JPS5920842B2 - 蒸気タ−ビン用トリツプテスト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蒸気タービンに使用されるトリップ装置すなわ
ち真空トリップ装置、バックアップガバナートリップ装
置、軸受油圧低下トリップ装置およびスラスト保護トリ
ップ装置などのテスト装置に関するものである。

従来一般に、蒸気タービンに使用されるトリップ装置は
、タービン運転中にはこれをテストすることができず、
タービンの運転を停止して、テストを行わなければなら
ない。

この不便を除くため、トリップ装置の一つである非常調
速機には、タービンの運転中にもテストが行えるように
ロックアウト装置を設けたものもある。

また、本出願人は特開昭５０−２０１１０号において、
運転中のタービンを停止することなくテストを行い得る
テスト方法を提案している。

しかしこのようなトリップ装置も、１つのトリップ装置
をテストしている時に他のトリップ装置がトリップした
場合には、蒸気タービンをトリップできないという重大
な難点をもつ。

即ち、タービン運転中にテストを行うためには、複数の
テスト項目の内、例えば復水器真空トリップのテストを
している時、他のトリップ装置、例えばバックアップガ
バナトリップがトリップしたなら、これによりタービン
をトリップさせ得るようにしなければならない。

ところが従来提案のタービン運転中のトリップテストに
ついての技術は、このような、テストしている項目以外
のものによるトリップ信号でタービンをトリップさせる
ことが不可能だったものである。

従来のタービン用トリップ装置を第１図について説明す
るに、２は復水器（図示せず）からの真空圧１が導入さ
れるベローズ、３はベローズ２により作動されるレバー
、４はレバー３に接続されたサーボパイロット弁、６は
サーボパイロット弁４を介して導入される圧油５により
作動されるサーボピストン、７はサーボピストン６０ロ
ツドで、リミットスイッチ１６およびトリップレバー７
を操作し、このトリップレバー７により回転軸９は時計
方向に回転される。

１０はトリップバルブロッド１２を押圧するストッパ１
１および回転軸９を反時計方向に押圧する圧縮バネ、１
３は操作圧油１５をしゃ断するトリップバルブ、１４は
操作圧油１５をしゃ断するようにトリップバルブ１３を
常に押圧する押えバネ、１７はトリップバルブ１３が操
作圧油１５をしゃ断する位置に達したときに作動するト
リップリミットスイッチである。

１８はガバナ（図示せず）の回転数により上下動される
回転パイロット弁で、圧油１９をしゃ断してバックアッ
プガバナートリップシリンダ２０を作動させる。

この作動により押えバネ２１の力に抗してロッド２２は
上昇し、回転軸９を時計方向に回転させると共に、トリ
ップした場合にリミットスイッチ２３を作動させる。

２４は軸受油圧低下信号４７およびスラスト保護信号４
８により作動されるマスタートリップソレノイドで、こ
のソレノイド２４の作動により回転軸９は時計方向に回
転される。

２５はバネ２６の力に抗してピストン２７を左行させる
リセットソレノイド、２９は前記ピストン２７を介して
供給される圧気２８により作動されるリセットピストン
、３０はリセットヒストン２９を押圧するバネ、３２は
ピストンロッド３１を介してトリップバルブロッド１２
をリセットさせるレバー、３３はリセットピストン２９
がリセットする位置に達したときに作動するリセットリ
ミットスイッチ、３４はリセットリミットスイッチ３３
により点滅されるリミット表示ランプである。

３５はバックアップガバナーシリンダで、バネ３６の力
に抗して上昇することにより圧油１９をしゃ断してバッ
クアップガバナートリップシリンダ２０を作動させる。

４４は油圧ライン５４および制御弁５１を介して操作圧
油１５が供給される油圧シリンダ５０によりストローク
される主蒸気弁、４５は流入蒸気、４６は流出蒸気であ
る。

上記構造からなる従来のトリップ装置の作用について説
明する。

復水器により設定されたトリップ真空圧１がベロー２に
導入されると、レバー３を介してサーボパイロット弁４
は下降されるので、圧油５はサーボピストン６に作用し
てこれを上昇させるから、ピストンロッド７も上昇しト
リップレバー８を介して回転軸９を時計方向に回転させ
る。

このためストッパ１１はトリップバルブロッド１２から
離脱するので、トリップバルブ１３はバネ１４によりト
リップ位置まで上昇され、主蒸気弁４４へ供給されてい
る操作圧油１５をしゃ断する。

したがって主蒸気弁４４は油圧の低下により急閉し、蒸
気４５の流入を阻止してタービンをトリップさせる。

この場合、リミットスイッチ１６により真空トリップ装
置が作動し、かつトリップリミットスイッチ１７により
トリップ装置が作動したことをそれぞれ確認できる。

また回転パイロット弁１８がガバナ（図示せず）により
設定されたトリップ位置まで上昇すると、バックアップ
ガバナトリップシリンダ２０への圧油の供給をしゃ断す
るため、そのシリンダ２０のロッド２２はバネ２１の力
により下降され、回転軸９を時計方向に回転させるので
、前記のようにタービンをトリップさせる。

この場合、リミットスイッチ２３によりバックアップガ
バナトリップ装置が作動し、かつトリップＩＪ 、５ツ
トスイツチ１１によりトリップ装置が作動したことをそ
れぞれ確認できる。

さらに軸受油圧低下トリップ装置の圧力スイッチおよび
スラスト保護トリップ装置の圧力スイッチ（共に図示せ
ず）の各トリップ信号４７，４８によりマスタートリッ
プソレノイド２４が作動すると、回転軸９は時計方向に
回転するので前記と同様にタービンをトリップさせる。

この場合も上記圧力スイッチにより各トリップ装置が作
動し、かつトリップリミットスイッチ１７によりトリッ
プ装置が作動したことをそれぞれ確認できる。

上記のようにトリップした場合にリセットするには、リ
セットソレノイド２５を作動させると、リセットソレノ
イドピストン２７はバネ２６の力に抗して左行される。

この左行により圧気２８は前記ピストン２７を経てリセ
ットピストン２９に作用してこれを上昇させ、同時にバ
ネ３０の力に抗してピストンロッド３１を上昇させる。

このためレバー３２を介してトリップバルブロッド１２
は下降され、トリップバルブ１３は元位置に復帰する。

同時にストッパ１１はトリップバルブロッド１２に係止
すると共に、回転軸９は反時計方向に回転されて元位置
に復帰するので、トリップ装置をリセットさせることが
できる。

このトリップ装置のリセット動作はリセットリミットス
イッチ３３によりリセット表示ランプ３４を点灯するこ
とにより確認できる。

上述したように従来はトリップバルブ１３を介して主蒸
気弁４４へ供給されている操作圧油１５をしゃ断してト
リップを行っていたので、各トリップ装置を随時に作動
させてテストすることが不可能であった。

現在、運転中のタービンはほとんどが発電用であるため
、その発電を停止することは問題であるばかりでな（、
起動、停止によるトラブルおよびタービンの寿命の低下
などの原因となる。

逆に発電を停止せずにトリップ装置の点検を実施しない
ことはより一層に危険であり、タービンの信頼性を低下
させることになる。

本発明は上記にかんがみ長期連続運転が可能で、かつ蒸
気タービンの信頼性を向上させることを目的とするもの
で、各トリップ装置を組合せてなるタービントリップ装
置にロックアウト装置を設け、このロックアウト装置と
各トリップ装置を適当に操作することにより、所定負荷
を変動させることなく、各トリップ装置のテストを随時
に行うことができ、かつそのテスト時に他のトリップ装
置がトリップした場合に、ロックアウト装置を解除して
蒸気タービンをトリップさせるようにしたものである。

以下、本発明の一実施例を、第２図以下に参照して説明
する。

第２図中、第１図に示したのと同じ符号は、同様なもし
くは対応する構成部分を示す。

このトリップテスト装置の概要は、次の通りである。

この装置は、復水器の真空度を検出する圧力検出装置と
、タービン回転数を検出する速度検出装置と、タービン
の流入蒸気量を調節あるいはしゃ断する主蒸気弁４４と
を備えている。

本例の圧力検出装置は、第１図を用いて説明した従来例
と同様に、トリップ真空圧１をベロー２へ導入すること
に基づいて構成される。

本例の速度検出装置は、やはり同様に、回転パイロット
弁１８に基づく構成として具体化されている。

主蒸気弁４４は、操作圧油１５により操作する構成とす
る。

一方、前記した検出装置の圧力検出信号、速度検出信号
に基づいてそれぞれトリップ信号を出すトリップ装置を
これら検出装置と対応して設けることにより、少な（と
も２以上のトリップ装置を設置してお６主蒸気弁４４を
操作する操作圧油１５は、該トリップ装置の信号に基づ
いて制御する構成とする。

本例では、圧力検出信号に基づくトリップ装置たる真空
トリップ装置と、速度検出信号に基づくトリップ装置た
るバックアップガバナトリップ装置とを設置しているほ
か、スラスト保護のためや軸受油に基づくトリップ装置
をも具備している。

真空トリップ装置及びバックアップガバナトリップ装置
の、それぞれの基本的な構成及び作用は、本例では第１
図を用いて説明したのと同様である。

このトリップテスト装置は、操作圧油１５の供給を切換
操作するロックアウト装置を設ける。

該ロックアウト装置により操作圧油１５がトリップバル
ブ１３をバイパスする構成とする。

このため、本装置では、タービン運転中におけるトリッ
プテストをも可能になっている。

更にこの装置においては、タービン運転中に１つのトリ
ップ装置をテストする場合に他のトリップ装置のトリッ
プに基づ（危急信号があったとき、これによって上記ロ
ックアウト装置を解除するロックアウト解除装置（イン
ターロック装置）を設ける。

このように構成することにより、テストしているトリッ
プ装置以外の装置のトリップによっても、タービンをト
リップさせ得る構成としたものである。

このロックアウト解除装置の具体的構造については、第
３図の例に基づいて後記詳述する。

更に詳しくは、本実施例の具体的構成は下記のようにな
っている。

第２図において、３７はロックアウトソレノイド、３８
はトリップバルブ１３の操作圧油１５の途中に設けたロ
ックアウト装置のロックアウトバルブ、３９はロックア
ウトバルブ３８を右方向に押圧するように作用している
バネ、４０はベローズ２に真空圧１を供給するラインの
途中に設けた常時開の電磁弁、４１はベローズ２に大気
圧４２を供給するラインの途中に設けた常時閉の電磁弁
、４３はバックアップガバナシリンダ３５に設けたバン
クアップガバナソレノイド、５２，５３はトリップバル
ブ１３とロックアウト装置のロックアウトバルブ３８を
連絡する油圧ライン、５４は制御弁５１を介してロック
アウトバルブ３８と主蒸気弁４４の油圧シリンダ５０を
連絡する油圧ラインである。

その他の構造は第１図と同一であるから説明を省略する
。

本実施例は上記のような構成からなり、負荷運転中に各
トリップ装置のテストを行う場合には、ロックアウトソ
レノイド３７を励磁してバネ３９の力に抗してロックア
ウトバルブ３８を左行させる。

このバルブ３８の左行により、操作圧油１５はトリップ
バルブ１３をバイパスし、油圧ライン５４および制御弁
５１を経て油圧シリンダ５０へ供給されるので、主蒸気
弁、４４の作動により蒸気タービンはトリップされない
。

この場合、各トリップ装−例えば真空トリップ装置をテ
ストするときには、１真空圧１ラインの電磁弁４０を閉
じると同時に９大気圧４２ラインの電磁弁４１を開いて
ベロー女、２を作動させてテストを行う。

またバックアップ′□、ガバナトリップ装置をテストす
るときには、パン）クアツプガバナソレ。

：ｌノイド４３を励磁してバックアップガバナシリ
ンダ３５を上昇させて、バンク亨ツブガバナトリップシ
リンダ２０への、圧油１ｉの供給をしゃ断してテストを
行う。

また軸受油圧低下トリップ装置およびスラスト保護トリ
ップ−置をテストするときには、その各圧力スイッチカ
トら発信するトリップ信号４７，４８を介してマ珂ター
トリップソレノイド２４を作動させてテストを行う。

上記各テストは負荷運転中に行われるので、もし、ある
トリップ装置のテスト：中に他のトリップ装置がトリッ
プした場合にはりロックアウト装置を解除して、蒸気タ
ービンをトリップさせるようにしなければならない。

例えば、真空トリップ装置以外のトリップ装置のテスト
中に、真空トリップ装置がトリップしたなら、これによ
ってタービンをトリップさせなければならないのであっ
て、このような場合にはロックアウト装置のロックアウ
トバルブ３８を復帰させ、トリップバルブ１３が操作油
圧１５をしゃ断し、蒸気タービンをトリップさせるよう
にする必要がある。

それによって本発明においてはかかる作用を呈するロッ
クアウト解除装置を設けるのである。

第３図に示すのが、このようなロックアウト解除装置の
一例たルミ気回路であり、本実施例ではこれを具体的な
装置として採用している。

第３図のロックアウト解除装置は、各トリップ装置用テ
スト回路１１０，１２０，１３０゜１４０と、ロックア
ウト回路２００と、ロックアウト解除回路３００とから
成る。

テスト回路は、上述したような各々のトリップ装置に対
応して、スラスト保護テスト回路１１０、軸受油テスト
回路１２０、ガバナテスト回路１３０、真空テスト回路
１４０があるが、第３図には代表的に、真空テスト回路
１４０のみを示した。

真空テスト回路１４０は、テストボタンスイッチ７４と
、真空トリップリレー８４とを備えるが、他の各テスト
回路１１０，１２０，１３０もそれぞれのテストボタン
スイッチ７１，７２，７３とトリップリレー８１．８２
，８３とを備えている。

９１ａはロックアウトリレー９１の接点で、各テスト回
路に共通である。

ロックアウト回路２００中、１０１はロックアウトボタ
ンスイッチ、９２ｂはロックアウト解除リレー９２の接
点、９１はロックアウトリレーである。

ロックアウト解除回路３００中、９１ａはロックアウト
リレー９１の接点、１６ａは前記リミットスイッチ１６
の接点、８４ｂは真空トリップリレー８４の接点、９２
はロックアウト解除リレーである。

なお、このロックアウト解除回路も、各テスト回路に対
応して、真空トリップリレー８４の接点８４ａのほか、
各トリップリレー８１゜８２．８３の接点を有し、スイ
ッチ１６ａに対応する接点を有しているが、説明の簡単
のために、真空トリップに関する構成要素でのみ代表さ
せている。

次に上記構成からなるインターロック装置の作用につい
て述べる。

負荷運転中に各トリップ装置のテストを行うときには、
ロックアウトボタンスイッチ１０１を押圧すると、ロッ
クアウト回路２００は閉路してロックアウトリレー９１
が作動する。

このロックアウトリレー９１の作動によりロックアウト
ソレノイド３７（第２図参照）は励磁し、前述したよう
に操作圧油１５はトリップバルブ１３をバイアスして、
直接にロックアウトバルブ３８を経て主蒸気弁４４の油
圧シリンダ５０へ供給されるので、蒸気タービンはトリ
ップされない。

この場合、２以上あるトリップ装置のうち、１つのトリ
ップ装置をテストしている時に他のトリップ装置がトリ
ップした場合には、上記構成にも拘らず、蒸気タービン
はトリップされる。

この構成について、本実施例に即して詳述すれば、次の
通りである。

本例では、真空トリップ、バックアップガバナトリップ
、スラスト保護トリップ、軸受油低下トリップの各トリ
ップ装置を備えるので、各々のトリップ動作についてま
ず説明し、次いでいずれか１つのトリップテストを行っ
ている間に他のトリップ装置がトリップ信号を出した場
合の、タービントリップについて説明する。

（各個のトリップテストについて） （ａ） 真空テストを行う場合 真空トリップのテストを行う場合には、まず、ロックア
ウト回路２００のロックアウトボタン１０１を閉路する
。

９２ｂは常閉接点であるためロックアウトリレー９１が
励磁されロックアウトソレノイド３７を作動させロック
アウトバルブ３８を第２図破線に切りかえる。

次に真空テスト回路１４０のテストボタン７４を閉じる
。

このときすでにロックアウトリレー９１が励磁されてい
るから真空トリップリレー８４が作動し、電磁弁４１．
４２が切りかえられてベローズ２内に大気を導入してト
リップ動作を行う。

（ｂ） ガバナテストを行う場合 この場合は、ロックアウトボタン１０１を閉じた後ガバ
ナテストボタン７３を閉じればガバナトリップリレー８
３が働きガバナトリップリレノイド４３を作動させる。

（ｅ） スラスト保護トリップ、軸受油低下トリップ
テストの場合 ロックアウトボタン１０１を閉じた後、トリップボタン
７１もしくは７２を閉じればトリップリレー８１もしく
は８２が作動しマスタートリツプンレノイド２４を作動
させる。

上記（ａ）（ｂ）（ｃ）のテストの間、ロックアウト解
除回路３００は動作しない。

たとえば真空テストを行っているとき、９１ａは閉じて
おり、ベローズ２が伸びることにより１６ａが閉路して
いるが１６ａに直列の８４ｂは真空トリップリレー８４
が励磁されでいるときは開路しているいわゆる常閉接点
であるためロックアウト解除リレー９２は励磁されない
。

よって９２ｂは閉じたままである。

同様にして（ｂＸｃ）のテストの場合にもロックアウト
解除リレー９２は励磁されない。

（テスト中に、他のトリップ装置がトリップした場合に
ついて） 上記のように、各々の・トリップテストを行うに際して
は、原則的にロックアウト解除リレー９２は励磁されな
いものである。

ところが、（ａ）（ｂ）（ｃ）のいずれかのテストを行
っている最中にテストを行っているもの以外のトリップ
信号が入るとロックアウト解除リレー９２が作動し、タ
ービンはトリップする。

すなわち、例えば上記（ｂ）のガバナテストを行ってい
る最中に復水器の真空がタービンをトリップさせるレベ
ルまで下ると、ベローズ２は伸びてリミットスイッチ１
６を作動させる・す６と１６ａが閉じ８４ｂは閉じてい
るから（真空テスト以外のとき８４ｂは閉）、９１ａ−
１６ａ−８４ｂを通して９２が励磁され、接点９２ｂを
開（ので、ロックアウトソレノイド３７が消勢されロッ
クアウトバルブ３８が実線位置に戻る。

ベローズ２の伸長によりトリップレバー７を介して回転
軸９が回転されトリップバルブ１３をしゃ断するのでタ
ービンはトリップする。

また、（ａ）のテスト中に油圧低下トリップ信号、スラ
スト保護トリップ信号が入った場合、それぞれ４８ａ、
４７ａが閉じることによりリレー９２が働きロックアウ
トを解除し、タービンをトリップさせることができる。

上記したように、ロックアウト解除装置を用いることに
よって、各テスト中に他のトリップ装置がトリップした
場合には、ロックアウト装置を解除してトリップバルブ
により蒸気タービンをトリップさせることができる。

各トリップ装置のテスト終了後に、テストボタンを解放
してリセット装置を作動させ、その後にロックアウトボ
タンスイッチを解放すれば、ロックアウト装置を解除し
て通常状態とすることができる。

以上説明したように、本発明によれば従来不可能視され
ていた負荷運転中のトリップ装置テストを可能にし、か
つそのテスト中に他のトリップ装置がトリップした場合
に蒸気タービンをトリップさせることができる。

したがって従来、各トリップ装置の動作確認のためにし
ばしば蒸気タービンを停止させていたのを廃止すること
ができるので、長期間の連続運転が可能となるばかりで
なく、タービンの寿命を延長させると共にその信頼性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸気タービントリップ装置を示す系統図
、第２図は本発明に係わる蒸気タービンのトリップテス
ト装置の一実施例を示す系統図、第３図は本発明に使用
されるインターロック装置の電気回路である。 ２・・・・・・ベロー、６・・・・・・サーボピストン
、９・・・・・・回転軸、１３・・・・・・トリップバ
ルブ、１５・・・・・・操作圧油、１６，２３・・・・
・・リミットスイッチ、２４・・・・・・マスタートリ
ップソレノイド、１８・・・・・・回転ハイロット弁、
２０・・・・・・バックアップガバナトリップシリンダ
、３７・・・・・・ロックアウトソレノイド、３８・・
・・・・ロックアウトバルブ、４４・・・・・・蒸気弁
、５０・・・・・・油圧シリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 復水器の真空度を検出する圧力検出装置と、タービ
   ン回転数を検出する速度検出装置と、タービンの流入蒸
   気量を調節あるいはしゃ断する蒸気弁とを備え、該蒸気
   弁は操作圧油により操作する構成とし、更に前記検出装
   置の圧力検出信号、速度検出信号に基づいてそれぞれト
   リップ信号を出すトリップ装置を対応して設けることに
   より少なくとも２以上のトリップ装置を設置して、前記
   操作圧油は該トリップ装置の信号に基づいて制御する構
   成とするとともに、前記操作圧油の供給を切換操作する
   ロックアウト装置を設け、該ロックアウト装置により操
   作圧油がトリップバルブをバイパスする構成とすること
   によりタービン運転中におけるトリップテストを可能な
   らしめるとともに、タービン運転中に前記２以上のトリ
   ップ装置のうち１つのトリップ装置をテストする場合に
   他のトリップ装置のトリップに基づ（危急信号によって
   上記ロックアウト装置を解除するロックアウト解除装置
   を設け、これによりテストしているトリップ装置以外の
   装置のトリップによってタービンをトリップさせる構成
   としたことを特徴とする蒸気タービン用トリップテスト
   装置。 ２ 上記圧力検出装置および速度検出装置の少（とも一
   方からの検出信号により上記ロックアウト装置の動作を
   解除するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の蒸気タービン用トリップテスト装置。