(57)【要約】【課題】蒸気タービンの安定的な運転を確保することができる蒸気タービンシステム及び蒸気タービンシステムの保安装置の運転状態切換方法を提供する。【解決手段】蒸気タービン１００の復水器真空トリップ装置１０２ａ、復水器真空トリップ装置１０２ａを蒸気タービン１００の稼働状態を監視する第１運転状態と作動点検を受ける第２運転状態との間で選択的に切り換える保安装置作動状態切換部３０、復水器１３０の真空度を常時感知する圧力感知部２０、蒸気タービン１００の運転を制御する補機１００ａ、補機１００ａ及び保安装置作動状態切換部３０の作動をそれぞれ独立して制御する制御部を備える。制御部は、第１基準値に低下するまで保安装置１０２を第２運転状態に保持し、第２基準値に上昇したことを感知した際に補機１００ａの作動を停止させる。これにより、第１基準値を第２基準値から独立して単独で設定でき、効率的な作動点検及び安定的な蒸気タービン１００の運転を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンと、
該蒸気タービンからの蒸気を凝縮して復水する復水器の真空度に基づいて前記蒸気タービンの稼働状態を監視する保安装置と、
該保安装置に設けられて前記復水器の真空度を常時感知する圧力感知部と、
前記保安装置の運転状態を、前記圧力感知部で感知される前記真空度が正常値の範囲から予め設定されたトリップ値に低下した際に前記蒸気タービンをトリップさせる第１運転状態と前記真空度を感知しつつ作動点検を受ける第２運転状態との間で選択的に切り換える保安装置作動状態切換部と、
前記蒸気タービンの稼働状態を前記圧力感知部が感知する前記真空度の変動に応じて制御する補機と、
該補機の作動のオン・オフ及び前記保安装置作動状態切換部による前記切換をそれぞれ独立して制御する制御部と、を備え、
該制御部は、
前記保安装置作動状態切換部によって前記保安装置の運転状態が前記第２運転状態に切り換えられている状態で前記真空度が予め設定された第１基準値に低下するまで前記保安装置を前記第２運転状態に保持し、
前記保安装置作動状態切換部によって前記保安装置の運転状態が前記第２運転状態に切り換えられている状態で前記真空度が前記第１基準値よりも高い値に予め設定された第２基準値に上昇した際に前記補機の作動を停止させる、
ことを特徴とする蒸気タービンシステム。
【請求項２】
前記第１基準値は、前記トリップ値と同じ値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービンシステム。
【請求項３】
前記圧力感知部は、
圧力第１スイッチ及び圧力第２スイッチを備え、
前記圧力第１スイッチに前記第１基準値を設定し、前記圧力第２スイッチに前記第２基準値をそれぞれ設定することを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気タービンシステム。
【請求項４】
前記圧力感知部は、
前記第１基準値よりも高くかつ前記第２基準値よりも低い値に予め設定された第３基準値が設定された圧力第３スイッチを更に備え、
前記制御部は、
前記圧力第３スイッチで前記真空度が前記第３基準値に低下したことを感知した際に前記補機の作動を開始させる、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸気タービンシステム。
【請求項５】
蒸気タービンからの蒸気を凝縮して復水する復水器の真空度に基づいて前記蒸気タービンの稼働状態を監視する保安装置の運転状態を、該保安装置に設けられて前記復水器の真空度を常時感知する圧力感知部で感知される前記真空度が正常値の範囲から予め設定されたトリップ値に低下した際に前記蒸気タービンをトリップさせる第１運転状態と前記真空度を感知しつつ作動点検を受ける第２運転状態との間で選択的に切り換え、
前記保安装置の運転状態が前記第２運転状態に切り換えられている状態で前記真空度が予め設定された第１基準値に低下するまで前記保安装置を前記第２運転状態に保持し、
前記保安装置の運転状態が前記第２運転状態に切り換えられている状態で前記真空度が前記第１基準値よりも高い値に予め設定された第２基準値に上昇した際に前記補機の作動を停止させ、
前記正常値の範囲と前記トリップ値との範囲において、前記第１基準値を前記第２基準値から独立して単独で設定することを特徴とする蒸気タービンシステムの保安装置の運転状態切換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンシステム及び蒸気タービンシステムの保安装置の運転状態切換方法、特に、火力または原子力発電所の発電機の蒸気タービンシステム及び蒸気タービンの保安装置の運転状態切換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、火力発電所の蒸気タービンシステムには、蒸気タービンの主蒸気止め弁及び蒸気加減弁に連結されるとともに、蒸気タービンに異常が発生した際にこれらの弁を閉塞して蒸気タービンの運転を非常停止させる保安装置が装備されている。このような保安装置を有する蒸気タービンシステムを、図４に基づいて説明する。
【０００３】
図示のように、蒸気タービンシステム１１０に装備される保安装置１０２は、例えば、復水器真空トリップ装置１０２ａ、非常調速機１０２ｂ及びスラストトリップ装置１０２ｃ等の複数の機器によって構成される。この保安装置１０２は、遮断弁１１２が設けられた保安装置油圧系統１０８によって蒸気タービン１００に連結されている。更に、蒸気タービン１００を介して保安装置油圧系統１０８と連通する蒸気タービン停止油圧系統１０６が設けられており、蒸気タービン停止油圧系統１０６には、主蒸気止め弁１０４ａ及び蒸気加減弁１０４ｂが設けられている。すなわち、遮断弁１１２の開放状態で、蒸気タービン停止油圧系統１０６と保安装置油圧系統１０８との間が連通され、保安装置１０２の油圧が、保安装置油圧系統１０８を介して蒸気タービン停止油圧系統１０６と同期化されている。
【０００４】
保安装置１０２は、その通常運転状態では、蒸気タービン１００の稼働状態を常時監視しており、保安装置１０２が蒸気タービン１００の異常を検知して作動すると、この保安装置１０２の作動油がドレンされて保安装置停止油圧系統１０８の油圧が低下し、保安装置停止油圧系統１０８と同期する蒸気タービン停止油圧系統１０６の油圧も低下して、主蒸気止め弁１０４ａ等が閉塞される。
【０００５】
この保安装置１０２は、蒸気タービン１００の稼働状態を常時監視する第１運転状態、及び蒸気タービン１００の通常運転時であっても蒸気タービン１００の異常事態をシミュレートした作動点検を受ける第２運転状態を備える。保安装置１０２の作動点検は、保安装置１０２の運転状態を第１運転状態と第２運転状態との間で選択的に切り換えるテストレバー１０１を操作することによって実行される。テストレバー１０１の操作によって保安装置の運転状態が第２運転状態に切り換えられると、蒸気タービン停止油圧系統１０６と保安装置油圧系統１０８との間の連通が遮断弁１１２によって遮断されるとともに保安装置１０２の作動油がドレンされて、保安装置停止油圧系統１０８の油圧が低下する。
【０００６】
これら保安装置１０２の作動点検中に、テストレバー１０１が誤って操作されて、保安装置１０２の運転状態が第１運転状態に切り換えられると、保安装置油圧系統１０８と蒸気タービン停止油圧系統１０６との間が連通して、保安装置１０２の油圧の低下に同期して蒸気タービン停止油圧系統１０６の油圧も低下し、主蒸気止め弁１０４ａ及び蒸気加減弁１０４ｂが閉塞されて蒸気タービン１００への蒸気の供給が遮断される。その結果、蒸気タービン１００が停止する、いわゆるタービントリップを招来するおそれがあり、ひいては火力発電所の発電機の停止、いわゆるユニットトリップを招来するおそれがある。ユニットトリップが発生すると、送電系統が乱れて立ち上がりに時間を要することから、発電効率が低下することとなる。
【０００７】
そこで、保安装置の油圧低下によって作動する圧力スイッチが電磁弁を開放してエアシリンダに圧力空気を圧入し、この圧力空気が圧入されたエアシリンダによって、テストレバーが保安装置を第２運転状態すなわち作動点検状態とする位置に保持され、保安装置の作動点検中に、テストレバーの操作によって保安装置の運転状態が第２運転状態から第１運転状態に切り換えられることを防止する蒸気タービン保安装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００８】
一方、例えば、復水器真空トリップ装置において、復水器の真空度を常時感知し、この真空度が所定の基準値に到達するまでは復水器真空トリップ装置の運転状態を第２運転状態に保持し、基準値に到達した後は、復水器真空トリップ装置の運転状態を第２運転状態から第１運転状態に切り換えることが行われている。このような蒸気タービンシステムを、図５に基づいて説明する。なお、図５において、図４と同様の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０００９】
図示のように、蒸気タービンシステム１２０は、バキュームアンローダ１００ａ及び復水器真空トリップ装置１０２ａを備える。バキュームアンローダ１００ａは、復水器１３０の真空度が低下した際に蒸気タービン１００の出力をそれに合わせて低下させるものであって、蒸気タービン１００の補機として機能する。
【００１０】
一方、復水器真空トリップ装置１０２ａは、蒸気タービン１００からの蒸気を凝縮して復水する復水器１３０の真空度を常時感知する圧力第１スイッチ１２２、圧力第２スイッチ１２４を備えるとともに、テストレバー１０１の操作によって、復水器真空トリップ装置１０２ａの運転状態が第１運転状態から第２運転状態に切り換えられた状態を保持する保安装置作動状態切換部１２６を備える。
【００１１】
圧力第１スイッチ１２２には、所定の真空度が予め第１基準値として設定され、テストレバー１０１の操作によって復水器真空トリップ装置１０２ａの運転状態が第２運転状態に切り換えられている場合に、圧力第１スイッチ１２２で感知する復水器１３０の真空度が第１基準値まで低下すると、復水器真空トリップ装置１０２ａの運転状態が第２運転状態から第１運転状態に切り換えられる。この圧力第１スイッチ１２２に設定された第１基準値は、バキュームアンローダ１００ａの運転を停止させることにも用いられている。従って、圧力第１スイッチ１２２で感知する復水器１３０の真空度が第１基準値に低下すると、復水器真空トリップ装置１０２ａの運転状態が第２運転状態から第１運転状態に切り換えられる。
【００１２】
一方、圧力第２スイッチ１２４には、所定の真空度が予め第２基準値として設定され、圧力第２スイッチ１２４で感知する復水器１３０の真空度が第２基準値に低下すると、バキュームアンローダ１００ａの運転が開始される。
【００１３】
この蒸気タービンシステム１２０において、圧力第１スイッチ１２２で感知される所定の真空度が例えば８６．６Ｋｐａのときに第１基準値が設定され、圧力第２スイッチ１２４で感知される所定の真空度が例えば８１．５Ｋｐａのときに第２基準値が設定されているとする。この場合に、復水器の真空度の状態遷移を説明する図６（ａ）で示すように、復水器真空トリップ装置１０２ａの運転状態が第１運転状態に切り換えられており、復水器１３０の真空度が、真空度曲線Ｖ３で示すように正常値の範囲である９１．５〜９８．３Ｋｐａから第２基準値である８１．５Ｋｐａまで低下すると、バキュームアンローダ１００ａの運転が開始される。その後、真空度が上昇して第１基準値である８６．６Ｋｐａに到達すると、バキュームアンローダ１００ａの運転が停止される。
【００１４】
一方、復水器真空トリップ装置１０２ａの運転状態が第２運転状態に切り換えられており、復水器１３０の真空度が、真空度曲線Ｖ４で示すように９１．５〜９８．３Ｋｐａから第１基準値である８６．６Ｋｐａまで低下すると、復水器真空トリップ装置１０２ａの運転状態が第２運転状態から第１運転状態に切り換えられる。そうすると、上記のように、遮断弁１１２が作動して蒸気タービン停止油圧系統１０６と保安装置油圧系統１０８との間が連通して、復水器真空トリップ装置１０２ａの油圧の低下によって蒸気タービン停止油圧系統１０６の油圧が低下する。これにより、蒸気タービン１００への蒸気の供給が停止されてタービントリップ、ユニットトリップを生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平５−３４０２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
蒸気タービンシステム１２０によると、上記のように、復水器真空トリップ装置１０２ａの運転状態が第２運転状態に切り換えられている際に、復水器１３０の真空度が第１基準値（８６．６Ｋｐａ）に低下すると、復水器真空トリップ装置１０２ａの作動点検が終了する前に蒸気タービン１００がタービントリップしてしまう可能性がある。そこで、復水器真空トリップ装置１０２ａの運転状態が、第２運転状態から第１運転状態に切り換えられて蒸気タービン１００がタービントリップすることを回避しつつ、復水器真空トリップ装置１０２ａの作動点検を完了させる必要がある。
【００１７】
かかる事態を回避すべく、図６（ｂ）で示すように、復水器真空トリップ装置１０２ａの運転状態が第２運転状態に切り換えられた状態を保持するために用いられる第１基準値を、例えば、低下することがほぼ想定しえないトリップ値に設定変更することが考えられる。このような設定変更を行えば、蒸気タービン１００のタービントリップを回避しながら復水器真空トリップ装置１０２ａの作動点検時間を十分に確保することができる。
【００１８】
しかし、この第１基準値は、復水器真空トリップ装置１０２ａの運転状態が第２運転状態に切り換えられた状態を保持するためのみならず、バキュームアンローダ１００ａの運転停止を行うことにも用いられている。従って、第１基準値に設定されている真空度を変更すると、第２運転状態の保持及びバキュームアンローダ１００ａの運転制御の条件を同時に変えてしまうこととなる。すなわち、本来、設定変更する必要のないバキュームアンローダ１００ａの運転制御条件まで変えることとなってしまう。例えば、復水器真空トリップ装置１０２ａの運転状態が第２運転状態に切り換えられており、図６（ｂ）の真空度曲線Ｖ５で示すように、復水器１３０の真空度が、９１．５〜９８．３Ｋｐａの範囲から第２基準値である８１．５Ｋｐａに低下すると、バキュームアンローダ１００ａの運転が開始するが、その後に真空度が上昇して第１基準値である８６．６Ｋｐａに到達しても、バキュームアンローダ１００ａの運転は停止されず、復水器真空トリップ装置１０２ａの正確な作動点検を実現することができなくなる。
【００１９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、蒸気タービンの安定的な運転を確保することができる蒸気タービンシステム及び蒸気タービンシステムの保安装置の運転状態の切換方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明による蒸気タービンシステムは、蒸気タービンと、該蒸気タービンからの蒸気を凝縮して復水する復水器の真空度に基づいて前記蒸気タービンの稼働状態を監視する保安装置と、該保安装置に設けられて前記復水器の真空度を常時感知する圧力感知部と、前記保安装置の運転状態を、前記圧力感知部で感知される前記真空度が正常値の範囲から予め設定されたトリップ値に低下した際に前記蒸気タービンをトリップさせる第１運転状態と前記真空度を感知しつつ作動点検を受ける第２運転状態との間で選択的に切り換える保安装置作動状態切換部と、前記蒸気タービンの稼働状態を前記圧力感知部が感知する前記真空度の変動に応じて制御する補機と、該補機の作動のオン・オフ及び前記保安装置作動状態切換部による前記切換をそれぞれ独立して制御する制御部と、を備え、該制御部は、前記保安装置作動状態切換部によって前記保安装置の運転状態が前記第２運転状態に切り換えられている状態で前記真空度が予め設定された第１基準値に低下するまで前記保安装置を前記第２運転状態に保持し、前記保安装置作動状態切換部によって前記保安装置の運転状態が前記第２運転状態に切り換えられている状態で前記真空度が前記第１基準値よりも高い値に予め設定された第２基準値に上昇した際に前記補機の作動を停止させる、ことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、制御部が、第１基準値を基に保安装置作動状態切換部の切換を制御するとともに、第１基準値とは別個の第２基準値を基に補機の作動停止を制御することから、第１基準値を第２基準値から独立して、復水器の真空度の比較的広い範囲内で設定することができる。従って、保安装置の運転状態が第２運転状態から第１運転状態に切り換えられることを防止するように第１基準値を設定することができることから、保安装置の作動点検を中断させることなく効率的に完遂させることができ、その結果、安定的な蒸気タービンの運転を実現することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明による蒸気タービンシステムは、請求項１に記載の蒸気タービンシステムにおいて、前記第１基準値は、前記トリップ値と同じ値に設定されたことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、第１基準値が、低下することがほぼ想定しえないトリップ値に設定されていることから、保安装置の作動点検に要する時間を比較的長時間に亘って確保することができる。これにより、保安装置の作動点検が中断されることなく実行され、安定的な蒸気タービンの運転が実現されるという請求項１の作用を効果的に実現することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明による蒸気タービンシステムは、請求項１または２に記載の蒸気タービンシステムにおいて、前記圧力感知部は、圧力第１スイッチ及び圧力第２スイッチを備え、前記圧力第１スイッチに前記第１基準値を設定し、前記圧力第２スイッチに前記第２基準値をそれぞれ設定することを特徴とする。
【００２５】
この構成は、請求項１または２の圧力感知部の構成を具体的に明確にしたものであり、圧力スイッチを２基用いるという簡易な構成によって、第１基準値が制御値として用いられる保安装置作動状態切換部と、第２基準値が制御値として用いられる補機の作動停止をそれぞれ独立して制御するように、制御値としての第１基準値及び第２基準値を容易に設定することができる。
【００２６】
請求項４に記載の蒸気タービンシステムは、請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸気タービンシステムにおいて、前記圧力感知部は、前記第１基準値よりも高くかつ前記第２基準値よりも低い値に予め設定された第３基準値が設定された圧力第３スイッチを更に備え、前記制御部は、前記圧力第３スイッチで前記真空度が前記第３基準値に低下したことを感知した際に前記補機の作動を開始させる、ことを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、圧力第３スイッチに制御値としての第３基準値を設定するという簡易な構成によって、保安装置の運転状態の切換及び補機の作動停止から独立して、補機の作動を開始させるように制御値としての第３基準値を単独で設定することができる。
【００２８】
請求項５に記載の発明による蒸気タービンシステムの保安装置の運転切換方法は、蒸気タービンからの蒸気を凝縮して復水する復水器の真空度に基づいて前記蒸気タービンの稼働状態を監視する保安装置の運転状態を、該保安装置に設けられて前記復水器の真空度を常時感知する圧力感知部で感知される前記真空度が正常値の範囲から予め設定されたトリップ値に低下した際に前記蒸気タービンをトリップさせる第１運転状態と前記真空度を感知しつつ作動点検を受ける第２運転状態との間で選択的に切り換え、前記保安装置の運転状態が前記第２運転状態に切り換えられている状態で前記真空度が予め設定された第１基準値に低下するまで前記保安装置を前記第２運転状態に保持し、前記保安装置の運転状態が前記第２運転状態に切り換えられている状態で前記真空度が前記第１基準値よりも高い値に予め設定された第２基準値に上昇した際に前記補機の作動を停止させ、前記正常値の範囲と前記トリップ値との範囲において、前記第１基準値を前記第２基準値から独立して単独で設定することを特徴とする。
【００２９】
この方法によれば、第１基準値を保安装置の運転状態の切換制御のみに単独で用いたうえで、第１基準値を正常値の範囲とトリップ値との範囲で設定できることから、保安装置の個別具体的な構成に応じて、作動点検の最適な時間を確保することができるように第１基準値を容易に変更することができる。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、第１基準値を第２基準値から独立して単独で設定できることから、保安装置の作動点検中に、保安装置の運転状態が第２運転状態から第１運転状態に切り換えられることを防止するように第１基準値を設定することができる。これによって、保安装置の作動点検が途中で中断されることなく効率的に実行することができる。その結果、例えば、本発明に係る蒸気タービンシステムが発電機に適用される場合は、蒸気タービンがタービントリップし、更には発電機がユニットトリップすることを防止することができ、蒸気タービン及び発電機のユニットトリップの要因を減少させることが可能となり、発電機の安定的な運転が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る蒸気タービンシステムの概略を説明する図である。
【図２】本実施の形態に係る蒸気タービンシステムの作動状態を説明するフローチャートである。
【図３】同じく、本実施の形態に係る蒸気タービンシステムの作動状態を説明する図である。
【図４】従来の蒸気タービンの保安装置の作動点検の概略を説明する図である。
【図５】同じく、従来の蒸気タービンシステムの概略を説明する図である。
【図６】同じく、従来の蒸気タービンシステムの作動状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
次に、本発明の実施の形態について、図１〜図３に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、蒸気タービンシステムが、火力発電所の発電機に設けられた場合を例として説明する。また、図１〜図３において、図５及び図６と同様の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３３】
図１は、本発明の実施の形態に係る蒸気タービンシステムの概略を説明する図である。図示のように、蒸気タービンシステム（以下、単に「システム１０」という）は、火力発電所の発電機を稼働させる蒸気タービン１００、及び蒸気タービン１００からの蒸気を凝縮して復水する復水器１３０の真空度が正常値の範囲からトリップ値に低下した際に蒸気タービン１００をトリップさせる保安装置を備える。保安装置は、本実施の形態では、復水器真空トリップ装置１２として構成されている。更に、システム１０は、蒸気タービン１００の稼働状態を復水器１３０の真空度の変動に応じて制御する補機、本実施の形態では復水器１３０の真空度が低下した際に蒸気タービン１００の出力をそれに合わせて低下させるバキュームアンローダ１００ａを備える。
【００３４】
復水器真空トリップ装置１２は、復水器１３０の真空度を常時感知する圧力感知部２０及び保安装置作動状態切換部３０を備える。この復水器真空トリップ装置１２の運転状態は、圧力感知部２０で感知される復水器１３０の真空度を基準として蒸気タービン１００の稼働状態を監視する通常の運転状態である第１運転状態と、復水器１３０の真空度を感知しつつ復水器真空トリップ装置１２自体が作動の点検を受ける第２運転状態との間で、保安装置作動状態切換部３０によって選択的に切り換えられる。保安装置作動状態切換部３０は、テストレバー１０１の操作によって復水器真空トリップ装置１２の運転状態が第２運転状態に切り換えられている状態で、圧力感知部２０が、復水器１３０の真空度が正常値の範囲から後述する第１基準値、本実施の形態ではトリップ値に低下したことを感知すると、復水器真空トリップ装置１２の運転状態を第２運転状態から第１運転状態に切り換える。
【００３５】
そして、これら保安装置作動状態切換部３０及びバキュームアンローダ１００ａの作動は、圧力感知部２０及びバキュームアンローダ制御部４０によって構成される制御部によって制御されている。バキュームアンローダ制御部４０は、圧力感知部２０が、復水器１３０の真空度が後述する第２基準値に上昇したことを感知すると、バキュームアンローダ１００ａの運転を停止させるように構成されている。
【００３６】
次に、本実施の形態におけるシステム１０の具体的構成について説明する。
【００３７】
圧力感知部２０は、本実施の形態では圧力第１スイッチ２２及び圧力第２スイッチ２４、圧力第３スイッチ２６によって構成される。この圧力第１スイッチ２２は、圧力弁２２ａを介して復水器１３０に連結されて復水器１３０の真空度を常時感知するとともに、感知した復水器１３０の真空度が正常値の範囲よりも低い所定の値に第１基準値が予め設定されている。この圧力第１スイッチ２２は、保安装置作動状態切換部３０に電気的に接続している。保安装置作動状態切換部３０は、圧力第１スイッチ２２と電気的に接続される第１リレースイッチ３２ａ、第１リレースイッチ３２ａと電気的に接続される電磁弁３４、電磁弁３４と接続されて電磁弁３４の開閉で図示しないエアポンプユニットによって加圧及び減圧されるエアシリンダ３６を備える。エアシリンダ３６は、エアシリンダ３６内を第１シリンダ室３６ａ及び第２シリンダ室３６ｂに区分するピストン３６ｃを備え、このピストン３６ｃはリンク機構３６ｄを介してテストレバー１０１に連結している。
【００３８】
保安装置作動状態切換部３０には、更に、第１リレースイッチ３２ａと並列に配置されてテストレバー１０１と電気的に接続される第２リレースイッチ３２ｂが設けられている。この第２リレースイッチ３２ｂは、テストレバー１０１に設けられた図示しないリミットスイッチと接続されており、テストレバー１０１が第２運転状態側に切り換えられるとリミットスイッチが作動して第２リレースイッチ３２ｂが励磁されて、電磁弁３４に電気信号が入力される。
【００３９】
圧力第２スイッチ２４は、圧力弁２４ａを介して復水器１３０に連結されて復水器１３０の真空度を常時感知するとともに、感知した復水器１３０の真空度が正常値の範囲よりも低く、かつ第１基準値よりも高い所定の値に第２基準値が予め設定されている。この圧力第２スイッチ２４は、感知した復水器１３０の真空度をアナログの伝送用信号に変換して発信する圧力発信機能を具備するとともに、蒸気タービン１００の稼働状態を制御するタービンシーケンサ制御部１００ｂに電気的に接続しており、圧力第２スイッチ２４で感知する復水器１３０の真空度に基づいて、タービンシーケンサ制御部１００ｂのシーケンス制御が実行される。一方、圧力第２スイッチ２４は、タービンシーケンサ制御部１００ｂとは別にバキュームアンローダ制御部４０にも電気的に接続している。
【００４０】
バキュームアンローダ制御部４０は、圧力第２スイッチ２４と電気的に接続される高低スイッチ４２及び高低スイッチ４２から電気的に接続されるセット・リセット判定部４４を備える。高低スイッチ４２にはロジック回路が組み込まれており、圧力第２スイッチ２４の圧力発信機能によって発信された電気信号が高低スイッチ４２に入力され、高低スイッチ４２のロジック回路でアナログ信号がデジタル信号に変換されて、セット・リセット判定部４４に入力される。このセット・リセット判定部４４は、バキュームアンローダ１００ａに電気的に接続し、バキュームアンローダ１００ａは、蒸気タービン１００に接続している。
【００４１】
圧力第３スイッチ２６は、圧力弁２２ａを介して復水器１３０に連結されて復水器１３０の真空度を常時感知するとともに、感知した復水器１３０の真空度が第１基準値よりも高く、かつ第２基準値よりも低い所定の値に第３基準値が予め設定されている。この圧力第３スイッチ２６は、バキュームアンローダ制御部４０のセット・リセット判定部４４に電気的に接続している。
【００４２】
バキュームアンローダ制御部４０は、圧力第３スイッチ２６が、復水器１３０の真空度が第３基準値に低下したことを感知すると、バキュームアンローダ１００ａの運転を開始させるように構成されている。すなわち、バキュームアンローダ制御部４０は、バキュームアンローダ１００ａの運転開始及び停止を制御するように構成されている。
【００４３】
次に、復水器真空トリップ装置１２の運転状態が第２運転状態にされた場合における、本実施の形態に係るシステム１０の運用及び作動状況について説明する。なお、本実施の形態において、第１基準値であるトリップ値が７０．６Ｋｐａ、第２基準値が８６．６Ｋｐａ、第３基準値が８１．５Ｋｐａに設定されている場合を例として説明する。
【００４４】
ここで、復水器１３０の真空度の正常値の範囲は、通常９１．５Ｋｐａ〜９８．３Ｋｐａであるが、例えば夏場などの真空度が低下しやすい時期であれば、通常時の真空度から数Ｋｐａ程度、低下する。
【００４５】
図２は、システム１０の作動状態を説明するフローチャートであり、図３は、復水器１３０の真空度に応じたシステム１０の作動状態を説明する図である。図示のように、まず、テストレバー１０１を操作して、復水器真空トリップ装置１２の運転状態を第１運転状態から第２運転状態に切り換える（ステップＳ１：テストレバー操作工程）。これにより、復水器真空トリップ装置１２の作動油がドレンされて保安装置油圧系統１０８の油圧が低下するとともに、テストレバー１０１に設けられた図示しないリミットスイッチが作動して遮断弁１１２によって保安装置油圧系統１０８と蒸気タービン停止油圧系統１０６との間の連通状態が遮断される。一方、蒸気タービン１００の稼働状態は維持されたままである。
【００４６】
テストレバー１０１の操作によって復水器真空トリップ装置１２の運転状態が第２運転状態に切り換えられると、エアシリンダ３６のピストン３６ａが第２シリンダ室３６ｂの減圧方向に移動するとともに、テストレバー１０１に設けられたリミットスイッチ（図示しない）が作動して、保安装置作動状態切換部３０の第２リレースイッチ３２ｂが励磁されて電磁弁３４が作動する。そうすると、図示しないエアポンプユニットから電磁弁３４を介して第１シリンダ室３６ａに圧入空気が供給されて、第１シリンダ室３６ａが加圧される。一方、電磁弁３４の作動によって、この電磁弁３４を介して第２シリンダ室３６ｂから圧入空気が排出されて、第２シリンダ室３６ｂが減圧される。これにより、復水器真空トリップ装置１２の運転状態が第２運転状態に切り換えられた状態でテストレバー１０１が保持されて、復水器真空トリップ装置１２の作動点検が開始される（ステップＳ２：作動点検開始工程）。
【００４７】
圧力第１スイッチ２２によって、作動点検の開始直後の復水器１３０の真空度が正常値の範囲内である９１．５Ｋｐａ〜９８．３Ｋｐａ内にあると感知された場合（ステップＳ３：真空度感知第１工程）において、圧力第１スイッチ２２によって、作動点検開始から所定時間が経過しても真空度が正常値の範囲内から低下していないと感知された（ステップＳ４：真空度感知第２工程）状態で作動点検が終了した場合は、作業員がテストレバー１０１を操作して復水器真空トリップ装置１２の運転状態を第２運転状態から第１運転状態に切り換える（ステップＳ５：作動点検終了工程）。
【００４８】
テストレバー１０１の操作は、以下の手順によって行なわれる。まず、作業員が図示しないリセットスイッチを操作すると、第２リレースイッチ３２ｂの励磁が解除されて電磁弁３４が作動する。そうすると、電磁弁３４を介して第１シリンダ室３６ａから圧入空気が排出される。これにより、テストレバー１０１の操作が可能となることから、テストレバー１０１を操作して、復水器真空トリップ装置１２の運転状態を第２運転状態から第１運転状態に切り換える。テストレバー１０１を操作すると、テストレバー１０１に設けられたリミットスイッチ（図示しない）が作動して、保安装置作動状態切換部３０の第１リレースイッチ３２ａが励磁されて電磁弁３４が作動する。そうすると、図示しないエアポンプユニットから電磁弁３４を介して第２シリンダ室３６ｂに圧入空気が供給されて、第２シリンダ室３６ｂが加圧される。
【００４９】
復水器真空トリップ装置１２の運転状態が、第２運転状態から第１運転状態に切り換えられると、復水器真空トリップ装置１２に作動油が供給されて保安装置油圧系統１０８の油圧が上昇するとともに、テストレバー１０１に設けられた図示しないリミットスイッチが作動して遮断弁１１２によって保安装置油圧系統１０８と蒸気タービン停止油圧系統１０６との間が連通される。これにより、復水器真空トリップ装置１２が第１運転状態に復帰する。
【００５０】
一方、作動点検の開始後に、復水器１３０の真空度が正常値の範囲から低下したことが感知されて（ステップＳ３：真空度感知第１工程）、例えば、圧力第３スイッチ２６が、この圧力第３スイッチ２６に設定されている第３基準値である８１．５Ｋｐａを感知する（ステップＳ６：第３基準値感知工程）と、圧力第３スイッチ２６からセット・リセット判定部４４に電気信号が入力されて、セット・リセット判定部４４によって、バキュームアンローダ１００ａの運転を開始すると判定される（ステップＳ７：バキュームアンローダ運転開始工程）。これにより、バキュームアンローダ１００ａの運転が開始すると、復水器１３０の真空度の低下に合わせて蒸気タービン１００への蒸気の供給が抑制され、低下した復水器１３０の真空度に応じた効率的な蒸気タービン１００の運転が実現される。
【００５１】
バキュームアンローダ１００ａの運転開始後、図３の真空度曲線Ｖ１で示すように復水器１３０の真空度が上昇して、例えば、圧力第２スイッチ２４が、この圧力第２スイッチ２４に設定されている第２基準値である８６．６Ｋｐａを感知する（ステップＳ８：第２基準値感知工程）と、圧力第２スイッチ２４からアナログ信号が高低スイッチ４２に入力される。このアナログ信号が高低スイッチ４２でロジック処理されてデジタル信号に変換されたうえで、デジタル信号がセット・リセット判定部４４に入力される。セット・リセット判定部４４では、入力されたデジタル信号によってバキュームアンローダ１００ａの運転を停止すると判定して、バキュームアンローダ１００ａの運転が停止される（ステップＳ９：バキュームアンローダ運転停止工程）。
【００５２】
従って、圧力第１スイッチ２２には、テストレバー１０１を第２運転状態側に保持しておく最下限値としての第１基準値のみが設定されていることから、他の基準値に用いられる真空度との相互干渉の発生を考慮することなく、比較的広い真空度の範囲内で第１基準値を設定することができる。特に、本実施の形態では、第１基準値が、低下することが想定しえないトリップ値である７０．６Ｋｐａに設定されていることから、復水器真空トリップ装置１２の運転状態が第２運転状態から第１運転状態に切り換えられることを防止して、復水器真空トリップ装置１２の作動点検を中断させることなく完遂させることができ、安定的かつ効率的な作動点検を実現することができる。その結果、圧力第１スイッチ２２に、第１基準値のみを設定するという簡易な構成によって、蒸気タービン１００がタービントリップし、更には発電機がユニットトリップすることを防止することができ、発電機のユニットトリップの要因を減少させることが可能となり、発電機の効率的かつ安定的な運転が実現される。
【００５３】
一方で、例えば夏場などの真空度が低下しやすい時期に、作動点検の開始後に復水器１３０の真空度が低下して、作動点検開始後の真空度が正常値の範囲内にないと感知した場合（ステップＳ４：真空度感知第２工程）において、図３の真空度曲線Ｖ２で示すように真空度が更に低下して、圧力第１スイッチ２０が、仮に、圧力第１スイッチ２０に設定されている第１基準値であるトリップ値の７０．６Ｋｐａを感知すると（ステップＳ１０：第１基準値感知工程）、第１リレースイッチ３２ａが励磁されて電磁弁３４が作動して、第１シリンダ室３６ａから圧入空気が排出されるとともに、第２シリンダ室３６ｂに圧入空気が供給される。これにより、復水器真空トリップ装置１２の運転状態が第２運転状態から第１運転状態に切り換えられる。そして、テストレバー１０１に設けられたリミットスイッチが作動して、遮断弁１１２が作動して保安装置油圧系統１０８とタービン停止油圧系統１０６との間が連通状態にされて、復水器真空トリップ装置１２が通常の運転状態である第１運転状態に復帰する（ステップＳ１１：保安装置作状態切換工程）。
【００５４】
従って、仮に、復水器真空トリップ装置１２の作動点検中に、真空度が低下してトリップ値に到達することによって、蒸気タービン１００がトリップしたとしても、タービントリップと同時に復水器真空トリップ装置１２の運転状態が第２運転状態から第１運転状態に切り換えられることから、蒸気タービン１００の復旧作業を行う際に、作業員がテストレバー１０１の操作を失念して復水器真空トリップ装置１２の運転状態が第２運転状態のままで蒸気タービン１００を復旧させるといった誤操作を防止することができ、再度、発電機のユニットトリップを招来することを適切に防止することができる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では、火力発電所の発電機における復水器真空トリップ装置１２を用いてシステム１０が構成されている場合を例として説明したが、原子力発電所の発電機における復水器真空トリップ装置を用いて構成される蒸気タービンシステムであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０  蒸気タービンシステム
１２、１０２ａ  復水器真空トリップ装置
２０  圧力感知部
２２  圧力第１スイッチ
２４  圧力第２スイッチ
２６  圧力第３スイッチ
３０  保安装置作動状態切換部
４０  バキュームアンローダ制御部
４４  高低スイッチ
１００  蒸気タービン
１０１  テストレバー
１００ａ  バキュームアンローダ
１０２  保安装置
１１２  遮断弁
１３０  復水器
【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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