JPS62162703A - タ−ビン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は蒸気加減弁とタービンバイパス弁とを備えたタ
ービンプラントの蒸気流量を制御するタービン制御装置
に関する。

［発明の技術的背景とその問題点コ 近年、火力、ｙＫ子炉等の汽力発電システムにおいては
、プラント起動、系統負荷しゃ断時等の大幅な運転状態
の変化に際し、蒸気発生器とタービンの独立の運転を可
能として、プラント起動再併入の時間を短縮すべくター
ビンバイパスシステムが併設されている。

第５図はその従来例を示したものであり、原子炉１によ
り発生する蒸気は、常時は、加減弁２を通って、タービ
ン３を駆動するが、負荷しゃ断時等。

タービン３が蒸気を受容し得ない状態になると。

バイパス弁４によりこの蒸気を図示せぬ復水器へ逃がす
ように構成されている。ここで、原子炉ｌの圧力ｄは、
圧力演出器５により検出されて偏差演算器６に入力され
、そこで、圧力設定器７から出力される圧力設定値との
偏差が演算される。圧力制御部８はこの偏差信号を受け
て偏差の拡大を抑制し、圧力を一定に保つような蒸気流
量指令を演算して出力する。

一方、タービンの速度ａは速度検出器９により検出され
て偏差演算器１０に加えられ、そこで速度設定器１１よ
り与えられる速度設定値との偏差が演算される。速度制
御部１２はその偏差信号を受け、偏差の拡大を抑制し速
度を一定に保つような蒸気流量指令を演算する。この蒸
気流量指令と負荷設定器１３からの負荷設定信号との和
が加算器１４より演算出力される。

低値選択器１５は、前記２つの蒸気流量指令を受け、そ
の代数的低値を選択して、これを加減弁開度指令とじ弁
開度制御器１６に加える。これにより加減弁２の開度す
が制御される。また５バイパス弁４の開度指令は偏差演
算器１７において、圧力制御上の蒸気流量指令と、加減
弁開度指令との差として演算出力され、弁開度制御器１
８によりバイパス弁４の開度Ｃが制御される。

一般しこ、沸騰水形の原子カプラントにおいては、原子
炉１の圧力を制御することがプラント制御上の第１の要
求であり、そのために通常の運転では、負荷設定器１３
を高めに設定することで、低値選択器１５の選択が圧力
制御側となるようにしている。

従って、加減弁２が圧力制御を行なうこととなり、バイ
パス弁４の開度指令はＯとなってバイパス弁４は全閉し
ている。

このとき、タービン３の速度は、タービン３と連結する
発電機（図示せず）が系統に接続されることによって、
系統周波数で決まる定格速度に制御されている。従って
、通常のタービン制御状態では図の速度制御側は何の作
用もしない。

しかし、系統負荷しゃ断等により発電機速度を拘束する
ものが無くなり、タービン３の速度ａが上昇すると、速
度制御上の蒸気流量指令が絞り込まれ、低値選択器１５
は速度制御側を選択して、これを加減弁２の開度指令と
する。このとき、圧力制御上の蒸気流量指令〉加減弁開
度指令となって偏差演算器１７によりバイパス弁４の開
度指令が演算出力される。

以上、従来の制御システムの構成、動作を説明したが、
この動作は加減弁２とバイパス弁４に全く同等の応答を
仮定して始めて成り立つものであり、応答性に差違があ
る場合には、一時的に主蒸気流量に過不足を生じ、圧力
変動を招来することがある。即ち、第６図に示す如く、
負荷しゃ断接、加減弁開度すの閉速度が遅く、バイパス
弁開度Ｃの開速度が速い場合には、加減弁２とバイパス
弁４の流量の和が一時的に過流量となり、圧力ｄに変動
を生じる。

特に、原子力発電プラントにおいては、　Ｉ７Ｉ子炉圧
力の変動を極力小さく抑えるため、バイパス弁４は機構
的に他の蒸気弁より開閉速度がより高速に設計されてい
るが、このためかえって、系統負荷しゃ断等の異常時に
は、原子炉１の圧力ｄに変動を生し、原子炉安全上の問
題があった。

［発明の目的］ 本発明は、通常の圧力制御と速度制御の応答性を低下さ
せることなく、蒸気加減弁とタービンバイパス弁との応
答特性の差を補正し、もって圧力変動の少ないタービン
制御装置を提供することを目的とする。

［発明の概要］ 本発明は、蒸気加減弁の応答性に応じて蒸気加減弁開度
指令に変化率制限をかけ、この信号に基づいてタービン
バイパス弁開度指令を演算するようにしたものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るタービン制御装置の構
成図を示したもので、第５図と同一符号は同一または相
当部分を示す。第５図の構成と異なる点は、変化率制限
器１９を低値選択器１５と偏差演算器１７との間に設け
、その出力を圧力制御上の蒸気流量指令から減算するこ
とで、バイパス減４の開度指令を得る構成とした点であ
る。

第２図はその変化率制限値１９の一例を示す構成図で、
２つの積分器２０．２１には負バイアス２２あるいは正
バイアス２３が常時印加され、一定変化率での減方向あ
るいは増方向の変化が演算される。この変化率制限器１
９に入力する開度指令ｅは、先ず、高値選択器２４にお
いて一定変化率での減方向信号と比較され、その高値を
選択することで減方向の変化率が制限される。しかる後
に、低値選択器２５において一定変化率での増方向信号
と比較され、その低値を選択することで、増方向の変化
率が制限されることになる。また、低値選択器２５の出
力は２つのサンプルスイッチ２６．２７により、２つの
積分器２０．２１に帰還され、次のステップでの積分の
開始値を現在の出力値に一致させておく。ここで、前記
増方向、減方向の変化率即ち、バイアス２２．２３は加
減弁２の応答特性に応じて予め設定される。

以上の構成で１通常の制御状態では、低値選択器１５よ
り出力される開度指令ｅは変化率制限器１９に設定され
る変化率制限範囲内の変化となるため、変化率制限１ｊ
ｌ１９を設けたことによる影響は一切生じず、弁開閉制
御の応答性は従来装置と何ら変るところが無い。一方、
系統負荷しゃ断によるタービン３の急激な回転数上昇に
対しては、低値選択器１５は速度制御側を選択して開度
指令ｅを出力するが、この開度指令ｅは加減弁２を急激
に絞り込むような値となるため、変化率制限器１９で変
化率が制限される。これにより、バイパス弁開度Ｃは、
第３図のタイムチャートに示すように、加減弁開度すの
応答と同等の変化率で応答するために、加減弁２とバイ
パス弁４の蒸気総流量は過不足なく制御され、圧力変動
を模少に抑えることができる。

尚、変化率制限器１９の構成は第２図のものに限ること
なく、例えば、第４図に示すように構成することもでき
る。即ち、加減弁２開度を弁開度ゆ圧器２８により検出
して、これに負バイアス２２を加算器２９で加算して下
限値とし、同様に正バイアス２３を加算器３０で加算し
て上限値として前述の実施例と同様に減方向、増方向の
変化率を制限することができ、同等の効果を期待するこ
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、通常の圧力制御、
速度制御の応答性を低下させることなく、加減弁とバイ
パス弁の応答性の差を補正することができ、これにより
圧力変動の少ないタービン制御装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るタービン制御装置のブ
ロック構成図、第２図は第１図の変化率制限器の一例を
示すブロック構成図、第３図は第１図の動作を説明する
ためのタイムチャート、第４図は第１図の変化率制限器
の他の例を示すブロック構成図、第５図は従来のタービ
ン制御装置のブロック構成図、第６図は第５図の動作を
説明するためのタイムチャートである。 １・・・原子炉、２・・・加減弁、３　・・タービン。 ４・・・バイパス弁、５・・・圧力検出器、６・・・偏
差演算器、７・・・圧力設定器、８・・・圧力制御部、
９・・・速度検出器、１０・・・偏差演算器、１１・・
・速度設定器、１２・・・速度制御部、１３・・・負荷
設定器、１４・・・加算器、１５・・・低値選択器、１
６・・・弁開度制御器、１７・・・偏差演算器、１８・
　弁開度制御器、１９・・・変化率制限器、２０．２１
・・・積分器、２２　　・・負バイパス、２３・・・正
バイパス、２４・・高値選択器、２５・・・低値選択器
、２６．２７・・・サンプルスイッチ。 ｒ−−＝−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−一−−−−−−−−−−−一一二１第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蒸気圧力を設定値と比較し、その偏差に応じた蒸気加減
   弁の第１の開度指令を出力する系と、タービン速度を設
   定値と比較しその偏差と負荷設定値との和に応じた蒸気
   加減弁の第２の開度指令を出力する系と、前記第１と第
   ２の開度指令のうち低値を選択して第３の開度指令とし
   て出力する低値選択回路と、この第３の開度指令に応じ
   て蒸気加減弁の開度を調節する系と、前記第３の開度指
   令と前記第１の開度指令との偏差に応じてタービンバイ
   パス弁の開度を調節する系と、この系に設けられ蒸気加
   減弁の応答特性に応じた変化率以下にタービンバイパス
   弁の開度調節を制限する変化率制限器とを備えてなるこ
   とを特徴とするタービン制御装置。