(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気発生器からタービンに蒸気を導入する系統または前記蒸気発生器から前記タービンをバイパスする系統に設けられた弁と、
この弁の開度を変化させる弁駆動手段と、
この弁の開度を検出する検出手段と、
入力されたタービン入口蒸気圧力またはタービン速度に基づき前記弁の開度を演算し弁開度指令信号を出力する弁開度指令演算手段と、
前記検出手段からの検出結果に基づき弁位置信号を出力する弁位置信号変換手段と、
前記弁のテスト動作を要求する弁テスト信号のＯＮ／ＯＦＦを制御する弁テスト信号切替手段と、
前記弁開度指令信号および前記弁位置信号に基づく演算を行い前記弁駆動手段に駆動指令を送る弁駆動指令手段と、
これらの各手段に入力あるいはこれらの各手段からの出力される信号のうち少なくとも１つを採取するデータ採取手段と、
少なくとも前記弁テスト信号がＯＮとなってから前記弁のテスト動作が完了するまでに前記データ採取手段に採取された信号を記録する採取データ記録手段と、
を具備し、
前記データ採取手段により採取される信号は複数系統に多重化されており、前記採取データ記録手段により記録したデータを複数系統間で比較する比較手段を有する
ことを特徴とするタービン制御装置。
【請求項２】
蒸気発生器からタービンに蒸気を導入する系統または前記蒸気発生器から前記タービンをバイパスする系統に設けられた弁と、
この弁の開度を変化させる弁駆動手段と、
この弁の開度を検出する検出手段と、
入力されたタービン入口蒸気圧力またはタービン速度に基づき前記弁の開度を演算し弁開度指令信号を出力する弁開度指令演算手段と、
前記検出手段からの検出結果に基づき弁位置信号を出力する弁位置信号変換手段と、
前記弁のテスト動作を要求する弁テスト信号のＯＮ／ＯＦＦを制御する弁テスト信号切替手段と、
前記弁開度指令信号および前記弁位置信号に基づく演算を行い前記弁駆動手段に駆動指令を送る弁駆動指令手段と、
これらの各手段に入力あるいはこれらの各手段からの出力される信号のうち少なくとも１つを採取するデータ採取手段と、
少なくとも前記弁テスト信号がＯＮとなってから前記弁のテスト動作が完了するまでに前記データ採取手段に採取された信号を記録する採取データ記録手段と、
を具備し、
前記データ採取手段により採取される信号の変化率を演算し、該信号の変化率をパターン化し設定した変化率パターンと比較する比較手段を有する
ことを特徴とするタービン制御装置。
【請求項３】
前記弁は、その開度が連続的に制御される、前記蒸気発生器から前記タービンに蒸気を導入する系統に設けられる蒸気加減弁、前記タービンのうち高圧タービンと低圧タービンの間に設けられる中間加減弁、前記蒸気発生器から前記タービンをバイパスして復水器に連絡するバイパス系統に設けられるタービンバイパス弁のなかから選択される少なくとも１つであることを特徴とする請求項１または２記載のタービン制御装置。
【請求項４】
タービンに蒸気を導入する系統に設けられた弁と、
この弁のＯＮ／ＯＦＦ状態を切替える弁駆動手段と、
この弁のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出するとともに弁の開度を検出する検出手段と、
入力されたタービン入口蒸気圧力またはタービン速度に基づき前記弁のＯＮ／ＯＦＦ状態を切替える弁開閉指令信号を出力する弁開閉指令切替手段と、
前記弁のテスト動作を要求する弁テスト信号のＯＮ／ＯＦＦを制御する弁テスト信号切替手段と、
前記弁開閉指令信号および前記検出手段からの検出結果に基づいて算出された弁位置信号に基づく演算を行い前記弁駆動手段に駆動指令を送る弁駆動指令手段と、
これらの各手段に入力あるいはこれらの各手段から出力される信号のうち少なくとも１つを採取するデータ採取手段と、
少なくとも前記弁テスト信号がＯＮとなってから前記弁テストの動作が完了するまでに前記データ採取手段に採取された信号を記録する採取データ記録手段と、
を具備し、
前記データ採取手段により採取される信号は複数系統に多重化されており、前記採取データ記録手段により記録したデータを複数系統間で比較する比較手段を有する
ことを特徴とするタービン制御装置。
【請求項５】
タービンに蒸気を導入する系統に設けられた弁と、
この弁のＯＮ／ＯＦＦ状態を切替える弁駆動手段と、
この弁のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出するとともに弁の開度を検出する検出手段と、
入力されたタービン入口蒸気圧力またはタービン速度に基づき前記弁のＯＮ／ＯＦＦ状態を切替える弁開閉指令信号を出力する弁開閉指令切替手段と、
前記弁のテスト動作を要求する弁テスト信号のＯＮ／ＯＦＦを制御する弁テスト信号切替手段と、
前記弁開閉指令信号および前記検出手段からの検出結果に基づいて算出された弁位置信号に基づく演算を行い前記弁駆動手段に駆動指令を送る弁駆動指令手段と、
これらの各手段に入力あるいはこれらの各手段から出力される信号のうち少なくとも１つを採取するデータ採取手段と、
少なくとも前記弁テスト信号がＯＮとなってから前記弁テストの動作が完了するまでに前記データ採取手段に採取された信号を記録する採取データ記録手段と、
を具備し、
前記データ採取手段により採取される信号の変化率を演算し、該信号の変化率をパターン化し設定した変化率パターンと比較する比較手段を有する
ことを特徴とするタービン制御装置。
【請求項６】
前記弁は、その開閉がＯＮ／ＯＦＦ制御される、蒸気発生器から前記タービンに蒸気を導入する系統に設けられる主蒸気止め弁、前記タービンのうち高圧タービンと低圧タービンの間に設けられる中間止め弁のなかから選択される少なくとも１つであることを特徴とする請求項４または５記載のタービン制御装置。
【請求項７】
前記弁駆動手段に対し急速作動による開閉切替を指令する弁急速作動指令切替手段を具備することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか記載のタービン制御装置。
【請求項８】
前記比較手段により比較した結果に基づき、予め定められたしきい値による判定、信号の周波数解析、パターン分析、過去に取得された信号のデータに基づく比較分析のうちの少なくとも１つの手法により該信号の診断を行い診断結果を出力する診断手段を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか記載のタービン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電プラントにおけるタービン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電プラントにおけるタービン蒸気系統の一例を図１４に示す。図１４において、原子力発電プラントにおける例えば原子炉等の蒸気発生器１で発生した蒸気は、蒸気発生器１とタービンとを連絡する主蒸気管に設けられた主蒸気止め弁（ＭＳＶ；Main Stop Valve）２及び蒸気加減弁（ＣＶ；Control Valve）３を通って高圧タービン４ａを駆動する。そして、高圧タービンから中間止め弁（ＩＳＶ；Intercept Stop Value）５及び中間加減弁（ＩＶ;Intercept Valve）６を通って低圧タービン４ｂに流入してタービンを駆動し復水器７で復水される。
【０００３】
高圧タービン４ａ，低圧タービン４ｂの駆動によって発電機11を動作させ電気出力を得る。また蒸気発生器１の発生蒸気の一部は、主蒸気止め弁２の手前から、タービンバイパス系に設けられたタービンバイパス弁（ＴＢＶ；Turbine Bypass Valve）８を通って、高圧タービン４ａ，低圧タービン４ｂをバイパスして復水器７に流される。
【０００４】
タービン制御装置１２は、常時は主蒸気止め弁２，中間止め弁５および中間加減弁６を全開とし、後述する制御弁位置制御部によって蒸気加減弁３とタービンバイパス弁８の弁開度を調節して、タービン速度及びタービン入口蒸気圧力の制御を行う。
【０００５】
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９およびタービン軸に取付けた速度検出器１０によって検出される。
【０００６】
タービン制御装置１２の連続制御弁の弁位置制御部を図１５に示す。
【０００７】
図１５において、弁開度指令演算部２１では速度検出器１０で検出された実速度と圧力検出器９で検出された実圧力より弁開度指令信号ｖ１を演算・出力し、この弁開度指令信号ｖ１を加算器２２へ送る。一方、弁テストＯＮ／ＯＦＦ切替部３３がＯＮとなると、この弁テストＯＮ／ＯＦＦ切替部３３から弁テスト信号ｖ６が出され、この弁テスト信号ｖ６によって弁テストパターン発生器３４で弁テストパターン信号ｖ７が発生する。そして、この弁テストパターン信号ｖ７は加算器２２へ送られ、弁開度指令信号ｖ１に加算される。この加算信号ｖ２（＝ｖ１＋ｖ７）は弁位置信号変換器３１によって検出された弁位置信号ｖ５と加算器２３によって比較され、その偏差信号ｖ３（＝ｖ１−ｖ５）がサーボアンプ２４へ送られ、サーボ電流信号ｖ４に変換される。このサーボ信号ｖ４は、サーボ弁２７へ送られ、弁駆動器２８を介して連続制御弁２９の弁開度を開度指令信号ｖ２に対応して連続制御する。
【０００８】
蒸気加減弁３の制御に際しては、蒸気加減弁弁位置制御部の弁開度指令演算部２１は、圧力検出器９から入力された実圧力に基づき演算されるかあるいは外部から入力される、タービン入口蒸気圧力を制御すべく適切な蒸気加減弁開度を指示する圧力制御信号と、速度検出器１０から入力された実速度に基づき演算されるかあるいは外部から入力される、タービン速度を制御すべく適切な蒸気加減弁開度を指示する速度制御信号とを比較し、２つの制御信号のうち通常は低値を選択して蒸気加減弁開度指令信号ｖ１として出力することで、蒸気加減弁３の開度を調節している。
【０００９】
また、タービンバイパス弁８の制御に関しては、タービンバイパス弁弁位置制御部の弁開度指令演算部２１は、圧力検出器９から入力された実圧力に基づき演算されるかあるいは外部から入力される、タービン入力蒸気圧力を制御すべく適切なタービンバイパス弁開度を指示する圧力制御信号から、蒸気加減弁３の開度を減算して得られる信号をタービンバイパス弁開度指令信号ｖ１として出力することで、タービンバイパス弁８の開度を調節している。
【００１０】
弁テストパターン発生器３４の弁テストパターン信号ｖ７は、弁テストＯＮ／ＯＦＦ切替部３３がＯＮの時に、図１６に示す様な１種類の弁テストパターン信号として加算器２２に入力される。
【００１１】
図１６（ａ）は、弁テストＯＮ／ＯＦＦ切替部３３により弁テスト信号がＯＮとなった時に弁開動作を行う場合、図１６（ｂ）は、弁テスト信号がＯＮとなった時に弁閉動作を行う場合に対応する。
【００１２】
弁急速作動信号ｖ８は、弁急速作動ＯＮ／ＯＦＦ切替部３５がＯＮの時に、急速作動電磁弁３６に入力され、弁駆動器２８を介して連続制御弁２９を急速全閉又は急速全開とする。
【００１３】
タービン制御装置１２のＯＮ−ＯＦＦ制御弁の弁位置制御部を図１７に示す。
【００１４】
図１７において、弁全閉／全開指令切替部４１では常時は弁全開信号を弁全閉／全開指令信号ｖ11として出力し、テスト電磁弁４３，弁駆動器２８を介してＯＮ−ＯＦＦ制御弁４４を全開とする。
【００１５】
弁全閉指令発生器４５の弁全閉信号ｖ12は、弁テストＯＮ／ＯＦＦ切替部３３がＯＮの時に、弁全閉／全開指令切替部４１に入力され、弁全閉信号が弁全閉／全開指令信号ｖ11となり、テスト電磁弁４３，弁駆動器２８を介してＯＮ−ＯＦＦ制御弁４４を全閉とする。
【００１６】
弁急速作動信号ｖ８は、弁急速作動ＯＮ／ＯＦＦ切替部３５がＯＮの時に、急速作動電磁弁３６に入力され、弁駆動器２８を介してＯＮ−ＯＦＦ制御弁４４を急速全閉とする。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の弁テスト時の弁位置制御部入出力信号のデータ採取は、サーボ電流信号ｖ４および弁位置信号ｖ５をサーボ電流指示計２５および弁位置指示計３２を用いて確認しているのみであり、弁位置制御部を構成する各機能基板・要素毎の健全性確認・評価を目的としたデータ採取項目・手段ではなかった。従って、弁位置制御部を構成する各機能基板・要素の健全性確認・評価の為、データ採取項目の細分化およびデータの連続的な記録が必要である。
【００１８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、弁位置制御部を構成する各機能基板・要素の健全性確認、監視、評価を容易に履行することのできるタービン制御装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１記載のタービン制御装置は、蒸気発生器からタービンに蒸気を導入する系統または前記蒸気発生器から前記タービンをバイパスする系統に設けられた弁と、この弁の開度を変化させる弁駆動手段と、この弁の開度を検出する検出手段と、入力されたタービン入口蒸気圧力またはタービン速度に基づき前記弁の開度を演算し弁開度指令信号を出力する弁開度指令演算手段と、前記検出手段からの検出結果に基づき弁位置信号を出力する弁位置信号変換手段と、前記弁のテスト動作を要求する弁テスト信号のＯＮ／ＯＦＦを制御する弁テスト信号切替手段と、前記弁開度指令信号および前記弁位置信号に基づく演算を行い前記弁駆動手段に駆動指令を送る弁駆動指令手段と、これらの各手段に入力あるいはこれらの各手段からの出力される信号のうち少なくとも１つを採取するデータ採取手段と、少なくとも前記弁テスト信号がＯＮとなってから前記弁のテスト動作が完了するまでに前記データ採取手段に採取された信号を記録する採取データ記録手段とを具備し、前記データ採取手段により採取される信号は複数系統に多重化されており、前記採取データ記録手段により記録したデータを複数系統間で比較する比較手段を有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の請求項２記載のタービン制御装置は、蒸気発生器からタービンに蒸気を導入する系統または前記蒸気発生器から前記タービンをバイパスする系統に設けられた弁と、この弁の開度を変化させる弁駆動手段と、この弁の開度を検出する検出手段と、入力されたタービン入口蒸気圧力またはタービン速度に基づき前記弁の開度を演算し弁開度指令信号を出力する弁開度指令演算手段と、前記検出手段からの検出結果に基づき弁位置信号を出力する弁位置信号変換手段と、前記弁のテスト動作を要求する弁テスト信号のＯＮ／ＯＦＦを制御する弁テスト信号切替手段と、前記弁開度指令信号および前記弁位置信号に基づく演算を行い前記弁駆動手段に駆動指令を送る弁駆動指令手段と、これらの各手段に入力あるいはこれらの各手段からの出力される信号のうち少なくとも１つを採取するデータ採取手段と、少なくとも前記弁テスト信号がＯＮとなってから前記弁のテスト動作が完了するまでに前記データ採取手段に採取された信号を記録する採取データ記録手段とを具備し、前記データ採取手段により採取される信号の変化率を演算し、該信号の変化率をパターン化し設定した変化率パターンと比較する比較手段を有することを特徴とする。
【００２０】
さらに、前記弁は、その開度が連続的に制御される、前記蒸気発生器から前記タービンに蒸気を導入する系統に設けられる蒸気加減弁、前記タービンのうち高圧タービンと低圧タービンの間に設けられる中間加減弁、前記蒸気発生器から前記タービンをバイパスして復水器に連絡するバイパス系統に設けられるタービンバイパス弁のなかから選択される少なくとも１つであると設定することが好適である。
【００２１】
この構成により、通常連続的に開方向または閉方向に制御されることで弁開度が調節される弁において、弁テスト信号の入力により、実際に演算の結果指令される開度指令信号に基づく弁制御が適切になされているかを精緻にかつ連続して確認することができる。
【００２２】
また、本発明の請求項４記載のタービン制御装置は、タービンに蒸気を導入する系統に設けられた弁と、この弁のＯＮ／ＯＦＦ状態を切替える弁駆動手段と、この弁のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出するとともに弁の開度を検出する検出手段と、入力されたタービン入口蒸気圧力またはタービン速度に基づき前記弁のＯＮ／ＯＦＦ状態を切替える弁開閉指令信号を出力する弁開閉指令切替手段と、前記弁のテスト動作を要求する弁テスト信号のＯＮ／ＯＦＦを制御する弁テスト信号切替手段と、前記弁開閉指令信号および前記検出手段からの検出結果に基づいて算出された弁位置信号に基づく演算を行い前記弁駆動手段に駆動指令を送る弁駆動指令手段と、これらの各手段に入力あるいはこれらの各手段から出力される信号のうち少なくとも１つを採取するデータ採取手段と、少なくとも前記弁テスト信号がＯＮとなってから前記弁テストの動作が完了するまでに前記データ採取手段に採取された信号を記録する採取データ記録手段と、具備し、前記データ採取手段により採取される信号は複数系統に多重化されており、前記採取データ記録手段により記録したデータを複数系統間で比較する比較手段を有する。
さらに、本発明の請求項５記載のタービン制御装置は、タービンに蒸気を導入する系統に設けられた弁と、この弁のＯＮ／ＯＦＦ状態を切替える弁駆動手段と、この弁のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出するとともに弁の開度を検出する検出手段と、入力されたタービン入口蒸気圧力またはタービン速度に基づき前記弁のＯＮ／ＯＦＦ状態を切替える弁開閉指令信号を出力する弁開閉指令切替手段と、前記弁のテスト動作を要求する弁テスト信号のＯＮ／ＯＦＦを制御する弁テスト信号切替手段と、前記弁開閉指令信号および前記検出手段からの検出結果に基づいて算出された弁位置信号に基づく演算を行い前記弁駆動手段に駆動指令を送る弁駆動指令手段と、これらの各手段に入力あるいはこれらの各手段から出力される信号のうち少なくとも１つを採取するデータ採取手段と、少なくとも前記弁テスト信号がＯＮとなってから前記弁テストの動作が完了するまでに前記データ採取手段に採取された信号を記録する採取データ記録手段と、を具備し、前記データ採取手段により採取される信号の変化率を演算し、該信号の変化率をパターン化し設定した変化率パターンと比較する比較手段を有することを特徴とする。
【００２３】
さらに、前記弁は、その開閉がＯＮ／ＯＦＦ制御される、前記蒸気発生器から前記タービンに蒸気を導入する系統に設けられる主蒸気止め弁、前記タービンのうち高圧タービンと低圧タービンの間に設けられる中間止め弁のなかから選択される少なくとも１つであると設定することが好適である。
【００２４】
この構成により、通常ＯＮ／ＯＦＦにより全閉または全開の何れかの状態に制御される弁において、弁テスト信号の入力により、実際に演算の結果指令される全閉／全開指令信号に基づく弁制御が適切になされているかを精緻にかつ連続して確認することができる。
【００２５】
さらに、本発明においては、前記弁駆動手段に対し急速作動による開閉切替を指令する弁急速作動指令切替手段をを具備することが好適である。
【００２９】
さらに、本発明においては、前記比較手段により比較した結果に基づき、予め定められたしきい値による判定、信号の周波数解析、パターン分析、過去に取得された信号のデータに基づく比較分析のうちの少なくとも１つの手法により該信号の診断を行い診断結果を出力する診断手段を具備することが好適である。
【００３１】
この構成により、通常連続制御またはＯＮ／ＯＦＦ制御が行われるタービン主蒸気系統あるいはタービンバイパス系統に設けられる弁に対して、弁テスト信号の入力により、実際に演算の結果指令される開度指令信号または全閉／全開指令信号に基づく弁制御が適切になされているかを精緻にかつ連続して確認することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１ないし図１３を参照して説明する。
【００３３】
図１ないし図３は、第１の実施の形態に係るタービン制御装置を示すものである。
【００３４】
図１及び図２において、連続制御またはＯＮ／ＯＦＦ制御している主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５，および中間加減弁６の弁テスト信号ｖ６，弁急速作動信号ｖ８および弁位置制御部入出力信号（弁開度指令信号ｖ１，ｖ２，弁開度指令／位置偏差信号ｖ３，サーボ電流信号ｖ４，弁位置信号ｖ５，弁テストパターン信号ｖ７，弁全閉／全開指令信号ｖ11，および弁全閉信号ｖ12）をデータ採取機能５１で採取し、採取データ記録機能５２で記録する。
【００３５】
図３は、弁テスト信号ｖ６がＯＮになってから弁テストが完了するまでのサーボ電流信号ｖ４の変化を、採取データ記録機能５２で記録する場合のデータ記録例である。ここで、図３（ａ）は、弁テスト信号ｖ６がＯＮになった時に弁閉動作を行う場合を示し、図３（ｂ）は、弁テスト信号ｖ６がＯＮになった時に弁開動作を行う場合を示す。これらの図に示すように、サーボ電流信号ｖ４をデータ採取機能５１で直接採取し、これを採取データ記録機能５２に記録するようになっている。これにより、弁位置制御部入出力信号に基づく弁制御の機能の健全性を容易に確認することができる。
【００３６】
なお、本実施の形態では、連続制御またはＯＮ／ＯＦＦ制御している主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５，および中間加減弁６の弁テスト信号ｖ６ＯＮから弁テストが完了するまでの弁開度指令信号ｖ１，ｖ２，弁開度指令／位置偏差信号ｖ３，弁位置信号ｖ５，弁テストパターン信号ｖ７，弁全閉／全開指令信号ｖ11，および弁全閉信号ｖ12の変化を、採取データ記録機能５２で記録することもできる。
【００３７】
図４は、第２の実施の形態に係るタービン制御装置を示すものである。本実施の形態に係るタービン制御装置の主要構成は図１、図２と同じであるが、さらに変化パターン任意設定機能５３とデータ比較・記録機能５４を備えている。これにより、設定されたパターンに基づき弁制御を行う機能の健全性をより容易に確認することができる。
【００３８】
この図４に示すように、連続制御している主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，および中間加減弁６の弁テスト信号ｖ６がＯＮになってから弁テストが完了するまでのサーボ電流信号ｖ４の変化を採取データ記録機能５２で記録する一方、変化パターン任意設定機能５３で変化パターンを任意に設定し、採取データ記録機能５２に記録されたパターンと変化パターン任意設定機能５３で設定されたパターンとを、データ比較・記録機能５４で比較し記録する。ここで、図４（ａ）は、弁テスト信号ｖ６がＯＮになった時に弁閉動作を行う場合を示し、図４（ｂ）は、弁テスト信号ｖ６がＯＮになった時に弁開動作を行う場合を示す。
【００３９】
このデータ比較・記録機能５４により、例えば図３に示されるような実際の信号の変化と、変化パターン任意設定機能５３において任意設定した該信号に関する変化パターンとを同一チャート内に重ねて記録する、あるいは両者の偏差をとって比較するなどの比較および記録を行う。これにより、実際の信号が予め想定されたパターンを大きく逸脱することなく正常に動作しているかを容易に確認し検証することができる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、連続制御またはＯＮ／ＯＦＦ制御している主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５，および中間加減弁６の弁テスト信号ｖ６がＯＮになってから弁テストが完了するまでの弁開度指令信号ｖ１，ｖ２，弁開度指令／位置偏差信号ｖ３，弁位置信号ｖ５，弁テストパターン信号ｖ７，弁全閉／全開指令信号ｖ11，および弁全閉信号ｖ12の変化を、変化パターン任意設定機能５３で任意設定した変化パターンと、データ比較・記録機能５４で比較し記録することもできる。
【００４１】
図５は、第３の実施の形態に係るタービン制御装置の特徴部分を示すものであり、図６は、図５中の採取データ記録機能５２において、処理される情報を示したものである。
【００４２】
図５に示すように、連続制御またはＯＮ／ＯＦＦ制御している主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５，および中間加減弁６の３重化された弁位置信号Ａｖ5A，弁位置信号Ｂｖ5B，弁位置信号Ｃｖ5Cをデータ採取機能５１で採取する。ここでは弁位置検出系を３重化した構成をとっており、各弁位置信号Ｖ５Ａ，Ｖ５Ｂ，Ｖ５Ｃは、それぞれ弁位置検出器３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃからの信号を弁位置信号変換器３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃにて変換して得られるものである。
【００４３】
そして、図６に示すように、弁テスト信号ｖ６がＯＮになってから弁テストが完了するまでの弁位置信号Ａｖ5A，弁位置信号Ｂｖ5B，弁位置信号Ｃｖ5Cの変化を採取データ記録機能５２で記録し、データ比較・記録機能５４で比較し記録する。
【００４４】
なお、本実施の形態は、連続制御またはＯＮ／ＯＦＦ制御している主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５，および中間加減弁６において弁開度指令信号ｖ１，ｖ２，弁開度指令／位置偏差信号ｖ３サーボ電流信号ｖ４，弁テストパターン信号ｖ７，弁全閉／全開指令信号ｖ11，および弁全閉信号ｖ12が多重化されている場合にも適用可能である。
【００４５】
図７は、第４の実施の形態に係るタービン制御装置の特徴部分を示すものである。タービンバイパス弁８が３台設置されている発電プラントにおいて、タービンバイパス弁８の第１，２，３弁の弁位置信号ｖ５の変化をそれぞれ、データ採取機能５１で採取し、採取データ記録機能５２で記録し、データ比較・記録機能５４で比較し記録する。
【００４６】
なお、本実施の形態では、主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５，および中間加減弁６が複数設置されている発電プラントにおいて、複数台の主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５，および中間加減弁６の弁開度指令信号ｖ１，ｖ２，弁開度指令／位置偏差信号ｖ３，サーボ電流信号ｖ４，弁テストパターン信号ｖ７，弁全閉／全開指令信号ｖ11，および弁全閉信号ｖ12の変化を、データ比較・記録機能５４で比較・記録することもできる。
【００４７】
図８及び図９は、第５の実施の形態に係るタービン制御装置の特徴部分を示すものである。図８（ａ）は連続制御している主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５および中間加減弁６の弁位置制御部を構成する弁開度指令信号出力基板６１を示し、図９（ａ）は弁開度指令信号出力基板への弁開度指令信号（ｖ２ＩＮ）と弁開度指令信号出力基板からの弁開度指令信号（ｖ２ＯＵＴ）をデータ採取機能５１を介して採取データ記録機能５２で記録し、データ比較・記録機能５４で比較し記録する状態を示す。
【００４８】
図８（ａ）に示した本実施の形態は上述の実施の形態における付加的構成からなるものであり、例えば図１に示した第１の実施の形態における加算器２２の出力側でかつ加算器２３の入力側に弁開度指令信号出力基板６１を設けた場合を示している。具体的には、加算器２２によって、弁開度指令演算部２１からの弁開度指令信号ｖ２と弁テストパターン発生器３４からの弁テストパターン信号ｖ７との和演算によって出力される信号ｖ２１Ｎは、弁開度指令信号出力基板６１を介して信号Ｖ２ＯＵＴとして出力され加算器２３に入力される。この２つの信号Ｖ２ＩＮ、Ｖ２ＯＵＴをともに採取データ記録機能５２にて記録しデータ比較・記録機能５４にて比較し記録することで、加算器２２から加算器２３に至る基板系統の機能の健全性を容易に確認することができる。
【００４９】
図８（ｂ）は連続制御している主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５および中間加減弁６の弁位置制御部を構成する弁開度指令／位置偏差演算基板６２を示し、図９（ｂ）は、加算器２２から弁開度指令／位置偏差演算基板６２への入力である弁開度指令信号ｖ２、弁位置信号変換器３１から弁開度指令／位置偏差演算基板６２への入力である弁位置信号ｖ５、弁開度指令／位置偏差演算基板６２からサーボアンプ２４への出力である弁開度指令／位置偏差信号ｖ３をデータ採取機能５１を介して採取データ記録機能５２で記録し、データ比較・記録機能５４で比較・記録する状態を示す。
【００５０】
図８（ｂ）に示した本実施の形態は上述の実施の形態における付加的構成からなるものであり、例えば図１に示した第１の実施の形態において、加算器２３を基板の一部に含んで構成される弁開度指令／位置偏差演算基板６２を設けた場合を示している。この弁開度指令／位置偏差演算基板６２に入力される弁開度指令信号ｖ２と弁位置信号ｖ５と、これらの偏差を演算し出力される弁開度指令／位置偏差信号ｖ３とをともに採取データ記録機能５２にて記録しデータ比較・記録機能５４にて比較し記録することで、加算器２３を介してなされる偏差信号演算を行う基板系統の機能の健全性を容易に確認することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、連続制御またはＯＮ／ＯＦＦ制御している主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５，および中間加減弁６の弁位置制御部を構成する他の機能基板・要素毎の入出力信号を、データ比較・記録機能５４で比較し記録することもできる。
【００５２】
図１０は、第６の実施の形態に係るタービン制御装置の特徴部を示したものであり、連続制御弁２９の弁テストパターン発生器３４において、弁テストパターン任意設定機能５５で任意の弁テストパターンを選択し、これを弁テストパターン信号ｖ７として出力する状態を示すものである。
【００５３】
図１に示した第１の実施の形態における弁テストパターン発生器３４において、弁テストパターン任意設定機能５５内に複数の弁テストパターン信号をパターン化して設定しておく。弁テストパターン信号としては、弁テスト信号がＯＮとなった後一定時間で弁が全閉となるよう弁開度を一定速度で連続変化させるパターン信号ｖ７１、弁テスト信号がＯＮとなった直後に急速に弁を全閉とするパターン信号ｖ７２、弁テスト信号がＯＮとなった後に数段階に分けて弁開度を変化させ最終的に全閉とするパターン信号ｖ７３、等がある。弁テストパターン発生器３４ではこれらの弁テストパターン任意設定機能５５に用意された複数の弁テストパターン信号ｖ７１，ｖ７２，ｖ７３，…のうちから適切な信号１つを選択し、弁テストパターン信号ｖ７として出力する。
【００５４】
これにより、弁テストパターンを複数に設定することで、制御対象である弁や発生事象に対応した適切な弁開閉制御を行うことが可能となる。
【００５５】
図１１は、第７の実施の形態に係るタービン制御装置の特徴部分を示すものである。連続制御している主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５および中間加減弁６の弁テスト信号ｖ６がＯＮになってから弁テストが完了するまでの弁位置信号ｖ５を、データ採取機能５１を介して採取データ記録機能５２で記録し、この記録された弁位置信号ｖ５の変化率を変化率計算機能５６で周期的に計算する。図１１では、弁テスト信号ｖ６がＯＮになった時に弁閉動作を行う場合を示している。一方、変化パターン任意設定機能５３で弁位置信号ｖ５の変化率を任意設定する。そして、変化率計算機能５６で周期的に計算された変化率と、変化パターン任意設定機能５３で設定された変化率とを、データ比較・記録機能５４で比較し記録する。これにより、弁テスト機能の健全性を容易に確認することができる。
【００５６】
以上説明した各実施の形態においては、制御対象となる弁である主蒸気止め弁２、加減制御弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５および中間加減弁６のうちの少なくとも１つの弁に対して各実施の形態の構成を適用することとし他弁には適用しないように設定することも可能である。また、上述した複数の実施の形態の構成を適宜組み合わせて履行することを考慮してもよい。
【００５７】
なお、本実施の形態では、連続制御またはＯＮ／ＯＦＦ制御している主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５，および中間加減弁６の弁テスト信号ｖ６がＯＮになってから弁テストが完了するまでの弁開度指令信号ｖ１，ｖ２，弁開度指令／位置偏差信号ｖ３，サーボ電流信号ｖ４，弁テストパターン信号ｖ７，弁全閉／全開指令信号ｖ11，および弁全閉信号ｖ12の変化率を変化率計算機能５６で周期的に計算し、変化パターン任意設定機能５３で任意設定した変化パターンと、データ比較・記録機能５４で比較し記録することもできる。
【００５８】
図１２は、第８の実施の形態に係るタービン制御装置の特徴部分を示すものである。連続制御またはＯＮ／ＯＦＦ制御している主蒸気止め弁２，蒸気加減弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５，および中間加減弁６の弁急速作動信号ｖ８がＯＮになってから弁急速作動が完了するまでの弁位置信号ｖ５を、データ採取機能５１を介して採取データ記録機能５２で記録し、この記録された弁位置信号ｖ５の変化率を変化率計算機能５６で周期的に計算する。一方、変化パターン任意設定機能５３で変化率を任意に設定し、変化率計算機能５６で周期的に計算された変化率と変化パターン任意設定機能５３で任意に設定された変化率とを、データ比較・記録機能５４で比較し記録する。これにより、弁急速作動信号ｖ５の出力制御を行う機能の健全性を容易に確認することができる。
【００５９】
図１３は、第９の実施の形態に係るタービン制御装置の特徴部分を示すものである。データ比較・記録機能５４のデータ比較結果を、しきい値任意設定機能５７で任意設定したしきい値と、データ診断機能５８で比較し判定を行い、判定結果を外部へ告知する。これにより、設定されたしきい値の範囲内での制御の履行すなわちシステムの健全性を容易に確認することができる。
【００６０】
なお、上記本実施の形態において、データ診断機能５８は、データ比較・記録機能５４のデータ比較結果に対し、周波数分析、パターン分析、過去のデータとの比較等の診断機能を有することもできる。
【００６１】
以上説明した各実施の形態においては、制御対象となる弁である主蒸気止め弁２、加減制御弁３，タービンバイパス弁８，中間止め弁５および中間加減弁６のうちの少なくとも１つの弁に対して各実施の形態の構成を適用することとし他弁には適用しないように設定することも可能である。また、上述した複数の実施の形態の構成を適宜組み合わせて履行することを考慮してもよい。
【００６２】
【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によれば、連続制御またはＯＮ／ＯＦＦ制御している主蒸気止め弁、蒸気加減弁、タービンバイパス弁、中間止め弁、および中間加減弁の弁テスト信号、弁急速作動信号および弁位置制御部入出力信号を採取し、弁テスト信号ＯＮから弁テストが完了するまでの前記弁位置制御部入出力信号の変化を、記録する機能を有しているから、弁テストおよび弁急速作動時における弁位置制御部入出力信号のデータの採取、記録およびデータ間の比較を容易に行うことができるから、弁位置制御部を構成する各機能基板あるいは要素の健全性を容易に確認または評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す制御系統図。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す他の制御系統図。
【図３】本発明の第１の実施の形態において、データ採取機能と採取データ記録機能を示す制御系統図であって、（ａ）は弁テスト信号ＯＮで弁閉動作の場合、（ｂ）は弁テスト信号ＯＮで弁開動作の場合を示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す制御系統図であって、（ａ）は弁テスト信号ＯＮで弁閉動作の場合、（ｂ）は弁テスト信号ＯＮで弁開動作の場合を示す図。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す制御系統図。
【図６】本発明の第３の実施の形態において、データ採取機能、採取データ記録機能、データ比較記録機能を示す制御系統図。
【図７】本発明の第４の実施の形態において、データ採取機能、採取データ記録機能、データ比較記録機能を示す制御系統図。
【図８】本発明の第５の実施の形態を示す図であって、（ａ）は弁開度指令信号出力基板を示す図、（ｂ）は弁開度指令/位置偏差演算基板を示す図。
【図９】本発明の第５の実施の形態の詳細を示す図であって、（ａ）は、弁開度指令信号出力基板におけるデータ採取機能、採取データ記録機能、データ比較記録機能を示す制御系統図、（ｂ）は、弁開度指令/位置偏差演算基板におけるデータ採取機能、採取データ記録機能、データ比較記録機能を示す制御系統図。
【図１０】本発明の第６の実施の形態を示す制御系統図。
【図１１】本発明の第７の実施の形態を示す制御系統図。
【図１２】本発明の第８の実施の形態を示す制御系統図。
【図１３】本発明の第９の実施の形態を示す制御系統図。
【図１４】タービン蒸気系統の一般的な構成とタービン制御装置の関係を示す図。
【図１５】従来の連続制御弁の弁位置制御部の一般的な構成を示す図。
【図１６】従来の弁テストパターン信号を示す図であって、（ａ）は弁テスト信号ＯＮで弁閉動作の場合を示す図、（ｂ）は弁テスト信号ＯＮで弁開動作の場合を示す図。
【図１７】従来のＯＮ−ＯＦＦ制御弁の弁位置制御部の一般的な構成を示す図。
【符号の説明】
２  主蒸気止め弁
３  蒸気加減弁
５  中間止め弁
６  中間加減弁
８  タービンバイパス弁
１２  タービン制御装置
５１  データ採取機能
５２  採取データ記録機能
５３  変化パターン任意設定機能
５４  データ比較・記録機能
５６  変化率計算機能
５７  しきい値任意設定機能
５８  データ診断機能
ｖ１  弁開度指令信号
ｖ３  偏差信号
ｖ４  サーボ電流信号
ｖ５  弁位置信号
ｖ６  弁テスト信号
ｖ７  弁テストパターン信号
ｖ８  弁急速作動信号
ｖ１１  弁全閉／全開指令信号
ｖ１２  弁全閉信号
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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