化し、更に、自己診断機能を付加
することにより、速度制御回路の構成部品の不具合を含
む誤動作を未然に防止し、信頼度の大巾向上を実現させ
る制御装置を提供するにある。
化速度制御回路を三重化し、更に、自己診断機能を付加
することにより、速度制御回路の構成部品の不具合を含
む誤動作を未然に防止し、信頼度の大巾向上を実現させ
る制御装置を提供するにある。
本発明は以上の問題点を解決するもので第４図にその実
施例を示す。
施例を示す。
タービン軸に近接、取付けられた３個の電磁ピックアッ
プからのタービンの実速度信号Ｆ１〜Ｆ３は独立した速
度／電圧変換回路Ｆｖ１〜ＦＶａによシ、速度信号に比
例した直＃、試圧Ｖ１〜Ｖ３に変換される。
プからのタービンの実速度信号Ｆ１〜Ｆ３は独立した速
度／電圧変換回路Ｆｖ１〜ＦＶａによシ、速度信号に比
例した直＃、試圧Ｖ１〜Ｖ３に変換される。
この直流電圧Ｖ＋〜■３は後述するリレー接点ＲＹｓ
、ＲＹｌ ＋ 几Ｙ３を介して次段の３個の低値選択回
路ＬＶＧＩ〜ＬＶＧ３に与えられる。即ち、ＶｌはＩ、
ＶＧＩとＬＶＧ３に、■、はＬＶＧＩとＬＶＧ２に、Ｖ
ｓはＬＶＧ２とＬＶＧ３に与えられる。Ｌ’ＶＧＩ〜Ｌ
ＶＧ３の出力は高値選択量、路ＨＶＧＩに取り込まれ、
設定回路Ｐの設定信号■−と比較後、制御回路ＣＴＲＩ
で演算、増幅され、速度制御信号ｖａとして取り出され
る。
、ＲＹｌ ＋ 几Ｙ３を介して次段の３個の低値選択回
路ＬＶＧＩ〜ＬＶＧ３に与えられる。即ち、ＶｌはＩ、
ＶＧＩとＬＶＧ３に、■、はＬＶＧＩとＬＶＧ２に、Ｖ
ｓはＬＶＧ２とＬＶＧ３に与えられる。Ｌ’ＶＧＩ〜Ｌ
ＶＧ３の出力は高値選択量、路ＨＶＧＩに取り込まれ、
設定回路Ｐの設定信号■−と比較後、制御回路ＣＴＲＩ
で演算、増幅され、速度制御信号ｖａとして取り出され
る。
また、高値選択回路ＨｖＧ２、制御回路は・くツクアッ
プ用である。
プ用である。
今、′ｉｔ磁ピックアップから速度／ｄＬ圧変換回路間
で不具合が発生し、■２はＥ’Ｓ値−１０ｖ１■重は異
常値−９Ｖ％ Ｖｌは異常値−１１ｖになった場合を考
える。
で不具合が発生し、■２はＥ’Ｓ値−１０ｖ１■重は異
常値−９Ｖ％ Ｖｌは異常値−１１ｖになった場合を考
える。
コノ場合、ＬＶＧＩの出力は−１０Ｖ、 ＬＶＧ２（Ｄ
出力は−１１Ｖ、ＬＶＧ３の出力は一１１■となり、Ｈ
ＶＧｌの出力は一１０Ｖが選ばれ運転は継続可能でおる
。
出力は−１１Ｖ、ＬＶＧ３の出力は一１１■となり、Ｈ
ＶＧｌの出力は一１０Ｖが選ばれ運転は継続可能でおる
。
また、ＬｖＧｌが不具曾を起こし、ｖ４の値が正常値−
１０Ｖに対し、−１２Ｖの異常値となっても、次段のＨ
ＶＧＩの出力は他のＬＶＧ２゜ＬＶＧ３が健全でらる限
シ、正常値−１０Ｖが選択される。
１０Ｖに対し、−１２Ｖの異常値となっても、次段のＨ
ＶＧＩの出力は他のＬＶＧ２゜ＬＶＧ３が健全でらる限
シ、正常値−１０Ｖが選択される。
ＬＶＧＩ（７）出力Ｖ４７５！ＯＶとナルと、ｖ７はＯ
Ｖとなるが、バックアップ系ＨＶＧ２．ＣＴＲ２が健全
である限シ、バックアップ系に切替り、運転は継続可能
である。
Ｖとなるが、バックアップ系ＨＶＧ２．ＣＴＲ２が健全
である限シ、バックアップ系に切替り、運転は継続可能
である。
このように、単−系の不具合が発生しても、他の二基が
健在である限り、トリップはせず、継続運転は可能でお
る。
健在である限り、トリップはせず、継続運転は可能でお
る。
しかし、不具合系をい′）までも放置しておくわけには
いかない。不具合系を速やかに検出し、制御系から切り
離し、修復し、元の状態に回復させなければならない。
いかない。不具合系を速やかに検出し、制御系から切り
離し、修復し、元の状態に回復させなければならない。
このため、本速度制御回路には第５図に示す自己診断回
路が具備されている。
路が具備されている。
第４図に示す速度／羅圧変換回路ＦＶｓ 、 ＦＶｓ。
ＦＶｓの信号Ｖｔ 、Ｖ２ 、Ｖｓ を取込み、偏差検
出回路１〜３、およびｒ２０ＵＴ ０Ｆ３Ｊの論理回路
を介して、不具合系をモニターすると共に、不具合系を
切り離す。ここで、ＲＹ目、 Ｉ、、ＥＤｓは・Ｆａｔ
系に、ＲＹｌ −ＬＥＤ２はＦ３系に、ＲＹｓ。
出回路１〜３、およびｒ２０ＵＴ ０Ｆ３Ｊの論理回路
を介して、不具合系をモニターすると共に、不具合系を
切り離す。ここで、ＲＹ目、 Ｉ、、ＥＤｓは・Ｆａｔ
系に、ＲＹｌ −ＬＥＤ２はＦ３系に、ＲＹｓ。
Ｌ Ｅ Ｄ ｓはＦ３系に対応している。即ち、速度信
号Ｖｓ 、Ｖｓ 、Ｖｓが正常であれば、ＲＹ１〜ＲＹ
ｓは無励磁（ＬＥＤｓ ＬＥＤｓは消灯）でアリ、
速度信号ｖ１〜ｖ３は次段の低値選択回路ＬｖＧ１〜Ｌ
ｖＧ３へ伝達される。今、Ｆ１系、即ち、Ｖｌが異常と
なると偏差検出回路１と３が動作し、最終的にはＲＹｌ
が励磁（ＬＥＤｔ点灯）される−０この結果、第４図の
ＲＹ ｔは開となり、ＬＶＧＩの入力へは信号Ｖｌは伝
達されない。即ち、Ｖｌ系は制御回路より切り離される
。次に、Ｆ ／ Ｖ １ を取外し、イ参復後、元の状
態に回復させる場合、Ｆ／ｖ１は正常となっているため
、ＲＹｌは閉となるが、Ｆ／■１を実装した瞬間、過渡
的にＶｔが異常となる事が考えられる。このに〜め、予
め可変抵抗器ＶＲ１を一１５Ｖ側に設定しておき、Ｆ＠
号を等価的に殺しておいて、Ｆ／Ｖｔ実装後、手動によ
り、徐々に零ＶレベルへＡ＊Ｉ、て正常状態へ回復させ
る。
号Ｖｓ 、Ｖｓ 、Ｖｓが正常であれば、ＲＹ１〜ＲＹ
ｓは無励磁（ＬＥＤｓ ＬＥＤｓは消灯）でアリ、
速度信号ｖ１〜ｖ３は次段の低値選択回路ＬｖＧ１〜Ｌ
ｖＧ３へ伝達される。今、Ｆ１系、即ち、Ｖｌが異常と
なると偏差検出回路１と３が動作し、最終的にはＲＹｌ
が励磁（ＬＥＤｔ点灯）される−０この結果、第４図の
ＲＹ ｔは開となり、ＬＶＧＩの入力へは信号Ｖｌは伝
達されない。即ち、Ｖｌ系は制御回路より切り離される
。次に、Ｆ ／ Ｖ １ を取外し、イ参復後、元の状
態に回復させる場合、Ｆ／ｖ１は正常となっているため
、ＲＹｌは閉となるが、Ｆ／■１を実装した瞬間、過渡
的にＶｔが異常となる事が考えられる。このに〜め、予
め可変抵抗器ＶＲ１を一１５Ｖ側に設定しておき、Ｆ＠
号を等価的に殺しておいて、Ｆ／Ｖｔ実装後、手動によ
り、徐々に零ＶレベルへＡ＊Ｉ、て正常状態へ回復させ
る。
本発明によれば三重化速度制御回路の信頼度向上が図れ
る。
る。
、第１図は沸騰水形軽水炉発電所の系統図、第２図は制
御装置の系統図、第３図は従来の速度制御回路図、第４
図は本発明の速度制御回路図、第５図は本発明のモニタ
ー回路図である。 ＣＴＲＩ、ＣＴＲ２・・・制御回路、Ｆ／ｖ１〜Ｆ／ｖ
３１Ｆｔ 口 ／１ 第２ 凹
御装置の系統図、第３図は従来の速度制御回路図、第４
図は本発明の速度制御回路図、第５図は本発明のモニタ
ー回路図である。 ＣＴＲＩ、ＣＴＲ２・・・制御回路、Ｆ／ｖ１〜Ｆ／ｖ
３１Ｆｔ 口 ／１ 第２ 凹
Claims (1)
- １、速度制御回路の誤動作を防止するため、速度制御回
路を多重化し、単一の故障によるタービンの停止および
暴走を未然に切上する回路を設けたことを特徴とするタ
ービン制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3746783A JPS59165805A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | タ−ビン制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3746783A JPS59165805A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | タ−ビン制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165805A true JPS59165805A (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=12498325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3746783A Pending JPS59165805A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | タ−ビン制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165805A (ja) |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP3746783A patent/JPS59165805A/ja active Pending
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