JPH04179803A - タービン制御装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は原子カプラントのタービン制御装置に関するも
のである。

（従来の技術） 原子カプラントにおけるタービン系統の一例を第３図に
示す。

第３図において、原子炉１で発生した蒸気は。

主蒸気止め弁（以下ＭＳＶと呼ぶ）２および蒸気加減弁
（以下Ｃｖと呼ぶ）３を通ってタービン４に流入してタ
ービンを駆動し、復水器５で復水される。

また、一部の蒸気はＭＳＶ２の手前からタービンバイパ
ス弁（以下ＴＢＶと呼ぶ）６を通ってタービン４をバイ
パスして復水器５に流される。

常時はＭＳＶ２を全開とし、ＣＶ３とＴＢＶ６の弁開度
を調節してタービン速度およびタービン入口蒸気圧力の
制御が行なわれる。

この場合、タービン入口蒸気圧力およびタービン速度は
それぞれ主蒸気止め弁２の手前に設けた圧力検出器７お
よびタービン軸に取付けた速度検出器８によって検出さ
れる。

なお、新型炉では、タービン入口蒸気圧力の代りに原子
炉ドーム圧力を検出してＣｖ３とＴＢＶ６の弁開度を調
節してタービン速度および原子炉ドーム圧力の制御が行
なわれる。

従来のタービン制御装置の機能ブロックを第４図に示す
。

第４図において、速度設定器９で設定された設定速度？
、と速度検出器８で検出された実速度す２とは加算器１
０で減算され、速度偏差ｙ、（＝ｙ、−ｙａ）　　が速
度制御指令値として出力される。一方、圧力設定器１１
で設定した設定圧力Ｖ、と圧力検出器７で検出された実
圧力ｙｓは加算器１２で減算され、圧力偏差Ｚ’ｓ　（
＝９ｓ　　？Ｊ　　が原子炉最大蒸気流量を制限する最
大流量制限器１３を介して圧力指令値ｖ７として取出さ
れる。

上記速度？３と圧力制御指令値Ｖ７は低値選択器１４に
入力され、低い方の指令値が選択されてＣ■開度指令値
Ｖ８として出力され、弁位置変換器１５によって検出さ
れたＣｖ３の実開度ｙｓ　と加算器１６で比較され、そ
の開度偏差Ｖ１゜（”　ｚ’　ｓ　　ｖ　ｓ　）が弁駆
動部１７を介してＣｖ３の弁開度を開度指令値す、に対
応して制御する。

また、Ｃｖ３は通常複数台設置されており、全部のＣｖ
に対して同一のＣｖ開度指令値Ｖ、が呂カされ、全部の
Ｃｖは同一開度に制御される。

一方、上記圧力制御信号Ｖ、とＣｖ開度指令値ｖ０とは
加算器１８で減算され、その差ｙ、−ｖｓがＴＢＶ開度
偏差’Ｖｘｘとして出力される。バイパス弁オープニン
グジヤツキ設定器１９で設定したＴＢ■設定開度Ｖ１□
は高値選択器２０に入力され、高い方の値が選択されて
ＴＢＶ開度指令値ｕ１３として出力され、弁位置変換器
２１で検出されたＴＢＶ６の実開度υ０．と加算器２２
で比較され、その開度偏差す１．（＝す、３−サ、４）
が弁駆動器２３を介してＴＢＶ６の弁開度を開度指令値
Ｕ□、に対応して制御する。

上記の制御装置を用いて、常時は下記のような圧力制御
運転が行なわれる。

圧力制御運転では、設定速度す、を最大流量制限器１３
の制限値よりも低く、更に速度制御指令値ｖ１が圧力制
御指令値１Ｐ、より少し高くなるように設定し、圧力制
御指令値ｖ７が低値選択されてＣＶ関度指令値？、どな
るようにしている。

従って、圧力制御指令値ｙ、＝ＣＶ開度指令値Ｖ、とな
ってＴＢＶ関度偏差ｕｉ１は零となり、また、常時はバ
イパス弁オープニングジヤツキ設定器１９は零に設定さ
れていることから、高値選択器２０により零が高値選択
されてＴＢＶ開度指令値す１．となり、ＴＢＶ６は全閉
となってＣｖ３だけで圧力制御が行なわれる。

圧力制御運転中に実速度ｕ２が上昇すると、速度制御指
令値す、が減少し、速度制御指令値Ｕ、が圧力制御指令
値−ｖ７より低くなるのでｃＶ開度指令値す、は速度制
御指令値Ｖ、となり、ｃｖ開度は閉方向に制御される。

この時は圧力制御指令値ｔｒｙ＞ｃｖ開度指令値す、と
なるので、ＴＢＶ開度偏差υ、１〉ｏとなり、ＴＢＶは
開方向に制御される。

すなわち、Ｃｖ３の閉によりタービン４に流入する蒸気
量は減少し、余剰蒸気はＴＢＶ６に流れ、原子炉１から
見た蒸気流量は一定となり、タービン４の入口蒸気圧力
も一定のままとなる。

上記のように通常の圧力制御運転時には実速度や実圧力
が変動してもＣｖ３およびＴＢＶ６の開度が制御される
ことによりタービン入口圧力は一定に制御される。

（発明が解決しようとする畷題） 上記のように通常の圧力制御運転時には実速度や実圧力
が変動してもＣｖ３およびＴＢＶ６の開度が制御され、
タービン入口蒸気圧力が一定に制御されるので、何ら問
題は起こらないが、Ｃｖ閉故障で実圧力Ｕ、が上昇した
場合には次のような問題が発生する。

複数台設置されたＣｖ３の内の１弁が閉故障した場合を
想定する。

ＣＶＩ弁閉故障によりタービン４への流入蒸気量が減少
し、実圧力−ｖ５が増加することにより、ＣＶ開度指令
値−ｖ８は増加し、ＣＶ開度は開方向に制御される。

実圧力−ｚｒＳ　が更に増加すると、圧力制御指令値？
　？　＞速度制御指令値υ、となり、ＣＶ開度指令値υ
。＝速度制御指令値１３＝一定となってＶ、はＶ。

に抑えられＣｖ開度は一定に制御される。この時、ＴＢ
Ｖ開度偏差す、１＝圧力制御指令値ｖ７−速度制御指令
値υ、〉０　となり、ＴＢＶ開度は開方向に制御される
。

Ｃｖ開度およびＴＢＶ開度が開方向に制御されても実圧
力υ、が更に増加すると、圧力制御指令値せ、＝最大流
量制限値となり、ＴＢＶ開度偏差す、□＝最大流量制限
値−速度制御指令値９．：　−定となり、ＴＢＶ開度は
一定に制御される。

従って、ＣＶ３最大開度は速度制御指令値す８、すなわ
ち設定速度Ｖ１により抑えられ、ＴＢＶ６最大開度は最
大流量制限値−速度制御指令値Ｖ３゜すなわち最大流量
制限値−設定速度ｆユによって抑えられ、Ｃｖ３および
ＴＢＶ６を流れる給蒸気流量はＣＶ閉故障時のＣＶ３最
大開度時蒸気流量＋ＴＢＶ６最大開度時蒸気流量に抑え
られる。

複数台のＣｖ３の全部が正常な場合には、原子炉１発生
蒸気量く正常時のＣＶ３最大開度時蒸気流量＋ＴＢＶ６
最大開度時蒸気流量が成立するために問題はないが、Ｃ
Ｖｌ弁閉故障の場合には、ＣＶ３最大最大開度時流気流
量常時より小さくなり原子炉１発生蒸気量〉Ｃ閉故障時
のＣＶ３最大開度時蒸気流量＋ＴＢＶ６最大開度時蒸気
流量となり、余剰蒸気により原子炉圧力が上昇し原子炉
保護インターロックが作動して原子炉スクラムに至る虞
れがある。

本発明は複数台のＣｖの実開度の間の偏差によりＣｖ閉
故障を検出し、Ｃｖ閉故障信号によりＴＢＶを強制間し
、これによってタービン入口蒸気圧力または原子炉ドー
ム圧力の上昇を防止し、タービン入口蒸気圧力または原
子炉ドーム圧力の安定な制御を行なうタービン制御装置
を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明は原子炉で発生して
タービンに導かれる蒸気の流量を調節する複数台の蒸気
加減弁およびタービンをバイパスする蒸気の流量を調整
するタービンバイパス弁の開度を制御してタービン速度
および、タービン入口蒸気圧力または原子炉ドーム圧力
を制御するタービン制御装置において、 複数台の蒸気加減弁の実開度の間の偏差により蒸気加減
弁閉故障を検出し、蒸気加減弁閉故障信号を出力する蒸
気加減弁閉故障検出部と、この蒸気加減弁閉故障検出部
から出力された蒸気加減弁閉故障信号によりタービンバ
イパス弁を開動作させるタービンバイパス弁強制関開度
設定を出力する信号切換部と、タービンバイパス弁強制
開開度設定をタービンバイパス弁開度指令値に加える加
算部とを設けたことを特徴とするものである。

（作用） これによってＣｖ３が閉故障した時にもＴＢＶ６が強制
間されることによりタービン入口蒸気圧力または原子炉
ドーム圧力の上昇は防止され、またＣｖ３により安定な
圧力制御が行なわれる。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図に示す。

第１図は従来の第４図に対して２点鎖線で示す部分が追
加されており、他は第４図と同一である。

第１図ではＣｖ３の設置台数はｎ台としている。

ＣＶ開閉故障検出２４は、第１Ｃｖ実開度？、。

第２ＣＶ実開度Ｖ□１．第ｎＣＶ実開度Ｖ１゜を入力し
、これらの実開度の偏差に基づきＣｖ閉故障信号Ｖ１．
を出力する。

信号切換部２５はタービンバイパス弁強制開開度設定２
６とリレー接点２７により構成され、リレー接点２７は
Ｃｖ閉故障信号υ、９により閉じられる。このリレー接
点２７が閉じられることにより圧力制御指令値す、から
Ｃｖ開度指令値Ｖ、を減じたＴＢＶ開度偏差ｖ１１にタ
ービンバイパス弁強制開開度設定が加算器２８ａにより
加えられ最終的なＴＢＶ開度指令値ｖｉｇとなる。

第２図にＣｖ３が４弁の場合Ｃｖ閉故障検出部２４の一
実施例を示す。

第１ＣＶ実開度ｙｉｓと第２ＣＶ実開度ｙｉｔとは加算
器２８で減算され、その偏差ｙ、、−ｙ１．が比較器２
９に入力され、偏差が規定値以上の場合に比較器２９よ
り第１／第２ＣＶ異常信号Ｖ２゜が出力される。

同様に、第１ＣＶ実開度ｆ□、と第３ＣＶ実開度ｙｚｘ
とは加算器３０で減算され、その偏差Ｖ２□−ｐｉｓが
比較器３１に入力され、偏差が規定値以上の場合に比較
器３１より第１／第３ＣＶ異常信号ｖ２□が出力される
。

同様に、第１ＣＶ実開度す１．と第４ＣＶ実開度す２．
とは加算器３２で減算され、その偏差す２．−ｖｌ、が
比較１１３３に入力され、偏差が規定値以上の場合に比
較器３３より第１／第４ＣＶ異常信号す、。

が出力される。

各異常信号＃　、、　、　？　、、　、　？　２．は誤
信号による誤検比を検出するための２７ウトオブ３０シ
ツク３４に入力され、２アウトオブ３０シツク３４は各
異常信号ｖ２゜、ｖ２□、す２．の内の２個以上が成立
している場合に、第１ＣＶ閉故障？２ｓの論理信号を出
力する。

同様にして作られた第２ＣＶ閉故障り３５．第３Ｃｖ閉
故障ｖ２７．第４ＣＶ閉故障す２．の論理信号はオアロ
ジック３５に入力され、オアロジック３５よりＣｖ閉故
障信号ｙｘｓが出力される。

上記のように１通常の圧力制御運転時にはＴＢｖ６は全
閉で、Ｃｖ３だけで圧力制御が行なわれている。

圧力制御運転時にＣｖ閉故障が発生したとすると、実圧
力υ５の上昇開始とほぼ同時にＣｖ開閉故障検出２４に
よりＣｖ閉故障が検出され、信号切換部２５のリレー接
点２７が閉じられる。このためＴＢＶ開度偏差Ｖ１１に
タービンバイパス弁強制開開度設定が加算され、最終的
なＴＢＶ開度指令値１ｒ１．が出力されてＴＢＶ６は強
制間される。

タービンバイパス弁強制開開度設定２６を原子炉１発生
蒸気量＜ＣＶ閉故障時のＣＶ３最大関度時蒸気流量十Ｔ
ＢＶ６強制開開度時蒸気流量となるように設定すること
により、Ｃｖ３およびＴＢＶ６で全部の原子炉発生蒸気
を流すことができるので、タービン入口蒸気圧力または
原子炉ドーム圧力の上昇は防止される。

また、原子炉１発生蒸気量くＣｖ閉故障時のＣｖ３最大
開度時蒸気流量十ＴＢＶ６強制開開度時蒸気流量であり
、ＣＶ閉故障時のＣＶ３蒸気蒸気流量子原子炉１発生蒸
気量ＢＶ６強制開関度時蒸気流量となるので、Ｃｖ閉故
瞳時のＣＶ３蒸気流量くＣｖ閉故障時のｄｖ３最大最大
開度低蒸気流量り、Ｃｖ６は圧力制御指令値Ｖ７、すな
わち、実圧力ｖｓに追従して安定に圧力制御を行なう。

′このように圧力制御運転時にＣｖ閉故障が発生したと
すると、Ｃｖ開閉故障検出２４によりＣｖ閉故障が検出
され、ＴＢＶ６が強制間されることによりタービン入口
蒸気圧力または原子炉ドーム圧力の上昇は防止される。

また、ＴＢＶ強制開後のタービン入口圧力または原子炉
ドーム圧力の制御はＣｖ６により安定に行なわれる。

【発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、Ｃｖ閉故障が発生
してもタービン入口蒸気圧力または原子炉ドーム圧力の
上昇は防止され、また、Ｃｖによりタービン入口蒸気圧
力または原子炉ドーム圧力の安定な制御が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるタービン制御装置の一実施例を示
す機能ブロック図、第２図は本発明の蒸気加減弁閉故障
検出部の一実施例を示す機能ブロック図、第３図は従来
のタービンプラントの一般的な構成を示す構成図、第４
図は従来のタービン制御装置の一例を示す機能ブロック
図である。 ３・・・蒸気加減弁　　　６・・・タービンバイパス弁
２０・・・高値選択器　　　２４・・・ＣＶ開閉故障検
出２５・・・信号切換部　　２８ａ　＝・加算器代理人
　弁理士　則　近　憲　佑 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原子炉で発生してタービンに導かれる蒸気の流量を調節
   する複数台の蒸気加減弁およびタービンをバイパスする
   蒸気の流量を調整するタービンバイパス弁の開度を制御
   してタービン速度および、タービン入口蒸気圧力または
   原子炉ドーム圧力を制御するタービン制御装置において
   、 上記複数台の蒸気加減弁の実開度の間の偏差により蒸気
   加減弁閉故障を検出し、蒸気加減弁閉故障信号を出力す
   る蒸気加減弁閉故障検出部と、上記蒸気加減弁閉故障検
   出部から出力された蒸気加減弁閉故障信号により上記タ
   ービンバイパス弁を開動作させるタービンバイパス弁強
   制開開度設定を出力する信号切換部と、タービンバイパ
   ス弁強制開開度設定をタービンバイパス弁開度指令値に
   加える加算部とを設けたことを特徴とするタービン制御
   装置。