ターボ機械運転停止シーケンスの間に過速度防止システムをテストするための方法及びシステム
【課題】ターボ機械の過速度防止システムをテストする方法（２００）及びシステム（３００）を提供する。
【解決手段】本方法（２００）は、単一の又は複数のシャフトを有することができるターボ機械上に過速度防止システムを設ける段階と、1つ又は複数のシャフトの速度が、運転停止値を超過しているか否かを判定する段階（２１０）、（２１５）、（２２０）、（２２５）と、ターボ機械の過速度トリップ値を変更する段階（２４５）と、過速度防止システムが、ターボ機械をトリップさせるように作動することになったか否かを判定する段階（２５０）とを含むことができる。
【解決手段】本方法（２００）は、単一の又は複数のシャフトを有することができるターボ機械上に過速度防止システムを設ける段階と、1つ又は複数のシャフトの速度が、運転停止値を超過しているか否かを判定する段階（２１０）、（２１５）、（２２０）、（２２５）と、ターボ機械の過速度トリップ値を変更する段階（２４５）と、過速度防止システムが、ターボ機械をトリップさせるように作動することになったか否かを判定する段階（２５０）とを含むことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ機械の保護システムに関し、より具体的には、ターボ機械の電子式過速度防止のための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
過速度状態は、ターボ機械におけるシャフトの（回転）速度が指定範囲を超過した後に発生する。過速度状態の間には、ターボ機械は一般的に、破滅的な損傷を引き起こす可能性がある厳しい機械的及び熱的応力を受ける。過速度防止システムは、過速度事象発生時に緊急運転停止（一般に、トリップと呼ばれる）を開始することによってターボ機械を保護する。
【０００３】
過速度防止システムをテストするのに先立って、ターボ機械は、これ迄通例的には全速無負荷（ＦＳＮＬ）状態で運転されている。ＦＳＮＬは、ターボ機械が通常運転速度にありかつ発電機、圧縮機又はこれらに類したもののような負荷にエネルギーを与えていない状態である。過速度テストは一般的に、ターボ機械の速度を手動で通常運転範囲以上に上昇させることを含む。例えば、一部のターボ機械オペレータは、過速度テストの間に、速度を通常運転速度の１１０％まで上昇させ、その後、過速度防止システムがタービンをトリップさせるようにしなければならない。
【０００４】
現行の過速度テスト方法には、幾つかの問題点がある。シャフト速度を手動で調整することは、高い熱過渡状態を引き起こす。通常運転速度付近又は通常運転速度以上の速度でのターボ機械のトリップは、ターボ機械の構成要素に大きな機械的、電気的及び熱的応力を引き起こす可能性がある。これらの応力は、メインテナンス間隔を短縮させ、ターボ機械オペレータが、予定したよりも早い時点でメインテナンスのためにターボ機械を運転停止させることを必要とする。さらに、トリップ後には、ターボ機械の再始動が必要であり、このことがエネルギーの取出しを遅らせる。また、現行の過速度テスト方法は一般的に、ターボ機械をＦＳＮＬで運転することを必要とし、そのことは一般的に、収益は生み出さないが、燃料及び電気を消費する。これらの問題により、ターボ機械オペレータは、手動による速度調整、トリップ、ＦＳＮＬ運転及び過速度テストを回避しがちになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の理由から、高い熱過渡状態を引き起こすことになる運転速度でターボ機械をトリップさせることがない、過速度防止システムをテストするための方法及びシステムに対する必要性が存在する。この方法は、テストの間に自動的に速度を調整すべきであり、またテスト後にターボ機械の再始動を必要としないものであるべきである。さらに、この方法は、顕著なＦＳＮＬ運転を必要としないものであるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態によると、ターボ機械の過速度防止システムをテストする方法は、少なくとも１つのシャフトを含むターボ機械上に過速度防止システムを設ける段階と、少なくとも１つのシャフトの速度が、ターボ機械をトリップさせることができるターボ機械運転停止値を超過しているか否かを判定する段階と、ターボ機械の過速度トリップ値を変更する段階と、過速度防止システムが、ターボ機械をトリップさせるように作動することになったか否かを判定する段階とを含む。
【０００７】
本発明の別の実施形態によると、ターボ機械の過速度防止システムをテストするためのシステムは、少なくとも１つのシャフトを含むターボ機械上に過速度防止システムを設けるための手段と、少なくとも１つのシャフトの速度が、ターボ機械をトリップさせることができるターボ機械運転停止値を超過しているか否かを判定するための手段と、過速度トリップ設定点を変更するための手段と、過速度防止システムが、ターボ機械をトリップさせるように作動することになったか否かを判定するための手段とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
当業者には分かるように、本発明は、方法、システム又はコンピュータプログラム製品として具現化することができる。従って、本発明は、全体としてハードウェアの実施形態、全体としてソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード、その他を含む）、又はソフトウェア態様とハードウェア態様とを組合せた実施形態の形態をとることができ、本明細書では、それら全ては全体的に「回路」、「モジュール」又は「システム」と呼ぶ。さらに、本発明は、媒体内に具現化したコンピュータ使用可能プログラムを有する、コンピュータ使用可能記憶媒体上のコンピュータプログラム製品の形態をとることができる。
【０００９】
あらゆる適当なコンピュータ読取可能媒体が、利用可能である。コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取り可能媒体は、例えば、それに限定されないが、電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線的又は半導体的なシステム、機器、装置又は伝播媒体とすることができる。コンピュータ読取り可能媒体のより具体的な実施例（全てを網羅しているわけではないが）には、以下のもの、すなわち１つ又はそれ以上のワイヤを有する電気的接続、携帯型コンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＲＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバ、携帯型コンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学記憶装置、インターネット又はイントラネットを支えているもののような通信媒体、或いは磁気記憶装置が含まれることになる。コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取り可能媒体は、その上にプログラムがプリントされる紙又はその他の適当な媒体とさえすることができ、その場合プログラムは、例えば紙又はその他の媒体の光学的走査によって電子的に取得し、次に必要に応じて適当な方式で編集、翻訳又はその他の処理を行い、次にコンピュータメモリ内に記憶することができることに注目されたい。本明細書に関連して、コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取り可能媒体は、命令実行システム、機器又は装置によって或いはそれらと共に使用するためのプログラムを収納、記憶、通信、伝播又は転送できるあらゆる媒体とすることができる。
【００１０】
本発明の演算を実行するためのコンピュータプログラムコードは、ジャバ７、スモールトーク又はＣ＋＋、或いはこれらに類したもののようなオブジェクト指向プログラミング言語で書くことができる。しかしながら、本発明の演算を実行するためのコンピュータプログラムコードはまた、Ｃプログラミング言語のような従来型の手続き形プログラミング言語又は同様な言語で書くことができる。プログラムコードは、全体をユーザコンピュータ上で、或いは独立型ソフトウェアパッケージとして一部をユーザコンピュータ上で、或いは一部をユーザコンピュータ上でかつ一部を遠隔コンピュータ上で、或いは全体を遠隔コンピュータ上で実行することができる。後者の場合は、遠隔コンピュータは、ローカルエリヤネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリヤネットワーク（ＷＡＮ）を介してユーザコンピュータに接続することができ、或いは外部コンピュータに対して（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）接続することができる。
【００１１】
本発明の実施形態による方法、機器（システム）及びコンピュータプログラム製品のフロー図及び／又はブロック図を参照しながら、以下において本発明を説明する。フロー図及び／又はブロック図の各ブロック並びにフロー図及び／又はブロック図におけるブロックの組合せは、コンピュータプログラム命令によって実行することができることを理解されたい。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又はその他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供してマシンを作り出して、コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサによって実行される命令が、フロー図及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロック内に指定された機能／動作を実行するための手段を形成するようにすることができる。
【００１２】
これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ読取り可能メモリ内に記憶することができ、コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置が特定の方式で機能するように指令することができるので、コンピュータ読取り可能メモリ内に記憶された命令は、フロー図及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロック内に指定された機能／動作を実行する命令手段を含む製品を作り出すようになる。コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置上にロードして、一連の演算ステップをコンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置上で行ってコンピュータ実行処理を作り出すようにして、コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置上で実行される命令が、フロー図及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロック内に指定された機能／動作を実行するためのステップを提供するようにすることができる。
【００１３】
好ましい実施形態の以下の詳細な説明では、本発明の特定の実施形態を示す添付図面を参照する。異なる構造及び機能を有するその他の実施形態も、本発明の技術的範囲から逸脱するものではない。
【００１４】
本発明の実施形態は、ターボ機械が運転停止シーケンスを受けている間にターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするソフトウェアアプリケーション及び処理の形態をとる。本発明は、燃焼ガスタービン、蒸気タービン、又はこれらに類したものを含む多くの形態のターボ機械に適用することができる。
【００１５】
本発明は、燃焼停止過速度テストの開始に先立って少なくとも１つのテスト許容条件が満たされることを要することができる。これらの許容条件には、マスタ保護トリップ状態、発電機／被駆動負荷状態、燃焼停止状態、及び火炎検出器状態を含むことができる。
【００１６】
図１Ａ〜図１Ｃ（総合して図１）は、本発明の実施形態が作動する環境を示すスクリーンショットである。図１は、運転停止シーケンスを受けている燃焼ガスタービン（以後、タービンと呼ぶ）１００を示している。図１は、タービン１００の作動パラメータを含んでいる。これらのパラメータには、実タービン速度１１０（通常運転速度のパーセンテージとしての）、過速度トリップ設定点１２０（通常運転速度のパーセンテージとしての）、火炎検出器１３０及び発電機出力１４０が含まれる。図１はまた、停止／速度比弁１５２及び複数のガス制御弁１５４を有するガス燃料システム１５０を示している。
【００１７】
特に図１Ａを参照すると、この図は、実タービン速度１１０が１００％であり、過速度トリップ設定点１２０が１１０％であり、火炎検出器１３０が火炎を表示し、また発電機出力１４０がゼロであることを示している。これらのパラメータは、タービン１００がＦＳＮＬ状態で運転していることを示唆している。
【００１８】
燃焼停止が開始されかつテスト許容条件が満たされた後に、ユーザは、燃焼停止過速度テストを開始することができる。図１Ｂは、実タービン速度１１０が５０％でありかつ火炎検出器１３０が火炎を表示している状態で、燃焼停止を受けているタービン１００を示している。本発明は、ユーザが手動でテストを中止し、それによってタービン１００の燃焼停止を再開することを可能にする。
【００１９】
燃焼停止過速度テストは、過速度トリップ設定点１２０をタービン１００の消炎速度付近の値に自動的に調整する。この場合、設定点１２０は、４８％まで低下される。
【００２０】
設定点１２０が変更された後に直ちに、過速度防止システムは、図１Cに示すように、タービン１００をトリップさせるべきである。タービン１００のトリップは、タービン１００へのガス燃料流を迅速に停止させ、それによって火炎を消滅させる。図１Cは、停止／速度比弁１５２及び複数のガス制御弁１５４が閉鎖され、また火炎検出器１３０が火炎の存在を示していないことを示している。タービン１００がトリップされた後に、過速度トリップ設定点１２０は、自動的に初期設定値にリセットされる。
【００２１】
次に、図２Ａ及び図２Ｂ（総合して図２）を参照すると、これらの図は、本発明の実施形態による、タービン運転停止シーケンスの間に過速度防止システムをテストする方法２００を示すフロー図である。ステップ２０５において、燃焼停止が開始される。燃焼停止は、ターボ機械オペレータによって手動で或いは必要な特別機能を備えた制御システムによって自動的に開始することができる。
【００２２】
ステップ２１０において、方法２００は、少なくとも１つの燃焼停止過速度テスト許容条件が満たされているか否かを判定する。ユーザは、テストに不可欠な複数の許容条件を構成することができる。これらの許容条件は、テストに先立って特定のタービン運転状態を保証するために使用することができる。例えば、ユーザは、テストを開始するのに先立って、タービンがＦＳＮＬ状態で又はそれに近い状態で運転していることを選ぶことができる。必要なテスト許容条件が満たされていない場合には、方法２００はステップ２３５に進み、そうでない場合には、方法２００はステップ２１５に進む。
【００２３】
ステップ２１５において、燃焼停止過速度テストが選択される。ユーザは、ステップ２１０が満たされた後にテストを自動的に選択するように、方法２００を構成することができる。タービンの運転が遠隔的に行われている場合には、ユーザは、この選択肢を望むことができる。別の実施形態では、ユーザは、手動でテストを選択することを選ぶことができ、これは、タービンの運転が局所的に行われている場合には、望ましいものとなる。
【００２４】
方法２００は、ステップ２２０に進み、このステップ２２０において、少なくとも１つのシャフトの実速度が燃焼器消炎速度を超過しているか否かが判定される。本発明は、単一のシャフト（一般に、ロータと呼ばれる）を有するタービン或いは２シャフトタービンを含む複数シャフトを有するタービンに適用することができる。実速度が消炎速度を超過している場合には、方法２００はステップ２２５に進み、そうでない場合には、方法２００はステップ２３５に進む。本発明は、ユーザが燃焼器消炎速度を判定するためのパラメータを構成することを可能にする。例えば、ユーザは、燃焼器消炎速度を制御定数として設定することができる。それに代えて、本発明は、燃焼器消炎速度をテストの間に自動的に決定される変数とすることを可能にする。
【００２５】
方法２００は、ステップ２２５において、ステップ２１０におけるテスト許容条件が維持されているか否かを判定する。操作事象により、テスト許容条件は状態が変化したものになる可能性がある。例えば、燃料システム供給問題により、過早消炎及びテスト許容条件の喪失が生じる可能性がある。テスト許容条件が維持されていない場合には、方法２００はステップ２３５に進み、そうでない場合には、方法２００はステップ２３０に進む。
【００２６】
ステップ２３０において、ユーザは、手動でテストを中止することができる。ユーザは、操作的に又はその他の方法によって、テストを中止する理由を発見することができる。例えば、ユーザは、火炎検出器が火炎状態の信頼できる表示を行っていないということを発見することができ、火炎状態は、テストの重要な要件とすることができる。ユーザがテストを中止した場合には、方法２００はステップ２３５に進み、そうでない場合には、方法２００は、ステップ２４０に進む。
【００２７】
ステップ２３５において、方法２００はテストを中止する。テストが中止された後に、タービン運転は、以前の燃焼停止シーケンスに復帰する。ユーザは、テストが中止されたことの通知を提供するように、方法２００を構成することができる。この通知は、それに限定されないが、音声信号、図形又は文章によるメッセージのような様々な形態の警報とすることができる。
【００２８】
図２Bに示すステップ２４０において、過速度トリップ設定点は、燃焼停止トリップ設定点に変更される。燃焼停止トリップ設定点の値は、多様な機械的、作動的及び信頼性因子によって影響を受ける。これらの因子は、燃焼システム、運転条件及び燃料タイプに応じて変化する可能性がある。値は一般的に、特定の燃焼システムの自然消炎速度付近に設定され、それによってトリップに関連する熱過渡状態を最小にする。本発明は、ユーザが燃焼停止トリップ設定点値を入力し、それによって特定の状態に対する調整手段を提供するのを可能にする。それに代えて、本発明は、燃焼停止トリップ設定点のための値を自動的に生成しかつ入力するように構成することができる。
【００２９】
過速度トリップ設定点を変更した後に、方法２００は、ステップ２４５に進み、このステップ２４５において、タービンは、燃焼停止過速度トリップを受ける。トリップは、タービンの実速度が燃焼停止過速度トリップ設定点の近くになった後に起こる。
【００３０】
方法２００は、ステップ２５０において、緊急保護システムが正しく機能したか否かを判定する。燃焼タービンでは、緊急保護システムは一般に、燃焼システムへの燃料流を迅速に停止し、それによって燃焼を止めるように作動する。一般的に、緊急保護システムの構成要素が正しく作動したことを確認するために、データ記録手段が使用される。緊急保護システムが正しく機能した場合には、方法２００はステップ２５５に進み、この場合には燃焼停止テストは成功し、また緊急保護システムが正しく機能しなかった場合には、方法２００はステップ２６０に進み、この場合には燃焼停止テストは不成功となる。本発明は、緊急保護システムが正しく機能したか否かをユーザに報せる警報システムと統合することができる。
【００３１】
本発明は、図２Ａ及び図２Ｂにおける単一シャフト燃焼タービンに関して説明してきたが、本発明の特徴は、蒸気タービン及びこれに類したもののようなその他の形態のターボ機械にも同様に適用することができることは、当業者には分かるであろう。
【００３２】
図３は、本発明の実施形態による、ターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするための例示的システム３００のステップ図である。方法２００の要素は、システム３００として具現化しかつ該システム３００によって実行することができる。システム３００は、１つ又はそれ以上のユーザ又はクライアント通信装置３０２或いは同様なシステム又は装置（２つを図３に示している）を含むことができる。各通信装置３０２は、電子メッセージを送受信することができるコンピュータシステム、パーソナルデジタル端末、携帯電話又は同様な装置とすることができる。
【００３３】
通信装置３０２は、システムメモリ３０４又はローカルファイルシステムを含むことができる。システムメモリ３０４は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。ＲＯＭは、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）を含むことができる。ＢＩＯＳは、通信装置３０２の要素又は構成要素間での情報転送を助ける基本ル−チンを含むことができる。システムメモリ３０４は、通信装置３０２の動作全体を制御するオペレーティングシステム３０６を含むことができる。システムメモリ３０４はまた、ブラウザ３０８又はウエブブラウザを含むことができる。システムメモリ３０４はまた、ターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするデータ構造３１０又はコンピュータ実行可能コードを含むことができ、これらのデータ構造又はコードは、図２Ａ及び図２Ｂの方法２００と同様にすることができ或いは方法２００の要素を含むことができる。システムメモリ３０４はさらに、テンプレートキャッシュメモリ３１２を含むことができ、このキャッシュメモリは、最新テストからのデータを自動的に記憶するために図２Ａ及び図２Ｂの方法２００と共に使用することができる。
【００３４】
通信装置３０２はまた、該通信装置３０２のその他の構成要素の動作を制御するプロセッサ又は処理ユニット３１４を含むことができる。オペレーティングシステム３０６、ブラウザ３０８及びデータ構造３１０は、プロセッサ３１４上で動作可能とすることができる。プロセッサ３１４は、システムバス３１６によって通信装置３０２のメモリシステム３０４及びその他の構成要素に結合することができる。
【００３５】
通信装置３０２はまた、複数の入力装置、出力装置又は組合せ入出力装置３１８を含むことができる。各入出力装置３１８は、入出力インタフェース（図３には図示せず）によってシステムバス３１６に結合することができる。入力装置、出力装置又は組合せ入出力（Ｉ／Ｏ）装置３１８は、ユーザが通信装置３０２を動作させかつ該通信装置３０２とインタフェースをとることを可能にし、またブラウザ３０８及びデータ構造３１０の動作を制御してターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするソフトウェアにアクセスし、これを動作させかつ制御することを可能にする。Ｉ／Ｏ装置３１８は、本明細書に記載した動作を行うキーボード及びコンピュータポインティング装置又はこれに類したものを含むことができる。
【００３６】
Ｉ／Ｏ装置３１８はまた、ディスクドライブ、光学的又は機械的又は磁気的又は赤外線的入出力装置、モデム、或いはこれらに類したものを含むことができる。Ｉ／Ｏ装置３１８は、媒体３２０にアクセスするために使用することができる。媒体３２０は、通信装置３０２のようなシステムによって使用するための又は該システムと共に使用するためのコンピュータ読取り可能又はコンピュータ実行可能命令又はその他の情報を収納、記憶、通信又は転送することができる。
【００３７】
通信装置３０２はまた、ディスプレイ又はモニタ３２２のようなその他の装置を含むか又はそのようなその他の装置に接続することができる。モニタ３２２は、ユーザが通信装置３０２とインタフェースをとることを可能にするために使用することができる。モニタ３２２は、ターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするために、図１Ａ〜図１Ｃに示す概略図と同様な画像、図形又はこれらに類したものを表示し、これらの表示はデータ構造３１０によって生成することができる。
【００３８】
通信装置３０２はまた、ハードディスクドライブ３２４を含むことができる。ハードドライブ３２４は、ハードドライブインタフェース（図３には図示せず）によってシステムバス３１６に結合することができる。ハードドライブ３２４はまた、ローカルファイルシステム又はシステムメモリ３０４の一部を形成することができる。プログラム、ソフトウェア及びデータは、通信装置３０２を動作させるために、システムメモリ３０４とハードドライブ３２４との間で転送及び交換することができる。
【００３９】
通信装置３０２は、遠隔サーバ３２６と通信することができ、またネットワーク３２８を介してその他のサーバ又は通信装置３０２と同様なその他の通信装置にアクセスすることができる。システムバス３１６は、ネットワークインタフェース３３０によってネットワーク３２８に結合することができる。ネットワークインタフェース３３０は、ネットワーク３２８を結合するためのモデム、イーサネット（登録商標）カード、ルータ、ゲートウエイ又はこれらに類したものとすることができる。結合は、ワイヤ接続又は無線とすることができる。ネットワーク３２８は、インターネット、私用ネットワーク、イントラネット又はこれらに類したものとすることができる。
【００４０】
サーバ３２６はまた、システムメモリ３３２を含むこともでき、システムメモリ３３２は、ファイルシステム、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びこれらに類したものを含むことができる。システムメモリ３３２は、通信装置３０２内のオペレーティングシステム３０６と同様なオペレーティングシステム３３４を含むことができる。システムメモリ３３２はまた、ターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするデータ構造３３６を含むことができる。データ構造３３６は、ターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするための方法２００に関して説明したものと同様なオペレーションを含むことができる。サーバシステムメモリ３３２はまた、その他のファイル３３８、アプリケーション、モジュール及びこれらに類したものを含むことができる。
【００４１】
サーバ３２６はまた、該サーバ３２６内のその他の装置の動作を制御するプロセッサ３４２又は処理ユニットを含むことができる。サーバ３２６はまた、Ｉ／Ｏ装置３４４を含むことができる。Ｉ／Ｏ装置３４４は、通信装置３０２のＩ／Ｏ装置３１８と同様なものにすることができる。サーバ３２６はさらに、Ｉ／Ｏ装置３４４と共にサーバ３２６に対するインタフェースを行うモニタ又はこれに類したもののようなその他の装置３４６を含むことができる。サーバ３２６はまた、ハードディスクドライブ３４８を含むことができる。システムバス３５０は、サーバ３２６の様々な構成要素に接続することができる。ネットワークインタフェース３５２は、システムバス３５０を介してサーバ３２６をネットワーク３２８に結合することができる。
【００４２】
図面におけるフロー図及びステップ図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法及びコンピュータプログラム製品の可能な実施形態のアーキテクチャ、機能性及び動作を示している。この点に関して、フロー図又はステップ図における各ステップは、指定した論理機能を実行するための１つ又はそれ以上の実行可能命令を含むモジュール、セグメント又はコードの一部分を表すことができる。また、幾つかの別の実施形態では、ステップ内に記した機能は、図に記した順序とは異なる順序で行うことができることに注目されたい。例えば、連続して示した２つのステップは、実際には、それらに含まれた機能に応じて、実質的に同時的に実行することができ、或いは時にはこれらのステップは逆の順序で実行することができる。また、ブロック図及び／又はフロー図の各ステップ並びにブロック図及び／又はフロー図におけるステップの組合せは、指定した機能又は動作を行う専用ハードウェアベースのシステム、或いは専用ハードウェア及びコンピュータ命令の組合せによって実行することができることも注目されたい。
【００４３】
本明細書で使用する用語は、具体的な実施形態を説明することのみを目的としたものであって、本発明を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合、数詞のない一般的な表現は、そうではないことを文脈が明示しない限り、複数形も同様に含むことを意図している。さらに、本明細書で使用する場合の「含む」及び／又は「備えている」という用語は、そこに述べた特徴、数、ステップ、工程、要素及び／又は構成要素の存在を指定しているが、１つ又はそれ以上のその他の特徴、数、ステップ、工程、要素、構成要素、及び／又は群それらの存在又は追加を排除するものではないことを理解されたい。
【００４４】
本明細書では特定の実施形態を示しかつ説明してきたが、同一の目的を達成するようにしたあらゆる構成が、示した特定の実施形態と置き換えることができること、また本発明が、他の環境において別の用途を有することが、当業者には明らかであろう。本出願は、本発明のあらゆる改造又は変更を保護することを意図している。提出した特許請求の範囲は、本発明の技術的範囲を本明細書に記載した特定の実施形態に限定することを全く意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１Ａ〜図１Ｃは、本発明の実施形態が作動する環境を示す概略図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態による、ターボ機械運転停止シーケンスの間に過速度防止システムをテストする方法の実施例を示すフロー図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態による、ターボ機械運転停止シーケンスの間に過速度防止システムをテストする方法の実施例を示すフロー図である。
【図３】本発明の実施形態による、ターボ機械運転停止シーケンスの間に過速度防止システムをテストするための例示的システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００ ガスタービン
１１０ 実タービン速度
１２０ 過速度トリップ設定点
１３０ 火炎検出器
１４０ 発電機出力
１５０ ガス燃料システム
１５２ 停止／速度比弁
１５４ 複数のガス制御弁
３００ システム
３０２ 通信装置
３０４ システムメモリ
３０６ オペレーティングシステム
３０８ ブラウザ
３１０ データ構造
３１２ キャッシュメモリ
３１４ 処理ユニット
３１６ システムバス
３１８ 入出力装置
３２０ 媒体
３２２ モニタ
３２４ ハードドライブ
３２６ サーバ
３２８ ネットワーク
３３０ ネットワークインタフェース
３３２ メモリ
３３４ オペレーティングシステム
３３６ データ構造
３３８ その他のファイル
３４２ プロセッサ
３４４ 入出力装置
３４６ その他の装置
３４８ ハードディスクドライブ
３５０ システムバス
３５２ ネットワークインタフェース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ機械の保護システムに関し、より具体的には、ターボ機械の電子式過速度防止のための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
過速度状態は、ターボ機械におけるシャフトの（回転）速度が指定範囲を超過した後に発生する。過速度状態の間には、ターボ機械は一般的に、破滅的な損傷を引き起こす可能性がある厳しい機械的及び熱的応力を受ける。過速度防止システムは、過速度事象発生時に緊急運転停止（一般に、トリップと呼ばれる）を開始することによってターボ機械を保護する。
【０００３】
過速度防止システムをテストするのに先立って、ターボ機械は、これ迄通例的には全速無負荷（ＦＳＮＬ）状態で運転されている。ＦＳＮＬは、ターボ機械が通常運転速度にありかつ発電機、圧縮機又はこれらに類したもののような負荷にエネルギーを与えていない状態である。過速度テストは一般的に、ターボ機械の速度を手動で通常運転範囲以上に上昇させることを含む。例えば、一部のターボ機械オペレータは、過速度テストの間に、速度を通常運転速度の１１０％まで上昇させ、その後、過速度防止システムがタービンをトリップさせるようにしなければならない。
【０００４】
現行の過速度テスト方法には、幾つかの問題点がある。シャフト速度を手動で調整することは、高い熱過渡状態を引き起こす。通常運転速度付近又は通常運転速度以上の速度でのターボ機械のトリップは、ターボ機械の構成要素に大きな機械的、電気的及び熱的応力を引き起こす可能性がある。これらの応力は、メインテナンス間隔を短縮させ、ターボ機械オペレータが、予定したよりも早い時点でメインテナンスのためにターボ機械を運転停止させることを必要とする。さらに、トリップ後には、ターボ機械の再始動が必要であり、このことがエネルギーの取出しを遅らせる。また、現行の過速度テスト方法は一般的に、ターボ機械をＦＳＮＬで運転することを必要とし、そのことは一般的に、収益は生み出さないが、燃料及び電気を消費する。これらの問題により、ターボ機械オペレータは、手動による速度調整、トリップ、ＦＳＮＬ運転及び過速度テストを回避しがちになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の理由から、高い熱過渡状態を引き起こすことになる運転速度でターボ機械をトリップさせることがない、過速度防止システムをテストするための方法及びシステムに対する必要性が存在する。この方法は、テストの間に自動的に速度を調整すべきであり、またテスト後にターボ機械の再始動を必要としないものであるべきである。さらに、この方法は、顕著なＦＳＮＬ運転を必要としないものであるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態によると、ターボ機械の過速度防止システムをテストする方法は、少なくとも１つのシャフトを含むターボ機械上に過速度防止システムを設ける段階と、少なくとも１つのシャフトの速度が、ターボ機械をトリップさせることができるターボ機械運転停止値を超過しているか否かを判定する段階と、ターボ機械の過速度トリップ値を変更する段階と、過速度防止システムが、ターボ機械をトリップさせるように作動することになったか否かを判定する段階とを含む。
【０００７】
本発明の別の実施形態によると、ターボ機械の過速度防止システムをテストするためのシステムは、少なくとも１つのシャフトを含むターボ機械上に過速度防止システムを設けるための手段と、少なくとも１つのシャフトの速度が、ターボ機械をトリップさせることができるターボ機械運転停止値を超過しているか否かを判定するための手段と、過速度トリップ設定点を変更するための手段と、過速度防止システムが、ターボ機械をトリップさせるように作動することになったか否かを判定するための手段とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
当業者には分かるように、本発明は、方法、システム又はコンピュータプログラム製品として具現化することができる。従って、本発明は、全体としてハードウェアの実施形態、全体としてソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード、その他を含む）、又はソフトウェア態様とハードウェア態様とを組合せた実施形態の形態をとることができ、本明細書では、それら全ては全体的に「回路」、「モジュール」又は「システム」と呼ぶ。さらに、本発明は、媒体内に具現化したコンピュータ使用可能プログラムを有する、コンピュータ使用可能記憶媒体上のコンピュータプログラム製品の形態をとることができる。
【０００９】
あらゆる適当なコンピュータ読取可能媒体が、利用可能である。コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取り可能媒体は、例えば、それに限定されないが、電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線的又は半導体的なシステム、機器、装置又は伝播媒体とすることができる。コンピュータ読取り可能媒体のより具体的な実施例（全てを網羅しているわけではないが）には、以下のもの、すなわち１つ又はそれ以上のワイヤを有する電気的接続、携帯型コンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＲＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバ、携帯型コンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学記憶装置、インターネット又はイントラネットを支えているもののような通信媒体、或いは磁気記憶装置が含まれることになる。コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取り可能媒体は、その上にプログラムがプリントされる紙又はその他の適当な媒体とさえすることができ、その場合プログラムは、例えば紙又はその他の媒体の光学的走査によって電子的に取得し、次に必要に応じて適当な方式で編集、翻訳又はその他の処理を行い、次にコンピュータメモリ内に記憶することができることに注目されたい。本明細書に関連して、コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取り可能媒体は、命令実行システム、機器又は装置によって或いはそれらと共に使用するためのプログラムを収納、記憶、通信、伝播又は転送できるあらゆる媒体とすることができる。
【００１０】
本発明の演算を実行するためのコンピュータプログラムコードは、ジャバ７、スモールトーク又はＣ＋＋、或いはこれらに類したもののようなオブジェクト指向プログラミング言語で書くことができる。しかしながら、本発明の演算を実行するためのコンピュータプログラムコードはまた、Ｃプログラミング言語のような従来型の手続き形プログラミング言語又は同様な言語で書くことができる。プログラムコードは、全体をユーザコンピュータ上で、或いは独立型ソフトウェアパッケージとして一部をユーザコンピュータ上で、或いは一部をユーザコンピュータ上でかつ一部を遠隔コンピュータ上で、或いは全体を遠隔コンピュータ上で実行することができる。後者の場合は、遠隔コンピュータは、ローカルエリヤネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリヤネットワーク（ＷＡＮ）を介してユーザコンピュータに接続することができ、或いは外部コンピュータに対して（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）接続することができる。
【００１１】
本発明の実施形態による方法、機器（システム）及びコンピュータプログラム製品のフロー図及び／又はブロック図を参照しながら、以下において本発明を説明する。フロー図及び／又はブロック図の各ブロック並びにフロー図及び／又はブロック図におけるブロックの組合せは、コンピュータプログラム命令によって実行することができることを理解されたい。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又はその他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供してマシンを作り出して、コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサによって実行される命令が、フロー図及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロック内に指定された機能／動作を実行するための手段を形成するようにすることができる。
【００１２】
これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ読取り可能メモリ内に記憶することができ、コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置が特定の方式で機能するように指令することができるので、コンピュータ読取り可能メモリ内に記憶された命令は、フロー図及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロック内に指定された機能／動作を実行する命令手段を含む製品を作り出すようになる。コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置上にロードして、一連の演算ステップをコンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置上で行ってコンピュータ実行処理を作り出すようにして、コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置上で実行される命令が、フロー図及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロック内に指定された機能／動作を実行するためのステップを提供するようにすることができる。
【００１３】
好ましい実施形態の以下の詳細な説明では、本発明の特定の実施形態を示す添付図面を参照する。異なる構造及び機能を有するその他の実施形態も、本発明の技術的範囲から逸脱するものではない。
【００１４】
本発明の実施形態は、ターボ機械が運転停止シーケンスを受けている間にターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするソフトウェアアプリケーション及び処理の形態をとる。本発明は、燃焼ガスタービン、蒸気タービン、又はこれらに類したものを含む多くの形態のターボ機械に適用することができる。
【００１５】
本発明は、燃焼停止過速度テストの開始に先立って少なくとも１つのテスト許容条件が満たされることを要することができる。これらの許容条件には、マスタ保護トリップ状態、発電機／被駆動負荷状態、燃焼停止状態、及び火炎検出器状態を含むことができる。
【００１６】
図１Ａ〜図１Ｃ（総合して図１）は、本発明の実施形態が作動する環境を示すスクリーンショットである。図１は、運転停止シーケンスを受けている燃焼ガスタービン（以後、タービンと呼ぶ）１００を示している。図１は、タービン１００の作動パラメータを含んでいる。これらのパラメータには、実タービン速度１１０（通常運転速度のパーセンテージとしての）、過速度トリップ設定点１２０（通常運転速度のパーセンテージとしての）、火炎検出器１３０及び発電機出力１４０が含まれる。図１はまた、停止／速度比弁１５２及び複数のガス制御弁１５４を有するガス燃料システム１５０を示している。
【００１７】
特に図１Ａを参照すると、この図は、実タービン速度１１０が１００％であり、過速度トリップ設定点１２０が１１０％であり、火炎検出器１３０が火炎を表示し、また発電機出力１４０がゼロであることを示している。これらのパラメータは、タービン１００がＦＳＮＬ状態で運転していることを示唆している。
【００１８】
燃焼停止が開始されかつテスト許容条件が満たされた後に、ユーザは、燃焼停止過速度テストを開始することができる。図１Ｂは、実タービン速度１１０が５０％でありかつ火炎検出器１３０が火炎を表示している状態で、燃焼停止を受けているタービン１００を示している。本発明は、ユーザが手動でテストを中止し、それによってタービン１００の燃焼停止を再開することを可能にする。
【００１９】
燃焼停止過速度テストは、過速度トリップ設定点１２０をタービン１００の消炎速度付近の値に自動的に調整する。この場合、設定点１２０は、４８％まで低下される。
【００２０】
設定点１２０が変更された後に直ちに、過速度防止システムは、図１Cに示すように、タービン１００をトリップさせるべきである。タービン１００のトリップは、タービン１００へのガス燃料流を迅速に停止させ、それによって火炎を消滅させる。図１Cは、停止／速度比弁１５２及び複数のガス制御弁１５４が閉鎖され、また火炎検出器１３０が火炎の存在を示していないことを示している。タービン１００がトリップされた後に、過速度トリップ設定点１２０は、自動的に初期設定値にリセットされる。
【００２１】
次に、図２Ａ及び図２Ｂ（総合して図２）を参照すると、これらの図は、本発明の実施形態による、タービン運転停止シーケンスの間に過速度防止システムをテストする方法２００を示すフロー図である。ステップ２０５において、燃焼停止が開始される。燃焼停止は、ターボ機械オペレータによって手動で或いは必要な特別機能を備えた制御システムによって自動的に開始することができる。
【００２２】
ステップ２１０において、方法２００は、少なくとも１つの燃焼停止過速度テスト許容条件が満たされているか否かを判定する。ユーザは、テストに不可欠な複数の許容条件を構成することができる。これらの許容条件は、テストに先立って特定のタービン運転状態を保証するために使用することができる。例えば、ユーザは、テストを開始するのに先立って、タービンがＦＳＮＬ状態で又はそれに近い状態で運転していることを選ぶことができる。必要なテスト許容条件が満たされていない場合には、方法２００はステップ２３５に進み、そうでない場合には、方法２００はステップ２１５に進む。
【００２３】
ステップ２１５において、燃焼停止過速度テストが選択される。ユーザは、ステップ２１０が満たされた後にテストを自動的に選択するように、方法２００を構成することができる。タービンの運転が遠隔的に行われている場合には、ユーザは、この選択肢を望むことができる。別の実施形態では、ユーザは、手動でテストを選択することを選ぶことができ、これは、タービンの運転が局所的に行われている場合には、望ましいものとなる。
【００２４】
方法２００は、ステップ２２０に進み、このステップ２２０において、少なくとも１つのシャフトの実速度が燃焼器消炎速度を超過しているか否かが判定される。本発明は、単一のシャフト（一般に、ロータと呼ばれる）を有するタービン或いは２シャフトタービンを含む複数シャフトを有するタービンに適用することができる。実速度が消炎速度を超過している場合には、方法２００はステップ２２５に進み、そうでない場合には、方法２００はステップ２３５に進む。本発明は、ユーザが燃焼器消炎速度を判定するためのパラメータを構成することを可能にする。例えば、ユーザは、燃焼器消炎速度を制御定数として設定することができる。それに代えて、本発明は、燃焼器消炎速度をテストの間に自動的に決定される変数とすることを可能にする。
【００２５】
方法２００は、ステップ２２５において、ステップ２１０におけるテスト許容条件が維持されているか否かを判定する。操作事象により、テスト許容条件は状態が変化したものになる可能性がある。例えば、燃料システム供給問題により、過早消炎及びテスト許容条件の喪失が生じる可能性がある。テスト許容条件が維持されていない場合には、方法２００はステップ２３５に進み、そうでない場合には、方法２００はステップ２３０に進む。
【００２６】
ステップ２３０において、ユーザは、手動でテストを中止することができる。ユーザは、操作的に又はその他の方法によって、テストを中止する理由を発見することができる。例えば、ユーザは、火炎検出器が火炎状態の信頼できる表示を行っていないということを発見することができ、火炎状態は、テストの重要な要件とすることができる。ユーザがテストを中止した場合には、方法２００はステップ２３５に進み、そうでない場合には、方法２００は、ステップ２４０に進む。
【００２７】
ステップ２３５において、方法２００はテストを中止する。テストが中止された後に、タービン運転は、以前の燃焼停止シーケンスに復帰する。ユーザは、テストが中止されたことの通知を提供するように、方法２００を構成することができる。この通知は、それに限定されないが、音声信号、図形又は文章によるメッセージのような様々な形態の警報とすることができる。
【００２８】
図２Bに示すステップ２４０において、過速度トリップ設定点は、燃焼停止トリップ設定点に変更される。燃焼停止トリップ設定点の値は、多様な機械的、作動的及び信頼性因子によって影響を受ける。これらの因子は、燃焼システム、運転条件及び燃料タイプに応じて変化する可能性がある。値は一般的に、特定の燃焼システムの自然消炎速度付近に設定され、それによってトリップに関連する熱過渡状態を最小にする。本発明は、ユーザが燃焼停止トリップ設定点値を入力し、それによって特定の状態に対する調整手段を提供するのを可能にする。それに代えて、本発明は、燃焼停止トリップ設定点のための値を自動的に生成しかつ入力するように構成することができる。
【００２９】
過速度トリップ設定点を変更した後に、方法２００は、ステップ２４５に進み、このステップ２４５において、タービンは、燃焼停止過速度トリップを受ける。トリップは、タービンの実速度が燃焼停止過速度トリップ設定点の近くになった後に起こる。
【００３０】
方法２００は、ステップ２５０において、緊急保護システムが正しく機能したか否かを判定する。燃焼タービンでは、緊急保護システムは一般に、燃焼システムへの燃料流を迅速に停止し、それによって燃焼を止めるように作動する。一般的に、緊急保護システムの構成要素が正しく作動したことを確認するために、データ記録手段が使用される。緊急保護システムが正しく機能した場合には、方法２００はステップ２５５に進み、この場合には燃焼停止テストは成功し、また緊急保護システムが正しく機能しなかった場合には、方法２００はステップ２６０に進み、この場合には燃焼停止テストは不成功となる。本発明は、緊急保護システムが正しく機能したか否かをユーザに報せる警報システムと統合することができる。
【００３１】
本発明は、図２Ａ及び図２Ｂにおける単一シャフト燃焼タービンに関して説明してきたが、本発明の特徴は、蒸気タービン及びこれに類したもののようなその他の形態のターボ機械にも同様に適用することができることは、当業者には分かるであろう。
【００３２】
図３は、本発明の実施形態による、ターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするための例示的システム３００のステップ図である。方法２００の要素は、システム３００として具現化しかつ該システム３００によって実行することができる。システム３００は、１つ又はそれ以上のユーザ又はクライアント通信装置３０２或いは同様なシステム又は装置（２つを図３に示している）を含むことができる。各通信装置３０２は、電子メッセージを送受信することができるコンピュータシステム、パーソナルデジタル端末、携帯電話又は同様な装置とすることができる。
【００３３】
通信装置３０２は、システムメモリ３０４又はローカルファイルシステムを含むことができる。システムメモリ３０４は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。ＲＯＭは、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）を含むことができる。ＢＩＯＳは、通信装置３０２の要素又は構成要素間での情報転送を助ける基本ル−チンを含むことができる。システムメモリ３０４は、通信装置３０２の動作全体を制御するオペレーティングシステム３０６を含むことができる。システムメモリ３０４はまた、ブラウザ３０８又はウエブブラウザを含むことができる。システムメモリ３０４はまた、ターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするデータ構造３１０又はコンピュータ実行可能コードを含むことができ、これらのデータ構造又はコードは、図２Ａ及び図２Ｂの方法２００と同様にすることができ或いは方法２００の要素を含むことができる。システムメモリ３０４はさらに、テンプレートキャッシュメモリ３１２を含むことができ、このキャッシュメモリは、最新テストからのデータを自動的に記憶するために図２Ａ及び図２Ｂの方法２００と共に使用することができる。
【００３４】
通信装置３０２はまた、該通信装置３０２のその他の構成要素の動作を制御するプロセッサ又は処理ユニット３１４を含むことができる。オペレーティングシステム３０６、ブラウザ３０８及びデータ構造３１０は、プロセッサ３１４上で動作可能とすることができる。プロセッサ３１４は、システムバス３１６によって通信装置３０２のメモリシステム３０４及びその他の構成要素に結合することができる。
【００３５】
通信装置３０２はまた、複数の入力装置、出力装置又は組合せ入出力装置３１８を含むことができる。各入出力装置３１８は、入出力インタフェース（図３には図示せず）によってシステムバス３１６に結合することができる。入力装置、出力装置又は組合せ入出力（Ｉ／Ｏ）装置３１８は、ユーザが通信装置３０２を動作させかつ該通信装置３０２とインタフェースをとることを可能にし、またブラウザ３０８及びデータ構造３１０の動作を制御してターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするソフトウェアにアクセスし、これを動作させかつ制御することを可能にする。Ｉ／Ｏ装置３１８は、本明細書に記載した動作を行うキーボード及びコンピュータポインティング装置又はこれに類したものを含むことができる。
【００３６】
Ｉ／Ｏ装置３１８はまた、ディスクドライブ、光学的又は機械的又は磁気的又は赤外線的入出力装置、モデム、或いはこれらに類したものを含むことができる。Ｉ／Ｏ装置３１８は、媒体３２０にアクセスするために使用することができる。媒体３２０は、通信装置３０２のようなシステムによって使用するための又は該システムと共に使用するためのコンピュータ読取り可能又はコンピュータ実行可能命令又はその他の情報を収納、記憶、通信又は転送することができる。
【００３７】
通信装置３０２はまた、ディスプレイ又はモニタ３２２のようなその他の装置を含むか又はそのようなその他の装置に接続することができる。モニタ３２２は、ユーザが通信装置３０２とインタフェースをとることを可能にするために使用することができる。モニタ３２２は、ターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするために、図１Ａ〜図１Ｃに示す概略図と同様な画像、図形又はこれらに類したものを表示し、これらの表示はデータ構造３１０によって生成することができる。
【００３８】
通信装置３０２はまた、ハードディスクドライブ３２４を含むことができる。ハードドライブ３２４は、ハードドライブインタフェース（図３には図示せず）によってシステムバス３１６に結合することができる。ハードドライブ３２４はまた、ローカルファイルシステム又はシステムメモリ３０４の一部を形成することができる。プログラム、ソフトウェア及びデータは、通信装置３０２を動作させるために、システムメモリ３０４とハードドライブ３２４との間で転送及び交換することができる。
【００３９】
通信装置３０２は、遠隔サーバ３２６と通信することができ、またネットワーク３２８を介してその他のサーバ又は通信装置３０２と同様なその他の通信装置にアクセスすることができる。システムバス３１６は、ネットワークインタフェース３３０によってネットワーク３２８に結合することができる。ネットワークインタフェース３３０は、ネットワーク３２８を結合するためのモデム、イーサネット（登録商標）カード、ルータ、ゲートウエイ又はこれらに類したものとすることができる。結合は、ワイヤ接続又は無線とすることができる。ネットワーク３２８は、インターネット、私用ネットワーク、イントラネット又はこれらに類したものとすることができる。
【００４０】
サーバ３２６はまた、システムメモリ３３２を含むこともでき、システムメモリ３３２は、ファイルシステム、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びこれらに類したものを含むことができる。システムメモリ３３２は、通信装置３０２内のオペレーティングシステム３０６と同様なオペレーティングシステム３３４を含むことができる。システムメモリ３３２はまた、ターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするデータ構造３３６を含むことができる。データ構造３３６は、ターボ機械の過速度防止システムを自動的にテストするための方法２００に関して説明したものと同様なオペレーションを含むことができる。サーバシステムメモリ３３２はまた、その他のファイル３３８、アプリケーション、モジュール及びこれらに類したものを含むことができる。
【００４１】
サーバ３２６はまた、該サーバ３２６内のその他の装置の動作を制御するプロセッサ３４２又は処理ユニットを含むことができる。サーバ３２６はまた、Ｉ／Ｏ装置３４４を含むことができる。Ｉ／Ｏ装置３４４は、通信装置３０２のＩ／Ｏ装置３１８と同様なものにすることができる。サーバ３２６はさらに、Ｉ／Ｏ装置３４４と共にサーバ３２６に対するインタフェースを行うモニタ又はこれに類したもののようなその他の装置３４６を含むことができる。サーバ３２６はまた、ハードディスクドライブ３４８を含むことができる。システムバス３５０は、サーバ３２６の様々な構成要素に接続することができる。ネットワークインタフェース３５２は、システムバス３５０を介してサーバ３２６をネットワーク３２８に結合することができる。
【００４２】
図面におけるフロー図及びステップ図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法及びコンピュータプログラム製品の可能な実施形態のアーキテクチャ、機能性及び動作を示している。この点に関して、フロー図又はステップ図における各ステップは、指定した論理機能を実行するための１つ又はそれ以上の実行可能命令を含むモジュール、セグメント又はコードの一部分を表すことができる。また、幾つかの別の実施形態では、ステップ内に記した機能は、図に記した順序とは異なる順序で行うことができることに注目されたい。例えば、連続して示した２つのステップは、実際には、それらに含まれた機能に応じて、実質的に同時的に実行することができ、或いは時にはこれらのステップは逆の順序で実行することができる。また、ブロック図及び／又はフロー図の各ステップ並びにブロック図及び／又はフロー図におけるステップの組合せは、指定した機能又は動作を行う専用ハードウェアベースのシステム、或いは専用ハードウェア及びコンピュータ命令の組合せによって実行することができることも注目されたい。
【００４３】
本明細書で使用する用語は、具体的な実施形態を説明することのみを目的としたものであって、本発明を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合、数詞のない一般的な表現は、そうではないことを文脈が明示しない限り、複数形も同様に含むことを意図している。さらに、本明細書で使用する場合の「含む」及び／又は「備えている」という用語は、そこに述べた特徴、数、ステップ、工程、要素及び／又は構成要素の存在を指定しているが、１つ又はそれ以上のその他の特徴、数、ステップ、工程、要素、構成要素、及び／又は群それらの存在又は追加を排除するものではないことを理解されたい。
【００４４】
本明細書では特定の実施形態を示しかつ説明してきたが、同一の目的を達成するようにしたあらゆる構成が、示した特定の実施形態と置き換えることができること、また本発明が、他の環境において別の用途を有することが、当業者には明らかであろう。本出願は、本発明のあらゆる改造又は変更を保護することを意図している。提出した特許請求の範囲は、本発明の技術的範囲を本明細書に記載した特定の実施形態に限定することを全く意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１Ａ〜図１Ｃは、本発明の実施形態が作動する環境を示す概略図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態による、ターボ機械運転停止シーケンスの間に過速度防止システムをテストする方法の実施例を示すフロー図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態による、ターボ機械運転停止シーケンスの間に過速度防止システムをテストする方法の実施例を示すフロー図である。
【図３】本発明の実施形態による、ターボ機械運転停止シーケンスの間に過速度防止システムをテストするための例示的システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００ ガスタービン
１１０ 実タービン速度
１２０ 過速度トリップ設定点
１３０ 火炎検出器
１４０ 発電機出力
１５０ ガス燃料システム
１５２ 停止／速度比弁
１５４ 複数のガス制御弁
３００ システム
３０２ 通信装置
３０４ システムメモリ
３０６ オペレーティングシステム
３０８ ブラウザ
３１０ データ構造
３１２ キャッシュメモリ
３１４ 処理ユニット
３１６ システムバス
３１８ 入出力装置
３２０ 媒体
３２２ モニタ
３２４ ハードドライブ
３２６ サーバ
３２８ ネットワーク
３３０ ネットワークインタフェース
３３２ メモリ
３３４ オペレーティングシステム
３３６ データ構造
３３８ その他のファイル
３４２ プロセッサ
３４４ 入出力装置
３４６ その他の装置
３４８ ハードディスクドライブ
３５０ システムバス
３５２ ネットワークインタフェース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械の過速度防止システムをテストする方法（２００）であって、
少なくとも１つのシャフトを含むターボ機械上に過速度防止システムを設ける段階と、
前記少なくとも１つのシャフトの速度が、前記ターボ機械をトリップさせることができるターボ機械運転停止値を超過しているか否かを判定する段階（２２０）と、
前記ターボ機械の過速度トリップ値を変更する段階（２４０）と、
前記過速度防止システムが、前記ターボ機械をトリップさせるように作動することになったか否かを判定する段階（２５０）と、
を含む方法（２００）。
【請求項２】
前記ターボ機械が燃焼タービンであり、該方法が、
少なくとも１つの所定のテスト許容条件が満たされているか否かを判定する段階（２１０）と、
燃焼停止過速度テストを開始する段階（２１５）と、
前記少なくとも１つのシャフトの速度が消炎速度を超過していない場合には、前記燃焼停止過速度テストを中止する段階（２２０）、（２３５）と、
過速度トリップ設定点を燃焼停止トリップ設定点に変更する段階（２４０）と、
をさらに含む、請求項１記載の方法（２００）。
【請求項３】
緊急保護システムが、少なくとも１つの燃焼タービン燃料システム（１５０）を制御する、請求項２記載の方法（２００）。
【請求項４】
前記少なくとも１つのテスト許容条件が維持されていない場合には、前記燃焼停止過速度テストを中止する段階（２３５）をさらに含む、請求項３記載の方法（２００）。
【請求項５】
前記緊急保護システムが前記燃焼タービンの運転を制御したか否かを判定する段階（２５０）をさらに含む、請求項４記載の方法（２００）。
【請求項６】
ターボ機械の過速度防止システムをテストするためのシステム（３００）であって、
少なくとも１つのシャフトを含むターボ機械上に過速度防止システムを設けるための手段と、
前記少なくとも１つのシャフトの速度が、前記ターボ機械をトリップさせることができるターボ機械運転停止値を超過しているか否かを判定するための手段と、
過速度トリップ設定点（１２０）を変更するための手段と
前記過速度防止システムが、前記ターボ機械をトリップさせるように作動することになったか否かを判定するための手段と、
を含むシステム（３００）。
【請求項７】
前記ターボ機械が燃焼タービンであり、該システムが、
少なくとも１つの所定のテスト許容条件が満たされているか否かを判定するための手段と、
燃焼停止過速度テストを開始するための手段と、
前記少なくとも１つのシャフトの速度が消炎速度を超過していない場合には、前記燃焼停止過速度テストを中止するための手段と、
過速度トリップ設定点を燃焼停止トリップ設定点に変更するための手段と、
をさらに含む、請求項６記載のシステム（３００）。
【請求項８】
緊急保護システムが、少なくとも１つの燃焼タービン燃料システム（１５０）を制御する、請求項７記載のシステム（３００）。
【請求項９】
前記少なくとも１つのテスト許容条件が維持されていない場合には、前記燃焼停止過速度テストを中止するための手段をさらに含む、請求項８記載のシステム（３００）。
【請求項１０】
前記緊急保護システムが前記燃焼タービンの運転を制御したか否かを判定するための手段をさらに含む、請求項９記載のシステム（３００）。
【請求項１】
ターボ機械の過速度防止システムをテストする方法（２００）であって、
少なくとも１つのシャフトを含むターボ機械上に過速度防止システムを設ける段階と、
前記少なくとも１つのシャフトの速度が、前記ターボ機械をトリップさせることができるターボ機械運転停止値を超過しているか否かを判定する段階（２２０）と、
前記ターボ機械の過速度トリップ値を変更する段階（２４０）と、
前記過速度防止システムが、前記ターボ機械をトリップさせるように作動することになったか否かを判定する段階（２５０）と、
を含む方法（２００）。
【請求項２】
前記ターボ機械が燃焼タービンであり、該方法が、
少なくとも１つの所定のテスト許容条件が満たされているか否かを判定する段階（２１０）と、
燃焼停止過速度テストを開始する段階（２１５）と、
前記少なくとも１つのシャフトの速度が消炎速度を超過していない場合には、前記燃焼停止過速度テストを中止する段階（２２０）、（２３５）と、
過速度トリップ設定点を燃焼停止トリップ設定点に変更する段階（２４０）と、
をさらに含む、請求項１記載の方法（２００）。
【請求項３】
緊急保護システムが、少なくとも１つの燃焼タービン燃料システム（１５０）を制御する、請求項２記載の方法（２００）。
【請求項４】
前記少なくとも１つのテスト許容条件が維持されていない場合には、前記燃焼停止過速度テストを中止する段階（２３５）をさらに含む、請求項３記載の方法（２００）。
【請求項５】
前記緊急保護システムが前記燃焼タービンの運転を制御したか否かを判定する段階（２５０）をさらに含む、請求項４記載の方法（２００）。
【請求項６】
ターボ機械の過速度防止システムをテストするためのシステム（３００）であって、
少なくとも１つのシャフトを含むターボ機械上に過速度防止システムを設けるための手段と、
前記少なくとも１つのシャフトの速度が、前記ターボ機械をトリップさせることができるターボ機械運転停止値を超過しているか否かを判定するための手段と、
過速度トリップ設定点（１２０）を変更するための手段と
前記過速度防止システムが、前記ターボ機械をトリップさせるように作動することになったか否かを判定するための手段と、
を含むシステム（３００）。
【請求項７】
前記ターボ機械が燃焼タービンであり、該システムが、
少なくとも１つの所定のテスト許容条件が満たされているか否かを判定するための手段と、
燃焼停止過速度テストを開始するための手段と、
前記少なくとも１つのシャフトの速度が消炎速度を超過していない場合には、前記燃焼停止過速度テストを中止するための手段と、
過速度トリップ設定点を燃焼停止トリップ設定点に変更するための手段と、
をさらに含む、請求項６記載のシステム（３００）。
【請求項８】
緊急保護システムが、少なくとも１つの燃焼タービン燃料システム（１５０）を制御する、請求項７記載のシステム（３００）。
【請求項９】
前記少なくとも１つのテスト許容条件が維持されていない場合には、前記燃焼停止過速度テストを中止するための手段をさらに含む、請求項８記載のシステム（３００）。
【請求項１０】
前記緊急保護システムが前記燃焼タービンの運転を制御したか否かを判定するための手段をさらに含む、請求項９記載のシステム（３００）。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１５１１１１（Ｐ２００８−１５１１１１Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００７−２６７８２４（Ｐ２００７−２６７８２４）
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６７８２４（Ｐ２００７−２６７８２４）
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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