JPS6040706A - 蒸気タ−ビンの主制御弁を試験する装置 - 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　背　景 この発明は蒸気タービン、更に具体的に云えば、蒸気タ
ービンの蒸気制御弁を制御並びに試験する方法と装置に
関する。

蒸気タービンの軸速度又はトルクは、蒸気タービンのタ
ービン羽根車に対する蒸気を計量する複数個の弁によっ
て制御される。主な制御作用は、高圧蒸気タービンの第
１段ノズルに対する蒸気の流入を制御する主制御弁によ
って行われる。第１段ノズルは、各々Ｍ１段ターどン羽
根車の弓形部分に対する蒸気を供給するノズルの複数個
の小集合に分割されているのが普通である。゛各々の小
集合のノズルには、それ自身の主制御弁から高圧蒸気が
供給される。

例えば商業用電力発電の様な蒸気タービンの成る用途で
は、定期的な保守の為の発電所の運転停止をせずに、非
常に長い期間運転される。

この為、発電所の運転停止が必要な時に重要な問題を招
く惧れのある様な、思いもかけなかった弁の故障が起る
ことがある。例えば、弁棒が折れ、弁を閉じることが出
来ないことがある。或いは弁駆動装置に強すぎる摩擦が
発生していたり、或いは弁が弁座と整合しなくなってい
て、この為弁を閉じるのが遅れたり、或いは弁が部分的
にしか密封されないことがある。大形蒸気タービンは、
複数個の主制御弁の各々に対して別々の弁作動装置を用
いている。この為、蒸気タービンの最大限の出力能力を
必要としない期間の間、各々の主制御弁の閉塞を試験す
ることが出来る。中間規模の成る蒸気タービンは、多数
の主制御弁を連動して制記載された制御装置は、複数個
のカムを駆動する１個の作動装置を用いており、これら
のカムが３つ又は更に多くの弁の位置を制御する。カム
は、相等しいカムの動きに対して、略等しいタービン出
力の増加が起る様な形で、第１段タービン羽根車に対す
る蒸気の流入を制御する形になっている。

タービン負荷のこの様な比例制御を達成する為に、カム
の輪郭には実質的な非直線性が組込まれていることに注
意されたい。弁の作動はカムの動作によって順序が定め
られ、１つの主制御弁を開くことによって蒸気の取込み
が開始され、その後他の弁が順次聞き、最後に全負荷の
時には、全ての主制御弁がタービンに対する蒸気の供給
に参加する。

運転停止順序は、実質的に始動順序の逆である。

当業者であれば、この様なカム制御弁装置で最初に聞く
弁は、最後に閉じる弁でもあることが理解されよう。従
って、全ての主制御弁が１個のノＪム制御装置によって
作動される場合、発電所を完全に運転停止にした時にし
か、最初に開く主制御弁の閉塞を試験することが出来な
し１゜ 成る蒸気タービンでは、カム制御の主ＩＩＩ　ｉｌｌ弁
の作動を１組ではなく、２組又は更に多くの組に分りで
いる。例えば、１形式の蒸気タービンｔよ、６個の主制
御弁の動作の調整をとる為に、２つの統制カム制御装置
を用いている。各々の）ｊム１ｌｉｌ［御装置が、その
組に必る３つの主制御弁に対する弁の作動順序を制御す
る。蒸気タービンの９臼動順序では、１つのカム制御装
置が、最初にその１つの主制御弁を開く。この後、２番
目の７Ｊム１ＩｉＩ］御装置がその１つの主制御弁を間
き始める。各々のカム１ｌｉｌ制御装置がそれに１１１
１連した主制御弁の内の１つの開放を順次開始すること
によって、この順序が続【すられ、最後には６個の主制
御弁の全程５が、ＦＡ連した各組のノズルに蒸気を供給
１”る為に聞く。運転停止順序は今述べた始動順序の大
体逆であって、最初に開い１こ主制御弁が最後に閉じる
まで、各々の主制御弁の閉塞を順次完了する。この為、
全ての主制御弁の閉塞の試験は、やＩより発電所の完全
な運転停止の時にしか１１うことが出来な０゜１里見１
１υＵυＬＬ 従って、この発明の目的は、蒸気タービンの弁を試験す
る方法並びに装置として、従来の欠点を克服した方法並
びに装置を提供することである。

この発明の別の目的は、蒸気タービンの連動式のカム作
動の主１１Ｉ制御弁を試験する方法及び装置を提供する
ことである。

この発明の別の目的は、閉じる方向に１ｌｉｌｌ１１１
される主制御弁が完全に閉じるまで、−紺の主！ＩＪ　
１１０弁を閉じる方向に増分的に制御しながら、ＡＩＪ
の一組の主制御弁を聞く方向に制ｎづる試験制御装置を
提供することである。タービンの動力用ノＪが基準値か
ら予定量だけ変化するまで、各々の組（よ成る増分だけ
動かし、その間他方の組番ま不動状態に保つ。その後、
前記他方の組を動かし、その間最初の組は不動状態に保
つ。

この発明の１実施態様では、蒸気タービンに蒸気を取込
む少なくとも第１組及び第２組の主！ＩＩＩＩ御弁、及
び作動順序で第１組及び第２組の主ｉｌ制御弁を夫々制
御する少なくとも第１及び第２のカムｌｌＩｌｊ御装置
を持つ形式の蒸気タービンの主制御弁を試験する装置が
、蒸気タービンの出力に第１の方向の第１の予定量の第
１の変化が起るまで、第１のカム制御装置を第１組の主
制御弁の開閉の内の一方を行う第１の方向に駆動すると
共に第２のカム制御装置を不動状態に保つ第１の手段と
、蒸気タービンの出力に前記第１の方向と反対の第２の
方向の第２の予定量の第２の変化が起るまで、第２のカ
ム制御装置を第２組の主制御弁の開閉の内の他方を行う
第２の方向に駆動すると共に第１のカム制御装置を不動
状態に保つ第２の手段とを有し、第１及び第２の手段は
、第１及び第２のカム制御装置の内、夫々の組の主制御
弁を閉じる一方のカム制御装置が、それに関連する組の
主制御弁が予定の状態になる状態に達するまで、交互に
作動する様に作用し、更に、前記関連する組が実際に前
記予定の状態にあるかどうかを判定する手段を有する。

この発明の特徴として、蒸気タービンに蒸気を取込む少
なくとも第１組及び第２組の主制御弁、及び作動順序で
第１組及び第２組の主制御弁を夫々制御する少なくとも
第１及び第２のカム制御装置を持つ形式であって、第１
及び第２のカム制御装置がそれを独立に駆動する手段を
含ｌυでいる様な蒸気タービンの主制御弁を試験する試
験制御装置が、試験を開始づる時の蒸気タービンの試験
動力基準を貯蔵する手段と、該試験動力基準より夫々高
い並びに低い上側及び下側の閾値を発生する手段と、動
力出力が上側の閾値を越えるか、下側の閾値より小さく
なるかの内の一方になる量だけ変化するまで、第１のカ
ム制御装置の独立に駆動する手段を、それに関連Ｊる組
の主制御弁の開閉の内の一方を行う第１の方向に駆動す
ると共に、第２のカム制御装置の独立に駆動する手段を
不動状態に保ち、その後、動力出力が上側の閾値を越え
るか、下側の閾値より小さくなるかの内の他方になる量
だけ変化するまで、第１のカム制御装置を不動状態に保
ちながら、第２のカム制御装置の独立に駆動する手段を
それに関連する組の主制御弁の開閉の内の他方を行う第
２の方向に駆動Ｊる論理手段とを有し、該論理手段は、
第１及び第２のカム制御装置の予定の状態が達成される
まで、動力用ツノを上側及び下側の閾値の範囲内に保ち
ながら、引続いて第１及び第２のカム制御装置を交互に
駆動する様に作用し、更に、予定の状態が実際に達成さ
れたことを判定する手段を有する。

この発明の別の特徴として、蒸気タービンに蒸気を取込
む少なくとも第１組及び第２組の主制御弁、及び作動順
序で第１組及び第２組の主制御弁を夫々制御する少なく
とも第１及び第２のカム制御装置腎を持つ形式の蒸気タ
ービンの主制御弁を試験する方法が、蒸気タービンの出
力に第１の方向の第１の予定ｍの第１の変化が起るまで
、第１のカム制御装置を第１組の主制御弁の開閉の内の
一方を行う第１の方向に駆動すると共に第２のカム制御
装置を不動状態に保ち、蒸気タービンの出力に前記第１
の方向と反対の第２の方向の第２の予定量の第２の変化
が起るまで、第２のカム制御装置を第２組の主制御弁の
開閉の内の他方を行う第２の方向に駆動すると共に第１
のカム制御装置を不動状態に保ち、第１及び第２のカム
制御装置の内、夫々の組の主制御弁を閉じる一方のカム
制御装置が、それに関連する組の主制御弁が予定の状態
になる筈の状態に達するまで、引続いて第１及び第２の
カム制御装置を交互に駆動し、前記関連１“る組が実際
に予定の状態になっ１＝かどうかを判定する工程から成
る。

この発明の更に別の特徴どして、蒸気タービンに蒸気を
取込む少なくとも第１組及び第２組の主制御弁、及び作
動順序で第１組及び第２組の主制御弁を夫々制御する少
なくとも第１及び第２のカム制御装置を持つ形式であっ
て、第１及び第２のカム制御装置がそれを独立に駆動す
る手段を含んでいる様な蒸気タービンの主制御弁を制御
する方法が、試験を開始する時の蒸気タービンの試験動
力基準を貯蔵し、該試験動力基準より夫々高い並びに低
い上側及び下側の閾値を発生し、動力用ノｊが上側の閾
値を越えるか、下側の閾値より小さくなるかの内の一方
になる量だけ変化するまで、第１のカム制御装置の独立
に駆動刃る手段をそれに関連する組の主制御弁の開閉の
内の一方を行う第１の方向に駆動すると共に第２のカム
制御装置の独立に駆動する手段を不動状態に保ち、その
後、動力出力が上側の閾値を越えるか、下側の閾値より
小さくなるかの内の他方になる量だけ変化するまで、第
１のカム制御装置を不動状態に保つと共に、第２のカム
制御装置の独立に駆動する手段をそれに関連する組の主
制御弁の開閉の内の他方を行う第２の方向に駆動し、第
１及び第２のカム制御装置の予定の状態が達成されるま
で、動力出力を上側及び下側の閾値の範囲内に保ちなが
ら、第１及び第２のカム制御装置を引続いて交互に駆動
し、予定の状態が実際に達成されたことを判定する工程
から成る。

簡単に云うと、この発明は蒸気タービンの連動式のカム
作動の主制御弁の閉塞を試験する試験装置及び方法を提
供する。この発明では、上側の一組の主制御弁のカム作
動は、下側の一組の主制御弁のカム作動と分ける。主制
御弁を試験する為、タービンの動力用ノｊを監視しなが
ら、１つの組の主制御弁を開く方向又は閉じる方向に作
動づる手段を設ける。動ノコ出力が予定量だけ変化した
時、最初に作動した一組の主制御弁を停止し、タービン
の動力出力が反対向きに予定量だけ変化するまで、他方
の一組の主制御弁を反対向きに作動する。

一方の組を増分的に閉じながら、他方の紺を増分的に開
く過程は、閉じる方向に動かされる組の主制御弁が完全
に閉じるまで続Ｇノる。聞かれる組の主制御弁に供給さ
れる蒸気の量が、閉じる組の主制御弁が実際に閉じてい
るかどうかを示す。前に開いた主制御弁を、それらが完
全に閉じるまで、増分的に調節し、こういう主制御弁を
増分的に作動する合間に、閉じつ）ある組が実際に閉じ
るまで、前に閉じた主制御弁を、聞く方向に調節するこ
とにより、この試験を反対向きに続けることが出来る。

現在の試験結果を比較する為のベースライン・データに
対する試験記憶装置を設けることが出来る。

この発明の上記並びにその他の目的、特徴及び利点は、
以下図面について説明する所から、明らかになろう。図
面全体にわたり、同様な部分には同じ参照数字を用いて
いる。

実施例の記載 第１図には、蒸気タービンの内、この発明を理解するの
に必要な部分が非常に簡略にした図で示されている。第
１段ノズル１０の環状配列が、発電機１２を駆動する高
圧タービン１１の羽根又はパケット（図に示してない）
に対して蒸気を送出す、第１段ノズル１０は半円形の上
側の円弧１３及び半円形の下側の円弧１４に分割され”
Ｃいる。更に、半円形の上側の円弧１３は３つのノズル
小集合■、■及び■に分けられている。同様に、下側の
円弧１４が３つのノズル小集合ＩＬＶ及びＶｌに分けら
れている。

高圧蒸気が普通のボイラー（図に示してない）から配管
１６を介して上側蒸気室１８及び下側蒸気室２０に送出
される。３つの上側主制御弁２２．２４．２Ｇが、上側
蒸気室１８からの蒸気の、ノズル小集合■、■及び■の
夫々に対Ｊ−る供給を個別に制御する。上側カム制御装
置２８は、例えば米国特許第４，０８２，１１５号に記
載されているカム制御弁作動装置と同様であってよいが
、機械的なリンク３０．３２’返３４を介して、上側主
制御弁２２．２４．２６を夫々成る順序で機械的に作動
する上側カム制御装置２８は、タービン制御装置３８か
ら線３６を介して送られる制御信号に応答して作動され
る。

３つの下側主制御弁４０．４２．４４が、下側蒸気室２
０からの蒸気の、夫々ノズル小集合ＩＬＶ及びＶｌに対
する供給を個別に制御する。下側カム制御装置４６は、
上側カム制御装置２８と同じであることが好ましいが、
機械的なリンク４８．５０．５２を介して、下側主制御
弁４０．４２．４４を夫々成る順序で機械的に作動する
。下側カム制御装置４６は、タービン制御装置３８から
線５４を介して送られる制御信号に応答して作動される
。

タービン制御装置３８が、例えば蒸気タービンによって
駆動される発電機のワット数で表わした出力電力で測定
される蒸気タービンの出力動力を表わ、す帰還信号を線
５６から受取る。

説明を全うする為、タービン制御装置３８が線５１に接
続されることが示されている。タービン制御装置は線５
７に、蒸気タービンの他の部分に対する制御信号を発生
ずると共に、伯の部分からの指令及び帰還信号を受取る
。この発明では、蒸気タービンの他の部分は普通であっ
て、この発明を十分開示する為に説明する必要はないと
考える。この為、制御装置３８が蒸気タービンの上に述
べた様な他の部分と相互作用刃ることを述べる以上に、
それらを説明することはしない。

正常の運転中、上側カム制御装置２８及び下側カム制御
装置４６が協調して駆動され、タービンの負荷を略直線
的に増減する。この様な直線的な駆動を達成する為、上
側及び下側カム制御装＠２８．４６にあるカムの輪郭は
、上側及び下側主制御弁２２．２４．２６．４０．４２
．４４の普通の弁特性の大体逆になる様な形になってい
る。即ち、弁の行程の約４０％で９０％という多くの蒸
気を送出す様な普通の弁の特性に対抗して、カムの輪郭
は、口あけ（クラック・オープン）の後のカムの所定の
回転に対して、最初は関連する弁をごく僅かだけ開き、
弁が更に間かれる様になるにつれて、カムの所定の回転
に対して聞く割合を大きくする様な形になっている。

この様なカム制御装置を提供するきっかけとなったのは
、比較的簡単なハードウェアを用いてこの様に直線化効
果が得られることである。

例えばカムの位置及び弁作動装置の流体圧力を示す帰還
信号を、上側及び下側カム制御装置２８．４６からター
ビン制御装置３８に帰還することが出来ることを示す為
に、線３６．５４に両矢印が付せられている。

第２図には、始動順序の間、ノズルの小集会■乃至ｖ１
に夫々蒸気を供給する上側及び下側主制御弁２２．２４
．２６．４０．４２．４４の普通の協調のとれた作動の
１つのパターンが示されている。この始動順序は第２図
の左側から始まり、そこでは全ての蒸気が遮断されてお
り、右側で終る。この右側では、６つのノズルの小集合
全部に対して蒸気が全開になる。第２図の横軸は上側及
び下側のカム制御装置２８．４６のカム（図に示してな
い）の回転の単位で表わしており、こ）では、両方のカ
ム制御装置は同じ角度で回転する様に機械的に固着され
ているとみなりことが出来る。縦軸は毎分ボンド数で表
わした蒸気の質量流量を表わす。この図の左側の完全な
オフ状態から始まって、上側主制御弁２４が口ありし、
漸進的に聞かれて、上側及び下側カム制御装置２８．４
６にある７Ｊムの回転の第１期間Ｃ１の間、上側の円弧
１３の中心にあるノズルの小集合■に対し、全体的に直
線的な傾斜５８で蒸気を送込む。上側主制御弁２４がそ
の最大流量容量に近い流量を送出している期間Ｃ１の終
りに、上側主制御弁２４を介して行われる蒸気の送出し
の屈曲点６０が起る。次の期間Ｃ２の間、上側主制御弁
２４が引続いて聞き、この時ノズルの小集合■を通る蒸
気の流量は若干増加し、この時、全′開の上側主制御弁
２４の前後の圧力降下は最低値に下がる。

ノズルの小集合■を通る蒸気の流量が屈曲点６０に達す
るのと同時に、下側主制御弁４２を口ありし、漸進的に
聞いて、上側及び下側カム制御装置２８．４６にある７
Ｊムの回転の期間Ｃ２の間、下側の円弧１４の中心にあ
るノズルの小集合■に対し、全体的に直線の傾斜６２に
沿って蒸気を絞る。ノズルの小集合Ｖを通る蒸気の流量
は、カム回転期間Ｃ２の終りに屈曲点６４に達する。カ
ム回転期間Ｃ３の間、下側主制御弁４２は引続いて全開
に向って進む。

次に口あけて漸進的に開かれる主制御弁は、カム回転期
間Ｃ３の間に、上側の円弧１３内にあるノズルの小集合
工に蒸気を供給する上側主制御弁２２である。その後、
下側主制御弁４０が口あけし、漸進的に開かれ−Ｃ１ノ
ズルの小集合ＩＶに蒸気を供給する。第１図から判る様
に、ノズルの小集合ＩＶは、カム回転期間Ｃ４の間、ノ
ズルの小集合■と直径上で向い合っている。最後に、下
側主制御弁２６が口あけし、漸進的に開かれ、その後下
側主制御弁４４が口ありして、漸進的に聞かれて、７Ｊ
ム回転期間Ｃ５及びＣ６の間、夫々ノズルの小集合■及
びＶｌに対して、蒸気を供給する。カム回転期間Ｃ７の
間、下側主制御弁４４は全開になるまで引続いて聞かれ
る。そうなった点で、一杯の蒸気の流量が第１段ノズル
１０に送出される。

第３図を見れば、カム回転期間Ｃ１乃至Ｃ６の間の蒸気
の合計質量流量は全体的に連続的な傾斜になっているこ
とが認められよう。相次ぐ各々の弁の作動は、その前の
弁が蒸気の流量を直線的に増加し続けることが出来なく
なった点で開始される様な順序になっている。

上に述べたのは、上側及び下側のカム制御装置２８．４
６が協調して回転する為に固着されているとみなしても
よい場合、第１段ノズル１Ｃに完全なオフ状態から完全
なオン状態まで蒸気を供給する普通の順序を表ねず。然
し、この発明の実施例では、タービン制御装置３８は、
試験の目的の為に、上側及び下側のカム制御装＠２８．
４６の作動を別々に且つ独立に制御することが出来る。

普通の運転の場合の７Ｊムの動作順序の為、上側のカム
制御装置２８又は下側のカム制御装置４６の何れかが他
方から独立して作動された時、カムの回転と蒸気の流量
の間の１対１の対応関係が失われる。即ち、上側主制御
弁２２．２４．２６は互いに隣接した順序で口あけして
開かれるのではなく、それらの作動は、中間に下側主制
御弁４０．４２．４４の作動が入ることによって隔てら
れる。この為、上側のカム制御装置２８だりを駆動して
ノズルの小集合■、■及び■を介しての蒸気の送出しを
制御する場合、その結果前られる蒸気の流量とカムの角
度との関係は第４図に示す様になる。この時、下側主制
御弁２４が間き、その結果、ノズルの小集合■に対する
蒸気の流量が増加する為に、カム回転期間Ｃ１の間、蒸
気流量が直線的に増加する。然し、カム回転期間Ｃ２で
は、蒸気流量の増加は、あるとしても殆んどない。これ
は、この期間は、下側主制御弁４２及び下側の円弧１４
にあるノズルの小集合■を介して蒸気を送出す為にとっ
である期間であるからである。平坦期間６６の後、カム
回転期間Ｃ３の間、カム回転期間Ｃ４の初めに屈曲点６
０′　にぶつかるまで、ノズルの小集合■を介して蒸気
の送出しが開始され、別の直線的な傾斜５８′　が出来
る。カム回転期間Ｃ４の間は蒸気の流量が再び略一定で
あり、その後カム回転期間Ｃ５の間の最後の直線的な傾
斜５８″がある。

下側のカム制御装置４６だけを作動したことによる蒸気
の流量は、１つのカム回転期間だ（Ｊ右へずれるごとを
別にづれば、第４図に示すグラフと同様である。

この発明では、上側のカム制御装置４８及び下側のカム
制御装置４６を独立に制御Ｉすることが出来ることを活
用して、負荷時の蒸気タービンの主制御弁の試験を行う
ことが可能であることが判った。

一般的に、負荷はタービンの最大負荷の半分より小さく
なければならない。即ち、上側のカム制御装置２８及び
下側のカム制御装置４６にあるカムが固着されて協調し
て回転する時の普通の運転では、カムの回転はカム回転
期間ＣＩ　Ｃ２又はＣ３の内の何処かにある。タービン
の負荷が最大負荷の丁度半分より少し少ない場合、カム
の回転はカム回転期間Ｃ３にあり、上側主制御弁２４及
び下側主制御弁４２は全開であって、ノズルの小集合■
及び■に対して最大の蒸気・の流量を送出し、上側主制
御弁２２は部分的に絞って、ノズルの小集合■に対して
最大より少ない流量を送出す。

試験は手動制御又は自動制御の何れかによって行うこと
が出来る。上側カム制御装置２８又は外側のカム制御装
置４６の内の一方を閉じる方向に作動し、その間、線５
６を介してタービン制ｔ２Ｄ装置３８に帰還される発電
機の出力電力の変化を監視づる。

出力電力が例えば約５％という様な予定量だけ減少した
時、閉じる方向の作動を停止し、他方のカム制御装置を
開く方向に作動すると共に、再び出力電力の増加を監視
する。出力電力がちとの電力出力に対して例えば約５％
という様な予定量だ（〕増加した時、増加する向きの動
きを停止り゛る。初めのカム制御装置を再び閉じる方向
に作動し、その時再び出力電力を監視し、出力電力がち
との電力出力から予定量だけ減少した時、再び停止Ｊる
。

閉じる方向に作動される組が完全に閉じるまで、−組の
主制御弁を閉じ、別の一組を聞くという過程を交互に続
ける。この−組の主制御弁の内の１つ又はその作動装置
に故障又は誤動作があって、完全に閉じて密封すること
が出来ない場合、開く方向に動かされる組の主制御弁が
、発生される出力電力に対応する開放状態に達すること
が出来ない事実によって明らかになる。

カムの回転の成る領域では、蒸気流量に変化を生ぜずに
、夫々のカムを比較的大きな角度範囲にわたって回転し
なければならないことが認められよう。上に述べた試験
制御順序はこういう非直線性に対処する。

上に述べＩｃ試験手順を実行する為に用いることの出来
る１つの回路が、第５図に示す試験制御装置６８である
。試験制御装置６８はタービン制御装置３Ｂの中に入っ
ているのが便宜であり、普通の手段によって適当な信号
を供給する。こ）では、試験制御装置６８がタービンの
制御装置に入っている場合を示１−０当業者であれば、
タービン制御装置３８には、この発明を完全に開示する
為に図面に示し或いは説明する必要もない他の多数の制
御信号並びに応答が接続されていることが理解されよう
。

第５図で、試験開始信号が線７０を介して試験順序化器
７２及び試験動力基準貯蔵装置７４に印加される。試験
開始信号は、例えば手動スイッチ又はディジタル処理装
置等の任意の便利な方法によって発生される。線５６の
発電機の出力電力信号が試験動力基準貯蔵装置７４の入
力、試験記憶装置７６の１つの入力、比較器７８の負の
入ノｊ１及び第２の比較器８０の正の入力に印加される
。

試験動力基準貯蔵装置７４は、試験開始信号を受取った
時に存在する発電機の出力電力信号の値を貯蔵し、この
値を線８２を介して加算器８４．８Ｇの正の入力に印加
する。オフセット電圧が加算器８４の第２の正の入力及
び加算器８６の負の入力に印加される。加算器８４の出
力が比較器７８の正の人力に印１１０される。１４１１
算器８６の出力が比較器８０の負の人力に印加される。

比較器７８の出力が７リツプ７０ツブ８８のセット入ノ
ｊｓに印加される。比較器８０の出力がフリップフロッ
プ８８のリセット人力１（に印加される。フリップフロ
ップ８８の直接出力がアンド・ゲート９２．９４０入力
に印加される。フリップフロップ８８の反転出力がアン
ド・ゲー１へ９０．９６の入力に印加される。

上側主制御弁２２．２４．２６を閉じること及び下側主
制御弁４０．４２．４４を聞くことを指示する試験順序
化器７２の第１の出力が、線１００を介してアンド・ゲ
ー１−９０．９４の入力に印加される。上側主制御弁２
２．２４．２６を聞くこと及び下側主制御弁４０．４２
．４４を閉じることを指示する試験順序化器７２の第２
の出力が線１０２を介してアンド・ゲート９２．９６に
印加される。

試験記憶装置７６は線３６．５４から、カム位置信号及
びカム作動装置の圧力帰還信号をも受取る。随意選択に
より、試験記憶装置は、例えば陰極線管又（まプリンタ
の様な普通の表示装置９８に対する出力を発生゛する。

動作について説明すると、試験開始信号を受取っｌこ時
、試＃、ｆｌｌ力基準貯蔵装置７４が線５６にその面出
る発電機の出力電力信号の値を、試験の残りの部分の間
、制御用の基準として貯蔵する。加算器８４．８６が、
オフヒツト電圧に害しい値を貯蔵された発電機の出力型
ノコ信号に加算し、或いはこの値を出力電力信号から減
算して、タービン出力を制御づ−る為の上限及び下限を
夫々発生ずる。試験順序化器７２が出力線１００又は１
０２の内の一方に試験順序信号を発生し、これが上側の
カム制御装置２８又は下側のカム制御装置４６の内の一
方をイ」能して、それに関連した主制御弁を聞く方面に
動かすと共に、他方のカム制御装置によってその主制御
弁を閉じる方向に動かず。説明の便宜の為、最初、線１
００に信号が発生され、上側主制御弁２２．２４．２６
を閉じること並びに下側主制御弁４０．４２．４４を聞
くことを付能したと仮定する。

線１００の信号が各々のアンド・ゲート９０．９４の一
方の入力を付能する。アンド・ゲート９０．９４の内の
１つの他方の人力がフリップフロップ８８の出力によっ
て付能される。アンド・ゲート９０．９４の内の他方の
他方の入力が７リツプフロツプ８８の反転出力によって
禁止される。最初、フリップフロップ８８がリセットさ
れていて、その反転出力がアンド・ゲート９０の第２の
入力をイ（能するど仮定する。フリップ７０ツブ８８の
直接出ツノがアンド・ゲート９４の第２の入力を禁止す
る。アンド・ゲート９０がその出力線３６ａに付能信号
を発生し、これが上側のカム制御装置２８が閉じる方向
に動き始めることが出来る様にする。この時、アンド・
ゲート９４の禁止出力は、下側のカム制御装置４６の作
動を防止づる。

上側主制御弁２２．２４．２６の閉塞が、発電機の出力
ミノｊ信号が比較器８０に印加された低い方、の基準信
号より低く下がる位に十分進むと、直ちに比較器８０の
出力が高から低に切換わる。これがフリップフロップ８
８をレット状態に１へリガし、この時その反転出力から
の何曲信号がなくなり、その直接出力からアンド・ゲー
ト９４の第２の入力にイ４能信号が印加される。前に上
側主制御弁を閉じる方向に上側のカム制御装置２８を移
動することが出来る様に線３６ａに印加された何曲信号
がなくなり、この為、上側主制御弁の閉塞が停止する。

アンド・ゲート９４が線５４ａに何曲信号を発生し、こ
れが下側のカム制御装置４６を何曲して、そのカムを下
側主制御弁４０．４２．４４を聞く方向に回転させる。

線５６の発電機の出力電力信号が比較器７８に印加され
る上側の閾値を越えるまで、この何曲信号が保たれる。

発電機の出力ミノｊ信号が上側の閾値を越えると、比較
器７８の出力が低に切換わる。これがフリップフロップ
８８をリセットし、こうして下側主制御弁をそれ以上開
くことを停止すると共に、上側主制御弁を更に閉じるこ
とが出来る様にする。

上側のカム制御装置２８のカムの位置が、それに関連し
た全ての上側主制御弁が閉じている筈であることを知ら
せるまで、上に述べた順序を続ける。

発生される出力電力及び下側のカム制ｔｉｌｌｌ　Ｈ＠
　４６にあるカムの位置が判っていれば、下側のカム制
御装置４６にあるカムの位置と試験記憶装置７６にある
ベースライン・データとの比較から、全ての上側主制御
弁２２．２４．２６が実際に閉じて密封されているかど
うかが判る。この情報を表示装置９８を用いてオペレー
タに伝えることが出来る。

一旦上側主制御弁の閉塞が確認されたら、試験順序化器
７２が線１０２を介してアンド・ゲート９２．９６に何
曲信号を印加する。この何曲信号は、下側主制御弁４０
．４２．４４の閉塞並びに密封が、順序のこの部分の終
りに、上側のカム制御装置２８にあるカムの位置によっ
て確認されるまで、上側及び下側主制御弁の位置を開放
及び閉塞に逆転することが出来る様にする。

試験順序の間のタービンのこの他の測定可能な属性を用
いて、正しい弁の作動が達成されたかどうかを判定する
ことが出来る。この様な他の属性の１つの表示として、
第５図は試験記憶装置７６に印加されるカム作動装置の
圧力を示している。試験記憶装置７６がこういう属性を
そのベースラインの値と比較して、表示装置９８に異常
の存在を表示する。

試験記憶装置７６に対するベースライン・データは任意
の便利な方法でめ、任意の便利な媒質に貯蔵することが
出来る。例えば、試験記憶装置７６は、新しい設備のベ
ースライン運転の際にベースライン・パラメータを貯蔵
するディジタル記憶装置であってよい。或いはベースラ
イン・データは技術仕様書に従って入カタ−ることか出
来る。更に試験記憶装置１６は、装置の正常又は不良を
示すパラメータの関連した値を記載した印刷文書の形に
することが出来る。この場合、オペレータが測定パラメ
ータを印刷文書のデータと比較して、その判断出力を出
す。

試験記憶装置７６に比較的広範なベースライン・データ
が入っている場合、更に細かな試験結果が得られる。例
えば、上側及び下側のカム制御装置２８．４６にあるカ
ムの位置の任意の組合せに対する予想出力電力が試験記
憶装＠７６に入っていれば、問題のカムが、不良の弁が
その蒸気の流量を絞っている筈の角度領域に達している
のに、そうしない場合、試験記憶装置の比較から、この
ことが判る。一層豊富なベースライン・データの配列が
利用出来れば、例えば弁作動装置の圧ツノの様な他のパ
ラメータに対しても、同様な試験の感度を持たせること
が出来る。この様なベースライン・データは、例えば、
その内容を経験データと比較する試験記憶装置にディジ
タル形に貯蔵されｌこルックアップ・テーブルの形にす
ることが出来る。ベースライン・データからの偏差は、
１つ又は更に多くの故障の表示とみなすことが出来る。

この発明の装置を利用し得る任意の技術を用いて構成し
ても、この発明の範囲を逸脱しない。例えば試験制御装
＠６８は、個別部品又は集積部品の何れかを用いて構成
されるアナログ形又はディジタル形装置であってよい。

第６図に示す好ましい実施例では、タービン制御装置３
８はディジタル装置であることが好ましい。最も好まし
い実施例では、試験制御装置６８の多くの機能がマイク
ロプロセッサによつ−Ｃ実施される。上側及び下側のカ
ム制御装置２８．４６もディジタル装置又はアナログ装
置によって作動することが出来る。カム制御機能を実施
する上で実証されたハードウェアを利用出来ることを活
用“する為、例えば第６図に示す様に、前掲米国特許に
記載されている様な形式の普通のカム制御装置を用いる
ことが出来る。普通の様に、上側主制御弁２２．２４．
２６は、夫々の弁の位置に関係覆る電気信号を発生する
位置変換器（図に示してない）を含んでおり、この信号
が線１０４を介して上側のカム制御装置２８に帰還され
る。同様に、上側主制御弁４０．４２．４４の位置が線
１０６を介して下側のカム制御装置４Ｇに知らされる。

ワット数変換器１０８が発電機の出力電力を感知して、
前に述べた様に、線５４を介してタービン制御装＠３８
にそれを印加する。

タービン制御装置３８に使われるディジタル処理装置に
は、任意の便利な動作順序を用いることが出来る。この
様な順序の１例が第７Ａ図乃至第７Ｅ図のフローチャー
トに示されている。以上の説明から、第７Ａ図乃至第７
Ｅ図のフローチャートは自ずと明らかであるから、それ
については特に説明しない。

図面についてこの発明の好ましい実施例を説明したが、
この発明はこの実施例そのものに制約されるものではな
く、当業者であれば、この発明の範囲内で、種々の変更
を加えることが出来ることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例による蒸気タービンの主制
御弁装置の略図、第２図は制御カムの角度の関数として
第１図のノズルの小集合の蒸気質量流量に対する個々の
寄与を表わす一連の曲線を示タグラフ、第３図は第２図
の蒸気質量流量の個別の寄与によって１ｑられる全体の
蒸気流量を表わす曲線のグラフ、第４図は第１図の上側
の円弧内にあるノズルの小集合によって発生される合計
蒸気流量を表ね１曲線のグラフ、第５図はこの発明の１
実施例による試験制御装置の論理図、第６図はこの発明
の１実施例でディジタル形部品及びアナログ形部品の間
の区切りを示１１Ｕツク図兼略図、第７Ａ図乃至第７Ｅ
図はこの発明のディジタル形の機能を制御するのに適し
た計算機のプログラムを示すフローチャートである。 主な符号の説明 ２２、２４．２Ｇ、　４０．４２．４４：主制御弁、２
８．４６：カム制御装置、 ３８：タービン制御装置、 ５６：饋遠線。 特Ｗ［出願人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）蒸気タービンに蒸気を取込む少なくとも第１組及び
   第２組の主制御弁、及び作動順序で前記第１組及び第２
   組の主制御弁を夫々制御する少なくとも第１及び第２の
   カム制御装置を持つ形べの蒸気タービンの主制御弁を試
   験する装置に於いて、前記第１組の主制御弁の開閉の内
   の一方を行う第１の方向に前記第１のカム制御装置を駆
   動すると共に、前記蒸気タービンの出力に第１の方向の
   第１の予定量の第１の変化が起るまで、前記第２のカム
   制御装置を不動状態に保つ第１の手段と、前記第２組の
   主制御弁の開閉の内の他方を行う第２の方向に前記第２
   のカム制御装置を駆動すると共に、前記蒸気タービンの
   出力に前記第１の方向と反対の第２の方向の第２の予定
   量の第２の変化が起るまで、前記第１のカム制御装置を
   不動状態に保つ第２の手段とを有し、前記第１及び第２
   のカム制御装置の内、夫々−組の主制御弁を閉じる一方
   のカム制御装置が、それに関連した１組の主制御弁が予
   定の状態になるべき状態に達するまで、前記第１及び第
   ２の手段が交互に作動する様に作用し、更に、前記関連
   する組が実際に前記予定の状態にあるかどうかを判定す
   る手段を有づる装置。 ２、特許請求の範囲１）に記載した蒸気タービンの主制
   御弁を試験する装置に於いて、前記予定の状態が完全に
   閉じた状態である装置。 ３〉特許請求の範囲２）に記載した蒸気タービンの主制
   御弁を試験する装置に於いて、前記判定する手段が、前
   記第１及び第２のカム制御装置の内、開放を司る一方の
   カム制御装置の状態が、完全に閉じた状態にあるべぎ全
   での主制御弁の完全に閉じた位置に対する適正な位置に
   あるかどうかを判定する手段を含んでいる装置。 ４）特許請求の範囲１）に記載した蒸気タービンの主制
   御弁を試験する装置に於いて、前記蒸気タービンの出力
   が動力出力である装置。 ５）特許請求の範１１１１４）に記載した蒸気タービン
   の主制御弁を試験する装置に於いて、前記第１の予定量
   が、試験が開始する時に存在した動力出力に対する前記
   動力出力の予定の減少である装置。 ６）特許請求の範囲４）に記載した蒸気タービンの主制
   御弁を試験Ｊる装置に於いて、前記第２の予定量が、試
   験を開始する時に存在した動力出力に対する予定の増加
   である装置。 ７）特許請求の範囲１）に記載した蒸気タービンの主制
   御弁を試験”リ−る装置に於いて、前記判定する手段が
   、前記第１のカム制御装置の位置、前記第２のカム制御
   装置の位置及び前記蒸気タービンの出力の内の少なくと
   も２つを関係づけるルックアップ・テーブルを含んでい
   る装置。 ８）特許請求の範囲１）に記載した蒸気タービンの主制
   御弁を試験する装置に於いて、前記判定する手段が、前
   記第１及び第２のカム制御装置の内の少なくとも一方に
   関係する作動装置の流体圧力を含んでいる装置。 ９）特許請求の範囲１）に記載した蒸気タービンの主制
   御弁を試験する装置に於いて、前記第１の手段、前記第
   ２の手段及び前記判定りる手段の内の少なくとも１つが
   ディジタル計紳機を含ｌυでいる装置。 １０）特許請求の範囲９）に記載した蒸気タービンの主
   制御弁を試験する装置に於いて、前記ディジタル計算機
   がマイクロプロセッサである装置。 １１）蒸気タービンに蒸気を取込む少なくとも第１組及
   び第２組の主制御弁、及び作動順序で前記第１組及び第
   ２組の主制御弁を夫々制御する少なくとも第１及び第２
   のカム制御装置を持つ形式であって、該第１及び第２の
   カム制御装置がそれを独立に駆動する手段を含んでいる
   様な蒸気タービンの主制御弁を試験する試験制御装置に
   於いて、試験を開始する時の蒸気タービンの試験動力基
   準を貯蔵する手段と、試験動力基準の夫々上下の上側及
   び下側閾値を発生する手段と、前記動力出力が、前記上
   側の閾値を越えるか前記下側の閾値より小さくなるかの
   一方になる量だ【プ変化覆るまで、前記第２のカム制御
   装置の独立に駆動づる手段を不動状態に保ちながら、前
   記第１のカム制御装置の独立に駆動する手段を、それに
   関連した組の主制御弁の開閉の内の一方を行う第１の方
   向に駆動し、その後、前記動力出力が、前記上側の閾値
   を越えるか、前記下側の閾値より小さくなるかの他方に
   なる量だけ変化するまで、前記第１のカム制御装置を不
   動状態に保ちながら、前記第２のカム制御装置の独立に
   駆動する手段を、それに関連した組の主制御弁の開閉の
   内の他方を行う第２の方向に駆動する論理手段とを有し
   、該論理手段は、前記第１及び第２のカム制御装置の予
   定の状態が達成されるまで、前記動力出力を前記上側及
   び下側の閾値内に保ちながら、前記第１及び第２のカム
   制御装置を引続いて交互に駆動する様に作用し、更に、
   前記予定の状態が実際に達成されたことを判定する手段
   を有する試験制御装置。 １２、特許請求の範囲１１）に記載した試験制御装置に
   於いて、前記予定の状態が一方の組の主制御弁の全部の
   閉鎖を含んでいる試験制御装置。 １３）特許請求の範囲１１）に記載した試験制御装置に
   於いて、前記判定する手段が、前記第１のカム制御装置
   の位置、前記第２のカム制御装置の位置及び前記動力出
   力の内の少なくとも２者を関係づけるベースライン・デ
   ータを持つ試験記憶装置を含んでいる試験制御装置。 １４）特許請求の範囲１３）に記載した試験制御装置に
   於いて、前記試験記憶装置が書かれた文書を含んでいる
   試験制御装置。 １５）特許請求の範囲１３）に記載した試験制御装置に
   於いて、前記試験記憶装置がルックアップ・テーブルを
   含んでいる試験制御装置。 １６）特許請求の範囲１５）に記載した試験制御装置に
   於いて、前記ルックシップ・テーブルがディジタル形に
   貯蔵されたルックアップ・テーブルを含Ｉυでいる試験
   制御装置。 １７）特許請求の範囲１５）に記載した試験制御装置に
   於いて、前記判定する手段が、前記少なくとも２者と前
   記ルックアップ・テーブルにあるそのベースラインの値
   の比較を表示する様に作用する表示装置を含んでいる試
   験制御装置。 １８）特許請求の範囲１１）に記載した試験制ｌ１ｌ−
   置に於いて、少なくとも前記論理手段がディジタル処理
   装置を含んでいる試験制御装置。 １９）特許請求の範１ｌＩ１１８）に記載した試験制御
   装置に於いて、前記ディジタル処理装置が、前記第１の
   カム制御装置及び前記第２のカム制御装置の位置、及び
   前記動力出力の内の少なくとも２者を関係づけるベース
   ライン・データを持つ試験記憶装置を含んでいる試験制
   御装置。 ２、特許請求の範囲１９）に記載しｌ〔試験制御装置に
   於いて、前記試験記憶装置がルックアップ・テーブルを
   含んでいる試験制御装置。 ２、特許請求の範囲２０）に記載した試験制御装置に於
   いて、前記判定する手段が、前記少なくとも２者と前記
   ルックアップ・テーブルにあるそのベースラインの値の
   比較を表示する様に作用する表示装置を含／υでいる試
   験制御装置。 ２２）特許′「請求の範囲１８〉に記載した試験制御装
   置に於いて、前記ディジタル処理装置がマイクロプロセ
   ッサを含んでいる試験制御装置。 ２３）蒸気タービンに蒸気を取込む少なくとも第１組及
   び第２組の主制御弁、及び作動順序で前記第１組及び第
   ２組の主制御弁を夫々制御する少なくとも第１及び第２
   のカム制御装置を持つ形式の蒸気タービンの主制御弁を
   試験する方法に於いて、前記蒸気タービンの出力に第１
   の方向の第１の予定量の第１の変化が起るまで、前記第
   １のカム制御装置を前記第１組の主制御弁の開閉の内の
   一方を行う第１の方向に駆動すると共に前記第２のカム
   制御装置を不動状態に保ち、前記蒸気タービンの出力に
   前記第１の方向と反対の第２の方向の第２の予定量の第
   ２の変化が起るまで、前記第２のカム制御装置を前記第
   ２組の主制御弁の開閉の内の他方を行う第２の方向に駆
   動Ｊると共に前記第１のカム制御装置を不動状態に保ち
   、前記第１及び第２のカム制御装置の内、夫々の組の主
   制御弁を閉じる一方のカム制御装置が、それに関連した
   組の主制御弁が予定の状態になるべき状態に達するまで
   、前記第１及び第２のカム制御装置を引続いて交互に駆
   動し、前記関係する組が実際に前記予定の状態にあるか
   どうかを判定する工程から成る方法。 ２４）蒸気タービンに蒸気を取込む少なくとも第１組及
   び第２組の主制御弁、及び作動順序で前記第１組及び第
   ２組の主制御弁を夫々制御する少なくとも第１及び第２
   のカム制御装置を持つ形式であって、該第１及び第２の
   カム制御装置がそれを独立に駆動する手段を含んでいる
   蒸気タービンの主制御弁を試験する方法に於いて、試験
   を開始する時の前記蒸気タービンの試験動力基準を貯蔵
   し、該試験動力基準より夫々高い並びに低い上側及び下
   側の閾値を発生し、前記動ツＪ出力が前記上側の閾値を
   越えるか、前記下側の閾値より小さくなるかの内の一方
   になる量だけ変化するまで、前記第２のカム制御装置の
   独立に駆動する手段を不動状態に保ちながら、前記第１
   のカム制御装置の独立に駆動する手段を、それに関連し
   た組の主制御弁の開閉の内の一方を行う第１の方向に駆
   動し、その後、前記動力出力が前記上側の閾値を越える
   か、前記下側の閾値より小さくなるかの他方になる量だ
   け変化するまで、前記第１のカム制御装置を不動状態に
   保ちながら、前記第２のカム制御装置の独立に駆動する
   手段をそれに関連する組の主制御弁の開閉の内の他方を
   行う第２の方向に駆動し、前記第１及び第２のカム制御
   装置の予定の状態が達成されるまで、前記動力出力を前
   記上側及び下側の閾値内に保ちながら、前記第１及び第
   ２のカム制御装置を引続いて交互に駆動し、前記予定の
   状態が実際に達成されたことを判定する工程から成る方
   法。