(57)【要約】【課題】発電所に実際に設置された調速装置の故障を模擬した模擬故障を発生させることができ、発電所の運転員に対し、模擬故障に対処させて、調速装置の故障原因を探り当てる技術を習得し、故障復旧技術の向上に役立てることができる蒸気タービン調速装置の訓練設備を提供する。【解決手段】模擬蒸気弁６４と、蒸気弁の開度の変化量を検出する差動トランスと同一の構造であって模擬蒸気弁の開度の変化量を検出する模擬差動トランス６１、６５と、蒸気弁を駆動する制御モータを模擬した模擬制御モータ６３、６８と、蒸気タービンと連動する発電機の出力を所定の許容値以内に制限するロードリミッタの機能を備えた模擬ロードリミッタ６７と、を有する蒸気タービン調速装置の訓練設備１において、模擬差動トランスと、模擬制御モータと、模擬ロードリミッタとの内から少なくともいずれか一つに対し模擬故障を発生させる模擬故障発生部１０を備える。【選択図】図１
2010096063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気弁を模擬した模擬蒸気弁と、前記蒸気弁の開度の変化量を検出する差動トランスと同一の構造であって前記模擬蒸気弁の開度の変化量を検出する模擬差動トランスと、前記蒸気弁を駆動する制御モータと同一の構造であって前記制御モータを模擬した模擬制御モータと、前記蒸気タービンと連動する発電機の出力を所定の許容値以内に制限するロードリミッタの機能を備えた模擬ロードリミッタと、を有する蒸気タービン調速装置の訓練設備において、
前記模擬差動トランスと、前記模擬制御モータと、前記模擬ロードリミッタとの内から少なくともいずれか一つに対し模擬故障を発生させる模擬故障発生部を備えることを特徴とする蒸気タービン調速装置の訓練設備。
【請求項２】
前記模擬故障発生部は、操作者の操作に応じ、前記模擬差動トランスと、前記模擬制御モータと、前記模擬ロードリミッタとの内の少なくともいずれか一つに対し前記模擬故障を発生させることを選択して指示する選択指示部を備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービン調速装置の訓練設備。
【請求項３】
前記模擬故障発生部は、電源から前記模擬差動トランスに給電する給電経路を開放し前記模擬差動トランスが断線する故障を模擬した模擬断線故障を発生させると共に、
前記選択指示部は、前記模擬断線故障を発生させることを選択して指示する模擬断線故障選択指示スイッチを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸気タービン調速装置の訓練設備。
【請求項４】
前記模擬故障発生部は、前記模擬制御モータに供給する電流値を制限する電流制限部に前記模擬制御モータを接続し前記模擬制御モータが故障したことを模擬した模擬制御モータ故障を発生させると共に、
前記選択指示部は、前記模擬制御モータ故障を発生させることを選択して指示する模擬制御モータ故障選択指示スイッチを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の蒸気タービン調速装置の訓練設備。
【請求項５】
前記模擬故障発生部は、前記模擬ロードリミッタの設定値を所定の値に降下させたロードリミッタ模擬故障を発生させるリミッタ設定値下降制御信号を生成するリミッタ設定値下降制御信号生成部を備え、該リミッタ設定値下降制御信号生成部は、前記模擬ロードリミッタに前記リミッタ設定値下降制御信号を送信すると共に、
前記選択指示部は、前記リミッタ設定値下降制御信号生成部に、前記リミッタ設定値下降制御信号を生成し該リミッタ設定値下降制御信号を前記模擬ロードリミッタに送信することを選択して指示するリミッタ設定値下降制御信号送信指示スイッチを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の蒸気タービン調速装置の訓練設備。
【請求項６】
前記リミッタ設定値下降制御信号は、前記模擬蒸気弁の開度を下降させる制御を行う開度下降制御信号であることを特徴とする請求項５に記載の蒸気タービン調速装置の訓練設備。
【請求項７】
前記模擬故障発生部は、前記模擬断線故障に基づいて取得可能な第１模擬故障情報と、前記模擬制御モータ故障に基づいて取得可能な第２模擬故障情報と、前記ロードリミッタ模擬故障に基づいて取得可能な第３模擬故障情報とを、それぞれ表示可能な表示部を備え、
前記第１模擬故障情報ないし前記第３模擬故障情報は、前記差動トランスの断線故障に基づいて取得可能な情報と、前記制御モータの故障に基づいて取得可能な情報と、前記ロードリミッタの故障に基づいて取得可能な情報とそれぞれ同一の情報であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の蒸気タービン調速装置の訓練設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、模擬差動トランスと、模擬制御モータと、模擬ロードリミッタと、を有する蒸気タービン調速装置の訓練設備を提供することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、形式及び容量の異なる各タービンのタービン下位制御装置の上位に設けられ、発電システム全体の高効率運用を支援するタービン運転支援装置が開示されている。特許文献１のタービン運転支援装置では、発電システムが備えるすべてのタービンの消費蒸気量が最小となる各タービンの設定値の組み合わせを探索し、探索結果をガイダンスとして表示することにより、発電システムの運転員の能力に左右されることなく、発電システム全体の高効率運用を図ることができる。
【特許文献１】特開平２−９１４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、例えば、火力発電所には、発電機と連動する蒸気タービンの回転速度を制御する調速装置が設置されている。調速装置は、蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気弁の開度を調整し、該蒸気タービンの回転速度を制御して発電機の出力を制御するものである。このため、火力発電所の運転時に、調速装置の故障が発生した場合には、発電機の出力が低下することを防止するために、運転員には、いち速く、調速装置の故障原因を探り当てる技術を持ち合わせていることが望まれている。そのため、調速装置の故障復旧技術を習得させるために、運転員に対し、定期的に教育や訓練を行っていた。
【０００４】
しかしながら、上述した運転員に対する教育や訓練については、例えば、調速装置の取扱説明書を用いることにより、机上での学習を行うことが主流であった。このため、机上での学習では、火力発電所に設置された実際の調速装置の運転時とは異なり、教育や訓練の内容が限られてしまうことから、調速装置の故障原因を探り当てる技術の習得の効果が十分であるとは言い難かった。
【０００５】
この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、発電所に実際に設置された調速装置の故障を模擬した模擬故障を発生させることができ、発電所の運転員に対し、模擬故障に対処させて、調速装置の故障原因を探り当てる技術を習得し、故障復旧技術の向上に役立てることができる蒸気タービン調速装置の訓練設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明に係る蒸気タービン調速装置の訓練設備は、蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気弁を模擬した模擬蒸気弁と、前記蒸気弁の開度の変化量を検出する差動トランスと同一の構造であって前記模擬蒸気弁の開度の変化量を検出する模擬差動トランスと、前記蒸気弁を駆動する制御モータと同一の構造であって前記制御モータを模擬した模擬制御モータと、前記蒸気タービンと連動する発電機の出力を所定の許容値以内に制限するロードリミッタの機能を備えた模擬ロードリミッタと、を有する蒸気タービン調速装置の訓練設備において、前記模擬差動トランスと、前記模擬制御モータと、前記模擬ロードリミッタとの内から少なくともいずれか一つに対し模擬故障を発生させる模擬故障発生部を備えることを特徴とする。
請求項１の発明に係る蒸気タービン調速装置の訓練設備によれば、模擬故障発生部が、模擬差動トランスと、模擬制御モータと、模擬ロードリミッタとの内から少なくとも一つに対し、模擬故障を発生させる。
そのため、蒸気タービン調速装置を備えた発電所の運転員に対し、模擬差動トランスと、模擬制御モータと、模擬ロードリミッタとの内の少なくとも一つに発生した模擬故障に対処させることにより、故障原因を探り当てる技術を習得させることができる。これにより、故障原因を探り当てる技術の習得を通じ、実際の調速装置の故障復旧技術の向上に役立てることができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記模擬故障発生部は、操作者の操作に応じ、前記模擬差動トランスと、前記模擬制御モータと、前記模擬ロードリミッタとの内の少なくともいずれか一つに対し前記模擬故障を発生させることを選択して指示する選択指示部を備えることを特徴とする。
請求項２の発明によれば、操作者の操作に応じ、選択指示部によって、模擬差動トランスと、模擬制御モータと、模擬ロードリミッタとの内の少なくともいずれか一つに対し、模擬故障を発生させることを選択して指示することにより、発電所に設置された実際の差動トランスの故障を模擬した故障、実際の制御モータ故障を模擬した故障、実際のロードリミッタの故障を模擬した故障の内から、任意の模擬故障を発生させることを選択することができる。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記模擬故障発生部は、電源から前記模擬差動トランスに給電する給電経路を開放し前記模擬差動トランスが断線する故障を模擬した模擬断線故障を発生させると共に、前記選択指示部は、前記模擬断線故障を発生させることを選択して指示する模擬断線故障選択指示スイッチを備えることを特徴とする。
請求項３の発明によれば、操作者が、模擬断線故障選択指示スイッチを操作することにより、模擬故障発生部が、電源から模擬差動トランスに給電する給電経路を開放するため、模擬差動トランスに電圧を印加することを停止させることができる。これにより、模擬差動トランスが断線した状態と同一の状態を作り出すことができ、模擬差動トランスが断線することを模擬した故障を発生させることができる。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記模擬故障発生部は、前記模擬制御モータに供給する電流値を制限する電流制限部に前記模擬制御モータを接続し前記模擬制御モータが故障したことを模擬した模擬制御モータ故障を発生させると共に、前記選択指示部は、前記模擬制御モータ故障を発生させることを選択して指示する模擬制御モータ故障選択指示スイッチを備えることを特徴とする。
請求項４の発明によれば、操作者が、模擬制御モータ故障選択指示スイッチを操作することにより、模擬故障発生部が、模擬制御モータに供給する電流値を制限する電流制限部に、模擬制御モータを接続するため、模擬制御モータが正常な状態の場合とは異なり、模擬制御モータの回転数が低下する状態を作り出すことができる。このため、模擬制御モータの回転数が低下することに伴って、模擬制御モータが故障することを模擬した状態を作り出すことができる。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記模擬故障発生部は、前記模擬ロードリミッタの設定値を所定の値に降下させたロードリミッタ模擬故障を発生させるリミッタ設定値下降制御信号を生成するリミッタ設定値下降制御信号生成部を備え、該リミッタ設定値下降制御信号生成部は、前記模擬ロードリミッタに前記リミッタ設定値下降制御信号を送信すると共に、前記選択指示部は、前記リミッタ設定値下降制御信号生成部に、前記リミッタ設定値下降制御信号を生成し該リミッタ設定値下降制御信号を前記模擬ロードリミッタに送信することを選択して指示するリミッタ設定値下降制御信号送信指示スイッチを備えることを特徴とする。
請求項５の発明によれば、操作者が、リミッタ設定値下降制御信号送信指示スイッチを操作することにより、リミッタ設定値下降制御生成部が、模擬ロードリミッタに、該模擬ロードリミッタの設定値を所定の値に降下させたロードリミッタ模擬故障を発生させるリミッタ設定値下降制御信号を送信するため、操作者が、任意のタイミングでリミッタ設定値下降制御信号送信指示スイッチを操作することにより、該任意のタイミングにおいて、模擬ロードリミッタが故障したことを模擬した状態を作り出すことができる。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５において、前記リミッタ設定値下降制御信号は、前記模擬蒸気弁の開度を下降させる制御を行う開度下降制御信号であることを特徴とする。
請求項６の発明によれば、リミッタ設定値下降制御信号は、模擬蒸気弁の開度を下降させる制御を行う開度下降制御信号であるため、該開度下降制御信号により、模擬ロードリミッタが、模擬蒸気弁を閉弁方向に絞り込む制御を行うことになる。このため、模擬蒸気弁を閉弁方向に絞り込む制御によって、発電所に設置された実際の蒸気タービンに供給する蒸気の流通路の径が狭まる状態を模擬することから、該蒸気の圧力が高くなる故障状態を模擬することができる。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記模擬故障発生部は、前記模擬断線故障に基づいて取得可能な第１模擬故障情報と、前記模擬制御モータ故障に基づいて取得可能な第２模擬故障情報と、前記ロードリミッタ模擬故障に基づいて取得可能な第３模擬故障情報とを、それぞれ表示可能な表示部を備え、前記第１模擬故障情報ないし前記第３模擬故障情報は、前記差動トランスの断線故障に基づいて取得可能な情報と、前記制御モータの故障に基づいて取得可能な情報と、前記ロードリミッタの故障に基づいて取得可能な情報とそれぞれ同一の情報であることを特徴とする。
請求項７の発明によれば、模擬故障発生部の表示部には、模擬断線故障に基づいて取得可能な第１模擬故障情報と、模擬制御モータ故障に基づいて取得可能な第２模擬故障情報と、ロードリミッタ模擬故障に基づいて取得可能な第３模擬故障情報とが、それぞれ表示可能であり、前記表示部に表示される前記第１模擬故障情報ないし前記第３模擬故障情報は、発電所に設置された実際の差動トランスの断線故障に基づいて取得可能な故障情報と、実際の制御モータの故障に基づいて取得可能な故障情報と、実際のロードリミッタの故障に基づいて取得可能な故障情報とそれぞれ同一の情報である。
このため、前記表示部には、発電所で故障が発生した場合に取得可能な故障情報を表示することが可能になり、発電所の運転員に対し、該表示部を通じて故障情報を把握させることにより、故障原因を探り当てる教育や訓練の効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の蒸気タービン調速装置の訓練設備によれば、模擬故障発生部が、模擬差動トランスと、模擬制御モータと、模擬ロードリミッタとの内から少なくとも一つに対し、模擬故障を発生させる。
そのため、蒸気タービン調速装置を備えた発電所の運転員に対し、模擬差動トランスと、模擬制御モータと、模擬ロードリミッタとの内の少なくとも一つに発生した模擬故障に対処させることにより、故障原因を探り当てる技術を習得させることができる。これにより、故障原因を探り当てる技術の習得を通じ、実際の調速装置の故障復旧技術の向上に役立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態を、図１ないし図４を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態の蒸気タービン調速装置の訓練設備１の概略構成図である。訓練設備１は、ＡＤＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）補助盤１０と、ＡＤＣ盤２０と、制御盤３０と、油圧ユニット４０と、模擬主蒸気止め弁５０と、制御装置６０とを備えている。
【００１５】
ＡＤＣ補助盤１０は、ＡＤＣ盤２０に接続されている。ＡＤＣ盤２０は、制御盤３０に接続されている。制御盤３０は、油圧ユニット４０に接続されている。油圧ユニット４０は、模擬主蒸気止め弁５０及び制御装置６０に接続されている。制御盤３０によって、油圧ユニット４０には、ポンプ起動制御信号が送信される。このポンプ起動制御信号に基づいて、油圧ユニット４０のポンプが起動し、油圧ユニット４０は、模擬主蒸気止め弁５０及び制御装置６０へ作動油を供給する。
【００１６】
制御装置６０は、第１模擬差動トランス６１と、同期装置６２と、第１模擬制御モータ６３と、模擬蒸気加減弁６４と、第２模擬差動トランス６５と、模擬補助パイロット弁６６と、模擬ロードリミッタ６７と、第２模擬制御モータ６８とを備えている。
【００１７】
第１模擬差動トランス６１は、同期装置６２に接続されている。同期装置６２には、第１模擬制御モータ６３及び模擬蒸気加減弁６４が接続されている。模擬蒸気加減弁６４の開閉に応じ、同期装置６２のスライド棒が上下動する。スライド棒が上下動することによる起電力の変化に伴って、第１模擬差動トランス６１は、模擬蒸気加減弁６４の開度が変化したことを検出している。なお、模擬蒸気加減弁６４は、火力発電所に設置された蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気加減弁を模擬したものである。本実施形態では、模擬蒸気加減弁６４は、本発明の模擬蒸気弁の一例である。
【００１８】
第１模擬差動トランス６１の一次側には、スイッチＳＷ１を介し、交流電圧ｖｄｄを供給することが可能である。スイッチＳＷ１は、後述する模擬断線故障を発生させるために設けられている。上記のＡＤＣ補助盤１０は、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、スイッチＳＷ１を開閉するために、該スイッチＳＷ１にスイッチ開閉制御信号を送信する。後述の模擬断線故障を発生させない際には、スイッチＳＷ１はオン状態（閉鎖状態）に制御され、第１模擬差動トランス６１に、交流電圧ｖｄｄが供給される。
【００１９】
第１模擬差動トランス６１の二次側には、スイッチＳＷ２を介し、制御盤３０が接続されている。スイッチＳＷ２は、上記のスイッチＳＷ１と同様に、後述する模擬断線故障を発生させるために設けられている。スイッチＳＷ２に対しても、スイッチＳＷ１と同様に、ＡＤＣ補助盤１０からスイッチ開閉制御信号が送信される。後述の模擬断線故障を発生させない際には、スイッチＳＷ２はオン状態（閉鎖状態）に制御される。これにより、第１模擬差動トランス６１の二次側から制御盤３０に対し、模擬蒸気加減弁６４の開度変化検出信号が送信される。
【００２０】
第１模擬制御モータ６３には、第１電流調整回路７０が接続されている。第１電流調整回路７０は、後述する模擬制御モータ故障を発生させるために設けられている。第１電流調整回路７０は、切替スイッチＳＷ３と、抵抗素子Ｒ１とを備えている。模擬制御モータ故障を発生させない際には、第１模擬制御モータ６３に、切替スイッチＳＷ３を通じ、電源ライン（図示せず。）から直流電圧が供給されている。このとき、第１模擬制御モータ６３は、上記のスライド棒を上下動させて、模擬蒸気加減弁６４の開度を変化させる。
【００２１】
加えて、模擬制御モータ故障を発生させない際には、電源ラインから第１模擬制御モータ６３に至る電流路に、抵抗素子Ｒ１の一端が第１電流制限側端子Ｔ１に接続されて開放された状態で、該抵抗素子Ｒ１の他端が並列接続されている。上記のＡＤＣ補助盤１０は、切替スイッチＳＷ３を第１電流制限側端子Ｔ１又は第１電流供給側端子Ｔ２に切替接続するために、上記のＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、前記切替スイッチＳＷ３にスイッチ切替信号を送信する。なお、抵抗素子Ｒ１は、本発明の電流制限部の一例である。
【００２２】
さらに、第２模擬差動トランス６５は、模擬補助パイロット弁６６に接続されている。模擬補助パイロット弁６６には、模擬ロードリミッタ６７及び模擬蒸気加減弁６４が接続されている。模擬補助パイロット弁６６においても、上記の同期装置６２と同様に、模擬蒸気加減弁６４の開閉に応じ、スライド棒が上下動する。このため、上記の第１模擬差動トランス６１と同様に、第２模擬差動トランス６５は、模擬蒸気加減弁６４の開度が変化したことを検出している。なお、第１模擬差動トランス６１及び第２模擬差動トランス６５は、火力発電所に設置された蒸気加減弁の開度の変化量を検出する差動トランスと同一の構造であって模擬蒸気加減弁６４の開度の変化量を検出するものである。
【００２３】
第２模擬差動トランス６５の一次側には、スイッチＳＷ４を介し、交流電圧ｖｄｄを供給することが可能である。スイッチＳＷ４は、上記のスイッチＳＷ１と同様に、模擬断線故障を発生させるために設けられている。スイッチＳＷ４には、スイッチＳＷ１と同様に、スイッチ開閉制御信号が送信される。模擬断線故障を発生させない際には、スイッチＳＷ１と同様に、スイッチＳＷ４はオン状態（閉鎖状態）に制御される。これにより、第２模擬差動トランス６５には、交流電圧ｖｄｄが供給される。
【００２４】
第２模擬差動トランス６５の二次側には、スイッチＳＷ５を介し、制御盤３０が接続されている。スイッチＳＷ５は、上記のスイッチＳＷ４と同様に、後述する模擬断線故障を発生させるために設けられている。スイッチＳＷ５に対しても、スイッチＳＷ４と同様に、ＡＤＣ補助盤１０からスイッチ開閉制御信号が送信される。後述の模擬断線故障を発生させない際には、スイッチＳＷ５はオン状態（閉鎖状態）に制御される。これにより、第２模擬差動トランス６５の二次側から制御盤３０に対し、上記の模擬補助パイロット弁６６の開度変化検出信号が送信される。
【００２５】
第２模擬制御モータ６８には、第２電流調整回路７５が接続されている。第２電流調整回路７５は、上記の第１電流調整回路７０と同様に、模擬制御モータ故障を発生させるために設けられている。第２電流調整回路７５は、切替スイッチＳＷ６と、抵抗素子Ｒ２とを備えている。模擬制御モータ故障を発生させない際には、第２模擬制御モータ６８には、切替スイッチＳＷ６を通じ、上記の直流電圧が供給されている。このとき、第２模擬制御モータ６８は、模擬ロードリミッタ６７の作動油量を変化させる。その後、模擬ロードリミッタ６７は、模擬補助パイロット弁６６に対し、該模擬補助パイロット弁６６の駆動信号を送信する。模擬ロードリミッタ６７は、前記駆動信号の設定値に制限を加え、該設定値が正常範囲に収まるようにしている。前記駆動信号により、模擬補助パイロット弁６６のスライド棒が上下動し、模擬蒸気加減弁６４の開度を変化させる。第１模擬制御モータ６３及び第２模擬制御モータ６８は、火力発電所に設置された蒸気加減弁を駆動する制御モータと同一の構造であって該制御モータを模擬したものである。
【００２６】
模擬制御モータ故障を発生させない際には、電源ラインから第２模擬制御モータ６８に至る電流路に、抵抗素子Ｒ２の一端が第２電流制限側端子Ｔ３に接続されて開放された状態で、該抵抗素子Ｒ２の他端が並列接続されている。上記のＡＤＣ補助盤１０は、切替スイッチＳＷ６を第２電流制限側端子Ｔ３又は第２電流供給側端子Ｔ４に切替接続するために、上記のＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、前記切替スイッチＳＷ６にスイッチ切替信号を送信する。なお、抵抗素子Ｒ２は、本発明の電流制限部の一例である。
【００２７】
また、第２模擬制御モータ６８には、制御盤３０が接続されている。後述するロードリミッタ模擬故障を発生させる際には、制御盤３０によって、第２模擬制御モータ６８に対し、上述した駆動信号の設定値を下限設定値を下回る値に設定する第１リミッタ設定値下降制御信号や、駆動信号の設定値を下限設定値よりもわずかに高い値に設定する第２リミッタ設定値下降制御信号が送信される。
【００２８】
上記の制御装置６０には、増速機８０が接続されている。増速機８０は、電動機８１に接続されている。制御盤３０は、上記模擬蒸気加減弁６４の開度変化検出信号に基づいて、回転数制御信号の設定値を計算する。その後、制御盤３０は、回転数制御信号を、電動機８１に送信する。増速機８０は、一定の比率により、電動機８１の回転数を増加させる。上記の模擬ロードリミッタ６７は、回転数制御信号の設定値に制限を加え、該設定値が正常範囲に収まるようにしている。制御盤３０は、増速機８０から、増加させた回転数を含む増速機動作信号を受信する。制御盤３０は、増速機動作信号及び同期装置６２のスライド棒が上下動する変位量に対応する上述の模擬蒸気加減弁６４の開度変化検出信号を用い、該制御盤３０に記憶された発電機出力計算プログラムにより、火力発電所に設置された発電機の出力に相当する予測発電機出力を計算する。予測発電機出力の値は、火力発電所に設置された発電機の出力に合わせて事前に設定した値（所定の許容値以内）になるようにしている。
【００２９】
図２は、ＡＤＣ補助盤１０の外観図である。ＡＤＣ補助盤１０は、モニタテレビ１１と、警報表示部１２と、メータ１３Ａ〜１３Ｆと、模擬故障選択指示部１４とを備えている。ＡＤＣ補助盤１０は、本発明の模擬故障発生部の一例であり、警報表示部１２及びメータ１３Ａ〜１３Ｆは、本発明の表示部の一例である。
【００３０】
モニタテレビ１１は、テレビカメラから送信された画像データを受信する。テレビカメラは、制御盤３０、油圧ユニット４０、模擬主蒸気止め弁５０、制御装置６０、増速機８０、電動機８１が配置された位置の周辺を撮影する。このため、上記の画像データに基づいて、モニタテレビ１１には、制御盤３０等が配置された位置の周辺の画像が表示される。
【００３１】
図３に示すように、警報表示部１２には、３つの小窓１２Ａ〜１２Ｃが設けられている。各小窓１２Ａ〜１２Ｃには、警報内容の文字がそれぞれ刻印されている。小窓１２Ａには、「ＡＤＣ異常」の文字が刻印され、小窓１２Ｂには、「余裕値小」の文字が刻印されている。小窓１２Ｃには、警報表示部１２によって表示する警報内容を増設することが可能であることを示す「予備」の文字が刻印されている。各小窓１２Ａ〜１２Ｃの裏面には、ＬＥＤランプが配置されている。後述するように、模擬断線故障等を発生させた場合には、模擬故障の内容に応じ、ＬＥＤランプによって小窓１２Ａ、１２Ｂが点灯すると共に、ブザー音によって模擬故障が発生したことを報知する。
【００３２】
各メータ１３Ａ〜１３Ｆには、訓練設備１の作動状況が表示される。メータ１３Ａは、ＡＤＣ盤２０を介し、制御盤３０によって送信される上記の予測発電機出力の計算結果を含む表示制御信号に基づいて、該制御盤３０が計算した予測発電機出力の値を表示する。
【００３３】
制御盤３０は、上記の模擬蒸気加減弁６４の開度変化検出信号に含まれる情報を用い、該制御盤３０に記憶された主蒸気流量計算プログラムによって、火力発電所に設置された蒸気タービンに供給される主蒸気量に合わせて事前に設定した予測主蒸気流量を計算する。メータ１３Ｂは、ＡＤＣ盤２０を介し、制御盤３０によって送信される予測主蒸気流量の計算結果を含む表示制御信号に基づいて、予測主蒸気流量の値を表示する。
【００３４】
制御盤３０は、上記の予測主蒸気流量を計算することに加えて、該制御盤３０に記憶された主蒸気圧力計算プログラムによって、主蒸気の予測圧力値を計算する。メータ１３Ｃは、ＡＤＣ盤２０を介し、制御盤３０によって送信される主蒸気の予測圧力値を含む表示制御信号に基づいて、主蒸気の予測圧力値を表示する。
【００３５】
さらに、制御盤３０は、上記の増速機動作信号に含まれる回転数の情報を用い、該制御盤３０に記憶された発電機回転数計算プログラムによって、火力発電所に設置された発電機の回転数に合わせて事前に設定した予測回転数を計算する。メータ１３Ｄは、ＡＤＣ盤２０を介し、制御盤３０によって送信される発電機の予測回転数の値を含む表示制御信号に基づいて、発電機の予測回転数の値を表示する。
【００３６】
また、制御盤３０は、上記の模擬補助パイロット弁６６の開度変化検出信号に含まれる情報を用い、該制御盤３０に記憶された模擬補助パイロット弁開度計算プログラムによって、模擬補助パイロット弁６６の開度を計算する。メータ１３Ｅは、ＡＤＣ盤２０を介し、制御盤３０によって送信された模擬補助パイロット弁６６の開度の値を含む表示制御信号に基づいて、模擬補助パイロット弁６６の開度を表示する。
【００３７】
制御盤３０には、模擬補助パイロット弁６６の開度の値に対応させて、模擬ロードリミッタ６７の開度の値が記憶されている。制御盤３０は、模擬ロードリミッタ６７の開度の値を含む表示制御信号を、ＡＤＣ盤２０を介し、ＡＤＣ補助盤１０に送信する。メータ１３Ｆは、該表示制御信号に基づいて、模擬ロードリミッタ６７の開度を表示する。
【００３８】
図４には、上記の模擬故障選択指示部１４に設けられた各種スイッチの配置を示した。模擬故障選択指示部１４は、本発明の選択指示部の一例である。模擬故障選択指示部１４は、第１模擬制御モータ故障選択指示スイッチＳＷ１４Ａと、模擬断線故障第１選択指示スイッチＳＷ１４Ｂと、模擬断線故障第２選択指示スイッチＳＷ１４Ｃと、第２模擬制御モータ故障選択指示スイッチＳＷ１４Ｄと、リミッタ設定値下降制御信号送信指示スイッチＳＷ１４Ｅと、模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆと、リミッタ設定値下降制御信号送信指示確認スイッチＳＷ１４Ｇと、模擬断線故障第３選択指示スイッチＳＷ１４Ｈと、模擬断線故障第４選択指示スイッチＳＷ１４Ｉとを備えている。スイッチＳＷ１４Ａ〜ＳＷ１４Ｅ及びスイッチＳＷ１４Ｈ、ＳＷ１４Ｉは、スナップスイッチによって構成されている。スイッチＳＷ１４Ｆ、ＳＷ１４Ｇは、押ボタンスイッチによって構成されている。
【００３９】
次に、本実施形態の訓練設備１の制御方法を説明する。訓練設備１では、以下に説明するように、火力発電所に設置された蒸気タービン調速装置の故障を想定し、該火力発電所において起こり得る４種類の故障を模擬することができる。訓練設備１の操作者は、４種類の模擬故障の内からいずれかの模擬故障を任意に発生させ、該訓練設備１を用い、火力発電所の運転員（訓練員）に対し、発生した模擬故障の原因を探り当てる訓練を行う。
【００４０】
第１の模擬故障として、各模擬制御モータ６３、６８が故障することを模擬した模擬制御モータ故障を発生させる場合について説明する。第１模擬制御モータ６３に対する模擬制御モータ故障を発生させる際には、操作者は、模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆを押し操作することにより、該スイッチＳＷ１４Ｆをオン状態にした後、上記の第１模擬制御モータ故障選択指示スイッチＳＷ１４Ａをオン状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０は、ＡＤＣ盤２０を介し、上記の切替スイッチＳＷ３を第１電流制限側端子Ｔ１（図１参照。）に接続することを指示するスイッチ切替信号を、該切替スイッチＳＷ３に送信する。
【００４１】
切替スイッチＳＷ３が、第１電流制限側端子Ｔ１に接続されると、該スイッチＳＷ３が第１電流供給側端子Ｔ２に接続されている場合に比べて、抵抗素子Ｒ１により、第１模擬制御モータ６３へ通電させる電流値が制限される。このため、第１模擬制御モータ６３の回転数が低下する。これにより、同期装置６２の作動油量が減少する。その結果として、模擬蒸気加減弁６４が閉弁方向に絞り込まれ、該模擬蒸気加減弁６４の開度が下降する。
【００４２】
その後、制御盤３０は、第１模擬差動トランス６１によって送信される模擬蒸気加減弁６４の開度変化検出信号を受信し、模擬蒸気加減弁６４の開度が低下したことを検知する。続いて、制御盤３０は、ＡＤＣ盤２０を介し、開度低下検知信号を、ＡＤＣ補助盤１０に送信する。
【００４３】
ＡＤＣ補助盤１０が、開度低下検知信号を受信すると、「ＡＤＣ異常」の文字が刻印された上記の小窓１２Ａが点灯すると共に、ＡＤＣ補助盤１０はブザー音を発する。訓練員は、小窓１２Ａの点灯表示やＡＤＣ盤２０のランプの点灯表示等に基づいて、訓練設備１における模擬故障発生箇所（ここでは、第１模擬制御モータ６３）を特定する。なお、第１模擬制御モータ６３に対して模擬制御モータ故障を発生させた状態を解除する場合には、操作者が、模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆをオフ状態にすると共に、第１模擬制御モータ故障選択指示スイッチＳＷ１４Ａをオフ状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０が、ＡＤＣ盤２０を介し、切替スイッチＳＷ３に対し、該切替スイッチＳＷ３を第１電流供給側端子Ｔ２（図１参照。）に接続することを指示するスイッチ切替信号を送信する。
【００４４】
小窓１２Ａの点灯表示により、訓練員に通知する「ＡＤＣ異常」は、本発明の第２模擬故障情報の一例である。火力発電所に設置された操作盤においても、小窓１２Ａと同様な警報表示部が設けられている。火力発電所に設置された上記の制御モータが故障した場合には、前記操作盤の警報表示部が点灯すると共に、該操作盤はブザー音を発する。
【００４５】
一方、第２模擬制御モータ６８に対する模擬制御モータ故障を発生させる際には、操作者は、上記の第１模擬制御モータ故障選択指示スイッチＳＷ１４Ａに代えて、第２模擬制御モータ故障選択指示スイッチＳＷ１４Ｄをオン状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０は、ＡＤＣ盤２０を介し、上記の切替スイッチＳＷ６を第２電流制限側端子Ｔ３（図１参照。）に接続することを指示するスイッチ切替信号を、該切替スイッチＳＷ６に送信する。
【００４６】
切替スイッチＳＷ６が、第２電流制限側端子Ｔ３に接続されると、上述した切替スイッチＳＷ３を第１電流制限側端子Ｔ１に接続した場合と同様に、第２模擬制御モータ６８の回転数が低下する。これにより、模擬ロードリミッタ６７の作動油量及び模擬補助パイロット弁６６の作動油量がそれぞれ減少する。その結果として、模擬蒸気加減弁６４が閉弁方向に絞り込まれ、該模擬蒸気加減弁６４の開度が下降する。
【００４７】
その後、制御盤３０は、第２模擬差動トランス６５によって送信される模擬補助パイロット弁６６の開度変化検出信号を受信し、模擬補助パイロット弁６４の開度が低下したことを検知する。続いて、制御盤３０は、ＡＤＣ盤２０を介し、開度低下検知信号を、ＡＤＣ補助盤１０に送信する。
【００４８】
ＡＤＣ補助盤１０は、上記の小窓１２Ａに代えて、「余裕値小」の文字が刻印された小窓１２Ｂを点灯させる。訓練員は、小窓１２Ｂの点灯表示やＡＤＣ盤２０のランプの点灯表示等に基づいて、訓練設備１における模擬故障発生箇所（ここでは、第２模擬制御モータ６８）を特定する。なお、第２模擬制御モータ６８に対して模擬制御モータ故障を発生させた状態を解除する場合には、操作者が、模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆをオフ状態にすると共に、第２模擬制御モータ故障選択指示スイッチＳＷ１４Ｄをオフ状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０が、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、切替スイッチＳＷ６に対し、該切替スイッチＳＷ６を第２電流供給側端子Ｔ４（図１参照。）に接続することを指示するスイッチ切替信号を送信する。
【００４９】
小窓１２Ｂの点灯表示により、訓練員に通知する「余裕値小」は、本発明の第２模擬故障情報の一例である。上記の小窓１２Ａと同様に、小窓１２Ｂと同様な警報表示部についても、火力発電所に設置された操作盤に設けられている。火力発電所に設置された上記の制御モータが故障した場合には、前記操作盤の警報表示部が点灯すると共に、該操作盤はブザー音を発する。
【００５０】
続いて、第２の模擬故障として、各模擬差動トランス６１、６５が断線する故障を模擬した模擬断線故障を発生させる場合について説明する。第１模擬差動トランス６１の一次側の模擬断線故障を発生させる際には、模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆを押し操作することにより、該スイッチＳＷ１４Ｆをオン状態にした後、上記の模擬断線故障第１選択指示スイッチＳＷ１４Ｂをオン状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０は、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、上記のスイッチＳＷ１をオフ状態（開放状態）に制御するスイッチ開放信号を、該スイッチＳＷ１に送信する。
【００５１】
スイッチＳＷ１が開放状態になると、第１模擬差動トランス６１に対する給電経路が開放される。このため、第１模擬差動トランス６１の一次側に交流電圧ｖｄｄを供給することが停止され、第１模擬差動トランス６１の一次側が断線したときと同様な状態を作り出す。これにより、第１模擬差動トランス６１は、上記の模擬蒸気加減弁６４の開度の変化を検出することができなる。その結果として、制御盤３０は、模擬蒸気加減弁６４の開度変化検出信号を受信することができなくなる。
【００５２】
制御盤３０は、上記の開度変化検出信号が受信できなくなることに伴って、第１模擬差動トランス６１が断線したことを検出する。その後、制御盤３０は、第１模擬差動トランス故障発生信号を、ＡＤＣ盤２０に送信する。
【００５３】
ＡＤＣ盤２０が、第１模擬差動トランス故障発生信号を受信すると、該ＡＤＣ盤２０の基板に実装されたランプを点灯させる。訓練員は、前記ランプの点灯表示に基づいて、訓練設備１における模擬故障発生箇所（ここでは、第１模擬差動トランス６１）を特定する。なお、第１模擬差動トランス６１の一次側に模擬断線故障を発生させた状態を解除する場合には、操作者が、模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆをオフ状態にすると共に、模擬断線故障第１選択指示スイッチＳＷ１４Ｂをオフ状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０が、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、スイッチＳＷ１に対し、該スイッチＳＷ１をオン状態（閉鎖状態）に制御するスイッチ閉鎖信号を送信する。
【００５４】
なお、火力発電所には、ＡＤＣ盤２０と同様に、故障内容に応じてランプ表示を行うＡＤＣ盤が設けられている。火力発電所に設置された上記の差動トランスの一次側に断線故障が発生した場合には、該火力発電所に設置されたＡＤＣ盤の基板に実装されたランプが点灯すると共に、該ＡＤＣ盤はブザー音を発する。ここでは、差動トランスの一次側に断線故障が発生した場合に、火力発電所に設定されたＡＤＣ盤の基板に実装されたランプが点灯することを例示したが、火力発電所に設定されたＡＤＣ盤では、該ＡＤＣ盤の警報表示部に、上記の断線故障に対応させた故障内容を表示することもある。
【００５５】
一方、第１模擬差動トランス６１の二次側の模擬断線故障を発生させる際には、操作者は、上記の模擬断線故障第１選択指示スイッチＳＷ１４Ｂに代えて、模擬断線故障第２選択指示スイッチＳＷ１４Ｃをオン状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０は、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、上記のスイッチＳＷ２をオフ状態（開放状態）に制御するスイッチ開放信号を、該スイッチＳＷ２に送信する。
【００５６】
スイッチＳＷ２が開放状態になると、第１模擬差動トランス６１の二次側と制御盤３０との間が開放される。これにより、第１模擬差動トランス６１の二次側が断線したときと同様な状態を作り出す。このため、制御盤３０は、模擬蒸気加減弁６４の開度変化検出信号を受信することができなくなる。
【００５７】
制御盤３０は、上記の開度変化検出信号が受信できなくなることに伴って、第１模擬差動トランス６１が断線したことを検出する。その後、制御盤３０は、第１模擬差動トランス故障発生信号を、ＡＤＣ盤２０に送信する。
【００５８】
ＡＤＣ盤２０が、第１模擬差動トランス故障発生信号を受信すると、該ＡＤＣ盤２０の基板に実装されたランプを点灯させる。訓練員は、前記ランプの点灯表示に基づいて、訓練設備１における模擬故障発生箇所（ここでは、第１模擬差動トランス６１）を特定する。なお、第１模擬差動トランス６１の二次側に模擬断線故障を発生させた状態を解除する場合には、操作者が、模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆをオフ状態にすると共に、模擬断線故障第２選択指示スイッチＳＷ１４Ｃをオフ状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０が、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、スイッチＳＷ２に対し、該スイッチＳＷ２をオン状態（閉鎖状態）に制御するスイッチ閉鎖信号を送信する。訓練設備１のＡＤＣ盤２０と同様に、火力発電所に設置された上記の差動トランスの二次側に断線故障が発生した場合には、該火力発電所に設置されたＡＤＣ盤の基板に実装されたランプが点灯すると共に、該ＡＤＣ盤はブザー音を発する。
【００５９】
また、第２模擬差動トランス６５の一次側の模擬断線故障を発生させる際には、上記の模擬断線故障第１選択指示スイッチＳＷ１４Ｂに代えて、模擬断線故障第３選択指示スイッチＳＷ１４Ｈをオン状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０は、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、上記のスイッチＳＷ４をオフ状態（開放状態）に制御するスイッチ開放信号を、該スイッチＳＷ４に送信する。
【００６０】
スイッチＳＷ４を開放状態にすることにより、上述した第１模擬差動トランス６１に対する給電経路が開放された場合と同様に、第２模擬差動トランス６５の一次側が断線したときと同様な状態を作り出す。これにより、第２模擬差動トランス６５は、上記の模擬補助パイロット弁６６の開度の変化を検出することができなる。その結果として、制御盤３０は、模擬補助パイロット弁６６の開度変化検出信号を受信することができなくなる。
【００６１】
制御盤３０は、模擬補助パイロット弁６６の開度変化検出信号が受信できなくなることに伴って、第２模擬差動トランス６５が断線したことを検出する。その後、制御盤３０は、第２模擬差動トランス故障発生信号を、ＡＤＣ盤２０を介し、ＡＤＣ補助盤１０に送信する。
【００６２】
ＡＤＣ補助盤１０が、第２模擬差動トランス故障発生信号を受信すると、「ＡＤＣ異常」の文字が刻印された上記の小窓１２Ａが点灯すると共に、ＡＤＣ補助盤１０はブザー音を発する。訓練員は、小窓１２Ａの点灯表示やＡＤＣ盤２０のランプの点灯表示等に基づいて、訓練設備１における模擬故障発生箇所（ここでは、第２模擬差動トランス６５）を特定する。なお、第２模擬差動トランス６５の一次側に模擬断線故障を発生させた状態を解除する場合には、操作者が、模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆをオフ状態にすると共に、模擬断線故障第３選択指示スイッチＳＷ１４Ｈをオフ状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０が、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、スイッチＳＷ４に対し、該スイッチＳＷ４をオン状態（閉鎖状態）に制御するスイッチ閉鎖信号を送信する。小窓１２Ａの点灯表示により訓練員に通知する「ＡＤＣ異常」は、本発明の第１模擬故障情報の一例である。
【００６３】
一方、第２模擬差動トランス６５の二次側の模擬断線故障を発生させる際には、第２模擬差動トランス６５の一次側の模擬断線故障を発生させる場合とは異なり、操作者は、上記の模擬断線故障第３選択指示スイッチＳＷ１４Ｈに代えて、模擬断線故障第４選択スイッチＳＷ１４Ｉをオン状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０は、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、上記のスイッチＳＷ５をオフ状態（開放状態）に制御するスイッチ開放信号を、該スイッチＳＷ５に送信する。
【００６４】
スイッチＳＷ５が開放状態になると、第２模擬差動トランス６５の二次側と制御盤３０との間が開放される。これにより、第２模擬差動トランス６５の二次側が断線したときと同様な状態を作り出す。したがって、制御盤３０は、模擬補助パイロット弁６６の開度変化検出信号を受信することができなくなる。このため、上述した第２模擬差動トランス６５の一次側の模擬断線故障を発生させる場合と同様に、制御盤３０は、第２模擬差動トランス故障発生信号を、ＡＤＣ盤２０を介し、ＡＤＣ補助盤１０に送信する。
【００６５】
その後、ＡＤＣ補助盤１０は、上述した第２模擬差動トランス６５の一次側の模擬断線故障を発生させる場合と同様に、「ＡＤＣ異常」の文字が刻印された上記の小窓１２Ａを点灯させると共に、ＡＤＣ補助盤１０はブザー音を発する。なお、第２模擬差動トランス６５の二次側に模擬断線故障を発生させた状態を解除する場合には、操作者が、模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆをオフ状態にすると共に、模擬断線故障第４選択スイッチＳＷ１４Ｉをオフ状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０が、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、スイッチＳＷ５に対し、該スイッチＳＷ５をオン状態（閉鎖状態）に制御するスイッチ閉鎖信号を送信する。
【００６６】
加えて、第３及び第４の模擬故障として、模擬ロードリミッタ６７の設定値を強制的に所定の値へ下降させるロードリミッタ模擬故障を発生させる場合について説明する。まず、第３の模擬故障として、上記の模擬補助パイロット弁６６の駆動信号の設定値が下限設定値を下回る第１ロードリミッタ模擬故障を発生させる場合について説明する。第１ロードリミッタ模擬故障を発生させる際には、操作者は、リミッタ設定値下降制御信号送信指示確認スイッチＳＷ１４Ｇに対する押し操作により、該スイッチＳＷ１４Ｇを動作状態にした後に、リミッタ設定値下降制御信号送信指示スイッチＳＷ１４Ｅをオン状態に切り替える。これにより、ＡＤＣ補助盤１０が備えるワンショットパルス発生回路（図示せず。）は、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、第２模擬制御モータ６８に対し、第１リミッタ設定値下降制御信号を送信する。ここでは、第１リミッタ設定値下降制御信号の設定値が、上記の模擬補助パイロット弁６６の駆動信号の下限設定値を下回る値に設定されている。第１リミッタ設定値下降制御信号は、本発明の開度下降制御信号の一例であり、ワンショットパルス発生回路は、本発明のリミッタ設定値下降制御信号生成部の一例である。
【００６７】
第１リミッタ設定値下降制御信号により、第２模擬制御モータ６８は、模擬ロードリミッタ６７の作動油量を変化させ、模擬ロードリミッタ６７は、模擬補助パイロット弁６６に対し、該模擬補助パイロット弁６６の駆動信号を送信する。その後、模擬補助パイロット弁６６は、該駆動信号に基づいて、模擬蒸気加減弁６４の開度を急激に下降させる。その結果として、模擬蒸気加減弁６４が、閉弁方向に急激に絞り込まれる。これにより、火力発電所において、蒸気タービンに供給される主蒸気の流通路の径が狭まる状態を模擬し、主蒸気圧力が急激に上昇することを模擬した状態を作り出す。
【００６８】
制御盤３０は、上記の模擬蒸気加減弁６４の開度変化検出信号を受信し、上記の主蒸気圧力計算プログラムによって、主蒸気の予測圧力値を計算する。その結果として、制御盤３０は、主蒸気の予測圧力値が急激に上昇したことを検知する。続いて、制御盤３０は、上記の表示制御信号（主蒸気の予測圧力値の計算結果を含む。）を、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、ＡＤＣ補助盤１０に送信する。
【００６９】
ＡＤＣ補助盤１０が、表示制御信号を受信すると、上記のメータ１３Ｃの指針が急激に高圧側に振れて、主蒸気の予測圧力値が急激に上昇すると共に、該予測圧力値が所定の圧力値（安全弁動作開始圧力値）を上回ったときに、蒸気タービンの非常停止時に作動する安全弁が発する音の模擬音を発生させる。訓練員は、メータ１３Ｃの指針が示す予測圧力値や模擬音に基づいて、訓練設備１における模擬発生箇所（ここでは、模擬ロードリミッタ６７）を特定する。なお、第１ロードリミッタ模擬故障を解除する場合には、操作者が、リミッタ設定値下降制御信号送信指示スイッチＳＷ１４Ｅをオフ状態に切り替える。これにより、上記のワンショットパルス発生回路が、動作復帰信号を、第２模擬制御モータ６８に送信する。第２模擬制御モータ６８が動作復帰信号を受信することにより、上述した駆動信号の下限設定値が正常範囲に収まるように制御する状態に戻る。
【００７０】
なお、メータ１３Ｃによって訓練員に通知される主蒸気の予測圧力値は、本発明の第３模擬故障情報の一例である。火力発電所に設置された操作盤には、メータ１３Ｃと同様に、蒸気タービンに供給される主蒸気の圧力値を示すメータが設けられている。上述した第１ロードリミッタ模擬故障と同様な故障が、火力発電所に設置されたロードリミッタに生じた場合には、主蒸気の圧力値を示すメータの指針が急激に高圧側に振れると共に、該主蒸気の圧力値が所定の圧力値（安全弁動作開始圧力値）を上回ったときに、安全弁の作動音が生じる。
【００７１】
次に、上述した第１ロードリミッタ模擬故障とは異なり、模擬補助パイロット弁６６の駆動信号の設定値が下限設定値よりもわずかに高い値に設定された第２ロードリミッタ模擬故障を発生させる場合について説明する。第２ロードリミッタ模擬故障を発生させる際には、操作者は、リミッタ設定値下降制御信号送信指示確認スイッチＳＷ１４Ｇに対する押し操作により、該スイッチＳＷ１４Ｇを抑え状態にした後に、リミッタ設定値下降制御信号送信指示スイッチＳＷ１４Ｅをオン状態に切り替える。これにより、上記のワンショットパルス発生回路は、ＡＤＣ盤２０及び制御盤３０を介し、第２模擬制御モータ６８に対し、第２リミッタ設定値下降制御信号を送信する。ここでは、第２リミッタ設定値下降制御信号の設定値が、上記の下限設定値よりもわずかに高い値に設定されている。第２リミッタ設定値下降制御信号は、本発明の開度下降制御信号の一例である。
【００７２】
第２リミッタ設定値下降制御信号により、第２模擬制御モータ６８は、模擬ロードリミッタ６７の作動油量を変化させ、模擬ロードリミッタ６７は、模擬補助パイロット弁６６に対し、該模擬補助パイロット弁６６の駆動信号を送信する。その後、模擬補助パイロット弁６６は、該駆動信号に基づいて、上述した第１ロードリミッタ模擬故障の場合よりも緩やかな速度で模擬蒸気加減弁６４の開度を下降させる。その結果として、模擬蒸気加減弁６４が、閉弁方向に絞り込まれる。これにより、火力発電所において、主蒸気圧力が徐々に上昇することを模擬した状態を作り出す。
【００７３】
上述した第１ロードリミッタ模擬故障の場合と同様に、制御盤３０は、主蒸気の予測圧力値を計算する。その結果として、制御盤３０は、主蒸気の予測圧力値が徐々に上昇していることを検知する。続いて、第１ロードリミッタ模擬故障の場合と同様に、制御盤３０は、上記の表示制御信号を、ＡＤＣ補助盤１０に送信する。
【００７４】
ＡＤＣ補助盤１０が、表示制御信号を受信すると、上記のメータ１３Ｃの指針が徐々に高圧側に振れて、主蒸気の予測圧力値が徐々に上昇する。訓練員は、メータ１３Ｃの指針が示す予測圧力値に基づいて、訓練設備１における模擬発生箇所（ここでは、模擬ロードリミッタ６７）を特定する。なお、第２ロードリミッタ模擬故障を解除する場合には、上述した第１ロードリミッタ模擬故障を解除する場合と同様に、操作者が、リミッタ設定値下降制御信号送信指示スイッチＳＷ１４Ｅをオフ状態に切り替える。これにより、第１ロードリミッタ模擬故障を解除する場合と同様に、上述した駆動信号の設定値が正常範囲に収まるように制御する状態に戻る。このため、予測発電機出力の値が、所定の許容値以内になるように制御される。
【００７５】
なお、上述した第２ロードリミッタ模擬故障と同様な故障が、火力発電所に設置されたロードリミッタに生じた場合には、火力発電所に設置された操作盤における主蒸気の圧力値を示すメータの指針が徐々に高圧側に振れる。
【００７６】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態の訓練設備１では、ＡＤＣ補助盤１０が、各模擬差動トランス６１、６５と、各模擬制御モータ６３、６８と、模擬ロードリミッタ６７との内から少なくとも一つに対し、模擬故障を発生させることが可能である。
そのため、蒸気タービン調速装置を備えた発電所の運転員（訓練員）に対し、各模擬差動トランス６１、６５と、各模擬制御モータ６３、６８と、模擬ロードリミッタ６７との内の少なくとも一つに発生した模擬故障に対処させることにより、故障原因を探り当てる技術を習得させることができる。これにより、故障原因を探り当てる技術の習得を通じ、実際の調速装置の故障復旧技術の向上に役立てることができる。
【００７７】
また、操作者の操作に応じ、模擬故障選択指示部１４によって、各模擬差動トランス６１、６５と、各模擬制御モータ６３、６８と、模擬ロードリミッタ６７との内から少なくとも一つに対し、模擬故障を発生させることを選択して指示することにより、火力発電所に設置された実際の差動トランスの故障を模擬した故障、実際の制御モータ故障を模擬した故障、実施のロードリミッタの故障を模擬した故障の内から、任意の模擬故障を発生させることを選択することができる。
【００７８】
さらに、操作者が、模擬断線故障第１選択指示スイッチ１４Ｂ及び模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆを操作することにより、交流電源から第１模擬差動トランス６１に対する給電経路が開放されるため、第１模擬差動トランス６１に交流電圧ｖｄｄを供給することを停止させることができる。これにより、第１模擬差動トランス６１が断線した状態と同一の状態を作り出すことができ、第１模擬差動トランス６１が断線することを模擬した故障を発生させることができる。
一方、操作者が、模擬断線故障第３選択指示スイッチＳＷ１４Ｈ及び模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆを操作することにより、交流電源から第２模擬差動トランス６５に対する給電経路が開放されるため、第２模擬差動トランス６５に交流電圧ｖｄｄを供給することを停止させることができる。これにより、第２模擬差動トランス６５が断線した状態と同一の状態を作り出すことができ、第２模擬差動トランス６５が断線することを模擬した故障を発生させることができる。
【００７９】
加えて、操作者が、第１模擬制御モータ故障選択指示スイッチＳＷ１４Ａ及び模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆを操作することにより、第１模擬制御モータ６３へ通電する電流を制限する抵抗素子Ｒ１に、該第１模擬制御モータ６３を接続するため、第１模擬制御モータ６３が正常な状態の場合とは異なり、第１模擬制御モータ６３の回転数が低下する状態を作り出すことができる。このため、第１模擬制御モータ６３の回転数が低下することに伴って、第１模擬制御モータ６３が故障することを模擬した状態を作り出すことができる。
一方、第２模擬制御モータ故障選択指示スイッチＳＷ１４Ｄ及び模擬故障選択確認スイッチＳＷ１４Ｆを操作することにより、第２模擬制御モータ６８へ通電する電流を制限する抵抗素子Ｒ２に、該第２模擬制御モータ６８を接続するため、第２模擬制御モータ６８が正常な状態の場合とは異なり、第２模擬制御モータ６８の回転数が低下する状態を作り出すことができる。このため、第２模擬制御モータ６８の回転数が低下することに伴って、第２模擬制御モータ６８が故障することを模擬した状態を作り出すことができる。
【００８０】
さらに加えて、操作者が、リミッタ設定値下降制御信号送信指示スイッチＳＷ１４Ｅ及びリミッタ設定値下降制御信号送信指示確認スイッチＳＷ１４Ｇを操作することにより、ＡＤＣ補助盤１０が備えるワンショットパルス発生回路が、模擬ロードリミッタ６７に、第１及び第２ロードリミッタ模擬故障を発生させる第１及び第２リミッタ設定値下降制御信号を送信する。このため、操作者が、任意のタイミングでリミッタ設定値下降制御信号送信指示スイッチＳＷ１４Ｅ及びリミッタ設定値下降制御信号送信指示確認スイッチＳＷ１４Ｇを操作することにより、該任意のタイミングにおいて、模擬ロードリミッタ６７が故障したことを模擬した状態を作り出すことができる。
【００８１】
また、上記の第１リミッタ設定値下降制御信号の設定値は、模擬補助パイロット弁６６の駆動信号の下限設定値を下回る値に設定されているため、該第１リミッタ設定値下降制御信号を用いた制御によって、模擬ロードリミッタ６７は、上述したように、模擬蒸気加減弁６４を、閉弁方向に急激に絞り込む。このため、模擬蒸気加減弁６４が閉弁方向へ急激に絞り込まれることに伴って、火力発電所に設置された実際の蒸気タービンに供給される主蒸気の流通路の径が狭まる状態を模擬し、主蒸気圧力が急激に上昇することを模擬した状態を作り出すことができる。
【００８２】
さらに、上記の第２リミッタ設定値下降制御信号の設定値は、模擬補助パイロット弁６６の駆動信号の下限設定値よりもわずかに高い値に設定されているため、該第２リミッタ設定値下降制御信号を用いた制御によって、模擬ロードリミッタ６７は、上述したように、第１ロードリミッタ模擬故障の場合よりも緩やかな速度で、模擬蒸気加減弁６４を、閉弁方向に絞り込む。このため、第２ロードリミッタ模擬故障の場合には、第１ロードリミッタ模擬故障の場合よりも緩やかな速度で、模擬蒸気加減弁６４が閉弁方向に絞り込まれることに伴って、火力発電所に設置された実際の蒸気タービンに供給される主蒸気の流通路の径が狭まる状態を模擬し、主蒸気圧力が徐々に上昇することを模擬した状態を作り出すことができる。
【００８３】
加えて、ＡＤＣ補助盤１０の小窓１２Ａを点灯させることにより、第２模擬差動トランス６５の模擬断線故障に基づいて取得可能な「ＡＤＣ異常」の表示を訓練員に通知可能としている。この「ＡＤＣ異常」の表示は、火力発電所に設置された差動トランスに断線故障が発生した場合に取得可能な故障情報（ＡＤＣ異常）と同一の情報である。このため、小窓１２Ａには、火力発電所で差動トランスの断線故障が発生した場合に取得可能な故障情報を表示することが可能になり、発電所の運転員（訓練員）に対し、該小窓１２Ａを通じて故障情報（ＡＤＣ異常）を把握させることにより、故障原因（差動トランスの断線）を探り当てる教育や訓練の効果を高めることができる。
また、ＡＤＣ補助盤１０の小窓１２Ａ又は小窓１２Ｂを点灯させることにより、第１模擬制御モータ６３の模擬故障に基づいて取得可能な「ＡＤＣ異常」の表示又は第２模擬制御モータ６８の模擬故障に基づいて取得可能な「余裕値小」の表示を訓練員に通知可能としている。この「ＡＤＣ異常」の表示や「余裕値小」の表示は、火力発電所に設置された制御モータが故障した場合に取得可能な故障情報（ＡＤＣ異常、余裕値小）と同一の情報である。このため、小窓１２Ａ又は小窓１２Ｂには、火力発電所で制御モータの故障が発生した場合に取得可能な故障情報を表示することが可能になり、訓練員に対し、該小窓１２Ａ又は小窓１２Ｂを通じて故障情報（ＡＤＣ異常、余裕値小）を把握させることにより、故障原因（制御モータの故障）を探り当てる教育や訓練の効果を高めることができる。
さらに、ＡＤＣ補助盤１０の主蒸気の予測圧力値を示すメータ１３Ｃ又は予測発電機出力の値を示すメータ１３Ａの各指針を振れさせることにより、ロードリミッタ模擬故障に基づいて取得可能な主蒸気の予測圧力値の上昇や予測発電機出力の値の低下を、訓練員に通知可能としている。この予測圧力値の上昇や予測発電機出力の値の低下は、火力発電所に設置されたロードリミッタに故障が発生した場合に取得可能な故障情報と同一の情報である。このため、メータ１３Ｃ又はメータ１３Ａには、火力発電所でロードリミッタの故障が発生した場合に取得可能な故障情報を表示することが可能になり、訓練員に対し、該メータ１３Ｃ又はメータ１３Ａの各指針を通じて故障情報（予測圧力値の上昇、予測発電機出力の値の低下）を把握させることにより、故障原因（ロードリミッタの故障）を探り当てる教育や訓練の効果を高めることができる。
【００８４】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施することができる。例えば、上記の各電流調整回路７０、７５では、各抵抗素子Ｒ１、Ｒ２に代えて、スイッチを設けてもよい。これにより、各模擬制御モータ６３、６８に電流を供給することを停止させ、各模擬制御モータ６３、６８の動作を停止させることができる。このため、各模擬制御モータ６３、６８が故障した状態を模擬することができる。
【００８５】
さらに、上述した訓練設備１では、上記の第１ないし第４の模擬故障の内からいずれか一つの模擬故障を発生させる以外にも、第１ないし第４の模擬故障のすべてを同時に発生させるようにしてもよい。また、本訓練設備１は、火力発電所における調速装置の故障を模擬した訓練に限らず、原子力発電所における調速装置の故障を模擬した訓練に適用することも可能である。
加えて、上記のＡＤＣ補助盤１０に、第１ないし第４の模擬故障を任意のタイミングで発生させることを可能とする模擬故障発生プログラムを記憶させ、該模擬故障発生プログラムを実行することにより、第１ないし第４の模擬故障を発生させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態の蒸気タービン調速装置の訓練設備の概略構成図である。
【図２】ＡＤＣ補助盤の外観図である。
【図３】ＡＤＣ補助盤に設けられた警報表示部の拡大図である。
【図４】ＡＤＣ補助盤の模擬故障選択指示部に設けられた各種スイッチの配置図である。
【符号の説明】
【００８７】
１・・蒸気タービン調速装置の訓練設備、１０・・ＡＤＣ補助盤、１２・・警報表示部、１３Ａ〜１３Ｆ・・メータ、１４・・模擬故障選択指示部、６１・・第１模擬差動トランス、６３・・第１模擬制御モータ、６４・・模擬蒸気加減弁、６５・・第２模擬差動トランス、６７・・模擬ロードリミッタ、６８・・第２模擬制御モータ、ＳＷ１４Ａ・・第１模擬制御モータ故障選択指示スイッチ、ＳＷ１４Ｂ・・模擬断線故障第１選択指示スイッチ、ＳＷ１４Ｃ・・模擬断線故障第２選択指示スイッチ、ＳＷ１４Ｄ・・第２模擬制御モータ故障選択指示スイッチ、ＳＷ１４Ｅ・・リミッタ設定値下降制御信号送信指示スイッチ、ＳＷ１４Ｆ・・模擬故障選択確認スイッチ、ＳＷ１４Ｇ・・リミッタ設定値下降制御信号送信指示確認スイッチ、ＳＷ１４Ｈ・・模擬断線故障第３選択指示スイッチ、ＳＷ１４Ｉ・・模擬断線故障第４選択指示スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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