(57)【要約】【課題】  熱電対など温度センサの個数を増やすことなく、燃焼器が異常のときにのみガスタービン保護信号を出力することができるガスタービン保護装置を提供する。【解決手段】  何れかの熱電対のＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量大設定値を越えて判定部１５からＢＰＴ偏差変化量大信号が出力され、且つ、前記熱電対に隣接する両側の熱電対の何れかのＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量有設定値を越えて判定部１６ａ，１６ｂからＢＰＴ偏差変化量有信号が出力されたとき、ＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号を出力する構成とする。或いは、何れかの熱電対のＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差大設定値を越えて判定部からＢＰＴ偏差大信号が出力され、且つ、前記熱電対に隣接する両側の熱電対の何れかのＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差有設定値を越えて判定部からＢＰＴ偏差有信号が出力されたとき、ＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号を出力する。【選択図】        図２
2005163606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状に配置された複数個の燃焼器の燃焼ガスのブレードパス温度を、タービンブレード出口に少なくとも前記燃焼器の個数と同数で円環状に配置された温度センサによって計測し、これらの温度センサのブレードパス温度計測値に基づいてガスタービン保護信号を出力するガスタービン保護装置において、
前記ブレードパス温度計測値の平均値と、各温度センサのブレードパス温度計測値との差を演算して、各温度センサのブレードパス温度偏差を求める温度偏差演算部と、
この温度偏差演算部で演算した各温度センサのブレードパス温度偏差に基づき、各温度センサのブレードパス温度偏差変化量を演算する温度偏差変化量演算部と、
この温度偏差変化量演算部で演算した各温度センサのブレードパス温度偏差変化量と、ブレードパス温度偏差変化量大設定値とを比較して、各温度センサのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量大設定値を越えたときにブレードパス温度偏差変化量大信号を出力する温度偏差変化量大判定部と、
前記温度偏差変化量演算部で演算した各温度センサのブレードパス温度偏差変化量と、前記ブレードパス温度偏差変化量大設定値よりも小さいブレードパス温度偏差変化量有設定値とを比較して、各温度センサのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量有設定値を越えたときにブレードパス温度偏差変化量有信号を出力する温度偏差変化量有判定部と、
何れかの温度センサのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量大設定値を越えて前記温度偏差変化量大判定部からブレードパス温度偏差変化量大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量有設定値を越えて前記温度偏差変化量有判定部からブレードパス温度偏差変化量有信号が出力されたとき、前記ガスタービン保護信号を出力する保護信号出力部とを有することを特徴とするガスタービン保護装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガスタービン保護装置において、
前記保護信号出力部は、前記温度偏差変化量大判定部から出力されるブレードパス温度偏差変化量大信号がＯＦＦする時間を遅延させる第１のオフディレイタイマ部と、
前記温度偏差変化量有判定部から出力されるブレードパス温度偏差変化量有信号がＯＦＦする時間を遅延させる第２のオフディレイタイマ部とを有することを特徴とするガスタービン保護装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のガスタービン保護装置において、
前記保護信号出力部では、前記何れかの温度センサのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量大設定値を越えて前記温度偏差変化量大判定部からブレードパス温度偏差変化量大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかがレンジオーバーとなったときにも、前記ガスタービン保護信号を出力することを特徴とするガスタービン保護装置。
【請求項４】
円環状に配置された複数個の燃焼器の燃焼ガスのブレードパス温度を、タービンブレード出口に少なくとも前記燃焼器の個数と同数で円環状に配置された温度センサによって計測し、これらの温度センサのブレードパス温度計測値に基づいてガスタービン保護信号を出力するガスタービン保護装置において、
前記ブレードパス温度計測値の平均値と、各温度センサのブレードパス温度計測値との差を演算して、各温度センサのブレードパス温度偏差を求める温度偏差演算部と、
この温度偏差演算部で演算した各温度センサのブレードパス温度偏差と、ブレードパス温度偏差大設定値とを比較して、各温度センサのブレードパス温度偏差が前記ブレードパス温度偏差大設定値を越えたときにブレードパス温度偏差大信号を出力する温度偏差大判定部と、
前記温度偏差演算部で演算した各温度センサのブレードパス温度偏差と、前記ブレードパス温度偏差大設定値よりも小さいブレードパス温度偏差有設定値とを比較して、各温度センサのブレードパス温度偏差が前記ブレードパス温度偏差有設定値を越えたときにブレードパス温度偏差有信号を出力する温度偏差有判定部と、
何れかの温度センサのブレードパス温度偏差が前記ブレードパス温度偏差大設定値を越えて前記温度偏差大判定部からブレードパス温度偏差大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかのブレードパス温度偏差が前記ブレードパス温度偏差有設定値を越えて前記温度偏差有判定部からブレードパス温度偏差有信号が出力されたとき、前記ガスタービン保護信号を出力する保護信号出力部とを有することを特徴とするガスタービン保護装置。
【請求項５】
請求項４に記載のガスタービン保護装置において、
前記温度偏差演算部で演算したブレードパス温度偏差に基づき、各温度センサのブレードパス温度偏差変化量を演算する温度偏差変化量演算部と、
この温度偏差変化量演算部で演算した各温度センサのブレードパス温度偏差変化量と、ブレードパス温度偏差変化量有設定値とを比較して、各温度センサのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量有設定値を越えたときにブレードパス温度偏差変化量有信号を出力する温度偏差変化量有判定部とを有し、
前記保護信号出力部では、前記何れかの温度センサのブレードパス温度偏差が前記ブレードパス温度偏差大設定値を越えて前記温度偏差大判定部からブレードパス温度偏差大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量有設定値を越えて前記温度偏差変化量有判定部からブレードパス温度偏差変化量有信号が出力されたときにも、前記ガスタービン保護信号を出力することを特徴とするガスタービン保護装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のガスタービン保護装置において、
前記保護信号出力部は、前記温度偏差変化量有判定部から出力されるブレードパス温度偏差変化量有信号がＯＦＦする時間を遅延させるオフディレイタイマ部を有することを特徴とするガスタービン保護装置。
【請求項７】
請求項４，５又は６に記載のガスタービン保護装置において、
前記保護信号出力部では、前記何れかの温度センサのブレードパス温度偏差が前記ブレードパス温度偏差大設定値を越えて前記温度偏差大判定部からブレードパス温度偏差大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかがレンジオーバーとなったときにも、前記ガスタービン保護信号を出力することを特徴とするガスタービン保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスタービン保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、円環状に配設された複数の燃焼器を有しており、これらの燃焼器の燃焼ガスをタービン本体のタービンブレード（静翼及び動翼）部分に流すことによって、タービン本体を回転させる構成となっている。そして、このガスタービンの運転中には全て燃焼器が正常に動作する必要ある。
【０００３】
このため、ガスタービンの運転中には１つ又はそれ以上の燃焼器に失火や燃料噴射ノズルのつまりなどの異常が発生しているか否かを常に監視し、燃焼器に異常が発生したと判断した場合には即座にガスタービンを自動停止又はトリップさせて、ガスタービンを保護する必要がある。
【０００４】
このため、タービンブレード出口（燃焼ガスの流れ方向の下流側）には、燃焼器の個数と同数又はそれ以上の本数の熱電対を円環状に配置し（図１参照：詳細後述）、これらの熱電対によってタービンブレード出口における燃焼ガスの温度（ブレードパス温度）を計測するようになっている。そして、ガスタービン保護装置では、これらの熱電対のブレードパス温度計測値に基づき、ガスタービン保護信号としてガスタービン自動停止信号又はガスタービントリップ信号を出力する。ガスタービン保護装置からガスタービン自動停止信号が出力された場合、燃料供給装置では燃焼器に供給する燃料を徐々に低減して負荷を下げることによりガスタービン本体を自動停止させる。ガスタービン保護装置からガスタービントリップ信号が出力された場合、燃料供給装置では燃焼器への燃料供給を瞬時に遮断してガスタービンをトリップ（緊急停止）させる。
【０００５】
仮に何れか１個の燃焼器に異常が発生した場合、当該異常燃焼器に該当するブレードパス温度のみが、他の燃焼器に該当するブレードパス温度と比較して、偏差（平均値との差）が大きくなる、もしくは、変化量（変化率）が大きくなるため、当該異常燃焼器の異常を検知することができる。そこで、ガスタービン保護装置では、何れかの熱電対のブレードパス温度計測値から得られるブレードパス温度偏差がブレードパス温度偏差大設定値を越えたとき、もしくは前記ブレードパス温度偏差の変化量がブレードパス温度偏差変化量大設定値を越えたときにガスタービン自動停止信号又はガスタービントリップ信号を出力するインターロックロジックを有している。
【０００６】
なお、各燃焼器の燃焼ガスのブレードパス温度は、各燃焼器に対応したタービンブレード出口位置において計測されるのではなく、各燃焼器からタービン本体の回転方向に燃焼器数個分だけ周方向にずれた角度のタービンブレード出口位置において計測される。このようなブレードパス温度のずれはスワール角度と称されており、負荷の大きさによって異なるが、例えば２．７個である。スワール角度が２．７個の場合、異常な燃焼器の燃焼ガスのブレードパス温度は、当該異常燃焼器に対応したタービンブレード出口位置に配置された熱電対ではなく、この熱電対から２個分又は３個分だけ周方向にずれたタービンブレード出口位置に配置された熱電対によって計測されることになる。
【０００７】
特許文献１には、燃焼器の燃焼ガスのブレードパス温度をタービンブレード出口に配設した熱電対によって計測し、この熱電対のブレードパス温度計測値をガスタービン制御に用いた例が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２６４７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来のタービン保護装置では、燃焼器が異常になった場合には確実にタービン本体を自動停止又はトリップさせて保護することができるものの、熱電対が異常になった場合には誤ってタービン本体を自動停止又はトリップさせてしまうおそれがある。即ち、熱電対の保護管（シース）が削られること、熱電対の素線間の絶縁不良が生じること、熱電対の取り付け金具が緩んで計測点が正規位置からずれることなどによって、熱電対のブレードパス温度計測値が異常になったときには、誤って、ガスタービン保護装置のインターロックが働いてタービン本体を自動停止又はトリップさせてしまうことがある。
【００１０】
この対策としては、燃焼器個数の３倍の本数の熱電対を設置して、各３本の熱電対のブレードパス温度計測値の中間値を選択して、前記インターロックを作動させるという方法がある。しかしながら、燃焼器個数の３倍もの熱電対をタービンブレード出口に取り付けることは、取り付け場所的にも不可能であり、また、取り付け場所を確保できたとしてもかなりのコストがかかる。
【００１１】
従って本発明は上記の事情に鑑み、熱電対など温度センサの個数を増やすことなく、燃焼器が異常のときにのみガスタービン保護信号（自動停止信号、トリップ信号）を出力することができるガスタービン保護装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
何れかの燃焼器に異常が発生した場合には、１本の熱電対のブレードパス温度計測値の変化して、他の熱電対のブレードパス温度計測値には全く変化がみられないというケースはなく、少なくとも前記１本の熱電対に隣接する熱電対のブレードパス温度計測値には必ず変化が現れる。例えば、スワール角度が２．７個であれば、当該異常燃焼器に対応する位置の熱電対から２個ずれた位置の熱電対のブレードパス温度計測値と、３個ずれた位置の熱電対のブレードパス温度計測値とに変化が発生する。これに対し、燃焼器には異常がなく、何れかの熱電対に異常が発生した場合には、当該異常熱電対のブレードパス温度計測値のみが異常に変化することになる。本発明はかかる知見に着目してなされたものであり、次のような構成を有する。
【００１３】
即ち、上記課題を解決する第１発明のガスタービン保護装置は、円環状に配置された複数個の燃焼器の燃焼ガスのブレードパス温度を、タービンブレード出口に少なくとも前記燃焼器の個数と同数で円環状に配置された温度センサによって計測し、これらの温度センサのブレードパス温度計測値に基づいてガスタービン保護信号を出力するガスタービン保護装置において、
前記ブレードパス温度計測値の平均値と、各温度センサのブレードパス温度計測値との差を演算して、各温度センサのブレードパス温度偏差を求める温度偏差演算部と、
この温度偏差演算部で演算した各温度センサのブレードパス温度偏差に基づき、各温度センサのブレードパス温度偏差変化量を演算する温度偏差変化量演算部と、
この温度偏差変化量演算部で演算した各温度センサのブレードパス温度偏差変化量と、ブレードパス温度偏差変化量大設定値とを比較して、各温度センサのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量大設定値を越えたときにブレードパス温度偏差変化量大信号を出力する温度偏差変化量大判定部と、
前記温度偏差変化量演算部で演算した各温度センサのブレードパス温度偏差変化量と、前記ブレードパス温度偏差変化量大設定値よりも小さいブレードパス温度偏差変化量有設定値とを比較して、各温度センサのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量有設定値を越えたときにブレードパス温度偏差変化量有信号を出力する温度偏差変化量有判定部と、
何れかの温度センサのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量大設定値を越えて前記温度偏差変化量大判定部からブレードパス温度偏差変化量大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量有設定値を越えて前記温度偏差変化量有判定部からブレードパス温度偏差変化量有信号が出力されたとき、前記ガスタービン保護信号を出力する保護信号出力部とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、第２発明のガスタービン保護装置は、第１発明のガスタービン保護装置において、前記保護信号出力部は、前記温度偏差変化量大判定部から出力されるブレードパス温度偏差変化量大信号がＯＦＦする時間を遅延させる第１のオフディレイタイマ部と、
前記温度偏差変化量有判定部から出力されるブレードパス温度偏差変化量有信号がＯＦＦする時間を遅延させる第２のオフディレイタイマ部とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、第３発明のガスタービン保護装置は、第１又は第２発明のガスタービン保護装置において、
前記保護信号出力部では、前記何れかの温度センサのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量大設定値を越えて前記温度偏差変化量大判定部からブレードパス温度偏差変化量大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかがレンジオーバーとなったときにも、前記ガスタービン保護信号を出力することを特徴とする。
【００１６】
また、第４発明のガスタービン保護装置は、円環状に配置された複数個の燃焼器の燃焼ガスのブレードパス温度を、タービンブレード出口に少なくとも前記燃焼器の個数と同数で円環状に配置された温度センサによって計測し、これらの温度センサのブレードパス温度計測値に基づいてガスタービン保護信号を出力するガスタービン保護装置において、
前記ブレードパス温度計測値の平均値と、各温度センサのブレードパス温度計測値との差を演算して、各温度センサのブレードパス温度偏差を求める温度偏差演算部と、
この温度偏差演算部で演算した各温度センサのブレードパス温度偏差と、ブレードパス温度偏差大設定値とを比較して、各温度センサのブレードパス温度偏差が前記ブレードパス温度偏差大設定値を越えたときにブレードパス温度偏差大信号を出力する温度偏差大判定部と、
前記温度偏差演算部で演算した各温度センサのブレードパス温度偏差と、前記ブレードパス温度偏差大設定値よりも小さいブレードパス温度偏差有設定値とを比較して、各温度センサのブレードパス温度偏差が前記ブレードパス温度偏差有設定値を越えたときにブレードパス温度偏差有信号を出力する温度偏差有判定部と、
何れかの温度センサのブレードパス温度偏差が前記ブレードパス温度偏差大設定値を越えて前記温度偏差大判定部からブレードパス温度偏差大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかのブレードパス温度偏差が前記ブレードパス温度偏差有設定値を越えて前記温度偏差有判定部からブレードパス温度偏差有信号が出力されたとき、前記ガスタービン保護信号を出力する保護信号出力部とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、第５発明のガスタービン保護装置は、第４発明のガスタービン保護装置において、前記温度偏差演算部で演算したブレードパス温度偏差に基づき、各温度センサのブレードパス温度偏差変化量を演算する温度偏差変化量演算部と、
この温度偏差変化量演算部で演算した各温度センサのブレードパス温度偏差変化量と、ブレードパス温度偏差変化量有設定値とを比較して、各温度センサのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量有設定値を越えたときにブレードパス温度偏差変化量有信号を出力する温度偏差変化量有判定部とを有し、
前記保護信号出力部では、前記何れかの温度センサのブレードパス温度偏差が前記ブレードパス温度偏差大設定値を越えて前記温度偏差大判定部からブレードパス温度偏差大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかのブレードパス温度偏差変化量が前記ブレードパス温度偏差変化量有設定値を越えて前記温度偏差変化量有判定部からブレードパス温度偏差変化量有信号が出力されたときにも、前記ガスタービン保護信号を出力することを特徴とする。
【００１８】
また、第６発明のガスタービン保護装置は、第４又は第５発明のガスタービン保護装置において、
前記保護信号出力部は、前記温度偏差変化量有判定部から出力されるブレードパス温度偏差変化量有信号がＯＦＦする時間を遅延させるオフディレイタイマ部を有することを特徴とする。
【００１９】
また、第７発明のガスタービン保護装置は、第４，第５又は第６発明のガスタービン保護装置において、
前記保護信号出力部では、前記何れかの温度センサのブレードパス温度偏差が前記ブレードパス温度偏差大設定値を越えて前記温度偏差大判定部からブレードパス温度偏差大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかがレンジオーバーとなったときにも、前記ガスタービン保護信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明のガスタービン保護装置によれば、何れかの温度センサのブレードパス温度偏差変化量がブレードパス温度偏差変化量大設定値を越えて温度偏差変化量大判定部からブレードパス温度偏差変化量大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかのブレードパス温度偏差変化量がブレードパス温度偏差変化量有設定値を越えて温度偏差変化量有判定部からブレードパス温度偏差変化量有信号が出力されたとき、ガスタービン保護信号を出力するため、温度センサを増やすことなく、温度センサが異常になったときに誤ってガスタービン保護信号を出力するのを防止することができ、燃焼器が異常になったときにのみガスタービン保護信号を出力してタービン本体を保護することができる。このため、安定してガスタービンを運転することが可能となる。
【００２１】
また、第２発明のガスタービン保護装置によれば、温度偏差変化量大判定部から出力されるブレードパス温度偏差変化量大信号がＯＦＦする時間を遅延させる第１のオフディレイタイマ部と、温度偏差変化量有判定部から出力されるブレードパス温度偏差変化量有信号がＯＦＦする時間を遅延させる第２のオフディレイタイマ部とを有するため、この第１のオフディレイタイマ部と第２のオフディレイタイマ部によってブレードパス温度偏差変化量大信号とブレードパス温度偏差変化量有信号の出力タイミングのずれを防止することができ、確実にガスタービン保護信号を出力することができる。
【００２２】
また、第３発明のガスタービン保護装置によれば、何れかの温度センサのブレードパス温度偏差変化量がブレードパス温度偏差変化量大設定値を越えて前記温度偏差変化量大判定部からブレードパス温度偏差変化量大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかがレンジオーバーとなったときにも、ガスタービン保護信号を出力するため、前記両側の温度センサが異常でレンジオーバーになって判定不能になったときにも、ガスタービン保護信号を出力することができる。
【００２３】
また、第４発明のガスタービン保護装置によれば、何れかの温度センサのブレードパス温度偏差がブレードパス温度偏差大設定値を越えて温度偏差大判定部からブレードパス温度偏差大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかのブレードパス温度偏差がブレードパス温度偏差有設定値を越えて温度偏差有判定部からブレードパス温度偏差有信号が出力されたとき、ガスタービン保護信号を出力するため、温度センサを増やすことなく、温度センサが異常になったときに誤ってガスタービン保護信号を出力するのを防止することができ、燃焼器が異常になったときにのみガスタービン保護信号を出力してタービン本体を保護することができる。このため、安定してガスタービンを運転することが可能となる。
【００２４】
また、第５発明のガスタービン保護装置によれば、何れかの温度センサのブレードパス温度偏差がブレードパス温度偏差大設定値を越えて温度偏差大判定部からブレードパス温度偏差大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかのブレードパス温度偏差変化量がブレードパス温度偏差変化量有設定値を越えて温度偏差変化量有判定部からブレードパス温度偏差変化量有信号が出力されたときにも、ガスタービン保護信号を出力するため、例えば前記隣接する両側の温度センサのブレードパス温度計測値が平均値よりも高いような場合であっても、早期にガスタービン保護信号を出力することができる。
【００２５】
また、第６発明のガスタービン保護装置によれば、温度偏差変化量有判定部から出力されるブレードパス温度偏差変化量有信号がＯＦＦする時間を遅延させるオフディレイタイマ部を有するため、このオフディレイタイマ部によってブレードパス温度偏差大信号に対するブレードパス温度偏差変化量有信号の出力タイミングのずれを防止することができ、確実にガスタービン保護信号を出力することができる。
【００２６】
また、第７発明のガスタービン保護装置によれば、何れかの温度センサのブレードパス温度偏差がブレードパス温度偏差大設定値を越えて温度偏差大判定部からブレードパス温度偏差大信号が出力され、且つ、前記何れかの温度センサに隣接する両側の温度センサの何れかがレンジオーバーとなったときにも、ガスタービン保護信号を出力するため、前記両側の温度センサが異常でレンジオーバーになって判定不能になったときにも、ガスタービン保護信号を出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づき詳細に説明する。
【００２８】
図１（ａ）は本発明の実施の形態に係るガスタービン保護装置を備えたガスタービンの概要図、図１（ｂ）は燃焼器と熱電対の位置関係を示す説明図（図１（ａ）のＡ方向矢視図）、図２は前記ガスタービン保護装置におけるブレードパス温度偏差変化量大のインターロックロジック図、図３は前記ガスタービン保護装置におけるブレードパス温度偏差大のインターロックロジック図である。また、図４はブレードパス温度偏差変化量とブレードパス温度偏差変化量大設定値との関係を示す説明図、図５は前記ブレードパス温度偏差変化量大インターロックロジックの動作説明図、図６は前記ブレードパス温度偏差大インターロックロジックの動作説明図である。
【００２９】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、ガスタービン１は、タービン本体３のタービンブレード（静翼、動翼）３ａ，３ｂの入口（燃焼ガスの流れ方向の上流側）に複数個（図示例では１４個）の燃焼器４を有し、タービンブレード３ａ，３ｂの出口（燃焼ガスの流れ方向の下流側）に温度センサとして複数本（図示例では燃焼器個数と同数の１４本）の熱電対５を有している。これらの熱電対５のブレードパス温度（以下、ＢＰＴと称する）計測信号はガスタービン保護装置７に入力される。
【００３０】
ガスタービン保護装置７では、詳細は後述するが、前記ＢＰＴ計測信号に基づき、ガスタービン保護信号としてＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号、ＢＰＴ偏差大自動停止信号、及び、ＢＰＴ偏差大トリップ信号を出力する。ガスタービン保護装置７からＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号又はＢＰＴ偏差大自動停止信号が出力された場合には、燃料供給装置６において燃焼器４への燃料供給量を徐々に低減して負荷を下げることより、タービン本体２を自動停止させる。また、ガスタービン保護装置７からＢＰＴ偏差大トリップ信号が出力された場合には、燃料供給装置６において燃焼器４への燃料供給量を瞬時に遮断することにより、タービン本体２をトリップ（緊急停止）させる。
【００３１】
燃焼器４は円環状に等間隔に配置されており、燃料供給装置６から供給される燃料を図示しない圧縮機から供給される圧縮空気と混合して燃焼することにより燃焼ガスを発生する。そして、この各燃焼器４の燃焼ガスがタービンブレード入口からタービンブレード３ａ，３ｂ部に導入されてタービンブレード３ａ，３ｂ部を流れることにより、タービン本本２が回転する。その後、各燃焼器４の燃焼ガスはタービンブレード出口から排出されるが、このときのタービンブレード出口における燃焼ガス温度（ＢＰＴ）が各熱電対４によって計測される。
【００３２】
熱電対５は、図１（ｂ）に示すように燃焼器４の設置位置（周方向位置）に対応して、等間隔に円環状に配置されている。なお、各燃焼器４には、説明の便宜上、♯１〜♯１４の番号を付している。この場合、例えば♯１の熱電対５と対応した位置の燃焼器４が異常になった場合、タービン本体２の回転方向が矢印Ｂ方向であるとすると、スワール角度が例えば２．７個であれば、当該異常燃焼器４の燃焼ガス温度（ＢＰＴ）の変化が、２個分ずれた位置に配置された♯３の熱電対５のＢＰＴ計測値と、３個分ずれた位置に配置された♯４の熱電対５のＢＰＴ計測値とに表れることになる。
【００３３】
そこで、ガスタービン保護装置７では、このことを利用してインターロックの誤作動を防止するため、図２及び図３に示すようなインターロックロジックを有している。ガスタービン保護装置７はコンピュータを備えており、図２に示すＢＰＴ偏差変化量大インターロックロジック及び図３に示すＢＰＴ偏差大インターロックロジックを前記コンピュータのソフトウエアとして有している。なお、必ずしもソフトウエアに限定するものではなく、ハードウエアで前記インターロックロジックを構成してもよい。
【００３４】
なお、図２及び図３に示すインターロックロジックは全ての熱電対５（ＢＰＴ計測値）に対して設けられるが、図２及び図３では、そのうちの１つの熱電対５（ＢＰＴ計測値）についてのみ図示し、他の熱電対５については図示を省略している。また、図２及び図３に示す♯ｎは♯１〜♯１４の何れかの熱電対５を意味し、♯ｎ−１及び♯ｎ＋１は♯ｎの熱電対５に隣接する両側の熱電対５を意味している。例えば、図１（ｂ）に示すように♯ｎの熱電対４が♯３の熱電対５である場合には♯ｎ−１と♯ｎ＋１の熱電対５は♯２と♯４の熱電対５となり、♯ｎの熱電対４が♯１４の熱電対５である場合には♯ｎ−１と♯ｎ＋１の熱電対５は♯１３と♯１の熱電対５となり、♯ｎの熱電対４が♯１の熱電対５である場合には♯ｎ−１と♯ｎ＋１の熱電対５は♯１４と♯２の熱電対５となる。
【００３５】
図２のＢＰＴ偏差変化量大インターロックロジックについて説明すると、ガスタービン保護装置７では、まず、温度偏差演算部１１ａにおいて、全ての熱電対５のＢＰＴ計測値の平均値と、♯ｎの熱電対５のＢＰＴ計測値との差を演算して、♯ｎの熱電対５の♯ｎＢＰＴ偏差を求める。また、温度偏差演算部１１ｂにおいて、前記平均値と、♯ｎ−１の熱電対５のＢＰＴ計測値との差を演算して、♯ｎ−１の熱電対５の♯ｎ−１ＢＰＴ偏差を求め、温度偏差演算部１１ｃにおいて、前記平均値と、♯ｎ＋１の熱電対５のＢＰＴ計測値との差を演算して、♯ｎ＋１の熱電対５の♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差を求める。
【００３６】
次に、温度偏差変化量演算部１２ａにおいて、温度偏差演算部１１ａで演算した♯ｎＢＰＴ偏差に基づき、♯ｎの熱電対５の♯ｎＢＰＴ偏差変化量を演算する。また、温度偏差変化量演算部１２ｂにおいて、温度偏差演算部１１ｂで演算した♯ｎ−１ＢＰＴ偏差に基づき、♯ｎ−１の熱電対５の♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量を演算し、温度偏差変化量演算部１２ｃにおいて、温度偏差演算部１１ｃで演算した♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差に基づき、♯ｎ＋１の熱電対５の♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量を演算する。
【００３７】
温度偏差変化量演算部１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、むだ時間演算部１３と減算部１４とを有している。なお、むだ時間演算部１３に示すｅ-LSはむだ時間要素の伝達関数を表しており、Ｌはむだ時間、ｓはラプラス演算子である。温度偏差変化量演算部１２ａにおいて、むだ時間演算部１３では温度偏差演算部１１ａで演算された♯ｎＢＰＴ偏差を順次記憶して１分後に出力し、減算部１４では温度偏差演算部１１ａで演算された現在の♯ｎＢＰＴ偏差と、むだ時間演算部１３から出力された♯ｎＢＰＴ偏差（即ち現在よりも１分前の♯ｎＢＰＴ偏差）との差を演算し、この演算結果を♯ｎＢＰＴ偏変化量として出力する。温度偏差変化量演算部１２ｂ，１２ｃにおいても、この温度偏差変化量演算部１２ａの場合と同様の処理を、温度偏差演算部１１ｂ，１１ｃで演算された♯ｎ−１ＢＰＴ偏差及び♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差に対して行うことより、♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量及び♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量を演算して出力する。
【００３８】
次に、温度偏差変化量大判定部１５では、温度偏差変化量演算部１２ａで演算された♯ｎの熱電対５の♯ｎＢＰＴ偏差変化量と、ＢＰＴ偏差変化量大の設定値Ｈ，Ｌとを比較して、♯ｎの熱電対５の♯ｎＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量大設定値Ｈ，Ｌを越えたときに♯ｎＢＰＴ偏差変化量大の信号を出力する。
【００３９】
即ち、ＢＰＴ計測値は、燃焼器４の異常や熱電対４の異常によって、減少する場合と増加する場合とがあるため、図４に示すように温度偏差変化量大判定部１５では、減少側のＢＰＴ偏差変化量大設定値Ｌと、増加側のＢＰＴ偏差変化量大設定値Ｈとを有しており、♯ｎの熱電対５のＢＰＴ計測値が上昇して♯ｎＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量大設定値Ｈを越えたときや、前記ＢＰＴ計測値が減少して♯ｎＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量大設定値Ｌを越えたときに♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号を出力する（ＯＮにする）。
【００４０】
次に、図２に示すように温度偏差変化量有判定部１６ａでは、温度偏差変化量演算部１２ｂで演算された♯ｎ−１の熱電対５の♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量と、ＢＰＴ偏差変化量有の設定値Ｈ，Ｌとを比較して、♯ｎ−１の熱電対５の♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｈ，Ｌを越えたときに♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量有の信号を出力する。同様に、温度偏差変化量有判定部１６ｂでは、温度偏差変化量演算部１２ｃで演算された♯ｎ＋１の熱電対５の♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量と、ＢＰＴ偏差変化量有の設定値Ｈ，Ｌとを比較して、♯ｎ＋１の熱電対５の♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｈ，Ｌを越えたときに♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号を出力する。
【００４１】
即ち、温度偏差変化量有判定部１６ａ，１６ｂにおいても、ＢＰＴ計測値の増減に対応して減少側のＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｌと、増加側のＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｈとを有しており、♯ｎ−１や♯ｎ＋１の熱電対５のＢＰＴ計測値が増加して♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量や♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｈを越えたときや、前記ＢＰＴ計測値が減少して♯ｎ−１偏差変化量や♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｌを越えたときに♯ｎ−１偏差変化量有信号や♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号を出力する（ＯＮにする）。但し、燃焼器４が異常のときにＢＰＴ偏差変化量大インターロックが作動しないことを防止するため、ＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｈ，ＬはＢＰＴ偏差変化量大設定値Ｈ，Ｌよりも小さな値（絶対値の小さな値）に設定する。
【００４２】
そして、保護信号出力部（ロジック部）１７では、♯ｎの熱電対５の♯ｎＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量大設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差変化量大判定部１５から♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号が出力され、且つ、♯ｎの熱電対５に隣接する両側の♯ｎ−１，♯ｎ＋１の熱電対５の何れかのＢＰＴ偏差変化量（♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量又は♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量）がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差変化量有判定部１６ａ，１６ｂからＢＰＴ偏差変化量有信号（♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量有信号又は♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号）が出力されたとき、ガスタービン保護信号としてＢＰＴ偏差変化量大自動停止の信号を出力する。
【００４３】
また、保護信号出力部１７では、♯ｎの熱電対５の♯ｎＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量大設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差変化量大判定部１５から♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号が出力され、且つ、♯ｎの熱電対５に隣接する両側の♯ｎ−１，♯ｎ＋１の熱電対５何れかが断線などの異常によりレンジオーバーとなったとき（熱電対５のＢＰＴ計測値が例えば０〜８００℃の計測レンジを越えて０℃以下又は８００℃以上となったとき）にも、前記ＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号を出力する。更に、保護信号出力部１７では、♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号と、♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量有信号及び♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号の出力タイミングのずれを防止するためにオフディレイタイマ部１８ａ，１８ｂも有している。
【００４４】
詳述すると、温度偏差変化量大判定部１５から出力された♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号はオフディレイタイマ部１８ａに入力される。オフディレイタイマ部１８ａでは、温度偏差変化量大判定部１５から出力された♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号がＯＦＦになっても、この♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号のＯＮ状態を所定の遅延時間ΔＴ１だけ保持することにより、♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号がＯＦＦになるタイミングをΔＴ１時間だけ遅延させる（図５参照：詳細後述）。
【００４５】
一方、ＯＲロクッジ（論理和）部１９では、温度偏差変化量有判定部１６ａから♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量有信号が出力されたとき、又は、♯ｎ−１の熱電対５がレンジオーバーになったと判断したときに出力信号がＯＮとなる。ＯＲロクッジ部２０では、温度偏差変化量有判定部１６ｂから♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号が出力されたとき、又は、♯ｎ＋１の熱電対５がレンジオーバーになったと判断したとき、出力信号がＯＮとなる。ＯＲロジック部２１では、ＯＲロジック部１９の出力信号又はＯＲロジック部２０の出力信号がＯＮになったとき、出力信号がＯＮになる。このＯＲロジック部２１の出力信号はオフディレイタイマ部１８ｂに入力される。
【００４６】
オフディレイタイマ部１８ｂでは、ＯＲロジック部２１の出力信号がＯＦＦになっても、この出力信号のＯＮ状態を所定の遅延時間ΔＴ２だけ保持することにより、この出力信号がＯＦＦになるタイミングをΔＴ２時間だけ遅延させる。即ち、オフディレイタイマ部１８ｂによって、♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量有信号及び♯ｎ＋１偏差変化量有信号がＯＦＦになるタイミングをΔＴ２時間だけ遅延させることができる。
【００４７】
そして、ＡＮＤロジック（論理積）部２２では、オフディレイタイマ部１８ａの出力信号がＯＮになり、且つ、オフディレイタイマ部１８ｂの出力信号がＯＮになったときに♯ｎＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号を出力（ＯＮ）する。♯ｎの熱電対５以外の熱電対５に関しても、この♯ｎの熱電対５の場合と同様のＢＰＴ偏差変化量大インターロックロジックによってＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号が出力される。ＯＲロジック部２３では、これら♯１〜♯１４の熱電対５のＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号の何れかが出力されたときにＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号を出力する。
【００４８】
ここで、図５に基づき、オフディレイタイマ部の機能などについて更に具体例を挙げて説明する。図５において、ａは♯１〜♯１４の熱電対５のＢＰＴ計測値の平均値、ｂは♯ｎの熱電対５のＢＰＴ計測値、ｃは♯ｎ＋１の熱電対５のＢＰＴ計測値である。
【００４９】
燃焼器４の異常による燃焼ガス温度の低下によってＢＰＴ計測値ｂとＢＰＴ計測値ｃとが図示ように減少した場合、温度偏差変化量大判定部１５から出力される♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号は、ＢＰＴ計測値ｂが減少し始めて♯ｎＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量大設定値Ｌを越えた時点Ｔ１においてＯＮとなり、ＢＰＴ計測値ｂが減少しなくなって♯ｎＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量大設定値Ｌを越えなくなった時点Ｔ２においてＯＦＦとなる一方、温度偏差変化量有判定部１６ｂから出力される♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号は、ＢＰＴ計測値ｃが減少し始めて♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｌを越えた時点Ｔ３においてＯＮとなり、ＢＰＴ計測値ｃが減少しなくなって♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｌを越えなくなった時点Ｔ５においてＯＦＦとなる。
【００５０】
従って、このような場合、ここままでは♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号と♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号とが同時にＯＮ状態とならないため、♯ｎＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号が出力されずにＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号が出力されないため、タービン本体２を保護することができなくなってしまう。そこで、♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号はオフディレイタイマ部１８ａでΔＴ１時間だけ遅延させて時刻Ｔ４にＯＦＦとなるようにしており、このことによって両信号の出力タイミングのずれが防止されて両信号はＴ３〜Ｔ４までの間では同時にＯＮ状態となるため、♯ｎＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号が出力されてＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号が出力される。
【００５１】
なお、♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号も、オフディレイタイマ部１８ｂでΔＴ２時間だけ遅延させて時刻Ｔ６にＯＦＦとなるようにしているが、これは図示例のような場合だけでなく、♯ｎ＋１偏差変化量有信号が♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号よりも先に出力される可能性もあるためである。即ち、♯ｎＢＰＴ偏差変化量大信号と♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号の両方に対してオフディレイタイマ部１８ａ，１８ｂによる遅延処理を行う必要である。遅延時間ΔＴ１，ΔＴ２の具体的な値は試験などによって適宜設定することができる。
【００５２】
図３のＢＰＴ偏差変化量大インターロックロジックについて説明すると、ガスタービン保護装置７では、まず、温度偏差演算部１１ａにおいて、全ての熱電対５のＢＰＴ計測値の平均値と、♯ｎの熱電対５のＢＰＴ計測値との差を演算して、♯ｎの熱電対５の♯ｎＢＰＴ偏差を求める。また、温度偏差演算部１１ｂにおいて、前記平均値と、♯ｎ−１の熱電対５のＢＰＴ計測値との差を演算して、♯ｎ−１の熱電対５の♯ｎ−１ＢＰＴ偏差を求め、温度偏差演算部１１ｃにおいて、前記平均値と、♯ｎ＋１の熱電対５のＢＰＴ計測値との差を演算して、♯ｎ＋１の熱電対５の♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差を求める。
【００５３】
次に、温度偏差大判定部３１では、温度偏差演算部１１ａで演算された♯ｎの熱電対５の♯ｎＢＰＴ偏差と、ＢＰＴ偏差変化量有の設定値Ｈ，Ｌとを比較して、♯ｎの熱電対５の♯ｎＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｈ，Ｌを越えたときに♯ｎＢＰＴ偏差変化量大の信号を出力する。なお、温度偏差大判定部３１では、ＢＰＴ計測値の増減に応じて減少側のＢＰＴ偏差大設定値Ｌと、増加側のＢＰＴ偏差大設定値Ｈとを有しており、♯ｎの熱電対５のＢＰＴ計測値が上昇して♯ｎＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差大設定値Ｈを越えたときや、前記ＢＰＴ計測値が減少して♯ｎＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差大設定値Ｌを越えたときに♯ｎＢＰＴ偏差信号を出力する（ＯＮにする）。
【００５４】
次に、温度偏差有判定部３２ａでは、温度偏差演算部１１ｂで演算された♯ｎ−１の熱電対５の♯ｎ−１ＢＰＴ偏差と、ＢＰＴ偏差有の設定値Ｈ，Ｌとを比較して、♯ｎ−１の熱電対５の♯ｎ−１ＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差有設定値Ｈ，Ｌを越えたときに♯ｎ−１ＢＰＴ偏差有の信号を出力する。同様に、温度偏差有判定部３２ｂでは、温度偏差演算部１１ｃで演算された♯ｎ＋１の熱電対５の♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差と、ＢＰＴ偏差有の設定値Ｈ，Ｌとを比較して、♯ｎ＋１の熱電対５の♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差有設定値Ｈ，Ｌを越えたときに♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号を出力する。
【００５５】
なお、温度偏差有判定部３２ａ，３２ｂにおいても、ＢＰＴ計測値の増減に対応して減少側のＢＰＴ偏差有設定値Ｌと、増加側のＢＰＴ偏差有設定値Ｈとを有しており、♯ｎ−１や♯ｎ＋１の熱電対５のＢＰＴ計測値が増加して♯ｎ−１ＢＰＴ偏差や♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差有設定値Ｈを越えたときや、前記ＢＰＴ計測値が減少して♯ｎ−１偏差や♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差有設定値Ｌを越えたときに♯ｎ−１偏差有信号や♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差有信号を出力する（ＯＮにする）。但し、燃焼器４が異常のときにＢＰＴ偏差大インターロックが作動しないことを防止するため、ＢＰＴ偏差有設定値Ｈ，ＬはＢＰＴ偏差大設定値Ｈ，Ｌよりも小さな値（絶対値の小さな値）に設定する。
【００５６】
そして、保護信号出力部（ロジック部）３３では、♯ｎの熱電対５の♯ｎＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差大設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差大判定部３１から♯ｎＢＰＴ偏差大信号が出力され、且つ、♯ｎの熱電対５に隣接する両側の♯ｎ−１，♯ｎ＋１の熱電対５の何れかのＢＰＴ偏差（♯ｎ−１ＢＰＴ偏差又は♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差）がＢＰＴ偏差有設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差有判定部３２ａ，３２ｂからＢＰＴ偏差有信号（♯ｎ−１ＢＰＴ偏差有信号又は♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差有信号）が出力されたとき、ガスタービン保護信号としてＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ（図６参照：詳細後述）の信号を出力する。
【００５７】
また、保護信号出力部３３では、♯ｎの熱電対５の♯ｎＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差大設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差大判定部３１から♯ｎＢＰＴ偏差大信号が出力され、且つ、♯ｎの熱電対５に隣接する両側の♯ｎ−１，♯ｎ＋１の熱電対５何れかが断線などの異常によりレンジオーバーとなったとき（熱電対５のＢＰＴ計測値が例えば０〜８００℃の計測レンジを越えて０℃以下又は８００℃以上となったとき）にも、前記ＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号を出力する。
【００５８】
また、保護信号出力部３３では、♯ｎの熱電対５の♯ｎＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差大設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差大判定部３１から♯ｎＢＰＴ偏差大信号が出力され、且つ、♯ｎの熱電対５に隣接する両側の♯ｎ−１，♯ｎ＋１の熱電対５の何れかのＢＰＴ偏差変化量（♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量又は♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量）がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｈ，Ｌを越えて図２の温度偏差変化量有判定部１６ａ，１６ｂからＢＰＴ偏差変化量有信号（♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量有信号又は♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号）が出力されたときにも、前記前記ＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号を出力する。更に、保護信号出力部３３では、♯ｎＢＰＴ偏差大信号に対する♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量有信号及び♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号の出力タイミングのずれを防止するためにオフディレイタイマ部３４ａ，３４ｂも有している。
【００５９】
詳述すると、図３に示すように、♯ｎ−１ＢＰＴ偏差有大信号はオフディレイタイマ部３４ａに入力される。オフディレイタイマ部３４ａでは、温度偏差変化量有判定部１６ａから出力された♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量有信号がＯＦＦになっても、この♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量有信号のＯＮ状態を所定の遅延時間ΔＴ１１だけ保持することにより、♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量有信号がＯＦＦになるタイミングをΔＴ１１時間だけ遅延させる。また、♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差有大信号はオフディレイタイマ部３４ｂに入力される。オフディレイタイマ部３４ｂでは、温度偏差変化量有判定部１６ｂから出力された♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号がＯＦＦになっても、この♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号のＯＮ状態を所定の遅延時間ΔＴ１２だけ保持することにより、♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号がＯＦＦになるタイミングをΔＴ１２時間だけ遅延させる。遅延時間ΔＴ１１，ΔＴ１２の具体的な値は試験などによって適宜設定することができる。
【００６０】
ＯＲロクッジ部３５では、温度偏差有判定部３２ａから♯ｎ−１ＢＰＴ偏差有信号が出力されたとき、オフディレイタイマ部３４ａの出力信号（♯ｎ−１ＢＰＴ偏差変化量有信号）がＯＮのとき、又は、♯ｎ−１の熱電対５がレンジオーバーになったと判断したときに出力信号がＯＮとなる。ＯＲロクッジ部３６では、温度偏差有判定部３２ｂから♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差有信号が出力されたとき、オフディレイタイマ部３４ｂの出力信号（♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号）がＯＮのとき、又は、♯ｎ＋１の熱電対５がレンジオーバーになったと判断したときに出力信号がＯＮとなる。ＯＲロジック部３７では、ＯＲロジック部３５の出力信号がＯＮ、又は、ＯＲロジック部３６の出力信号がＯＮとなったときに出力信号がＯＮとなる。
【００６１】
ＡＮＤロジック部３８では、温度偏差大判定部３１から♯ｎＢＰＴ偏差大信号が出力され、且つ、ＯＲロジック部３７の出力信号がＯＮになったときに♯ｎＢＰＴ偏差大信号自動停止又はトリップ信号を出力（ＯＮ）する。♯ｎの熱電対５以外の熱電対５に関しても、この♯ｎの熱電対５の場合と同様のＢＰＴ偏差大インターロックロジックによってＢＰＴ偏差自動停止又はトリップ信号が出力される。ＯＲロジック部３９では、これら♯１〜♯１４の熱電対５のＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号の何れかが出力されたときにＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号を出力する。
【００６２】
ここで、図６に基づき、ＢＰＴ偏差大自動停止信号とＢＰＴ偏差大トリップ信号の相違などについて具体例を挙げて説明する。図６において、ａは♯１〜♯１４の熱電対５のＢＰＴ計測値の平均値、ｂは♯ｎの熱電対５のＢＰＴ計測値、ｃ１，ｃ２は♯ｎ＋１の熱電対５のＢＰＴ計測値であって、平均値ａよりも高い場合と低い場合である。
【００６３】
燃焼器４の異常による燃焼ガス温度の低下によってＢＰＴ計測値ｂが図示ように減少した場合、温度偏差大判定部３１から出力される♯ｎＢＰＴ偏差大信号は、ＢＰＴ計測値ｂが減少して♯ｎＢＰＴ偏差が、自動停止用のＢＰＴ偏差大設定値Ｌを越えた時点Ｔ１２で自動停止用の♯ｎＢＰＴ偏差大信号がＯＮとなり、更にＢＰＴ計測値ｂが減少して♯ｎＢＰＴ偏差が、トリップ用のＢＰＴ偏差大設定値Ｌを越えた時点Ｔ１４でトリップ用の♯ｎＢＰＴ偏差大信号がＯＮとなる。
【００６４】
つまり、ＢＰＴ偏差大設定値Ｈ，Ｌは、何れも値（絶対値）の小さな自動停止用と、値（絶対値）の大きなトリップ用の２つが設定されている。そして、図３に示すＢＰＴ偏差大インターロックロジックは自動停止用のＢＰＴ偏差設定値Ｈ，Ｌに関するものと、トリップ用のＢＰＴ偏差設定値Ｈ，Ｌに関するものとの２つがあり、前者のインターロックロジックでは♯ｎＢＰＴ偏差大自動停止信号が出力されてＢＰＴ偏差大自動停止信号が出力され、後者のインターロックロジックでは♯ｎＢＰＴ偏差大トリップ信号が出力されてＢＰＴ偏差大トリップ信号が出力される。しかし、これらは同じロジック構成のものであるため、図３では、説明の便宜上、１つのインターロックロジックだけを図示している。
【００６５】
図６について更に説明すると、ＢＰＴ計測値ｃ１が図示のように低下した場合、温度偏差有判定部３２ｂから出力される♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差有信号は、ＢＰＴ計測値ｃ１が減少して♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差有設定値Ｌを越えた時点Ｔ１３でＯＮとなる。従って、Ｔ１３では自動停止用の♯ｎＢＰＴ偏差大信号と♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差有信号とがＯＮになって自動停止用の♯ｎ偏差大信号が出力され、Ｔ１４ではトリップ用の♯ｎＢＰＴ偏差大信号と♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差有信号とがＯＮになってトリップ用の♯ｎ偏差大信号が出力される。
【００６６】
また、例えば♯ｎ＋１の熱電対５の計測値がｃ２のように平均値ａよりも高いような場合には、ＢＰＴ計測値ｃ２が減少して♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差が、ＢＰＴ偏差有設定値Ｌを越える（♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差有信号がＯＮになる）までに時間がかかる（Ｔ１５の時点）。従って、これだけでは♯ｎＢＰＴ偏差大自動停止信号や♯ｎＢＰＴ偏差大トリップ信号の出力が遅れてしまう。これに対し、♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号は、ＢＰＴ計測値ｃ２が減少して♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｌを越えた時点Ｔ１１でＯＮとなる。このため、早期に♯ｎＢＰＴ偏差大自動停止信号や♯ｎＢＰＴ偏差大トリップ信号を出力することができる。
【００６７】
また、♯ｎ＋１偏差変化量有信号がＯＦＦになる時点は、ＢＰＴ計測値ｃ２が減少しなくなって♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｌを越えなくなった時点Ｔ１６ではなく、オフディレイタイマ部３４ｂによりＴ１７時点まで遅延時間ΔＴ１２だけ遅延される。従って、図示は省略するが、例えばＴ１４時点よりも少し手前で♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｌを越えなくなるようなことがあっても、Ｔ１４時点以降まで♯ｎ＋１ＢＰＴ偏差変化量有信号のＯＮ状態を維持することができるため、確実にＴ１４時点で♯ｎＢＰＴ偏差大トリップ信号を出力することができる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態のガスタービン保護装置によれば、何れかの熱電対５のＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量大設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差変化量大判定部１５からＢＰＴ偏差変化量大信号が出力され、且つ、前記何れかの熱電対５に隣接する両側の熱電対５の何れかのＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差変化量有判定部１６ａ，１６ｂからＢＰＴ偏差変化量有信号が出力されたとき、ＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号を出力するため、熱電対５を増やすことなく、熱電対５が異常になったときに誤ってＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号を出力するのを防止することができ、燃焼器４が異常になったときにのみＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号を出力してタービン本体２を保護することができる。このため、安定してガスタービン１を運転することが可能となる。
【００６９】
また、本実施の形態のガスタービン保護装置によれば、温度偏差変化量大判定部１５から出力されるＢＰＴ偏差変化量大信号がＯＦＦする時間を遅延させるオフディレイタイマ部１８ａと、温度偏差変化量有判定部１６ａ，１６ｂから出力されるＢＰＴ偏差変化量有信号がＯＦＦする時間を遅延させるオフディレイタイマ部１８ｂとを有するため、このフディレイタイマ部１８ａ，１８ｂによってＢＰＴ偏差変化量大信号とＢＰＴ偏差変化量有信号の出力タイミングのずれを防止することができ、確実にＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号を出力することができる。
【００７０】
また、本実施の形態のガスタービン保護装置によれば、何れかの熱電対５のＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量大設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差変化量大判定部１５からＢＰＴ偏差変化量大信号が出力され、且つ、前記何れかの熱電対５に隣接する両側の熱電対５の何れかがレンジオーバーとなったときにも、ＢＰＴ偏差変化量大自動停止信号を出力するため、前記両側の熱電対５が異常でレンジオーバーになって判定不能になったときにも、ガスタービン保護信号を出力することができる。
【００７１】
また、本実施の形態のガスタービン保護装置によれば、何れかの熱電対５のＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差大設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差大判定部３１からＢＰＴ偏差大信号が出力され、且つ、前記何れかの熱電対５に隣接する両側の熱電対５の何れかのＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差有設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差有判定部３２ａ，３２ｂからＢＰＴ偏差有信号が出力されたとき、ＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号を出力するため、熱電対５を増やすことなく、熱電対５が異常になったときに誤ってＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号を出力するのを防止することができ、燃焼器４が異常になったときにのみＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号を出力してタービン本体２を保護することができる。このため、安定してガスタービン１を運転することができる。
【００７２】
また、本実施の形態のガスタービン保護装置によれば、何れかの熱電対５のＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差大設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差大判定部３１からＢＰＴ偏差大信号が出力され、且つ、前記何れかの熱電対５に隣接する両側の熱電対５の何れかのＢＰＴ偏差変化量がＢＰＴ偏差変化量有設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差変化量有判定部３２ａ，３２ｂからＢＰＴ偏差変化量有信号が出力されたときにも、ＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号を出力するため、例えば前記隣接する両側の熱電対５のＢＰＴ計測値が平均値よりも高いような場合であっても、早期にＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号を出力することができる。
【００７３】
また、本実施の形態のガスタービン保護装置によれば、温度偏差変化量有判定部１６ａ，１６ｂから出力されるＢＰＴ偏差変化量有信号がＯＦＦする時間を遅延させるオフディレイタイマ部３４ａ，３４ｂを有するため、このオフディレイタイマ部３４ａ，３４ｂによってＢＰＴ偏差大信号に対するＢＰＴ偏差変化量有信号の出力タイミングのずれを防止することができ、確実にＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号を出力することができる。
【００７４】
また、本実施の形態のガスタービン保護装置によれば、何れかの熱電対５のＢＰＴ偏差がＢＰＴ偏差大設定値Ｈ，Ｌを越えて温度偏差大判定部３１からＢＰＴ偏差大信号が出力され、且つ、前記何れかの熱電対５に隣接する両側の熱電対５の何れかがレンジオーバーとなったときにも、ＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号を出力するため、前記両側の熱電対５が異常でレンジオーバーになって判定不能になったときにも、ＢＰＴ偏差大自動停止又はトリップ信号を出力することができる。
【００７５】
なお、本発明は必ずしも熱電対をＢＰＴ計測に用いた場合に限るものではなく、仮に他の種類の温度センサをＢＰＴ計測に用いた場合にも適用することができるが、特に、熱電対のようにレンジオーバーになるだけでなく、保護管の削れや絶縁不良などにより、計測レンジ内で計測値が異常に変化する可能性のある温度センサ、即ち、異常と判断しにくい異常が生じる可能性のある温度センサに適用することが有効である。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明はガスタービン保護装置に関するものであり、温度センサの異常による誤作動を防止し、燃焼器の異常時にのみガスタービン保護信号を出力して確実にタービン本体の保護を行う場合に適用して有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態に係るガスタービン保護装置を備えたガスタービンの概要図、（ｂ）は燃焼器と熱電対の位置関係を示す説明図（（ａ）のＡ方向矢視図）である。
【図２】前記ガスタービン保護装置におけるブレードパス温度偏差変化量大のインターロックロジック図である。
【図３】前記ガスタービン保護装置におけるブレードパス温度偏差大のインターロックロジック図である。
【図４】ブレードパス温度偏差変化量とブレードパス温度偏差変化量大設定値との関係を示す説明図である。
【図５】前記ブレードパス温度偏差変化量大インターロックロジックの動作説明図である。
【図６】前記ブレードパス温度偏差大インターロックロジックの動作説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  ガスタービン
２  タービン本体
３ａ  タービンブレード（静翼）
３ｂ  タービンブレード（動翼）
４  燃焼器
５  熱電対
６  ガスタービン保護装置
７  燃料供給装置
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  温度偏差演算部
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  温度偏差変化量演算部
１３  むだ時間演算部
１４  減算部
１５  温度偏差変化量大判定部
１６ａ，１６ｂ  温度偏差変化量有判定部
１７  保護信号出力部
１８ａ，１８ｂ  オフディレイタイマ部
１９，２０，２１  ＯＲロジック部
２２  ＡＮＤロジック部
２３  ＯＲロジック部
３１  温度偏差大判定部
３２ａ，３２ｂ  温度偏差有判定部
３３  保護信号出力部
３４ａ，３４ｂ  オフディレイタイマ部
３５，３６，３７  ＯＲロジック部
３８  ＡＮＤロジック部
３９  ＯＲロジック部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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