JPH0155334B2 - - Google Patents
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- JPH0155334B2 JPH0155334B2 JP17098081A JP17098081A JPH0155334B2 JP H0155334 B2 JPH0155334 B2 JP H0155334B2 JP 17098081 A JP17098081 A JP 17098081A JP 17098081 A JP17098081 A JP 17098081A JP H0155334 B2 JPH0155334 B2 JP H0155334B2
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- vibration
- rotating shaft
- stress
- shaft system
- power transmission
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 14
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
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- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタービン発電機からの送電系統に、直
列キヤパシタを挿入した場合におけるタービン発
電機の回転軸系の捩り振動を監視する装置に関す
るものである。
列キヤパシタを挿入した場合におけるタービン発
電機の回転軸系の捩り振動を監視する装置に関す
るものである。
タービン発電機やコンプレツサーなどの回転軸
系においては、その軸系の微妙なバランスなどの
関係から回転に伴なつて捩り振動が発生すること
は良く知られていることである。
系においては、その軸系の微妙なバランスなどの
関係から回転に伴なつて捩り振動が発生すること
は良く知られていることである。
しかも回転軸系は通常複数の固有振動数を有し
ており、回転数がその１つの固有振動数に近づく
と共振を起し、非常に大きな振動を生じる。
ており、回転数がその１つの固有振動数に近づく
と共振を起し、非常に大きな振動を生じる。
しかし通常の回転においては上記固有振動数
夫々に対応した振動モード成分の合成として回転
軸系に捩り振動が発生しているが、それ程大きな
ものとはならない。
夫々に対応した振動モード成分の合成として回転
軸系に捩り振動が発生しているが、それ程大きな
ものとはならない。
一方、これらの回転軸系に何らかの外力が作用
し、この回転軸系の一つの固有振動数に対し共振
現象を起し、軸系が自動振動を生じ始めるとその
振動は急激に増大し、時には軸系を破壊すること
もある。
し、この回転軸系の一つの固有振動数に対し共振
現象を起し、軸系が自動振動を生じ始めるとその
振動は急激に増大し、時には軸系を破壊すること
もある。
タービン発電機の送電系統には直列キヤパシタ
を挿入することが多いが、これは送電線がトラン
ス結合であるためその入力と出力側で位相が遅れ
電力の損失があるので、これを補償するように挿
入するものである。しかしこの直列キヤパシタが
軸系に作用する外力の元ともなるものであつて、
その容量によつて変化する送電系統の振動数の変
化により生じる。
を挿入することが多いが、これは送電線がトラン
ス結合であるためその入力と出力側で位相が遅れ
電力の損失があるので、これを補償するように挿
入するものである。しかしこの直列キヤパシタが
軸系に作用する外力の元ともなるものであつて、
その容量によつて変化する送電系統の振動数の変
化により生じる。
すなわち送電線を流れる電力の振動と、タービ
ン発電機軸系の捩り振動が二重共振すると、電気
機械総合系の自動振動となり、これを特にSSR
（Sub−Synchronus Resonance）と言う。この
現象は送電系統の固有振動数feとタービン発電機
を含む回転軸系の捩り固有振動数fmが fe＋fm＝送電系統周波数（50または60Hz） …(1) となり、これに小さな外乱が加わると急激に発生
るものである。
ン発電機軸系の捩り振動が二重共振すると、電気
機械総合系の自動振動となり、これを特にSSR
（Sub−Synchronus Resonance）と言う。この
現象は送電系統の固有振動数feとタービン発電機
を含む回転軸系の捩り固有振動数fmが fe＋fm＝送電系統周波数（50または60Hz） …(1) となり、これに小さな外乱が加わると急激に発生
るものである。
先に述べたように自励振動の急激な成長によつ
て回転軸系は破壊される恐れがあるため、その発
生を常に監視せねばならず、従来は第１図に示す
ような捩り振動監視装置が提供されていた。
て回転軸系は破壊される恐れがあるため、その発
生を常に監視せねばならず、従来は第１図に示す
ような捩り振動監視装置が提供されていた。
タービン０１によつて回転する発電機０２の出
力電力は発電機出力送電線０３を介して送電系統
に接続されている。
力電力は発電機出力送電線０３を介して送電系統
に接続されている。
０４は計測用電流トランス（計測値Ｃ Ti）、
０５は計測用電圧トランス（同Ｐ Ti）であつ
て上記発電機出力送電線０３に接続されており、
夫々計測された電流CTiおよび電圧PTiを各相毎
に電力計０６により乗算し、それら三相の値を加
算器０７で加算すると発電機出力電力Ｐが計算さ
れる Ｐ＝ 〓i CTi・PTi …(2) このようにして求めた発電機出力電力Ｐをフイ
ルタ０８に通し、定常的な部分（DC成分）およ
び送電系統周波数以上の成分を取り除き、送電系
統周波数以下の変動成分△Ｐを得る。
０５は計測用電圧トランス（同Ｐ Ti）であつ
て上記発電機出力送電線０３に接続されており、
夫々計測された電流CTiおよび電圧PTiを各相毎
に電力計０６により乗算し、それら三相の値を加
算器０７で加算すると発電機出力電力Ｐが計算さ
れる Ｐ＝ 〓i CTi・PTi …(2) このようにして求めた発電機出力電力Ｐをフイ
ルタ０８に通し、定常的な部分（DC成分）およ
び送電系統周波数以上の成分を取り除き、送電系
統周波数以下の変動成分△Ｐを得る。
上記(1)式から分るように、自励振動は送電系統
の振動が送電系統周波数より小さい時に生じるの
で、この送電系統周波数以下の電力の変動成分△
Ｐの振幅を監視することによつてその発生を検知
することが可能である。すなわち自励振動が発生
すると変動成分が大きくなるから、あらかじめ設
定値△P′を設定器０９に入力し、比較器０１０で
上記変動成分△Ｐとの比較を行ない、その設定値
△P′を超えた場合に警報を発生させるとともに、
直列キヤパシタの除去や発電機０２の送電系統か
らの切り離しなど、適宜な処理を行なようにして
いる。
の振動が送電系統周波数より小さい時に生じるの
で、この送電系統周波数以下の電力の変動成分△
Ｐの振幅を監視することによつてその発生を検知
することが可能である。すなわち自励振動が発生
すると変動成分が大きくなるから、あらかじめ設
定値△P′を設定器０９に入力し、比較器０１０で
上記変動成分△Ｐとの比較を行ない、その設定値
△P′を超えた場合に警報を発生させるとともに、
直列キヤパシタの除去や発電機０２の送電系統か
らの切り離しなど、適宜な処理を行なようにして
いる。
自励振動はタービン発電機の回転軸系に過大な
捩り振動を発生させることは既に述べたが、その
捩り振動によつて軸系には応力が生じ破壊する。
上記電力の変動成分△Ｐの大きさによつて自励振
動の発生は検知できるものの、回転軸系各部に対
する応力までを精度よく推定することは難かし
く、従つて設定値△P′は大幅な余裕をもつた値に
設定せざるを得ず、従来の装置はいわば慎重すぎ
る監視装置とならざるを得ないものであつた。
捩り振動を発生させることは既に述べたが、その
捩り振動によつて軸系には応力が生じ破壊する。
上記電力の変動成分△Ｐの大きさによつて自励振
動の発生は検知できるものの、回転軸系各部に対
する応力までを精度よく推定することは難かし
く、従つて設定値△P′は大幅な余裕をもつた値に
設定せざるを得ず、従来の装置はいわば慎重すぎ
る監視装置とならざるを得ないものであつた。
本発明はこの欠点を排除するものであつて、直
列キヤパシタが装着された送電系統に接続された
タービン発電機の回転軸系を監視する装置であつ
て、回転軸系の定位置で捩り振動を検出する振動
検出装置と、同装置によつて得られた振動波形の
上記回転軸系の固有振動数のうちのタービン発電
機の送電系統周波数より低いい周波数を有するモ
ード成分のみを分解して取り出す分解装置と、あ
らかじめ求められている上記モード成分における
回転軸系の定位置の振動と任意位置との振動の関
係および同任意位置の振動と応力との関係から上
記任意位置のモード成分毎の応力を求めるモード
別演算装置と、同求められた応力をあらかじめ設
定した値と比較し応力が設定値を越えた時に指令
を出す比較器とからなることを特徴とし、その目
的とするところは直列キヤパシタを送電系統に挿
入することによつて生じる自励振動を、回転軸系
の任意位置の応力との関係において監視すること
により、確実にしかも適切に検知するようにした
回転軸系の捩り振動監視装置を提供するものであ
る。
列キヤパシタが装着された送電系統に接続された
タービン発電機の回転軸系を監視する装置であつ
て、回転軸系の定位置で捩り振動を検出する振動
検出装置と、同装置によつて得られた振動波形の
上記回転軸系の固有振動数のうちのタービン発電
機の送電系統周波数より低いい周波数を有するモ
ード成分のみを分解して取り出す分解装置と、あ
らかじめ求められている上記モード成分における
回転軸系の定位置の振動と任意位置との振動の関
係および同任意位置の振動と応力との関係から上
記任意位置のモード成分毎の応力を求めるモード
別演算装置と、同求められた応力をあらかじめ設
定した値と比較し応力が設定値を越えた時に指令
を出す比較器とからなることを特徴とし、その目
的とするところは直列キヤパシタを送電系統に挿
入することによつて生じる自励振動を、回転軸系
の任意位置の応力との関係において監視すること
により、確実にしかも適切に検知するようにした
回転軸系の捩り振動監視装置を提供するものであ
る。
まず回転軸系の捩り振動とその応力について説
明する。
明する。
回転軸系の捩り振動は複数の固有振動数を有し
ており、その固有振動数夫々の振動モード成分の
合成として振動していることは先に述べた。
ており、その固有振動数夫々の振動モード成分の
合成として振動していることは先に述べた。
固有振動数の小さい方から１次、２次と番号を
振り、その振動数をfi夫々の振動モード形をGi
（ｘ）モード成分をAiとする。この振動モード形
Gi（ｘ）は第２図に実線で示すようなものであ
り、軸系の位置ｘの時刻ｔのｉ次の振動Yi（ｘ、
ｔ）は Yi（ｘ、ｔ）＝Gi（ｘ）・AiCps（2πfit＋ei） …(3) で表わされ、合成された振動Ｙ（ｘ、ｔ）は Ｙ（ｘ、ｔ）＝ΣYi（ｘ、ｔ） …(4) であり、通常振動はこの形で計測（観察）されて
いる。
振り、その振動数をfi夫々の振動モード形をGi
（ｘ）モード成分をAiとする。この振動モード形
Gi（ｘ）は第２図に実線で示すようなものであ
り、軸系の位置ｘの時刻ｔのｉ次の振動Yi（ｘ、
ｔ）は Yi（ｘ、ｔ）＝Gi（ｘ）・AiCps（2πfit＋ei） …(3) で表わされ、合成された振動Ｙ（ｘ、ｔ）は Ｙ（ｘ、ｔ）＝ΣYi（ｘ、ｔ） …(4) であり、通常振動はこの形で計測（観察）されて
いる。
なお位置XpとＸとの関係は上間振動モード形
を用いて Yi（ｘ、ｔ）＝Gi（ｘ）Ｙ（xp、ｔ）／Gi（xp） …(5) で表わされる。
を用いて Yi（ｘ、ｔ）＝Gi（ｘ）Ｙ（xp、ｔ）／Gi（xp） …(5) で表わされる。
一方応力は振動の振幅に比例するから、第２図
点線で示すように位置ｘにおける次モード比例定
数をαi（ｘ）、応力をVi（ｘ）とすると Vi（ｘ）＝αi（ｘ）Yi（ｘ、ｔ） …(6) であり、(5)式の関係から位置ｘのｉ次の応力はxp
を用いて Vi（ｘ）＝αi（ｘ）Gi（ｘ）Ｙ（xp、ｔ）／Gi（xp）
…(7) で求められるものである。
点線で示すように位置ｘにおける次モード比例定
数をαi（ｘ）、応力をVi（ｘ）とすると Vi（ｘ）＝αi（ｘ）Yi（ｘ、ｔ） …(6) であり、(5)式の関係から位置ｘのｉ次の応力はxp
を用いて Vi（ｘ）＝αi（ｘ）Gi（ｘ）Ｙ（xp、ｔ）／Gi（xp）
…(7) で求められるものである。
回転軸系は複数個の固有振動数を有している
が、この発明ではタービン発電機の商用周波数以
下のもののみに着目する。
が、この発明ではタービン発電機の商用周波数以
下のもののみに着目する。
さて、次に直列キヤパシタの説明であるが、昨
今の電力需要の増加に伴ないますます多く使用さ
れるものであり、送電線の送電容量のアツプを図
るために設置される。
今の電力需要の増加に伴ないますます多く使用さ
れるものであり、送電線の送電容量のアツプを図
るために設置される。
送電容量は送電系統のリアクタンスに反比例す
るので、(8)式に示すように、誘導リアクタンス
ωLを容量リアクタンス（−１／ωc）で相殺し、
リアクタンスｘを小さくすることによつて送電容
量をアツプする処理が取られるようになつた。
るので、(8)式に示すように、誘導リアクタンス
ωLを容量リアクタンス（−１／ωc）で相殺し、
リアクタンスｘを小さくすることによつて送電容
量をアツプする処理が取られるようになつた。
Ｘ＝ωL−１／ωc …(8)
なお送電線固有の抵抗は誘導リアクタンスに比
べ十分小さく無視することができるので、 Ｌ：送電系統のインダクタンス Ｃ：直列キヤパシタの容量 とおくと、送電系統の固有振動数feは fe＝1/2π√ …(9) で表わされ、直列キヤパシタによる補償度を上げ
るに従つて送電系統の固有振動数feも上昇する。
べ十分小さく無視することができるので、 Ｌ：送電系統のインダクタンス Ｃ：直列キヤパシタの容量 とおくと、送電系統の固有振動数feは fe＝1/2π√ …(9) で表わされ、直列キヤパシタによる補償度を上げ
るに従つて送電系統の固有振動数feも上昇する。
すなわち(1)式からも分るように、固有振動数fe
が上昇して行けば、回転軸系の固有振動数fmの
送電系統周波数に近いものから順次その和fe＋
fmが送電系統周波数となり、自励振動の危険に
晒されることになる。その時小さな外力が作用し
て自励振動が拡大して行けば、その固有振動数
fmに対する振動モード成分が増加し、その応力
が大きくなれば軸系が破壊されることになるが、
軸系の位置によつて許容できる応力は異なるもの
である。
が上昇して行けば、回転軸系の固有振動数fmの
送電系統周波数に近いものから順次その和fe＋
fmが送電系統周波数となり、自励振動の危険に
晒されることになる。その時小さな外力が作用し
て自励振動が拡大して行けば、その固有振動数
fmに対する振動モード成分が増加し、その応力
が大きくなれば軸系が破壊されることになるが、
軸系の位置によつて許容できる応力は異なるもの
である。
従つて本発明では送電系統の固有振動数の変動
のみを検知するのではなく、それによつて生じる
回転軸系の対応する固有振動数の捩り振動を検知
し、その捩り振動により任意位置の応力が一定値
を超えるか否かを判定することによつて軸系を監
視するものである。
のみを検知するのではなく、それによつて生じる
回転軸系の対応する固有振動数の捩り振動を検知
し、その捩り振動により任意位置の応力が一定値
を超えるか否かを判定することによつて軸系を監
視するものである。
すなわち本発明の監視装置では、回転軸系の定
位置xpにおいて捩り振動Ｙ（xp、ｔ）を検出する
振動検出装置を有している。また得られた捩り振
動Ｙ（xp、ｔ）を回転軸系の固有振動数のうち、
送電系統周波数より低い周波数（たとえばf1と
f2）を有する１次および２次のモード成分Y1（xp、
ｔ）、Y2（xp、ｔ）に分解して取り出す分解装置
を有している。
位置xpにおいて捩り振動Ｙ（xp、ｔ）を検出する
振動検出装置を有している。また得られた捩り振
動Ｙ（xp、ｔ）を回転軸系の固有振動数のうち、
送電系統周波数より低い周波数（たとえばf1と
f2）を有する１次および２次のモード成分Y1（xp、
ｔ）、Y2（xp、ｔ）に分解して取り出す分解装置
を有している。
次にこのモード成分Yix（p、ｔ）ｉ＝１、２に
おける回転軸系の応力を求める訳であるが、第２
図点線に示したように振幅に対する応力の比例定
数αi（ｘ）は位置ｘにより変化する。
おける回転軸系の応力を求める訳であるが、第２
図点線に示したように振幅に対する応力の比例定
数αi（ｘ）は位置ｘにより変化する。
すなわち精度よくその応力を求めようとするの
であれば、その絶対値が最大である位置ｘにおい
て応力を求めれば良いことになる。（第２図のα1
（x1）、α2（x2）） 従つて振動検出装置をその位置に取り付けて捩
り振動を検出すれば話は早いが、モードによつて
その位置が異なることや、回転軸系によつては物
理的に設置できない場合もある。
であれば、その絶対値が最大である位置ｘにおい
て応力を求めれば良いことになる。（第２図のα1
（x1）、α2（x2）） 従つて振動検出装置をその位置に取り付けて捩
り振動を検出すれば話は早いが、モードによつて
その位置が異なることや、回転軸系によつては物
理的に設置できない場合もある。
そこで定位置xpから任意位置の捩り振動を推定
し、かつ応力を求めることになるが、(7)式の関係
を利用しモード別演算装置により任意位置の応力
の計算を行なう。
し、かつ応力を求めることになるが、(7)式の関係
を利用しモード別演算装置により任意位置の応力
の計算を行なう。
以上の手順によつて、任意位置ｘでのｉ次の応
力Vi（ｘ）が求められる。この応力が大きくなる
ことは自励振動が誘起され始めたことであるので
ある一定値と常に比較しておき、一定値以上にな
つた時すみやかに各種の手を打てば良い。
力Vi（ｘ）が求められる。この応力が大きくなる
ことは自励振動が誘起され始めたことであるので
ある一定値と常に比較しておき、一定値以上にな
つた時すみやかに各種の手を打てば良い。
本発明では比較器によつて応力を常に監視する
ようにしている。
ようにしている。
このように本発明の監視装置によれば直列キヤ
パシタの設置されている送電系統に接続されてい
るタービン発電機の回転軸系を自励振動の発達に
判なう故障から保護することができ、しかも直列
キヤパシタの効率的な運用を行なうことも可能と
なる。
パシタの設置されている送電系統に接続されてい
るタービン発電機の回転軸系を自励振動の発達に
判なう故障から保護することができ、しかも直列
キヤパシタの効率的な運用を行なうことも可能と
なる。
以下本発明を第３図に示す一実施例について説
明する。
明する。
１は高圧および低圧のタービンであつて発電機
２と連結されており、それらの回転軸は一直線を
なし回転軸系Ｚを構成している。なお発電機２の
出力は図示しない送電系統に接続されており、直
列キヤパシタが挿入されている。
２と連結されており、それらの回転軸は一直線を
なし回転軸系Ｚを構成している。なお発電機２の
出力は図示しない送電系統に接続されており、直
列キヤパシタが挿入されている。
１１は上記回転軸系Ｚの定位置xpに配置される
歯環・１２は同歯環１１と対向して配設されるピ
ツクアツプである。
歯環・１２は同歯環１１と対向して配設されるピ
ツクアツプである。
すなわち歯環１１には等間隔にたとえば60個の
歯形が形成されており、ピツクアツプ１２はその
歯形が１つ通過するごとに１つのパルスを発生す
るものである。１３は上記ピツクアツプ１２の出
力を受けて定位置xpの捩り振動を求める捩り振動
計であり、上記ピツクアツプ１２が発するパルス
間隔を微分することによつて捩り振動Ｙ（xp、ｔ）
は得られる。これら歯環１１・ピツクアツプ１
２、捩り振動計１３によつて捩り振動検出装置が
構成されるが、検出精度を向上する為に歯環１１
等の数を多くすることも可能である。
歯形が形成されており、ピツクアツプ１２はその
歯形が１つ通過するごとに１つのパルスを発生す
るものである。１３は上記ピツクアツプ１２の出
力を受けて定位置xpの捩り振動を求める捩り振動
計であり、上記ピツクアツプ１２が発するパルス
間隔を微分することによつて捩り振動Ｙ（xp、ｔ）
は得られる。これら歯環１１・ピツクアツプ１
２、捩り振動計１３によつて捩り振動検出装置が
構成されるが、検出精度を向上する為に歯環１１
等の数を多くすることも可能である。
１４は第１のフイルタであつて定位置xpにおけ
る捩り振動Ｙ（xpｔ）のうち、上記回転軸系Ｚの
固有振動モードのうちのタービン発電機の商用周
波数より低い周波数を有するモード成分（たとえ
ば１次と２次モード成分）以外のもの、 〓i=3 Yi（xp、ｔ） を除去するものである。
る捩り振動Ｙ（xpｔ）のうち、上記回転軸系Ｚの
固有振動モードのうちのタービン発電機の商用周
波数より低い周波数を有するモード成分（たとえ
ば１次と２次モード成分）以外のもの、 〓i=3 Yi（xp、ｔ） を除去するものである。
１５，１５′はバンドパルスフイルタであつて、
上記第１のフイルタ１４を通過した捩り振動の送
電系統周波数より低い周波数を有するものの和
Y1（xp、ｔ）＋Y2（xp、ｔ）のうち夫々対応するも
ののみを通過させるものであつて、バンドパルス
フイルタ１５を通過したものは１次のモード成分
Y1（xp、ｔ）でありバンドパルスフイルタ１５′
を通過するものは２次のモード成分Y2（xp、ｔ）
である。これら第１のフイルタ１４および２つの
バンドパルスフイルタ１５，１５′で分解装置が
構成される。
上記第１のフイルタ１４を通過した捩り振動の送
電系統周波数より低い周波数を有するものの和
Y1（xp、ｔ）＋Y2（xp、ｔ）のうち夫々対応するも
ののみを通過させるものであつて、バンドパルス
フイルタ１５を通過したものは１次のモード成分
Y1（xp、ｔ）でありバンドパルスフイルタ１５′
を通過するものは２次のモード成分Y2（xp、ｔ）
である。これら第１のフイルタ１４および２つの
バンドパルスフイルタ１５，１５′で分解装置が
構成される。
１６，１６′は乗算器、１７，１７′は設定器で
あつて、(7)式に示す任意位置xi（ｉ＝１、２）に
おけるｉ次の応力Vi（xi）を求めるための定数 αi（xi）Gi（xi）／Gi（xp）（ｉ＝１、２） が夫々設定器１７，１７′に記憶されており、バ
ンドパルスフイルタ１５，１５′の出力Yi（xp、
ｔ）と乗算器１６，１６′において乗ぜられる。
あつて、(7)式に示す任意位置xi（ｉ＝１、２）に
おけるｉ次の応力Vi（xi）を求めるための定数 αi（xi）Gi（xi）／Gi（xp）（ｉ＝１、２） が夫々設定器１７，１７′に記憶されており、バ
ンドパルスフイルタ１５，１５′の出力Yi（xp、
ｔ）と乗算器１６，１６′において乗ぜられる。
これら乗算器１６，１６′と設定器１７，７
１′によつてモード別演算装置が構成されるが、
１つの振動モードに対し任意位置xiは１つに限る
ことなく複数の位置において夫々演算するように
しても良い。
１′によつてモード別演算装置が構成されるが、
１つの振動モードに対し任意位置xiは１つに限る
ことなく複数の位置において夫々演算するように
しても良い。
１８，１８′はピーク検出器であつて、乗算器
１６，１６′で得られた応力のピーク値を検出す
るものであつて、たとえば乗算器１６で第４図に
示すような１次振動モードに対する位置x1での応
力波形V1（x1）が得られたとすると、そのピーク
値Vk 1（x1）Ｋ＝１・２…を検出するものである。
１６，１６′で得られた応力のピーク値を検出す
るものであつて、たとえば乗算器１６で第４図に
示すような１次振動モードに対する位置x1での応
力波形V1（x1）が得られたとすると、そのピーク
値Vk 1（x1）Ｋ＝１・２…を検出するものである。
１９ないし２１および１９′ないし２１′は比較
器、２２ないし２４および２２′ないし２４′は設
定器であつて、設定器２２ないし２４には位置x1
の応力の注意・警告・危検となる夫々の水準の値
δ1ないしδ3 1が、また設定器２２′ないし２４′には
位置x2の同様なδ1 2ないしδ3 2が夫々設定されてお
り、ピーク検出器１８，１８′の出力とその設定
値が比較器１９などで比較されている。たとえば
比較器１９ではＫ番目のピークVk 1（x1）がδ1′より
大きく、かつVK+1 1（x1）もδ1′より大きい時に出力
を行ない、クパイクノイズ等による誤差動を防止
している。
器、２２ないし２４および２２′ないし２４′は設
定器であつて、設定器２２ないし２４には位置x1
の応力の注意・警告・危検となる夫々の水準の値
δ1ないしδ3 1が、また設定器２２′ないし２４′には
位置x2の同様なδ1 2ないしδ3 2が夫々設定されてお
り、ピーク検出器１８，１８′の出力とその設定
値が比較器１９などで比較されている。たとえば
比較器１９ではＫ番目のピークVk 1（x1）がδ1′より
大きく、かつVK+1 1（x1）もδ1′より大きい時に出力
を行ない、クパイクノイズ等による誤差動を防止
している。
なお比較器１９，１９′の出力は警報器Ａに、
また比較器２０，２０′の出力は直列キヤパシタ
を除却する信号T1を発生させ、更に比較器２１，
２１′の出力は発電機出力を送電系統から切り離
すためのトリツプ信号T2を発生させる。
また比較器２０，２０′の出力は直列キヤパシタ
を除却する信号T1を発生させ、更に比較器２１，
２１′の出力は発電機出力を送電系統から切り離
すためのトリツプ信号T2を発生させる。
直列キヤパシタを挿入した送電系統の振動とタ
ービン発電機の回転軸系の捩り振動の二重共振に
よる自励振動が発生した場合、回転軸系の捩り振
動の減衰率にもより異なるが数秒から数十秒の間
で回転軸系が故障するような巨大振動に成長する
可能性があるが、本発明の一実施例の監視装置で
は全ての測定・演算・判定を電気的に行なつてい
るので応答速度が速く、監視装置として十分機能
する。
ービン発電機の回転軸系の捩り振動の二重共振に
よる自励振動が発生した場合、回転軸系の捩り振
動の減衰率にもより異なるが数秒から数十秒の間
で回転軸系が故障するような巨大振動に成長する
可能性があるが、本発明の一実施例の監視装置で
は全ての測定・演算・判定を電気的に行なつてい
るので応答速度が速く、監視装置として十分機能
する。
第１図は従来の監視装置のブロツク図、第２図
は１次および２次のモード形および比例定数を示
した図、第３図は本発明の一実施例を示すブロツ
ク図、第４図は位置x1で得られる応力の図であ
る。 １：タービン、２：発電機、１１：歯環、１
２：ピツクアツプ、１３：振動計、１４：第１の
フイルタ、１５：バンドパスフイルタ、１６：乗
算器、１７：設定器、１８：ピーク検出器、１９
ないし２１：比較器、２２ないし２４：設定器、
Ｚ：回転軸系。
は１次および２次のモード形および比例定数を示
した図、第３図は本発明の一実施例を示すブロツ
ク図、第４図は位置x1で得られる応力の図であ
る。 １：タービン、２：発電機、１１：歯環、１
２：ピツクアツプ、１３：振動計、１４：第１の
フイルタ、１５：バンドパスフイルタ、１６：乗
算器、１７：設定器、１８：ピーク検出器、１９
ないし２１：比較器、２２ないし２４：設定器、
Ｚ：回転軸系。
Claims (1)
- １ 直列キヤパシタが装着された送電系統に接続
されたタービン発電機の回転軸系を監視する装置
であつて、回転軸系の定位置で捩り振動を検出す
る振動検出装置と、同装置によつて得られた振動
波形の上記回転軸系の固有振動数のうちのタービ
ン発電機の商用周波数より低い周波数を有するモ
ード成分のみを分解して取り出す分解装置と、あ
らかじめ求められている上記モード成分における
回転軸系の定位置の振動と任意位置との振動の関
係および同任意位置の振動と応力との関係から上
記任意位置のモード成分毎の応力を求めるモード
別演算装置と、同求められた応力をあらかじめ設
定した値と比較し応力が設定値を越えた時に指令
を出す比較器とからなることを特徴とする回転軸
系捩り振動監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17098081A JPS5872745A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 回転軸系捩り振動監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17098081A JPS5872745A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 回転軸系捩り振動監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5872745A JPS5872745A (ja) | 1983-04-30 |
| JPH0155334B2 true JPH0155334B2 (ja) | 1989-11-24 |
Family
ID=15914899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17098081A Granted JPS5872745A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 回転軸系捩り振動監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5872745A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61171932A (ja) * | 1985-01-23 | 1986-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | 振動制御装置 |
| JPS61290252A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-20 | Mitsubishi Electric Corp | 振動制御装置 |
| JPS6262036A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 振動制御装置 |
| JPS6288836A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 免震装置 |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP17098081A patent/JPS5872745A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5872745A (ja) | 1983-04-30 |
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