JP3468854B2 - タービン制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力・火力等の蒸気
タービンの蒸気弁を制御するタービン制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１に原子力発電所における蒸気ター
ビン系統の一例を示す。

【０００３】蒸気発生器１で発生した蒸気は、タービン
運転中、全開となっている主蒸気止め弁２を通して、蒸
気加減弁３に入り、この蒸気加減弁３の開度により調整
された蒸気量が、タービン４に入る。そして、タービン
４で仕事を終えた蒸気は復水器５に排出されて復水系へ
回収される。

【０００４】タービン４の軸端には発電機６が直結さ
れ、タービンで得た機械出力が電気出力に変換されて負
荷７に電気を供給する。また、タービン４の軸端側には
タービン速度に比例した速度信号Ｓ２を検出するため速
度検出器４Ｓを設置している。

【０００５】一方、主蒸気止め弁２の手前からタービン
バイパス弁８を通して、復水器５に蒸気を排出する配管
がある。また、主蒸気止め弁２の手前にはタービン入口
蒸気圧力を検出する圧力検出手段９Ｗと圧力検出手段９
Ｎの二つが設置してある。

【０００６】これらの圧力検出手段９Ｗと圧力検出手段
９Ｎは、図１２に示す検出特性を有しており、圧力検出
手段９Ｗは変化し得る最低（０％）から最大（１００
％）の圧力値を０から１．０とする圧力値に比例した広
レンジ圧力信号ＰＷを出力する。また、圧力検出手段９
Ｎは通常運転中に制御に使用する狭い範囲、例えば、図
１２に示す例では４０％から７０％の圧力値を０から
１．０とする圧力値に比例した狭レンジ圧力信号ＰＮを
出力する。

【０００７】以上の蒸気タービン系統におけるタービン
制御装置の従来の実施例を図１３に示す。

【０００８】まず、タービン制御装置７０では、タービ
ンの速度・負荷設定手段１０により設定された速度・負
荷設定信号Ｓ１から速度検出器４Ｓにより検出したター
ビン速度信号Ｓ２が加算手段１１により差し引かれて得
られた速度偏差信号Ｓ３が、係数設定手段１２へ入力さ
れる。係数設定手段１２では速度偏差信号Ｓ３に対して
どの程度の割合でＣＶ流量を調整するかを設定し（これ
をＣＶ速度調定率と呼ぶ）、一般に、速度偏差信号Ｓ３
が定格タービン速度の略５％のときに、ＣＶ流量を１０
０％変化するように設定されて速度・負荷制御信号ＣＶ
１へ出力される。

【０００９】一方、広レンジ圧力信号ＰＷと狭レンジ圧
力信号ＰＮが圧力信号切替部１３へ入力して両者の信号
切替が行われ実圧力信号Ｐ１が出力される。

【００１０】すなわち、圧力信号切替部１３は、図１４
に示すように構成され、図１５を参照して説明すると、
まず、狭レンジ圧力信号ＰＮが係数設定手段１３ａへ入
力して、係数倍［本例では（７０−４０）÷１００＝
０．３］した信号ＰＮ−１が出力される。

【００１１】この係数倍した信号ＰＮ−１が信号発生手
段１３ｂによって発生した基準信号ＰＮ−２（本例では
４０％圧力に相当する信号）と加算手段１３ｃによって
加算されて狭レンジ圧力信号ＰＮ−３となり、広レンジ
圧力信号ＰＷと同じスケールの信号になる。

【００１２】レベル検出手段１３ｄでは、狭レンジを使
用する範囲を検出して条件信号ＰＮ−４を出力し、本例
では狭レンジ圧力信号ＰＮ−３が４３％以上、６７％以
下の時ＯＮ信号を出力する。

【００１３】そして、広レンジ圧力信号ＰＷと狭レンジ
圧力信号ＰＮ−３と条件信号ＰＮ−４とが切替手段１３
ｅへ入力し、条件信号ＰＮ−４がＯＮのときに、ａ−ｃ
間が接続されるように切替えられて、狭レンジ圧力信号
ＰＮ−３を実圧力信号Ｐ１とする。また、条件信号ＰＮ
−４がＯＦＦのときに、ｂ−ｃ間が接続されるように切
替えられ、広レンジ圧力信号ＰＷを実圧力信号Ｐ１とす
る。

【００１４】なお、このように狭レンジと広レンジの二
種類の圧力信号を使用するのは、後述するように、圧力
設定値と圧力信号の偏差値に比例してＣＶ流量の調整を
行うが、圧力偏差が数％（一般に原子力発電所では定格
の約５％）でＣＶ開度を全閉から全開にするような係数
で行うので、検出した圧力信号の誤差が制御に大きく影
響する。このため、通常運転時に使用する圧力信号の範
囲を高精度に検出するために狭レンジを使用する。

【００１５】また、広レンジの方は蒸気発生器１で蒸気
を発生し始めて零圧から通常運用となる定格圧力近辺に
なるまでのタービン制御を行う上で使用される。なお、
圧力信号がタービン制御装置７０に入力してからの演算
精度も制御に影響することになるが、一般にタービン制
御装置７０はディジタル処理により、圧力アナログ信号
を高ビット（例えば、１６ビット）のアナログ／ディジ
タル変換器を用いて取り込んでおり、制御には影響しな
い分解能と精度が得られるためこの点の問題はない。

【００１６】次に、図１３において、実圧力信号Ｐ１が
加算手段１５へ入力され、実圧力信号Ｐ１から圧力設定
手段１４により設定された圧力設定値Ｐ２が加算手段１
５により差し引いて得られた圧力偏差信号Ｐ３が係数設
定手段１６に入力される。

【００１７】係数設定手段１６は圧力偏差信号Ｐ３に対
してどの程度の割合でＣＶ流量を調整するかを設定する
もので（これを圧力調定率と呼ぶ）、一般に、圧力偏差
信号Ｐ３が定格のタービン入口蒸気圧力の略５％に対し
てＣＶ流量が１００％変化するように設定して圧力制御
信号ＣＶ２を出力する。

【００１８】続いて、速度・負荷制御信号ＣＶ１と圧力
制御信号ＣＶ２とが低値選択手段１７へ入力されて両者
の信号の低い方が選択されてＣＶ流量指令信号ＣＶ３と
して出力される。そして、このＣＶ流量指令信号ＣＶ３
が関数設定手段１８へ入力し、ＣＶ流量指令信号ＣＶ３
をＣＶ開度指令信号ＣＶ４に変換して出力する。この関
数は蒸気加減弁３の開度と通過蒸気流量が非線形特性を
有しているために図１６に示すように設定されＣＶ流量
指令信号ＣＶ３に対して実蒸気流量が直線比例するよう
にする。

【００１９】次に、ＣＶ開度指令信号ＣＶ４から蒸気加
減弁３の弁開度検出手段１９で検出したＣＶ実開度信号
ＣＶ５が加算手段２０によって差し引かれ得られたＣＶ
開度偏差信号ＣＶ６が増幅手段２１に入力する。増幅手
段２１は所定の増幅係数で増幅された信号ＣＶ７を最大
値制限手段２２に出力する。そして、最大値制限手段２
２では正極性偏差信号の最大値を制限した信号ＣＶ８を
弁操作手段２３へ入力してＣＶ開度の調節を行う。

【００２０】前述した弁操作手段２３は入力信号が正極
性のときには弁開方向に、負極性のときには弁閉方向に
変化し、また、信号の大きさに比例して弁の開閉速度が
変化する特性を有している。このため最大値制限手段２
２では正極性信号を制限することで弁の開方向変化率を
制限することが可能となる。

【００２１】また、弁の開方向変化率の制限する目的
は、弁操作手段２３は油圧信号により弁の開閉を行い、
弁を急激に開方向とする場合には、多くの油量を急激に
供給する必要があり油圧低下を回避するためである。

【００２２】すなわち、大容量タービンでは蒸気加減弁
３を複数有しており、複数の弁が急開動作をすると、油
圧が低下して、油圧低下によるタービントリップ保護が
作動してしまう可能性がある。このため、油圧が所定値
以下にならないように急開速度を制限するもので、一般
には弁全閉までを１０〜２０秒程度にしてある。

【００２３】なお、弁の閉方向については、タービン制
御の安全性を考慮して変化率制限をしていない。また、
閉方向については油量を抜く方向であるので油圧の低下
にはならない。

【００２４】原子力発電所の通常運転は、圧力制御運転
となっている。すなわち、図１３に示す速度・負荷制御
信号ＣＶ１が圧力制御信号ＣＶ２よりも大きな値となる
ように速度・負荷設定手段１０によって設定して、ＣＶ
流量指令信号ＣＶ３が圧力制御信号ＣＶ２となるように
している。そして、原子炉、すなわち、蒸気発生器１で
発生した蒸気量が変化すれば、タービン入口蒸気圧力が
変化するので、この圧力を圧力設定値一定となるように
ＣＶ開度を調節することによりタービン出力を変化させ
る運転となっている。

【００２５】ところが、発電機負荷７が減少してタービ
ン速度信号Ｓ２が上昇すると、速度・負荷制御信号ＣＶ
１が減少して圧力制御信号ＣＶ２よりも低い値になる。
この結果、蒸気加減弁３が絞られてタービン入口蒸気圧
力が上昇し、このまま放置しておくと規定圧力値を超え
て圧力高による原子炉スクラムに至ってしまう。

【００２６】そこで、次のように通常運転中には全閉と
なっているタービンバイパス弁８を開けて圧力一定とす
る制御が行われる。

【００２７】すなわち、圧力制御信号ＣＶ２からＣＶ流
量指令信号ＣＶ３が変化率制限手段２４を通して得られ
た信号ＣＶ９が加算手段２５により差し引かれ、この差
し引かれた信号ＴＢＶ１をＴＢＶ開度指令信号とする。

【００２８】なお、変化率制限手段２４は開方向信号の
最大変化率を制限するもので、前述したようにＣＶ開度
の開方向変化率制限に相当する流量指令の開方向変化率
の制限をするものである。

【００２９】次に、ＴＢＶ開度指令信号ＴＢＶ１からタ
ービンバイパス弁８の弁開度検出手段２６によって検出
されたＴＢＶ実開度信号ＴＢＶ２が加算手段２７により
差し引かれて得られた開度偏差信号ＴＢＶ３が増幅手段
２８で増幅されて増幅信号ＴＢＶ４となる。この増幅信
号ＴＢＶ４は弁操作手段２９に入力してＴＢＶ開度の調
節が行われる。

【００３０】なお、弁操作手段２９は蒸気加減弁３用の
弁操作手段２３と同等機能のため説明を省略する。ま
た、タービンバイパス弁８の弁操作手段も油圧により行
われているが急開／急閉しても油圧変動しないような構
造になっていることから弁の変化率制限は行われていな
い。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たタービン制御装置には、次のような二つの問題があ
る。

【００３２】その一つは、図１３に示す圧力信号切替部
１３によって広レンジと狭レンジの圧力信号を相互に切
替えているが、この切替えの際に圧力制御信号ＣＶ２が
大きく変動するという問題がある。

【００３３】具体的に説明すると、広レンジ圧力信号Ｐ
Ｗは狭レンジ圧力信号ＰＮよりも蒸気圧力値に対する検
出誤差が大きい。これは、例えば、図１７に示すような
特性で、蒸気圧力値に対して広レンジ圧力信号ＰＷが約
０．１だけ高めに信号を出力すると、図１８に示すよう
に広レンジ圧力信号ＰＷと狭レンジ圧力信号ＰＮ−３に
は約１０％の偏差が生じる。

【００３４】このような状態で、広レンジと狭レンジ信
号の相互切替えが行われると、この偏差に相当する分だ
け圧力偏差信号Ｐ３が変動する。そして、この変動は係
数設定手段１６で設定した係数倍の信号となって圧力制
御信号ＣＶ２が大きく変動する。このため、蒸気加減弁
３開度が大きく変動するのでタービン出力値の変動と共
に蒸気圧力が変動して最悪の状況では原子炉を停止させ
るような事態に発展する可能性がある。

【００３５】もう一つは、蒸気加減弁３が急閉したと
き、蒸気加減弁３とタービンバイパス弁８とへ流れる実
流量の合計が増加してタービン入口圧力制御が不安定と
なるという問題がある。

【００３６】この問題を図１９を参照して説明すると、
この図は、圧力制御運転中にタービン速度信号Ｓ２が急
上昇して、その後に急回復したときの各部の信号の変化
を示している。

【００３７】まず、図上段において速度・負荷制御信号
ＣＶ１が減少して時刻ｔ１で圧力制御信号ＣＶ２よりも
小さい値になり、ＣＶ流量指令信号ＣＶ３が減少し始め
て時刻ｔ２で０％になった場合には、時刻ｔ１でＴＢＶ
開度指令信号ＴＢＶ１が上昇を開始して時刻ｔ２で１０
０％になる。

【００３８】この間の図中段において、ＣＶ開度指令信
号ＣＶ４は、関数設定手段１８により設定されたＣＶの
非線形特性による出力となり、ＣＶ実開度信号ＣＶ５も
これに追従して変化する。従って、図下段において蒸気
加減弁３の実流量は直線的な変化となり、弁開度と実流
量が直線比例の関係にあるタービンバイパス弁８の実流
量と相殺する値になって、蒸気圧力は一定に維持され
る。

【００３９】また、時刻ｔ３以降から速度・負荷制御信
号ＣＶ１が急上昇してＣＶ流量指令信号ＣＶ３とＣＶ開
度指令信号ＣＶ４が急上昇を開始するが、ＣＶ実開度信
号ＣＶ５は最大値制限手段２２で制限した最大変化率値
に抑えられて上昇し、蒸気加減弁３の実流量は蒸気加減
弁３の非線形特性で上昇する。これに対して、時刻ｔ３
以降から減少を開始したＴＢＶ開度指令信号ＴＢＶ１に
追従してタービンバイパス弁８の実開度信号ＴＢＶ２と
タービンバイパス弁８の実流量は直線的に減少する。

【００４０】以上の結果、図１９の下段の斜線で示す範
囲の流量値が蒸気加減弁３とタービンバイパス弁８の流
量のアンマッチ、すなわち、この状態では本来流すべき
蒸気加減弁３の実流量よりも多くの流量が蒸気加減弁３
に流れることで蒸気圧力が低下してタービンバイパス弁
８による圧力一定制御に外乱を与えるという不都合があ
る。

【００４１】そこで、本発明の第１目的として広レンジ
と狭レンジの蒸気圧力信号の切替をバンプレスに行い、
切替時のタービン出力変動と蒸気圧力変動を防止し、お
よび、第２の目的として蒸気加減弁とタービンバイパス
弁によるタービン入口圧力一定制御において、蒸気加減
弁とタービンバイパス弁の実蒸気流量とのアンマッチを
無くし安定な圧力制御を行うタービン制御装置を提供す
ることを目的とする。

【００４２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ター
ビン速度信号と速度・負荷設定信号との偏差に基づく速
度・負荷制御信号を出力する手段と、タービン入口圧力
を検出するための狭いレンジの圧力検出手段による狭レ
ンジ圧力信号と広レンジの圧力検出手段による広レンジ
圧力信号とに基づく広いレンジ側または狭レンジ側の出
力信号のいずれかを選択して切替えて実圧力信号として
出力する圧力信号切替部と、実圧力信号と圧力設定信号
との偏差に基づく圧力制御信号を出力する手段と、ター
ビン速度制御時に速度・負荷制御信号に基づく制御信号
により蒸気加減弁およびタービンバイパス弁を制御する
一方、タービン入口圧力制御時に圧力制御信号に基づく
制御信号により蒸気加減弁およびタービンバイパス弁を
制御する手段とを有するタービン制御装置において、圧
力信号切替部は、広レンジ圧力信号あるいは狭レンジ圧
力信号に基づいて切替えのための条件信号を出力する条
件信号出力手段と、広レンジ圧力信号と狭レンジ圧力信
号との偏差を補充するように広レンジ側の出力信号であ
る広レンジ出力信号へ追従して狭レンジ出力信号を出力
する狭レンジ圧力信号出力手段と、狭レンジ圧力信号と
広レンジ圧力信号との偏差を補充するように狭レンジ出
力信号へ追従して広レンジ出力信号を出力する広レンジ
圧力信号出力手段と、条件信号によって狭レンジ出力信
号と広レンジ出力信号とのいずれか一方を選択して切替
え前記実圧力信号とする切替手段とを設けるようにした
ものである。

【００４３】請求項２の発明は、請求項１記載のタービ
ン制御装置において、条件信号出力手段は、狭レンジ圧
力信号が所定の領域内のときＯＮの条件信号を出力する
手段を設け、狭レンジ圧力信号出力手段は、広レンジ出
力信号から狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信
号を出力する第１の加算手段と、偏差信号を入力して条
件信号がＯＮとなったとき偏差信号を記憶して保持信号
を出力する第１信号記憶手段と、保持信号と狭レンジ圧
力信号とを加算して狭レンジ出力信号とする第２の加算
手段とを設け、広レンジ圧力信号出力手段は、狭レンジ
出力信号から広レンジ圧力信号を減算して得られる偏差
信号を出力する第３の加算手段と、偏差信号を入力して
条件信号がＯＦＦとなったとき偏差信号を記憶して保持
信号を出力する第２信号記憶手段と、保持信号と広レン
ジ圧力信号とを加算して広レンジ出力信号とする第４の
加算手段とを設け、切替手段は広レンジ出力信号を実圧
力信号として出力する一方、条件信号がＯＮのとき狭レ
ンジ出力信号を実圧力信号として出力する手段を設ける
ようにしたものである。

【００４４】請求項３の発明は、請求項１記載のタービ
ン制御装置において、条件信号出力手段は、前記狭レン
ジ圧力信号が所定の領域内のときＯＮの条件信号を出力
する手段を設け、狭レンジ圧力信号出力手段は、実圧力
信号から狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号
を出力する第１の加算手段と、偏差信号を入力して条件
信号がＯＮとなったとき偏差信号を記憶して保持信号を
出力する第１信号記憶手段と、保持信号と狭レンジ圧力
信号とを加算して狭レンジ出力信号とする第２の加算手
段とを設け、広レンジ圧力信号出力手段は、実圧力信号
から広レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を出
力する第３の加算手段と、偏差信号を入力して条件信号
がＯＦＦとなったとき偏差信号を記憶して保持信号を出
力する第２信号記憶手段と、保持信号と広レンジ圧力信
号とを加算して広レンジ出力信号とする第４の加算手段
とを設け、切替手段は広レンジ出力信号を実圧力信号と
して出力する一方、条件信号がＯＮのとき狭レンジ出力
信号を実圧力信号として出力する手段を設けるようにし
たものである。

【００４５】請求項４の発明は、請求項１記載のタービ
ン制御装置において、条件信号出力手段は、狭レンジ圧
力信号が所定の領域内のときＯＮの条件信号を出力する
手段を設け、狭レンジ圧力信号出力手段は、広レンジ出
力信号から狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信
号を出力する第１の加算手段と、偏差信号を入力して条
件信号がＯＮとなったとき偏差信号を記憶すると共に、
この偏差信号を零とするように所定の変化率で減少する
出力信号を出力する第１変化率設定手段と、出力信号と
狭レンジ圧力信号とを加算して狭レンジ出力信号とする
第２の加算手段とを設け、広レンジ圧力信号出力手段
は、狭レンジ出力信号から広レンジ圧力信号を減算して
得られる偏差信号を出力する第３の加算手段と、偏差信
号を入力して条件信号がＯＦＦとなったとき偏差信号を
記憶すると共に、この偏差信号を零とするように所定の
変化率で減少する出力信号を出力する第２変化率設定手
段と、出力信号と広レンジ圧力信号とを加算して広レン
ジ出力信号とする第４の加算手段とを設け、切替手段は
広レンジ出力信号を実圧力信号として出力する一方、条
件信号がＯＮのとき狭レンジ出力信号を実圧力信号とし
て出力する手段を設けるようにしたものである。

【００４６】請求項５の発明は、請求項１記載のタービ
ン制御装置において、条件信号出力手段は、狭レンジ圧
力信号が所定の領域内のときＯＮの条件信号を出力する
手段を設け、狭レンジ圧力信号出力手段は、実圧力信号
から狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を出
力する第１の加算手段と、偏差信号を入力して条件信号
がＯＮとなったとき偏差信号を記憶すると共に、この偏
差信号を零とするように所定の変化率で減少する出力信
号を出力する第１変化率設定手段と、出力信号と狭レン
ジ圧力信号とを加算して狭レンジ出力信号とする第２の
加算手段とを設け、広レンジ圧力信号出力手段は、実圧
力信号から広レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信
号を出力する第３の加算手段と、偏差信号を入力して条
件信号がＯＦＦとなったとき偏差信号を記憶すると共
に、この偏差信号を零とするように所定の変化率で減少
する出力信号を出力する第２変化率設定手段と、出力信
号と前記広レンジ圧力信号とを加算して広レンジ出力信
号とする第４の加算手段とを設け、切替手段は広レンジ
出力信号を実圧力信号として出力する一方、条件信号が
ＯＮのとき狭レンジ出力信号を実圧力信号として出力す
る手段を設けるようにしたものである。

【００４７】請求項６の発明は、タービン速度信号と速
度・負荷設定信号との偏差に基づく速度・負荷制御信号
を出力する手段と、タービン入口圧力を検出するための
狭いレンジの圧力検出手段による狭レンジ圧力信号と広
いレンジの圧力検出手段による広レンジ圧力信号とのい
ずれかと圧力設定信号との偏差に基づく圧力制御信号を
出力する圧力偏差演算切替部と、タービン速度制御時に
前記速度・負荷制御信号に基づく制御信号により蒸気加
減弁およびタービンバイパス弁を制御する一方、タービ
ン圧力制御時に前記圧力制御信号に基づく制御信号によ
り蒸気加減弁およびタービンバイパス弁を制御する手段
とを有するタービン制御装置において、圧力偏差演算切
替部は、広レンジ圧力信号あるいは狭レンジ圧力信号に
基づいて切替えのための条件信号を出力する切替信号生
成部と、圧力設定信号と狭レンジ圧力信号との偏差に基
づく狭レンジ圧力制御信号を出力する狭レンジ側圧力制
御信号出力部と、圧力設定信号と広レンジ圧力信号との
偏差に基づく広レンジ圧力制御信号を出力する広レンジ
側圧力制御信号出力部と、広レンジ圧力制御信号と狭レ
ンジ圧力制御信号との偏差を補充するように追従制御し
て狭レンジ圧力制御信号を出力する狭レンジ側圧力設定
信号出力部と、狭レンジ圧力制御信号と広レンジ圧力制
御信号との偏差を補充するように追従制御して広レンジ
圧力制御信号を出力する広レンジ側圧力設定信号出力部
と、条件信号によって狭レンジ圧力制御信号と広レンジ
圧力制御信号とのいずれか一方を選択して切替え圧力制
御信号とする切替手段とを設けるようにしたものであ
る。

【００４８】請求項７の発明は、請求項６記載のタービ
ン制御装置において狭レンジ側圧力設定信号出力部は、
前記広レンジ圧力制御信号と狭レンジ圧力制御信号との
偏差を補充するように追従制御して狭レンジ圧力制御信
号とし切替手段によって選択されたとき狭レンジ圧力制
御信号を圧力制御信号として出力する一方、広レンジ側
圧力設定信号出力部は、狭レンジ圧力制御信号と広レン
ジ圧力制御信号との偏差を補充するように追従制御して
広レンジ圧力制御信号とし切替手段によって選択された
とき広レンジ圧力制御信号を圧力制御信号として出力す
るようにしたものである。

【００４９】請求項８の発明は、請求項６記載のタービ
ン制御装置において狭レンジ側圧力設定信号出力部は、
狭レンジ圧力制御信号と圧力制御信号との偏差を補充す
るように追従制御して狭レンジ圧力制御信号とし切替手
段によって選択されたとき狭レンジ圧力制御信号を圧力
制御信号として出力する一方、広レンジ側圧力設定信号
出力部は、広レンジ圧力制御信号と圧力制御信号との偏
差を補充するように追従制御して広レンジ圧力制御信号
とし切替手段によって選択されたとき広レンジ圧力制御
信号を圧力制御信号として出力するようにしたものであ
る。

【００５０】請求項９の発明は、タービン速度信号と速
度・負荷設定信号との偏差に基づく速度・負荷制御信号
を出力する手段と、タービン入口圧力を検出する圧力検
出手段による圧力信号と圧力設定信号との偏差に基づく
圧力制御信号を出力する手段と、タービン圧力制御時に
圧力制御信号に基づく制御信号により蒸気加減弁および
タービンバイパス弁を制御するタービン入口蒸気圧力制
御手段とを有するタービン制御装置において、タービン
入口蒸気圧力制御手段は、圧力制御信号に基づく蒸気加
減弁流量指令信号が急開方向から急閉方向へ移行したと
きに、蒸気加減弁およびタービンバイパス弁へ流れる総
実流量の変動を阻止する手段を設けるようにしたもので
ある。

【００５１】請求項１０の発明は、請求項９記載のター
ビン制御装置においてタービン入口蒸気圧力制御手段
は、蒸気加減弁流量指令信号を予め設定された関数によ
って蒸気加減弁開度指令信号に変換する関数設定手段
と、この関数設定手段による蒸気加減弁開度指令信号が
急開方向となったとき開方向の最大変化率を制限して蒸
気加減弁の実開度を制御する変化率制限手段と、この変
化率制限手段の出力信号に基づく制御信号により蒸気加
減弁を制御する手段と、変化率制限手段の出力信号と予
め設定された関数とによって蒸気加減弁の実流量に相当
する蒸気加減弁流量信号に変換する関数設定手段と、こ
の関数設定手段の出力する蒸気加減弁流量信号と圧力制
御信号との偏差に基づく制御信号によりタービンバイパ
ス弁を制御する手段とを設けるようにしたものである。

【００５２】請求項１１の発明は、請求項９記載のター
ビン制御装置においてタービン入口蒸気圧力制御手段
は、蒸気加減弁流量指令信号に応じた蒸気加減弁の開方
向の最大変化率を制限する流量変化率制限設定値を出力
する関数設定手段と、流量変化率制限設定値と蒸気加減
弁流量指令信号と予め設定された関数とから蒸気加減弁
の実流量に相当し、かつ、開方向の最大変化率を制限し
た蒸気加減弁流量指令信号を出力する変化率制限手段
と、この蒸気加減弁流量指令信号と予め設定された関数
とから得られた制御信号により蒸気加減弁を制御する手
段と、蒸気加減弁流量指令信号と圧力制御信号の偏差に
基づく制御信号によりタービンバイパス弁を制御する手
段とを設けるようにしたものである。

【００５３】

【作用】請求項１の発明によれば、狭レンジ圧力信号出
力手段が、広レンジ圧力信号と狭レンジ圧力信号との偏
差を補充するように広レンジ出力信号へ追従して狭レン
ジ出力信号を出力すると共に、広レンジ圧力信号出力手
段が、狭レンジ圧力信号と広レンジ圧力信号との偏差を
補充するように狭レンジ出力信号へ追従して広レンジ出
力信号を出力して条件信号によって狭レンジ出力信号と
広レンジ出力信号とのいずれか一方が選択される。これ
により、広レンジ圧力信号と狭レンジ圧力信号との間に
誤差があっても常に広レンジ出力信号と狭レンジ出力信
号とがほぼ一致している。従って、切替手段によりいず
れか一方へ切替るときバンプレスに行われてタービン出
力変動と蒸気圧力を防止することができる。

【００５４】請求項２の発明によれば、第１記憶手段
が、広レンジ出力信号から狭レンジ圧力信号を減算して
得られる偏差信号を条件信号がＯＮとなったとき記憶し
て保持信号を出力し、保持信号と狭レンジ圧力信号とを
加算して狭レンジ出力信号とする一方、第２記憶手段
が、狭レンジ出力信号から広レンジ圧力信号を減算して
得られる偏差信号を条件信号がＯＦＦとなったとき記憶
して保持信号を出力し、保持信号と広レンジ圧力信号と
を加算して広レンジ出力信号とする。切替手段では広レ
ンジ出力信号を実圧力信号として出力する一方、条件信
号がＯＮのとき狭レンジ出力信号を実圧力信号として出
力する。これによって、広レンジ圧力信号と狭レンジ圧
力信号との間に誤差があっても常に広レンジ出力信号と
狭レンジ出力信号とがほぼ一致して切替手段へ入力して
いる。従って、いずれか一方へ切替るときバンプレスに
切替えられ、制御信号の変動がないためにタービン出力
変動と蒸気圧力を防止することができる。

【００５５】請求項３の発明によれば、第１記憶手段が
実圧力信号から狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏
差信号を条件信号がＯＮとなったとき記憶して保持信号
を出力し、保持信号と狭レンジ圧力信号とを加算して狭
レンジ出力信号とする一方、第２記憶手段が、実圧力信
号から広レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を
条件信号がＯＦＦとなったとき記憶して保持信号を出力
し、保持信号と広レンジ圧力信号とを加算して広レンジ
出力信号とする。そして、切替手段により広レンジ出力
信号が実圧力信号として出力される一方、条件信号がＯ
Ｎのとき狭レンジ出力信号を実圧力信号として出力す
る。これに伴い、広レンジ圧力信号と狭レンジ圧力信号
との間に誤差があっても常に切替手段の入力である広レ
ンジ出力信号と狭レンジ出力信号とがほぼ一致してい
る。従って、切替手段によりいずれか一方へ切替るとき
バンプレスに切替えられ、タービン出力変動と蒸気圧力
を防止することができる。

【００５６】請求項４の発明によれば、第１変化率設定
手段により、広レンジ出力信号から狭レンジ圧力信号を
減算して得られる偏差信号を条件信号がＯＮとなったと
き記憶すると共に、偏差信号を零とするように所定の変
化率で減少させた出力信号を出力し、この出力信号と狭
レンジ圧力信号とが加算されて狭レンジ出力信号とされ
る。一方、第２変化率設定手段により、狭レンジ出力信
号から広レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を
条件信号がＯＦＦとなったとき記憶すると共に、この偏
差信号を零とするように所定の変化率で減少させた出力
信号を出力し、この出力信号と広レンジ圧力信号とが加
算されて広レンジ出力信号とされる。このために、広レ
ンジ圧力信号と狭レンジ圧力信号との間に誤差があって
も常に広レンジ出力信号と狭レンジ出力信号とがほぼ一
致して切替手段へ入力されている。従って、切替手段に
よりいずれか一方へ切替るときバンプレスに行われてタ
ービン出力変動と蒸気圧力を防止することができる。

【００５７】請求項５の発明によれば、第１変化率設定
手段により、実圧力信号から狭レンジ圧力信号を減算し
て得られる偏差信号を条件信号がＯＮとなったとき記憶
すると共に、この偏差信号を零とするように所定の変化
率で減少させた出力信号が出力され、この出力信号と狭
レンジ圧力信号とが加算されて狭レンジ出力信号とされ
る。一方、第２変化率設定手段によって、実圧力信号か
ら広レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を条件
信号がＯＦＦとなったとき記憶すると共に、この偏差信
号を零とするように所定の変化率で減少させた出力信号
が出力され、この出力信号と広レンジ圧力信号とが加算
されて広レンジ出力信号とされる。これにより、広レン
ジ圧力信号と狭レンジ圧力信号との間に誤差があっても
常に広レンジ圧力出力信号と狭レンジ圧力出力信号とが
ほぼ一致している。これにより、切替手段によりいずれ
か一方へ切替るときバンプレスに切替えられ、タービン
出力変動と蒸気圧力を防止することができる。

【００５８】請求項６の発明によれば、狭レンジ側圧力
設定信号出力部が広レンジ圧力制御信号と狭レンジ圧力
制御信号との偏差を補充するように追従制御して狭レン
ジ圧力制御信号を出力する。一方、広レンジ側圧力設定
信号出力部が狭レンジ圧力制御信号と広レンジ圧力制御
信号との偏差を補充するように追従制御して広レンジ圧
力制御信号を出力する。そして、切替手段が条件信号に
よって狭レンジ圧力制御信号と広レンジ圧力制御信号と
のいずれか一方を選択して切替える。これにより、広レ
ンジ圧力信号と狭レンジ圧力信号との間に誤差があって
も常に広レンジ圧力制御信号と狭レンジ圧力制御信号と
がほぼ一致している。従って、切替手段によりいずれか
一方へ切替るときバンプレスに圧力制御信号が切替えら
れてタービン出力変動と蒸気圧力を防止することができ
る。

【００５９】請求項７の発明によれば、広レンジ圧力制
御信号と狭レンジ圧力制御信号との偏差を補充するよう
に追従制御して狭レンジ圧力制御信号とし切替手段によ
って選択されたとき狭レンジ圧力制御信号が圧力制御信
号として出力される一方、狭レンジ圧力制御信号と広レ
ンジ圧力制御信号との偏差を補充するように追従制御し
て広レンジ圧力制御信号とし切替手段によって選択され
たとき広レンジ圧力制御信号が圧力制御信号として出力
される。これにより、広レンジ圧力信号と狭レンジ圧力
信号との間に誤差があっても常に広レンジ圧力制御信号
と狭レンジ圧力制御信号とがほぼ一致している。従っ
て、切替手段によりいずれか一方へ切替るときバンプレ
スに圧力制御信号が切替えられてタービン出力変動と蒸
気圧力を防止することができる。

【００６０】請求項８の発明によれば、狭レンジ圧力制
御信号と圧力制御信号との偏差を補充するように追従制
御して狭レンジ圧力制御信号とし切替手段によって選択
されたとき狭レンジ圧力制御信号が圧力制御信号として
出力される一方、広レンジ圧力制御信号と圧力制御信号
との偏差を補充するように追従制御して広レンジ圧力制
御信号とし切替手段によって選択されたとき広レンジ圧
力制御信号が圧力制御信号として出力される。これによ
り、広レンジ圧力信号と狭レンジ圧力信号との間に誤差
があっても常に広レンジ圧力制御信号と狭レンジ圧力制
御信号とがほぼ一致している。これにより、切替手段に
よりいずれか一方へ切替るときバンプレスに圧力制御信
号が切替えられてタービン出力変動と蒸気圧力を防止す
ることができる。

【００６１】請求項９の発明によれば、圧力制御信号に
基づく蒸気加減弁流量指令信号が急開方向から急閉方向
へ移行したときに、蒸気加減弁およびタービンバイパス
弁へ流れる総実流量の変動を阻止する手段を設けたこと
により、タービン入口圧力を安定に制御することができ
る。

【００６２】請求項１０の発明によれば、蒸気加減弁の
実流量に相当する蒸気加減弁流量信号と圧力制御信号と
の偏差に基づく制御信号によってタービンバイパス弁が
制御される。従って、蒸気加減弁の急開時に蒸気加減弁
とタービンバイパス弁との総流量が変動することが防止
されて安定したタービン入口圧力ができる。

【００６３】請求項１１の発明によれば、蒸気加減弁流
量指令信号に応じた蒸気加減弁の開方向の最大変化率を
制限する流量変化率制限設定値と蒸気加減弁流量指令信
号と予め設定された関数とから蒸気加減弁の実流量に相
当し、かつ、開方向の最大変化率を制限した蒸気加減弁
流量指令信号が出力され、この蒸気加減弁流量指令信号
と予め設定された関数とから得られた制御信号により蒸
気加減弁が制御され、また、蒸気加減弁流量指令信号と
圧力制御信号の偏差に基づく制御信号によりタービンバ
イパス弁が制御される。従って、蒸気加減弁の急開時に
蒸気加減弁とタービンバイパス弁との総流量が変動する
ことが防止されて安定したタービン入口圧力ができる。

【００６４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００６５】図１は、本発明の第１実施例を示すタービ
ン制御装置の構成図であり、図２は、図１に示す圧力信
号切替部３０の詳細構成図である。図１において、従来
例を示す図１３と異なる点は、圧力信号切替部１３の構
成を異にし圧力信号切替部３０としたことである。

【００６６】圧力信号切替部３０は、切替手段３１と条
件信号出力手段７４と狭レンジ圧力信号出力手段７５と
広レンジ圧力信号出力手段７６とから構成されている。

【００６７】そして、条件信号出力手段７４は、係数手
段１３ａと信号発生手段１３ｂと加算手段１１とレベル
検出手段１３ｄとからなっており、狭レンジ圧力信号出
力手段７５は、加算手段３２Ｎと信号記憶手段３３Ｎと
加算手段３４Ｎとからなり、広レンジ圧力信号出力手段
７６は、論理否定手段３５と加算手段３２Ｗと信号記憶
手段３３Ｗと加算手段３４Ｗとからなっている。

【００６８】ここで、切替手段３１は、切替えのための
条件信号ＰＮ−４がＯＮのとき、ａ−ｃ間が接続されて
狭レンジ出力信号ＰＮ−７を実圧力信号Ｐ１として出力
する一方、条件信号ＰＮ−４がＯＦＦのときｂ−ｃ間が
接続され広レンジ出力信号ＰＷ−７を実圧力信号Ｐ１と
して出力するものである。

【００６９】加算手段３２Ｎは、後述する広レンジ出力
信号ＰＷ−７から狭レンジ圧力信号ＰＮ−３を差し引い
て得られた偏差入力信号ＰＮ−５を信号記憶手段３３Ｎ
へ入力するものである。

【００７０】加算手段３２Ｗは、後述する狭レンジ出力
信号ＰＮ−７から広レンジ圧力信号ＰＷを差し引いて得
られた偏差信号ＰＷ−５を信号記憶手段３３Ｗへ入力す
るものである。

【００７１】信号記憶手段３３Ｎは、条件信号ＰＮ−４
の条件に基づいて入力信号を記憶するもので、条件信号
ＰＮ−４がＯＦＦからＯＮに変化した瞬間の偏差入力信
号ＰＮ−５を記憶して信号ＰＮ−６を出力し、条件信号
ＰＮ−４がＯＦＦからＯＮに変化するまでの期間、記憶
された信号を出力し続けるものである。

【００７２】信号記憶手段３３Ｗは、条件信号ＰＮ−４
を論理否定手段３５により論理反転した信号ＰＷ−４の
条件に基づいて入力信号を記憶するもので、信号ＰＷ−
４がＯＦＦからＯＮに変化した瞬間の偏差入力信号ＰＮ
−５を記憶して信号ＰＷ−６を出力し、信号ＰＷ−４が
ＯＦＦからＯＮに変化するまでの期間、記憶された信号
を出力し続けるものである。

【００７３】加算手段３４Ｎは、信号ＰＮ−６と狭レン
ジ圧力信号ＰＮ−３を加算して得られた信号ＰＮ−７を
狭レンジ出力信号として出力するものである。

【００７４】加算手段３４Ｗは、信号ＰＷ−６と広レン
ジ圧力信号ＰＷを加算して得られた信号ＰＷ−７を広レ
ンジ出力信号として出力するものである。

【００７５】論理否定手段３５は、条件信号ＰＮ−４を
反転して信号ＰＷ−４を出力するものである。

【００７６】以上の構成で、図３の動作図を参照して説
明すると、ここで、図１７および図１８に示したような
狭レンジと広レンジ圧力信号に差があるとする。この場
合に、図３に示す如く、時刻ｔ１直前では、狭レンジ圧
力信号ＰＮ−３が４０％、広レンジ圧力信号ＰＷが４２
％の偏差があり、信号記憶手段３３Ｗが０％を出力して
いるとすれば、加算手段３２Ｎの出力である偏差入力信
号ＰＮ−５が＋２％（４２％−４０％＝２％）となって
おり、切替手段３１がｂ−ｃ間に接続され、広レンジ出
力信号ＰＷ−７の４２％が実圧力信号Ｐ１として出力さ
れている。

【００７７】やがて、時刻ｔ１になると、レベル検出手
段１３ｄが狭レンジ圧力信号によるＰＮ領域になったこ
とを検出し、条件信号ＰＮ−４がＯＦＦからＯＮにな
る。これにより、偏差入力信号ＰＮ−５の＋２％が信号
記憶手段３３Ｎに記憶され、信号ＰＮ−６が＋２％とし
て出力し、加算手段３４Ｎで狭レンジ圧力信号ＰＮ−３
と加算された狭レンジ出力信号ＰＮ−７が４２％（４０
％＋２％＝４２％）となる。

【００７８】さらに、条件信号ＰＮ−４がＯＮとなるた
めに切替手段３１がａ−ｃ間接続され、狭レンジ出力信
号ＰＮ−７の４２％が実圧力信号Ｐ１として出力され
る。従って、切替手段３１によって広レンジ出力信号Ｐ
Ｗ−７から狭レンジ出力信号ＰＮ−７へバンプレスに切
替えられる。

【００７９】その後、圧力信号切替部３０では、狭レン
ジ圧力信号ＰＮ−３の値に常に信号ＰＮ−６の２％が加
算された狭レンジ出力信号ＰＮ−７が実圧力信号Ｐ１と
して切替手段３１から時刻ｔ２まで出力される。

【００８０】この場合に、時刻ｔ１直前では実圧力信号
Ｐ１が広レンジ圧力信号ＰＷとほぼ値で出力され時刻ｔ
１以降から時刻ｔ２までは、狭レンジ圧力信号ＰＮ−３
に対して２％の偏差分に加えた実圧力信号Ｐ１が出力さ
れる。

【００８１】すなわち、狭レンジ圧力信号ＰＮ−３は、
この圧力信号切替部３０で切替えることにより絶対値と
して２％の誤差を新たに含むことになるが、上記２％の
誤差分は、変動しない固定値である。従って、上記固定
値を含めてもこの固定値を考慮して運転すれば、精度の
悪い広レンジ圧力信号ＰＷをそのまま実圧力信号Ｐ１と
して用いるより圧力信号切替部３０により切替えて本来
精度の良い狭レンジ圧力信号ＰＮ−３に基づく信号を用
いる方が精度の高い圧力制御をすることができる。

【００８２】その後、時刻ｔ２になるとレベル検出手段
１３ｄが広レンジ圧力信号によるＰＷ領域になったこと
を検出すると、条件信号ＰＮ−４がＯＮからＯＦＦにな
る。この時刻ｔ２の直前では狭レンジ圧力信号ＰＮ−３
が７０％であり、これが信号ＰＮ−６の２％と加算手段
３４Ｎで加算され、狭レンジ出力信号ＰＮ−７が７２％
（７０％＋２％＝７２％）となり、狭レンジ出力信号Ｐ
Ｎ−７が７２％が出力されている。

【００８３】また、加算手段３２Ｗからの偏差信号ＰＷ
−５が０％（７２％−７２％＝０％）となり、これが条
件信号ＰＷ−４のＯＮに伴って信号記憶手段３３Ｗへ入
力され、この０％が記憶されると共に、この０％が加算
手段３４Ｗにより広レンジ圧力信号ＰＷの７２％と加算
され、７２％が広レンジ出力信号ＰＷ−７として切替手
段３１へ出力される。そして、条件信号ＰＮ−４が０Ｆ
Ｆとなると、ｂ−ｃ間が接続され、狭レンジ出力信号Ｐ
Ｎ−７から広レンジ出力信号ＰＷ−７へほぼ同じ７２％
の状態で切替えられる。

【００８４】その後、状態が変化して圧力が降下して、
例えば、時刻ｔ３に条件信号ＰＮ−４がＯＮとなったと
き、信号ＰＮ−６が２％として加算手段３４Ｎへ出力さ
れる。従って、次の切替時点の時刻ｔ４以前では、偏差
信号ＰＷ−５が０％となり、時刻ｔ４に条件信号ＰＮ−
４がＯＦＦとなったときも、時刻ｔ４の直前の広レンジ
出力信号ＰＷ−７がほぼ４２％で、狭レンジ出力信号Ｐ
Ｎ−７がほぼ４２％で一致して切替えられ、信号ＰＷ−
６が０％を出力する。

【００８５】以上のように狭レンジと広レンジの圧力信
号を切替える際に、相手レンジの信号に自レンジの信号
を一致させるようにしてバンプレスに両信号を切替える
ことにより切替時の実圧力信号Ｐ１の変動を防止する。

【００８６】なお、加算手段３２Ｎと加算手段３２Ｗへ
入力する広レンジ出力信号ＰＷ−７と狭レンジ出力信号
ＰＮ−７に替えて、実圧力信号Ｐ１を入力しても同等の
効果が得られる。

【００８７】図４は、本発明の第２実施例を示すタービ
ン制御装置に備える圧力信号切替部の構成図である。

【００８８】図４において、図２に示す第１実施例と同
一符号は、同一部分または相当部分を示し、圧力信号切
替部４０は、切替手段３１と条件信号出力手段７４と狭
レンジ圧力信号出力手段７７と広レンジ圧力信号出力手
段７８とから構成されている。

【００８９】そして、狭レンジ圧力信号出力手段７７
は、加算手段３２Ｎと信号発生手段４１と変化率設定手
段４２Ｎと加算手段３４Ｎとを設け、広レンジ圧力信号
出力手段７８は、論理否定手段３５と加算手段３２Ｗと
変化率設定手段４２Ｗと加算手段３４Ｗとを設けてい
る。

【００９０】ここで、信号発生手段４１は、０％の一定
信号ＰＮ−８を変化率設定手段４２Ｎと変化率設定手段
４２Ｗへ出力するものである。

【００９１】変化率設定手段４２Ｎは、条件信号ＰＮ−
４がＯＦＦからＯＮに変化した瞬間の偏差入力信号ＰＮ
−５を記憶し、その後は一定信号ＰＮ−８を目標にして
一定の変化率で変化する信号ＰＮ−９を出力するもので
ある。

【００９２】変化率設定手段４２Ｗは、条件信号ＰＮ−
４がＯＦＦからＯＮに変化した瞬間の偏差信号ＰＷ−５
を記憶し、その後は一定信号ＰＮ−８を目標にして一定
の変化率で変化する信号ＰＷ−９を出力するものであ
る。

【００９３】以上の構成で、図５の動作図を参照して説
明すると、まず、図１７および図１８に示すように、狭
レンジと広レンジ圧力信号に差があるとする。この場合
に、最初狭レンジ圧力信号ＰＮ−３が４３％と広レンジ
圧力信号ＰＷとが５３％となっており、偏差入力信号Ｐ
Ｎ−５が１０％（５３％−４３％＝１０％）となり、変
化率設定手段４２Ｎに記憶される一方、広レンジ出力信
号ＰＷ−７が実圧力信号Ｐ１として５３％を出力してい
る。

【００９４】ここで、時刻ｔ１にレベル検出手段１３ｄ
が狭レンジ圧力信号のＰＮ領域になったことを検出する
と、条件信号ＰＮ−４がＯＦＦからＯＮになる。この結
果、条件信号ＰＮ−４のＯＮによって狭レンジ出力信号
ＰＮ−７が実圧力信号Ｐ１として出力される。

【００９５】そして、変化率設定手段４２Ｎは信号発生
手段４１で発生した０％の一定信号ＰＮ−８を目標にし
て一定の変化率で減少して行き、時刻ｔ２で０％にな
る。この時点で、狭レンジ圧力信号ＰＮ−３と狭レンジ
出力信号ＰＮ−７とが等しい値となる。

【００９６】なお、変化率設定手段の変化率はタービン
出力変動や蒸気圧力変動を最小に抑えつつ蒸気圧力制御
を安定に継続できる値としている。

【００９７】その後、時刻ｔ３にレベル検出手段１３ｄ
が広レンジ圧力信号のＰＷ領域になったことを検出する
と、条件信号ＰＮ−４がＯＦＦからＯＮになる。このと
き狭レンジ圧力信号ＰＮ−３が６７％、広レンジ圧力信
号ＰＷが７７％である。これにより、偏差信号ＰＷ−５
が−１０％（６７％−７７％＝−１０％）で、この値を
変化率設定手段４２Ｗが記憶して、信号ＰＷ−９が−１
０％を出力し、加算手段３４Ｗで広レンジ圧力信号ＰＷ
と加算され広レンジ出力信号ＰＷ−７が６７％（７７％
−１０％＝６７％）となる。

【００９８】切替手段３１の条件信号ＰＮ−４がＯＦＦ
となっているので実圧力信号Ｐ１が広レンジ出力信号Ｐ
Ｗ−７を出力する。

【００９９】そして、変化率設定手段４２Ｗの出力信号
ＰＷ−９が信号発生手段４１で発生した０％の一定信号
ＰＮ−８を目標にして一定の変化率で減少する。時刻ｔ
４になると０％になり、この時点で広レンジ圧力信号Ｐ
Ｗと広レンジ出力信号ＰＷ−７が等しい値となる。

【０１００】なお、変化率設定手段の変化率はタービン
出力変動や蒸気圧力変動を最小に抑えつつ蒸気圧力制御
を安定に継続できる値としている。

【０１０１】さらに、時刻ｔ５〜時刻ｔ８にかけて図示
する動作がされる。

【０１０２】以上のように狭レンジと広レンジの圧力信
号を切替える際に、相手レンジの信号に自レンジの信号
を一致させるようにして出力した信号を切替えることに
より切替時の実圧力信号Ｐ１の変動を防止することがで
きる。

【０１０３】また、狭レンジ圧力信号ＰＮの検出精度が
高く、広レンジ圧力信号ＰＷの検出精度が低いが、前述
の第１実施例では、精度の悪い広レンジの誤差を加算し
た状態で狭レンジの信号が出力されることがあるが、本
実施例では最終的には切替手段により現在選択されてい
る側の蒸気圧力信号を使用することになり狭レンジでの
制御精度が向上する。

【０１０４】なお、加算手段３２Ｎと加算手段３２Ｗに
入力する広レンジ出力信号ＰＷ−７と狭レンジ出力信号
ＰＮ−７に替えて、実圧力信号Ｐ１を入力しても同等の
効果が得られる。また、第２実施例では、説明のため狭
レンジ圧力信号ＰＮ−３と広レンジ圧力信号ＰＷとの偏
差を１０％〜２０％としているが実際には数％とかなり
小さな値となっている。

【０１０５】図６は、本発明の第３実施例を示すタービ
ン制御装置に備える圧力偏差演算切替部の構成図であ
る。

【０１０６】圧力偏差演算切替部５０は、操作手段１４
Ａと狭レンジ側圧力設定信号出力部５１Ｎと広レンジ側
圧力設定信号出力部５１Ｗと切替信号生成部５２と狭レ
ンジ側圧力制御信号出力部５３Ｎと広レンジ側圧力制御
信号出力部５３Ｗと切替手段３１Ａとを設けている。

【０１０７】ここで、操作手段１４Ａは、オペレータに
よる圧力設定増および減を行うもので増操作をすると、
Ｐ２−１がＯＮとなる増信号を出力し、減操作をすると
信号Ｐ２−２がＯＮとなる減信号を出力する。

【０１０８】狭レンジ側圧力設定信号出力部５１Ｎは、
信号発生手段５４Ｎと切替手段５５Ｎと信号発生手段５
６Ｎと切替手段５７Ｎと切替手段５８Ｎと積分手段５９
Ｎと加算手段６０Ｎと増幅手段６１Ｎとから構成されて
いる。

【０１０９】信号発生手段５４Ｎは、狭レンジ側圧力設
定信号の増速度を設定するための増設定信号（正極性信
号）Ｐ２−３Ｎを出力し、信号発生手段５６Ｎは、狭レ
ンジ側圧力設定信号の減速度を設定するための減設定信
号（負極性信号）Ｐ２−４Ｎを出力する。

【０１１０】切替手段５５Ｎは、増信号Ｐ２−１がＯＮ
となったときａ−ｃ間を接続して増設定信号Ｐ２−３Ｎ
をＰ２−５Ｎに出力する。切替手段５７Ｎは、減信号Ｐ
２−２がＯＮとなったときａ−ｃ間を接続して減設定信
号Ｐ２−４ＮをＰ２−５Ｎに出力する。

【０１１１】切替手段５８Ｎは、条件信号ＰＮ−４に基
づく信号切替を行うもので、条件信号ＰＮ−４がＯＮの
ときには、ａ−ｃ間を接続して増／減設定信号Ｐ２−５
ＮをＰ２−６Ｎへ出力し、条件信号ＰＮ−４がＯＦＦの
ときには、ｂ−ｃ間を接続して信号Ｐ２−１０ＮをＰ２
−６Ｎへ出力する。

【０１１２】積分手段５９Ｎは、信号Ｐ２−６Ｎを入力
して積分して狭レンジ圧力設定信号Ｐ２−８Ｎを出力す
る。

【０１１３】加算手段６０Ｎは、狭レンジ圧力制御信号
ＣＶ２−１Ｎから広レンジ圧力制御信号ＣＶ２−１Ｗを
減算して得られる信号Ｐ２−９Ｎを出力する。増幅手段
６１Ｎは、信号Ｐ２−９Ｎを増幅して増幅信号Ｐ２−１
０Ｎを出力する。

【０１１４】広レンジ側圧力設定信号出力部５１Ｗは、
信号発生手段５４Ｗと切替手段５５Ｗと信号発生手段５
６Ｗと切替手段５７Ｗと切替手段５８Ｗと積分手段５９
Ｗと加算手段６０Ｗと増幅手段６１Ｗとから構成されて
いる。

【０１１５】信号発生手段５４Ｗは、広レンジ側圧力設
定信号の増速度を設定するための増設定信号（正極性信
号）Ｐ２−３Ｗを出力し、信号発生手段５６Ｗは、広レ
ンジ側圧力設定信号の減速度を設定するための減設定信
号（負極性信号）Ｐ２−４Ｗを出力する。

【０１１６】切替手段５５Ｗは、増信号Ｐ２−１がＯＮ
となったときａ−ｃ間を接続して増設定信号Ｐ２−３Ｗ
をＰ２−５Ｗに出力する。切替手段５７Ｗは、減信号Ｐ
２−２がＯＮとなったときａ−ｃ間を接続して減設定信
号Ｐ２−４ＷをＰ２−５Ｗに出力する。

【０１１７】切替手段５８Ｗは、条件信号ＰＷ−４に基
づく信号切替を行うもので、条件信号ＰＷ−４がＯＮの
ときにはａ−ｃ間を接続して広レンジ増／減設定信号Ｐ
２−５ＷがＰ２−６Ｗに出力され、条件信号ＰＷ−４が
ＯＦＦのときにはｂ−ｃ間が接続されて信号Ｐ２−１０
ＷがＰ２−６Ｗへ出力される。

【０１１８】積分手段５９Ｗは、信号Ｐ２−６Ｗを入力
して積分して広レンジ圧力設定信号Ｐ２−８Ｗを出力す
る。

【０１１９】加算手段６０Ｗは、広レンジ圧力制御信号
ＣＶ２−１Ｗから狭レンジ圧力制御信号ＣＶ２−１Ｎを
減算して得られる信号Ｐ２−９Ｗを出力する。増幅手段
６１Ｗは、信号Ｐ２−９Ｗを増幅して増幅信号Ｐ２−１
０Ｗを出力する。

【０１２０】切替信号生成部５２は、レベル検出手段１
３ｄと論理否定手段３５とからなり、条件信号ＰＮ−４
と条件信号ＰＷ−４のいずれかを出力する。

【０１２１】狭レンジ側圧力制御信号出力部５３Ｎは、
加算手段６３Ｎと係数設定手段６４Ｎとからなる。加算
手段６３Ｎは、狭レンジ圧力信号ＰＮから狭レンジ圧力
設定信号Ｐ２−８Ｎを差し引いて得られた信号Ｐ３−１
Ｎを狭レンジ圧力偏差信号Ｐ３−１Ｎとして出力する。

【０１２２】係数設定手段６４Ｎは、この偏差信号を入
力して、圧力偏差量に対してどの程度の割合でＣＶ流量
を調整するかの係数を設定して狭レンジ圧力制御信号Ｃ
Ｖ２−１Ｎを出力する。

【０１２３】広レンジ側圧力制御信号出力部５３Ｗは、
加算手段６３Ｗと係数設定手段６４Ｗとからなってお
り、加算手段６３Ｗは、広レンジ圧力信号ＰＷから広レ
ンジ圧力設定信号Ｐ２−８Ｗを差し引いて得られた信号
Ｐ３−１Ｗを広レンジ圧力偏差信号Ｐ３−１Ｗとして出
力する。

【０１２４】係数設定手段６４Ｗは、この偏差信号を入
力して圧力偏差量に対してどの程度の割合でＣＶ流量を
調整するかの係数を設定して広レンジ圧力制御信号ＣＶ
２−１Ｗを出力する。

【０１２５】切替手段３１Ａは、条件信号ＰＮ−４がＯ
Ｎのとき、ａ−ｃ間が接続されて狭レンジ圧力制御信号
ＣＶ２−１Ｎが圧力制御信号ＣＶ２となる一方、条件信
号ＰＮ−４がＯＦＦのときｂ−ｃ間が接続されて、広レ
ンジ圧力制御信号ＣＶ２−１Ｗが圧力制御信号ＣＶ２と
なる。

【０１２６】次に、第３実施例の作用を説明する。

【０１２７】まず、狭レンジ圧力信号ＰＮを使用する領
域のときには、切替信号生成部５２のレベル検出手段１
３ｄによって条件信号ＰＮ−４がＯＮとなる。これによ
り、切替手段５８Ｎのａ−ｃ間が接続されて積分手段５
９Ｎには狭レンジ増／減設定信号Ｐ２−５Ｎが入力され
る。このため操作手段１４Ａの操作に応じて狭レンジ圧
力設定信号Ｐ２−８Ｎが積分される。また、狭レンジ圧
力制御信号ＣＶ２−１Ｎが切替手段３１Ａにより選択さ
れ、圧力制御信号ＣＶ２となって出力し、これにより、
ＣＶ開度を調整し圧力制御が行われている。

【０１２８】一方、この状態のとき広レンジ側では、条
件信号ＰＷ−４がＯＦＦのために、切替手段５８Ｗのｂ
−ｃ間が接続されて積分手段５９Ｗには狭レンジと広レ
ンジの圧力制御信号の偏差を増幅した信号Ｐ２−１０Ｗ
が入力される。

【０１２９】この結果、広レンジ圧力制御信号ＣＶ２−
１Ｗが狭レンジ圧力制御信号ＣＶ２−１Ｎと等しくなる
ような追従動作が行われる。なお、増幅手段６１Ｗの増
幅度を比較的大きく設定することで、追従動作を速くし
て、偏差信号Ｐ２−９Ｗを常に零にすることが可能とな
る。

【０１３０】一方、広レンジ圧力信号ＰＷを使用する領
域のときには、条件信号ＰＮ−４がＯＦＦ、条件信号Ｐ
Ｗ−４がＯＮとなり、切替手段５８Ｗのａ−ｃ間が接続
されて積分手段５９Ｗには広レンジ増／減設定信号Ｐ２
−５Ｗが入力され、操作手段１４Ａの操作に応じて広レ
ンジ圧力設定信号Ｐ２−８Ｗが積分される。また、広レ
ンジ圧力制御信号ＣＶ２−１Ｗが切替手段３１Ａによっ
て選択され、圧力制御信号ＣＶ２となって出力され、こ
れにより、ＣＶ開度を調整し圧力制御が行われている。

【０１３１】この状態のとき狭レンジ側では、条件信号
ＰＮ−４がＯＦＦのために、切替手段５８Ｎのｂ−ｃ間
が接続され、積分手段５９Ｎには狭レンジと広レンジの
圧力制御信号の偏差値を増幅した信号Ｐ２−１０Ｎが入
力される。

【０１３２】この結果、狭レンジ圧力制御信号ＣＶ２−
１Ｎが広レンジ圧力制御信号ＣＶ２−１Ｗと等しくなる
ような追従動作が行われる。なお、増幅手段６１Ｎの増
幅度を比較的大きく設定することで、追従動作を速くし
て、偏差信号Ｐ２−９Ｎを常に零にすることが可能とな
る。

【０１３３】以上、第３実施例によれば、相手レンジを
使用して制御中には自レンジの圧力制御信号を相手レン
ジの信号に常に追従させているために、相互のレンジ切
替時の圧力制御信号の変動が発生しない。

【０１３４】また、圧力設定手段が狭レンジ側と広レン
ジ側と個別に有しているために制御装置内の演算スケー
ル値をそれぞれが使用する範囲にすることが可能で、特
に狭レンジでの演算精度がさらに向上する。

【０１３５】また、前述の圧力信号切替える第２実施例
では、圧力信号切替えを行った後に自レンジの信号が復
旧するまでの過程でタービン出力と蒸気圧力の変動が徐
々に発生するが、本実施例では圧力制御信号を一致させ
るように積分器を用いて制御していることから切替後の
変動が全く発生しない。

【０１３６】また、一般に、広レンジの圧力信号は原子
炉を起動して蒸気圧力となるまでの蒸気発生器の出力が
低い領域で使用され、また、狭レンジの圧力信号は通常
運転中の蒸気発生器出力の高い領域で使用される。これ
に対応して、圧力偏差に対するＣＶ流量の変化割合を設
定する係数設定手段の係数値を蒸気発生器が低出力状態
と高出力状態で設定を変えることが制御性を高めるため
に必要となる。本実施例では圧力制御信号演算出力を二
つの回路に分割していることにより、それぞれの制御に
適した係数値の設定が可能であり、圧力制御性をさらに
向上させることが可能となる。

【０１３７】なお、加算手段６０Ｎと加算手段６０Ｗへ
入力する狭レンジ圧力制御信号ＣＶ２−１Ｎと広レンジ
圧力制御信号ＣＶ２−１Ｗに替えて、圧力制御信号ＣＶ
２を入力しても同等の効果が得られる。

【０１３８】図７は本発明の第４実施例を示すタービン
制御装置に備えるタービン入口圧力制御部分の構成図で
ある。

【０１３９】図７において、従来例を示す図１３と異な
る部分を一点鎖線７２で囲んでおり、同一符号は、同一
部分または相当部分を示している。

【０１４０】関数設定手段１８は、ＣＶ流量指令信号Ｃ
Ｖ３を入力してＣＶ開度指令信号ＣＶ４を出力するもの
で、この設定は従来実施例と同じ図１６のような特性と
なっている。

【０１４１】変化率制限手段６５は、ＣＶ開度指令信号
ＣＶ４を入力して開方向信号の最大変化率値を制限した
ＣＶ開度指令信号ＣＶ１０を出力する。この変化率設定
は従来実施例では、図１３に示す最大値制限手段２２と
同様の効果を持たせたもので、蒸気加減弁３の急開によ
る弁操作手段の油圧低下を防止する目的で、弁全閉から
弁全開までの開速度を制限した設定となっている。

【０１４２】加算手段２０は、ＣＶ開度指令信号ＣＶ１
０からＣＶ実開度信号ＣＶ５を差し引いて得られたＣＶ
開度偏差信号ＣＶ６を増幅手段２１へ入力するもので、
ここでは、ＣＶ開度偏差信号ＣＶ６に対して所定の増幅
を行った後に、弁操作手段２３へ入力し、ＣＶ実開度が
ＣＶ開度指令値と等しくなるように閉ループを形成して
いる。

【０１４３】関数設定手段６６は、ＣＶ開度指令信号Ｃ
Ｖ１０を入力して、ＴＢＶ開度指令信号を演算するため
のＣＶ流量信号ＣＶ１１を出力し、その設定は図８に示
すような特性となっており、関数設定手段１８の逆関数
を設定している。加算手段２５は、圧力制御信号ＣＶ２
からＣＶ流量信号ＣＶ１１を差し引いて得られた信号を
ＴＢＶ開度指令信号ＴＢＶ１とするものである。

【０１４４】以上の構成で、ＣＶ流量指令信号ＣＶ３が
急閉してＣＶ開度指令信号ＣＶ４が急開すると、変化率
制限手段６５により開方向最大変化率が制限されたＣＶ
開度指令信号ＣＶ１０が出力され、この信号により蒸気
加減弁３の実開度の制御が行われる。また、ＣＶ開度指
令信号ＣＶ１０の開度値が関数設定手段６６により流量
値に変換して蒸気加減弁３の流量に等しいＣＶ流量信号
ＣＶ１１を得て、これによりＴＢＶ開度指令信号ＴＢＶ
１の演算を行う。

【０１４５】以上、第４実施例によれば、ＣＶ開度指令
信号とＣＶ実開度信号が等しく、ＣＶ開度指令信号から
ＣＶ通過蒸気流量値を演算して、これをＴＢＶ開度指令
演算に使用しているので、ＣＶ開度が発生しても、蒸気
加減弁３とタービンバイパス弁８の流量変化にアンマッ
チが発生しない。つまり、蒸気加減弁３とタービンバイ
パス弁８のの流量の合計に大きな変化が生じない。従っ
て、タービン入口圧力制御が不安定となることを防止す
ることができる。

【０１４６】なお、ＣＶ閉方向変化率が弁操作手段の特
性で制限される場合や、運用上の関係からＣＶ閉方向変
化率制限が必要な場合には、変化率制限手段を閉方向で
も制限できるものに置き換えることで実現可能である。

【０１４７】図９は、本発明の第５実施例を示すタービ
ン制御装置に備えるタービン入口圧力制御部分の構成図
である。

【０１４８】図９において、従来例を示す図１３と異な
る部分を一点鎖線７３で囲んでおり、同一符号は、同一
部分または相当部分を示している。

【０１４９】関数設定手段６７は、ＣＶ流量指令信号Ｃ
Ｖ３を入力してＣＶ流量の開方向の最大変化率を制限す
るための流量変化率制限設定値ＣＶ１２を出力する。こ
の設定は例えば、図１０に示すような特性で、図１６で
示したＣＶ流量とＣＶ開度の関係から、ＣＶ開度の開方
向変化率を制限するためのＣＶ流量信号の変化率を求め
て設定したものである。

【０１５０】変化率制限手段６８は、ＣＶ流量指令信号
ＣＶ３と流量変化率制限設定値ＣＶ１２を入力して、Ｃ
Ｖ開方向信号の最大変化率値を制限したＣＶ流量指令信
号ＣＶ１３を出力し、この信号は関数設定手段１８へ入
力してＣＶ開度指令信号ＣＶ４を出力する。関数設定手
段１８は、従来実施例と同じ図１６のような特性となっ
ている。

【０１５１】加算手段２０は、ＣＶ開度指令信号ＣＶ４
からＣＶ実開度信号ＣＶ５を差し引いて得られたＣＶ開
度偏差信号ＣＶ６を増幅手段２１へ入力して、所定の増
幅を行った後に、弁操作手段２３に入力し、蒸気加減弁
３の実開度が蒸気加減弁３の開度指令値と等しくなるよ
うに閉ループを形成している。

【０１５２】以上の構成で、ＣＶ流量指令信号ＣＶ３が
急開すると、変化率制限手段６８により開方向最大変化
率が制限されたＣＶ流量指令信号ＣＶ１３が出力され
る。ここで、この変化率制限の設定はＣＶ開度ベースで
の制限がされ、ＣＶ開度とＣＶ流量の関数（図１６）か
らＣＶ流量に変換した場合の流量変化率制限設定値ＣＶ
１２を算出して関数設定手段６７へ出力する。

【０１５３】図１０は、蒸気加減弁３の全閉から全開ま
での時間を１０秒に制限するための設定で、図１６では
開度０％から２０％まで２秒の変化率制限となるが、こ
れを流量値に変換すると０％から５０％を２秒で制限す
る必要があり、これは１００％／４秒に相当する。

【０１５４】以下同様にして流量ベースの変化率制限値
が求められ制限されたＣＶ流量指令信号ＣＶ１３が出力
される。そして、このＣＶ流量指令信号ＣＶ１３が流量
信号を開度信号に変換する関数設定手段１８に入力され
てＣＶ開度指令信号ＣＶ４が出力され、この信号により
ＣＶ実開度の制御が行われる。また、変化率の制限され
たＣＶ流量指令信号ＣＶ１３によりＴＢＶ開度指令信号
ＴＢＶ１の演算を行う。

【０１５５】以上、第５実施例によれば、ＣＶ開度の変
化率制限に等しいＣＶ流量指令信号を得た後に、ＣＶ開
度指令信号を出力することでＣＶ実開度の変化率制限が
できる。また、ＣＶ実流量に等しい信号に基づいてＴＢ
Ｖ開度指令演算を行っているので、ＣＶ急開が発生して
も、蒸気加減弁３とタービンバイパス弁８の流量変化に
アンマッチが発生しない。つまり、蒸気加減弁３とター
ビンバイパス弁８の流量の合計に大きな変化が生じな
い。従って、タービン入口圧力制御が不安定となること
を防止することができる。

【０１５６】なお、ＣＶ閉方向変化率が弁操作手段の特
性で制限される場合や、運用上の関係からＣＶ閉方向変
化率制限が必要な場合には、ＣＶ流量指令信号ＣＶ３に
応じて閉方向変化率を制限する制限設定値を出力する関
数設定手段を追加して、変化率制限手段を閉方向でも制
限できるものに置き換えることで実現可能である。

【０１５７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、広レンジ圧力信号と狭レンジ圧力信号との偏差を
補充するように広レンジ出力信号へ追従して狭レンジ出
力信号を出力し、狭レンジ圧力信号と広レンジ圧力信号
との偏差を補充するように狭レンジ出力信号へ追従して
広レンジ出力信号を出力していずれか一方が選択される
ようにしたために広レンジ圧力信号と狭レンジ圧力信号
との間に誤差があっても常に広レンジ出力信号と狭レン
ジ出力信号とがほぼ一致している。従って、切替手段に
よりいずれか一方へ切替るときバンプレスに行われてタ
ービン出力変動と蒸気圧力を防止することができる。

【０１５８】請求項２の発明によれば、広レンジ出力信
号から狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を
条件信号がＯＮとなったとき記憶した保持信号と狭レン
ジ圧力信号とを加算して狭レンジ出力信号とし、狭レン
ジ出力信号から広レンジ圧力信号を減算して得られる偏
差信号を条件信号がＯＦＦとなったとき記憶した保持信
号と広レンジ圧力信号とを加算して広レンジ出力信号と
したために広レンジ圧力信号と狭レンジ圧力信号との間
に誤差があっても常に広レンジ出力信号と狭レンジ出力
信号とがほぼ一致して切替手段へ入力している。従っ
て、いずれか一方へ切替るときバンプレスに切替えら
れ、制御信号の変動がないためにタービン出力変動と蒸
気圧力を防止することができる。

【０１５９】請求項３の発明によれば、実圧力信号から
狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を条件信
号がＯＮとなったとき記憶した保持信号と狭レンジ圧力
信号とを加算して狭レンジ出力信号とし、実圧力信号か
ら広レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を条件
信号がＯＦＦとなったとき記憶した保持信号と広レンジ
圧力信号とを加算して広レンジ出力信号とするようにし
たために広レンジ圧力信号と狭レンジ圧力信号との間に
誤差があっても常に切替手段の入力である広レンジ出力
信号と狭レンジ出力信号とがほぼ一致している。従っ
て、切替手段によりいずれか一方へ切替るときバンプレ
スに切替えられ、タービン出力変動と蒸気圧力を防止す
ることができる。

【０１６０】請求項４の発明によれば、広レンジ出力信
号から狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を
条件信号がＯＮとなったとき記憶すると共に、偏差信号
を零とするように所定の変化率で減少させた出力信号と
狭レンジ圧力信号とが加算されて狭レンジ出力信号と
し、狭レンジ出力信号から広レンジ圧力信号を減算して
得られる偏差信号を条件信号がＯＦＦとなったとき記憶
すると共に、この偏差信号を零とするように所定の変化
率で減少させた出力信号と広レンジ圧力信号とが加算さ
れて広レンジ出力信号とするようにしたために広レンジ
圧力信号と狭レンジ圧力信号との間に誤差があっても常
に広レンジ出力信号と狭レンジ出力信号とがほぼ一致し
て切替手段へ入力されている。従って、切替手段により
いずれか一方へ切替るときバンプレスに行われてタービ
ン出力変動と蒸気圧力を防止することができる。

【０１６１】請求項５の発明によれば、実圧力信号から
狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を条件信
号がＯＮとなったとき記憶すると共に、この偏差信号を
零とするように所定の変化率で減少させた出力信号と狭
レンジ圧力信号とが加算されて狭レンジ出力信号とさ
れ、実圧力信号から広レンジ圧力信号を減算して得られ
る偏差信号を条件信号がＯＦＦとなったとき記憶すると
共に、この偏差信号を零とするように所定の変化率で減
少させた出力信号と広レンジ圧力信号とが加算されて広
レンジ出力信号とされるようにしたために広レンジ圧力
信号と狭レンジ圧力信号との間に誤差があっても常に広
レンジ圧力出力信号と狭レンジ圧力出力信号とがほぼ一
致している。これにより、切替手段によりいずれか一方
へ切替るときバンプレスに切替えられ、タービン出力変
動と蒸気圧力を防止することができる。

【０１６２】請求項６の発明によれば、広レンジ圧力制
御信号と狭レンジ圧力制御信号との偏差を補充するよう
に追従制御して狭レンジ圧力制御信号を出力し、狭レン
ジ圧力制御信号と広レンジ圧力制御信号との偏差を補充
するように追従制御して広レンジ圧力制御信号を出力す
るようにしたために広レンジ圧力信号と狭レンジ圧力信
号との間に誤差があっても常に広レンジ圧力制御信号と
狭レンジ圧力制御信号とがほぼ一致している。従って、
切替手段によりいずれか一方へ切替るときバンプレスに
圧力制御信号が切替えられてタービン出力変動と蒸気圧
力を防止することができる。

【０１６３】請求項７の発明によれば、広レンジ圧力制
御信号と狭レンジ圧力制御信号との偏差を補充するよう
に追従制御して狭レンジ圧力制御信号とし切替手段によ
って選択されたとき狭レンジ圧力制御信号が圧力制御信
号として出力される一方、狭レンジ圧力制御信号と広レ
ンジ圧力制御信号との偏差を補充するように追従制御し
て広レンジ圧力制御信号とし切替手段によって選択され
たとき広レンジ圧力制御信号が圧力制御信号として出力
されるようにしたために広レンジ圧力信号と狭レンジ圧
力信号との間に誤差があっても常に広レンジ圧力制御信
号と狭レンジ圧力制御信号とがほぼ一致している。従っ
て、切替手段によりいずれか一方へ切替るときバンプレ
スに圧力制御信号が切替えられてタービン出力変動と蒸
気圧力を防止することができる。

【０１６４】請求項８の発明によれば、狭レンジ圧力制
御信号と圧力制御信号との偏差を補充するように追従制
御して狭レンジ圧力制御信号とし切替手段によって選択
されたとき狭レンジ圧力制御信号が圧力制御信号として
出力される一方、広レンジ圧力制御信号と圧力制御信号
との偏差を補充するように追従制御して広レンジ圧力制
御信号とし切替手段によって選択されたとき広レンジ圧
力制御信号が圧力制御信号として出力されるようにした
ために広レンジ圧力信号と狭レンジ圧力信号との間に誤
差があっても常に広レンジ圧力制御信号と狭レンジ圧力
制御信号とがほぼ一致している。これにより、切替手段
によりいずれか一方へ切替るときバンプレスに圧力制御
信号が切替えられてタービン出力変動と蒸気圧力を防止
することができる。

【０１６５】請求項９の発明によれば、圧力制御信号に
基づく蒸気加減弁流量指令信号が急開方向から急閉方向
へ移行したときに、蒸気加減弁およびタービンバイパス
弁へ流れる総実流量の変動を阻止する手段を設けたこと
により、タービン入口圧力を安定に制御することができ
る。

【０１６６】請求項１０の発明によれば、蒸気加減弁の
実流量に相当する蒸気加減弁流量信号と圧力制御信号と
の偏差に基づく制御信号によってタービンバイパス弁を
制御するようにしたために蒸気加減弁の急開時に蒸気加
減弁とタービンバイパス弁との総流量が変動することが
防止されて安定したタービン入口圧力ができる。

【０１６７】請求項１１の発明によれば、流量変化率制
限設定値と蒸気加減弁流量指令信号と予め設定された関
数とから蒸気加減弁の実流量に相当し、かつ、開方向の
最大変化率を制限した蒸気加減弁流量指令信号に基づく
信号により蒸気加減弁を制御し、また、タービンバイパ
ス弁を制御するようにしたために蒸気加減弁の急開時に
蒸気加減弁とタービンバイパス弁との総流量が変動する
ことが防止されて安定したタービン入口圧力ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すタービン制御装置の
構成図である。

【図２】図１のタービン制御装置に備える圧力信号切替
部の構成図である。

【図３】図１の圧力信号切替部の作用を示す説明図であ
る。

【図４】本発明の第２実施例を示すタービン制御装置に
備える圧力信号切替部の構成図である。

【図５】図４の圧力信号切替部の作用を示す説明図であ
る。

【図６】本発明の第３実施例を示すタービン制御装置に
備える圧力信号切替部の構成図である。

【図７】本発明の第４実施例を示すタービン制御装置に
備えるタービン入口圧力制御部分の構成図である。

【図８】図７のタービン入口圧力制御部に備える関数設
定手段の特性図である。

【図９】本発明の第５実施例を示すタービン制御装置に
備えるタービン入口圧力制御部分の構成図である。

【図１０】図９のタービン入口圧力制御部分に備える関
数設定手段の特性図である。

【図１１】原子力発電所の蒸気タービンの系統図であ
る。

【図１２】圧力検出手段の特性図である。

【図１３】従来例を示すタービン制御装置の構成図であ
る。

【図１４】図１３の圧力信号切替部の構成図である。

【図１５】図１４の圧力信号切替部の特性図である。

【図１６】図１３のタービン制御装置に備える関数設定
手段の特性図である。

【図１７】蒸気圧力に対する蒸気圧力信号の特性図であ
る。

【図１８】蒸気圧力に対する圧力信号の特性図である。

【図１９】従来のタービン制御装置によるタービン入口
圧力制御部の作用図である。

【符号の説明】

４Ｓ 速度検出器 ９Ｎ，９Ｗ 圧力検出手段 １０ 速度・負荷設定手段 １１，１３ｃ，１５，２０，３２Ｎ，３２Ｗ，３４Ｎ，
３４Ｗ，６０Ｎ，６０Ｗ，６３Ｎ，６３Ｗ 加算手段 １２，１３ａ，１６，６４Ｎ，６４Ｗ 係数設定手段 １３，３０，４０ 圧力信号切替部 １３ｂ，４１，５４Ｎ，５４Ｗ，５６Ｎ，５６Ｗ 信
号発生手段 １３ｄ レベル検出手段 １３ｅ，３１，５５Ｎ，５５Ｗ，５７Ｎ，５７Ｗ，５８
Ｎ，５８Ｗ 切替手段 １４ 圧力設定手段 １４Ａ 操作手段 １７ 低値選択手段 １８，６６，６７ 関数設定手段 １９ 弁開度検出手段 ２１，６１Ｎ，６１Ｗ 増幅手段 ２２ 最大値制限手段 ２３ 弁操作手段 ２４，６５，６８ 変化率制限手段 ３３Ｎ，３３Ｗ 信号記憶手段 ３５ 論理否定手段 ４２Ｎ，４２Ｗ 変化率設定手段 ５０ 圧力偏差演算切替部 ５１Ｎ 狭レンジ側圧力設定信号出力部 ５１Ｗ 広レンジ側圧力設定信号出力部 ５２ 切替信号生成部 ５３Ｎ 狭レンジ側圧力制御信号出力部 ５３Ｗ 広レンジ側圧力制御信号出力部 ５９Ｎ，５９Ｗ 積分手段 ７０ タービン制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01D 17/24 F01D 21/00

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タービン速度信号と速度・負荷設定信号
   との偏差に基づく速度・負荷制御信号を出力する手段
   と、タービン入口圧力を検出するための狭いレンジの圧
   力検出手段による狭レンジ圧力信号と広いレンジの圧力
   検出手段による広レンジ圧力信号とに基づく広レンジ側
   または狭レンジ側の出力信号のいずれかを選択して一方
   へ切替えて実圧力信号として出力する圧力信号切替部
   と、前記実圧力信号と圧力設定信号との偏差に基づく圧
   力制御信号を出力する手段と、タービン速度制御時に前
   記速度・負荷制御信号に基づく制御信号により蒸気加減
   弁およびタービンバイパス弁を制御する一方、タービン
   入口圧力制御時に前記圧力制御信号に基づく制御信号に
   より前記蒸気加減弁およびタービンバイパス弁を制御す
   る手段とを有するタービン制御装置において、 前記圧力信号切替部は、前記広レンジ圧力信号あるいは
   前記狭レンジ圧力信号に基づいて切替えのための条件信
   号を出力する条件信号出力手段と、 前記広レンジ圧力信号と前記狭レンジ圧力信号との偏差
   を補充するように前記広レンジ側の出力信号である広レ
   ンジ出力信号へ追従して狭レンジ出力信号を出力する狭
   レンジ圧力信号出力手段と、 前記狭レンジ圧力信号と前記広レンジ圧力信号との偏差
   を補充するように前記狭レンジ出力信号へ追従して広レ
   ンジ出力信号を出力する広レンジ圧力信号出力手段と、 前記条件信号によって前記狭レンジ出力信号と前記広レ
   ンジ出力信号とのいずれか一方を選択して切替え前記実
   圧力信号とする切替手段とを備えることを特徴とするタ
   ービン制御装置。
2. 【請求項２】 前記条件信号出力手段は、前記狭レンジ
   圧力信号が所定の領域内のときＯＮの前記条件信号を出
   力する手段を設け、 前記狭レンジ圧力信号出力手段は、前記広レンジ出力信
   号から前記狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信
   号を出力する第１の加算手段と、前記偏差信号を入力し
   て前記条件信号がＯＮとなったとき前記偏差信号を記憶
   して保持信号を出力する第１信号記憶手段と、前記保持
   信号と前記狭レンジ圧力信号とを加算して前記狭レンジ
   出力信号とする第２の加算手段とを設け、 前記広レンジ圧力信号出力手段は、前記狭レンジ出力信
   号から前記広レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信
   号を出力する第３の加算手段と、前記偏差信号を入力し
   て前記条件信号がＯＦＦとなったとき前記偏差信号を記
   憶して保持信号を出力する第２信号記憶手段と、前記保
   持信号と前記広レンジ圧力信号とを加算して前記広レン
   ジ出力信号とする第４の加算手段とを設け、 前記切替手段は前記広レンジ出力信号を前記実圧力信号
   として出力する一方、条件信号がＯＮのとき前記狭レン
   ジ出力信号を前記実圧力信号として出力する手段を設け
   たことを特徴とする請求項１記載のタービン制御装置。
3. 【請求項３】 前記条件信号出力手段は、前記狭レンジ
   圧力信号が所定の領域内のときＯＮの前記条件信号を出
   力する手段を設け、 前記狭レンジ圧力信号出力手段は、前記実圧力信号から
   前記狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を出
   力する第１の加算手段と、前記偏差信号を入力して前記
   条件信号がＯＮとなったとき前記偏差信号を記憶して保
   持信号を出力する第１信号記憶手段と、前記保持信号と
   前記狭レンジ圧力信号とを加算して前記狭レンジ出力信
   号とする第２の加算手段とを設け、 前記広レンジ圧力信号出力手段は、前記実圧力信号から
   前記広レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を出
   力する第３の加算手段と、前記偏差信号を入力して前記
   条件信号がＯＦＦとなったとき前記偏差信号を記憶して
   保持信号を出力する第２信号記憶手段と、前記保持信号
   と前記広レンジ圧力信号とを加算して前記広レンジ出力
   信号とする第４の加算手段とを設け、 前記切替手段は前記広レンジ出力信号を前記実圧力信号
   として出力する一方、条件信号がＯＮのとき前記狭レン
   ジ出力信号を前記実圧力信号として出力する手段を設け
   たことを特徴とする請求項１記載のタービン制御装置。
4. 【請求項４】 前記条件信号出力手段は、前記狭レンジ
   圧力信号が所定の領域内のときＯＮの前記条件信号を出
   力する手段を設け、 前記狭レンジ圧力信号出力手段は、前記広レンジ出力信
   号から前記狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信
   号を出力する第１の加算手段と、前記偏差信号を入力し
   て前記条件信号がＯＮとなったとき前記偏差信号を記憶
   すると共に、この偏差信号を零とするように所定の変化
   率で減少する出力信号を出力する第１変化率設定手段
   と、前記出力信号と前記狭レンジ圧力信号とを加算して
   前記狭レンジ出力信号とする第２の加算手段とを設け、 前記広レンジ圧力信号出力手段は、前記狭レンジ出力信
   号から前記広レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信
   号を出力する第３の加算手段と、前記偏差信号を入力し
   て前記条件信号がＯＦＦとなったとき前記偏差信号を記
   憶すると共に、この偏差信号を零とするように所定の変
   化率で減少する出力信号を出力する第２変化率設定手段
   と、前記出力信号と前記広レンジ圧力信号とを加算して
   前記広レンジ出力信号とする第４の加算手段とを設け、 前記切替手段は前記広レンジ出力信号を前記実圧力信号
   として出力する一方、条件信号がＯＮのとき前記狭レン
   ジ出力信号を前記実圧力信号として出力する手段を設け
   たことを特徴とする請求項１記載のタービン制御装置。
5. 【請求項５】 前記条件信号出力手段は、前記狭レンジ
   圧力信号が所定の領域内のときＯＮの前記条件信号を出
   力する手段を設け、 前記狭レンジ圧力信号出力手段は、前記実圧力信号から
   前記狭レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を出
   力する第１の加算手段と、前記偏差信号を入力して前記
   条件信号がＯＮとなったとき前記偏差信号を記憶すると
   共に、この偏差信号を零とするように所定の変化率で減
   少する出力信号を出力する第１変化率設定手段と、前記
   出力信号と前記狭レンジ圧力信号とを加算して前記狭レ
   ンジ出力信号とする第２の加算手段とを設け、 前記広レンジ圧力信号出力手段は、前記実圧力信号から
   前記広レンジ圧力信号を減算して得られる偏差信号を出
   力する第３の加算手段と、前記偏差信号を入力して前記
   条件信号がＯＦＦとなったとき前記偏差信号を記憶する
   と共に、この偏差信号を零とするように所定の変化率で
   減少する出力信号を出力する第２変化率設定手段と、前
   記出力信号と前記広レンジ圧力信号とを加算して前記広
   レンジ出力信号とする第４の加算手段とを設け、 前記切替手段は前記広レンジ出力信号を前記実圧力信号
   として出力する一方、条件信号がＯＮのとき前記狭レン
   ジ出力信号を前記実圧力信号として出力する手段を設け
   たことを特徴とする請求項１記載のタービン制御装置。
6. 【請求項６】 タービン速度信号と速度・負荷設定信号
   との偏差に基づく速度・負荷制御信号を出力する手段
   と、タービン入口圧力を検出するための狭いレンジの圧
   力検出手段による狭レンジ圧力信号と広いレンジの圧力
   検出手段による広レンジ圧力信号とのいずれかと圧力設
   定信号との偏差に基づく圧力制御信号を出力する圧力偏
   差演算切替部と、タービン速度制御時に前記速度・負荷
   制御信号に基づく制御信号により蒸気加減弁およびター
   ビンバイパス弁を制御する一方、タービン圧力制御時に
   前記圧力制御信号に基づく制御信号により前記蒸気加減
   弁およびタービンバイパス弁を制御する手段とを有する
   タービン制御装置において、 前記圧力偏差演算切替部は、前記広レンジ圧力信号ある
   いは前記狭レンジ圧力信号に基づいて切替えのための条
   件信号を出力する切替信号生成部と、 圧力設定信号と前記狭レンジ圧力信号との偏差に基づく
   狭レンジ圧力制御信号を出力する狭レンジ側圧力制御信
   号出力部と、 圧力設定信号と前記広レンジ圧力信号との偏差に基づく
   広レンジ圧力制御信号を出力する広レンジ側圧力制御信
   号出力部と、 前記広レンジ圧力制御信号と前記狭レンジ圧力制御信号
   との偏差を補充するように追従制御して狭レンジ圧力制
   御信号を出力する狭レンジ側圧力設定信号出力部と、 前記狭レンジ圧力制御信号と前記広レンジ圧力制御信号
   との偏差を補充するように追従制御して広レンジ圧力制
   御信号を出力する広レンジ側圧力設定信号出力部と、 前記条件信号によって前記狭レンジ圧力制御信号と前記
   広レンジ圧力制御信号とのいずれか一方を選択して切替
   え前記圧力制御信号とする切替手段とを設けることを特
   徴とするタービン制御装置。
7. 【請求項７】 前記狭レンジ側圧力設定信号出力部は、
   前記広レンジ圧力制御信号と前記狭レンジ圧力制御信号
   との偏差を補充するように追従制御して狭レンジ圧力制
   御信号とし前記切替手段によって選択されたとき前記狭
   レンジ圧力制御信号を前記圧力制御信号として出力する
   一方、前記広レンジ側圧力設定信号出力部は、前記狭レ
   ンジ圧力制御信号と前記広レンジ圧力制御信号との偏差
   を補充するように追従制御して広レンジ圧力制御信号と
   し前記切替手段によって選択されたとき前記広レンジ圧
   力制御信号を前記圧力制御信号として出力するようにし
   たことを特徴とする請求項６記載のタービン制御装置。
8. 【請求項８】 前記狭レンジ側圧力設定信号出力部は、
   前記狭レンジ圧力制御信号と前記圧力制御信号との偏差
   を補充するように追従制御して狭レンジ圧力制御信号と
   し前記切替手段によって選択されたとき前記狭レンジ圧
   力制御信号を前記圧力制御信号として出力する一方、前
   記広レンジ側圧力設定信号出力部は、前記広レンジ圧力
   制御信号と前記圧力制御信号との偏差を補充するように
   追従制御して広レンジ圧力制御信号とし前記切替手段に
   よって選択されたとき前記広レンジ圧力制御信号を前記
   圧力制御信号として出力するようにしたことを特徴とす
   る請求項６記載のタービン制御装置。
9. 【請求項９】 タービン速度信号と速度・負荷設定信号
   との偏差に基づく速度・負荷制御信号を出力する手段
   と、タービン入口圧力を検出する圧力検出手段による圧
   力信号と圧力設定信号との偏差に基づく圧力制御信号を
   出力する手段と、タービン圧力制御時に前記圧力制御信
   号に基づく制御信号により蒸気加減弁およびタービンバ
   イパス弁を制御するタービン入口蒸気圧力制御手段とを
   有するタービン制御装置において、 前記タービン入口蒸気圧力制御手段は、前記圧力制御信
   号に基づく蒸気加減弁流量指令信号が急閉方向から急開
   方向へ移行したときに、前記蒸気加減弁およびタービン
   バイパス弁へ流れる総実流量の変動を阻止する手段を備
   えることを特徴とするタービン制御装置。
10. 【請求項１０】 前記タービン入口蒸気圧力制御手段
    は、前記蒸気加減弁流量指令信号を予め設定された関数
    によって蒸気加減弁開度指令信号に変換する関数設定手
    段と、 この関数設定手段による蒸気加減弁開度指令信号が急開
    方向となったとき開方向の最大変化率を制限して蒸気加
    減弁の実開度を制御する変化率制限手段と、 この変化率制限手段の出力信号に基づく制御信号により
    蒸気加減弁を制御する手段と、 前記変化率制限手段の出力信号と予め設定された関数と
    によって前記蒸気加減弁の実流量に相当する蒸気加減弁
    流量信号に変換する関数設定手段と、 この関数設定手段の出力する蒸気加減弁流量信号と前記
    圧力制御信号との偏差に基づく制御信号によりタービン
    バイパス弁を制御する手段とを備えることを特徴とする
    請求項９記載のタービン制御装置。
11. 【請求項１１】 前記タービン入口蒸気圧力制御手段
    は、前記蒸気加減弁流量指令信号に応じた蒸気加減弁の
    開方向の最大変化率を制限する流量変化率制限設定値を
    出力する関数設定手段と、 前記流量変化率制限設定値と蒸気加減弁流量指令信号と
    予め設定された関数とから蒸気加減弁の実流量に相当
    し、かつ、開方向の最大変化率を制限した蒸気加減弁流
    量指令信号を出力する変化率制限手段と、 この蒸気加減弁流量指令信号と予め設定された関数とか
    ら得られた制御信号により蒸気加減弁を制御する手段
    と、 前記蒸気加減弁流量指令信号と前記圧力制御信号の偏差
    に基づく制御信号によりタービンバイパス弁を制御する
    手段とを備えることを特徴とする請求項９記載のタービ
    ン制御装置。