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JP3045863B2 - Turbine controller and maintenance tool for turbine controller - Google Patents
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JP3045863B2 - Turbine controller and maintenance tool for turbine controller - Google Patents

Turbine controller and maintenance tool for turbine controller

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JP3045863B2
JP3045863B2 JP4020366A JP2036692A JP3045863B2 JP 3045863 B2 JP3045863 B2 JP 3045863B2 JP 4020366 A JP4020366 A JP 4020366A JP 2036692 A JP2036692 A JP 2036692A JP 3045863 B2 JP3045863 B2 JP 3045863B2
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turbine
control valve
steam
valve
opening
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はタービンの調速制御を行
なうことにより、タービン発電機の電力出力をも制御す
るタービン制御装置とこのタービン制御装置を点検・保
守するタービン制御装置用保守ツールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbine control device for controlling the power output of a turbine generator by controlling the speed of a turbine, and a maintenance tool for the turbine control device for inspecting and maintaining the turbine control device. .

【0002】[0002]

【従来の技術】蒸気タービンを始めとするタービンの調
速制御及びタービン発電機の電気出力制御は、タービン
の蒸気入口に設けられた蒸気加減弁の開度を制御するこ
とで行なわれる。タービンに流入する蒸気条件やタービ
ン本体の設計により、蒸気加減弁はタービン定格出力時
の開度やタービン昇速完了時の無負荷時の開度が決まっ
ており、タービンの制御装置は蒸気加減弁のこれら主要
開度位置より開度指令を算出して制御を行なっている。
2. Description of the Related Art Speed control of a turbine such as a steam turbine and electric power control of a turbine generator are performed by controlling an opening of a steam control valve provided at a steam inlet of the turbine. Depending on the conditions of the steam flowing into the turbine and the design of the turbine body, the opening of the steam control valve at the rated output of the turbine and the no-load opening at the completion of turbine acceleration are determined. The control is performed by calculating an opening command from these main opening positions.

【0003】図4に、従来のタービン制御装置の構成図
を示す。タービン1の制御を行なうため、蒸気加減弁2
の開度を調節するタービン制御装置3は、速度制御系と
してタービンの速度設定器4からの速度設定値と実際の
タービン速度信号5Sとの偏差に速度制御系ゲイン(速
度調停率)6に乗じて速度制御指令7Sを得る。また、
タービン発電機出力を指定する負荷設定器8の負荷設定
値8Sにこの速度制御指令7Sを加算して得られる負荷
制御指令値9Sと、この値の上限リミッタとなりタービ
ン発電機出力の制御運転を行なうための負荷制限器10か
らの負荷制限値10Sとを低値選択回路11が入力する。そ
して、低値選択回路11で選択された流入蒸気流量ベース
の蒸気加減弁開度指令12Sを、蒸気流量相当の信号から
蒸気加減弁2の開度ストローク相当に変換する流量/開
度ストローク変換回路13にて開度ストローク相当の開度
指令に変換するとともに、蒸気加減弁開度を示すセンサ
ー信号14Sを同様に開度ストローク相当に変換回路15で
変換し、両者の偏差により、蒸気加減弁を制御する加減
弁制御回路により構成される。
FIG. 4 shows a configuration diagram of a conventional turbine control device. In order to control the turbine 1, the steam control valve 2
The turbine control device 3 that adjusts the opening of the turbine multiplies the deviation between the speed setting value from the speed setting device 4 of the turbine and the actual turbine speed signal 5S by a speed control system gain (speed arbitration rate) 6 as a speed control system. To obtain the speed control command 7S. Also,
The load control command value 9S obtained by adding the speed control command 7S to the load set value 8S of the load setting device 8 for designating the turbine generator output, and the upper limiter of the load control command value 9S to control the turbine generator output. And the load limit value 10S from the load limiter 10 are input to the low value selection circuit 11. A flow / opening stroke conversion circuit for converting the steam control valve opening command 12S based on the inflow steam flow rate selected by the low value selection circuit 11 from a signal corresponding to the steam flow rate to an opening stroke of the steam control valve 2. At 13, the conversion command is converted to an opening command corresponding to the opening stroke, and a sensor signal 14 S indicating the opening of the steam control valve is similarly converted by the conversion circuit 15 to the opening stroke. It is composed of a control valve control circuit for controlling.

【0004】ここでタービン制御装置3を構成する各回
路の定数やゲインは、前述した蒸気加減弁の主要開度に
より定められる。例えば、蒸気加減弁開度の変換回路15
では、蒸気加減弁開度のセンサー信号14Sを、蒸気加減
弁の開き始め位置から全開までを0〜100 %となるよう
な変換ができる様設定する。また、速度制御系ゲイン
(速度調停率)6は規定されたタービン回転速度偏差
が、蒸気加減弁の開き始めからタービンの定格出力(定
格負荷)時の位置の偏差に対応するようなゲインに設定
されなければならない。また、負荷設定器8の上限8a
および下限8bや、タービンの昇速完了時の無負荷位置
バイアス8c等は、それぞれタービン回転速度の許容変
動範囲の上,下限に速度制御ゲインを乗じたものと、タ
ービン無負荷出力時の蒸気加減弁開度に設定されなけれ
ばならない。そして、負荷制限器10の上限10a、下限10
bは蒸気加減弁の全開位置以上、全閉位置以下に設定さ
れなければならない。このように、タービン制御装置を
構成する各回路は、蒸気加減弁の主要開度位置により目
盛校正され、その定数、ゲインが定められているのであ
る。このため、蒸気加減弁の主要開度位置がずれていた
り誤っていると、それに合わせ制御装置内回路の定数や
ゲインを再計算し再調整する必要があった。
[0004] Here, the constants and gains of each circuit constituting the turbine control device 3 are determined by the above-mentioned main opening of the steam control valve. For example, the steam control valve opening conversion circuit 15
Then, the sensor signal 14S of the steam control valve opening is set so that the conversion from the start position of the steam control valve opening to the fully open position can be made 0 to 100%. The speed control system gain (speed arbitration rate) 6 is set so that the specified turbine rotational speed deviation corresponds to the deviation of the position of the turbine at the rated output (rated load) from the start of opening of the steam control valve. It must be. Also, the upper limit 8a of the load setting device 8
And the lower limit 8b, the no-load position bias 8c at the completion of the turbine speed increase, and the like, respectively, are obtained by multiplying the upper and lower limits of the allowable fluctuation range of the turbine rotational speed by the speed control gain, and adjusting the steam control at the time of turbine no-load output. It must be set to the valve opening. Then, the upper limit 10a and the lower limit 10 of the load limiter 10
b must be set above the fully open position and below the fully closed position of the steam control valve. As described above, the scale of each circuit constituting the turbine control device is calibrated by the main opening position of the steam control valve, and its constant and gain are determined. For this reason, if the main opening position of the steam control valve is shifted or incorrect, it is necessary to recalculate and re-adjust the constants and gains of the circuit in the control device accordingly.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】タービン制御装置の出
力は、機械系を通して実際の蒸気加減弁のリフト動作に
変換される。このため、長時間タービン運転を続けてく
ると、機械系のガタや、弁の伸び差等により、蒸気加減
弁の主要開度位置がずれてくる場合がある。また、ター
ビンに流入する蒸気条件やその運用条件の変更により、
蒸気加減弁の主要開度位置が変更となる場合もある。こ
のような場合、変更となった蒸気加減弁の主要開度位置
に合わせ、タービン制御装置の各回路の定数・ゲインを
再計算すると共に、再調整する必要があった。特に機械
系のガタや弁の伸び差等により蒸気加減弁の主要開度位
置がずれてきた場合は、タービン制御装置内の各回路の
再調整をしないと、タービン制御による整定時のタービ
ン出力(負荷)等に、設定とのズレが生じる恐れがあっ
た。また、このためタービン制御装置内の回路定数・ゲ
インの再調整をするためには、タービン運転を中止し、
停止させなければならなかった。
The output of the turbine controller is converted into actual steam control valve lift operation through a mechanical system. For this reason, if the turbine operation is continued for a long time, the main opening position of the steam control valve may be shifted due to mechanical backlash, a difference in valve expansion, or the like. Also, due to changes in the steam conditions flowing into the turbine and its operating conditions,
The main opening position of the steam control valve may be changed. In such a case, it is necessary to recalculate and re-adjust the constant and gain of each circuit of the turbine control device in accordance with the changed main opening position of the steam control valve. In particular, when the main opening position of the steam control valve shifts due to mechanical backlash or differential expansion of the valve, etc., unless the circuits in the turbine controller are readjusted, the turbine output during turbine control stabilization ( (Load) and the like, there is a possibility of deviation from the setting. Also, in order to readjust the circuit constants and gains in the turbine controller, the turbine operation must be stopped,
Had to be stopped.

【0006】そこで、本発明は蒸気加減弁主要位置のズ
レや変更に伴う繁雑な再計算・再調整という問題点を解
決し、上記調整を容易に実現するタービン制御装置およ
びタービン制御装置用保守ツールを提供することを目的
とする。
Accordingly, the present invention solves the problem of complicated recalculation and readjustment due to a shift or change of the main position of the steam control valve, and a turbine control device and a maintenance tool for the turbine control device which easily realize the above-mentioned adjustment. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1の本発明は、近年の
タービン制御装置がマイクロプロセッサ等を応用したデ
ィジタル技術で構築されていることに着眼し、第1の本
発明は、タービン制御装置内に蒸気加減弁の変更となっ
た主要開度位置を入力して、各回路の少なくとも加減弁
のレンジ変換を行うためのレンジ変換定数、加減弁位置
の偏差に対応する速度制御ゲイン、及び負荷に係る上下
限値を含む蒸気加減弁開度ストロークに関わる設定値
再計算しセットする自動校正回路を設けることで、蒸気
加減弁位置の変動時に容易にかつタービン運転中のオン
ラインでもタービン制御装置内の蒸気加減弁開度ストロ
ークに関わる各定数・ゲインを校正できるようにしたも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The first aspect of the present invention focuses on the fact that a recent turbine control device is constructed by digital technology using a microprocessor or the like. enter the key opening position was changed in the steam control valve within at least control valve for each circuit
Conversion constants and adjustment valve positions for performing range conversion
Speed control gain corresponding to the deviation of
By providing an automatic calibration circuit that recalculates and sets the set value related to the steam control valve opening stroke including the limit value , the steam in the turbine control device can be easily changed when the steam control valve position changes and online even during turbine operation. Adjustable valve opening stroke
It is designed to be able to calibrate each constant and gain related to peaking.

【0008】第2の本発明は、タービン制御装置用保守
ツール内に、蒸気加減弁の変更となった主要開度位置を
入力することにより、各回路の少なくとも加減弁のレン
ジ変換を行うためのレンジ変換定数、加減弁位置の偏差
に対応する速度制御ゲイン、及び負荷に係る上下限値を
含む蒸気加減弁開度ストロークに関わる設定値を計算さ
せ、タービン制御装置にセットする自動設定値演算回路
を設けることで、蒸気加減弁位置の変更時に容易にかつ
短時間でタービン制御装置内の蒸気加減弁開度ストロー
クに関わる各定数・ゲインを更正できるようにしたもの
である。
According to a second aspect of the present invention, a main opening position in which a steam control valve is changed is input into a maintenance tool for a turbine control device, so that at least the control valve of each control circuit can be operated.
Range conversion constants to perform di-conversion, deviation of the control valve position
The speed control gain corresponding to
By providing an automatic set value calculation circuit that calculates the set value related to the steam control valve opening stroke, and sets it in the turbine control device, the steam in the turbine control device can be easily and quickly changed when the steam control valve position is changed. Adjustable valve opening straw
It is possible to correct each constant and gain related to the loop.

【0009】[0009]

【作用】第1の本発明は、タービン制御装置内に蒸気加
減弁の主要位置入力により、蒸気加減弁開度ストローク
に関わる各定数・ゲインを再計算し、設定する自動校正
回路を設けることにより、長時間タービン運転を行なっ
た際に、機械系のガタや弁の伸び差による蒸気加減弁位
置にズレが生じても、自動校正回路を起動することによ
り容易にかつ短時間にタービン制御装置内の蒸気加減弁
開度ストロークに関わる各定数・ゲインを再調整するこ
とができる。タービン蒸気の条件や運用が変更となった
際にも変更後の蒸気加減弁主要位置を入力し、自動校正
回路を起動することで再調整を容易に行なうことができ
る。このため、タービン・プラント建設時や、点検時の
調整も容易となり、時間短縮を図ることができる。
According to a first aspect of the present invention, a steam control valve opening stroke is controlled by inputting a main position of a steam control valve into a turbine control device.
The automatic calibration circuit that recalculates and sets the constants and gains related to the above causes a deviation in the position of the steam control valve due to mechanical backlash and differential expansion of the valve during long-term turbine operation. Also, easily and quickly by starting the automatic calibration circuit, the steam control valve in the turbine controller
Each constant and gain related to the opening stroke can be readjusted. Even when the conditions and operation of the turbine steam are changed, re-adjustment can be easily performed by inputting the changed steam control valve main position and activating the automatic calibration circuit. For this reason, adjustment at the time of turbine plant construction and inspection is also facilitated, and time can be reduced.

【0010】第2の本発明は、タービン制御装置用保守
ツールにより蒸気加減弁の主要位置入力から、蒸気加減
弁開度ストロークに関わる各定数・ゲインを自動演算し
タービン制御装置に設定する自動設定値演算回路を設け
ることにより、長時間タービン運転を行った際の機械系
のガタや弁の伸び差による、蒸気加減弁位置のズレが生
じても、正しい蒸気加減弁主要位置をタービン制御装置
用保守ツールへ入力し、自動設定値演算回路を起動する
ことにより容易にかつ瞬時にタービン制御装置内の蒸気
加減弁開度ストロークに関わる各定数・ゲインを計算
し、タービン制御装置へ再設定することができる。ま
た、タービン蒸気の条件や運用が変更となった際にも同
様に、変更後の蒸気加減弁主要位置をタービン制御装置
用保守ツールへ入力し自動設定値演算回路を起動するこ
とで再設定を容易に行うことができる。このため、ター
ビン・プラント建設時や、点検時の調整も容易となり、
時間短縮を図ることができる。
[0010] The second invention is, from the main position input of the steam control valve by a turbine controller maintenance tools, steam control
By providing an automatic set value calculation circuit that automatically calculates the constants and gains related to the valve opening stroke and sets them in the turbine controller, it is possible to prevent mechanical backlash and differential expansion of the valves during long-term turbine operation. even if misalignment of the steam control valve position, the correct steam control valve main position input to the turbine control device for maintenance tools, easily and steam in the turbine control system instantaneously by activating the automatic setting value calculation circuit
Each constant / gain related to the control valve opening stroke can be calculated and reset to the turbine control device. Similarly, when the conditions and operation of the turbine steam are changed, the changed steam control valve main position is input to the maintenance tool for the turbine control device and the automatic setting value calculation circuit is started to reset the settings. It can be done easily. For this reason, adjustment at the time of turbine plant construction and inspection is easy,
Time can be reduced.

【0011】[0011]

【実施例】図1は第1の本発明のタービン制御装置の一
実施例の構成図である。図2のタービン制御装置と同一
構成には同符号を付ける。本発明の特徴点は自動校正回
路16を付加した点である。自動校正回路16は、外部入力
17Sとして起動信号と、変更となった蒸気加減弁の主要
位置に対する蒸気加減弁開度のセンサー信号値14Sを入
力する。そして、それらの入力により、開度センサー信
号14Sを蒸気加減弁開き始めから全開までを0〜100%
とする信号レンジに変換する変換回路15のレンジ変換定
数の設定や、速度制御ゲイン(速度調停率)6、負荷に
係る上下限値として負荷設定器8の上限8a、下限8
b、無負荷位置バイアス8c、さらに、負荷制限器10の
上限10a、下限10bの各値、すなわち蒸気加減弁開度ス
トロークに関わる設定値を再計算し、再設定を行なう。
これによって、その後タービン制御装置は変更された蒸
気加減弁位置に対応したタービン制御を続行することが
できる。ここで、自動校正回路16の処理について説明す
る。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the turbine control apparatus according to the present invention. The same components as those of the turbine control device of FIG. The feature of the present invention is that an automatic calibration circuit 16 is added. The automatic calibration circuit 16 has an external input
As 17S, the start signal and the sensor signal value 14S of the steam control valve opening degree for the main position of the changed steam control valve are input. Then, based on these inputs, the opening degree sensor signal 14S is set to 0 to 100% from the start of the steam control valve opening to the fully opening.
Range conversion constant of the conversion circuit 15 which converts the signal range to be
Number setting, speed control gain (speed arbitration rate) 6, load
As the upper and lower limits, the upper limit 8a and the lower limit 8 of the load setting device 8 are set.
b, the no-load position bias 8c, and the upper limit 10a and lower limit 10b of the load limiter 10 , ie, the steam control valve opening degree.
Recalculate the setting values related to the trokes and reset them.
This allows the turbine control device to continue turbine control corresponding to the changed steam control valve position. Here, the processing of the automatic calibration circuit 16 will be described.

【0012】自動校正回路16は蒸気加減弁を全閉から全
開(又は全開から全閉)させ、このときの加減弁の所定
の主要位置(全閉位置、開き始め位置、無負荷位置、定
格負荷位置、全開位置など)の開度センサー信号を入力
し、開き始め〜全開を0〜100 %となる蒸気加減弁のレ
ンジ変換定数を演算する。例えば、加減弁バルブ・スト
ローク全体を0〜100mm とし、前述の主要位置が図2の
ような値で検出されたとする。もちろん、プラントやバ
ルブによってこれらの検出値は固有のものとなるので、
個々に実際に加減弁を動作させた値を入力する必要があ
る。
The automatic calibration circuit 16 opens and closes the steam control valve from fully closed (or fully closed to fully closed), and at this time, the predetermined main positions of the control valve (full closed position, opening start position, no load position, rated load (Position, fully open position, etc.), and calculates the range conversion constant of the steam control valve from 0% to 100% from the start of opening to full opening. For example, suppose that the entire stroke of the control valve is 0 to 100 mm, and the above-described main position is detected with a value as shown in FIG. Of course, these detection values are unique depending on the plant and valve,
It is necessary to input the value which actually operated the control valve individually.

【0013】先ず、タービン制御に用いるレンジ変換定
数の演算例を図3の場合で説明する。弁開度は線形変化
であり、入力した開度センサー信号から変換定数A=
[全開を100 %]=100 ,B=[(全開位置)−(開き
始め位置)]=90−10=80,C=[開き始め位置]=10
を算出する。そして、このA,BおよびCの値を用い
て、実開度位置入力xの0〜100 %への変換値yの変換
式を次式のとおりとして校正する。
First, an example of calculating a range conversion constant used for turbine control will be described with reference to FIG. The valve opening is a linear change, and the conversion constant A =
[100% full open] = 100, B = [(full open position)-(opening start position)] = 90-10 = 80, C = [opening start position] = 10
Is calculated. Then, using the values of A, B and C, the conversion formula of the conversion value y of the actual opening position input x to 0 to 100% is calibrated as follows.

【0014】これにより、加減弁の開度位置に対して実
開度への正確なレンジ変換に校正でき、このレンジ変換
した値を用いてタービン制御することができる。ここ
で、図2のバルブ開度はmmで表わしたが、もちろんこれ
に相当する電圧値、電流値であっても同様である。
Thus, the range of the opening position of the control valve can be calibrated for accurate range conversion to the actual opening, and the turbine can be controlled using the range-converted value. Here, the valve opening degree in FIG. 2 is expressed in mm, but the same applies to a voltage value and a current value corresponding thereto.

【0015】次に、速度制御ゲイン(速度調停率)の校
正の演算について述べる。調停率は規定された速度偏差
が加減弁無負荷位置から定格負荷位置までの変化に対応
するよう設定する。従って、例えば調停率5%とする
と、速度偏差5%が加減弁位置の無負荷から定格負荷と
なる。よって、入力した開度センサー信号から変換定数
D=[(定格負荷位置)−(無負荷位置)]=(70−2
0),E=[(全開位置)−(開き始め位置)]=(90
−10),F=[全開を100 %]=100 ,G=[速度偏差
%]=5を算出する。そして、このD,E,FおよびG
の値を用いて、実速度差xの変換値yの変換式を次式の
とおりとして校正する。 例えば、今、速度偏差xが5%であるとすると、(2)
式より となり、この62.5%の開度を開く要求が出力される。こ
れは、まさに加減弁の無負荷位置から定格負荷位置への
開度要求に相当するものとなる。
Next, the calculation of the calibration of the speed control gain (speed arbitration rate) will be described. The arbitration rate is set so that the specified speed deviation corresponds to the change from the no-load position of the control valve to the rated load position. Therefore, for example, if the arbitration rate is 5%, the speed deviation of 5% becomes the rated load from the no load at the control valve position. Therefore, the conversion constant D = [(rated load position) − (no load position)] = (70−2) from the input opening sensor signal.
0), E = [(fully open position)-(opening start position)] = (90
-10), F = [100% full open] = 100, G = [speed deviation%] = 5. And D, E, F and G
Is calibrated by using the value of the following equation as a conversion equation of the conversion value y of the actual speed difference x. For example, assuming now that the speed deviation x is 5%, (2)
From the formula And a request to open this 62.5% opening is output. This corresponds to the opening requirement of the control valve from the no-load position to the rated load position.

【0016】また、タービン昇速完了時の無負荷バイア
スの校正の演算について述べる。これは、加減弁無負荷
位置を前述(1)式で変換したもので、x=[無負荷位
置]=20を代入し、 となる。即ち、この加減弁開度12.5%が校正後の無負荷
位置となる。
The calculation of the calibration of the no-load bias at the completion of the turbine acceleration will be described. This is obtained by converting the no-load position of the control valve by the above equation (1), and substituting x = [no-load position] = 20, Becomes That is, the opening and closing degree of the control valve 12.5% is the no-load position after the calibration.

【0017】また、負荷設定器上・下限のバイアス値の
校正の演算について述べる。タービン回転数の許容され
る上・下限速度に前述(2)式の速度制御ゲインK=
(D・F)/(E・G)を乗じ、無負荷バイアスL=1
2.5%を加え、負荷設定器上・下限バイアスを算出す
る。例えば、今、タービン回転数の許容上限速度(HS
S;High Speed Setpoint )を107 %、許容下限速度
(LSS;Low Speed Setpoint) を95%とすると、負荷
設定器上限バイアスP、下限バイアスQは次の変換式に
より算出し、校正する。 P=(HSS−100 %)・K+L …(4) Q=(LSS−100 %)・K+L …(5) この場合、 の加減弁開度相当の信号として校正する。
The calculation of the calibration of the upper and lower bias values of the load setting device will be described. The speed control gain K =
Multiplying by (DF) / (EG), the no-load bias L = 1
Add 2.5% to calculate the upper and lower limit bias of the load setting device. For example, now, the allowable upper limit speed (HS
Assuming that S: High Speed Setpoint) is 107% and the allowable lower limit speed (LSS: Low Speed Setpoint) is 95%, the load setting unit upper limit bias P and lower limit bias Q are calculated and calibrated by the following conversion formulas. P = (HSS−100%) · K + L (4) Q = (LSS−100%) · K + L (5) In this case, Is calibrated as a signal equivalent to the opening and closing of the control valve.

【0018】同様に、蒸気加減弁の所定の開度位置から
算出する変換定数およびこれらから算出したバイアス値
を用いて負荷制限器上限バイアス、下限バイアスの変換
式に代入し、算出して校正する。
Similarly, using the conversion constants calculated from the predetermined opening position of the steam control valve and the bias values calculated from them, substitute them into the conversion formulas of the upper limit bias and the lower limit bias of the load limiter, calculate and calibrate. .

【0019】本発明のタービン制御装置3′により、タ
ービンの長時間運転後のガタや伸び差あるいは蒸気条件
他の変更により蒸気加減弁開度目盛にズレが生じてきて
も、正しい蒸気加減弁位置数点を入力するだけで、自動
的かつ短時間にタービン制御装置内の蒸気加減弁開度ス
トロークに関わる各定数・ゲインを校正することが可能
となる。これにより、タービン起動前や点検時の再調整
も容易、かつ短時間で行なうことができる。また、自動
校正回路をタービン制御装置内に有し、起動すると瞬時
に再計算し、設定させることが可能であるため、タービ
ン運転中にもタービン制御装置内の再調整が可能とな
り、タービンが停止できないため蒸気加減弁位置にズレ
が生じてタービン制御整定時のタービン出力等にズレを
生じたままのような運転を回避することが出来る。
The turbine control device 3 'of the present invention allows the correct steam control valve position to be maintained even if the steam control valve opening scale is misaligned due to backlash, differential expansion or changes in steam conditions or the like after a long period of operation of the turbine. Automatically and quickly open the steam control valve opening in the turbine controller by simply entering a few points .
It is possible to calibrate each constant and gain related to the troke . Thereby, readjustment before starting the turbine or at the time of inspection can be performed easily and in a short time. In addition, an automatic calibration circuit is provided in the turbine controller, which can be recalculated and set immediately upon startup, so that the turbine controller can be re-adjusted even during turbine operation, and the turbine stops. Since the steam control valve cannot be operated, it is possible to avoid an operation in which the steam control valve is shifted and the turbine output or the like at the time of turbine control stabilization is still shifted.

【0020】図3は第2の本発明のタービン制御装置用
保守ツールの一実施例の構成図である。図4のタービン
制御装置と同一構成には同符号を付ける。本発明の特徴
点はタービン制御装置用保守ツール18内に自動設定値演
算回路18aを付加した点である。自動設定値演算回路18
aは、外部入力19Sとして起動信号として、変更となっ
た蒸気加減弁の主要位置に対する蒸気加減弁開度のセン
サー信号値を入力する。そして、それらの入力により、
開度センサー信号を蒸気加減弁開き始めから全開までを
0〜100 %とする信号レンジに変換する変換回路15の
ンジ変換定数の設定や、速度制御ゲイン(速度調停率)
6、負荷に係る上下限値として負荷設定器8の上限8
a、下限8b、無負荷位置バイアス8c、さらに、負荷
制限器10の上限10a、下限10bの各値、すなわち蒸気加
減弁開度ストロークに関わる設定値を再計算し、再設定
を行なう。これによって、その後タービン制御装置は変
更された蒸気加減弁位置に対応したタービン制御を続行
することができる。ここで、自動設定値演算回路18aの
処理について説明する。
FIG. 3 is a block diagram of one embodiment of a maintenance tool for a turbine control device according to the second invention. The same components as those of the turbine control device of FIG. A feature of the present invention is that an automatic set value calculation circuit 18a is added to the maintenance tool 18 for the turbine control device. Automatic set value calculation circuit 18
a inputs the sensor signal value of the steam control valve opening degree with respect to the main position of the changed steam control valve as the start signal as the external input 19S. And by those inputs,
Les conversion circuit 15 for converting the opening degree sensor signals to a fully open from the start of opening the steam control valve in signal range to 0 to 100%
Parameter setting and speed control gain (speed arbitration rate)
6. Upper and lower limits of the load setting device 8 as upper and lower limit values related to the load.
a, lower limit 8b, no-load position bias 8c, and the upper limit 10a and lower limit 10b of the load limiter 10 , that is,
The set value related to the valve opening stroke is recalculated and reset. This allows the turbine control device to continue turbine control corresponding to the changed steam control valve position. Here, the processing of the automatic set value calculation circuit 18a will be described.

【0021】自動設定値演算回路18aは蒸気加減弁を全
閉から全開(又は全開から全閉)させ、このときの加減
弁の所定の主要位置(全閉位置、開き始め位置、無負荷
位置、定格負荷位置、全開位置など)の開度センサー信
号を入力し、開き始め〜全開を0〜100 %となる蒸気加
減弁のレンジ変換定数を演算する。例えば、加減弁バル
ブ・ストローク全体を0〜100mm とし、前述の主要位置
が図3のような値で検出されたとする。もちろん、プラ
ントやバルブによってこれらの検出値は固有のものとな
るので、個々に実際に加減弁を動作させた値を入力する
必要がある。
The automatic set value calculation circuit 18a opens and closes the steam control valve from fully closed (or fully closed to full closed), and sets predetermined main positions of the control valve (full closed position, opening start position, no load position, (Rated load position, fully open position, etc.), and calculates the range conversion constant of the steam control valve from 0% to 100% from the start of opening to full opening. For example, it is assumed that the entire stroke of the control valve is 0 to 100 mm, and the above-described main position is detected with a value as shown in FIG. Of course, these detected values are unique depending on the plant and the valve, so it is necessary to input a value that actually operates the adjusting valve individually.

【0022】先ず、タービン制御に用いるレンジ変換定
数の演算例を図3の場合で説明する。弁開度は線形変化
であり、入力した開度センサー信号から変換定数A=
[全開を100 %]=100 ,B=[(全開位置)−(開き
始め位置)]=90−10=80,C=[開き始め位置]=10
を算出する。そして、このA,BおよびCの値を用い
て、実開度位置入力xの0〜100 %への変換値yの変換
式を次式のとおりとして校正する。
First, an example of calculating the range conversion constant used for turbine control will be described with reference to the case of FIG. The valve opening is a linear change, and the conversion constant A =
[100% full open] = 100, B = [(full open position)-(opening start position)] = 90-10 = 80, C = [opening start position] = 10
Is calculated. Then, using the values of A, B and C, the conversion formula of the conversion value y of the actual opening position input x to 0 to 100% is calibrated as follows.

【0023】これにより、加減弁の開度位置に対して実
開度への正確なレンジ変換に校正でき、このレンジ変換
した値を用いてタービン制御することができる。ここ
で、図2のバルブ開度はmmで表わしたが、もちろんこれ
に相当する電圧値、電流値であっても同様である。
Thus, the range of the opening position of the control valve can be calibrated to an accurate range conversion to the actual opening, and the turbine can be controlled using the value obtained by the range conversion. Here, the valve opening degree in FIG. 2 is expressed in mm, but the same applies to a voltage value and a current value corresponding thereto.

【0024】次に、速度制御ゲイン(速度調停率)の校
正の演算について述べる。調停率は規定された速度偏差
が加減弁無負荷位置から定格負荷位置までの変化に対応
するよう設定する。従って、例えば調停率5%とする
と、速度偏差5%が加減弁位置の無負荷から定格負荷と
なる。よって、入力した開度センサー信号から変換定数
D=[(定格負荷位置)−(無負荷位置)]=(70−2
0),E=[(全開位置)−(開き始め位置)]=(90
−10),F=[全開を100 %]=100 ,G=[速度偏差
%]=5を算出する。そして、このD,E,FおよびG
の値を用いて、実速度差xの変換値yの変換式を次式の
とおりとして校正する。 例えば、今、速度偏差xが5%であるとすると、(2)
式より となり、この62.5%の開度を開く要求が出力される。こ
れは、まさに加減弁の無負荷位置から定格負荷位置への
開度要求に相当するものとなる。
Next, the calculation of the calibration of the speed control gain (speed arbitration rate) will be described. The arbitration rate is set so that the specified speed deviation corresponds to the change from the no-load position of the control valve to the rated load position. Therefore, for example, if the arbitration rate is 5%, the speed deviation of 5% becomes the rated load from the no load at the control valve position. Therefore, the conversion constant D = [(rated load position) − (no load position)] = (70−2) from the input opening sensor signal.
0), E = [(fully open position)-(opening start position)] = (90
-10), F = [100% full open] = 100, G = [speed deviation%] = 5. And D, E, F and G
Is calibrated by using the value of the following equation as a conversion equation of the conversion value y of the actual speed difference x. For example, assuming now that the speed deviation x is 5%, (2)
From the formula And a request to open this 62.5% opening is output. This corresponds to the opening requirement of the control valve from the no-load position to the rated load position.

【0025】また、タービン昇速完了時の無負荷バイア
スの校正の演算について述べる。これは、加減弁無負荷
位置を前述(1)式で変換したもので、x=[無負荷位
置]=20を代入し、 となる。即ち、この加減弁開度12.5%が校正後の無負荷
位置となる。
The calculation of the calibration of the no-load bias when the turbine speed-up is completed will be described. This is obtained by converting the no-load position of the control valve by the above equation (1), and substituting x = [no-load position] = 20, Becomes That is, the opening and closing degree of the control valve 12.5% is the no-load position after the calibration.

【0026】また、負荷設定器上・下限のバイアス値の
校正の演算について述べる。タービン回転数の許容され
る上・下限速度に前述(2)式の速度制御ゲインK=
(D・F)/(E・G)を乗じ、無負荷バイアスL=1
2.5%を加え、負荷設定器上・下限バイアスを算出す
る。例えば、今、タービン回転数の許容上限速度(HS
S;High Speed Setpoint )を107 %、許容下限速度
(LSS;Low Speed Setpoint) を95%とすると、負荷
設定器上限バイアスP、下限バイアスQは次の変換式に
より算出し、校正する。 P=(HSS−100 %)・K+L …(4) Q=(LSS−100 %)・K+L …(5) この場合、 の加減弁開度相当の信号として校正する。
The calculation of the calibration of the upper and lower limit bias values of the load setting device will be described. The speed control gain K =
Multiplying by (DF) / (EG), the no-load bias L = 1
Add 2.5% to calculate the upper and lower limit bias of the load setting device. For example, now, the allowable upper limit speed (HS
Assuming that S: High Speed Setpoint) is 107% and the allowable lower limit speed (LSS: Low Speed Setpoint) is 95%, the load setting unit upper limit bias P and lower limit bias Q are calculated and calibrated by the following conversion formulas. P = (HSS−100%) · K + L (4) Q = (LSS−100%) · K + L (5) In this case, Is calibrated as a signal equivalent to the opening and closing of the control valve.

【0027】同様に、蒸気加減弁の所定の開度位置から
算出する変換定数およびこれらから算出したバイアス値
を用いて負荷制限器上限バイアス、下限バイアスの変換
式に代入し、算出して校正する。
Similarly, using the conversion constants calculated from the predetermined opening position of the steam control valve and the bias values calculated from them, substitute them into the conversion formulas of the upper limit bias and the lower limit bias of the load limiter, calculate and calibrate. .

【0028】第2の本発明のタービン制御装置用保守ツ
ール18により、タービンの長時間運転後のガタや伸び差
あるいは蒸気条件他の変更により蒸気加減弁開度目盛に
ズレが生じてきても、正しい蒸気加減弁位置数点を入力
するだけで、自動的かつ短時間にタービン制御装置内の
蒸気加減弁開度ストロークに関わる各定数・ゲインを校
正することが可能となる。これにより、タービン起動前
や点検時の再調整も容易、かつ短時間で行なうことがで
きる。また、自動校正回路をタービン制御装置内に有
し、起動すると瞬時に再計算し、設定させることが可能
であるため、タービン運転中にもタービン制御装置内の
再調整が可能となり、タービンが停止できないため蒸気
加減弁位置にズレが生じてタービン制御整定時のタービ
ン出力等にズレを生じたままのような運転を回避するこ
とが出来る。
The maintenance tool 18 for a turbine control device according to the second aspect of the present invention allows the steam control valve opening scale to be displaced due to play after a long operation of the turbine, a difference in elongation, or a change in steam conditions or the like. Just input a few correct steam control valve positions and automatically and quickly
It is possible to calibrate each constant and gain related to the steam control valve opening stroke . Thereby, readjustment before starting the turbine or at the time of inspection can be performed easily and in a short time. In addition, an automatic calibration circuit is provided in the turbine controller, which can be recalculated and set immediately upon startup, so that the turbine controller can be re-adjusted even during turbine operation, and the turbine stops. Since the steam control valve cannot be operated, it is possible to avoid an operation in which the steam control valve is shifted and the turbine output or the like at the time of turbine control stabilization is still shifted.

【0029】以上のように、上述の実施例では、タービ
ン制御の主要回路の蒸気加減弁開度ストロークに関わる
各定数・ゲインの再校正について説明したが、蒸気加減
弁位置を使用した自己診断回路の設定の校正も同様に適
用することも可能である。
As described above, in the above-described embodiment, the re-calibration of each constant and gain related to the steam control valve opening stroke of the main circuit of the turbine control has been described, but the steam control valve position is used. The calibration of the setting of the self-diagnosis circuit described above can be similarly applied.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のタービン
制御装置およびタービン制御装置用保守ツールによれ
ば、蒸気加減弁機械系のガタ・伸び差、蒸気条件等運用
に変更が生じ、蒸気加減弁の位置がズレてきたとして
も、容易に、かつ短時間に正しい位置に制御するようタ
ービン制御装置内の蒸気加減弁開度ストロークに関わる
各定数・ゲインを再調整することができる。また、これ
によって、タービン制御装置の点検・調整時間の大幅な
短縮や省力化、さらに、タービン運転中のオンライン調
整により稼働時間の増加を実現する効果を奏することも
できる。
As described above, according to the turbine control apparatus and the maintenance tool for the turbine control apparatus of the present invention, the operation of the steam control valve mechanical system, such as play and differential expansion, steam conditions, etc., is changed, and steam control is performed. Even if the position of the valve shifts, it is easy to readjust the constants and gains related to the steam control valve opening stroke in the turbine control device so that the correct position can be easily and quickly controlled. it can. This also has the effect of significantly shortening the inspection and adjustment time of the turbine control device, saving labor, and increasing the operating time by online adjustment during turbine operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の本発明のタービン制御装置の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a turbine control device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】第2の本発明のタービン制御装置用保守ツール
の構成図
FIG. 2 is a configuration diagram of a maintenance tool for a turbine control device according to a second embodiment of the present invention;

【図3】第1および第2の本発明の蒸気加減弁開度セン
サー信号の入力点を示す図
FIG. 3 is a diagram showing input points of a steam control valve opening sensor signal according to the first and second embodiments of the present invention;

【図4】従来のタービン制御装置の構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional turbine control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…タービン 2…蒸気加減弁 3,3′…タービン制御装置 4…速度設定器 5…タービン回転速度 6…速度制御系ゲイン(速度調停率) 7S…速度制御指令 8…負荷設定器 8a…負荷設定器上限 8b…負荷設定器下限 8c…無負荷位置バイアス 9S…負荷制御指令 10…負荷制限器 10a…負荷制限器上限 10b…負荷制限器下限 11…低値選択回路 12S…蒸気加減弁開度指令 13…流量/開度ストローク変換回路 14S…蒸気加減弁開度センサー信号 15…センサー/開度ストローク変換回路 16…自動校正回路 17S,19S…外部入力 18…タービン制御装置用保守ツール 18a…自動設定値演算回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turbine 2 ... Steam control valve 3, 3 '... Turbine controller 4 ... Speed setting device 5 ... Turbine rotation speed 6 ... Speed control system gain (speed arbitration rate) 7S ... Speed control command 8 ... Load setting device 8a ... Load Upper limit of setting unit 8b: Lower limit of load setting unit 8c: No-load position bias 9S: Load control command 10: Load limiter 10a: Upper limit of load limiter 10b: Lower limit of load limiter 11: Low value selection circuit 12S: Opening / closing of steam control valve Command 13: Flow rate / opening stroke conversion circuit 14S: Steam control valve opening sensor signal 15: Sensor / opening stroke conversion circuit 16: Automatic calibration circuit 17S, 19S: External input 18: Maintenance tool for turbine control device 18a: Automatic Set value calculation circuit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−85303(JP,A) 特開 昭61−72804(JP,A) 特開 平3−37340(JP,A) 特開 昭63−83546(JP,A) 実開 平2−59240(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01D 17/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-3-85303 (JP, A) JP-A-61-72804 (JP, A) JP-A-3-37340 (JP, A) JP-A-63-83546 (JP, A) , A) Hikaru Hei 2-59240 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F01D 17/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】蒸気タービンへ流入する蒸気流量を蒸気加
減弁により調整しタービンの調速制御または発電機負荷
制御を行なうタービン制御装置において、この蒸気加減
弁のバルブストロークを零から上限値までの範囲で動作
させる弁操作手段と、この弁操作手段にともなう所定の
複数の弁開度位置のときの開度信号を検出し記憶する手
段と、これら複数点の開度信号から弁開度指令信号に対
する少なくとも加減弁のレンジ変換を行うためのレンジ
変換定数、加減弁位置の偏差に対応する速度制御ゲイ
ン、及び負荷に係る上下限値を含む蒸気加減弁開度スト
ロークに関わる設定値を算出する手段と、この算出した
設定値を新たな値として設定する手段とからなる自動校
正回路を具備することを特徴とするタービン制御装置。
A turbine control device for controlling the flow rate of steam flowing into a steam turbine by a steam control valve to control the speed of the turbine or to control the load on the generator, wherein the valve stroke of the steam control valve is adjusted from zero to an upper limit value. Means for operating within a range, means for detecting and storing opening signals at a plurality of predetermined valve opening positions associated with the valve operating means, and a valve opening command signal based on the opening signals at the plurality of points. range for performing range conversion of at least control valve for
Means for calculating a set value related to the steam control valve opening stroke including the conversion constant , the speed control gain corresponding to the deviation of the control valve position, and the upper and lower limit values related to the load, and the calculated set value as a new value. A turbine control device comprising an automatic calibration circuit comprising a setting unit.
【請求項2】蒸気タービンへ流入する蒸気流量を蒸気加
減弁により調整しタービンの調速制御または発電機負荷
制御を行なうタービン制御装置を点検、保守するタービ
ン制御装置用保守ツールにおいて、この蒸気加減弁のバ
ルブストロークを零から上限値までの範囲で動作させる
弁操作手段と、この弁操作手段にともなう所定の複数の
弁開度位置のときの開度信号を検出し記憶する手段と、
これら複数点の開度信号から弁開度指令信号に対する少
なくとも加減弁のレンジ変換を行うためのレンジ変換定
、加減弁位置の偏差に対応する速度制御ゲイン、及び
負荷に係る上下限値を含む蒸気加減弁開度ストロークに
関わる設定値を算出する手段と、これらの算出した設定
値を新たな値として設定する手段とからなる自動設定値
演算回路を具備することを特徴とするタービン制御装置
用保守ツール。
2. A turbine control device maintenance tool for inspecting and maintaining a turbine control device for controlling a turbine speed control or a generator load control by adjusting a flow rate of steam flowing into a steam turbine by a steam control valve. Valve operating means for operating the valve stroke of the valve in a range from zero to an upper limit value, means for detecting and storing opening signals at a plurality of predetermined valve opening positions associated with the valve operating means,
A range conversion constant for performing range conversion of at least the control valve from the opening signal at the plurality of points to the valve opening command signal.
Number , a speed control gain corresponding to the deviation of the control valve position, and means for calculating a set value related to the steam control valve opening stroke including upper and lower limit values related to the load, and these calculated set values as new values. A maintenance tool for a turbine control device, comprising: an automatic set value calculation circuit comprising a setting unit.
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