JPS595864B2 - タ−ビン制御装置用速度監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はデイジタル電気流体圧（ＤＥＨ）ターピン制
御装置に係わり、特にタービンの運転を制御するために
実際のタービン速度測足信号を発生するための改良され
た速度監視装置に関する。

現在用いられているＤＥＨタービン制御装置においては
、プログラムされたデイジタル計算機を用いて蒸気流入
弁の制御と関連するサーボループに位置設定点を出力し
てタービンを回転装置速度から線路周波数に加速し、且
つタービン発電機が送電系統に結合された後にタービン
の負荷出力を制御している。起動時および送電運転中に
効果的にタービンを保護し且つ制御するためにデイジタ
ル計算機のいろいろな入力装置によつてプロセス変数が
走査され、そして蒸気流入弁の状態に応答してタービン
の運転を判断するのに使用されている。タービン速度は
一つのこのようなプロセス数である。単一のプロセス変
数が、ＤＥＨ内で起動中自動閉ループ・タービン速度制
御を変更するばかりではなく、振動、偏心、加速度、加
熱周期、として更にはスロツトル弁から調速弁への切替
えに変動する保護限界を設定するのにも利用されている
。ＤＥＨのプログラムされたデイジタル計算機へのこの
重要なタービン速度情報が失われると、自動タービン速
度制御は不能になり、蒸気流入弁制御は低級の補助アナ
ログ手動系に切替られることになる。従つて上から明ら
かなようにタービン速度測定値もしくは測定信号は監視
されるプロセス変数のうち最も重要な変数の１つであり
、そして極めて信頼性が高く且つ有用なタービン速度測
定値を発生するための速度監視系の重要性は卓絶してい
る。プログラムされたデイジタル計算機、過速度保護コ
ントローラおよび低級の補助アナログ手動系を備えたＤ
ＥＨタービン制御装置については既に本出願人は前に提
案している。

また蒸気タービン発電機のための典型的な過速度保護コ
ントローラは米国特許第３，６４３，４３７号明細書に
詳細に記述されている。更に典型的な低級アナログ補助
手動装置は米国特許第３，７４１，２４６号明細書に詳
しく述べられている。更にまた後者の米国特許明細書に
はプログラムされたデイジタル計算機から低級補助アナ
ログ手動系への蒸気流入弁の制御の切替えならびにその
逆の制御切替えに関連する転送もしくは切替え動作が記
述されている。アナログ補助系は蒸気タービンの制御の
可能性を大きくするのに採用されているもので、ＤＥＨ
内には、起り得る過速度状態を予測し、且つ蒸気流入弁
および再熱制御弁を迅速に閉鎖してタービン発電所を保
護するためにプログラムされたデイジタル計算機から独
立して動作するように過速度保護コントローラ（以ＦＯ
ＰＣと称す）が設けられている。速度情報はタービン軸
の切欠きされた表面に近接して配置された３つの速度変
換器により検出される。各速度変換器は特定のコントロ
ーラまたは計器に対し速度情報を与える、主情報源であ
る。例えば１つの速度変換器信号はデイジタル形態に変
換されてプログラムされたデイジタル計算機に結合され
る。第２の速度変換器信号はアナログ形態に変換されて
過速度保護コントローラに結合され、そして最後に第３
の速度変換器信号は速度監視管理系に結合されてそこで
アナログ形態に変換される。０ＰＣおよび監視系のアナ
ログ速度チヤンネルはまたアナログ入力装置を介してプ
ログラムされたデイジタル計算機に結合されている。

デイジタル計算機の速度監視系で３つの速度読み量のう
ちの１つを実際のタービン速度測定信号として選択する
。この選択において主デイジタル速度チヤンネルには常
に優先権が与えられる。０ＰＣアナログ速度読み量は２
次的もしくは補助の速度測定値信号として用いられる。

デイジタル速度読出しに機能不全が検出された場合にの
み２次的なアナログ速度読出しが行われる。この管理系
アナログ速度読出しは他の２つの速度読出し信号のいず
れに機能不全があるかを決定するためにデイジタル計算
機において基準信号として用いられる。これ等速度読出
し信号をプログラムされたデイジタル計算機に結合する
ために３つの異なつた変換方法およびインターフエース
方式が採用されているために、ある種の条件下ではこれ
等の速度読出し信号は同一の値にならない。不等の速度
読出し信号と関連して一次−２次優先権選択が行われる
結果として、タービン運転には数多の望ましくない効果
もしくは作用が起る可能性がある。

その一例としてデイジタル速度チヤンネルに間欠的な機
能不全が生じた場合には、デイジタル速度チヤンネルと
０ＰＣアナログ速度チヤンネンとの間の選択に振動状態
が生じ得る。プログラムされたデイジタル計算機はその
場合誤つて変動する実際速度測定信号に応答して連続的
に蒸気流量を修正し実際の速度測定値を発電所オペレー
タの所望値に変換しようとし、このために有害な弁の振
動性運動および蒸気流量が発生し、問題は一層錯綜する
。また別の問題が、実際のタービン速度測定値によつて
制御されるスロツトル弁から調速弁蒸気流入制御に切替
える場合に生ずる。この速度切替え点のすぐ前に温度が
読取られてスロツトル弁と調速弁との間の蒸気流におけ
る温度勾配が決定される。この温度勾配が予め定められ
た限界内にない場合には切替えを行うことはできずター
ビン速度は切替え速度点に維持される。そしてこの速度
切替え点の近くで速度チヤンネルに機能不全が生じたと
すると、１つの速度読出しから他の読出しへの切替えで
実際の速度測定値における変化が影響を受けてスロツト
ル弁から調速弁への切替えが、温度勾配と言う基準条件
を最初にチエツクせずに行われることがあり得る。先に
述べた引用文献に記載されている０ＰＣはただ１つのア
ナログ速度読出しによつて制御される。

このコントローラにおいては速度チヤンネルの機能不全
は予め定められた高、低の物理的運転限界に照し、速度
読取り信号をチエツクすることにより決定される。そし
て上記予め定められた過速度限界がこの運転範囲内にあ
るために問題が起り得る。例えばアナログ速度チヤンネ
ルが機能不全に陥つて０ＰＣの予め定められた限界と機
能不全上限の間でドリフトすると過速度作用が行われ得
る。これは安全な運転方法であるが好ましくないことに
は０ＰＣ作用が開始されてしまうことである。このよう
な問題は０ＰＣの速度監視系を次のように改良する。即
ち速度監視系がプログラムされたデイジタル計算機と同
じ速度監視機能を実行するように改良することにより解
決することができる。本発明の主な目的は従来装置に固
有の前述せる問題を解決するために蒸気タービン制御装
置用の改良せる速度監視装置を提供することである。

本発明はタービン運転の制御に用いられるタービン速度
をあられす信号を与えるタービン制御装置用速度監視装
置であり、タービン速度を検出する速度検出装置を備え
ていて、前記検出手段により制御されて第１のデイジタ
ル速度信号および第１のアナログ速度信号を発生する第
１の変換手段と、前記速度検出手段により制御されて第
２のデイジタル速度信号および第２のアナログ速度信号
を発生する前記第１の変換手段に類似の第２の変換手段
と、前記速度検出手段により制御されて第３のアナログ
速度信号を発生する第３の変換手段と、前記第１および
第２のデイジタル速度信号および前記第３のアナログ速
度信号によつて制御されて前記第１および第２のデイジ
タル速度信号の１つを予め定められた速度レベル以下で
のタービン動作の制御に用いられるタービン速度をあら
れす信号として優先順位なく選択する第１の手段と、前
記第１、第２および第３のアナログ速度信号によつて制
御され前記第１および第２のアナログ速度信号のうちの
１つを予め定められた速度レベル以上のタービン運転制
御に用いられるタービン速度をあられすものとして優先
順位なく選択する第２の手段とを備えている。前述した
のを簡単に述べると２つの同じ変換器がタービン軸に設
けられた切欠き面により設定されるタービン速度を検出
するのに用いられるものである。

２つの速度変換器からの同一の速度信号は２つの同じ変
換手段に結合されて各速度変換器信号はそれぞれデイジ
タルおよびアナログ形態に変換され、それによりアナロ
グおよびデイジタル形態の２つの同じ速度チヤンネルが
設けられる。

速度監視管理系によつて第３の速度変換器が用いられこ
の速度変換器信号はアナログ形態に変換される。デイジ
タル形態の２つの同じ速度チヤンネルならびに第３の監
視速度チヤンネルはＤＥＨのプログラムされたデイジタ
ル計算機に結合される。アナログ形態の２つの同じチヤ
ンネルならびに第３の監視速度チヤンネルは、ＤＥＨタ
ービン制御装置の０ＰＣに結合される。上記２つのコン
トローラの各々においてタービン速度および負荷の制御
のために実際のタービン速度測定値として用いられる１
つのチヤンネルがまず最初に優先順位なく選択される。
２つの同じ速度チヤンネル間における転送もしくは切替
えは上記の実際のタービン速度測定値信号として現に利
用されている速度チヤンネルに機能不全が検出された場
合にのみ行われる。

本発明によれば他のコントローラの動作を乱すことなく
１つのコントローラにおけるチヤンネル間の切替えが可
能である。加えるに同じチヤンネル間の切替えでどちら
かのコントローラにより制御されているタービン動作は
変更されることはない。各コントローラに至る速度チヤ
ンネルの任意２つのものに機能不全が検出されると、こ
のコントローラのタービン速度制御機能は不能にされる
。次にこの図面を参照して本発明の具体例について詳細
に説明する。

第１図を参照するに、参照数字９で全体的に表わされて
いる蒸気タービン発電所はデイジタル電気流体的（ＤＥ
Ｈ）タービン制御系（破線プロツク１０内に示す）によ
つて制御される。

発電所９は蒸気を発生する蒸気発生源１１を備えており
、ここで発生された蒸気は複数個の蒸気流入スロツトル
弁ＴＶｌ２および複数個の調速弁ＧＶｌ４を経て高圧Ｈ
Ｐタービン区間１６に流入する。高圧区間１６から流出
した蒸気は再熱器１８をへて流れ次いで再熱制御弁もし
くは遮断弁２０をへてタービンの中圧１Ｐおよび低圧Ｌ
Ｐ区間に流入し、最後に復水器２４に排出される。蒸気
が高圧および中圧一低圧タービン区間１６および２２を
通る際に蒸気のエネルギはタービン軸２６に取付けられ
たタービン羽根に転送され、これによつて軸２６にはト
ルクが発生する。１方軸２６は交流発電機３０を１駆動
し、この交流発電機３０は電力を主遮断器３４を介して
送電系回路網３６に電力を供給する。

主遮断器３４が開いた状態で流入蒸気により発生される
トルクはタービン軸２６を回転装置速度から同期速度に
加速するのに用いられる。この制御モードは一般に起動
と称されている。軸回転数がいつたん送電系統３６の周
波数に同期されると遮断器３４が閉されて電力は発電機
３０から送電系統３６に給電される。遮断器３４が閉さ
れると高圧および中圧一低圧タービン区間１６および２
２のタービン回転集合体に及ぼされる正味のトルクは送
電系統３６に供給される電力の量だけを制御し、一方、
軸速度は送電系統３６の周波数によつて調整される。こ
のような状態下での蒸気流入制御は一般に負荷制御と称
せられている。負荷制御中、タービン速度は送電系統３
６に送られる電力を調整する目的で監視される。ＤＥＨ
装置１０はタービン発電所９の発電機速度および負荷を
制御するプログラムされたデイジタル計算機４４を備え
ている。

第４図と関連して説明するデイジタル計算機４４のプロ
グラム構成および実行スケジユールは１９７６年１月２
０日付の米国特許第３，９３４，１２８号明細書に開示
されているものと同様であつてよい。なお詳細について
は上記米国特許明細書を参照されたい。またデイジタル
計算機は商品名「Ｗ２５ＯＯ」の下にウエステイングハ
ウス・エレクトリツク・コーポレーシヨンで製作されて
いる型のものとすることができる。この計算機の詳細に
ついては、ウエステイングハウス社のコンピユータ・イ
ンストルメンテーシヨン・デイビシヨン（ＣＩＤ）の刊
行物第２５ＲＥＦ−００１Ｄの「Ｗ２５ＯＯコンピユー
タ関係便覧（ＣＯｍｐｕｔｅｒＲｅｆｅｒｅｎｃｅＭａ
ｎｕａｌ）」を必要ならば参照されたい。タービン発電
所９の速度および負荷は典型的には上記米国特許第３，
９３４，１２８号明細書に開示されているデイジタル計
算機４４のパネルインターフエース５０を介してオペレ
ータ・パネル４８から制御される。パネル・インターフ
エース５０を介して送られるパネル命令に応答してデイ
ジタル計算機４４はそのアナログ出力サブシステム５２
を介して、周期的に新しいＴＶ位置設定点およびＧＶ位
置設定点を線路５３Ａおよび５３Ｂに出力することによ
り発電所の速度および負荷を制御する。アナログ出力サ
ブシステム５２は本願の米国における出願日より１年以
上も以前に商品名「直接入出力サブシステム（Ｄｉｒｅ
ｃｔＩｎｐｕｔ／０ｕｔｐｕｔＳｕｂｓｙｔｅｍ）」（
ＩＯＤＳ）および「デイジタルーアナログ・ハイブリツ
ド連結器カード（Ｄｉｇｉｔａｌ／ＡｎａｌＯｇＨｙｂ
ｒｉｄＣＯｕｐｌｅｒＣａｒｄ）」（ＮＨＣ）の下にウ
エステイングハウスのＣＩＤ部門で製作販売されている
型のものとすることができる。線路５３Ａおよび５３Ｂ
に与えられた位置設定点信号はスイツチ５５および５７
を介してＴＶ位置コントローラ５４およびＧＶ位置コン
トローラ５６に結合される。なおこれ等のスイツチ５５
および５７は第１図では「自動」位置で示されている。
各位置コントローラ５４および５６はそれぞれに関連す
る蒸気流入弁の位置をアナログ出力サブシステム５２を
介してデイジタル計算機４４により指令された入力位置
指令量に等しくなるように連続的にサーボ制御する。

典型的にはＴ位置コントローラ５４はＴＶ弁１２を運動
させるために慣用のＴＶ油圧もしくは流体圧作動装置５
８に制御信号６６を出力する。ＴＶ弁１２には位置検出
器６０が取付けられており、この位置検出器６０は線路
６８に位置帰還信号を発生する。線路６８はＴＶ位置コ
ントローラ５４に接続されており、このようにしてＴＶ
弁位置サーボループが完結している。ＧＶ弁位置サーボ
ループはその位置コントローラ５６、油圧作動装置６２
、制御線路６７、位置検出器６４および帰還線路６９を
利用してＴＶ弁位置サーボループと同じ仕方で動作する
。油圧もしくは流体圧作動装置５８および６２は線路６
６および６７の制御信号に応答してそれぞれ弁ＴＶｌ２
およびＧＶｌ４を動かすために高圧流体源７０およびド
レン部７２を備えている。このようなスロツトル弁およ
び調速弁の閉ループ制御の典型的な構成装置および方法
は上記の米国特許第３，９３４，１２８号明細書に示さ
れている。蒸気流入弁ＴＶｌ２およびＧＶｌ４が運動す
るとタービンのＨＰおよびＩＰ−ＬＰ区間１６および２
２を流れる蒸気流に変化が生じる。起動中蒸気流量が変
化するとそれによりタービン軸２６の速度が増加もしく
は減少する。負荷制御下では送電系統３６に供給される
電力が蒸気流量の変化の結果として変動する。この具体
例においてタービン速度はタービン軸２６に設けられた
切欠き面３２の運動を利用する複数個の同構造の速度変
換器３４Ａ，３４Ｂおよび３４Ｃによつて検出される。

このような速度変換器としてはエレクトロコーポレーシ
ヨンによつて制作されている「モデルＮＯ３Ｏ４ＯＡ」
の可変リラクタンスの磁気センサとすることができる。
また切欠き面３２は具体的には周辺に６０個の歯が形成
された歯車とすることができる。この場合各歯の円弧長
はほぼ１６１ミルでありそして各隣接の円弧長は２５０
ミルである。速度変換器３４Ａ，３４Ｂおよび３４Ｃは
歯車３２の運動に応答してほぼ正弦波の出力波形を発生
するように歯切りされた面もしくは歯車３２から予め定
められた間隔で配置されている。正弦波の周波数はター
ビン速度に比例する。線路３５Ａおよび３５Ｂに現われ
る出力信号は後述する変換回路３６Ａおよび３６Ｂにそ
れぞれ結合される。また線路３５Ｃに現われる出力信号
は速度モニタ監視装置３８に結合され、ここで信号３５
Ｃは例えば零ＲＰＭから定格速度の１２５％までのター
ビン速度範囲に対応して零Ｖから４Ｖの大きさの範囲を
有するアナログ信号に変換され、線路３９に出力される
。この速度監視計器もしくは装置３８は「Ｗターボグラ
フモデルＭ３ＯＯ」の商品名でウエステイングハウス社
より製造されている型のものとすることができる。変換
回路３６Ａおよび３６Ｂは線路３５Ａおよび３５Ｂから
のそれぞれの入力速度信号を線路３７Ａおよび３８Ａの
デイジタル信号ならびに線路３７Ｂおよび３８Ｂのアナ
ログ信号形態に変換する。線路３７Ａおよび３８Ａのデ
イジタル形態の信号はデイジタル入力（Ｄ／Ｉ）サブシ
ステム４０を介してデイジタル計算機４４に供給される
。また監視計器３８により発生された線路３９上のアナ
ログ信号はアナログ入力（Ａ／Ｉ）サブシステム４２を
介してデイジタル計算機４４に供給される。デイジタル
入力サブシステム４０は本願の米国出願より１年以上も
前に商品名「直接入一出力サブシステム（Ｄｉｒｅｃｔ
Ｉｎｐｕｔ／０ｕｔｐｕｔＳｕｂｓｙ−Ｔｅｍ）（０Ｄ
Ｓ）」の下でウエステイングハウス・エレクトリツク・
コーポレーシヨンによつて製造販売されている型のもの
とすることができる。またサブシステム４２は本願の米
国出願より１年以上も以前に商品名「１秒あたり４０ポ
イントアナログーデイジタルサブシステム（４０Ｐ０ｉ
ｎｔＰｅｒＳｅｃ０ｎｄＡｎａ１０ｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ
Ｓｕｂｓｙｔｅｍ）」の下でウエステイングハウス社よ
り製造販売されている型のものとすることができる。線
路もしくはチヤンネル３７Ａ，３８Ａおよび３９の３つ
の速度信号はプログラムされたデイジタル計算機４４に
よつて周期的に走査される。

デイジタル計算機４４内部でプログラム制御下で速度モ
ニタ機能が実行されて適正な運転を行うために各速度チ
ヤンネル３７Ａ，３８Ａおよび３９がチエツクされる。
全てのチヤンネル３７Ａ，３８Ａおよび３９が適正に動
作していることが判つたならば、速度チヤンネル３７Ａ
かまたは３８Ａが優先順位なく選択されて実際のタービ
ン速度測定位置信号として用いられる。オペレータ・パ
ネル４８よりパネル・インターフエース５０を介してデ
イジタル計算機４４に入力される希望速度信号と実際の
タービン速度測定値信号との間の差である速度制御誤差
信号はデイジタル計算機４４内で周期的に速度制御プロ
グラムによつて処理され、新しいＴＶｌ２およびＧＶｌ
４位置設定点が設定されてアナログ出力サブシステム５
２を介しそれぞれ線路５３Ａおよび５３Ｂに出力される
。デイジタル計算機４４の速度監視機能で速度チヤンネ
ル３７Ａ，３８Ａまたは３９のうち任意２つのチヤンネ
ルが機能不全であることが確定された場合には制御線路
５１Ａを介してアナログ手動システム５１に「手動復帰
」指示が与えられる。「手動復帰」信号５１Ａを受ける
とアナログ手動系５１はスイツチ５５および５７を手動
位置に切替え、それによつてＴＶ設定点位置コントロー
ラ １５４およびＧＶ設定点位置コントローラ５６はそ
れぞれ制御線路５１Ｃおよび５１Ｄを介してアナログ手
動系５１により制御することができる。本具体例におい
て用いられているアナログ手動系５１およびそれとデイ
ジタル計算機４４との相互作用は１９７５年６月２４日
付の米国特許第３，８９１，３４４号明細書に開示され
ているものと同じにすることができる。従つてその詳細
について必要ならば上記米国特許明細書を参照されたい
。線路もしくはチヤンネル３７Ｂ，３８Ｂおよび Ｊ３
９の３つの速度信号は過速度保護コントローラ０ＰＣ４
６に与えられる。この０ＰＣ４６内では速度モニタ即ち
監視機能が実行されて各速度チヤンネル３７Ｂ，３８Ｂ
および３９が適正に動作しているか否かに関しチエツク
が行われる。全てのチヤンネル３７Ｂ，３８Ｂおよび３
９が適正に動作していることが判つた場合には速度チヤ
ンネル３７Ｂかまたは３８Ｂが優先順位なく選ばれて０
ＰＣ４６内で実際のタービン速度測定値信号として用い
られる。この実際の速度測定値は予め定められたタービ
ン過速度値と比較される。測定値が過速度値よりも大き
い場合には制御信号４６Ａで０ＰＣソレノイド７４が減
勢される。０ＰＣソレノイド７４が減勢すると油圧１Ｖ
作動装置７６および油圧ＧＶ作動装置６２の圧力流体制
御管路はドレン側に切替わつて、それにより弁１Ｖ２０
およびＧＶｌ４は迅速に閉される。

弁Ｖ２ＯおよびＧＶｌ４が閉じると蒸気の高圧および中
圧一低圧およびタービン区間１６，２２の流れは遮断さ
れる。本具体例において使用することができる典型的な
０ＰＣ４６およびそれに関連する装置としては１９７２
年２月２２日付の米国特許第３，６４３，４３７号明細
書に詳細に記述されている。本発明においては３つの速
度チヤンネル３７Ｂ，３８Ｂおよび３９によつて制御さ
れる速度監視機能で後述のように０ＰＣ４６で使用する
ための実際の速度測定値が発生される。第２図は同じも
のであるチヤンネル３７Ａ，３８Ａに速度信号を発生す
るための装置を略示している。

３７Ｂ，３８Ｂの信号もまた同一である。

前に述べたように６０個の歯を有する歯車３２がタービ
ン速度を検出する手段としてタービン軸２６に取付けら
れている。歯切りされたホイール即ち歯車３２からその
周辺に垂直に可変リラクタンス型の磁気センサ３４Ａ，
３４Ｂが離間配置されている。センサ３４Ａ，３４Ｂは
歯車の歯の運動に応答してほぼ正弦波信号を発生する。
ここで個々の正弦波の周期は磁気センサ３４Ａ，３４Ｂ
を通過する歯車３２の歯の影響を表わす。正弦波信号は
信号線路３５Ａ，３５Ｂを介して速度信号変換器３６Ａ
，３６Ｂの速度信号調整器１００に入力される。この速
度信号調整器は速度信号の正弦波が零点を通過する度毎
に速度パルスを発生すると共に、信号線路３５Ａ，３５
Ｂに起因する望ましくない雑音を除去し、これ等雑音か
ら保護する働きを成す。信号調整器１００によつて発生
された速度パルスはパルス注入回路１０２に入力され、
この回路において３つの追加のパルスが各速度パルスの
出現毎に速度パルス列に注入される。速度パルスおよび
３つの追加の速度パルスが出現する時間間隔は一定に維
持される。速度パルスの発生の間の時間だけがタービン
速度に比例して変化する。調整回路１００によつて発生
される速度パルスの発生毎にパルス・注入回路１０２に
より発生される一定時間間隔のパルスは、信号線路１０
３を介してパルス−アナログ変換器１０４に供給される
。

この変換器１０４においてはアナログスイツチ（図示せ
ず）によつて、パルス注入回路１０２により発生される
一定時間間隔のパルスの発生毎に正確な直流基準信号が
ろ波回路（図示せず）に通される。このようにしてアナ
ログスイツチはタービン速度に比例する衝撃係数で動作
する。それによつて得られる信号はろ波回路によつて平
均化され、それによりタービン速度に比例する直流電圧
が発生する。変換器１０４のろ波回路における利得は、
例えば事例によつても異なるが、０〜１０Ｖの範囲がＯ
〜定格速度の１２５７０の実際のタービン速度範囲を表
わすように線路３７Ｂおよび３８Ｂにおける直流電圧出
力を較正するように選ばれている。速度パルスおよびパ
ルス・注入回路１０２によつて発生される注入パルスを
含むパルス列は信号線路１０５を介してパルス−２進変
換器１０６に入力される。

信号線路１０５を経て供給されるパルスは予め定められ
た一定の時間に渡つて変換器１０６内の１３ビツトの２
進計数器（図示せず）内に累積される。上記時間間隔の
終時に累積しているパルスの数がタービン速度に比例す
る２進形態を決定する。各累積時間間隔の終時に１３ビ
ツトの２進計数器の情報は信号線路１０７を介してデジ
タル計算機インターフエース１０８内の蓄積もしくは記
憶レジスタに転送され、しかる後に２進計数器はクリア
されて新しい計数を開始する。デジタル計算機インター
フエース１０８は信号線路３７Ａ，３８Ａを介して１３
ビツトの２進デイジタル信号をデイジタル計算機４４（
第１図）の要求に応じてデイジタル入力サブシステム４
０に与える。信号変換器３６Ａ，３６Ｂは別の出願で詳
細に記述されている。

速度チヤンネル信号３９，３７Ｂおよび３８Ｂによつて
制御されて実際のタービン速度測定値信号１２２を０Ｐ
Ｃ４６内で発生する速度モニタ即ち監視装置１２０の機
能は第３図に図解されている。

速度信号チヤンネル３８Ｂはウインドウ比較器１２４に
結合されており、ここでチヤンネル３８Ｂ信号の大きさ
が予め定められた下限値および上限値と比較される。３
８Ｂの大きさが上記下限値および上限値によつて決定さ
れる範囲の外にある場合にはウインドウ比較器１２４は
論理真信号即ち「範囲外」信号１２５を出力する。

さもない場合には範囲外信号１２５は論理偽である。同
様にして速度チヤンネル３７Ｂはウインドウ比較器１２
６に接続されており、上に述べたのと同様の仕方で出力
「範囲外」信号１２７が発生される。論理真の「範囲外
Ｊ信号１２５または１２７はどちらも速度信号３８Ｂま
たは３７Ｂそれぞれが該速度チヤンネルの予め定められ
た測定値範囲外にあると言う点で速度チヤンネルが機能
不全であることを表わす。監視速度チヤンネル３９およ
び速度チヤンネル３７Ｂは差発生器１３０に入力される
。１３０から得られる差信号１３２はウインドウ比較器
１３４に入力されてそこで差零からの予め定められた１
対の偏差限界値と比較される。

ウインドウ比較器１３４は差信号１３２がウインドウ比
較器１３４の予め定められた偏差限界内にある場合には
、同等性を表わす論理真信号１３６を出力する。インバ
ータ１３８は差信号１３２が比較器１３４の限界外にあ
る場合に信号１３６から論理真の信号１４０を発生する
。なお差信号１３２が比較器１３４の限界外にあること
を便宜上「不同等」もしくは「同等」で表わすことにす
る。同様にして速度監視装置１２０は、差発生器１４２
、ウインドウ比較器１４４およびインバータ１４８を利
用して速度チヤンネル３８Ｂおよび３９に対し［同等」
１４６および「同等」１５０を決定する機能を成す。ま
た同様にして速度監視装置１２０は、差発生器１５２、
ウインド比較器１５４およびインバータ１５８を利用し
て速度チヤンネル３７Ｂおよび３８Ｂに対し「同等」１
５６および「同等」１６０を決定する。速度監視装置１
２０のアンド・ゲイト１６２は「同等」信号１３６、「
同等」信号１５０および「同等」信号１６０を入力して
これ等全ての入力信号が論理真である時にのみ論理真信
号１６３を発生する。

この論理真信号１６３は速度チヤンネル３８Ｂの値がウ
インドウ比較器１４４および１５４の予め選ばれた偏差
限界値を越えて速度チヤンネル３７Ｂおよび３９から偏
差していることを表わし、且つまた残りの２つの速度チ
ヤンネル３７Ｂおよび３９はウインドウ比較器１３４の
偏差限界値内にあることを表わす。従つてこの場合には
速度チヤンネル３７Ｂは動作が健全であると考えられ、
そして速度チヤンネル３８Ｂは機能不全であると見なさ
れる。アンド・ケイ口６４は「同等］信号１４０、「同
等］信号１４６および「同等」信号１６０を入力し、こ
れ等全ての入力が論理真である場合にのみ論理真信号１
６５を発生する。この論理真信号１６５は速度チヤンネ
ル３７Ｂの値がウインドウ比較器１３４および１５４の
予め選ばれた偏差限界値を越えて速度チヤンネル３８Ｂ
および３９から偏差しており且つ残りの２つの速度チヤ
ンネル３８Ｂおよび３９はウインドウ比較器１４４の偏
差限界値内にあることを表わす。従つてこの場合には速
度チヤンネル３８Ｂは機能健全と見なされ速度チヤンネ
ル３７Ｂは機能不全と見なされる。アンド・ゲイト１６
６は「同等」信号１４０「同等」信号１５０および「同
等］信号１６０を入力してこれ等入力が全て論理真であ
る時に論理真信号１６７を発生する。この論理真信号１
６７は全ての速度チヤンネル３７Ｂ，３８Ｂおよび３９
がウインドウ比較器１３４，１４４および１５４によつ
て定められる値において互いに偏差していることを表わ
し従つてこの場合には速度チヤンネルの内少くとも２つ
のものが機能不全であると見なされる。Ｒ−Ｓフリツプ
・フロツプＦＦｌ８Ｏはそのりセツト入力１７２および
セツト入力１７６によつて制御されて通常の仕方で制御
信号１８２を発生する。

この制御信号１８２は単極双投（以下ＳＰＤＴと称す）
型のアナログスイツチ１８４のスイツチ位置を制御する
。りセツト入力１７２はオア・ゲイト１７０によつて発
生され、信号１２５かまたは１６３あるいはまた信号１
２５、および１６３双方が論理真である場合に論理真で
ある。この論理真のりセツト信号１７２は速度チヤンネ
ル３８Ｂの機能不全を表わし、そして制御信号１８２を
論理偽の状態にりセツトする。またセツト入力１７６は
オアゲート１７４によつて発生されて信号１２７かまた
は１６５、あるいはまた信号１２７および１６５双方が
論理真である場合に論理真である。この論理真のセツト
信号１７６は速度チヤンネル３７Ｂの機能不全を表わし
制御信号１８２を論理真の状態にセツトする。速度チヤ
ンネル信号３７ＢはＳＰＤＴスイツチ１８４の１つの位
置１８６に結合され、そして速度チヤンネル信号３８Ｂ
はＳＰＤＴスイツチ１８４の他の位置１８８に結合され
る。

制御信号１８２が論理偽である場合にはＳＰＤＴスイツ
チ１８４はスイツチ位置１８６に作動され、そして信号
１８２が論理真である場合にはスイツチ１８４は位置１
８８に切替えられる。アンド・ゲート１７８はその入力
１２５および１２７が論理真である場合にのみ論理真信
号１７９を発生し、これは速度チヤンネル３７Ｂおよび
３８Ｂが双方共に機能不全であることを表わす。

オア・ゲート１８１はその入力信号１７９または１６７
のいずれかまたはその双方が論理真である時に論理真信
号１８３を発生し、これは少くとも２つの速度チヤンネ
ルが機能不全であることを表わす。信号１８３はＳＰＤ
Ｔ型のアナログスイツチ１９２の動作を制御する。スイ
ツチ１８４からの信号１９０はスイツチ１９２の１つの
位置１９４に結合され、そしてスイツチ１９２の他の位
置１９６は零速度測定信号を受ける。スイツチ１９２の
出力は０ＰＣ４６で用いられる実際のタービン速度測定
信号１２２である。０ＰＣ４６の速度監視装置１２０の
動作例を説明するに当つて、速度チヤンネル３７Ｂは最
初に実際のタービン速度測定信号１２２として選択され
、全てのチヤンネルは機能健全であると仮定し、そして
今、速度チヤンネル３７Ｂが他の２つの速度チヤンネル
３８Ｂおよび３９から偏差し機能不全になつたと仮定す
る。

その場合には「同等」信号１４０および１６０はウイン
ドウ比較器１３４および１５４によつて判断されて、「
同等］信号１３６および１５６が論理真の状態から論理
偽の状態に移行するのに応答し論理偽の状態から論理真
の状態に移行する。アンド・ゲート１６４は論理真の全
ての入力に応答して論理真の出力信号１６５を発生する
。この出力信号１６５はオア・ゲート１７４に印加され
て同様に論理真信号１７６を発生し、この信号１７６は
フリツプ・フロツプ１８０の出力信号１８２を論理偽の
状態から論理真の状態にセツトする。 ＳＰＤＴアナロ
グスイツチ１８４は制御信号１８２に応答してスイツチ
位置１８６からスイツチ位置１８８に切替わり、かくし
て信号１９０は速度チヤンネル３７Ｂからチヤンネル３
８Ｂに結合を切替える。他の１つの速度チヤンネルだけ
が機能不全であるに過ぎないのでオアゲ゛一ト１８１は
応答せず、その出力１８３は論理偽の状態に留まる。そ
れによりスイツチ位置１９４を経るスイツチ１９２の導
通に維持される。この例の場合実際のタービン速度測定
信号１２２は、チヤンネル３７Ｂが他の２つの速度チヤ
ンネル３８Ｂおよび３９からの偏差によつて機能不全で
あることが検出された場合に速度チヤンネル３７Ｂから
速度チヤンネル３８Ｂに切替えられる。次に速度監視装
置の状態は上に述べた例と同じ状態であり、そして速度
チヤンネル３７Ｂが他の２つのチヤンネル３８Ｂおよび
３９の偏差限界内に戻つたと仮定する。

その場合にはアンド・ゲ一ト１６４がその新しい入力状
態に応答して論理偽の出力信号１６５を発生し、一方こ
の出力信号１６５はオア・ゲート１７４をして論理偽の
信号１７６をその出力に発生せしめる。フリツプ・フロ
ツプ１８０は慣用のＲ−Ｓ型であるので、フリツプ・フ
ロツプ１８０の出力信号が前に述べた例において既に論
理真にセツトされている場合には、該フリツプ・フロツ
プはそのセツト信号１７６に応答しない。ＳＰＤＴスイ
ツチ１８４は影響を受けず、従つて実際の速度測定信号
は速度チヤンネル３７Ｂが機能健全になつても速度チヤ
ンネル３８Ｂに応答する状態に留まる。上に述べた例に
おける動作から明らかのように本具体例においては優先
順位を用いることなく速度チヤンネルを実際の速度測定
信号として選択する原理が採用されている。速度チヤン
ネル３８Ｂが他の２つの速度チヤンネル３７Ｂおよび３
９から偏差して機能不全となり且つ実際の速度測定信号
１２２が速度チヤンネル３８Ｂに応答した場合には先に
述べた例の場合と同様の動作が生ずる。

チヤンネル３８Ｂにおける機能不全はアンド・ゲート１
６２によつて検出されてその出力１６３は論理真になり
、オア・ゲート１７０の出力１７２を論理真にする。フ
リツプ・フロツプ１８０はその出力１８２の状態を論理
真から論理偽に切替えて論理真のりセツト信号１７２に
応答する。ＳＰＤＴスイツチ１８４は信号１８２に制御
されてその極信号１９０をスイツチ位置１８８からスイ
ツチ位置１８６に切替える。かくして実際のタービン速
度測定信号１２２は速度チヤンネル３７Ｂに応答する。
前の具体例で述べたように、速度チヤンネル３８Ｂが機
能健全になると速度チヤンネルの切替えもしくは転送は
起らず、実際のタービン速度測定信号１２２は速度チヤ
ンネル３７Ｂに応答する状態に留まる。次に少くとも２
つの速度チヤンネルが機能不全である場合の動作例を説
明するに当つて、３つの速度チヤンネル３７Ｂ，３８Ｂ
および３９は全てその値がそれぞれの偏差限界値を越え
ており、そして３７Ｂかまたは３８Ｂのいずれかが実際
の速度測定信号１２２として選ばれているものと仮定す
る。この場合には「同等」出力１３６，１４６および１
５６は全てウインドウ比較器１３４，１４４および１５
４それぞれにより論理偽の状態に応答することになる。
「同等」信号１４０，１５０および１６０は全てインバ
ータ１３８，１４８および１５８それぞれを介して論理
真の状態になる。アンド・ゲート１６６は全ての論理真
人力に応答して論理真の出力信号１６７を発生する。オ
ア・ゲー口８１はその論理真人力１６７に応答して論理
真の出力信号１８３を発生する。ＳＰＤＴスイツチ１９
２は信号１８３により制御されて、その極信号１２２を
スイツチ位置１９４からスイツチ位置１９６に転送する
。実際のタービン速度測定信号１２２はもはや速度チヤ
ンネル３７Ｂにもまた３８Ｂにも応答せず零速度測定値
に等しくなるようにセツトされ、この結果先に述べた過
速度保護作用の可能性は不能にされる。この例において
、この不能化動作は４〜５ミリ秒内で行われる。この時
間は０ＰＣソレノイド７４ならびにＶおよびＧＶ油圧作
動装置７６および６２の応答時間よりも速い。従つて０
ＰＣはＩＶ２ＯおよびＧＶｌ４で表わした再熱および流
入蒸気制御弁の迅速な閉鎖に影響を与えることなく、少
くとも２つのチヤンネルの機能不全の検出で不能にされ
る。第４図を参照するに、そこに示されているＤＥＨの
デイジタル計算機４４のためプログラムの典型的な簡略
構成および実行スケジユールは実時間クロツク２０２と
協働して０．１秒毎に補助同期装置プログラム２０４を
実行するように動作するモニタ２００のためのものであ
る。

補助同期装置２０４は優先スケジユールを用いて他のプ
ログラムの実行を制御する。Ａ／Ｉ走査プログラム２０
６は０．５秒毎に実行される。制御プログラム２０８は
１．０秒毎に実行され、その場合実行論理セツト機能２
２２または手動サブルーチントラツク機能２２６が実行
される。実行論理フラツグ２１２は０．１秒毎にチエツ
タされる。フラツグ２１２が他のプログラムの１つによ
つてセツトされた場合には論理プログラム２１０が実行
され、他の場合にはこの論理プログラム２１０は実行さ
れない。実行パネル・フラツグ２１６は０．１秒毎にチ
エツクされる。実行パネル・フラツグ２１６がセツトさ
れるとパネル論理プログラム２１４が実行され、そうで
なければこのプログラム２１４は実行されない。パネル
論理プログラム２１４はまた実行論理セツト機能２２２
を用いて実行論理フラツグ２１２をもセツトすることが
できる。可視表示プログラム２１８は１．０秒毎に実行
される。オペレータパネル４８からパネル・インターフ
エース５０を介して発生される命令によつて割込みが発
生される。モニタ２００内のサービス・サブルーチンで
割込み源が決定されてパネル割込みプログラム２２０が
実行される。セツトされたランパネル・フラツグ機能２
２４は割込みプログラム２２０内で実行される。速度監
視に用いられてタービン速度および負荷の制御に用いら
れる実際の速度測定信号を発生するのにデイジタル計算
機４４内で利用されるプログラムの部分は、本発明の１
具体例に従つて第５図、第６図、第７Ａ図〜７Ｄ図およ
び第８図のフオートラン・フローチヤートに示されてい
る。

第５図を参照するに命＋２３０〜２４０に従つて０．１
秒毎に速度チヤンネル３７Ａおよび３８Ａを読み出し、
平均化し、且つ記憶する機能を実行するための命令は補
助同期プログラム２０４内に組込れている。命令２３０
〜２３６においては、速度信号３７Ａに対して速度信号
アレイＩＷＳＴＢＬＡが発生され、速度信号３８Ａに対
しては速度信号アレイＩＷＳＴＢＬＢが発生される。各
アレイは対応の速度信号の最近の５つの読み出しを含ん
でおり、そして０．１秒の周期的実行毎に更新される。
２３７においては速度信号３７ＡがＤ／Ｉ装置４０を介
して読み出され、アレイＩＷＳＴＢＬＡの最近の４つの
速度信号に加えられる。

この加算の結果１ＷＳＤＩＧＡは２３８において５で割
ることにより平均化される。命令２３９では速度信号３
８ＡがＤ／Ｉ装置４０を介して読み出され、そしてアレ
イＩＷＳＴＢＬＢの最近の４つの速度信号に加えられる
。この加算の結果１ＷＳＤＩＧＢは命＋２４０で５で割
ることによつて平均化される。Ａ／Ｉ走査プログラム２
０６の実行中監視速度信号３９が読み出され命令２４１
および２４２に基づいて記憶される（第６図参照）。

制御プログラム２０８のフオートラン・フローチヤート
（第７Ａ図〜第７Ｄ図）全体を通してフラツグは決定プ
ロツクを実行する以前に偽にセツトされる。

決定プロツクの結果に依存してフラツグは制御プログラ
ム２０８の次の周期的な１秒間の実行が行われるまで真
にセツトされるか、あるいはまた偽の状態に維持される
。制御プログラム２０８内には次の機能を実行するため
の命令が組込まれている。

命令２４３において下限チエツク・オーバーラード・フ
ラツグＬＲＥＦＭＩＮは偽にセツトされ、そしてＴＥＭ
Ｐｌは予め選択された低閾値定数に等しくセツトされる
。上に述べた下限チエツクは０ＰＣ機能１２０を説明す
るための第３図において機能プロツク１２４および１２
６と関連して述べたチエツクに類似するものである。次
のような条件下、即ち速度基準ＲＥＦＤＭＤが通常３０
０ＲＰＭにセツトされている予め定められた下限 ＷＳ
ＲＥＦＭＴＮより小さいか、またはそれに等しく一般に
速度制御を表わすＢＲ偽信号および速度信号３７Ａ（Ｗ
ＳＤＩＧＡ）３８Ａ（ＷＳＤＩＧＢ）および３９（ＷＳ
ＨＰＳＩ）が全て予め定められた低閾値レベルＴＥＭＰ
ｌよりも小さい場合にはＬＲＥＦＭＩＮが２４５で真に
セツトされ、そして上の条件が真でない場合にはＬＲＥ
ＦＭＩＮは偽のままである。次の決定プロツク２４６で
は速度系が「サービス尤次態（即ちＬＳＰＤＯＵＴ＝真
）に設定されているか否かがチエツクされ、答が肯定で
あれば２４７で実際のタービン速度測定値ＷＳは零に等
しくセツトされる。次の命令群２４８，２５０，２５１
および２５２では速度チヤンネル３７Ａ（ＷＳＤ−ＩＧ
Ａ）および３８Ａ（ＷＳＤＩＧＢ）が予め定められた値
ＷＳＥＲＲＤＩＧを越えて互いに偏差しているか否かが
決定されて論理変数ＬＴＥＭＰＳは適当な状態にセツト
される。次の命令２５３においては監視速度チヤンネル
３９と３７Ａ，３８Ａおよび予め定められた測定範囲と
の比較チエツクに属する全てのフラツグＬＴＥＭＰＡ，
ＬＴＥＭＰＢおよびＬＳＨＰＳｌＯＫはそれぞれ偽にセ
ツトされる。次に２５４ではＡ／Ｉ装置４２が動作して
いるか否かがチエツクされるＶＩＤＡＲＯＳ，Ａ／Ｉ装
置が動作していない場合には監視速度チヤンネル３９を
用いる全ての比較は飛び越され、そして次に命令２６３
が実行される。Ａ／Ｉ装置が動作している場合には、続
いて次の命令２５５まで実行される。命令２５５，２５
６および２５７では速度チヤンネル３７Ａおよび３９が
定められた偏差限界ＭＳＥＲＲＳＵＰを越えて偏差した
か否か決定され、フラツグＬＴＥＭＰＡは関連の状態に
セツトされる。

命＋２５８，２５９および２６０では速度チヤンネル３
８Ａおよび３９が予め定められた偏差限界ＷＳＥＲＲＳ
ＵＴを越えて偏差したか否かが決定されフラツグＬＴＥ
ＭＰＢは関連の状態にセツトされる。命＋２６１では監
視信号３９が限界ＷＳＭＩＮおよびＷＳＭＡＸによつて
定められた所定の測定値範囲内にないかどうか、あるい
はまた信号３９が２つの信号３７Ａ（ＬＴＥＭＰＡ）お
よび信号３８Ａ（ＬＴＥＭＰＢ）から偏差したか否かが
決定される。上の条件のいずれかが真である場合にはＬ
ＳＨＰＳＩＯＫは偽の状態にとゾまり、さもない場合に
はＬＳＨＰＳＩＯＫは命＋２６２によつて真にセツトさ
れる。次に機能プロツク２６３〜２６５では速度チヤン
ネル３７Ａの値が速度チヤンネル３８Ａおよび３９双方
からそれぞれの偏差限界値を越えて偏差したか否かある
いはまた速度チヤンネル３７ＡがＷＳＭＩＮおよびＷＳ
ＭＡＸによつて定められる所定の測定値限界を越えたか
否かが決定される。

命令２６４において上記の論理条件のいずれかが真であ
ることが判つたならばチヤンネル３７Ａは機能不全と見
なされ論理変数ＬＳＤＩＧＡＯＫは偽に維持される。そ
うでない場合にはＬＳＤＩＧＡＯＫは命令２６５によつ
て真にセツトされる。ここで注意されたいのは、下限オ
ーバラード・フラツグＬＲＥＦＭＩＮがセツトされてい
る場合には低測定値限界チエツクは２６１および２６４
で側路されることである。次に同一の命＋２６６，２６
７および２６８が実行されて速度チヤンネル３８Ａが機
能不全であるか否かが決定され、それに基づいて論理変
数ＬＳＤＩＧＢＯＫは関連の状態にセツトされる。命＋
２７０，２７１および２７２で双方の速度チヤンネル３
７Ａおよび３８Ａが機能不全であるか否かが決定されて
フラツグＬＳＡＢＦ−ＡＩＬは関連の状態にセツトされ
る。次の命令群２７３，２７４および２７５で速度チヤ
ンネル３７Ａ，３８Ａまたは３９の少なくとも１つが機
能不全であると決定された場合に、フラツグＬＳＰＤＭ
ＯＮは真にセツトされる。

命令２７６〜２８１では３つの速度チヤンネル３７Ａ，
３８Ａおよび３９のうち少くとも２つのものが機能不全
であるか否かが決定されて、フラツグＬＳＰＤＯＵＴが
関連の状態にセツトされる。命令２８０で少くとも２つ
のチヤンネルが機能不全であることが判つたならば、実
行論理フラツグが２８１でセツトされて速度監視プログ
ラムの残余部分は側路される。２８０における判定が偽
である場合には、速度モニタプログラムの実行が続けら
れる。

次の命令群２８２〜２８６では実際の速度測定値ＷＳを
新しい速度チヤンネルに転送すべきか否かが決定される
。

命令２８２において、速度チヤンネル選択フリツプ・フ
ロツプの過去の状態ＬＳＳＥＬＦＦＸは現在の状態ＬＳ
ＳＥＬＦＦに等しくされる。命＋２８３，２８４，２８
５および２８６では速度チヤンネル３７Ａかまたは３８
Ａのいずれかが機能不全である場合に速度チヤンネル選
択フリツプ・フロツプの状態を更新する。そうでない場
合にはＬＳＳＥＬＦＦの論理状態は更新されない。ここ
で注意されたいのはＬＳＳＥＬＦＦが２８４または２８
６で更新されたとしても論理変数ＬＳＳＥＬＦＦが状態
を変えない場合があり得ることである。その例として速
度チヤンネル３８Ａが実際の速度測定値信号用チヤンネ
ルＷＳとして使用されており、従つてＬＳＳＥＬＦＦが
偽であると仮定した場合、チヤンネル３７Ａが機能不全
であつたとすると命令２８４でＬＳＳＥＬＦＦは偽に更
新される。この状態は更新される以前のＬＳＳＥＬＦＦ
の状態であつた。命＋２８７においては速度チヤンネル
選択フリツプ・フ舒ンプの過去の状態ＬＳＳＥＬＦＦＸ
および現在の状態ＬＳＳＥＬＦＦに対し、イクスクルー
シブ・オア機能を加えることによつて転送の決定がなさ
れる。このイクスクルーソブ・オア機能の結果は命令２
８８で検査される。イクスクルーシブ・オア機能の結果
が真でフリツプ・フロツプの過去および現在の状態に差
が検出された場合には転送を実行するための次のプロツ
ク２９０を実行しなければならない。そうでない場合に
は転送は必要ではなく速度チヤンネル選択フリツプ・フ
ロツプの論理状態ＬＳＳＥＬＦＦによつて決定される速
度チヤンネルが命＋２９９，３００、および３０１によ
る実行に際して実際のタービン速度測定値ＷＳとして用
いられることになる。命令２９０，２９１および２９２
に続いて、ＬＳＳＥＬＦＦの状態によつて決定される速
度チヤンネルが一時的記憶レジスタＴＥＭＰに記憶され
る。

命令２９３によつて決定される速度制御下で命＋２９４
が実行される。この場合には現在のＷＳおよびＴＥＭＰ
間の誤差を計算して、この誤差を過去の速度基準設定点
から減算し、それにより新しい速度基準設定点ＲＥＦＤ
ＭＤを計算することにより新しく選ばれた速度チヤンネ
ルに対しバンプレスな転送が行われる。本質的にはこの
動作によつて実際の速度測定値を１つの速度チヤンネル
から他の速度チヤンネルに転送する際に速度制御誤差は
一定に維持され、従つてタービンの動作には何の妨害も
生じない。命＋２９３によつて決定される負荷制御下に
ある場合には一定の入力速度値ＷＲおよび新しい速度チ
ヤンネル値ＴＥＭＰ間の誤差が命令２９５で算出される
。この誤差は命＋２９６において新しい負荷需要調整量
を算出するために利用される。そしてこの新しい負荷需
要調整量は命＋２９７において負荷基準設定点を補償す
るのに用いられる。オペレータの要求０ＤＭＤは命令
２９８において補償された基準要求ＲＥＦＤＭＤに等し
くなるように設定される。次いでＬＳＳＥＬＦＦの状態
に依存して命令２９９，３００および３０１で実際のタ
ービン速度測定値ＷＳが新しく選択された速度チヤンネ
ルに等しくされる。実行論理フラツグ２１２がセツトさ
れた場合にはＬＯＧＩＣプログラム２１０が実行される
ことになる。

第８図に示すようにＬＯＧＩＣプログラム２１０内には
速度監視機能の１部分が含まれている。３つの速度チヤ
ンネルのうち少くとも２つのチヤンネルが決定プロツク
３１０によつて機能不全である（即ちＬＳＰＤＯＵＴ＝
真）場合には、命＋３１１において速度調整制御機能は
不能にされる。

速度または負荷制御は命令３１２によつて決定される。
速度制御下にある場合にはデイジタル計算機４４による
制御は命令３１３において代替手動系５１に転送される
。負荷制御下にある場合には論理プログラムの残余が実
行されることになる。第５図、第６図、第７Ａ図〜第７
Ｄ図および第８図のフオートラン・フローチヤートに示
すデイジタル計算機４４の速度監視系の動作例として速
度チヤンネル３７Ａを最初に実際のタービン速度測定値
ＷＳとして選択し、そして全ての速度チヤンネル３７Ａ
，３８Ａおよび３９が機能健全であつて、タービン速度
は約２０００ＲＰＭであると仮定しよう。

そしてそこで速度チヤンネル３７Ａが機能不全になつて
他の速度チヤンネル３８Ａおよび３９から偏差したとす
る。その場合には補助同期プログラム（第５図の２０４
）によつてレジスタＩＷＳＤＩＧＡおよびＩＷＳＤＩＧ
Ｂそれぞれにおいて速度信号を読み出し、平均化し、且
つ記憶することによつて０．１秒毎に速度チヤンネル３
７Ａおよび３８Ａが更新される。第６図のアナログ走査
プログラム２０６で速度チヤンネル３９は０．５秒毎に
更新され、そして速度信号はレジスタＷＳＨＰＳＩに記
憶される。１秒毎に実行される第７Ａ図〜第７Ｄ図に示
す制御プログラム２０８で次に述べる動作に基づいて３
７Ａの機能不全が決定される。

レジスタＴＥＭＰｌは命令２４３において低閾値定数Ｗ
ＳＥＲＲＳＵＰおよびＷＳＭＩＮに等しく設定される。

基準需要ＲＦＦＤＭＤは３００ＲＰＭ（ＷＳＲＥＦＭＩ
Ｎ）よりも大きいので、オーバーラード即ち代替フラツ
グＬＲＥＦＭＩＮは偽の状態に維持される。速度系は動
作している、即ち、（ＬＳＰＤＯＵＴ＝偽）であるので
、命＋２４７は側路される。命令２４８において速度チ
ヤンネル３７Ａおよび３８Ａの平均値はそれぞれレジス
タＷＳＤＩＧＡおよびＷＳＤＩＧＢに入力される。命令
２４８，２５０および２５１においては３７Ａ１および
３８Ａの値が一致しないことが決定されるとＬＴＥＭＰ
Ｓは偽にセツトされる。そして２５３の命令により全て
のフラツグＬＴＥＭＰＡ，ＬＴＥＭ−ＰＢおよびＬＳＨ
ＰＩＯＫは偽にセツトされる。ＶＩサブシステム４２が
機能健全であると仮定すると、プログラムの実行は命＋
２５５まで続けられる。命＋２５５および２５６におい
て３７Ａおよび３９の値が一致しないことが判るとＬＴ
ＥＭＰＡは偽にセツトされる。また命令２５８，２５９
および２６０において３８Ａおよび３９の値が一致した
ことが判るとＬＴＥＭＰＢは真にセツトされる。３９の
値が３８Ａと一致し、しかもその劃定された測定値限界
内にあることが判断されると、フラツグＬＳＨＰＩＯＫ
は命＋２６１および２６２によつて真にセツトされる。

また命＋２６３および２６４においてＬＴＥＭＰＡおよ
びＬＴＥＭＰＳが双方共に偽であることが判定されると
ＬＳＤＩＧＡＯＫは偽にセツトされる。ＬＴＥＭＰＳは
真でありそしてチヤンネル３８Ａはその定められた測定
値限界内にあるのでフラツグＬＳＤＩＧＢＯＫは命＋２
６６，２６７および２６８によつて真にセツトされる。
またフラツグＬＳＡＢＦＡＩＬは命＋２７０および２７
１によつて偽にセツトされる。このことはチヤンネル３
７Ａおよび３８Ａの一方が故障していないことを表わす
。命＋２７３，２７４および２７５ではフラツグＬＳＰ
ＤＭＯＮが真にセツトされて、ＬＳＤＩＧＡＯＫが偽で
あることが決定されると、少くとも１つのチヤンネルが
機能不全であることが表示される。ただ１つのチヤンネ
ル３７Ａだけが機能不全であるので、フラツグＬＳＰＤ
ＯＵＴは命＋２７６および２７７において偽に維持され
、プログラムの実行は命＋２８２まで続けられる。命令
２８２においては過去の状態ＬＳＳＥＬＦＦＸが現在の
状態ＬＳＳＥＬＦＦに等しくなるようにセツトされる。
ここで現在の状態ＬＳＳＥＬＦＦは３７Ａが選択された
速度チヤンネルであ・るので真である。命令２８３にお
いて３７Ａに機能不全があることが検出されると実行は
２８４に分枝され、この命＋２８４においてはＬＳＳＥ
ＬＦＦが偽に更新される。３８Ａは機能健全であるので
プログラムは命＋２８５〜２８７を経て続けられる。

命令２８７では制御プログラム２０８の前の実行から現
在の実行においてＬＳＳＥＬＦＦの状態の変化が検出さ
れてＬＳＰＤＸＦＥＲは真にセツトされ、速度チヤンネ
ル間の転送が必要であることが表わされる。命＋２８８
では転送要求が検出されてプログラムの実行は２９０に
分枝される。命＋２９０および２９１ではＬＳＳＥＬＦ
Ｆが現在偽であると判定されると現在の速度チヤンネル
３８Ａの読み出しはレジスタＴＥＭＰに転送される。速
度制御下にある場合（ＢＲ＝偽）にはプログラムの実行
は２９４に分枝される。命＋２９４では選ばれた速度チ
ヤンネル３７Ａ（ＷＳ）の前の読出し量から速度チヤン
ネル３８Ａの現在の読み出し量が代数的に減算され、そ
してそれにより得られる差が前の基準需要値から代数的
に減算されて新しい基準需要値ＲＥＦＤＭＤが計算され
る。命＋２９９および３００によつてＷＳの値が速度チ
ヤンネル３７Ａの値から速度チヤンネル３８Ａの値に転
送される時に命令２９４が実行されて、速度制御誤差は
一定に維持される。命令２９８でオペレータの要求０Ｄ
ＭＤは新らたに計算された速度基準要求ＲＥＦＤＭＤに
等しくセツトされる。速度監視系の状態が前に述べた例
の状態と同じであつて、しかも速度チヤンネル３７Ａが
他の２つのチヤンネル３８Ａおよび３９の偏差限界内に
戻つたと仮定すると制御プログラム２０８の次の実行は
以下に述べるようなシーケンスに従つて行われる。

命令２５２でＬＴＥＭＰＳは真にセツトされて速度チヤ
ンネル３７Ａおよび３８Ａが再び値の上で一致すること
を表わす。続いて命令２５７でＬＴＥＭＰＡが真にセツ
トされて速度チヤンネル３７Ａおよび３９の値も一致し
ていることを表わす。次にフラツグＬＳＤＩＧＡＯＫが
真にセツトされて速度チヤンネル３７Ａが再び機能健全
になつたことを表わす。単一の速度チヤンネル故障フラ
ツグＬＳＰＤＭＯＮは２７３および２７４によつて偽に
セツトされる。プログラムの実行は命＋２８２まで続く
。ＬＳＤＩＧＡＯＫが真であるので命令２８２，２８３
，２８５および２８７は転送要求を発生することなく、
従つてＬＳＰＤＸＦＥＲは真に等しい状態で実行される
。過去の論理信号ＬＳＳＥＬＦＥＸおよび現在の論理信
号ＬＳＳＥＬＦＦは同じである点に注意されたい。命＋
２８８において転送要求が検出されないので、命令２９
９および３００においては実際の速度測定値として同一
の速度チヤンネル３８Ａを選択することによりプログラ
ムの実行が続けられる。この場合にも本具体例によれば
実際の速度測定値信号ＷＳとして速度チヤンネルを選択
する場合に優先権を用いずに行うと言う原理が採用され
ている。少くとも２つの速度チヤンネルが機能不全であ
る例として、３つの速度チヤンネル３７Ａ，３８Ａおよ
び３９全ての値がそれぞれの偏差限界値を越えて偏差し
ており、そしてチヤンネル３７Ａかまたは３８Ａが実際
の速度測定値ＷＳとして選ばれていると仮定しよう。

また速度は２０００ＲＰＭで制御されているものと仮定
する。そうした場合に制御プログラム２０８の実行中に
フラツグＬＴＥＭＰＳは、命＋２５０および２５１によ
つて偽にセツトされ、３７Ａが３８Ａと一致しないこと
を表わす。またＬＴＥＭＰＡは命＋２３５，２５５およ
び２５６によつて偽にセツトされチヤンネル３７Ａがチ
ヤンネル３９の値から偏差していることを表わす、そし
てＬＴＥＭＰＢは命令２５３，２５８および２５９によ
つて偽にセツトされチヤンネル３８Ａが３９から偏差し
ていることを表わす。フラツグＬＳＨＰＳＩＯＫは命令
２５３および２６１によつてセツトされ、チヤンネル３
９がチヤンネル３７Ａおよびチヤンネル３８Ａ双方から
偏差していることを表わす。更に続けてフラツグＬＳＤ
ＩＧＡＯＫおよびＬＳＤＩＧＢＯＫが命＋２６３，２６
４，２６６および２６７によつて偽にセツトされ、チヤ
ンネル３７Ａおよび３８Ａ双方が機能不全になつている
ことを表わす、これによりフラツグＬＳＡＢＦＡＩＬは
命令２７０，２７１および２７２によつて真にセツトさ
れる。フラツグＬＳＰＯＭＯＮもまた判定２７４の結果
として命令２７５で真にセツトされる。全てのチヤンネ
ル３７Ａ，３８Ａおよび３９の値が互いに偏差している
結果として、命令２７６，２７７および２７８でＬＳＰ
ＤＯＵＴが真にセツトされる。ＬＳＰＤＯＵＴが真にな
ると実行論理フラツグが命＋２８１によつてセツトされ
、制御プログラム２０８の速度監視部分の残余の部分は
側路される。その結果実行論理フラツグ２１２の次の０
．１秒間の周期的な問いかけもしくは質問が行われて、
その結果論理プログラム２１０が実行されることになる
。論理プログラム２１０内には判定命令３１０が含まれ
ている。ＬＳＰＤＯＵＴが真であると速度調整制御機能
は３１１で不能にされる。ＢＲが開いている（速度制御
）ので命令３１３が実行されてそれにより「手動復帰」
フラツグが真にセツトされる。制御プログラム２０８の
次の周期的実行においてＬＳＰＤＯＵＴが真であること
が検出されると命令２４６は２４７に分枝し、そしてこ
の命令２４７で実際の速度測定値信号ＷＳは零にセツト
される。プログラムは再び命＋２８１へと連続し、この
命令２８１で実行論理は再び真にセツトされ、制御プロ
グラム２０８の速度監視部分の残余の部分は側路される
。以上要約すれば上に詳細に述べた本発明の具体例から
明らかのようにデイジタル計算機４４ならびに０ＰＣ４
６双方に３つの速度情報チヤンネル３７Ａ，３８Ａ１お
よび３９および３７Ｂ，３８Ｂおよび３９をそれぞれ設
けることにより現在採用されている従来の制御方式の信
頼性および有効性の限界は克服されたのである。

速度チヤンネル３７Ａ１および３７Ｂならびに３８Ａお
よび３８Ｂの２つの同一の手段３６Ａおよび３６Ｂによ
つて発生され、それにより各コントローラ４４および４
６に２つの本質的に同等な速度チヤンネルが利用可能に
なつている。また本発明によれば、従来方式で行われて
いる選択順位に優先権を与えると言う不利点が克服され
るのである。

即ち本発明によればデイジタル計算機４４における同一
の速度チヤンネル３７Ａまたは３８Ａのうちの１つがタ
ービン速度および負荷の制御に用いられる実際のタービ
ン速度測定値として優先順位なく選択されるのである。
そして実際のタービン速度測定値信号として用いられて
いる速度チヤンネル３７Ａまたは３８Ａに機能不全が検
出された場合にのみ新しいチヤンネルが選択される。加
えるに速度チヤンネル３７Ａおよび３８Ａ間の転送また
は切替えは速度制御中タービン動作に影響を与えること
はない。何故ならば速度制御誤差は転送もしくは切替え
中一定に維持されるからである。更にまた本発明によれ
ば、０ＰＣ４６に３つの速度情報チヤンネル３７Ｂ，３
８Ｂおよび３９を設けることにより前に述べた従来方式
において単一の速度チヤンネルの機能不全の結果として
０ＰＣが誤つた動作をする可能性は最小限度に抑制され
る。

０ＰＣ４６の速度監視系１２０は単一の速度チヤンネル
の機能不全を検出することができ、そして必要ならば０
ＰＣ動作に先立つて同一の速度チヤンネル間における転
送もしくは切替えを開始することができる。

更に本発明では単一のチヤンネルの機能不全の検出なら
びにそれに対応する選択転送動作が０ＰＣ４６の動作に
影響を与えることなくデイジタル計算機４４において行
われ、且つまた単一のチヤンネルの機能不全の検出なら
びにそれに対応する選択転送動作はデイジタル計算機４
４の動作を乱すことなく０ＰＣ４６において行われる。

加えるに３つの速度チヤンネル３７Ｂ，３８Ｂおよび３
９のう の任意２つのチヤンネルの機能不全が検出され
た時にはタービンの運転又はデイジタル計算機４４の速
度もしくは負荷制御に影響を与えることなく０ＰＣ４６
を不能にすることができる。デイジタル計算機４４の速
度モニタ系によれば、その３つの速度チヤンネル３７Ａ
，３８Ａおよび３９の任意２つのチヤンネルが機能不全
であると、タービン起動状態中に検出された場合には、
タービンまたは０ＰＣ４６の動作に影響を与えることな
く手動制御に切替えが行われる。上に述べた要素のいろ
いろな組合せを互いに変更することが可能であることは
理解されるのであろう。

例えば第３図の要素の組合せは単に本発明の理解を容易
にするためである。更にまた先に第５図、第６図、第７
Ａ図〜第７Ｄ図および第８図のフオートラン・フローチ
ヤートならびにその説明は単に本発明の実施を例示する
ためのものに過ぎない。また上の具体例ではタービン速
度および負荷の制御のための上述のフオートランプログ
ラムを記憶し且つ実行するのにデイジタル計算機を基本
にした方式が採用されている。しかしながら他のデイジ
タルプロセツサ装置、例えばマイクロプロセツサ装置を
用いて同一の機能を用いて同一の機能を同様に実行でき
ることは理解に難くない。従つて本発明はここに述べた
具体例に限定されるものではなく、その範囲は本発明の
基本的思想および原理に基づいて解釈されるべきである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は蒸気タービン発電所および本発明によるデイジ
タル電気流体圧ＤＥＨタービン制御装置を略示するプロ
ツクダイヤグラム、第２図は第１図の装置において用い
るのに適した本発明の一具体例に従い同一の速度チヤン
ネルを発生するための装置を略示するプロツクダイヤグ
ラム、第３図は本発明の具体例による速度監視系の０Ｐ
Ｃ部分の機能プロツクダイヤグラム、第４図は本発明に
従つて速度および負荷を制御する目的でＤＥＨのデイジ
タル計算機内でのプログラムの実行を図解するダイヤグ
ラム、第５図、第６図、第７Ａ図〜第７Ｄ図および第８
図は本発明によるデイジタル計算機の速度監視機能を実
行するためのプログラムを示すフローチヤートである。 ９・・・・・・発電所、１１・・・・・・蒸気源、１２
・・・・・・蒸気流入スロツトル弁、１４・・・・・・
調速弁、１６・・・・・・高圧タービン区間、１８・・
・・・・再熱器、２０・・・・・・遮断弁、２４・・・
・・・復水器、２６・・・・・・タービン軸、３０・・
・・・・交流発電機、３９・・・・・・主遮断器、３６
・・・・・・送電系、３８・・・・・・速度モニタ装置
、４４・・・・・・デイジタル計算機、５０・・・・・
・パネル制御インターフエース、５５，５７・・・・・
・スイツチ、５４，５６・・・・・・弁設定位置コント
ローラ、６０，６４・・・・・・位置検出器、３４・・
・・・・速度変換器、３２・・・・・・歯車、４６・・
・過速度保護コントローラ、３４Ａ，３４Ｂ・・・・・
・速度センサ、１００・・・・・・信号調整器、１０２
・・・・・・パルス注入回路、１２４，１２６，１３４
，１４４，１５４・・・・・・ウインドウ比較器、１３
０，１４２，１５２・・・・・・差発生器、１４０，１
５０，１６０・・・インバータ、１８０・・・・・・フ
リツプ・フロツプ、１６２，１６４，１６６，１７８・
・・・・・アンド・ゲート、１７０，１７４，１８１・
・・・・・オア・ゲート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タービン速度を検出するのに３つの系統に分けて３
   つの類似した信号を夫々検出出力としてとりだすための
   第１、第２、第３の速度検出手段を備えるタービン運転
   制御に用いられるタービン速度を表わす信号を発生する
   タービン制御装置の速度監視装置であつて、前記第１の
   速度検出手段により制御されて第１のディジタル速度信
   号および第１のアナログ速度信号を発生する第１の変換
   手段と、前記第２の速度検出手段により制御されて第２
   のディジタル速度信号および第２のアナログ速度信号を
   発生する前記第１の変換手段に類似の第２の変換手段と
   、前記第３の速度検出手段により制御されて第３のアナ
   ログ速度信号を発生する第３の変換手段と、前記第１お
   よび第２のディジタル速度信号および前記第３のアナロ
   グ速度信号によつて制御されて前記第１および第２のデ
   ィジタル速度信号の１つを予め定められた速度レベル以
   下でのタービン運転の制御に用いられるタービン速度を
   表わす信号として優先順位なく選択する第１の手段と、
   前記１、第２および第３のアナログ速度信号によつて制
   御され前記第１および第２のアナログ速度信号のうちの
   １つを予め定められた速度レベル以上のタービン運転制
   御に用いられるタービン速度を表わすものとして優先順
   位なく選択する第２の手段とを備え更に前記第１の手段
   は予め定められた値により３つの速度信号の他の２つと
   或は予め定められた範囲とは値が離れている第１と第２
   のディジタル速度信号並びに第３のアナログ速度信号の
   うちのいずれか１つに応答して機能不全信号を発生する
   手段と、前記発生された機能不全信号が選択されたディ
   ジタル速度信号により生じさせる時にのみ転送信号を発
   生するように前記発生された機能不全信号により制御さ
   れる手段と、タービン速度を表わすものとして第１と第
   ２のディジタル速度信号のうちの残りを選択するために
   前記転送信号により制御される手段とを含んでおり、前
   記第２の手段は第１と第２のアナログ速度信号のうちの
   いずれか１つが予め定められた測定範囲と或は予め定め
   られた値により３つのアナログ速度信号の残りの２つと
   異る時にのみ機能不全信号を発生する手段と、前記発生
   させる機能不全信号が選択されたアナログ速度信号によ
   り生じさせる時にのみ転送信号を発生するために前記発
   生された機能不全信号により制御される手段と、そして
   タービン速度を表わすものとして第１と第２のアナログ
   速度信号のうちの残りを選択するために転送信号により
   制御される手段とを特徴とするタービン制御装置用速度
   監視装置。