JP6889676B2 - Turning device and control method of turning device - Google Patents
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Description
本発明は、ターニング装置およびターニング装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a turning device and a method for controlling the turning device.
発電用タービンには、タービンロータを外部からのモータ駆動等により回転させるターニング装置が一般に設けられている。例えば、蒸気タービンのタービンロータは、通常運転中は、主蒸気弁を経由して送られてくる蒸気の駆動力により定格回転速度で連続回転している。タービンの回転を停止する目的で主蒸気弁を完全に閉鎖し、タービンへの駆動蒸気を遮断する一連の動作をタービントリップという。タービントリップを行うと、タービンロータの回転速度は低下して無回転に至る。 The turbine for power generation is generally provided with a turning device that rotates the turbine rotor by driving a motor from the outside. For example, the turbine rotor of a steam turbine continuously rotates at a rated rotation speed by the driving force of steam sent via a main steam valve during normal operation. A series of operations in which the main steam valve is completely closed for the purpose of stopping the rotation of the turbine and the driving steam to the turbine is shut off is called a turbine trip. When the turbine trip is performed, the rotation speed of the turbine rotor decreases to reach no rotation.
大型のタービンの自重は重い。無回転の状態におけるタービンの回転軸に対して上側部分には、重力によってタービンの回転軸側に変形する力が働く。また、無回転の状態におけるタービンの回転軸に対して下側部分には、重力によってタービンの下方に変形する力が働く。また、蒸気によってタービンの温度は上昇している。温度が上昇していると、タービンの変形はさらに加速される。したがって、タービンの無回転状態が長時間(例えば、5分以上)継続すると、タービンの温度と自重によって、運転に支障を生じるほどタービンが変形する。この変形を防止するためには、タービンを停止してから次にタービンを起動するまでの間、タービンロータを低速で回転させておく必要がある。ターニング装置は、この目的で設けられている。 The weight of a large turbine is heavy. A force that deforms to the rotating shaft side of the turbine due to gravity acts on the upper part of the rotating shaft of the turbine in the non-rotating state. In addition, a force that deforms downward due to gravity acts on the lower portion of the rotating shaft of the turbine in the non-rotating state. In addition, the temperature of the turbine is rising due to steam. As the temperature rises, the deformation of the turbine is further accelerated. Therefore, if the non-rotating state of the turbine continues for a long time (for example, 5 minutes or more), the turbine is deformed to such an extent that the operation is hindered by the temperature and its own weight of the turbine. In order to prevent this deformation, it is necessary to rotate the turbine rotor at a low speed between the time when the turbine is stopped and the time when the turbine is started next time. The turning device is provided for this purpose.
ターニング装置は、タービンロータに直結したターニングロータギアに、ターニング駆動モータに結合しているターニング駆動ギアを嵌合させ、ターニング駆動モータの駆動力でタービンロータを回転させている。ターニング駆動モータの回転速度は遅いので、ターニング駆動モータの許容回転速度よりもタービンロータの回転速度が速い状態でターニング駆動ギアをターニングロータギアに嵌合させると、ターニング装置に関連する機器の損傷を招くことになる。これを防止するために、タービンロータの回転速度を計測し、タービンロータの回転速度が許容回転速度まで低下してから、ターニング駆動ギアをターニングロータギアに嵌合させている。 In the turning device, a turning drive gear coupled to a turning drive motor is fitted to a turning rotor gear directly connected to the turbine rotor, and the turbine rotor is rotated by the driving force of the turning drive motor. Since the rotational speed of the turning motor is slow, when fitting the turning drive gear turning rotor gear in a state than the allowable rotation speed of the turning motor has fast rotational speed of the turbine rotor, equipment damage associated with turning device Will be invited. In order to prevent this, the rotation speed of the turbine rotor is measured, and after the rotation speed of the turbine rotor is reduced to the allowable rotation speed, the turning drive gear is fitted to the turning rotor gear.
しかし、タービンロータの回転速度の計測装置が故障すると、正しい嵌合制御を行うことができない。そこで、回転速度の計測装置を2台設けることにより信頼度を向上させることも考えられる。しかし、タービンロータに2台目の計測装置を設けることは、装置が大きくなり、製造コストが高くなる要因となる。また、既存のタービンロータを改造して2台目の計測装置をタービンロータに追加することは困難な場合が多い。 However, if the turbine rotor rotation speed measuring device fails, correct fitting control cannot be performed. Therefore, it is conceivable to improve the reliability by providing two rotation speed measuring devices. However, providing a second measuring device on the turbine rotor causes the device to become large and the manufacturing cost to increase. In addition, it is often difficult to modify an existing turbine rotor to add a second measuring device to the turbine rotor.
そこで、2台目の計測装置をタービンロータに追加しないで、タービンを制御するために設置されている既存のセンサーで取得可能な発電用タービンの状態を示す主蒸気圧力や弁開口度等のプロセス量を使用して、間接的にタービンロータの回転速度を推定し、2台目の計測装置の代用としている装置もある。 Therefore, without adding a second measuring device to the turbine rotor, processes such as main steam pressure and valve opening degree that indicate the state of the power generation turbine that can be acquired by the existing sensors installed to control the turbine. In some devices, the amount is used to indirectly estimate the rotational speed of the turbine rotor and substitute for the second measuring device.
しかしながら、上記のプロセス量からタービンロータの回転速度を推定した場合、推定誤差が大きいという問題がある。この推定誤差が大きい領域でターニング駆動ギアをターニングロータギアに嵌合させる場合、ターニング装置に関連する機器の損傷を招く恐れが高い。 However, when the rotation speed of the turbine rotor is estimated from the above process amount, there is a problem that the estimation error is large. When the turning drive gear is fitted to the turning rotor gear in a region where this estimation error is large, there is a high risk of causing damage to the equipment related to the turning device.
本発明は、上述の事情の下になされたもので、ターニング駆動ギアをターニングロータギアに安全に嵌合させることを課題とする。 The present invention has been made under the above circumstances, and an object of the present invention is to safely fit a turning drive gear to a turning rotor gear.
上記課題を解決するため、本実施形態に係るターニング装置は、タービンのタービンロータに設けられたターニングロータギアにターニング駆動ギアを嵌合させるターニングギア嵌合アクチュエータと、ターニングロータギアに嵌合したターニング駆動ギアを回転駆動することによりタービンロータを回転させるターニング駆動モータとを備える。また、タービンロータの回転速度を検出する回転速度検出装置と、検出された回転速度に基づいて、タービンロータの回転停止状態もしくはターニング駆動ギアとターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出する回転速度検出器とを備える。また、タービンを制御するために設置されている既存のセンサーを用いて計測した前記タービンの状態を示すプロセス量に基づいて、タービンロータの回転速度をバックアップ回転速度として検出するバックアップ回転速度検出装置と、検出されたバックアップ回転速度に基づいて、タービンロータの回転停止状態もしくはターニング駆動ギアとターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出するバックアップ回転速度検出器と、タービンロータを有するタービンへの駆動流体の注入を遮断してから経過した経過時間とタービンロータの回転速度との関係を示すタービン固有の回転速度降下特性を表す関数に基づいて、タービンロータの回転速度を仮想回転速度として算出する仮想回転速度算出装置と、算出された仮想回転速度に基づいて、タービンロータの回転停止状態もしくはターニング駆動ギアとターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出する仮想回転速度検出器とを備える。また、バックアップ回転速度検出器と仮想回転速度検出器の両方と回転速度検出器とが、タービンロータの回転停止状態もしくはターニング駆動ギアとターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出した場合、ターニングギア嵌合アクチュエータを制御して前記ターニング駆動ギアをターニングロータギアに嵌合させ、ターニング駆動モータを制御してタービンロータを回転駆動させてターニング運転を行うターニング制御装置と、を備える。 In order to solve the above problems, the turning device according to the present embodiment includes a turning gear fitting actuator that fits the turning drive gear to the turning rotor gear provided in the turbine rotor of the turbine, and a turning gear fitted to the turning rotor gear. It includes a turning drive motor that rotates the turbine rotor by rotationally driving the drive gear. Further, the rotation speed detection device that detects the rotation speed of the turbine rotor and the rotation speed at which the turbine rotor can be stopped or the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted based on the detected rotation speed. It is equipped with a rotation speed detector that detects this. In addition, a backup rotation speed detection device that detects the rotation speed of the turbine rotor as a backup rotation speed based on the process amount indicating the state of the turbine measured using an existing sensor installed to control the turbine. Based on the detected backup rotation speed, the backup rotation speed detector that detects that the rotation speed of the turbine rotor is stopped or that the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted together, and the turbine rotor The rotation speed of the turbine rotor is virtually rotated based on a function that expresses the rotation speed drop characteristic unique to the turbine, which indicates the relationship between the elapsed time elapsed since the injection of the drive fluid into the turbine is cut off and the rotation speed of the turbine rotor. Based on the virtual rotation speed calculation device calculated as the speed and the calculated virtual rotation speed, it is detected that the rotation speed of the turbine rotor is stopped or the rotation speed is such that the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted. It is equipped with a virtual rotation speed detector. Also, make sure that both the backup rotation speed detector, the virtual rotation speed detector, and the rotation speed detector have a rotation speed that allows the turbine rotor to stop rotating or the turning drive gear and the turning rotor gear to be fitted. When detected, a turning control device that controls the turning gear fitting actuator to fit the turning drive gear to the turning rotor gear, controls the turning drive motor to rotationally drive the turbine rotor, and performs a turning operation. Be prepared.
(第1の実施形態)
本実施形態に係るターニング装置100について、図1を参照して説明する。ターニング装置100は、図1に示すように、ターニング駆動装置1、回転速度検出装置3、バックアップ回転速度検出装置8、仮想回転速度算出装置7、不正嵌合防止装置4、操作パネル9、ターニング制御装置10、異常検出装置6を備える。
(First Embodiment)
The turning device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the turning device 100 includes a turning drive device 1, a rotation speed detection device 3, a backup rotation
ターニング駆動装置1は、ターニング駆動モータ1a、ターニング駆動ギア1b、ターニングギア嵌合アクチュエータ1c、ターニングロータギア1dを備える。ターニング駆動ギア1bは、ターニング駆動モータ1aの回転軸と同軸に形成されている。ターニング駆動モータ1aは、ターニング駆動ギア1bを回転させる。ターニングギア嵌合アクチュエータ1cは、ターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとを嵌合状態もしくは非嵌合状態にする。ターニングロータギア1dは、タービンロータ2と同軸に形成されている。ターニング駆動モータ1aは、ターニングロータギア1dと嵌合したターニング駆動ギア1bを回転させることにより、タービンロータ2を回転させる。ターニング駆動装置1は、後述するターニング制御装置10から受信したターニング駆動装置制御指令1002に従ってターニングギア嵌合アクチュエータ1cを制御し、ターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとを嵌合させ、タービンロータ2を回転させる。
The turning drive device 1 includes a turning drive motor 1a, a turning drive gear 1b, a turning gear fitting
回転速度検出装置3は、タービンロータ2の回転速度を検出する。そのために、回転速度検出装置3は、回転速度検出用センサー3a、パルス信号変換器3b、速度検出用歯車3cを備える。速度検出用歯車3cは、円形状の歯車である。速度検出用歯車3cは、タービンロータ2に直結されており、タービンロータ2の回転に応じて回転する。速度検出用歯車3cの外形は凹凸状に形成されている。回転速度検出用センサー3aは、例えば、渦電流を検出することにより、回転速度検出用センサー3a自身と速度検出用歯車3cとの距離を検出するセンサーである。回転速度検出用センサー3aの直前に速度検出用歯車3cの凹部が位置する場合、速度検出用歯車3cと回転速度検出用センサー3aとの距離は離れる。また、回転速度検出用センサー3aの直前に速度検出用歯車3cの凸部が位置する場合、速度検出用歯車3cと回転速度検出用センサー3aとの距離は接近する。回転速度検出用センサー3aは、例えば、回転速度検出用センサー3aの直前に凸部が位置した場合、回転速度パルス信号301を出力する。
The rotation speed detection device 3 detects the rotation speed of the
パルス信号変換器3bは、回転速度検出用センサー3aが単位時間内に出力したパルスの数をカウントすることによりタービンロータ2の回転速度を計測する。パルス信号変換器3bは、タービンロータ2に直結された速度検出用歯車3cの単位時間当たりの回転数をカウントしているので、タービンロータ2の回転速度を正確に計測することができる。パルス信号変換器3bは、タービンロータ2の回転速度を計算する単位時間を1分、10分、1時間と長くするほど、タービンロータ2の回転速度をより正確に計測することができる。
The
バックアップ回転速度検出装置8は、回転速度検出装置3とは別の装置で計測されたタービンの状態を示すプロセス量を使用して、タービンロータ2の回転速度をバックアップ回転速度として間接的に検出する装置である。プロセス量を計測するセンサーとしては、タービン速度制御用電磁速度ピックアップセンサー、タービン振動監視用キーフェイザーセンサー、タービントリップ後の発電機残留電圧の周波数を検出する周波数センサー、主蒸気圧力を検出する圧力センサー等を使用する。これらのプロセス量を計測するセンサーは、タービンを制御するために設置されている既存のセンサーである。本実施形態では、これらの既存のセンサーをバックアップ回転速度検出器8aとして使用する。
The backup rotation
バックアップ回転速度算出器8bは、バックアップ回転速度検出器8aが検出したプロセス量に基づいてタービンロータ2の回転速度を算出する。具体的には、バックアップ回転速度算出器8bは、プロセス量とタービンロータ2の回転速度との関係を表す関数を備え、バックアップ回転速度検出器8aが出力するバックアップ速度要素プロセス信号801が示すプロセス量をその関数に代入することにより、タービンロータ2の回転速度を算出する。なお、バックアップ回転速度算出器8bが、プロセス量とタービンロータ2の回転速度とを対応付けるテーブルを備え、バックアップ回転速度検出器8aが出力するバックアップ速度要素プロセス信号801が示すプロセス量に基づいて、テーブル引きでタービンロータ2の回転速度を算出するようにしてもよい。
The backup rotation speed calculator 8b calculates the rotation speed of the
しかし、これらのプロセス量から算出したタービンロータ2の回転速度の検出精度は低い。図2を参照して具体例を説明する。横軸は時間であり、縦軸はタービンロータ2の回転速度である。一点鎖線は、回転速度検出装置3で計測したタービンロータ2の回転速度を表すグラフである。実線は、バックアップ回転速度検出装置8がプロセス量に基づいて検出したタービンロータ2の回転速度を表すグラフである。タービントリップした時刻をt0とする。図2に示すように、タービントリップしてから時間が経過するにしたがって、2つの曲線の差は大きくなっていく。特に回転速度が規定回転速度である閾値α以下になると、2つの曲線の差は著しく大きくなる。回転速度検出装置3で計測したタービンロータ2の回転速度とバックアップ回転速度検出装置8が検出したバックアップ回転速度との差が、許容値以上となる回転速度を規定回転速度と定義する。タービンロータ2に直結した速度検出用歯車3cの回転数をカウントしているので、回転速度検出装置3で検出したタービンロータ2の回転速度の検出誤差は極めて小さい。したがって、2つの曲線の差は、バックアップ回転速度検出装置8の検出誤差と言える。
However, the detection accuracy of the rotation speed of the
ターニング駆動ギア1bをターニングロータギア1dに嵌合させることが可能な回転速度の閾値をAとする。図2に示すように、閾値Aが示す回転速度は、閾値αが示す回転速度より小さい。図2に示す場合、バックアップ回転速度検出装置8がタービンロータ2の回転速度が閾値A以下になったと判断しても、タービンロータ2の真の回転速度は閾値Aより大きい。したがって、バックアップ回転速度検出装置8が検出したタービンロータ2の回転速度に基づいてターニング駆動ギア1bをターニングロータギア1dに嵌合させると、ターニング装置を損傷する恐れが高い。つまり、回転速度検出装置3をバックアップしてタービンロータ2の回転速度を検出するためには、バックアップ回転速度検出装置8だけでは不十分である。
Let A be the threshold value of the rotational speed at which the turning drive gear 1b can be fitted to the turning rotor gear 1d. As shown in FIG. 2, the rotation speed indicated by the threshold value A is smaller than the rotation speed indicated by the threshold value α. In the case shown in FIG. 2, even if the backup rotation
仮想回転速度算出装置7は、タービンへの駆動流体の注入を遮断してから経過した経過時間とタービンロータ2の回転速度との関係を示すタービン固有の回転速度降下特性を表す関数に基づいて、タービンロータ2の回転速度を仮想回転速度として算出する。この仮想回転速度は、バックアップ回転速度検出装置8が検出したバックアップ回転速度の検出誤差を補完するために使用する。
The virtual rotation
仮想回転速度算出装置7は、比較演算器7aと仮想回転速度算出器7bを備える。比較演算器7aは、バックアップ回転速度検出装置8が出力するバックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値α以下になったか否かを判別する。なお、閾値αには、バックアップ回転速度検出装置8の検出誤差が許容値以内となる回転速度を設定する。
The virtual rotation
また、比較演算器7aは、バックアップ回転速度が閾値α以下になったことを示す切替信号702を出力する。ここでは、バックアップ回転速度が閾値α以下になった場合、比較演算器7aは、切替信号702=1(ハイレベル)を出力することとする。また、バックアップ回転速度が閾値αより大きくなった場合、比較演算器7aは、切替信号702=0(ローレベル)を出力することとする。
Further, the
仮想回転速度算出器7bは、タービントリップ後の、タービン固有の回転速度降下特性に基づいて、タービンロータ2の回転速度を仮想回転速度として算出する。仮想回転速度算出器7bは、タービン固有の回転速度降下特性を表す関数を記憶している。
The virtual
タービントリップ後に回転速度が閾値α以下に低下した後のタービンロータ2の回転速度は、タービン固有の回転速度降下特性に基づいて低下していき、最終的には停止する。この回転速度降下特性は、タービンの形状や重量等により決まる特性である。
The rotational speed of the
図3にタービンロータ2固有の回転速度降下特性を表す関数の例を実線で示す。バックアップ回転速度検出装置8が検出したバックアップ回転速度を一点鎖線で示す。回転速度が閾値α以下の領域が、タービンロータ2の回転速度が固有の回転速度降下特性に従う領域である。タービンロータ2固有の回転速度降下特性を表す関数は、予め実験で計測したデータに基づいて最小二乗法等により作成しておく。仮想回転速度算出装置7は、作成された関数を記憶している。図3に示すように、この関数は、回転速度が閾値α以上の領域では「α」を表している。また、この関数は、回転速度が閾値αよりも遅い領域では、回転速度検出装置3で検出したタービンロータ2の回転速度のグラフと一致している。
FIG. 3 shows an example of a function representing the rotational speed drop characteristic peculiar to the
仮想回転速度算出器7bは、バックアップ回転速度検出装置8が出力するバックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値α以下になった図3に示す時刻t1からの経過時間tを図3に実線で示すタービンロータ2の回転速度降下特性を表す関数に代入することにより、タービンロータ2の仮想回転速度を算出する。時刻t1からの経過時間tは、図示しないタイマー装置で計測する。
The virtual
図1に戻り、不正嵌合防止装置4は、バックアップ回転速度検出装置8が検出したバックアップ回転速度と仮想回転速度算出装置7が算出した仮想回転速度の両方の回転速度と、回転速度検出装置3が検出した回転速度とが、タービンロータ2の回転停止状態もしくはターニング駆動ギア1bの嵌合が可能な回転数であることを検出した場合に、ターニング投入許可信号403=1(ハイレベル)を出力する。そのために、不正嵌合防止装置4は、ゼロ回転速度検出器4b、仮想ゼロ回転速度検出器4c、バックアップゼロ回転速度検出器4d、不正嵌合防止回路4aを備える。以降は、図4を参照しながら説明する。ここでは、不正嵌合防止装置4が、ゼロ回転速度検出器4b、仮想ゼロ回転速度検出器4c、バックアップゼロ回転速度検出器4dの全ての検出器が、タービンロータ2の回転停止状態もしくはターニング駆動ギア1bの嵌合が可能な回転数であることを検知した場合に、ターニング投入許可信号403=1(ハイレベル)を出力する場合について説明する。
Returning to FIG. 1, the improper fitting prevention device 4 has a rotation speed of both the backup rotation speed detected by the backup rotation
ゼロ回転速度検出器4bは、パルス信号変換器3bから回転速度プロセス信号302を受信し、回転速度プロセス信号302が示す回転速度が予め設定された閾値B以下になったか否かを判別する。ゼロ回転速度検出器4bは、回転速度プロセス信号302が示す回転速度が予め設定された閾値B以下になった場合、ゼロ回転速度成立信号401=1(ハイレベル)を不正嵌合防止回路4aに送信する。
The zero
仮想ゼロ回転速度検出器4cは、仮想回転速度算出装置7から仮想回転速度プロセス信号701を受信し、仮想回転速度プロセス信号701が示す仮想回転速度が予め設定された閾値A以下になったか否かを検出する。仮想ゼロ回転速度検出器4cは、仮想回転速度が予め設定された閾値A以下になった場合、仮想ゼロ回転速度成立信号402=1(ハイレベル)を不正嵌合防止回路4aに送信する。
The virtual zero
バックアップゼロ回転速度検出器4dは、バックアップ回転速度検出装置8からバックアップ回転速度プロセス信号802を受信し、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が予め設定された閾値C以下になったか否かを検出する。バックアップゼロ回転速度検出器4dは、バックアップ回転速度が予め設定された閾値C以下になった場合、バックアップゼロ回転速度成立信号404=1(ハイレベル)を不正嵌合防止回路4aに送信する。
The backup zero
不正嵌合防止回路4aは、図4に示すようにAND演算器4aaとAND演算器4abを含んで構成されている。不正嵌合防止回路4aは、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値C以下であり、仮想回転速度プロセス信号701が示す仮想回転速度が閾値A以下であり、回転速度プロセス信号302が示す回転族度が閾値B以下である場合、ターニング投入許可信号403=1(ハイレベル)をターニング制御装置10へ出力する。
As shown in FIG. 4, the improper
閾値A,B,Cの値は、A=B=Cとしてもよい。例えば、A=B=C=2rpmのように設定する。また、使用するプロセス信号の特性に応じて、A,B,Cの値を異なる値に設定してもよい。図3に示す回転速度降下特性の場合、A=Cとすると、仮想ゼロ回転速度成立信号402=1であれば、バックアップゼロ回転速度成立信号404=1となる。このような冗長構成を有している理由は、仮想回転速度算出装置7もしくは仮想ゼロ回転速度検出器4cの故障により、誤って仮想ゼロ回転速度成立信号402=1が出力された場合でも、バックアップゼロ回転速度成立信号404=0となる回転速度の領域においては、誤ってターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとの嵌合制御がされないようにするためである。
The values of the threshold values A, B, and C may be A = B = C. For example, set as A = B = C = 2 rpm. Further, the values of A, B, and C may be set to different values according to the characteristics of the process signal to be used. In the case of the rotation speed drop characteristic shown in FIG. 3, if A = C and the virtual zero rotation
図1に戻り、操作パネル9は、ターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとの嵌合制御を、自動制御モードもしくは運転員による手動制御モードに設定する機能を有する。操作パネル9の機能構成を図5を参照して説明する。 Returning to FIG. 1, the operation panel 9 has a function of setting the fitting control of the turning drive gear 1b and the turning rotor gear 1d to the automatic control mode or the manual control mode by the operator. The functional configuration of the operation panel 9 will be described with reference to FIG.
操作パネル9のセレクタ9aは、運転者によるタッチパネル等からの操作によって、自動制御モードもしくは手動制御モードの設定がなされる。手動制御モードが設定された場合、セレクタ9aは、入力Bを選択する。OR演算器9bの一の入力は「0」に設定されている。OR演算器9bの他の入力は運転者がターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとを嵌合させる指令を入力すると「1」が設定される。この構成により、操作パネル9は、手動制御モード時には、運転者が嵌合指令を入力するまではターニング操作指令信号901=0(ローレベル)を出力している。
The selector 9a of the operation panel 9 is set to the automatic control mode or the manual control mode by the operation from the touch panel or the like by the driver. When the manual control mode is set, the selector 9a selects input B. One input of the
また、操作パネル9のセレクタ9aは、自動制御モード時が設定された場合、入力Aを選択する。セレクタ9cは、後述する異常検出装置6が出力する異常検出信号601によって切り替えられる。異常検出装置6が故障を検出していない異常検出信号601=0の場合、セレクタ9cは入力Aを選択する。入力Aは「1」に設定されているので、操作パネル9は、ターニング操作指令信号901=1(ハイレベル)を出力する。一方、異常検出装置6が故障を検出している異常検出信号601=1の場合、セレクタ9cは入力Bを選択する。入力BはOR演算器9bの出力に接続されている。したがって、操作パネル9は、手動制御モードに切り替えられる。
Further, the selector 9a of the operation panel 9 selects the input A when the automatic control mode is set. The
図1に戻って、ターニング制御装置10は、ターニング投入許可信号403とターニング操作指令信号901とに基づいて、ターニング駆動装置を制御する。ターニング制御装置10は、AND演算器10aとターニング制御回路10bとを備える。AND演算器10aは、ターニング投入許可信号403=1(ハイレベル)の場合で、自動制御モード(ターニング操作指令信号901=1)の場合、ターニング投入指令1001=1(ハイレベル)を出力する。AND演算器10aは、ターニング投入許可信号403=1(ハイレベル)で、ターニング操作指令信号901=0の場合、ターニング投入指令1001=0(ローレベル)を出力する。
Returning to FIG. 1, the turning
ターニング制御回路10bは、ターニング投入指令1001に基づいてターニング駆動装置1にターニング駆動装置制御指令1002を出力する。ターニング駆動装置制御指令1002=1を受信したターニング駆動装置1は、ターニングギア嵌合アクチュエータ1cを駆動して、ターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとを嵌合させる。
The turning
また、ターニング制御回路10bは、ターニング駆動装置1からターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとの嵌合状態等を示すターニング駆動装置フィードバック信号1003を受信し、ターニング駆動装置制御指令1002に反する状態である場合、異常表示器6bにアラームを表示する。
Further, the turning
信号切替器12は、切替信号702に基づいて、異常検出装置6に供給する信号を切り替える。具体的には、信号切替器12は、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値αよりも速い場合(切替信号702=0の場合)、バックアップ回転速度プロセス信号802を異常検出装置6に供給する。また、信号切替器12は、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値α以下の場合(切替信号702=1の場合)、仮想回転速度プロセス信号701を異常検出装置6に供給する。
The
異常検出装置6は、回転速度検出装置3が検出した回転速度と仮想回転速度算出装置7が算出した仮想回転速度との偏差、もしくは回転速度検出装置3が検出した回転速度とバックアップ回転速度検出装置8が検出したバックアップ回転速度との偏差が予め設定した閾値Fを超えた場合、回転速度検出装置3、仮想回転速度算出装置7もしくはバックアップ回転速度検出装置8のいずれかが故障していると判断して警報を発する。異常検出装置6は、図6に示すように、回転速度比較器6a、異常表示器6bを備える。
The abnormality detection device 6 is a deviation between the rotation speed detected by the rotation speed detection device 3 and the virtual rotation speed calculated by the virtual rotation
回転速度比較器6aは、偏差演算器6aa、絶対値演算器6ab、比較演算器6acを備える。偏差演算器6aaは、回転速度検出装置3が検出した回転速度プロセス信号302が示す回転速度から、バックアップ回転速度検出装置8が検出したバックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度もしくは仮想回転速度算出装置7が算出した仮想回転速度プロセス信号701が示す仮想回転速度を引く演算処理を行う。絶対値演算器6abは、偏差演算器6aaが演算した引き算結果の絶対値を演算する。比較演算器6acは、絶対値演算器6abが演算した絶対値を予め設定されている閾値Fと比較する。そして、比較演算器6acは、引き算結果の絶対値が予め設定されている閾値Fよりも大きい場合、回転速度検出装置3、バックアップ回転速度検出装置8もしくは仮想回転速度算出装置7のいずれかに故障があると判断する。比較演算器6acは、故障があると判断した場合、異常検出信号601=1(ハイレベル)を異常表示器6bおよび操作パネル9に送信する。
The
異常表示器6bは、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示ユニットを有している。異常表示器6bは、比較演算器6acから異常検出信号601=1(ハイレベル)を受信すると、故障が検出されたことを表示する。
The abnormality display 6b has a display unit such as an LCD (Liquid Crystal Display). When the abnormality indicator 6b receives the
次に、上述のように構成されるターニング装置100の動作について、図面を参照しながら説明する。また、以下の説明は、運転者が自動制御モードを選択しており、図5に示すセレクタ9aが入力Aを選択している場合について説明する。また、不正嵌合防止装置4の閾値が、A=B=Cに設定されている場合について説明する。最初に、異常検出装置6が、回転速度検出装置3、バックアップ回転速度検出装置8、仮想回転速度算出装置7の故障を検出していない場合について説明する。
Next, the operation of the turning device 100 configured as described above will be described with reference to the drawings. Further, the following description describes a case where the driver has selected the automatic control mode and the selector 9a shown in FIG. 5 has selected the input A. Further, a case where the threshold value of the improper fitting prevention device 4 is set to A = B = C will be described. First, a case where the abnormality detection device 6 has not detected a failure of the rotation speed detection device 3, the backup rotation
(通常運転時)
タービンロータ2は、通常運転時には例えば3000rpmの回転速度で運転されている。通常運転時には、ターニング駆動装置1のターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとは嵌合していない状態である。回転速度検出装置3は、タービンロータ2の回転速度を検出し、検出した回転速度を回転速度プロセス信号302としてゼロ回転速度検出器4bに送信する。ゼロ回転速度検出器4bの閾値Bは、ターニング駆動ギア1bをターニングロータギア1dに嵌合させることが可能な回転速度(例えば、2rpm)に設定されている。ゼロ回転速度検出器4bは、回転速度プロセス信号302が示す回転速度が閾値Bより大きいので、ゼロ回転速度成立信号401=0(ローレベル)を出力する。
(During normal operation)
The
一方、バックアップ回転速度検出装置8は、バックアップ速度要素プロセス信号801に基づいてバックアップ回転速度プロセス信号802を出力する。バックアップゼロ回転速度検出器4dの閾値Cは、ターニング駆動ギア1bをターニングロータギア1dに嵌合させることが可能な回転速度(例えば、2rpm)に設定されている。通常運転時は、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度は閾値Cより大きいので、バックアップゼロ回転速度検出器4dは、バックアップゼロ回転速度成立信号404=0(ローレベル)を出力する。また、通常運転時は、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度は閾値αより大きいので、比較演算器7aは、切替信号702=0(ローレベル)を出力する。仮想回転速度算出器7bは、図3に示すように、仮想回転速度プロセス信号701として「α」を出力する。図3に示すように、閾値A<閾値αであるので、仮想ゼロ回転速度検出器4cは、仮想ゼロ回転速度成立信号402=0(ローレベル)を出力する。
On the other hand, the backup rotation
不正嵌合防止回路4aは、ゼロ回転速度成立信号401=0(ローレベル)、バックアップゼロ回転速度成立信号404=0(ローレベル)、仮想ゼロ回転速度成立信号402=(ローレベル)であるので、ターニング投入許可信号403=0(ローレベル)を出力する。
Since the improper
操作パネル9は、自動制御モードであり異常検出装置6が故障を検出していないので、ターニング操作指令信号901=1(ハイレベル)を出力している。ターニング制御装置10は、ターニング投入許可信号403=0(ローレベル)に基づいて、ターニング駆動装置制御指令1002=0(ローレベル)を出力する。
Since the operation panel 9 is in the automatic control mode and the abnormality detection device 6 has not detected a failure, the operation panel 9 outputs a turning
ターニング駆動装置制御指令1002=0(ローレベル)を受信したターニング駆動装置1は、ターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとが嵌合していない状態を維持する。
The turning drive device 1 that has received the turning drive
(タービントリップ時の動作)
次に、タービントリップ時の動作について説明する。タービントリップが始まるとタービンロータ2の回転速度は次第に低下していく。タービンロータ2の回転速度が閾値α未満になると、仮想回転速度算出装置7の比較演算器7aは、切替信号702=1(ハイレベル)を出力する。切替信号702=1(ハイレベル)を受信した信号切替器12は、仮想回転速度プロセス信号701を異常検出装置6に出力するように回路を切り替える。
(Operation during turbine trip)
Next, the operation at the time of turbine trip will be described. When the turbine trip starts, the rotation speed of the
仮想回転速度算出器7bは、図3に実線で示すタービン固有の回転速度降下特性を表す関数に、比較演算器7aが切替信号702を0から1に切り替えた時刻t1からの経過時間tを代入し、仮想回転速度を算出する。図3に示すように、時刻t1からしばらくの期間は、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度は閾値C(ここでは、C=A)より大きく、バックアップゼロ回転速度成立信号404=0である。また、この回転速度領域では、仮想回転速度プロセス信号701が示す仮想回転速度は閾値Aより大きく、仮想ゼロ回転速度成立信号402=0である。したがって、ターニング投入許可信号403=0のままである。
The virtual
さらにタービンロータ2の回転速度が低下すると、図3に示すように、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値C(ここでは、C=A)以下となり、バックアップゼロ回転速度成立信号404=1となる。この回転速度領域では、仮想回転速度プロセス信号701が示す仮想回転速度は閾値Aより大きい。したがって、バックアップゼロ回転速度成立信号404=1であっても仮想ゼロ回転速度成立信号402=0であるので、ターニング投入許可信号403=0のままである。つまり、仮に回転速度検出装置3もしくはゼロ回転速度検出器4bが故障した場合でも、誤ってターニング投入指令1001が「1」に設定されることはない。
When the rotation speed of the
さらに、タービンロータ2の回転速度が低下すると、回転速度検出装置3から受信した回転速度プロセス信号302が示す回転速度が閾値B(例えば、2rpm)以下になる。そして、ゼロ回転速度検出器4bは、ゼロ回転速度成立信号401=1(ハイレベル)を出力する。バックアップゼロ回転速度検出器4dは、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値C(例えば、2rpm)以下であるので、バックアップゼロ回転速度成立信号404=1(ハイレベル)を出力したままである。仮想ゼロ回転速度検出器4cは、仮想回転速度算出装置7から受信した仮想回転速度プロセス信号701が示す仮想回転速度が閾値A(例えば、2rpm)以下になると、仮想ゼロ回転速度成立信号402=1(ハイレベル)を出力する。不正嵌合防止回路4aは、ゼロ回転速度成立信号401=1(ハイレベル)、バックアップゼロ回転速度成立信号404=1(ハイレベル)、仮想ゼロ回転速度成立信号402=1(ハイレベル)の条件が揃うので、ターニング投入許可信号403=1(ハイレベル)を出力する。
Further, when the rotation speed of the
操作パネル9は、自動制御モードであり、異常検出装置6が異常を検出していないので、ターニング操作指令信号901=1(ハイレベル)を出力している。ターニング制御装置10は、ターニング投入許可信号403=1(ハイレベル)に基づいて、ターニング駆動装置制御指令1002=1(ハイレベル)を出力する。
Since the operation panel 9 is in the automatic control mode and the abnormality detection device 6 has not detected an abnormality, the turning
ターニング駆動装置制御指令1002=1(ハイレベル)を受信したターニング駆動装置1は、ターニングギア嵌合アクチュエータ1cを駆動してターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとを嵌合させる。タービンロータ2は、ターニング駆動モータ1aの駆動により回転するターニング駆動ギア1b、ターニングロータギア1dの駆動力により回転する。
Upon receiving the turning drive
(故障がある場合の動作)
次に、回転速度検出装置3、バックアップ回転速度検出装置8、仮想回転速度算出装置7のいずれかに故障がある場合について説明する。仮に回転速度検出装置3もしくはゼロ回転速度検出器4bがゼロ回転速度成立信号401=1の状態で故障した場合について説明する。この場合においても、タービンロータ2の回転速度が閾値Aより大きい回転速度領域では、バックアップ回転速度もしくは仮想回転速度のいずれかは閾値Aより大きい回転速度である。したがって、AND演算器4abの出力は「0」となり、ターニング投入許可信号403=0となるので、ターニング投入指令1001が「1」に設定されることはない。つまり、仮に回転速度検出装置3もしくはゼロ回転速度検出器4bが故障した場合でも、閾値A以上の回転速度領域でターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとを嵌合させる制御を行うことはない。
(Operation when there is a failure)
Next, a case where any of the rotation speed detection device 3, the backup rotation
また、回転速度検出装置3、バックアップ回転速度検出装置8、仮想回転速度算出装置7のいずれかに故障がある場合、回転速度検出装置3が検出する回転速度とバックアップ回転速度検出装置8が検出するバックアップ回転速度との差の絶対値、もしくは回転速度検出装置3が検出する回転速度と仮想回転速度算出装置7が算出する仮想回転速度との差の絶対値が閾値F以上になる。この場合、異常検出装置6は、異常検出信号601=1(ハイレベル)を出力する。異常検出信号601=1(ハイレベル)を受信した異常表示器6bは、故障があったことを表示する。
Further, when any of the rotation speed detection device 3, the backup rotation
また、異常検出信号601=1(ハイレベル)を受信した操作パネル9は、図5に示すセレクタ9cの入力Bを選択する。これにより、操作パネル9は、制御モードを自動制御モードから手動制御モードに切り替え、ターニング操作指令信号901=0(ローレベル)を出力する。これにより、回転速度検出装置3、バックアップ回転速度検出装置8、仮想回転速度算出装置7の故障により、ゼロ回転速度成立信号401=1,仮想ゼロ回転速度成立信号402=1,バックアップゼロ回転速度成立信号404=1の状態になった場合でも、ターニング投入指令1001=1(ハイレベル)が自動で出力されることを防止している。運転者は、タービンロータ2の状態を確認してから操作パネル9から手動で嵌合指令を入力することができるので、ターニング駆動ギアをターニングロータギアに安全に嵌合させることができる。
Further, the operation panel 9 that has received the
(変形例1)
上述した機能は、ハードウエアによる論理回路でも実現できるが、ソフトウエアでも実現することができる。例えば、ターニング駆動装置1、回転速度検出装置3、バックアップ回転速度検出器8a以外をソフト処理で実現することもできる。このソフト処理は、CPU(Central Processing Unit)、記憶部、表示部、入力部を有するコンピュータを用いて実施することができる。コンピュータの表示部は、異常検出装置6の異常表示器6bの機能を発揮する。また、コンピュータの入力部は、操作パネル9のタッチパネルの機能を発揮する。
(Modification example 1)
The above-mentioned functions can be realized by a logic circuit by hardware, but can also be realized by software. For example, other than the turning drive device 1, the rotation speed detection device 3, and the backup rotation speed detector 8a can be realized by software processing. This software processing can be performed using a computer having a CPU (Central Processing Unit), a storage unit, a display unit, and an input unit. The display unit of the computer exerts the function of the abnormality display 6b of the abnormality detection device 6. Further, the input unit of the computer exerts the function of the touch panel of the operation panel 9.
以下、上述した機能をソフトウエアで処理する場合について説明する。図7は、ターニング駆動装置1のターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとを嵌合させる嵌合制御処理を示すフローチャートである。この嵌合制御処理は、ターニング装置100の電源が投入されることにより開始される。 Hereinafter, a case where the above-mentioned functions are processed by software will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a fitting control process for fitting the turning drive gear 1b and the turning rotor gear 1d of the turning drive device 1. This fitting control process is started when the power of the turning device 100 is turned on.
CPUは、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値C以下であるか否かを判別する(ステップS11)。バックアップ回転速度が閾値C以下でない場合(ステップS11:No)、CPUは、ターニング制御装置10の出力信号であるターニング投入指令1001を「0」に設定する(ステップS16)。
The CPU determines whether or not the backup rotation speed indicated by the backup rotation
バックアップ回転速度が閾値C以下である場合(ステップS11:Yes)、CPUは、仮想回転速度プロセス信号701が示す仮想回転速度が閾値A以下であるか否かを判別する(ステップS12)。具体的には、CPUは、図3に実線で示すタービンロータ2の回転速度降下特性を表す関数に、図3に示す時刻t1からの経過時間tを代入することにより、仮想回転速度を算出する。仮想回転速度が閾値A以下でない場合(ステップS12:No)、CPUは、ターニング制御装置10の出力信号であるターニング投入指令1001を「0」に設定する(ステップS16)。
When the backup rotation speed is equal to or less than the threshold value C (step S11: Yes), the CPU determines whether or not the virtual rotation speed indicated by the virtual rotation
仮想回転速度が閾値A以下である場合(ステップS12:Yes)、CPUは、回転速度プロセス信号302が示す回転速度が閾値B以下であるか否かを判別する(ステップS13)。回転速度が閾値B以下でない場合(ステップS13:No)、CPUは、ターニング制御装置10の出力信号であるターニング投入指令1001を「0」に設定する(ステップS16)。
When the virtual rotation speed is equal to or less than the threshold value A (step S12: Yes), the CPU determines whether or not the rotation speed indicated by the rotation
CPUは、回転速度が閾値B以下である場合(ステップS13:Yes)、ターニング投入許可信号403を「1」に設定する。次に、CPUは、制御モードが自動制御モード(ターニング操作指令信号901=1)か否かを確認する(ステップS14)。ターニング操作指令信号901=0の場合(ステップS14:No)、ターニング制御装置10は、ターニング投入指令1001を「0」に設定する(ステップS16)。一方、ターニング操作指令信号901=1の場合(ステップS14:Yes)、ターニング制御装置10は、ターニング投入指令1001を「1」に設定し、ターニング駆動装置制御指令1002を「1」に設定する。
When the rotation speed is equal to or less than the threshold value B (step S13: Yes), the CPU sets the turning
ターニング駆動装置制御指令1002が「1」に設定されることにより、ターニング駆動装置1は、ターニングギア嵌合アクチュエータ1cを駆動してターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとを嵌合させる。タービンロータ2は、ターニング駆動モータ1aの駆動により回転するターニング駆動ギア1b、ターニングロータギア1dの駆動力により回転する。
When the turning drive
変形例1に係るターニング装置100のターニング駆動装置1、回転速度検出装置3およびバックアップ回転速度検出器8aは、既存のタービン装置を構成する要素である。変形例1に係るターニング装置100は、ターニング駆動装置1、回転速度検出装置3、バックアップ回転速度検出器8a以外をソフト処理で実現している。したがって、変形例1に係るターニング装置100は、タービンロータ2に回転速度を監視する2台目の回転速度検出装置を追加することなく、タービンロータ2の回転速度の監視について2重の冗長構成(2重系)を構築することができる。また、規定回転速度(閾値α)以下の回転速度領域については、図3に実線で示すタービンロータ2固有の回転速度降下特性を表す関数を用いて仮想回転速度を算出する。これにより、タービンロータ2の低速回転領域においても、タービンロータ2の回転速度を正確に算出することができるので、ターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとを高精度で嵌合制御することができる。
The turning drive device 1, the rotation speed detection device 3, and the backup rotation speed detector 8a of the turning device 100 according to the first modification are elements constituting the existing turbine device. The turning device 100 according to the first modification realizes the turning drive device 1, the rotation speed detection device 3, and the backup rotation speed detector 8a by software processing. Therefore, the turning device 100 according to the first modification has a double redundant configuration for monitoring the rotation speed of the
なお、図7に示したフローチャートは一例であり、これに限定する必要はない。例えば、ステップS11からステップS13までの処理の順番を任意に変更してもよい。 The flowchart shown in FIG. 7 is an example, and it is not necessary to limit the flowchart to this. For example, the order of processing from step S11 to step S13 may be arbitrarily changed.
(変形例2)
第1の実施形態の説明では、図3に示すタービン固有の回転速度低下特性を表す関数に、比較演算器7aが切替信号702を0から1に切り替えた時刻t1からの経過時間tを代入して仮想回転速度を算出し、仮想回転速度≦閾値Aなることを監視する説明をした。しかし、この機能を実現させる構成を簡略化することもできる。比較演算器7aが切替信号702を0から1に切り替えた時刻t1からの仮想回転速度が閾値A以下になるまでの時間T(=t2−t1)は、図3に示すタービン固有の回転速度低下特性から予め求めることができる。この時間Tは、タービン固有の時間(固定値)である。したがって、仮想ゼロ回転速度検出器4cが、比較演算器7aが切替信号702を0から1に切り替えた時刻t1から時間Tを経過したタイミングで、仮想ゼロ回転速度成立信号402=1を出力するようにしてもよい。この時間Tは、図示しないタイマー装置で計測する。この構成にすることにより、仮想回転速度算出器7bを削除することができる。
(Modification 2)
In the description of the first embodiment, the elapsed time t from the time t1 when the
(変形例3)
第1の実施形態の説明では、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値α以下になった時刻t1からの経過時間tを図3に実線で示すタービンロータ2の回転速度の回転速度降下特性を表す関数に代入することにより、タービンロータ2の仮想回転速度を算出する説明をした。別の算出方法としては、タービントリップした時刻t0からの経過時間を図3に実線で示すタービンロータ2の回転速度の回転速度降下特性を表す関数に代入することにより、タービンロータ2の仮想回転速度を算出することもできる。タービントリップしたタイミングは、タービントリップを制御した制御装置から取得する。なお、タービントリップした時刻t0から回転速度が閾値α以下になるまでの時間は、タービン固有の時間ではないので、運転状況によって変動する。したがって、変形例3に係る仮想回転速度算出装置7が算出する仮想回転速度は、第1の実施形態で説明した仮想回転速度算出装置7が算出する仮想回転速度に比べ、算出誤差が大きい。
(Modification example 3)
In the description of the first embodiment, the rotation speed of the
(変形例4)
変形例2と変形例3で述べた技術を組み合わせることもできる。つまり、タービントリップの制御がなされた時刻t0からタイマー装置を起動し、時刻t0から時間T経過後に、仮想ゼロ回転速度成立信号402=1を出力する。この構成にすることにより、比較演算器7aと仮想回転速度算出器7bを削除でき、仮想回転速度算出装置7を図示しないタイマー装置のみで構成することができる。
(Modification example 4)
It is also possible to combine the techniques described in the modified example 2 and the modified example 3. That is, the timer device is started from the time t0 when the turbine trip is controlled, and the virtual zero rotation
(変形例5)
第1の実施形態の説明では、異常検出装置6が、回転速度検出装置3が検出した回転速度と、バックアップ回転速度検出装置8が検出したバックアップ回転速度もしくは仮想回転速度算出装置7が算出した仮想回転速度との差が、閾値F以上である場合に異常を検出する説明をした。タービンは、タービンロータ2が停止してから所定時間(例えば、数分程度)経過した後に徐々に変形する。したがって、異常検出装置6は、回転速度検出装置3が検出した回転速度と、バックアップ回転速度検出装置8が検出したバックアップ回転速度もしくは仮想回転速度算出装置7が算出した仮想回転速度との差が、閾値F以上になった状態が所定の時間(例えば、数分程度)継続した場合に異常を検出するようにしてもよい。また、ターニング制御装置10は、ターニング投入指令1001=1の状態が所定時間(例えば、数分程度)継続した場合に、ターニング駆動装置制御指令1002=1を出力するようにしてもよい。
(Modification 5)
In the description of the first embodiment, the abnormality detection device 6 detects the rotation speed by the rotation speed detection device 3, and the backup rotation speed detected by the backup rotation
(変形例6)
第1の実施形態の説明では、異常検出装置6が検出した異常検出信号601を操作パネル9に入力し、故障検出時にはターニング装置100を手動で動作させる説明をした。しかし、故障検出時の処理はこれに限定する必要はない。例えば、図8に示すように、異常検出信号601を不正嵌合防止回路4aのAND演算器4aaに入力するようにしてもよい。このような構成にすることにより、故障検出時には、ターニング投入許可信号403=1を出力しないようにできる。
(Modification 6)
In the description of the first embodiment, the
(変形例7)
第1の実施形態の説明では、仮想ゼロ回転速度検出器4cとバックアップゼロ回転速度検出器4dとが冗長構成となっている場合について説明をした。つまり、故障がない場合には、仮想ゼロ回転速度成立信号402=1の場合、バックアップゼロ回転速度成立信号404は必ず「1」になる。図9に、冗長構成をとらない場合の例を示す。冗長構成を排除するために、図4に示すバックアップゼロ回転速度検出器4d、AND演算器4abを削除している。
(Modification 7)
In the description of the first embodiment, the case where the virtual zero
(変形例8)
冗長構成をとらない他の例を図10に示す。図10に示す構成は、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値αより大きい領域では、仮想回転速度プロセス信号701よりもバックアップ回転速度プロセス信号802の方が精度が高いのでバックアップ回転速度プロセス信号802を選択している。また、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値α以下の領域では、バックアップ回転速度プロセス信号802よりも仮想回転速度プロセス信号701の方が精度が高いので仮想回転速度プロセス信号701を選択している。使用するプロセス信号によっては閾値Aと閾値Cとを異ならせる必要があり、仮想ゼロ回転速度成立信号402とバックアップゼロ回転速度成立信号404のいずれかが「1」にならない場合も考えられる。このような場合、図10に示す構成を採用することもできる。
(Modification 8)
Another example that does not have a redundant configuration is shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 10, in the region where the backup rotation speed indicated by the backup rotation
変形例8に係るターニング装置100の機能をソフトウエアで処理する場合について図面を参照して説明する。図11は、ターニング駆動装置1のターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとを嵌合させる嵌合制御処理を示すフローチャートである。この嵌合制御処理は、ターニング装置100の電源が投入されることにより開始される。
A case where the function of the turning device 100 according to the
CPUは、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値α以下か否かを監視する(ステップS31)。バックアップ回転速度が閾値α以下でない場合(ステップS31:No)、比較演算器7aは、切替信号702=0を出力する。CPUは、切替信号702=0の場合、図10に示すセレクタ4afの入力A側を選択し、バックアップ回転速度プロセス信号802を選択する(ステップS32)。次に、CPUは、バックアップ回転速度プロセス信号802が示すバックアップ回転速度が閾値C以下か否かを判別する(ステップS33)。バックアップ回転速度プロセス信号802が閾値C以下でない場合(ステップS33:No)、CPUは、ターニング制御装置10が出力するターニング投入指令1001を「0」に設定する(ステップS39)。バックアップ回転速度プロセス信号802が閾値C以下である場合(ステップS33:Yes)、CPUは、処理をステップS36に移行させる。
The CPU monitors whether or not the backup rotation speed indicated by the backup rotation
一方、バックアップ回転速度が閾値α以下である場合(ステップS31:Yes)、比較演算器7aは、切替信号702=1を出力する。CPUは、切替信号702=1の場合、図10に示すセレクタ4afの入力B側を選択し、仮想回転速度プロセス信号701を選択する(ステップS34)。CPUは、図3に実線で示すタービンロータ2の回転速度降下特性を表す関数に、図3に示す時刻t1からの経過時間tを代入することにより、仮想回転速度を算出する。
On the other hand, when the backup rotation speed is equal to or less than the threshold value α (step S31: Yes), the
次に、CPUは、仮想回転速度プロセス信号701が示す仮想回転速度が閾値A以下か否かを判別する(ステップS35)。仮想回転速度が閾値A以下でない場合(ステップS35:No)、CPUは、ターニング制御装置10が出力するターニング投入指令1001を「0」に設定する(ステップS39)。仮想回転速度が閾値A以下である場合(ステップS35:Yes)、セレクタ4afのB側入力は「1」になっているので、セレクタ4afの出力は「1」である。CPUは、処理をステップS36に移行させる。
Next, the CPU determines whether or not the virtual rotation speed indicated by the virtual rotation
次に、CPUは、回転速度プロセス信号302が示す回転速度が閾値B以下であるか否かを判別する(ステップS36)。回転速度が閾値B以下でない場合(ステップS36:No)、CPUは、ターニング制御装置10の出力信号であるターニング投入指令1001を「0」に設定する(ステップS39)。回転速度が閾値B以下である場合(ステップS36:Yes)、ゼロ回転速度成立信号401=1であり、セレクタ4afの出力が「1」であるので、CPUは、ターニング投入許可信号403を「1」に設定する。
Next, the CPU determines whether or not the rotation speed indicated by the rotation
次に、CPUは、制御モードが自動制御モード(ターニング操作指令信号901=1)か否かを判別する(ステップS37)。ターニング操作指令信号901=0の場合(ステップS37:No)、CPUは、ターニング制御装置10の出力信号であるターニング投入指令1001を「0」に設定する(ステップS39)。一方、ターニング操作指令信号901=1の場合(ステップS14:Yes)、CPUは、ターニング制御装置10の出力信号であるターニング投入指令1001を「1」に設定する。ターニング投入指令1001が「1」に設定されることにより、ターニング駆動装置1は、ターニングギア嵌合アクチュエータ1cを駆動してターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとを嵌合させる。タービンロータ2は、ターニング駆動モータ1aの駆動により回転するターニング駆動ギア1b、ターニングロータギア1dの駆動力により回転する。
Next, the CPU determines whether or not the control mode is the automatic control mode (turning
以上に説明したように、本実施形態に係るターニング装置100は、バックアップ回転速度検出器8aとして、タービン速度制御用電磁速度ピックアップセンサー、タービン振動監視用キーフェイザーセンサー、タービントリップ後の発電機残留電圧の周波数を検出する周波数センサー、主蒸気圧力の圧力センサー等の、タービンを制御するために設置されている既存のセンサーを用いる。これにより、タービンロータ2の回転速度をバックアップして監視する機能を設けた場合でも、装置の製造コストを低減することができる。
As described above, the turning device 100 according to the present embodiment has, as the backup rotation speed detector 8a, an electromagnetic speed pickup sensor for turbine speed control, a key phaser sensor for turbine vibration monitoring, and a generator residual voltage after a turbine trip. Use existing sensors installed to control the turbine, such as a frequency sensor that detects the frequency of the turbine and a pressure sensor for the main steam pressure. As a result, even when the function of backing up and monitoring the rotation speed of the
また、本実施形態に係るターニング装置100は、バックアップ回転速度が閾値α以下である低回転速度領域については、タービン固有の回転速度降下特性を表す関数に基づいてタービンロータ2の回転速度を計算する。これにより、タービンロータ2の低回転速度領域における回転速度の検出精度を向上することができる。
Further, the turning device 100 according to the present embodiment calculates the rotation speed of the
また、本実施形態に係るターニング装置100は、バックアップゼロ回転速度検出器4dと仮想ゼロ回転速度検出器4cの少なくともいずれか1つとゼロ回転速度検出器4bとが、タービンロータ2の回転停止状態もしくはターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとの嵌合が可能な回転速度であることを検出した場合に、ターニングギア嵌合アクチュエータ1cを制御してターニング駆動ギア1bをターニングロータギア1dに嵌合させ、ターニング駆動モータ1aを制御してタービンロータ2を回転駆動させてターニング運転を行うターニング制御装置10を備える。これにより、仮に回転速度検出装置3もしくはゼロ回転速度検出器4bが故障した場合でも、誤ってターニング投入指令1001が「1」に設定されることはない。
Further, in the turning device 100 according to the present embodiment, at least one of the backup zero
また、本実施形態に係るターニング装置100は、回転速度検出装置3が検出した回転速度と仮想回転速度算出装置7が算出した仮想回転速度との偏差、もしくは回転速度検出装置3が検出した回転速度とバックアップ回転速度検出装置8が検出したバックアップ回転速度との偏差が予め設定した閾値Fを超えた場合、回転速度検出装置3、仮想回転速度算出装置7もしくはバックアップ回転速度検出装置8のいずれかが故障していると判断して警報を発する異常検出装置6を備える。これにより、回転速度検出装置3、仮想回転速度算出装置7もしくはバックアップ回転速度検出装置8の故障もしくは回転速度の測定精度の劣化を運転者に知らせることができる。
Further, in the turning device 100 according to the present embodiment, the deviation between the rotation speed detected by the rotation speed detection device 3 and the virtual rotation speed calculated by the virtual rotation
また、本実施形態に係るターニング装置100は、異常検出装置6が回転速度検出装置3、仮想回転速度算出装置7もしくはバックアップ回転速度検出装置8のいずれかの故障を検出した場合、操作パネル9を自動制御モードから手動制御モードに切り替える。これにより、検出装置が故障した場合においても、誤ったターニング制御の発生を防止することができ、ターニング駆動ギアをターニングロータギアに安全に嵌合させることができる。
Further, in the turning device 100 according to the present embodiment, when the abnormality detection device 6 detects a failure of any of the rotation speed detection device 3, the virtual rotation
なお、上記の説明では、異常検出装置6が、回転速度検出装置3が検出した回転速度と仮想回転速度算出装置7が算出した仮想回転速度との偏差、もしくは回転速度検出装置3が検出した回転速度とバックアップ回転速度検出装置8が検出したバックアップ回転速度との偏差が予め設定した閾値を超えた場合、回転速度検出装置3、仮想回転速度算出装置7もしくはバックアップ回転速度検出装置8のいずれかが故障していると判断して警報を発する場合について説明した。しかし、警告を警報する条件をこれに限定する必要はない。例えば、異常検出装置6は、ゼロ回転速度検出器4bと仮想ゼロ回転速度検出器4cとの両方が、タービンロータ2の回転停止状態もしくはターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとの嵌合が可能な回転速度であることを同時に検知していない時間が予め設定した時間以上継続した場合、ゼロ回転速度検出器4bと仮想ゼロ回転速度検出器4cのいずれかが故障していることを警告するようにしてもよい。また、異常検出装置6は、ゼロ回転速度検出器4bとバックアップゼロ回転速度検出器4dとの両方が、タービンロータ2の回転停止状態もしくはターニング駆動ギア1bとターニングロータギア1dとの嵌合が可能な回転速度であることを同時に検知していない時間が予め設定した時間以上継続した場合、ゼロ回転速度検出器4bとバックアップゼロ回転速度検出器4dのいずれかが故障していることを警告するようにしてもよい。
In the above description, the abnormality detection device 6 has a deviation between the rotation speed detected by the rotation speed detection device 3 and the virtual rotation speed calculated by the virtual rotation
また、上記の説明では、回転速度検出装置3を備えるメイン系と、バックアップ回転速度検出装置8と仮想回転速度算出装置7を備えるバックアップ系によって、タービンロータ2の回転速度の監視について2重の冗長構成(2重系)を構築する場合について説明をした。例えば、バックアップ回転速度検出器8aとして、既存のセンザーであるタービン速度制御用電磁速度ピックアップセンサーとタービン振動監視用キーフェイザーセンサーの2種類のセンサーを用いることにより、タービンロータ2の回転速度の監視について3重の冗長構成(3重系)を構築することもできる。さらに、バックアップ回転速度検出器8aとして、タービントリップ後の発電機残留電圧の周波数を検出する周波数センサーを追加することにより、タービンロータ2の回転速度の監視について4重の冗長構成(4重系)を構築することもできる。このような冗長構成を構築することにより、検出装置が故障した場合における誤ったターニング制御の発生確率をさらに低減させることができる。
Further, in the above description, the main system including the rotation speed detection device 3 and the backup system including the backup rotation
また、上記の説明では、仮想回転速度算出装置7が、タービン固有の回転速度降下特性を表す関数として図3に実線で示す関数を使用する説明をした。しかし、閾値αより大きい回転速度領域については、関数を図3に一点鎖線で示すような曲線としてもよい。上述したように、この領域の特性は、ターニング装置の制御に影響しないからである。
Further, in the above description, the virtual rotation
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1…ターニング駆動装置
1a…ターニング駆動モータ
1b…ターニング駆動ギア
1c…ターニングギア嵌合アクチュエータ
1d…ターニングロータギア
2…タービンロータ
3…回転速度検出装置
3a…回転速度検出用センサー
3b…パルス信号変換器
3c…速度検出用歯車
301…回転速度パルス信号
302…回転速度プロセス信号
4…不正嵌合防止装置
4a…不正嵌合防止回路
4aa…AND演算器
4ab…AND演算器
4af…セレクタ
4b…ゼロ回転速度検出器
4c…仮想ゼロ回転速度検出器
4d…バックアップゼロ回転速度検出器
401…ゼロ回転速度成立信号
402…仮想ゼロ回転速度成立信号
403…ターニング投入許可信号
404…バックアップゼロ回転速度成立信号
6…異常検出装置
6a…回転速度比較器
6aa…偏差演算器
6ab…絶対値演算器
6ac…比較演算器
6b…異常表示器
601…異常検出信号
7…仮想回転速度算出装置
7a…比較演算器
7b…仮想回転速度算出器
701…仮想回転速度プロセス信号
702…切替信号
8…バックアップ回転速度検出装置
8a…バックアップ回転速度検出器
8b…バックアップ回転速度算出器
801…バックアップ速度要素プロセス信号
802…バックアップ回転速度プロセス信号
9…操作パネル
901…ターニング操作指令信号
10…ターニング制御装置
10a…AND演算器
10b…ターニング制御回路
100…ターニング装置
1001…ターニング投入指令
1002…ターニング駆動装置制御指令
1003…ターニング駆動装置フィードバック信号
12…信号切替器
1 ... Turning drive device 1a ... Turning drive motor 1b ... Turning
Claims (16)
前記ターニングロータギアに嵌合した前記ターニング駆動ギアを回転駆動することにより前記タービンロータを回転させるターニング駆動モータと、
前記タービンロータの回転速度を検出する回転速度検出装置と、
検出された前記回転速度に基づいて、前記タービンロータの回転停止状態もしくは前記ターニング駆動ギアと前記ターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出する回転速度検出器と、
前記タービンを制御するために設置されている既存のセンサーを用いて計測した前記タービンの状態を示すプロセス量に基づいて、前記タービンロータの回転速度をバックアップ回転速度として検出するバックアップ回転速度検出装置と、
検出された前記バックアップ回転速度に基づいて、前記タービンロータの回転停止状態もしくは前記ターニング駆動ギアと前記ターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出するバックアップ回転速度検出器と、
前記タービンロータを有する前記タービンへの駆動流体の注入を遮断してから経過した経過時間と前記タービンロータの回転速度との関係を示す前記タービン固有の回転速度降下特性を表す関数に基づいて、前記タービンロータの回転速度を仮想回転速度として算出する仮想回転速度算出装置と、
算出された前記仮想回転速度に基づいて、前記タービンロータの回転停止状態もしくは前記ターニング駆動ギアと前記ターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出する仮想回転速度検出器と、
前記バックアップ回転速度検出器と前記仮想回転速度検出器の両方と前記回転速度検出器とが、前記タービンロータの回転停止状態もしくは前記ターニング駆動ギアと前記ターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出した場合、前記ターニングギア嵌合アクチュエータを制御して前記ターニング駆動ギアを前記ターニングロータギアに嵌合させ、前記ターニング駆動モータを制御して前記タービンロータを回転駆動させてターニング運転を行うターニング制御装置と、
を備えるターニング装置。 A turning gear fitting actuator that fits the turning drive gear to the turning rotor gear provided on the turbine rotor of the turbine,
A turning drive motor that rotates the turbine rotor by rotationally driving the turning drive gear fitted to the turning rotor gear, and
A rotation speed detection device that detects the rotation speed of the turbine rotor, and
Based on the detected rotation speed, a rotation speed detector that detects that the rotation speed of the turbine rotor is stopped or that the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted together.
A backup rotation speed detection device that detects the rotation speed of the turbine rotor as a backup rotation speed based on the process amount indicating the state of the turbine measured using an existing sensor installed to control the turbine. ,
A backup rotation speed detector that detects that the turbine rotor is in a stopped rotation state or that the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted to each other based on the detected backup rotation speed.
Based on a function representing the turbine-specific rotational speed drop characteristic, which indicates the relationship between the elapsed time elapsed since the injection of the drive fluid into the turbine having the turbine rotor is cut off and the rotational speed of the turbine rotor, the above. A virtual rotation speed calculation device that calculates the rotation speed of the turbine rotor as a virtual rotation speed,
Based on the calculated virtual rotation speed, a virtual rotation speed detector that detects that the rotation speed of the turbine rotor is stopped or that the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted together.
The rotation speed at which both the backup rotation speed detector, the virtual rotation speed detector, and the rotation speed detector can be fitted to the turbine rotor in a stopped rotation state or the turning drive gear and the turning rotor gear. When it is detected, the turning gear fitting actuator is controlled to fit the turning drive gear to the turning rotor gear, and the turning drive motor is controlled to rotationally drive the turbine rotor for turning operation. With a turning control device that performs
A turning device equipped with.
前記バックアップ回転速度検出装置が検出した前記バックアップ回転速度と、低回転速度領域にある予め定められた規定回転速度とを比較する比較器と、
前記バックアップ回転速度が前記規定回転速度以下の場合、前記タービン固有の回転速度降下特性を表す関数に基づいて前記タービンロータの回転速度を前記仮想回転速度として算出する仮想回転速度算出器と、
を備える請求項1に記載のターニング装置。 The virtual rotation speed calculation device is
A comparator that compares the backup rotation speed detected by the backup rotation speed detection device with a predetermined predetermined rotation speed in the low rotation speed region.
When the backup rotation speed is equal to or less than the specified rotation speed, a virtual rotation speed calculator that calculates the rotation speed of the turbine rotor as the virtual rotation speed based on a function representing the rotation speed drop characteristic peculiar to the turbine, and a virtual rotation speed calculator.
The turning device according to claim 1.
請求項2に記載のターニング装置。 The virtual rotation speed calculator substitutes the elapsed time measured from the timing when the comparison device determines that the backup rotation speed is equal to or less than the specified rotation speed into a function representing the rotation speed drop characteristic peculiar to the turbine. Calculate the virtual rotation speed,
The turning device according to claim 2.
前記仮想回転速度検出器は、前記タイマー装置が前記タービン固有の時間の計測を完了すると、前記タービンロータの回転速度が前記タービンロータの回転停止状態もしくは前記ターニング駆動ギアと前記ターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度に至ったと判断する、
請求項2に記載のターニング装置。 In the virtual rotation speed detector, the rotation of the turbine rotor is stopped or the turning drive gear and the turning rotor gear are fitted to each other from the timing when the comparer determines that the backup rotation speed is equal to or lower than the specified rotation speed. A timer device for measuring the turbine-specific time based on a function representing the turbine-specific rotation speed drop characteristic up to a possible rotation speed is provided.
In the virtual rotation speed detector, when the timer device completes the measurement of the turbine-specific time, the rotation speed of the turbine rotor is in the rotation stopped state of the turbine rotor or the turning drive gear and the turning rotor gear are fitted. Judging that the rotation speed has reached the limit,
The turning device according to claim 2.
前記ターニングロータギアに嵌合した前記ターニング駆動ギアを回転駆動することにより前記タービンロータを回転させるターニング駆動モータと、
前記タービンロータの回転速度を検出する回転速度検出装置と、
検出された前記回転速度に基づいて、前記タービンロータの回転停止状態もしくは前記ターニング駆動ギアと前記ターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出する回転速度検出器と、
前記タービンを制御するために設置されている既存のセンサーを用いて計測した前記タービンの状態を示すプロセス量に基づいて、前記タービンロータの回転速度をバックアップ回転速度として検出するバックアップ回転速度検出装置と、
前記タービンロータを有する前記タービンへの駆動流体の注入を遮断してから経過した経過時間と前記タービンロータの回転速度との関係を示す前記タービン固有の回転速度降下特性を表す関数に基づいて、前記タービンロータの回転速度を仮想回転速度として算出する仮想回転速度算出装置と、
算出された前記仮想回転速度に基づいて、前記タービンロータの回転停止状態もしくは前記ターニング駆動ギアと前記ターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出する仮想回転速度検出器と、
前記バックアップ回転速度検出装置が検出した前記バックアップ回転速度と、低回転速度領域にある予め定められた規定回転速度とを比較する比較器と、
前記バックアップ回転速度が前記規定回転速度以下の場合、前記回転速度検出器と前記仮想回転速度検出器とが、前記タービンロータの回転停止状態もしくは前記ターニング駆動ギアと前記ターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出した場合に、前記ターニングギア嵌合アクチュエータを制御して前記ターニング駆動ギアを前記ターニングロータギアに嵌合させ、前記ターニング駆動モータを制御して前記タービンロータを回転駆動させてターニング運転を行うターニング制御装置と、
を備えるターニング装置。 A turning gear fitting actuator that fits the turning drive gear to the turning rotor gear provided on the turbine rotor of the turbine,
A turning drive motor that rotates the turbine rotor by rotationally driving the turning drive gear fitted to the turning rotor gear, and
A rotation speed detection device that detects the rotation speed of the turbine rotor, and
Based on the detected rotation speed, a rotation speed detector that detects that the rotation speed of the turbine rotor is stopped or that the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted together.
A backup rotation speed detection device that detects the rotation speed of the turbine rotor as a backup rotation speed based on the process amount indicating the state of the turbine measured using an existing sensor installed to control the turbine. ,
Based on a function representing the turbine-specific rotational speed drop characteristic, which indicates the relationship between the elapsed time elapsed since the injection of the driving fluid into the turbine having the turbine rotor is cut off and the rotational speed of the turbine rotor, the above. A virtual rotation speed calculation device that calculates the rotation speed of the turbine rotor as a virtual rotation speed,
Based on the calculated virtual rotation speed, a virtual rotation speed detector that detects a rotation stop state of the turbine rotor or a rotation speed at which the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted.
A comparator that compares the backup rotation speed detected by the backup rotation speed detection device with a predetermined predetermined rotation speed in the low rotation speed region.
When the backup rotation speed is equal to or less than the specified rotation speed, the rotation speed detector and the virtual rotation speed detector are in a state where the turbine rotor is stopped, or the turning drive gear and the turning rotor gear are fitted together. When it is detected that the rotation speed is possible, the turning gear fitting actuator is controlled to fit the turning drive gear to the turning rotor gear, and the turning drive motor is controlled to rotate the turbine rotor. A turning control device that drives and performs turning operation,
A turning device equipped with.
請求項5に記載のターニング装置。 The deviation between the rotation speed detected by the rotation speed detection device and the virtual rotation speed calculated by the virtual rotation speed calculation device, or the rotation speed detected by the rotation speed detection device and the rotation speed detected by the backup rotation speed detection device. When the deviation from the backup rotation speed exceeds a preset threshold value, it is determined that any of the rotation speed detection device, the virtual rotation speed calculation device, or the backup rotation speed detection device is out of order, and an alarm is issued. Equipped with an abnormality detection device,
The turning device according to claim 5.
請求項1から4のいずれか一項に記載のターニング装置。 The deviation between the rotation speed detected by the rotation speed detection device and the virtual rotation speed calculated by the virtual rotation speed calculation device, or the rotation speed detected by the rotation speed detection device and the rotation speed detected by the backup rotation speed detection device. When the deviation from the backup rotation speed exceeds a preset threshold value, it is determined that any of the rotation speed detection device, the virtual rotation speed calculation device, or the backup rotation speed detection device is out of order, and an alarm is issued. Equipped with an abnormality detection device,
The turning device according to any one of claims 1 to 4.
前記バックアップ回転速度検出装置が検出した前記バックアップ回転速度が予め設定した規定回転速度よりも速い場合、前記回転速度検出装置が検出した回転速度と前記バックアップ回転速度検出装置が検出した前記バックアップ回転速度との偏差が予め設定した閾値を超えると、前記回転速度検出装置もしくは前記バックアップ回転速度検出装置のいずれかが故障していると判断して警報を発する、
請求項6または7に記載のターニング装置。 When the backup rotation speed detected by the backup rotation speed detection device is equal to or less than a preset specified rotation speed, the abnormality detection device calculates the rotation speed detected by the rotation speed detection device and the virtual rotation speed calculation device. When the deviation from the virtual rotation speed exceeds a preset threshold value, it is determined that either the rotation speed detection device or the virtual rotation speed calculation device is out of order, and an alarm is issued.
When the backup rotation speed detected by the backup rotation speed detection device is faster than a preset predetermined rotation speed, the rotation speed detected by the rotation speed detection device and the backup rotation speed detected by the backup rotation speed detection device are used. When the deviation exceeds a preset threshold value, it is determined that either the rotation speed detection device or the backup rotation speed detection device is out of order, and an alarm is issued.
The turning device according to claim 6 or 7.
請求項6から8のいずれか一項に記載のターニング装置。 The abnormality detection device issues an alarm when the deviation exceeds a preset threshold value for a longer time than a preset time.
The turning device according to any one of claims 6 to 8.
請求項6から9のいずれか一項に記載のターニング装置。 The abnormality detection device indicates that the rotation speed of the turbine rotor is stopped or the rotation speed at which the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted is determined by the rotation speed detector or the virtual rotation speed detector. If the time during which only one of them is detected continues for a preset time or longer, it is determined that either the rotation speed detection device or the virtual rotation speed calculation device is out of order, and an alarm is issued.
The turning device according to any one of claims 6 to 9.
請求項7に記載のターニング装置。 The abnormality detection device indicates that the rotation speed of the turbine rotor is stopped or the rotation speed at which the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted is determined by the rotation speed detector or the backup rotation speed detector. If the time during which only one of them is detected continues for a preset time or longer, it is determined that either the rotation speed detection device or the backup rotation speed detection device is out of order, and an alarm is issued.
The turning device according to claim 7.
請求項7または11に記載のターニング装置。 When the abnormality detection device detects a failure, the turning control device causes the turning based on the output of at least one of the backup rotation speed detector and the virtual rotation speed detector and the output of the rotation speed detector. From the automatic control mode that controls the gear fitting actuator, based on the output of at least one of the backup rotation speed detector and the virtual rotation speed detector, the output of the rotation speed detector, and the manual input of the driver. The turning operation is performed by switching to the manual control mode for controlling the turning gear fitting actuator.
The turning device according to claim 7 or 11.
請求項1から12のいずれか一項に記載のターニング装置。 The backup rotation speed detection device includes an electromagnetic speed pickup sensor for turbine speed control.
The turning device according to any one of claims 1 to 12.
請求項1から12のいずれか一項に記載のターニング装置。 The backup rotation speed detection device includes a key phaser sensor for monitoring turbine vibration.
The turning device according to any one of claims 1 to 12.
請求項1から12のいずれか一項に記載のターニング装置。 The backup rotation speed detection device includes a frequency sensor that detects the frequency of the residual voltage of the generator after the turbine trip.
The turning device according to any one of claims 1 to 12.
検出された前記回転速度に基づいて、前記タービンロータの回転停止状態もしくはターニング駆動ギアとターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出する回転速度検出工程と、
前記タービンを制御するために設置されている既存のセンサーを用いて計測した前記タービンの状態を示すプロセス量に基づいて、前記タービンロータの回転速度をバックアップ回転速度として取得するバックアップ回転速度取得工程と、
検出された前記バックアップ回転速度に基づいて、前記タービンロータの回転停止状態もしくは前記ターニング駆動ギアと前記ターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出するバックアップ回転速度検出工程と、
前記タービンロータを有する前記タービンへの駆動流体の注入を遮断してから経過した経過時間と前記タービンロータの回転速度との関係を示す前記タービン固有の回転速度降下特性を表す関数に基づいて、前記タービンロータの回転速度を仮想回転速度として算出する仮想回転速度算出工程と、
算出された前記仮想回転速度に基づいて、前記タービンロータの回転停止状態もしくは前記ターニング駆動ギアと前記ターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出する仮想回転速度検出工程と、
前記バックアップ回転速度検出工程と前記仮想回転速度検出工程の両工程と前記回転速度検出工程において、前記タービンロータの回転停止状態もしくは前記ターニング駆動ギアと前記ターニングロータギアとの嵌合が可能な回転速度であることを検出した場合、前記ターニング駆動ギアを前記ターニングロータギアに嵌合させ、前記ターニングロータギアを回転させることにより前記タービンロータを回転駆動させてターニング運転を行うターニング制御工程と、
を含むターニング装置の制御方法。 The rotation speed acquisition process to acquire the rotation speed of the turbine rotor of the turbine, and
Based on the detected rotation speed, a rotation speed detection step of detecting that the rotation speed of the turbine rotor is stopped or that the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted together.
A backup rotation speed acquisition step of acquiring the rotation speed of the turbine rotor as a backup rotation speed based on a process amount indicating the state of the turbine measured using an existing sensor installed to control the turbine. ,
Based on the detected backup rotation speed, a backup rotation speed detection step of detecting that the rotation speed of the turbine rotor is stopped or that the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted together.
Based on a function representing the turbine-specific rotational speed drop characteristic, which indicates the relationship between the elapsed time elapsed since the injection of the driving fluid into the turbine having the turbine rotor is cut off and the rotational speed of the turbine rotor, the above. A virtual rotation speed calculation process that calculates the rotation speed of the turbine rotor as a virtual rotation speed,
Based on the calculated virtual rotation speed, a virtual rotation speed detection step of detecting that the rotation speed of the turbine rotor is stopped or that the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted together.
In both the backup rotation speed detection step, the virtual rotation speed detection step, and the rotation speed detection step, the rotation speed at which the turbine rotor is stopped or the turning drive gear and the turning rotor gear can be fitted. When it is detected, the turning drive gear is fitted to the turning rotor gear, and the turbine rotor is rotationally driven by rotating the turning rotor gear to perform a turning operation.
A method of controlling a turning device, including.
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