KR20010019453A - Device and method for sensing overspeed prime mover - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원동기 과속 감지 장치에 관한 것으로, 특히, 산업용 또는 발전용으로 운전되고 있는 고속회전체인 원동기 즉, 증기터빈, 수력터빈, 가스터빈 등이 신뢰성 있고 안정된 운전이 될 수 있도록 하는 원동기 과속 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a prime mover speed detection device, and in particular, prime mover speed detection to enable reliable and stable operation of the prime mover, that is, steam turbine, hydraulic turbine, gas turbine, etc. that are being operated for industrial or power generation An apparatus and method are provided.
종래 원동기 과속 감지 장치는 도 1 에 도시한 바와 같이, 다수개로 이루어져 원동기(1300)의 회전속도를 감지하는 속도 감지부(10)와, 다수개로 이루어져 상기 원동기(1300)의 과속도를 감지하는 과속도 감지부(20)와, 상기 과속도 감지부(20)에서 감지한 과속도 신호를 입력받아 이에 상응하는 제어신호를 출력하는 주제어부(30)와, 상기 주제어부(30)에서 제어신호를 입력받아 상기 원동기(1300)의 과속도 발생여부 신호를 출력하는 신호 출력부(40)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a conventional prime mover speed detecting device includes a plurality of speed detecting units 10 for detecting a rotational speed of the prime mover 1300, and a plurality of speeding units for detecting an overspeed of the prime mover 1300. The main control unit 30 receives the overspeed signal detected by the overspeed detection unit 20, and outputs a control signal corresponding thereto, and the control signal from the main control unit 30. The signal output unit 40 receives an input and outputs an overspeed generation signal of the prime mover 1300.
한편, 상기 주제어부(30)는 다수개로 이루어져 상기 각각의 과속도 감지부(20)에서 출력된 과속도 신호를 상호 공유하여 상기 원동기(1300)의 과속도 발생여부에 따른 최종신호를 출력한다.On the other hand, the main control unit 30 is composed of a plurality of the over-speed signal output from each of the over-speed detection unit 20 to output the final signal according to whether the over-speed generation of the prime mover (1300).
또한, 종래 원동기 과속 감지 장치의 제어방법은 과속도 감지부(20)에서 원동기(1300)의 과속도를 감지한 신호를 입력받는 과속도 감지신호 입력단계(S10)와, 상기 과속도 감지부(20)에서 감지한 과속도 신호와 미리 설정되어 있는 과속도의 설정값을 비교하여 감지한 과속도 신호가 미리 설정되어 있는 과속도값보다 큰지의 여부를 판단하는 과속도값 ≥ 설정값(S20)과; 상기 과속도값 ≥ 설정값(S20)에서 감지한 과속도값이 미리 설정되어 있는 과속도값보다 작으면 상기 과속도값 ≥ 설정값(S20)으로 진행하고, 감지된 과속도값이 크면 경보 신호 및 상기 원동기(1300)가 정지되도록 정지신호를 출력하는 경보 신호 및 정지신호 출력단계(S30)로 구성된다.In addition, the control method of the conventional prime mover speed detecting device includes an overspeed detecting signal input step (S10) for receiving a signal of detecting the overspeed of the prime mover 1300 from the overspeed detecting unit 20, and the overspeed detecting unit ( An overspeed value ≥ a set value (S20) that determines whether the detected overspeed signal is greater than the preset overspeed value by comparing the detected overspeed signal with a preset overspeed value. and; If the overspeed value detected in the overspeed value ≥ set value S20 is less than the preset overspeed value, the overspeed value ≥ proceeds to the set value S20, and if the detected overspeed value is large, an alarm signal And an alarm signal and a stop signal output step S30 for outputting a stop signal such that the prime mover 1300 is stopped.
즉, 종래 원동기 과속 감지 장치의 동작 과정은, 산업용 또는 발전용으로 가동되고 있는 고속회전체인 원동기 즉, 증기터빈, 수력터빈, 가스터빈등이 구동중일 때 상기 원동기(1300)와 직결된 치차에 각각 3개씩 장착되어 있는 과속도 감지부(20)에서 상기 기어회전에 따른 속도를 감지한다.That is, the operation process of the conventional prime mover speed detecting device is a gear that is directly connected to the prime mover 1300 when the prime mover, that is, the steam turbine, the hydraulic turbine, and the gas turbine, which are being operated for industrial or power generation, is being driven. The overspeed detection unit 20 mounted to each of three senses the speed according to the gear rotation.
그러면, 주제어부(30)내의 다수개로 이루어진 각각의 주제어기(31, 32, 33)가 상기 과속도 감지부(20)로 부터 각각 출력된 감지 신호를 입력받아 1 : 1 대응으로 입력받아 입력된 정보를 상호 공유한 후 이에 상응하는 제어신호를 출력한다.Then, each of the main controllers 31, 32, and 33 formed of a plurality in the main controller 30 receives the sensed signals output from the overspeed detector 20, respectively, and receives a 1: 1 correspondence. After sharing information with each other, the corresponding control signal is output.
즉, 상기 주제어기(31, 32, 33)에서 상기 과속도 감지부(20)로 부터 입력된 감지 신호, 예를들어 두 개의 신호가 정상이고 한 개의 신호가 오류이면, 정상신호를 출력하고, 두 개의 신호가 오류이고 한 개의 신호가 정상이면 오류 신호를 출력한다.That is, if the detection signal input from the overspeed detecting unit 20 in the main controller 31, 32, 33, for example, two signals are normal and one signal is an error, output a normal signal, If two signals are error and one signal is normal, an error signal is output.
이어서, 신호 출력부(40)에서 상기 주제어부(30)로 부터 출력신호를 입력받아 상기 원동기(1300)의 과속도 여부를 운용자가 알 수 있도록 경보 신호를 출력하는 한편, 상기 원동기(1300)를 정지시킴으로써, 과속도 발생시 상기 원동기(1300)를 보호한다.Subsequently, the signal output unit 40 receives an output signal from the main control unit 30 and outputs an alarm signal so that an operator knows whether the prime mover 1300 is overspeed. By stopping, the prime mover 1300 is protected when overspeed occurs.
한편, 종래 원동기 과속 감지 장치의 제어방법을 설명하면, 주제어부(30)에서 상기 과속도 감지부(20)로 부터 원동기(1300)의 과속도를 감지한 감지 신호를 입력받아(S10), 미리 설정되어 있는 과속도의 설정값과 비교한 후, 감지된 과속도 신호가 미리 설정되어 있는 과속도값보다 큰지의 여부를 판단한다(S20).Meanwhile, referring to a control method of a conventional prime mover speed detecting device, the main controller 30 receives a sensing signal that detects an overspeed of the prime mover 1300 from the overspeed detecting unit 20 (S10). After comparing with the set value of the overspeed set, it is determined whether the detected overspeed signal is greater than the preset overspeed value (S20).
이어서, 상기 과속도값 ≥ 설정값(S20)에서 상기 과속도 감지부(20)로 부터 감지된 과속도값이 미리 설정되어 있는 과속도값보다 작으면 상기 과속도값 ≥설정값(S30)으로 되돌아가고, 감지된 과속도값이 미리 설정되어 있는 과속도값보다 크면 상기 주제어부(30)에서 경보 신호 발생 및 상기 원동기(1300)를 정지시키는 신호를 출력한다(S30).Subsequently, if the overspeed value detected from the overspeed detecting unit 20 in the overspeed value ≥ set value S20 is smaller than a preset overspeed value, the overspeed value ≥ set value S30. When the detected overspeed value is greater than the preset overspeed value, the main controller 30 outputs an alarm signal and outputs a signal for stopping the prime mover 1300 (S30).
그러나, 상기와 같은 종래 원동기 과속 감지 장치 및 방법은 과속도 감지부에서 출력된 검출 신호에만 의존하여 원동기의 비상정지 여부를 판단하기 때문에 두 개 이상의 감지부가 고장났을때나 한 개 고장 및 다른 한 개가 오동작할 경우등과 같이 과속도 감지부의 잘못된 판단으로 인해 원동기를 비상정지 시켜야 함으로써, 신뢰성 및 안정된 운전을 보장할 수 없다는 문제점이 있었다.However, the above-described conventional prime mover speed detection device and method determines whether or not the prime mover emergency stop based only on the detection signal output from the overspeed detector, so when two or more detectors have failed or one failure and the other The emergency stop of the prime mover due to an incorrect determination of the overspeed detection unit, such as a malfunction, there was a problem that can not guarantee a reliable and stable operation.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 과속도 감지이외의 다른 신호원을 추가적으로 사용하여 과속도 감지부의 오동작 또는 고장으로 인한 잘못된 결과에 의해 원동기가 비상정지되는 것을 방지할 수 있도록 함으로써, 원동기의 신뢰성 및 안정된 운전을 보장할 수 있도록 한 원동기 과속 감지 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention by using a signal source other than the over-speed detection additionally the prime mover by the wrong result due to the malfunction or failure of the over-speed detection unit The present invention provides a prime mover overspeed detection device and method capable of preventing a stop, thereby ensuring a reliable and stable operation of the prime mover.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 원동기 과속 감지 장치는, 다수개로 이루어져 원동기의 과속도를 감지하는 과속도 감지부와; 다수개로 이루어져 상기 원동기의 회전 속도를 감지하는 속도 감지부와; 다수개로 이루어져 상기 과속도 감지부로 부터 원동기의 과속도 감지 신호를 입력받아 미리 설정되어 있는 과속도 설정값과 비교한 후 비교결과 신호를 출력하는 제 1 비교부와, 상기 제 1 비교부에서 출력된 디지탈 신호를 입력받아 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 D/A 변환부와, 상기 과속도 감지부가 모두 원동기의 속도를 과속도로 판단하였는지를 비교하는 제 3 비교부와; 상기 속도 감지부로 부터 감지신호를 입력받아 원동기의 회전 속도에 대한 중간값 또는 평균값을 출력하는 연산부와, 상기 연산부에서 중간값 또는 평균값을 입력받아 미리 설정되어 있는 과속도 설정값과 비교한 후 비교결과 신호를 출력하는 제 2 비교부와, 상기 D/A 변환부를 거친 제 3 비교부의 출력신호와 제 2 비교부에서 출력된 신호를 입력받아 상기 원동기의 실제 과속도 여부를 과속도/속도 감지부에서 감지한 결과를 출력하는 신호 출력부와, 상기 제 1 비교부에서 출력된 다수의 신호를 입력받아 상기 원동기의 과속도 여부 신호를 출력하는 신호결정 로직부와; 상기 신호결정 로직부와 후설하는 접점신호 출력부로 부터 과속도 여부 신호와 발전기 차단접점 신호를 입력받아 논리곱하여 신호를 출력하는 앤드 게이트와; 상기 신호 출력부와 앤드 게이트에서 출력된 신호를 입력받아 상기 원동기의 과속도 여부를 판단하여 최종 신호를 출력하는 최종신호 출력부로 이루어진 마이컴과; 상기 원동기의 과속도 발생을 판단하기 위한 발전기 차단접점 신호를 출력하는 접점신호 출력부로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, the prime mover speed detecting device, the overspeed detecting unit for detecting the overspeed of the prime mover; A speed detector configured to be configured to detect a rotational speed of the prime mover; A first comparator configured to receive a plurality of overspeed detection signals from the overspeed detector from a plurality of overspeed detectors, and compare them with a preset overspeed set value and output a comparison result signal; A third comparator that compares whether the D / A converter receives a digital signal and converts the analog signal into an analog signal, and outputs the overspeed detection unit to determine the speed of the prime mover as an overspeed; Computing the sensing signal from the speed sensing unit and outputting the intermediate value or average value for the rotational speed of the prime mover, and comparing the intermediate value or the average value received from the operation unit with the preset overspeed setting value and then comparing the result The overspeed / speed detection unit receives a second comparator for outputting a signal, an output signal of the third comparator through the D / A converter, and a signal output from the second comparator to determine whether the motor is actually overspeed. A signal output logic unit for outputting a detected result, and a signal determination logic unit for receiving a plurality of signals output from the first comparator and outputting a signal indicating whether the motor is overspeed; An AND gate receiving an overspeed signal and a generator cutoff contact signal from the contact signal output unit arranged later with the signal determination logic unit, and outputting a signal by performing a logical multiplication; A microcomputer comprising a final signal output unit configured to receive a signal output from the signal output unit and the AND gate, determine whether the motor is overspeed, and output a final signal; Characterized in that it consists of a contact signal output unit for outputting a generator cutoff contact signal for determining the occurrence of overspeed of the prime mover.
한편, 본 발명 원동기 과속 감지 장치의 제어방법은 마이컴에서 과속도 감지부와 속도 감지부로 부터 검출한 결과에 의해 원동기가 정상 속도로 운전되고 있는지 접점신호 출력부가 온인지의 여부를 판단하여 원동기의 운전상태가 정상적인 속도로 회전하고 있는지의 여부를 판단하는 원동기 회전속도 정상여부 판단단계; 상기 원동기 회전속도 정상여부 판단단계에서 원동기의 회전속도가 정상이면 과속도 보호회로 로직은 종료하고, 상기 원동기의 회전속도가 정상이 아닌 즉 과속도가 발생했으면 상기 마이컴에서 과속도 감지부에서 과속도를 판단한 후의 결과와 상기 속도 감지부에서 감지한 결과를 비교한 결과 신호에 의해 과속도 신호가 입력되었는지의 여부와 상기 접점신호 출력부가 오프인지의 여부를 판단하는 원동기 과속도 발생여부 판단단계와; 상기 원동기 과속도 발생여부 판단단계에서 상기 과속도 감지부와 속도 감지부로 부터 과속도 발생 신호가 입력되고, 상기 접점신호 출력부가 오프되었으면 최종신호 출력부에서 상기 원동기의 회전속도가 정상이 아님을 알려주는 경보신호 발생 및 상기 원동기를 정지시키는 경보신호 발생 및 원동기 정지단계와; 상기 원동기 과속도 발생여부 판단단계에서 상기 과속도 감지부와 속도 감지부로 부터 오류 신호가 입력되지 않았으면, 상기 과속도 감지부에 오류가 발생했는지의 여부를 판단하는 과속도 감지부 오류발생 여부 판단단계와; 상기 과속도 감지부 오류발생 유무 판단단계에서 상기 과속도 감지부가 정상이 아니면 과속도 감지에 대한 정상 신호값으로 치환해 주는 과속도 감지부 정상 치환단계와; 상기 과속도 감지부 오류발생 여부 판단단계에서 상기 과속도 감지부가 정상이고, 상기 과속도 감지부 정상 치환단계에서 상기 과속도 감지부를 정상 신호값으로 치환했으면, 상기 과속도 감지부와 속도 감지부로 부터 오류 신호가 입력되지 않고 상기 접점신호 출력부가 오프이거나 또는 상기 과속도 감지부와 속도 감지부중 하나의 감지부에 오류 신호가 입력되고, 상기 접점신호 출력부가 온이면 상기 원동기를 정상 동작시키는 원동기 정상 동작단계로 구성된 것을 특징으로 한다.On the other hand, the control method of the prime mover speed detection device of the present invention determines whether the prime mover is operating at normal speed or the contact signal output is on by the result of detection by the overspeed detector and the speed detector in the microcomputer to operate the prime mover. Determining whether the prime mover rotation speed is normal to determine whether the state is rotating at the normal speed; If the motor speed is normal in the step of determining whether the motor speed is normal, the overspeed protection circuit logic is terminated, and if the speed of the motor is not normal, that is, overspeed occurs, the overspeed is detected by the overspeed detector in the microcomputer. A motor overspeed judging step of judging whether an overspeed signal is input by a signal as a result of comparing the result after the detection with the result detected by the speed detecting unit and whether the contact signal output unit is off; If the overspeed generating signal is input from the overspeed detecting unit and the speed detecting unit and the contact signal output unit is turned off in the step of determining whether the prime mover overspeed occurs, the final signal output unit notifies that the rotational speed of the prime mover is not normal. Generating an alarm signal and stopping the prime mover; If an error signal is not input from the overspeed detecting unit and the speed detecting unit in the determining whether the motor overspeed occurs, the overspeed detecting unit determines whether an error has occurred in the overspeed detecting unit. Steps; An overspeed detector normal replacement step of substituting a normal signal value for overspeed detection if the overspeed detector is not normal in the step of determining whether an error occurs in the overspeed detector; If the overspeed detecting unit is normal in the step of determining whether an error of the overspeed detecting unit is normal, and the overspeed detecting unit is replaced with a normal signal value in the normal replacing step of the overspeed detecting unit, from the overspeed detecting unit and the speed detecting unit If the error signal is not input and the contact signal output unit is off or an error signal is input to one of the overspeed detection unit and the speed detection unit, and the contact signal output unit is on, the prime mover operates normally to operate the prime mover. It is characterized by consisting of steps.
도 1 은 종래의 원동기 과속 감지 장치를 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing a conventional prime mover speed detection device,
도 2 는 종래의 원동기 과속 감지 장치의 제어방법을 나타낸 순서도,2 is a flowchart illustrating a control method of a conventional prime mover speed detecting device;
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원동기 과속 감지 장치를 나타낸 블록도,3 is a block diagram showing a prime mover speed detecting device according to an embodiment of the present invention;
도 4 a, b 는 본 발명의 일 실시예에 따른 원동기 과속 감지 장치에서 접점신호 출력부의 온/오프 스위칭 상태를 나타낸 도면,4 a and b are views illustrating an on / off switching state of a contact signal output unit in a prime mover speed detecting device according to an embodiment of the present invention;
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 원동기 과속 감지 방법을 나타낸 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a prime mover overspeed detection method according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
100 : 과속도 감지부 200 : 속도 감지부100: overspeed detection unit 200: speed detection unit
300 : 제 1 비교부 400 : D/A 변환부300: first comparison unit 400: D / A conversion unit
500 : 제 3 비교부 600 : 연산부500: third comparator 600: calculator
700 : 제 2 비교부 800 : 신호 출력부700: second comparison unit 800: signal output unit
900 : 신호결정 로직부 1000 : 접점신호 출력부900: signal decision logic unit 1000: contact signal output unit
1100 : 앤드 게이트 1200 : 최종신호 출력부1100: AND gate 1200: Final signal output unit
1300 : 원동기 2000 : 마이컴1300: prime mover 2000: microcomputer
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 본 발명의 원동기 과속 감지 장치 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an apparatus and method for detecting the prime mover speed of the present invention according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 은 원동기 과속 감지 장치를 나타낸 블록도, 도 4 의 a, b는 원동기 과속 감지 장치에서 접점신호 출력부의 온/오프 스위칭 상태를 나타낸 도면이며, 도 5 는 원동기 과속 감지 방법을 나타낸 순서도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating a prime mover speed detecting device, and FIGS. 4A and 4B illustrate a state of switching on / off a contact signal output unit in the prime mover speed detecting device, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a prime mover speed detecting method.
발명은 도 3, 도 4 의 a, b에 도시한 바와 같이, 과속도 감지부(100), 속도 감지부(200)와 제 1 비교부(300), D/A 변환부(400), 제 3 비교부(500), 연산부(600), 제 2 비교부(700), 신호 출력부(800), 신호결정 로직부(900), 앤드 게이트(1100), 최종신호 출력부(1200)로 이루어진 마이컴(2000)과 접점신호 출력부(1000)로 구성되며, 상기 과속도 감지부(100)는 다수개로 이루어져 원동기(1300)의 과속도를 감지하는 역할을 한다.As shown in FIGS. 3 and 4 a and b, the overspeed detector 100, the speed detector 200, the first comparator 300, the D / A converter 400, The comparator 500, the calculation unit 600, the second comparator 700, the signal output unit 800, the signal decision logic unit 900, the AND gate 1100, and the final signal output unit 1200. It consists of a microcomputer (2000) and the contact signal output unit 1000, the over-speed detection unit 100 is made of a plurality to serve to detect the over-speed of the prime mover (1300).
또한, 속도 감지부(200)는 다수개로 이루어져 상기 원동기(1300)의 회전 속도를 감지하는 역할을 하고, 상기 마이컴(2000)내의 제 1 비교부(300)에서는 다수개로 이루어져 상기 과속도 감지부(100)로 부터 원동기(1300)의 과속도 감지 신호를 입력받아 미리 설정되어 있는 과속도 설정값과 비교한 후 비교결과 신호를 출력하는 역할을 한다.In addition, the speed sensing unit 200 serves to detect the rotational speed of the prime mover 1300, and the plurality of speed sensing units 200 in the first comparator 300 in the microcomputer 2000. It receives the overspeed detection signal of the prime mover (1300) from the 100) and compares it with a preset overspeed setting value and then outputs a comparison result signal.
이어서, 상기 D/A 변환부(400)는 상기 제 1 비교부(300)로 부터 출력된 디지탈 신호를 입력받아 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 역할을 하고, 상기 제 3 비교부(500)는 상기 과속도 감지부가 모두 원동기의 속도를 과속도로 판단하였는지를 비교하는 역할을 하고, 상기 연산부(600)에서는 상기 속도 감지부(200)로 부터 감지신호를 입력받아 상기 원동기(1300)의 회전 속도에 대한 중간값 또는 평균값을 출력하는 역할을 한다.Subsequently, the D / A converter 400 receives a digital signal output from the first comparator 300, converts the digital signal into an analog signal, and outputs the analog signal. All of the overspeed detecting unit serves to compare whether the speed of the prime mover is determined as the overspeed, and the calculation unit 600 receives a detection signal from the speed detecting unit 200 to intermediate the rotation speed of the prime mover 1300. It outputs the value or average value.
한편, 상기 제 2 비교부(700)에서는 상기 연산부(600)로 부터 중간값 또는 평균값을 입력받아 미리 설정되어 있는 과속도 설정값과 비교한 후 비교결과 신호를 출력하는 역할을 하고, 상기 신호 출력부(800)에서는 상기 D/A 변환부(400)를 거친 제 3 비교부의 출력신호와 제 2 비교부(700)로 부터 출력된 신호를 입력받아 상기 원동기(1300)의 과속도와 회전속도의 정상유무 신호를 출력하는 역할을 하며, 상기 신호결정 로직부(900)에서는 상기 제 1 비교부(300)로 부터 출력된 다수의 신호를 입력받아 상기 원동기(1300)의 과속도 여부를 출력하는 역할을 한다.On the other hand, the second comparator 700 receives the intermediate value or the average value from the operation unit 600 and compares it with a preset overspeed setting value and outputs a comparison result signal, and outputs the signal. The unit 800 receives the output signal of the third comparator through the D / A converter 400 and the signal output from the second comparator 700 and normalizes the overspeed and the rotation speed of the prime mover 1300. The signal decision logic unit 900 outputs a presence or absence signal, and receives a plurality of signals output from the first comparator 300 and outputs whether the prime mover 1300 is overspeed. do.
또한, 상기 접점신호 출력부(1000)는 상기 원동기(1300)의 과속도 발생 여부를 판단하기 위한 신호로서 발전기 차단접점 신호의 상태를 출력하는 역할을 하고, 상기 앤드 게이트(1100)에서는 상기 신호결정 로직부(900)와 접점신호 출력부(1000)로 부터 과속도 여부 신호와 발전기 차단접점 상태 신호를 입력받아 논리곱하여 신호를 출력하는 역할을 한다.In addition, the contact signal output unit 1000 serves to output the state of the generator cutoff contact signal as a signal for determining whether the overspeed of the prime mover 1300 occurs, and the AND gate 1100 determines the signal. The logic unit 900 and the contact signal output unit 1000 receives an overspeed signal and the generator cutoff contact state signal and performs a logical multiplication to output a signal.
이어서, 상기 최종신호 출력부(1200)에서는 상기 신호 출력부(800)와 앤드 게이트(1100)로 부터 출력된 신호를 입력받아 상기 원동기(1300)의 과속도 발생 여부를 판단하여 과속도 발생시 상기 원동기(1300)를 보호하기 위해 비상정지 출력을 보내게 되고 과속도가 발생하지 않고 정상운전시 과속도 보호를 위한 회로는 동작하지 않는 즉, 상기 원동기(1300)의 정상운전시 과속도 보호 회로는 원동기 운전에 관여하지 않는 신호를 출력하는 역할을 한다.Subsequently, the final signal output unit 1200 receives a signal output from the signal output unit 800 and the end gate 1100 to determine whether an overspeed of the prime mover 1300 occurs, and thus the prime mover when overspeed occurs. The emergency stop output is sent to protect the 1300 and the overspeed protection circuit does not operate during normal operation. That is, the overspeed protection circuit is operated during the normal operation of the prime mover 1300. It outputs a signal that is not involved in driving.
이하, 상기와 같이 구성된 원동기 과속 감지 장치의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an operation process of the prime mover speed detecting device configured as described above will be described.
도 3 에 도시한 바와 같이 과속도 감지부(100) 및 속도 감지부(200)가 각각 3개씩 이루어져 원동기(1300)와 직결된 치차에 각각 3개씩 장착된 상태에서 상기 원동기(1300) 즉, 증기터빈, 수력터빈, 가스터빈등이 회전을 하게 되면, 상기 과속도 감지부(100) 및 속도 감지부(200)에서 상기 원동기(1300)의 회전속도를 감지한다.As shown in FIG. 3, three overspeed detectors 100 and two speed detectors 200 are respectively mounted on three gears directly connected to the prime mover 1300. When the turbine, hydraulic turbine, gas turbine, etc. rotate, the overspeed detecting unit 100 and the speed detecting unit 200 detect the rotational speed of the prime mover 1300.
이어서, 마이컴(2000)내부의 제 1 비교부(300)에서 상기 과속도 감지부(100)로 부터 원동기(1300)의 과속도 감지 신호를 입력받아 미리 설정되어 있는 과속도 설정값과 비교한 후 비교결과 신호를 출력하고, 상기 마이컴(2000)내부의 D/A 변환부(400)에서 상기 제 1 비교부(300)로 부터 출력된 디지탈 신호를 입력받아 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.Subsequently, the first comparator 300 inside the microcomputer 2000 receives an overspeed detection signal of the prime mover 1300 from the overspeed detection unit 100 and compares it with a preset overspeed setting value. The comparison result signal is output, and the digital signal output from the first comparator 300 is received by the D / A converter 400 inside the microcomputer 2000, and converted into an analog signal.
그러면, 3개의 감지기 모두 과속도로 판단하였는지를 비교하는 제 3 비교부(500)에서 상기 D/A 변환부(400)로 부터 출력된 신호의 합을 구하여 과속도 감지부로 부터 몇 개의 감지기가 과속도를 나타내고 있는지를 구한 후 사용되는 과속도 감지부(100) 전체가 과속도를 발생했는지를 판단하여 그 결과를 출력한다.Then, the third comparator 500 compares whether all three detectors are determined as the overspeed, and obtains the sum of the signals output from the D / A converter 400 to determine how many sensors are detected from the overspeed detector. After determining whether it is indicated, it is determined whether the overspeed detection unit 100 used as a whole has generated an overspeed, and outputs the result.
또한, 연산부(600)에서 상기 속도 감지부(200)로 부터 원동기(1300)의 회전속도에 따른 감지 신호를 입력받아 상기 원동기(1300)의 회전속도에 대한 중간값 및 평균값을 출력하고, 제 2 비교부(700)에서 상기 연산부(600)로 부터 출력된 원동기(1300)의 회전속도에 대한 중간값 및 평균값을 입력받아 미리 설정되어 있는 과속도 설정값과 비교한 후 비교결과 신호를 출력한다.In addition, the calculation unit 600 receives a detection signal corresponding to the rotational speed of the prime mover 1300 from the speed detecting unit 200 and outputs an intermediate value and an average value of the rotational speed of the prime mover 1300, and the second value. The comparison unit 700 receives an intermediate value and an average value of the rotational speed of the prime mover 1300 output from the operation unit 600, compares it with a preset overspeed setting value, and outputs a comparison result signal.
즉, 상기 원동기(1300)의 정상 유무에 따라 상기 제 1, 제 2 비교부(300, 600)에서 예를 들어 하이 또는 로우 신호를 출력한다.That is, the first and second comparators 300 and 600 output a high or low signal, for example, depending on whether the prime mover 1300 is normally present.
이어서, 신호 출력부(800)에서는 상기 D/A 변환부(400)를 거친 제 3 비교부(500)의 출력신호로 부터 출력된 신호와 상기 제 2 비교부(700)로 부터 출력된 신호를 입력받아 상기 원동기(1300)의 과속도와 회전속도의 과속도 발생 여부 신호를 출력하는 한편, 신호결정 로직부(900)에서 상기 제 1 비교부(300)로 부터 출력된 다수의 신호를 입력받아 상기 원동기(1300)의 과속도 발생 여부 신호를 출력하고, 접점신호 출력부(1000)에서는 상기 원동기(1300)가 회전할 때 과속도가 발생하는 것을 알 수 있도록 도 4 의 a, b에 도시한 바와 같이 온/오프되어 발전기 차단접점 신호를 출력한다.Subsequently, the signal output unit 800 outputs a signal output from the output signal of the third comparator 500 that has passed through the D / A converter 400 and a signal output from the second comparator 700. Receives a signal to output whether the overspeed and the rotation speed of the prime mover 1300 occurs, while receiving a plurality of signals output from the first comparator 300 in the signal decision logic unit 900 As shown in a and b of FIG. 4, an overspeed occurrence signal of the prime mover 1300 is output, and the contact signal output unit 1000 knows that an overspeed occurs when the prime mover 1300 rotates. It is turned on / off as well to output generator disconnection contact signal.
그러면, 앤드 게이트(1100)에서 상기 신호결정 로직부(900)와 접점신호 출력부(1000)로 부터 출력된 상기 원동기(1300)의 과속도 발생 여부 신호와 발전기 차단접점 신호를 입력받아 논리곱하여 신호를 출력하고, 최종신호 출력부(1200)에서 상기 신호 출력부(800)와 앤드 게이트(1100)로 부터 출력된 신호에 의해 최종적으로 상기 원동기(1300)를 비상정지할 것인지 정상운전할 것인지 결정하는 신호가 출력된다.Then, the AND gate 1100 receives and multiplies the signal of whether the overspeed occurs of the prime mover 1300 and the generator cutoff contact signal output from the signal determination logic unit 900 and the contact signal output unit 1000 to perform a logical multiplication. And a signal for determining whether the prime mover 1300 is to be emergency stopped or normally operated by the signals output from the signal output unit 800 and the end gate 1100 at the final signal output unit 1200. Is output.
즉, 상기 최종신호 출력부(1200)에서 상기 신호 출력부(800)와 앤드 게이트(1100)로 부터 하이신호를 입력받으면 경보신호 발생 및 상기 원동기(1300)의 회전을 정지시키도록 정지신호를 출력한다.That is, when the final signal output unit 1200 receives a high signal from the signal output unit 800 and the end gate 1100, an alarm signal is generated and a stop signal is output to stop the rotation of the prime mover 1300. do.
한편, 원동기 과속 감지 방법을 설명하면, 상기 마이컴(2000)에서 과속도 감지부(100)와 속도 감지부(200)로 부터 검출한 결과에 의해 원동기(1300)가 정상 속도로 운전되고 있는지 접점신호 출력부(1000)가 온인지의 여부를 판단하여 상기 원동기(1300)의 운전상태가 정상적인 속도로 회전하고 있는지의 여부를 판단한다(S100).On the other hand, when describing the prime mover speed detection method, whether the prime mover (1300) is operating at a normal speed by the result detected by the overspeed detector 100 and the speed detector 200 in the microcomputer (2000) It is determined whether the output unit 1000 is turned on to determine whether the driving state of the prime mover 1300 is rotating at a normal speed (S100).
이어서, 상기 원동기 회전속도 정상여부 판단단계(S100)에서 상기 원동기(1300)의 회전속도가 정상이면 과속도 보호회로 로직은 종료하고, 상기 원동기(1300)의 회전속도가 정상이 아닌 즉 과속도가 발생했으면 상기 마이컴(2000)에서 과속도 감지부(100)에서 과속도를 판단한 후의 결과와 상기 속도 감지부(200)에서 감지한 결과를 비교한 결과 신호에 의해 과속도 신호가 입력되었는지의 여부와 상기 접점신호 출력부(1000)가 오프인지의 여부를 판단한다(S200).Subsequently, if the rotation speed of the prime mover 1300 is normal in the determining whether the prime mover rotation speed is normal (S100), the overspeed protection circuit logic ends, and the rotation speed of the prime mover 1300 is not normal, that is, the overspeed is If so, the result of comparing the result after the overspeed detection unit 100 determines the overspeed in the microcomputer 2000 with the result detected by the speed detection unit 200 and whether the overspeed signal is input by the signal; It is determined whether the contact signal output unit 1000 is off (S200).
또한, 상기 원동기 과속도 발생여부 판단단계(S200)에서 상기 과속도 감지부(100)와 속도 감지부(200)로 부터 과속도 발생 신호가 입력되고, 상기 접점신호 출력부(1000)가 오프되었으면 최종신호 출력부(1200)에서 상기 원동기(1300)의 회전속도가 정상이 아님을 알려주는 경보신호 발생 및 상기 원동기(1300)를 정지시키는 정지신호를 출력한다(S300).In addition, when the overspeed generating signal is input from the overspeed detecting unit 100 and the speed detecting unit 200 in the step of determining whether the prime mover overspeed occurs, and the contact signal output unit 1000 is turned off. The final signal output unit 1200 outputs an alarm signal for notifying that the rotation speed of the prime mover 1300 is not normal and a stop signal for stopping the prime mover 1300 (S300).
한편, 상기 원동기 과속도 발생여부 판단단계(S200)에서 상기 과속도 감지부(100)와 속도 감지부(200)로 부터 오류 신호가 입력되지 않았으면, 상기 과속도 감지부(100)에 오류가 발생했는지의 여부를 판단한 후(S400), 상기 과속도 감지부 오류발생 여부 판단단계(S400)에서 상기 과속도 감지부(100)가 정상이 아니면 오류가 발생한 과속도 감지부(100)를 과속도 감지에 대한 정상 신호값으로 치환해 준다(S500).On the other hand, if an error signal is not input from the overspeed detecting unit 100 and the speed detecting unit 200 in the step of determining whether the prime mover overspeed occurs (S200), an error is detected in the overspeed detecting unit 100. After determining whether or not it has occurred (S400), if the overspeed detecting unit 100 is not normal in the overspeed detecting unit error determination step (S400), the overspeed detecting unit 100 in which an error has occurred is overspeeded. Substitute the normal signal value for the detection (S500).
이어서, 상기 과속도 감지부 오류발생 여부 판단단계(S400)에서 상기 과속도 감지부(100)가 정상이고, 상기 과속도 감지부 정상 치환단계(S500)에서 오류가 발생한 과속도 감지부를 정상 신호값으로 치환했으면, 상기 과속도 감지부(100)와 속도 감지부(200)로 부터 오류 신호가 입력되지 않고 상기 접점신호 출력부(1000)가 오프이거나 또는 상기 과속도 감지부(100)와 속도 감지부(200)중 하나의 감지부에서 오류 신호가 입력되고, 상기 접점신호 출력부(1000)가 온이면 상기 원동기(1300)를 정상 동작시킨다(S600).Subsequently, the overspeed detection unit 100 is normal in the overspeed detection unit error determination step (S400), and the overspeed detection unit in which the error occurs in the normal replacement step (S500) of the overspeed detection unit is a normal signal value. If replaced with, the error signal is not input from the overspeed detecting unit 100 and the speed detecting unit 200 and the contact signal output unit 1000 is turned off or the overspeed detecting unit 100 detects the speed. When the error signal is input from one of the sensing units 200 and the contact signal output unit 1000 is turned on, the prime mover 1300 is normally operated (S600).
즉, 최종 출력은 상기 신호 출력부(800)와 앤드 게이트(1100)의 출력신호를 조합하여 최종적인 원동기(1300)의 과속도 보호 신호를 출력하고, 이는 상기 과속도 감지부(100), 속도 감지부(200) 및 접점신호 출력부(1000)를 조합하여 최종 출력신호값을 판단하기 때문에 상기 원동기(1300)의 과속도 보호 제어방법의 신뢰성을 강화하였다.That is, the final output combines the output signals of the signal output unit 800 and the end gate 1100 to output the overspeed protection signal of the final prime mover 1300, which is the overspeed detection unit 100 and the speed. Since the final output signal value is determined by combining the detection unit 200 and the contact signal output unit 1000, the reliability of the overspeed protection control method of the prime mover 1300 is enhanced.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 원동기 과속 감지 장치 및 방법은, 원동기의 과속도 감지부 및 속도 감지부에서 출력된 감지 신호와 접점신호 출력부에서 출력된 신호를 조합하여 과속도 보호장치를 구성함으로써, 과속도 감지부의 고장이나 오동작으로 인해 발생할 수 있는 원동기의 비상정지 상황을 방지할 수 있으므로써, 발전소의 비상정지로 인해 발생되는 손실을 줄일 수 있는 한편, 발전기의 신뢰성 있는 운전을 할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the apparatus and method for detecting the motor speed may include an overspeed protection device configured by combining a signal output from the overspeed sensor and the speed sensor of the motor and a signal output from the contact signal output unit. By preventing the emergency stop of the prime mover, which can be caused by the failure or malfunction of the overspeed detector, it is possible to reduce the loss caused by the emergency stop of the power plant and to operate the generator reliably. There is.
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