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JP2005240739A - Steam valve safety device and method for confirming operation thereof - Google Patents

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JP2005240739A
JP2005240739A JP2004053917A JP2004053917A JP2005240739A JP 2005240739 A JP2005240739 A JP 2005240739A JP 2004053917 A JP2004053917 A JP 2004053917A JP 2004053917 A JP2004053917 A JP 2004053917A JP 2005240739 A JP2005240739 A JP 2005240739A
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JP
Japan
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solenoid
valve
steam turbine
steam
safety device
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Pending
Application number
JP2004053917A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsunori Sugita
勝徳 杉田
Kazue Nagata
一衛 永田
Tatsuya Otsuka
達也 大塚
Atsuo Sato
敦夫 佐藤
Kunio Uowaki
邦夫 魚脇
Yoshio Kakishita
義男 柿下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Plant Systems and Services Corp
Toshiba System Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Plant Systems and Services Corp
Toshiba System Technology Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a safety device for a steam turbine preventing accidents by more promptly and securely closing a steam valve, when abnormal situations occur during operation of the steam turbine. <P>SOLUTION: In this safety device for the steam turbine, a safety system 21 is provided in a pilot pressure oil line 28 branched from an emergency oil line 27 supplying pressure oil to a servomotor 24 for driving the steam valve 20 and reconnected with the emergency oil line 27. The safety system 21 has solenoid valves 29a, 29b and logic valves 33a, 33b to have a multiple structure. The safety device is provided with a trip circuit 32 for closing the steam valve 20 by exciting solenoids 31a<SB>1</SB>, 31a<SB>2</SB>provided on the solenoid valves 29a, 29b, when abnormal situations occur in the steam turbine. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、蒸気タービンの運転中、オーバースピードや振動等が発生し、運転の継続ができなくなるような異常事態が発生したとき、蒸気弁を急閉させて事故の発生を未然に防止する蒸気タービンの保安装置およびその作動有無確認方法に関する。   The present invention provides a steam that quickly closes the steam valve to prevent an accident from occurring in the event of an abnormal situation in which overspeed or vibration occurs during operation of the steam turbine and the operation cannot be continued. The present invention relates to a turbine safety device and a method for confirming whether or not the turbine is operating.

従来、蒸気タービンは、多くの機器に保安装置を設け、運転中に異常事態が発生したとき、迅速に対処できるようにしており、その1つに蒸気弁がある。   Conventionally, a steam turbine is provided with a safety device in many devices so that when an abnormal situation occurs during operation, a steam valve is one of them.

図6は、蒸気タービンに適用する、例えば、主蒸気止め弁等の蒸気弁を示している。この蒸気弁は、弁ケーシング1内に収容する弁体2に接続する弁棒3と、弁体2を弁座2aに対し進退させる油筒5を備えている。   FIG. 6 shows a steam valve, such as a main steam stop valve, applied to a steam turbine. The steam valve includes a valve rod 3 connected to a valve body 2 housed in a valve casing 1 and an oil cylinder 5 for moving the valve body 2 forward and backward relative to a valve seat 2a.

油筒5は、弁棒3に接続するピストン5aとスプリング4とを収容し、供給された高圧油の押圧力をピストン5aに与え、その押圧力を駆動力に変え、スプリング4の復原力に抗して弁座2aから弁体2を開弁させている。   The oil cylinder 5 accommodates the piston 5a connected to the valve rod 3 and the spring 4, and applies the pressing force of the supplied high-pressure oil to the piston 5a, changes the pressing force into a driving force, and restores the restoring force of the spring 4. The valve body 2 is opened from the valve seat 2a.

また、油筒5は、保安系6を備え、圧力油系の非常油ライン7から供給される高圧油の給排を制御し、運転中、異常事態に対処し、弁体2を閉弁させ、流入する蒸気の蒸気タービンへの供給を断っている。   Further, the oil cylinder 5 includes a safety system 6, controls supply / discharge of high-pressure oil supplied from the pressure oil-based emergency oil line 7, copes with an abnormal situation during operation, and closes the valve body 2. The supply of steam to the steam turbine is refused.

保安系6は、非常油ライン7から一旦分岐し、再び非常油ライン7に接続する閉回路状のパイロット圧油ライン8に設けたロジック弁9と電磁弁10とを備えている。   The safety system 6 includes a logic valve 9 and an electromagnetic valve 10 which are provided in a closed circuit-like pilot pressure oil line 8 once branched from the emergency oil line 7 and connected to the emergency oil line 7 again.

ロジック弁9は、ピストン11とスプリング12を設けている。   The logic valve 9 is provided with a piston 11 and a spring 12.

また、電磁弁10は、トリップ回路13、ソレノイド14、スプリング12を備え、トリップ回路13に異常事態のトリップ指令が入ると、パイロット圧油ライン8から供給される圧力油を遮断する構成にしている。   The solenoid valve 10 includes a trip circuit 13, a solenoid 14, and a spring 12, and is configured to shut off the pressure oil supplied from the pilot pressure oil line 8 when an abnormal trip command is input to the trip circuit 13. .

このような構成の保安系6を備える蒸気弁は、通常運転時、非常油ライン7から油筒5に高圧油が供給され、高圧油の押圧力をピストン5aに与え、ここで押圧力を駆動力に変え、スプリング4の復原力に抗して弁棒3を押し上げ、弁座2aから開放して弁体2を開弁させている。   In the steam valve including the safety system 6 having such a configuration, during normal operation, high-pressure oil is supplied from the emergency oil line 7 to the oil cylinder 5 and gives a pressing force of the high-pressure oil to the piston 5a, where the pressing force is driven. Instead of the force, the valve rod 3 is pushed up against the restoring force of the spring 4 and is released from the valve seat 2a to open the valve body 2.

また、蒸気弁は、ソレノイド14を励磁させ、電磁弁10のポートP,Pを導通させ、パイロット圧油ライン8からの高圧油をロジック弁9に供給し、ここでスプリング12の復原力に抗してピストン11を移動させ、器内の圧力油ドレンをポートPから圧力油タンク(図示せず)に戻し、パイロット圧油ライン8からの高圧油を遮断している。 Further, the steam valve excites the solenoid 14 to cause the ports P 1 and P 2 of the solenoid valve 10 to conduct, and supplies high pressure oil from the pilot pressure oil line 8 to the logic valve 9, where the restoring force of the spring 12 is supplied. to move the piston 11 against the back pressure oil drain in the vessel from the port P 3 to the pressure oil tank (not shown), which blocks the high pressure oil from the pilot hydraulic fluid line 8.

一方、通常運転中、異常事態の発生によりトリップ回路13にトリップ指令が入ると、蒸気弁は、トリップ回路13からソレノイド14に与えられていた励磁電流Aを断ち、ソレノイド14を無励磁にする。   On the other hand, during a normal operation, when a trip command is input to the trip circuit 13 due to the occurrence of an abnormal situation, the steam valve cuts off the excitation current A applied from the trip circuit 13 to the solenoid 14 and deenergizes the solenoid 14.

ソレノイド14が無励磁になると、電磁弁10は、ポートP,Pを切り換え、ポートP,Pを導通させ、パイロット圧油ライン8からの高圧油の供給を断ち、これに伴ってロジック弁9のピストン11およびスプリング12を電磁弁10側に移動させ、この間、高圧油が電磁弁10のポートP,Pからドレンとして圧力油タンク(図示せず)に戻されると、ロジック弁9のポートPからも油筒5の高圧油がドレンとして圧力油タンクに戻される。 When the solenoid 14 is de-energized, the solenoid valve 10 switches the ports P 1 and P 2, makes the ports P 4 and P 5 conductive, and cuts off the supply of high-pressure oil from the pilot pressure oil line 8. When the piston 11 and the spring 12 of the logic valve 9 are moved to the solenoid valve 10 side, and during this time, the high pressure oil is returned from the ports P 4 and P 5 of the solenoid valve 10 to the pressure oil tank (not shown) as a drain. high pressure oil in the oil cylinder 5 is returned to the pressure oil tank as a drain from the port P 3 of the valve 9.

油筒5の高圧油がロジック弁9のポートPを経て圧力油タンクに戻されると、蒸気弁は弁棒3を下方に移動させ、やがて弁体2を弁座2aに閉弁させる。 When the high pressure oil in the oil cylinder 5 is returned to the hydraulic oil tank through a port P 3 of the logic valve 9, the steam valve moves the valve stem 3 downward, thereby closing the valve element 2 in the valve seat 2a soon.

このような蒸気弁の開閉動作に対し、高圧油の給排を制御するトリップ回路13は、図7に示すロジックになっている。   The trip circuit 13 for controlling the supply and discharge of the high-pressure oil with respect to the opening / closing operation of the steam valve has the logic shown in FIG.

異常事態が発生していない場合の正常時、トリップ回路13は、トリップリレー16の接点18をONさせ、DC(直流)/DC(直流)電源17から励磁電流Aを電磁弁10のソレノイド14に与えている。   In the normal state when no abnormal situation has occurred, the trip circuit 13 turns on the contact 18 of the trip relay 16 and supplies the excitation current A from the DC (direct current) / DC (direct current) power source 17 to the solenoid 14 of the solenoid valve 10. Giving.

しかし、蒸気タービンのオーバースピード、異常振動発生等、蒸気弁の閉弁条件が揃うと、トリップ回路13は、トリップリレー16の接点18をOFFさせ、電磁弁10のソレノイド14を無励磁にし、電磁弁10をトリップ位置に移動させる。   However, when the conditions for closing the steam valve, such as overspeed of the steam turbine and occurrence of abnormal vibration, are met, the trip circuit 13 turns off the contact 18 of the trip relay 16, de-energizes the solenoid 14 of the solenoid valve 10, and electromagnetically Move the valve 10 to the trip position.

このようなトリップ回路13のロジックに対し、図6で示したロジック弁9および電磁弁10の動作を対応させてみると、ソレノイド14が無励磁になるとき、電磁弁10は、スプール(図示せず)の駆動力を失い、今迄のポートP,Pの導通位置の維持から、スプリング15の復原力によってポートP,Pを導通させることに変わる。 When the operation of the logic valve 9 and the electromagnetic valve 10 shown in FIG. 6 is made to correspond to the logic of such a trip circuit 13, when the solenoid 14 is de-energized, the electromagnetic valve 10 is turned into a spool (not shown). 1) , and the port P 4 , P 5 is made conductive by the restoring force of the spring 15 instead of maintaining the conductive position of the ports P 1 , P 2 until now.

ポートP,Pが導通すると、電磁弁10はパイロット圧油ライン8からの高圧油の供給を断つ。このとき、ロジック弁9は、電磁弁10を介してパイロット圧油ライン8から供給されている高圧油も断たせるので、スプリング15の復原力でピストン11を電磁弁10側に移動させ、油筒5の高圧油がポートPを介して引き抜かれ、油筒5の高圧油によるピストン11への押圧力を失わせ、弁棒3を降下させて弁体2を閉弁させる。 When the ports P 4 and P 5 are turned on, the solenoid valve 10 cuts off the supply of high-pressure oil from the pilot pressure oil line 8. At this time, since the logic valve 9 also cuts off the high-pressure oil supplied from the pilot pressure oil line 8 via the solenoid valve 10, the piston 11 is moved to the solenoid valve 10 side by the restoring force of the spring 15, and the oil cylinder The high pressure oil 5 is pulled out via the port P 3 , and the pressing force to the piston 11 by the high pressure oil in the oil cylinder 5 is lost, and the valve rod 3 is lowered to close the valve body 2.

このように、蒸気弁に設けた保安系6は、フェールセーフ設計を行い、不測の事態が発生しても迅速に対処し、安全性を確保していた。   In this way, the safety system 6 provided in the steam valve is designed to be fail-safe, and even if an unforeseen situation occurs, the safety system 6 is promptly dealt with to ensure safety.

なお、蒸気弁のフェールセーフに関する発明は、例えば、特開平7−145705号公報が開示されている。
特開平7−145705号公報
For example, JP-A-7-145705 discloses an invention relating to fail-safe steam valves.
JP 7-145705 A

蒸気タービンに用いられる保安系は、異常事態が発生したときにのみ作動し、しかも安全性を維持する必要上、より一層早く、確実な信号の伝達力が求められている。   A safety system used in a steam turbine operates only when an abnormal situation occurs, and further, a reliable signal transmission force is required for maintaining safety.

しかし、図6および図7に示した従来の蒸気弁の保安装置には、次に示す問題を抱えていた。   However, the conventional steam valve security device shown in FIGS. 6 and 7 has the following problems.

(1)従来の蒸気弁の保安装置は、異常事態が発生していないにも拘らず、トリップ回路と油圧回路の何らかの不具合で、保安系が作動(誤操作と称する)することがあった。 (2)蒸気タービンに異常事態が発生したにも拘らず、保安系が作動しない(誤不動作と称する)ことがあった。   (1) In the conventional steam valve safety device, the safety system may be activated (referred to as an erroneous operation) due to some malfunction of the trip circuit and the hydraulic circuit, although no abnormal situation has occurred. (2) Despite the occurrence of an abnormal situation in the steam turbine, the safety system sometimes did not operate (referred to as malfunction / non-operation).

誤動作、誤不動作の原因をそれぞれ発生部位別に不適合事象をまとめたのが表1である。

Figure 2005240739
Table 1 summarizes the non-conformance events for each cause of malfunction and malfunction.
Figure 2005240739

表1中、×印を付した事象は、発生する可能性の低い事象であり、特に、改善の必要性もないが、○印、△印の事象は、可能性があるか、また、発生確率は低いが可能性のある事象であって、改善策が望まれる事象である。   In Table 1, events marked with x are events that are unlikely to occur. There is no need for improvement, but events marked with ○ or △ are likely to occur or have occurred. It is an event that has a low probability but is a possibility and an improvement plan is desired.

先ずロジック弁9は、フェールセーフの観点から、常に、弁体2が加圧状態であるため、ロジック弁9内部の不純物等が原因となりスティックし、誤不動作または動作が遅くなる可能性がある。これは、電磁弁10が動作してもロジック弁9が不動作または動作が遅れることにつながる。電磁弁10も同様にフェールセーフの観点から、ソレノイド14が常時励磁となっているため、ロジック弁19と同様の問題をはらんでいる。   First, from the viewpoint of fail-safe, since the valve body 2 is always in a pressurized state, the logic valve 9 may stick due to impurities inside the logic valve 9 and may malfunction or slow down. . This leads to a malfunction of the logic valve 9 or a delay in operation even when the electromagnetic valve 10 is operated. Similarly, from the viewpoint of fail-safe, the solenoid valve 10 has the same problem as the logic valve 19 because the solenoid 14 is always excited.

一方、ロジック弁9、電磁弁10ともに、何らかの要因で油圧が抜けて誤動作する可能性は、油のリーク等が想定できるものの、これは可能性が低い。また、たとえ、誤動作が原因でトリップしても、これは蒸気タービン保護の観点から考えればフェールセーフとなるので現状通りでよいと判断される。   On the other hand, both the logic valve 9 and the solenoid valve 10 are unlikely to malfunction due to oil pressure loss due to some factor, although oil leakage or the like can be assumed. Further, even if a trip is caused due to a malfunction, it is determined that the current state is acceptable because it becomes fail-safe from the viewpoint of protection of the steam turbine.

次に、ソレノイド14はフェールセーフの観点から、常時励磁され、異常事象発生により無励磁となるようになっている。そして、ソレノイド14は蒸気タービン運転中、常に励磁状態にするため、励磁電流Aが流れている。したがって、ケーブルの断線や加熱などによるコイルの断線、または短絡などの可能性がある。運転中に発生してもトリップとなるため、フェールセーフとなってはいるが、改善が望まれる事象である。   Next, the solenoid 14 is always excited from the viewpoint of fail-safe, and is not excited when an abnormal event occurs. And since the solenoid 14 is always in the excited state during the operation of the steam turbine, the exciting current A flows. Therefore, there is a possibility of disconnection of the cable, disconnection of the coil due to heating, or a short circuit. Although it is a trip even if it occurs during driving, it is a fail-safe event that should be improved.

また、長時間の励磁状態によるトリップリレー16の接点18の焼付きにより、蒸気タービンにおいて運転の継続が難しくなる異常要因が発生しても、トリップリレー16の接点19が開放しないおそれもあるので改善が必要とされていた。   In addition, even if an abnormal factor that makes it difficult to continue operation in the steam turbine due to seizure of the contact 18 of the trip relay 16 due to a long-time excitation state, the contact 19 of the trip relay 16 may not be opened, which is improved. Was needed.

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、蒸気タービンにオーバースピードや異常振動が発生し、運転の継続が難しくなる場合、蒸気弁をより早く、確実に閉弁させて事故を未然に防止する蒸気タービンの保安装置およびその作動有無確認方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made based on such circumstances, and when an overspeed or abnormal vibration occurs in the steam turbine and it is difficult to continue operation, the steam valve is closed more quickly and reliably. It is an object of the present invention to provide a steam turbine safety device and a method for confirming whether or not the steam turbine is operating.

本発明に係る蒸気タービンの保安装置は、上述の目的を達成するために、請求項1に記載したように、蒸気弁を駆動する油筒に圧力油を供給する非常油ラインから分岐し、再び前記非常油ラインに接続するパイロット圧油ラインに保安系を備えた蒸気タービンの保安装置において、前記保安系は、電磁弁およびロジック弁を備えて多重化するとともに、蒸気タービンに異常事態が発生したとき前記電磁弁に設けたソレノイドを励磁させて前記蒸気弁を閉弁させるトリップ回路を備えたものである。   In order to achieve the above object, a safety device for a steam turbine according to the present invention branches from an emergency oil line that supplies pressure oil to an oil cylinder that drives a steam valve, as described in claim 1, and again In the steam turbine safety device provided with a safety system in the pilot pressure oil line connected to the emergency oil line, the safety system is multiplexed with an electromagnetic valve and a logic valve, and an abnormal situation has occurred in the steam turbine. In some cases, a trip circuit is provided for energizing a solenoid provided in the electromagnetic valve to close the steam valve.

また、本発明に係る蒸気タービンの保安装置は、上述の目的を達成するために、請求項2に記載したように、多重化した保安系は、並列配置に構成したものである。   In the steam turbine safety device according to the present invention, in order to achieve the above-described object, as described in claim 2, the multiplexed safety systems are configured in a parallel arrangement.

また、本発明に係る蒸気タービンの保安装置は、上述の目的を達成するために、請求項3に記載したように、多重化し、並列配置の保安系は、互いを接続させるバイパスパイロット圧油ラインを電磁弁の出口側に設けたものである。   Further, in order to achieve the above-mentioned object, the steam turbine safety device according to the present invention is multiplexed as described in claim 3, and the parallel-arranged safety systems connect the bypass pilot pressure oil lines to each other. Is provided on the outlet side of the solenoid valve.

また、本発明に係る蒸気タービンの保安装置は、上述の目的を達成するために、請求項4に記載したように、電磁弁は、1つに対し、複数のソレノイドを備え、これら複数のソレノイド毎にトリップ回路のトリップリレーを介して励磁電流が与えられる一方、前記トリップリレーのうち、一つのものにDC/DC電源を接続させるとともに、別のものにAC/CD電源を接続させる構成にしたものである。   In order to achieve the above object, the steam turbine safety device according to the present invention includes a plurality of solenoids for one solenoid valve, as described in claim 4, and the plurality of solenoids. Exciting current is given through the trip relay of the trip circuit every time, while the DC / DC power source is connected to one of the trip relays and the AC / CD power source is connected to the other one. Is.

また、本発明に係る蒸気タービンの保安装置は、上述の目的を達成するために、請求項5に記載したように、ソレノイドは、励磁電流を検出する電流検出器と、検出した実励磁電流値を分流させた一つを表示する電流表示器と、残りを予め定められた設定値と比較し、設定値よりも実励磁電流の方が低いとき、励磁電流を遮断して無励磁を表示させる手段とを備えたものである。   In order to achieve the above object, the safety device for a steam turbine according to the present invention includes a current detector for detecting an exciting current and a detected actual exciting current value as described in claim 5. Compare the current indicator that displays one of the divided currents and the rest with a preset value. If the actual excitation current is lower than the set value, the excitation current is cut off and no excitation is displayed. Means.

また、本発明に係る蒸気タービンの保安装置は、上述の目的を達成するために、請求項6に記載したように、トリップ回路は、蒸気タービンの運転中、蒸気弁の閉弁をテストするテスト回路を備えたものである。   In order to achieve the above object, the safety device for a steam turbine according to the present invention is a test for testing the closing of the steam valve during the operation of the steam turbine as described in claim 6. A circuit is provided.

また、本発明に係る蒸気タービンの保安装置は、上述の目的を達成するために、請求項7に記載したように、テスト回路は、テストロジックからの指令によって作動するソレノイドテストリレーと、このソレノイドテストリレーの指令によってDC/DC電源およびAC/DC電源のうち、いずれかからの励磁電流を与えてソレノイドを励磁させるトリップリレーを備えたものである。   Further, in order to achieve the above-described object, the steam turbine safety device according to the present invention includes a solenoid test relay that operates according to a command from a test logic, and a solenoid circuit for the test circuit. A trip relay is provided that excites a solenoid by applying an excitation current from either a DC / DC power supply or an AC / DC power supply in accordance with a test relay command.

また、本発明に係る蒸気タービンの保安装置作動有無確認方法は、上述の目的を達成するために、請求項8に記載したように、蒸気弁を駆動する油筒の圧力油を給排させる保安系を多重化し、多重化した保安系の電磁弁に設けたソレノイドを作動させる際、前記ソレノイドにDC/DC電源およびAC/DC電源のうち、いずれかから与えられる実励磁電流値を表示するとともに、与えられた実励磁電流値が予め定められた設定値と比較し、前記与えられた実励磁電流値が前記設定値よりも低いとき、前記ソレノイドが作動していないと確認する方法である。   In addition, in order to achieve the above-described object, the method for confirming whether or not the safety device for a steam turbine according to the present invention is operated is a safety method for supplying and discharging pressure oil in an oil cylinder that drives a steam valve. When the system is multiplexed and the solenoid provided in the multiplexed safety system solenoid valve is operated, the actual excitation current value given from either the DC / DC power supply or the AC / DC power supply is displayed on the solenoid. In this method, the given actual exciting current value is compared with a predetermined set value, and when the given actual exciting current value is lower than the set value, it is confirmed that the solenoid is not operating.

本発明に係る蒸気タービンの保安装置およびその作動有無確認方法は、蒸気タービンに異常事態が発生したとき、蒸気タービンを保護する蒸気弁にトリップ用の電磁弁、ソレノイド、ロジック弁等からなる保安系を複数の保安系に区分けして多重化するとともに、フェールセーフ動作の信頼性をより一層向上させる構成にしたので、蒸気タービンに異常事態が発生しても、蒸気弁をより一層早く、確実に閉弁させて蒸気タービンを保護することができ、保安系の不測の事態をより早く検出して蒸気タービンの安定運転を行わせることができる。   A steam turbine safety device and a method for confirming whether or not the steam turbine is operating according to the present invention includes a safety system comprising a trip valve, a solenoid valve, a logic valve, and the like as a steam valve for protecting the steam turbine when an abnormality occurs in the steam turbine. Are divided into multiple safety systems and multiplexed, and the reliability of fail-safe operation is further improved, so even if an abnormal situation occurs in the steam turbine, the steam valve can be made faster and more reliably. The steam turbine can be protected by closing the valve, and an unforeseen situation of the safety system can be detected earlier, and the steam turbine can be stably operated.

以下、本発明に係る蒸気タービンの保安装置およびその作動有無確認方法の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a steam turbine safety device and an operation confirmation method according to the present invention will be described below with reference to the drawings and reference numerals attached to the drawings.

図1および図2は、本発明に係る蒸気タービンの保安装置およびその作動有無確認方法の第1実施形態を示す制御系統図である。なお、図1は、蒸気弁を例に採った蒸気タービンの保安装置の圧力油系統図である。また、図2は、図1で示した蒸気タービンの保安装置のシーケンス回路図である。   FIG. 1 and FIG. 2 are control system diagrams showing a first embodiment of a safety device for a steam turbine and a method for confirming whether or not the steam turbine is in accordance with the present invention. FIG. 1 is a pressure oil system diagram of a safety device for a steam turbine taking a steam valve as an example. FIG. 2 is a sequence circuit diagram of the safety device for the steam turbine shown in FIG.

本実施形態に係る蒸気タービンの保安装置は、例えば主蒸気止め弁等の蒸気弁20を一例として、蒸気タービンにオーバースピード等異常事態が発生したとき、蒸気弁20をより一層早く、しかも確実に閉弁させる第1保安系21aと第2保安系21bとからなる二重の保安系21を並列して設けたものである。   In the steam turbine safety device according to the present embodiment, for example, when the steam valve 20 such as the main steam stop valve is taken as an example, when an abnormal situation such as overspeed occurs in the steam turbine, the steam valve 20 is made faster and more reliably. A double safety system 21 composed of a first security system 21a and a second security system 21b to be closed is provided in parallel.

蒸気弁20は、弁ケーシング20a内に収容する弁体22に一端を接続し、スプリング23を介して油筒24のピストン25に他端を接続する弁棒26を備えるとともに、油筒24のピストン25に高圧油を供給する非常油ライン27を備えている。   The steam valve 20 includes a valve rod 26 having one end connected to a valve body 22 housed in the valve casing 20a and the other end connected to the piston 25 of the oil cylinder 24 via a spring 23, and the piston of the oil cylinder 24. An emergency oil line 27 for supplying high pressure oil to 25 is provided.

非常油ライン27は、途中から一旦分岐され、再び戻されるパイロット圧油ライン28を2つに区分ける第1パイロット圧油ライン28aと第2パイロット圧油ライン28bとを備えている。   The emergency oil line 27 includes a first pilot pressure oil line 28a and a second pilot pressure oil line 28b that divide the pilot pressure oil line 28 once from the middle and divide it back into two.

第1保安系21aは、第1パイロット圧油ライン28aの高圧油の流れに沿って順に、第1電磁弁29aおよび第1ロジック弁33aを備える一方、並列配置の第2保安系21bも、第1保安系21aと同様に第2電磁弁29bおよび第2ロジック弁33bを備えるとともに、第1パイロット圧油ライン28aの第1電磁弁29aの出口側から分岐し、第2パイロット圧油ライン28bの第2電磁弁29bの出口側に接続するバイパスパイロット圧油ライン30を備えた、いわゆる2重化した保安系の構成になっている。   The first safety system 21a includes a first electromagnetic valve 29a and a first logic valve 33a in order along the flow of high-pressure oil in the first pilot pressure oil line 28a. As with the first safety system 21a, the second solenoid valve 29b and the second logic valve 33b are provided, and the first pilot pressure oil line 28a branches from the outlet side of the first solenoid valve 29a, and the second pilot pressure oil line 28b It has a so-called double safety system configuration including a bypass pilot pressure oil line 30 connected to the outlet side of the second electromagnetic valve 29b.

そして、第1電磁弁29aおよび第2電磁弁29bのそれぞれは、ともに、第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第1電磁弁用第2ソレノイド31a、第2電磁弁用第1ソレノイド31b、第2電磁弁用第2ソレノイド31bのそれぞれを備え、各ソレノイド31a,31a,31b,31bをトリップ回路32に接続させている。 Each of the first solenoid valve 29a and the second solenoid valve 29b includes a first solenoid valve first solenoid 31a 1 , a first solenoid valve second solenoid 31a 2 , and a second solenoid valve first solenoid 31b. 1 and second solenoid valve second solenoid 31b 2 are provided, and each solenoid 31a 1 , 31a 2 , 31b 1 , 31b 2 is connected to trip circuit 32.

また、第1ロジック弁33aは、第1ロジック弁用ピストン34aと第1ロジック用スプリング35aを収容する一方、第2ロジック弁33bも、上述と同様に、第2ロジック弁用ピストン34bと第2ロジック弁用スプリング35bを収容し、蒸気タービンに異常事態が発生したとき、蒸気弁20を駆動する油筒24内の高圧油を引き抜くようにしている。   The first logic valve 33a accommodates the first logic valve piston 34a and the first logic spring 35a, while the second logic valve 33b is also connected to the second logic valve piston 34b and the second logic valve 33b in the same manner as described above. The logic valve spring 35b is accommodated so that when an abnormal situation occurs in the steam turbine, the high pressure oil in the oil cylinder 24 that drives the steam valve 20 is pulled out.

一方、二重化した保安系21のうち、第1電磁弁29aに設けた第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第1電磁弁用第2ソレノイド31aおよび第2電磁弁29bに設けた第2電磁弁用第1ソレノイド31b、第2電磁弁用第2ソレノイド31bのそれぞれに、制御信号a,b,c,dを与えるトリップ回路32は、図2に示す構成になっている。 On the other hand, in the doubled safety system 21, the first solenoid valve first solenoid 31a 1 provided in the first solenoid valve 29a, the first solenoid valve second solenoid 31a 2 and the second solenoid valve 29b provided in the second solenoid valve 29b. The trip circuit 32 that gives the control signals a, b, c, d to the first solenoid valve solenoid 31b 1 and the second solenoid valve second solenoid 31b 2 has the configuration shown in FIG.

蒸気タービンのオーバースピード、異常振動等により蒸気弁20が閉指令条件(トリップ条件)となる異常発生信号は、トリップ回路32のOR回路、NOT回路を介してトリップリレー36a,36a,36b,36bに与えられる。第1電磁弁用第1ソレノイド31aおよび第2電磁弁用第1ソレノイド31bは、トリップリレー36a,36bの接点37a,37bを介してDC(直流)/DC(直流)電源38に、また第1電磁弁用第2ソレノイド31aおよび第2電磁弁用第2ソレノイド31bはトリップリレー36a,36bの接点37a,37bを介してAC(交流)/DC(直流)電源39にそれぞれ接続されている。 An abnormality occurrence signal that causes the steam valve 20 to become a closing command condition (trip condition) due to overspeed, abnormal vibration, or the like of the steam turbine is transmitted to the trip relays 36a 1 , 36a 2 , 36b 1 via the OR circuit and NOT circuit of the trip circuit 32. , 36b 2 . The first solenoid 31a 1 for the first solenoid valve and the first solenoid 31b 1 for the second solenoid valve are connected to the DC (direct current) / DC (direct current) power source via the contact points 37a 1 and 37b 1 of the trip relays 36a 1 and 36b 1. 38, and the second solenoid 31a 2 for the first solenoid valve and the second solenoid 31b 2 for the second solenoid valve are connected to AC (alternating current) / DC (via the contact points 37a 2 and 37b 2 of the trip relays 36a 2 and 36b 2. Each is connected to a DC power source 39.

なお、図1および図2は、ともに蒸気タービンが運転中で、第1電磁弁29aに設けた第1電磁弁用各ソレノイド31a,31aおよび第2電磁弁29bに設けた第2電磁弁用各ソレノイド31b,31bは励磁され、蒸気弁20の全開状態を示している。 FIGS. 1 and 2 both show that the steam turbine is in operation, and the first solenoid valves 31a 1 and 31a 2 provided in the first solenoid valve 29a and the second solenoid valves provided in the second solenoid valve 29b. Each of the solenoids 31b 1 and 31b 2 for use is excited and indicates the fully open state of the steam valve 20.

次に、上述の構成を備えた蒸気タービンの保安装置において、通常(正常)運転中、異常が発生したとき、あるいは二重化された保安系の一方に異常事態が発生したときの作用を説明する。   Next, in the steam turbine safety device having the above-described configuration, an operation when an abnormality occurs during normal (normal) operation or when an abnormal situation occurs in one of the doubled safety systems will be described.

蒸気弁20にオーバースピードや異常振動などの閉指令条件(トリップ条件)がないとき、4つのトリップリレー36a,36a,…の接点37a,37a,…はONになっており、第1電磁弁用各ソレノイド31a,31aおよび第2電磁弁用各ソレノイド31b,31bには、AC/DC電源39、DC/DC電源38からの励磁電流が与えられ、各ソレノイド31a,31a,31b,31bの全てが励磁されている。 When the steam valve 20 has no closing command conditions (trip conditions) such as overspeed and abnormal vibration, the contacts 37a 1 , 37a 2 ,... Of the four trip relays 36a 1 , 36a 2 ,. Excitation currents from the AC / DC power supply 39 and the DC / DC power supply 38 are applied to the solenoids 31a 1 and 31a 2 for the first solenoid valve and the solenoids 31b 1 and 31b 2 for the second solenoid valve, and the solenoids 31a 1 , 31a 2 , 31b 1 , 31b 2 are all excited.

このとき、第1電磁弁29a、第2電磁弁29bは、図1に示すように、スプリング46a,46bの復原力に抗してポートを図示の位置で導通させ、パイロット圧油ライン28から第1パイロット圧油ライン28aおよび第2パイロット圧油ライン28bのそれぞれの第1ロジック弁33aおよび第2ロジック弁33bのそれぞれに高圧油を供給し、各ロジック弁33a,33b内の第1および第2ロジック弁用各スプリング35a,35bの復原力に抗して第1および第2のロジック弁用各ピストン34a,34bを押圧し、ポートを塞ぐ。   At this time, as shown in FIG. 1, the first solenoid valve 29a and the second solenoid valve 29b conduct the port at the position shown in the figure against the restoring force of the springs 46a and 46b, and the first solenoid valve 29a and the second solenoid valve 29b High pressure oil is supplied to each of the first logic valve 33a and the second logic valve 33b of each of the first pilot pressure oil line 28a and the second pilot pressure oil line 28b, and the first and second in each logic valve 33a, 33b. The first and second logic valve pistons 34a and 34b are pressed against the restoring force of the logic valve springs 35a and 35b to close the port.

また、同時に、非常油ライン27から油筒24に供給された高圧油は、ピストン25を押圧し、スプリング23の復原力に抗して弁棒26を押し下げ、弁体22を開弁させる。   At the same time, the high-pressure oil supplied from the emergency oil line 27 to the oil cylinder 24 presses the piston 25, pushes down the valve rod 26 against the restoring force of the spring 23, and opens the valve element 22.

蒸気弁20の運転中、蒸気タービンに異常事態が発生すると、図2に示したトリップ回路32のOR回路を励起させ、NOT回路を介してトリップリレー36a,36a,…の接点37a,37a,…をOFFさせる。接点37a,37a,…がOFFすると、第1電磁弁用各ソレノイド31a,31aおよび第2電磁弁用各ソレノイド31b,31bへの励磁電流が断たれ、第1電磁弁用各ソレノイド31a,31aおよび第2電磁弁用各ソレノイド31b,31bのそれぞれは無励磁になる。 When an abnormality occurs in the steam turbine during operation of the steam valve 20, the OR circuit of the trip circuit 32 shown in FIG. 2 is excited, and the contact points 37a 1 , 36a 1 , 36a 2 ,... Of the trip relays 36a 1 , 36a 2 ,. 37a 2 ,... Are turned off. When the contacts 37a 1 , 37a 2 ,... Are turned off, the exciting current to the first solenoid valve solenoids 31a 1 , 31a 2 and the second solenoid valve solenoids 31b 1 , 31b 2 is cut off, and the first solenoid valve use The solenoids 31a 1 and 31a 2 and the second solenoid valve solenoids 31b 1 and 31b 2 are not excited.

第1電磁弁用各ソレノイド31a,31aおよび第2電磁弁用各ソレノイド31b,31bが無励磁になると、第1電磁弁29aおよび第2電磁弁29bは、スプリング46a,46bの復原力によってポートの位置を移動させ、高圧油をドレンとして油タンク(図示せず)に排出させるとともに、第1パイロット圧油ライン28aおよび第2パイロット圧油ライン28bのそれぞれから第1ロジック弁33aおよび第2ロジック弁33bに供給していた高圧油を断つ。 When the solenoids 31a 1 and 31a 2 for the first solenoid valves and the solenoids 31b 1 and 31b 2 for the second solenoid valves are de-energized, the first solenoid valve 29a and the second solenoid valve 29b are restored to the springs 46a and 46b. The position of the port is moved by force, high pressure oil is drained and discharged to an oil tank (not shown), and the first logic valve 33a and the second pilot pressure oil line 28b are respectively discharged from the first pilot pressure oil line 28a and the second pilot pressure oil line 28b. The high pressure oil that has been supplied to the second logic valve 33b is cut off.

このとき、第1ロジック弁33aおよび第2ロジック弁33bは、第1ロジック弁用スプリング35aおよび第2ロジック弁用スプリング35bのそれぞれの復原力によって第1ロジック弁用ピストン34aおよび第2ロジック弁用ピストン34bのそれぞれを移動させ、油筒24内の高圧油をポートからドレンとして引き抜き、弁棒26を降下させ、蒸気弁20を閉弁させる。   At this time, the first logic valve 33a and the second logic valve 33b are connected to the first logic valve piston 34a and the second logic valve by the respective restoring forces of the first logic valve spring 35a and the second logic valve spring 35b. Each of the pistons 34b is moved, the high-pressure oil in the oil cylinder 24 is drawn out as a drain from the port, the valve rod 26 is lowered, and the steam valve 20 is closed.

一方、蒸気タービンの運転中、保安系21には、何らかの事情で異常事態が起っていることが考えられる。   On the other hand, during the operation of the steam turbine, it is considered that an abnormal situation has occurred in the safety system 21 for some reason.

しかし、本実施形態では、保安系21を第1保安系21aと第2保安系21bとに区分けする、いわゆる二重化を図り、各保安系21a,21bの第1および第2の電磁弁29a,29bのそれぞれに設けた第1電磁弁用各ソレノイド31a,31aおよび第2電磁弁用各ソレノイド31b,31bのうち、1つの個々のソレノイドが1つの電磁弁を別個に駆動できる設計になっているので、個々のソレノイドのうち、1つのソレノイドが故障し、励磁力を失っても誤トリップにはならない。 However, in the present embodiment, the safety system 21 is divided into a first security system 21a and a second security system 21b, so-called duplication is achieved, and the first and second electromagnetic valves 29a and 29b of the respective security systems 21a and 21b. The first solenoid valve solenoids 31a 1 , 31a 2 and the second solenoid valve solenoids 31b 1 , 31b 2 provided in the respective solenoid valves are designed so that one individual solenoid can drive one solenoid valve separately. Therefore, even if one of the individual solenoids breaks down and loses the excitation force, no erroneous trip occurs.

これは、DC/DC電源38、AC/DC電源39のうち、いずれか片方が遮断しても同様である。   This is the same even if one of the DC / DC power supply 38 and the AC / DC power supply 39 is cut off.

したがって、第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第1電磁弁用第2ソレノイド31a、第2電磁弁用第1ソレノイド31b、第2電磁弁用第2ソレノイド31bのうち、いずれか1つのソレノイドが運転中に断線等で励磁電流が遮断していても、残っている片系列のソレノイドのみで電磁弁を駆動でき、誤トリップを防止することができる。そして、ソレノイドを二重化し、2つのソレノイドに流れる励磁電流が両系統とともに遮断していると、電磁弁は無励磁になるので、誤トリップを防止できる。 Accordingly, any one of the first solenoid valve first solenoid 31a 1 , the first solenoid valve second solenoid 31a 2 , the second solenoid valve first solenoid 31b 1 , and the second solenoid valve second solenoid 31b 2 is selected. Even if the excitation current is interrupted due to disconnection or the like during operation of one solenoid, the solenoid valve can be driven only by the remaining one series of solenoids, and erroneous trips can be prevented. When the solenoids are doubled and the excitation current flowing through the two solenoids is interrupted together with both systems, the solenoid valve is de-energized, thereby preventing erroneous tripping.

このように、本実施形態は、保安系21を第1保安系21aと第2保安系21bとに区分けし、区分けした並列配置の第1保安系21aおよび第2保安系21bのそれぞれに第1電磁弁29a、第1ロジック弁33aおよび第2電磁弁29b、第2ロジック弁33bのそれぞれを設けて二重化し、さらに第1電磁弁29aを駆動する第1電磁弁用第1ソレノイド3131a、第1電磁弁用第2ソレノイド31aと第2電磁弁29bを駆動する第2電磁弁用第1ソレノイド31b、第2電磁弁用第2ソレノイド31bとを設けて二重化する構成にしたので、個々の電磁弁および個々のソレノイドのうち、1つに不測の事態が発生してもトリップ指令の際、蒸気弁を確実に閉弁させて蒸気タービンへの蒸気の供給を断ち、運転の信頼性を向上させ、信頼性の向上の下、蒸気タービンの稼動率を向上させることができる。 As described above, in the present embodiment, the security system 21 is divided into the first security system 21a and the second security system 21b, and the first security system 21a and the second security system 21b that are arranged in parallel are first. The solenoid valve 29a, the first logic valve 33a, the second solenoid valve 29b, and the second logic valve 33b are provided to be doubled, and further the first solenoid valve first solenoid 3131a 1 for driving the first solenoid valve 29a, the second Since the first solenoid valve second solenoid 31a 2 and the second solenoid valve first solenoid 31b 1 for driving the second solenoid valve 29b and the second solenoid valve second solenoid 31b 2 are provided to be duplexed, Even if one of the individual solenoid valves and individual solenoids is unforeseen, when the trip command is issued, the steam valve is securely closed and the steam supply to the steam turbine is cut off to ensure the reliability of operation. The improved, lower increase reliability, it is possible to improve the rate of operation of the steam turbine.

なお、本実施形態は、第1電磁弁用各ソレノイド31a,31aおよび第2電磁弁用各ソレノイド31b,31bを遮断するトリップリレー36a,36a,…は、ハードリレーのほか、ソリッドステートリレーやソフトロジック等を使用してもよい。さらに、本実施形態は、保安系21の二重化を図ったが、3重化、または4重化等多重化が容易に実現できる。 In the present embodiment, the trip relays 36a 1 , 36a 2 ,... That shut off the first solenoid valves 31a 1 , 31a 2 and the second solenoid valves 31b 1 , 31b 2 are hard relays. Solid state relays or soft logic may be used. Furthermore, in the present embodiment, the security system 21 is duplexed, but multiplexing such as triple or quadruple can be easily realized.

また、本実施形態は、保安系21を第1保安系21aと第2保安系21bとに区分けし、区分けした並列配置の第1保安系21aの第1電磁弁29a、第1ロジック回路33aと第2保安系21bの第2電磁弁29b、第2ロジック回路33bとを個々に独立構成にしているため、例えば、最悪のケースとして第1保安系21aの第1電磁弁29a、第1ロジック弁33aの全ての故障が考えられる。   In the present embodiment, the security system 21 is divided into a first security system 21a and a second security system 21b, and the first solenoid valve 29a and the first logic circuit 33a of the first safety system 21a arranged in parallel are separated. Since the second electromagnetic valve 29b and the second logic circuit 33b of the second security system 21b are individually configured independently, for example, in the worst case, the first electromagnetic valve 29a and the first logic valve of the first security system 21a All failures of 33a are conceivable.

しかし、本実施形態は、第1保安系21aの第1電磁弁29aの出口側で、第1ロジック弁33aの入口側から分岐し、第2保安系21bの第2電磁弁29bの出口側で、第2ロジック回路33bの入口側に接続するバイパスパイロット圧油ライン30を設けているので、このようなケースが発生しても蒸気弁20を安全に運用することができる。   However, this embodiment branches from the inlet side of the first logic valve 33a on the outlet side of the first electromagnetic valve 29a of the first safety system 21a, and on the outlet side of the second electromagnetic valve 29b of the second safety system 21b. Since the bypass pilot pressure oil line 30 connected to the inlet side of the second logic circuit 33b is provided, the steam valve 20 can be operated safely even if such a case occurs.

図3〜図5は、本発明に係る蒸気タービンの保安装置およびその作動有無確認方法の第2実施形態を示す制御ロジック図である。   3 to 5 are control logic diagrams showing a second embodiment of the safety device for a steam turbine and the operation confirmation method thereof according to the present invention.

なお、図3〜図5中、図3は、本発明に係る蒸気タービンの保安装置のうち、トリップ回路32における励磁電力監視回路およびテスト回路を示すシーケンス回路図であり、図4は、本発明に係る蒸気タービンの保安装置のうち、トリップ回路32におけるテスト操作を示すインターロックブロック図であり、図5は、本発明に係る蒸気タービンの保安装置のうち、テスト操作を行うためのCRT表示画面を示す図である。   3 to 5, FIG. 3 is a sequence circuit diagram showing an exciting power monitoring circuit and a test circuit in the trip circuit 32 in the steam turbine safety device according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating the present invention. FIG. 5 is an interlock block diagram showing a test operation in the trip circuit 32 of the steam turbine safety device according to the present invention, and FIG. 5 is a CRT display screen for performing the test operation of the steam turbine safety device according to the present invention. FIG.

また、本発明に係る蒸気タービンの保安装置およびその作動有無確認方法は、保安系を少なくとも二重化以上の多重化にしているが、図3〜図5は多重化した保安系のうち、第1保安系の説明だけにとどめ、構成を同一にする他の保安系の説明を省略している。   In the steam turbine safety device and the operation confirmation method according to the present invention, the safety system is at least duplexed more than the duplex, but FIGS. 3 to 5 show the first safety system among the multiplexed security systems. Only the description of the system is omitted, and descriptions of other security systems having the same configuration are omitted.

その際、第1実施形態の構成要素と同一構成要素には同一符号を付している。   In this case, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

本実施形態に係る蒸気タービンの保安装置は、複数の電磁弁のうち、代表例として第1電磁弁29aを抜き出し、第1電磁弁29aの誤動作防止を監視できるようにしたもので、第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第1電磁弁用第2ソレノイド31aに与えられる励磁電流Aの流れに沿って電流検出器47a,47a、アンプ48a,48a、比較器49a,49a、設定器50a,50a、電流表示器51a,51aを設け、常時流れる励磁電流値を監視するとともに、断線などの不測の出来事や異常事象が発生した際、励磁電流Aが遮断したことを監視できる構成にしている。 The steam turbine safety device according to the present embodiment is one in which a first electromagnetic valve 29a is extracted from a plurality of electromagnetic valves as a representative example so that the malfunction prevention of the first electromagnetic valve 29a can be monitored. Along with the flow of the excitation current A given to the first solenoid 31a 1 for valve and the second solenoid 31a 2 for first solenoid valve, current detectors 47a 1 , 47a 2 , amplifiers 48a 1 , 48a 2 , comparators 49a 1 , 49a 2 , setting devices 50a 1 and 50a 2 , current indicators 51a 1 and 51a 2 are provided to monitor the constantly flowing excitation current value, and when an unexpected event such as disconnection or an abnormal event occurs, the excitation current A is It is configured to be able to monitor the interruption.

電流検出器47a,47aからの検出信号は、アンプ48a,48aを介して2つの検出信号に分流し、一方は電流表示器51a,51aに出力する。他方は、比較器49a,49aに入力し、ここで断線を検知するための設定器50a,50aからの設定と比較する。比較器49a,49aの出力の大きさにより第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第2電磁弁用第1ソレノイド31aの無励磁、励磁を確保できるように構成してある。 The detection signals from the current detectors 47a 1 and 47a 2 are divided into two detection signals via the amplifiers 48a 1 and 48a 2 , and one of them is output to the current indicators 51a 1 and 51a 2 . The other is input to the comparators 49a 1 and 49a 2 where it is compared with the setting from the setting devices 50a 1 and 50a 2 for detecting disconnection. The first solenoid 31a 1 for the first solenoid valve 31a 1 and the first solenoid 31a 2 for the second solenoid valve 31 are configured to ensure non-excitation and excitation depending on the magnitudes of the outputs of the comparators 49a 1 and 49a 2 .

また、本実施形態に係る蒸気タービンの保安装置は、フェールセーフの観点から、常時、励磁している第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第1電磁弁用第2ソレノイド31aやトリップリレー36a,36a等が本来のトリップ動作をすべきときに確実にトリップ動作するかをテストするためのテストロジック52とソレノイドテストリレー53a,53aを、二重化され励磁電流Aが流れる系統にそれぞれ独立して設けている。 Further, the safety device for the steam turbine according to the present embodiment includes the first solenoid valve first solenoid 31a 1 , the first solenoid valve second solenoid 31a 2 and the trip relay that are always excited from the viewpoint of fail-safe. The test logic 52 and the solenoid test relays 53a 1 and 53a 2 for testing whether or not the 36a 1 , 36a 2 etc. should perform the trip operation surely when the original trip operation should be performed are duplicated to a system in which the excitation current A flows. Each is provided independently.

なお、本実施形態に係る蒸気タービンの保安装置は、第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第1電磁弁用第2ソレノイド31aの2つを同時にテストすると、実際にトリップさせてしまうので、片側系列しかテストできないようにインターロックが組み込まれている。 In addition, since the safety device of the steam turbine according to the present embodiment tests two of the first solenoid valve first solenoid 31a 1 and the first solenoid valve second solenoid 31a 2 at the same time, it actually trips. Interlock is built in so that only one side series can be tested.

次に、蒸気タービンの運転中、トリップ回路32の励磁電流Aが流れる回路に断線が発生した場合、トリップリレー36a,36aの接点37a,37aが焼付けを起こした場合、あるいは、テストを行う場合、上述の構成に基づく作用を説明する
まず、蒸気タービンの運転中、トリップリレー36a,36aの接点37a,37aはONしており、第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第1電磁弁用第2ソレノイド31aのうち、第1電磁弁用第1ソレノイド31aにDC/DC電源38からの励磁電流Aが与えられ、また、第1電磁弁用第2ソレノイド31aにAC/DC電源39から励磁電流Aが与えられている。
Then, if during the operation of the steam turbine, the disconnection circuit through which the excitation current A trip circuit 32 has occurred, if trip relay 36a 1, 36a contact 37a 1 of 2, 37a 2 has caused a baking or test when performing, first a description will be given of the operation based on the configuration described above, during the operation of the steam turbine, the contact 37a 1, 37a 2 trip relays 36a 1, 36a 2 is turned oN, the first solenoid 31a for the first solenoid valve 1. Among the first solenoid valve second solenoids 31 a 2 , the first solenoid valve first solenoid 31 a 1 is supplied with the excitation current A from the DC / DC power supply 38, and the first solenoid valve second solenoid 31 a 2. An excitation current A is applied to 31a 2 from an AC / DC power source 39.

第1電磁弁用各ソレノイド31a,31aに励磁電流Aが与えられると、電流検出器47a,47aでの検出信号は、48a,48aアンプを経由して2つの信号に分流される。その1つは電流表示器51a,51aに表示される。 When the excitation current A is applied to the first solenoid valves 31a 1 and 31a 2 for the first solenoid valve, the detection signals from the current detectors 47a 1 and 47a 2 are split into two signals via the 48a 1 and 48a 2 amplifiers. Is done. One of them is displayed on the current indicators 51a 1 and 51a 2 .

もう1つは、比較器49a,49aに与えられ、ここで設定器51a,51aからの最低電流設定値と実励磁電流値とが比較され、設定値を下回ったとき、励磁電流遮断として「第1電磁弁用ソレノイド無励磁」として図5に示すCRT表示器54に表示され、警報が出される。 The other is given to the comparators 49a 1 and 49a 2 , where the minimum current set value from the setters 51a 1 and 51a 2 is compared with the actual excitation current value, and when the set current falls below the set value, the excitation current As a shut-off, “first solenoid valve solenoid unexcited” is displayed on the CRT display 54 shown in FIG. 5 and an alarm is issued.

本実施形態は、このような回路を備えることにより、常時、励磁電流Aを与えている電磁弁の回路に断線が発生している場合、どの回路のどの回線に事故が発生しているかを容易に知ることができる。   In this embodiment, by providing such a circuit, when a disconnection occurs in the circuit of the solenoid valve that is always applying the excitation current A, it is easy to determine which circuit of which circuit has an accident. Can know.

次に、テスト回路の作用を説明する。   Next, the operation of the test circuit will be described.

図3で示した第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第1電磁弁用第2ソレノイド31aのそれぞれに与えられる励磁電流Aを強制的に遮断させるには、トリップリレー36a,36aの入口側に設けたソレノイドテストリレー53a,53aに指令が与えられると、ソレノイドテストリレー53a,53aは、接点をOFFさせ、テスト信号を出力し、励磁電流Aを遮断させ、第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第1電磁弁用第2ソレノイド31aのそれぞれにテストを開始させる。 In order to forcibly cut off the excitation current A applied to the first solenoid valve first solenoid 31a 1 and the first solenoid valve second solenoid 31a 2 shown in FIG. 3, the trip relays 36a 1 , 36a 2 are used. When a command is given to the solenoid test relays 53a 1 and 53a 2 provided on the inlet side, the solenoid test relays 53a 1 and 53a 2 turn off the contacts, output a test signal, cut off the excitation current A, Each of the first solenoid valve first solenoid 31a 1 and the first solenoid valve second solenoid 31a 2 starts a test.

このように第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第1電磁弁用第2ソレノイド31aのそれぞれのテスト開始に際し、本実施形態は、図4に示すように、第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第1電磁弁用第2ソレノイド31aのうち、2つのソレノイドを同時にテストさせてしまうと、運転中の蒸気タービンを不必要にトリップさせてしまうことになるので、例えば第1電磁弁用第1ソレノイド31aを励磁して残し、第1電磁弁用第2ソレノイド31aを無励磁にしてテストを行うインターロックを組み込んでいる。 In this way, at the start of each test of the first solenoid valve first solenoid 31a 1 and the first solenoid valve second solenoid 31a 2 , the present embodiment, as shown in FIG. If two solenoids of the solenoid 31a 1 and the second solenoid 31a 2 for the first solenoid valve are tested at the same time, the steam turbine in operation is unnecessarily tripped. An interlock is built in which the first solenoid 31a 1 for valve is left excited and the second solenoid 31a 2 for first solenoid valve 31a 2 is de-energized.

また、テスト中、本実施形態は、ソレノイド無励磁の表示切替を行っているが、テスト中のソレノイドに励磁電流の異常警報を出させないインターロックを組み込んでいる。   In addition, during the test, the present embodiment switches the display of solenoid non-excitation, but incorporates an interlock that does not cause the excitation current alarm to be output to the solenoid under test.

このように、本実施形態は、1つの電磁弁に第1電磁弁用第1ソレノイド31a、第1電磁弁用第2ソレノイド31aを設けて多重化し、多重化した第1電磁弁用各ソレノイド31a,31aのそれぞれに励磁電流監視回路およびテスト回路を設けたので、蒸気タービンの運転中であっても不必要に蒸気タービントリップさせることなく、各電磁弁に設けたソレノイドの正常、異常を容易に確認することができ、テスト中、リレー接点の焼付け等不測の事態を容易に検出することができる。 As described above, in the present embodiment, the first solenoid valve first solenoid 31a 1 and the first solenoid valve second solenoid 31a 2 are provided in one solenoid valve, multiplexed, and multiplexed. Since each of the solenoids 31a 1 and 31a 2 is provided with an exciting current monitoring circuit and a test circuit, even if the steam turbine is in operation, the solenoid provided in each solenoid valve is operated normally without causing an unnecessary trip of the steam turbine. Abnormalities can be easily confirmed, and unforeseen situations such as burning of relay contacts can be easily detected during the test.

本発明に係る蒸気タービンの保安装置およびその作動有無確認方法の第1実施形態を示すもので、蒸気弁を例示とする蒸気タービンの保安装置の圧力油系統図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a first embodiment of a steam turbine safety device according to the present invention and a method for confirming whether or not the steam turbine is operating, and is a pressure oil system diagram of a steam turbine safety device illustrating a steam valve as an example. 図1で示した蒸気タービンの保安装置のシーケンス回路図。FIG. 2 is a sequence circuit diagram of the steam turbine safety device shown in FIG. 1. 本発明に係る蒸気タービンの保安装置およびその作動有無確認方法の第2実施形態を示すもので、例示としての蒸気弁に設けた電磁弁のトリップ回路における励磁電流監視回路およびテスト回路を示すシーケンス回路図。2 shows a second embodiment of a steam turbine safety device and a method for confirming whether or not the steam turbine is operating according to the present invention, and is a sequence circuit showing an exciting current monitoring circuit and a test circuit in a trip circuit of an electromagnetic valve provided in an example steam valve Figure. 図3で示したトリップ回路におけるテスト操作を示すインターロックブロック図。The interlock block diagram which shows test operation in the trip circuit shown in FIG. 図4で示したテスト操作を行うためのCRT表示画面を示す図。The figure which shows the CRT display screen for performing the test operation shown in FIG. 従来の蒸気タービンの保安装置を示すもので、蒸気弁を例示とする蒸気タービンの保安装置の圧力油系統図。The pressure oil system figure of the safety device of the steam turbine which shows the safety device of the conventional steam turbine and exemplifies a steam valve. 図6で示した蒸気タービンの保安装置のシーケンス回路図。FIG. 7 is a sequence circuit diagram of the steam turbine safety device shown in FIG. 6.

符号の説明Explanation of symbols

1 弁ケーシング
2 弁体
2a 弁座
3 弁体
4 スプリング
5 油筒
5a ピストン
6 保安系
7 非常油ライン
8 パイロット圧油ライン
9 ロジック弁
10 電磁弁
11 ピストン
12 スプリング
13 トリップ回路
14 ソレノイド
15 スプリング
16 トリップリレー
17 DC(直流)/DC(直流)電源
18 接点
20 蒸気弁
21 保安系
21a 第1保安系
21b 第2保安系
22 弁体
23 スプリング
24 油筒
25 ピストン
26 弁棒
27 非常油ライン
28 パイロット圧油ライン
28a 第1パイロット圧油ライン
28b 第2パイロット圧油ライン
29a 第1電磁弁
29b 第2電磁弁
30 バイパスパイロット圧油ライン
31a 第1電磁弁用第1ソレノイド
31a 第1電磁弁用第2ソレノイド
31b 第2電磁弁用第1ソレノイド
31b 第2電磁弁用第2ソレノイド
32 トリップ回路
33a 第1ロジック回路
33b 第2ロジック回路
34a 第1ロジック弁用ピストン
34b 第2ロジック弁用ピストン
35a 第1ロジック弁用スプリング
35b 第2ロジック弁用スプリング
36a,36a,36b,36b トリップリレー
37a,37a,37b,37b 接点
38 DC(直流)/DC(直流)電源
39 AC(交流)/DC(直流)電源
46a,46b スプリング
47a,47b 電流検出器
48a,48b アンプ
49a,49b 比較器
50a,50b 設定器
51a,51b 電流表示器
52 テストロジック
53a,53a ソレノイドテストリレー
1 Valve casing 2 Valve body 2a Valve seat 3 Valve body 4 Spring 5 Oil cylinder 5a Piston 6 Safety system 7 Emergency oil line 8 Pilot pressure oil line 9 Logic valve 10 Solenoid valve 11 Piston 12 Spring 13 Trip circuit 14 Solenoid 15 Spring 16 Trip Relay 17 DC (direct current) / DC (direct current) power source 18 Contact 20 Steam valve 21 Safety system 21a First safety system 21b Second safety system 22 Valve body 23 Spring 24 Oil cylinder 25 Piston 26 Valve rod 27 Emergency oil line 28 Pilot pressure the oil line 28a first pilot pressure oil line 28b second pilot pressure oil line 29a first solenoid valve 29b first solenoid 31a 2 first electromagnetic valve for the second solenoid valve 30 bypass pilot pressure oil line 31a 1 first solenoid valve 2 solenoid 31b 1 2nd solenoid valve 1st solenoid 31b 2 2nd Second solenoid valve for solenoid valve 32 trip circuit 33a first logic circuit 33b second logic circuit 34a first logic valve piston 34b second logic valve piston 35a first logic valve spring 35b second logic valve spring 36a 1 , 36a 2 , 36b 1 , 36b 2 Trip relay 37a 1 , 37a 2 , 37b 1 , 37b 2 contact 38 DC (direct current) / DC (direct current) power source 39 AC (alternating current) / DC (direct current) power source 46a, 46b Spring 47a, 47b current detector 48a, 48b amplifiers 49a, 49b comparator 50a, 50b setter 51a, 51b current indicator 52 test logic 53a 1, 53a 2 solenoid test relay

Claims (8)

蒸気弁を駆動する油筒に圧力油を供給する非常油ラインから分岐し、再び前記非常油ラインに接続するパイロット圧油ラインに保安系を備えた蒸気タービンの保安装置において、前記保安系は、電磁弁およびロジック弁を備えて多重化するとともに、蒸気タービンに異常事態が発生したとき前記電磁弁に設けたソレノイドを励磁させて前記蒸気弁を閉弁させるトリップ回路を備えたことを特徴とする蒸気タービンの保安装置。 In a steam turbine safety device that has a safety system in a pilot pressure oil line that branches off from an emergency oil line that supplies pressure oil to an oil cylinder that drives a steam valve and is connected to the emergency oil line again, the safety system includes: A solenoid circuit and a logic valve are provided and multiplexed, and a trip circuit is provided that closes the steam valve by exciting a solenoid provided in the solenoid valve when an abnormality occurs in the steam turbine. Steam turbine security device. 多重化した保安系は、並列配置に構成することを特徴とする請求項1記載の蒸気タービンの保安装置。 2. The steam turbine safety device according to claim 1, wherein the multiplexed safety systems are arranged in parallel. 多重化し、並列配置の保安系は、互いを接続させるバイパスパイロット圧油ラインを電磁弁の出口側に設けたことを特徴とする請求項2記載の蒸気タービンの保安装置。 The steam turbine safety device according to claim 2, wherein the multiplexed and parallel safety system has a bypass pilot pressure oil line connected to each other on the outlet side of the solenoid valve. 電磁弁は、1つに対し、複数のソレノイドを備え、これら複数のソレノイド毎にトリップ回路のトリップリレーを介して励磁電流が与えられる一方、前記トリップリレーのうち、一つのものにDC/DC電源を接続させるとともに、別のものにAC/CD電源を接続させる構成にしたことを特徴とする請求項1記載の蒸気タービンの保安装置。 The solenoid valve has a plurality of solenoids for one solenoid, and an excitation current is given to each of the plurality of solenoids via a trip relay of a trip circuit. On the other hand, one of the trip relays has a DC / DC power source. The steam turbine safety device according to claim 1, wherein an AC / CD power source is connected to another unit. ソレノイドは、励磁電流を検出する電流検出器と、検出した実励磁電流値を分流させた1つを表示する電流表示器と、残りを予め定められた設定値と比較し、設定値よりも実励磁電流の方が低いとき、励磁電流を遮断して無励磁を表示させる手段とを備えたことを特徴とする請求項1または4記載の蒸気タービンの保安装置。 The solenoid compares the current detector that detects the excitation current, the current indicator that displays one of the detected actual excitation current values, and the remaining value with a predetermined set value. 5. The steam turbine safety device according to claim 1, further comprising means for interrupting the excitation current and displaying non-excitation when the excitation current is lower. トリップ回路は、蒸気タービンの運転中、蒸気弁の閉弁をテストするテスト回路を備えたことを特徴とする請求項4記載の蒸気タービンの保安装置。 5. The steam turbine safety device according to claim 4, wherein the trip circuit includes a test circuit for testing the closing of the steam valve during operation of the steam turbine. テスト回路は、テストロジックからの指令によって作動するソレノイドテストリレーと、このソレノイドテストリレーの指令によってDC/DC電源およびAC/DC電源のうち、いずれかからの励磁電流を与えてソレノイドを励磁させるトリップリレーを備えたことを特徴とする請求項6記載の蒸気タービンの保安装置。 The test circuit is a solenoid test relay that operates according to a command from the test logic, and a trip that energizes the solenoid by applying an excitation current from either the DC / DC power supply or the AC / DC power supply according to the command of the solenoid test relay. The steam turbine security device according to claim 6, further comprising a relay. 蒸気弁を駆動する油筒の圧力油を給排させる保安系を多重化し、多重化した保安系の電磁弁に設けたソレノイドを作動させる際、前記ソレノイドにDC/DC電源およびAC/DC電源のうち、いずれかから与えられる実励磁電流値を表示するとともに、与えられた実励磁電流値が予め定められた設定値と比較し、前記与えられた実励磁電流値が前記設定値よりも低いとき、前記ソレノイドが作動していないと確認することを特徴とする蒸気タービンの保安装置作動有無確認方法。 When a safety system for supplying and discharging pressure oil in an oil cylinder that drives a steam valve is multiplexed and a solenoid provided in the multiplexed safety system solenoid valve is operated, the solenoid is supplied with a DC / DC power supply and an AC / DC power supply. When the actual excitation current value given from either of them is displayed and the given actual excitation current value is compared with a predetermined set value, and the given actual excitation current value is lower than the set value A method for confirming whether or not the steam turbine safety device is operating is characterized by confirming that the solenoid is not operating.
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