JPS5940126A - 回転機の振動監視装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は発電機その他の回転機における嵌動を監視し、
異常振動が発生した際にトリップ指令を発する回転機の
振動監視装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

゛火力発電所や原子力発電所におけるタービン・発電機
のような大型回転機械では、回転系に異常が発生した場
合、その拡大や二次災害の発生を防止するため、回転機
械を速やかに停止させる必要力【１イる。

回転機械の機械的異常は、振動の増大となって現われる
ことが多いので、従来から、大型回転機には振動監視装
置が付設されている。

第１図は、３基の蒸気タービン／ａ、　／ｂ、　／ｃを
発電機２に直列状に連結したタービン・発電機と、これ
に設けた振動監視装置を例示するもので、各タービン／
ａ、　／ｂ、　／ｃおよび発電機二の軸受部に取付けた
振動検出器、？ａ、　、？ｂ、　３ｃ、・・・、３ｈか
らの振動信号は夫々、信号変換器ＩＩａ、　４／、ｂ、
　’Ｉｃ。

・・・・・・、＜ｔｈで電気信号に変換された後、電子
ｉｔ算機Ｓにインプットされる。

電子計算機Ｓは各信号変換器’Ｉ　ａ　−’Ｉ　ｈから
の電気信号を演算し、回転系の振動が正常な範Ｑｌｌ内
（安全域）にあるか、注意を要する範囲内（注意域）に
あるか、それとも異常な範囲（停止域）にあるかを判断
し、注意域にあるときは注意信号を出力すると共に、停
止域に入ったときはトリップ信号を出力して回転系を停
止させろ。

なお、第１図の振動監視装置では信号変換器ダａ−ダｈ
によって振動信号を電気信号に変換した後、電子計算機
に導入するようにしているが、信号変換器’Ｉ　ａ　−
’ｉ　ｈの使用を省略し、振動検出器３ａ〜３ｈの出力
を直接、電子計算機３にインプットする場合もある。

ところで、事故発生時に回転機械を直ちにトリップさせ
ることは安全性を確保する上で、極めて重要であるが、
その反面、回転機械がタービン・発電機のような重要機
器の場合には、そのトリップによって電力系統等に大き
な影響を及ぼすことになるので、必要以上のトリップは
極力避ける必要がある。

そこで、振動監視装置では電子計算機内に２ループ構成
の通常トリップ回路を設けると共に、バックアップ士リ
ップ回路を設けることによって、ミストリップを防止す
るようにしている。

第２図は従来の振動監視装置におけるトリップ回路のロ
ジック図を示す。同図において、通常トリップ回路６は
、第ｎ軸受（ｎは７以上の整数）での振動が第１段トリ
ップ値以上であること体）、および第ｎ軸受以外の軸受
での振動が警報値以上であること（Ｂ）を条件としてア
ンド回路りから出力を生ずるよう構成されている。また
、バックアップトリップ回路ざは第ｎ軸受での振動が第
一段トリップ値以上であること（Ｃ）を条件として出力
を生ずる。これらのトリップ回路Ａ、ｆｆの出力はオア
回路デを通り、トリップ指令として出力される。

なお、上記したトリップ値と警報値の関係は、第２段ト
リップ値〉第１段トリップ値〉警報値とされている。

従って、通常トリップ回路６からは、いずれか−個所の
振動検出点における振動が規定値を超えた際、オア回路
デを通してトリップ指令が出力され、また、何等かの原
因で通常トリップ回路６が働かなかった場合にはバック
アップトリップ回路ｇからの信号に・よりトリップ指令
が出力される。

この場合、通常トリップ回路はλ軸受で同時に異常振動
が発生した際にトリップ指令を出力するので、振動計測
回路の７つのループに異常が生じても誤ってトリップ指
令を発することはない。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、バックアップトリップ回路は、いずれか
１個所の軸受での振動が制限値（第一段トリップ値）を
超えると、直ちにトリップ指令を発信するので、振動検
出器や警報設定器の故障等により計測回路が誤動作した
場合にはミス）　ＩＪツブ指令が出力され、必要がない
にも拘らず、回転機械を停止させてしまうという不都合
がある。

〔発明の目的〕

本発明は背景技術における上述のような不都合を除去す
べくなされたもので、バックアップ）　１７７１回路の
誤動作によるミストリップを防止した振動監視装置を提
供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明の回転機の振動監視装置は上記の目的を達成する
ため、バックアップトリップ回路をコループ構成とし、
第ｎ検出点での振動が第コ段トリツブ値以上であり、か
つそれに隣接する第（ｎ　−／　）検出点または第（？
Ｌ＋／）検出点での振動がバックアップ警報値以上であ
ることを条件としてバックアップトリップ回路からトリ
ップ指令を出力するよう構成されている。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。

本発明の振動監視装置の基本的構成は第１図の場合と同
様である。すなわち３基のタービン／ａ〜／ｃと発電機
コから成るタービン・発電機の振動監視を行なう場合に
は、各回転機の軸受部に取付けた振動検出器３３〜３ｈ
によって検出された振動信号は直接、あるいは信号変換
器４／ａ−４１ｈを経て電子計算機３にインプットされ
る。

電子計算機Ｓにセットされた振動監視回路は、第３図に
示すように、通常トリップ回路１０．ノ（ツクアップト
リップ回路ｉｉおよびこれらのトリップ回路からの出力
信号に応じてトリップ指令を出力するオア回路／Ｕから
構成されている。

通常トリップ回路１０は第ｎ軸受での振動が第１段トリ
ップ・値以上である（Ａ）ことを一方の入力条件とする
アンド回路１３と、第ｎ軸受に隣接する第（−／）軸受
での振動が警報値以上である（Ｂ、）か、第（ｎ＋ｉ）
軸受での振動が警報値以上である（Ｂ、）場合に出力を
生じて前記アンド回路１３のもう一方の入力条件を満足
させるオア回路／ｌＩとを備えている。

また、バックアップトリップ回路／ｌは第ｎ軸受での振
動が第２段トリップ値以上である（Ｃ）ことを一方の入
力条件とするアンド回路／ｊと、第（ｎ−／）軸受での
振動がバックアップ警報値以上である（Ｄ、）か、第（
？Ｌ＋／）軸受での振動がバンクアップ警報値以上であ
る（Ｄ、）場合に出力を生じて前記アンド回路／、１の
もう一方の入力条件を満足させるオア回路／Ａとを備え
ている。

ここで、各トリップ値と警報値の関係は、第２段トリッ
プ値〉第１段トリップ値 〉バックアップ警報値 ≧警報値 とされている。

このような構成の振動監視装置においては、任意の７個
の振動検出器３ａ〜３ｈからの検出信号が異常レベルを
超えただけでは通常トリップ回路１０も、バックアップ
トリップ回路／ｌも出力を生じない。

これに対し、隣接する２個の振動検出器、？ａ−３ｈか
らの検出信号が警報値を超えた場合には、そのうちのい
ずれか一方が第１段トリップ値に達すると、アンド回路
１３は出力条件を満足するので、通常トリップ回路１０
からオア回路１２に向けて出力信号が発せられ、トリッ
プ指令が出力される。

上記において、回路部品等の異常により、通常トリップ
回路１０が作動しない場合には隣接する２個の振動検出
器３ａ〜３ｈからの検出信号のいずれか一方がバックア
ップ警報値を超え、かつ、それに隣接する振動検出器か
らの検出信号が第２段トリップ値に達すると、バックア
ップトリップ回路ｌｌ側のアンド回路ｌＳからオア回路
ｌコに向けて出力信号が発せられ、トリップ指令が出力
される。

このように、本発明の回転機械の振動監視装置では通常
トリップ回路とバックアップ）　ＩＪツブ回路が夫々隣
接する２個の計測回路を組合せたλループ構成となって
いるので、異常振動の検出を確実に行なうことができる
。即ち、回転機に異常が発生した場合、７個の軸受だけ
に異常振動が発生するのは極めて稀であり、殆んどの場
合、隣接するコ個の軸受にも異常振動が発生するので、
本発明はかかる現象を利用することによって回路部品等
の異常によるミストリップ指令の発生を抑制できる。

なお、以上の説明では、振動検出点を軸受部とした例に
つき述べたが本発明はこれに限定されないのは勿論であ
り、振動検出器は回転機械の性質を考慮して最適位置に
設置することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明による回転機の振動監視装置で
は、通常トリップ回路とバックアップトリップ回路を夫
々隣接するコ個の計測回路を組合止た。２シープ構成と
し、かつ、バックアップ側のトリップ値および警報値を
通常トリップ回路側よりも高いレベルに設定しであるの
で、通常トリップ回路が何等かの原因で動作しない場合
にはバックアップトリップ回路の出力によってトリップ
指令を発することができ、回転機械を直ちに停止させる
ことによって事故の拡大や重大な２次災害の発生を防止
することができ、しかも針側回路等の誤動作に基因する
ミストリップを未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は３台連結のタービン・発ｉｇ、ｍと、それに付
設された振動検出装置の概要を示す説明図、第２図は従
来の振動検出装置におけるロジック図、第３図は本発明
の振動検出回路におけるロジック図である。 ／ａ〜／ｅ・・・タービン、コ・・・発電機、３ａ〜３
ｈ・・・振動検出器、ＩＩ　ａ　−ＩＩ　ｈ・・・信号
変換器、ｔ、ｉ。 ・・・通常トリップ回路、Ｊ／／・・・バックアップト
リップ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １回転機の複数個所に取付けた振動検出器と、これらの
   振動検出器からの信号を演算処理して異常時にトリップ
   指令を出力する電子計算機とから成る振動監視装置にお
   いて、前記電子計算機には第ｎ検出点での振動が第１段
   トリップ値以上であり、かつ第（ｎ−／）検出点または
   第（ｓ＋／）検出点での振動が警報値以上であることを
   条件として出力を生ずる通常トリップ回路と、第ｎ検出
   点での振動が第２段トリップ値以上であり、かつ第（％
   −７）検出点または第（ｎ＋７）検出点での振動がバッ
   クアップ警報値以上であることを条件として出力を生ず
   るバックアップトリップ回路とがセットされていること
   を特徴とする回転機の振動監視装置。 （但し、ｎは１以上の整数を意味するものとする） 二通常トリップ回路とバックアップトリップ回路におけ
   るトリップ値および警報値が、第２段トリップ値〉第１
   段トリップ値 〉バックアップ警報値 ≧警報値 の関係にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の回転機の振動監視装置。 ３振動検出器が回転機の各軸受部に取付けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の回転機の振動監視装置。