JPS6176706A - 負荷ランバツク装置 - Google Patents
負荷ランバツク装置Info
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- JPS6176706A JPS6176706A JP59198584A JP19858484A JPS6176706A JP S6176706 A JPS6176706 A JP S6176706A JP 59198584 A JP59198584 A JP 59198584A JP 19858484 A JP19858484 A JP 19858484A JP S6176706 A JPS6176706 A JP S6176706A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- steam
- pressure
- boiler
- signal
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
- F01D17/145—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path by means of valves, e.g. for steam turbines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明は、固定子水冷却型タービン発電機の負荷ランバ
ック装置に関する。
ック装置に関する。
[発明の技術的背景コ
固定子水冷却型タービン発電機(以下、タービン発電機
と略す)に於いては、水でタービン発電機の固定子を冷
却している為、タービン発電機定格負荷近辺で運転中に
、何かの事故で冷却水が断水した場合、そのまま運転を
継続すると、タービン発電機の固定子を焼損してしまい
、プラント運転に重大障害を及ぼす。
と略す)に於いては、水でタービン発電機の固定子を冷
却している為、タービン発電機定格負荷近辺で運転中に
、何かの事故で冷却水が断水した場合、そのまま運転を
継続すると、タービン発電機の固定子を焼損してしまい
、プラント運転に重大障害を及ぼす。
このようなことを防止する為に、従来よりタービン発電
機固定子冷却水異常監視は、タービン発電機出口冷却水
の温度高の監視、又はタービン発電機入ロ冷却水圧力低
の監視により、規定時間以内にタービン発電機自冷容量
相当の負荷1例えば350MWクラスで定格の30%、
それ以上のタービン発電機の容量で定格の26%まで
下げるようタービン発電機負荷ランバック制御を行って
いる。
機固定子冷却水異常監視は、タービン発電機出口冷却水
の温度高の監視、又はタービン発電機入ロ冷却水圧力低
の監視により、規定時間以内にタービン発電機自冷容量
相当の負荷1例えば350MWクラスで定格の30%、
それ以上のタービン発電機の容量で定格の26%まで
下げるようタービン発電機負荷ランバック制御を行って
いる。
又、負荷ランバック制御が、シーケンス通りにいかず、
制御不調で規定時間以内にタービン発電機自冷容量相当
の目標負荷まで下がらなかった場合には、タービン発電
機ユニットトリップを行っている。
制御不調で規定時間以内にタービン発電機自冷容量相当
の目標負荷まで下がらなかった場合には、タービン発電
機ユニットトリップを行っている。
第4図は従来のタービン発電機の系統図である。
図において、ボイラ1にて発生された蒸気は主さい止弁
2(以下、MSVと略す)、加減弁3(以下、C■と略
す)を通って、タービン4に送られ、タービン4に軸直
結されている発電機5を廻し1発電する。発電機5の出
力は、主変圧器6、しゃ断器7を介して、送電系統に接
続される。発電機5の出力電流は、電流変成器(以下、
CTと略す)8及びこのこのCT8に接続された電流検
出器9により検出されて制御装置の監視メータに表示さ
れ運転員による監視が行われる。
2(以下、MSVと略す)、加減弁3(以下、C■と略
す)を通って、タービン4に送られ、タービン4に軸直
結されている発電機5を廻し1発電する。発電機5の出
力は、主変圧器6、しゃ断器7を介して、送電系統に接
続される。発電機5の出力電流は、電流変成器(以下、
CTと略す)8及びこのこのCT8に接続された電流検
出器9により検出されて制御装置の監視メータに表示さ
れ運転員による監視が行われる。
一方、タービン発電機固定子冷却水は、固定子冷却水ポ
ンプ10により発電機5に送られ、その固定子を冷却し
た後、発電機5の外部に設けられた熱交換器11に送ら
れて固定子冷却時の排熱を発電機5の外部へ放出したの
ち、再び固定子冷却水ポンプにより発電機5に送り込ま
れる。
ンプ10により発電機5に送られ、その固定子を冷却し
た後、発電機5の外部に設けられた熱交換器11に送ら
れて固定子冷却時の排熱を発電機5の外部へ放出したの
ち、再び固定子冷却水ポンプにより発電機5に送り込ま
れる。
また、上述と同様の方法にて、タービン発電機の固定子
が冷却されている。
が冷却されている。
12は圧力スイッチ(以下、PSと略す)で固定子冷却
水の発電機入口圧力を検出しており、その設定値以上に
なるとONシ、以下でOFFする。13は温度スイッチ
(以下、TSと略す)で固定子冷却水の発電機出口圧力
を検出しており、設定値以上になるとONL、、以下で
OFFする。 これらのPS12、TS13は、それぞ
れ、発電機保護上必要な値P、Tに設定されている。
水の発電機入口圧力を検出しており、その設定値以上に
なるとONシ、以下でOFFする。13は温度スイッチ
(以下、TSと略す)で固定子冷却水の発電機出口圧力
を検出しており、設定値以上になるとONL、、以下で
OFFする。 これらのPS12、TS13は、それぞ
れ、発電機保護上必要な値P、Tに設定されている。
電流検出器9の設定値は、タービン発電機の自冷容量相
当の電流値工に設定されており、その検出値が設定値1
以下でONシて信号を出力し、設定値T以上でOFF
L、、信号をカットする。
当の電流値工に設定されており、その検出値が設定値1
以下でONシて信号を出力し、設定値T以上でOFF
L、、信号をカットする。
第S図は従来の固定子冷却の制御方法ブロック図である
。
。
PS12がP以下か、又はTS13がT以上でかつ発電
機負荷電流が1設定値以上の条件で、信号Aのランバッ
ク指令をCV3の制御装置14に与え、あらかじめ定め
られた一定の負荷降下率でCV3を制御し、発電機負荷
電流が設定値1以下になると、信号Aが復帰し、CV3
のランバックは停止する。
機負荷電流が1設定値以上の条件で、信号Aのランバッ
ク指令をCV3の制御装置14に与え、あらかじめ定め
られた一定の負荷降下率でCV3を制御し、発電機負荷
電流が設定値1以下になると、信号Aが復帰し、CV3
のランバックは停止する。
一方、信号Aが発生した時点でランバック許容時間T工
に設定されたタイマー15がタイムカウントを開始し、
もし、設定時間T1以内に信号Aが復帰しない場合、タ
イマー15の出力信号已によりタービン発電機をユニッ
トトリップさせている。
に設定されたタイマー15がタイムカウントを開始し、
もし、設定時間T1以内に信号Aが復帰しない場合、タ
イマー15の出力信号已によりタービン発電機をユニッ
トトリップさせている。
[背景技術の問題点コ
このように、従来行っている固定子水冷却制御方法には
次の問題点がある。
次の問題点がある。
第1に、蒸気タービン発電機においては、蒸気入力と発
電機出力との間には装置に固有の遅れ時間がある。
電機出力との間には装置に固有の遅れ時間がある。
第2に、CV3の主蒸気流量特性が必ずしも線形特性で
なく、CV3のカム特性により機械的なゲインがあり、
このゲインにより主蒸気流量特性が影響される。
なく、CV3のカム特性により機械的なゲインがあり、
このゲインにより主蒸気流量特性が影響される。
第3に、ボイラ1の負荷追従にボイラ1の機械的な特性
の時定数の影響で時間遅れが生じる。
の時定数の影響で時間遅れが生じる。
これらの問題点により、負荷ランバック運転時に短時間
で急速にCV3を絞る制御の場合、ボイラ1の蒸気発生
量がこれに追従して減少しない為、CV3のボイラ側配
管内の圧力が高まり、CV3の入口と出口との差圧が大
きくなり、CV3を通過する蒸気の流量が増加して、結
局CV3を絞っても蒸気量は減少しない。
で急速にCV3を絞る制御の場合、ボイラ1の蒸気発生
量がこれに追従して減少しない為、CV3のボイラ側配
管内の圧力が高まり、CV3の入口と出口との差圧が大
きくなり、CV3を通過する蒸気の流量が増加して、結
局CV3を絞っても蒸気量は減少しない。
従って、CV3の負荷降下率を大きくしても、その効果
は小さく、ボイラ1の追従速度でランバック負荷降下率
は決定される。よって、CV3の絞り速度に対して負荷
降下率は小さくなってしまう。
は小さく、ボイラ1の追従速度でランバック負荷降下率
は決定される。よって、CV3の絞り速度に対して負荷
降下率は小さくなってしまう。
このように負荷降下率が小さくなる為に、逆に負荷降下
率を上げれば上げる程、両者の開きはそれに比例してま
すます大きくなる。
率を上げれば上げる程、両者の開きはそれに比例してま
すます大きくなる。
第6図に、定格負荷工。で運転しているタービン発電機
に於いて、前記のランバックが発生した時の加減弁絞り
速度曲線■1と負荷電流の降下率曲線V2の様子を示す
。
に於いて、前記のランバックが発生した時の加減弁絞り
速度曲線■1と負荷電流の降下率曲線V2の様子を示す
。
時間T0でランバックが発生し、直ちにCV3は、絞り
速度曲線v1で絞りこみを開始するが、負荷電流はター
ビン出力時定数の関係で12時間経過後に負荷降下を始
める。
速度曲線v1で絞りこみを開始するが、負荷電流はター
ビン出力時定数の関係で12時間経過後に負荷降下を始
める。
12時間から13時間経過すると、CV3の開度は、発
電機自冷容量に対応する設定値工相当の開度まで絞りこ
まれるが、この時、負荷電流はまだ設定値工まで降下し
ていないため、ランバックは更に進み、14時間経過後
、即ちT、<T、<T、なる時間範囲に設定値工に達し
、ランバックは停止する。
電機自冷容量に対応する設定値工相当の開度まで絞りこ
まれるが、この時、負荷電流はまだ設定値工まで降下し
ていないため、ランバックは更に進み、14時間経過後
、即ちT、<T、<T、なる時間範囲に設定値工に達し
、ランバックは停止する。
この時、CV3は値工2、即ちLSIに相当する開度ま
で絞りこまれており、負荷電流はランバック停止後も、
更に負荷電流は降下を続け、この値工2まで下がる。こ
の工2の値は一般に小さく、定格負荷から、ランバック
した場合CV3による安定−制御の限界以下になること
が多く、極端な場合にはcV3が全閉になる場合もある
。このため、固定子冷却水異常による負荷ランバック制
御運転には、熟練を要し、制御が非常に難しい。
で絞りこまれており、負荷電流はランバック停止後も、
更に負荷電流は降下を続け、この値工2まで下がる。こ
の工2の値は一般に小さく、定格負荷から、ランバック
した場合CV3による安定−制御の限界以下になること
が多く、極端な場合にはcV3が全閉になる場合もある
。このため、固定子冷却水異常による負荷ランバック制
御運転には、熟練を要し、制御が非常に難しい。
[発明の目的]
本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためにな
されたものであり、負荷ランバック制御を容易にできる
負荷ランバック装置を提供することを目的としている。
されたものであり、負荷ランバック制御を容易にできる
負荷ランバック装置を提供することを目的としている。
[発明の概要]
本発明は、このような目的を達成するため、ランハック
時、CV3をタービン発電機自冷容量相当のある設定圧
力まで絞りこむと同時に、タービン発電機への蒸気をバ
イパス弁によりバイパスさせてこのバイパス蒸気量を制
御し、CV3の制御降下を高めるようにしている。
時、CV3をタービン発電機自冷容量相当のある設定圧
力まで絞りこむと同時に、タービン発電機への蒸気をバ
イパス弁によりバイパスさせてこのバイパス蒸気量を制
御し、CV3の制御降下を高めるようにしている。
[発明の実施例]
以下に本発明の一実施例を説明する。
第1図は本発明の系統図、第2図は本発明の制御特性、
第3図は本発明の制御装置ブロック図を示す。第1図に
おいて、第4図に説明したものについては同一部分に同
一符号を付してその説明を省略し、本発明に係るものの
みについて説明する。
第3図は本発明の制御装置ブロック図を示す。第1図に
おいて、第4図に説明したものについては同一部分に同
一符号を付してその説明を省略し、本発明に係るものの
みについて説明する。
第1図において、タービンバイパス弁15を、ボイラ1
とMSV 2の間とタービン4と復水器16との間のラ
イン、即ちタービンバイパスライン17の中間に設け、
タービン発電機ランバック時にボイラ1から蒸気をター
ビンバイパスライン17を通してタービンバイパス弁1
5の開度に応じて流し、ボイラ1の出力圧力を一定に制
御する。これにより。
とMSV 2の間とタービン4と復水器16との間のラ
イン、即ちタービンバイパスライン17の中間に設け、
タービン発電機ランバック時にボイラ1から蒸気をター
ビンバイパスライン17を通してタービンバイパス弁1
5の開度に応じて流し、ボイラ1の出力圧力を一定に制
御する。これにより。
CV3の急速な絞り制御時に、ボイラ1側の配管の圧力
の上昇をタービンバイパス弁15を制御して、ボイラ1
の蒸気量を吸収することができるので、CV3を通る蒸
気量はC■3の開度に応じて、比例した蒸気量となる。
の上昇をタービンバイパス弁15を制御して、ボイラ1
の蒸気量を吸収することができるので、CV3を通る蒸
気量はC■3の開度に応じて、比例した蒸気量となる。
即ち、ボイラ1の蒸気圧力を検出するボイラ蒸気圧力検
出器18の圧力信号EとCV3の蒸気圧力を検出する加
減弁出力圧力検出器19の圧力信号Fを制御装置A′に
入力し、演算を行い、タービンバイパス弁15の制御信
号Gを出力し制御を行う。
出器18の圧力信号EとCV3の蒸気圧力を検出する加
減弁出力圧力検出器19の圧力信号Fを制御装置A′に
入力し、演算を行い、タービンバイパス弁15の制御信
号Gを出力し制御を行う。
第2図に示したように、CV3の負荷降下曲線v1に対
して発電機の出力特性■2は、タービンの慣性002分
だけ遅れているので、負荷降下曲線V、出力特性v2は
ほぼ平行して降下している。
して発電機の出力特性■2は、タービンの慣性002分
だけ遅れているので、負荷降下曲線V、出力特性v2は
ほぼ平行して降下している。
破線は、従来の制御方式で行っていた場合の発電機の出
力特性を表したもので、発電機自冷運転可能な許容電流
値Iに達するまでに要する9時間はT4からT4′ に
なり大幅に短縮され、CV3の制御能力が高まったこと
を示している。
力特性を表したもので、発電機自冷運転可能な許容電流
値Iに達するまでに要する9時間はT4からT4′ に
なり大幅に短縮され、CV3の制御能力が高まったこと
を示している。
第3図に示したように、ボイラ蒸気圧力検出器18から
の圧力信号Eと加減弁出力圧力検出器19の圧力信号F
が制御装置A′の入力部20に入力され。
の圧力信号Eと加減弁出力圧力検出器19の圧力信号F
が制御装置A′の入力部20に入力され。
この入力部20は圧力信号Eと圧力信号Fに基づいて加
減弁出力の圧力相当の制御量を演算し、これによて得ら
れた加減弁出力の圧力相当の信号Gは、比較部21およ
び比較部25に入力される。
減弁出力の圧力相当の制御量を演算し、これによて得ら
れた加減弁出力の圧力相当の信号Gは、比較部21およ
び比較部25に入力される。
比較部21では、信号Gをタービンランバック量の許容
電流設定器22の設定値と比較し、その偏差量に対応し
たタービンランバック量Hが形成され判定部23に出力
される。判定部23は、タービンランバック量Hに応じ
て、タービンランバック指令信号Jを形成し、これをC
V3に出力して、発電機自冷容量相当のある設定開度ま
でCV3を制御する。
電流設定器22の設定値と比較し、その偏差量に対応し
たタービンランバック量Hが形成され判定部23に出力
される。判定部23は、タービンランバック量Hに応じ
て、タービンランバック指令信号Jを形成し、これをC
V3に出力して、発電機自冷容量相当のある設定開度ま
でCV3を制御する。
比較部25は、信号Gと圧力設定器26の設定値とを比
較演算して、CV3の前後差圧を零にするような比較信
号Kを形成し、この信号Kを判定部27に入力する。判
定部27では信号Kに基づき、CV3の前後差圧の偏差
量に応じたタービンバイパス調節弁信号りを形成し、こ
の信号りをタービンバイパス調節弁15に出力する。
較演算して、CV3の前後差圧を零にするような比較信
号Kを形成し、この信号Kを判定部27に入力する。判
定部27では信号Kに基づき、CV3の前後差圧の偏差
量に応じたタービンバイパス調節弁信号りを形成し、こ
の信号りをタービンバイパス調節弁15に出力する。
このように、タービンランバック運転に入り、発電機固
定子電流が発電機自冷運転可能な許容電流工、まで降下
し、負荷電流検出器がこれを検出すると、制御装置ヘラ
ンバック停止指令を与え、ランバックは終了する。
定子電流が発電機自冷運転可能な許容電流工、まで降下
し、負荷電流検出器がこれを検出すると、制御装置ヘラ
ンバック停止指令を与え、ランバックは終了する。
但し、従来の制御方法と同様にある一定時間経過しても
、発電機固定子電流が許容電流値工□まで加工しなかっ
た場合はユニットトリップ指令を出す。
、発電機固定子電流が許容電流値工□まで加工しなかっ
た場合はユニットトリップ指令を出す。
′ なお、本発明の制御装置A′はデジタル制御により
制御が行えることは勿論、アナログ制御及びシーケンス
制御によっても制御することができる。
制御が行えることは勿論、アナログ制御及びシーケンス
制御によっても制御することができる。
[発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば、従来のタービン
発電機の蒸気系統ラインのボイラとCV3間の蒸気ライ
ンから復水器へのバイパスラインを設け、これに流れる
蒸気量を調節することでCV3の絞りこみによる圧力上
昇を抑え、CV3の弁開度に比例した蒸気量をタービン
に送り込むことができるので、ボイラ制御の追従速度に
無関係に蒸気量を速やかに、正確に制御することができ
る。
発電機の蒸気系統ラインのボイラとCV3間の蒸気ライ
ンから復水器へのバイパスラインを設け、これに流れる
蒸気量を調節することでCV3の絞りこみによる圧力上
昇を抑え、CV3の弁開度に比例した蒸気量をタービン
に送り込むことができるので、ボイラ制御の追従速度に
無関係に蒸気量を速やかに、正確に制御することができ
る。
第1図は本発明の一実施例に係る装置を示した系統図、
第2図は第1図に示した装置の制御特性を示すグラフ図
、第3図は本発明の一実施例に係る制御装置を示すブロ
ック図、第4図は従来のタービン発電機の系統図、第5
図は従来の固定子冷却の制御装置を示したブロック図、
第6図は従来の加減弁絞り速度曲線と負荷電流の降下率
曲線を示したグラフ図である。 1・・・ボイラ、2・・・主さい止弁、3・・・加減弁
。 4・・・タービン、5・・・発電機、6・・・主変圧器
。 7・・・しゃ断器、8・・・電流変成器、9・・・電流
検出器、10・・・固定子冷却水ポンプ、11・・・熱
交換器、12・・・圧力スイッチ、13・・・温度スイ
ッチ、14・・・制御装置。 15′′タービンバイパス弁、16・・・復水器、17
・・・タービンバイパスライン、18・・・ボイラ蒸気
圧力検出器。 19・・・加減弁出力圧力検出器、20・・・入力部、
21・・・比較部、22・・許容電流設定器、23・・
・判定部、25・・・比較部、26・・・圧力設定器、
27・・・判定部。 (7317) 代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほ
か1名) 第1図 第2図
第2図は第1図に示した装置の制御特性を示すグラフ図
、第3図は本発明の一実施例に係る制御装置を示すブロ
ック図、第4図は従来のタービン発電機の系統図、第5
図は従来の固定子冷却の制御装置を示したブロック図、
第6図は従来の加減弁絞り速度曲線と負荷電流の降下率
曲線を示したグラフ図である。 1・・・ボイラ、2・・・主さい止弁、3・・・加減弁
。 4・・・タービン、5・・・発電機、6・・・主変圧器
。 7・・・しゃ断器、8・・・電流変成器、9・・・電流
検出器、10・・・固定子冷却水ポンプ、11・・・熱
交換器、12・・・圧力スイッチ、13・・・温度スイ
ッチ、14・・・制御装置。 15′′タービンバイパス弁、16・・・復水器、17
・・・タービンバイパスライン、18・・・ボイラ蒸気
圧力検出器。 19・・・加減弁出力圧力検出器、20・・・入力部、
21・・・比較部、22・・許容電流設定器、23・・
・判定部、25・・・比較部、26・・・圧力設定器、
27・・・判定部。 (7317) 代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほ
か1名) 第1図 第2図
Claims (1)
- ボイラと、主さい止弁と、タービンと、復水器と、これ
らを連結する配管ラインにタービンバイパスラインを設
けた蒸気系統を有するタービン発電機固定子水冷却型タ
ービン発電機の負荷ランバック装置において、ボイラか
らのボイラ蒸気圧力信号と配管ラインからの加減弁圧力
信号を入力し、この加減弁出力圧力信号とタービンラン
バック量の許容電流の偏差量を比較演算してタービンラ
ンバック指令信号を出力する判定部と、上記加減弁出力
信号に基づいて加減弁の前後差圧の偏差量を演算し、こ
の偏差量に応じたタービンバイパス調整信号を出力する
判定部を有し、タービンランバック時に、発電機固定子
電流を発電機自冷可能な許容値まで降下させた状態でラ
ンバック停止指令を与え、ボイラ制御の追従速度に無関
係に蒸気量を制御することを特徴とする負荷ランバック
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59198584A JPS6176706A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 負荷ランバツク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59198584A JPS6176706A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 負荷ランバツク装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6176706A true JPS6176706A (ja) | 1986-04-19 |
Family
ID=16393603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59198584A Pending JPS6176706A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 負荷ランバツク装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6176706A (ja) |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP59198584A patent/JPS6176706A/ja active Pending
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