발전소 밸브 테스트 블록장치 및 방법{A Test Block Apparatus For Valve And A Test Method Using Of It}

본 발명에 의한 발전소 밸브 테스트 블록장치 및 방법은, 발전소의 터빈트립블록(Turbine Trip Block)에서 사용되는 캐나다 캔두(CADDU)형 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)와 릴레이밸브(Relay Valve)의 성능을 동시에 진단하기 위해 적용되는 것으로서, 릴레이밸브에서의 유압 및 터빈트립 솔레노이드밸브에서의 유량을 측정하고 동작상태 진단하기 위한 발전소 밸브 테스트 블록(Test Block)장치 및 그를 이용한 테스트 방법에 관한 것이다.

본 발명은 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve), 보다 자세하게는 캐나다 캔두(CADDU)형 터빈트립 솔레노이드밸브와 릴레이밸브(Relay Valve)에 적용하는 것으로서, 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)와 릴레이밸브(Relay Valve)은 터빈로터(turbine rotor)에 공급되는 증기량을 조절하는 다수의 엑츄에이터(Actuator)들과 연동되는데, 도 1에 보이는 바와 같이, 터빈트립블록(Turbine Trip Block)에 설치되어 공급되는 오일을 급속 배출하는 밸브로서, 공급유는 릴레이밸브(Relay Valve)를 거쳐 연결된 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)로 배출하게 된다.

한편, 릴레이밸브(Relay Valve)는 공급유에 의하여 기계적으로 개폐되는 밸브이며, 터빈트립블록(Turbine Trip Block)는 전기적 신호에 의해 전기적으로 개폐되는 밸브이다. 따라서, 발전소의 터빈트립블록은 신뢰성이 높이 요구되는 부분으로 그에 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)와 릴레이밸브(Relay Valve)은 기계적 밸브와 전기적 밸브가 연결되어 그 작동이 이중화된 구조이다.

그러나, 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)와 릴레이밸브(Relay Valve)에 대한 테스트 블록장치 및 방법에 대한 기술이 미비한 상태에 있어, 상기 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)와 릴레이밸브(Relay Valve)가 고장 내지 불량일 때, 비상정지 계통에 유입되는 압력이 상실되어 발전소 설비의 비정상적인 동작이 유발되므로, 운전중 고장 내지 불량으로 인하여 발전소 계통에 심각한 문제가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

참고로, 한국공개특허 제2012-0090653호에서는 도 2에 도시한 바와 같이, 전기적 트립솔레노이드밸브(ETSV)의 문제 발생 시 발전정지를 시키지 않고 차단블럭에서 전기적 트립솔레노이드밸브의 여자상태일 때의 유로를 형성하고 전기적 트립솔레노이드밸브의 “P” Port로 공급되는 것을 차단하여 전기적 트립솔레노이드밸브를 교체하기 위하여 제작한 차단블럭 기술로써, 전기적 트립솔레노이드밸브(ETSV) 고장으로 인한 교체시 터빈제어유 펌프로부터 제공되는 제어유 압력을 단지 차단하도록 할 수 있는 GE형 터빈을 사용하는 전기적 트립 솔레노이드밸브 차단블록장치에 대하여 게시하였으나, 릴레이밸브(Relay Valve)와 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)가 조립되어 그 구조가 전혀 다른 캐나다 캔두(CADDU)형 터빈트립 솔레노이드밸브관련 테스� � 블록(Test Block)장치 및 그를 이용한 테스트 방법은 미비한 상태에 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결코자 발명된 것으로서, 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve), 보다 자세하게는 캐나다 캔두(CADDU)형 터빈트립 솔레노이드밸브와 릴레이밸브(Relay Valve)에 적용하여 유압 및 유량을 측정하고 터빈트립 솔레노이드밸브와 릴레이밸브의 성능 및 동작상태를 동시에 진단하기 위한 테스트 블록(Test Block)장치 및 그를 이용한 테스트 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 발전소 밸브 테스트 블록장치는, 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)와 릴레이밸브(Relay Valve)의 유압 및 유량을 측정하기 위한 것으로서,

유압공급장치(HPU)로부터 유압을 공급받아 릴레이밸브의 스플유압 공급포트에 전달하는 스플유압연결관로, 유압공급장치(HPU)로부터 유압을 공급받아 릴레이밸브의 메인유압 공급포트에 전달하는 메인유압연결관로, 상기 릴레이밸브에서 터빈트립 솔레노이드밸브로 전달되는 메인유압을 터빈트립 솔레노이드밸브의 배유포트와 연결되어 배유시키며 유량계가 구비된 배유연결관로를 포함하여 이루어지며, 상기 스플유압연결관로의 일측에는 스플유압을 측정하기 위한 유압게이지를 구비하고, 상기 메인유압연결관로의 일측에는 메인유압을 측정하기 위한 유압게이지를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 스플유압연결관로 일단에는 상기 릴레이밸브의 스플유압 공급포트와의 원활한 연결을 위하여 소정의 연결파이프를 구비하는 것이 바람직하고, 상기 배유연결관로 일단에는 상기 터빈트립 솔레노이드밸브의 배유포트와의 원활한 연결을 위하여 소정의 연결파이프를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 의한 발전소 밸브의 테스트 방법은 상기 발전소 밸브 테스트 블록장치를 이용하는 방법으로서, 상기 발전소 밸브 테스트 블록에 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)와 릴레이밸브(Relay Valve)를 장착하며, 배관 및 센서케이블들을 연결하는 단계; 상기 터빈트립 솔레노이드밸브에 전원을 연결하는 단계; 상기 연결된 배관으로 테스트 블록에 유압을 공급하는 단계; 상기 솔레노이드밸브를 여자 또는 소자시키는 단계; 상기 장착된 압력게이지로 유압을 측정하는 단계; 상기 장착된 유량계로 유량을 통과시키며 유량을 측정하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 의한 발전소 밸브의 테스트 블록장치 및 방법은, 상술한 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)와 릴레이밸브(Relay Valve)의 동작 신뢰성을 파악하기 위해 유압의 변화, 유량을 측정하여 밸브의 성능저하를 미연에 감지함으로써, 발전정지를 예방할 수 있는 것이다.

본 발명에 의한 발전소 밸브의 테스트 블록장치 및 방법은 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)와 릴레이밸브(Relay Valve)에 대한 실시간 유압의 변화, 유량을 측정하여 성능 및 동작상태를 검증함으로써, 터빈트립 솔레노이드밸브와 릴레이밸브의 건전성을 동시에 진단할 수 있도록 한다.

도 1은 발전소 터빈트립블록(Turbine Trip Block) 참고사진
도 2는 종래의 GE형 터빈을 사용하는 전기적 트립 솔레노이드밸브 차단블록장치 구조도
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 발전소 밸브의 테스트 블록장치 평면투시 참고도
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 발전소 밸브의 테스트 블록장치 정면투시 참고도
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 발전소 밸브의 테스트방법 순서도
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 발전소 밸브의 테스트 블록장치 실사진

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 발전소 밸브의 테스트 블록장치 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 발전소 밸브의 테스트 블록장치 평면투시 참고도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 발전소 밸브의 테스트 블록장치 정면투시 참고도이다. 본 발명에 의한 발전소 밸브의 테스트 블록장치는 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)(100)와 릴레이밸브(Relay Valve)(200)의 건전성을 진단하기 위한 것으로, 전체적으로 상기 터빈트립 솔레노이드밸브(100)와 릴레이밸브(200) 뿐 아니라, 압력계(PM), 압력전송기(PT), 유량계(FM) 등이 장착되어 사용되어 진다.

도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 발전소 밸브의 테스트 블록(300)은, 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)와 릴레이밸브(Relay Valve)의 유압 및 유량을 측정하기 위한 것으로서,

유압공급장치(HPU)로부터 유압을 공급받아 릴레이밸브의 스플유압 공급포트에 전달하는 스플유압연결관로(S), 유압공급장치(HPU)로부터 유압을 공급받아 릴레이밸브의 메인유압 공급포트에 전달하는 메인유압연결관로(M), 상기 릴레이밸브에서 터빈트립 솔레노이드밸브로 전달되는 메인유압을 터빈트립 솔레노이드밸브의 배유포트와 연결되어 배유시키며 유량계가 구비된 배유연결관로(D)를 포함하여 이루어지며, 상기 스플유압연결관로의 일측에는 스플유압을 측정하기 위한 유압게이지를 구비하고, 상기 메인유압연결관로의 일측에는 메인유압을 측정하기 위한 유압게이지를 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 의한 테스트 블록(300)은 실험대(testbed)에 고정하기 위한 고정홀(h1)이나, 상기 테스트 블록장치에 릴레이밸브를 장착하기 위한 장착홀(h2)들이 부가적으로 구비될 수 있음은 당업자에게 있어서 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략키로 한다.

또한, 상기 압력게이지로는 압력계, 압력전송기 등이 될 수 있음은 당업자에게 있어서 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명도 생략키로 하며, 기타, 상기 테스트 블록(300)에 유량계(FM) 및 압력계(PM), 압력전송기(PT) 등의 기구를 장착하는데 있어서의 기술적 사항들은 당업자에게 있어 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략토록 한다.

한편, 상기 스플유압연결관로 일단에는 상기 릴레이밸브의 스플유압 공급포트와의 원활한 연결을 위하여 소정의 연결파이프를 구비하는 것이 바람직하고, 상기 배유연결관로 일단에는 상기 터빈트립 솔레노이드밸브의 배유포트와의 원활한 연결을 위하여 소정의 연결파이프를 구비하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 발전소 밸브의 테스트방법 순서도이다. 도 5에 도시한 바와같이, 본 발명의 발전소 솔레노이드밸브의 테스트방법은, 본 발명에 의한 상기 발전소 밸브의 테스트 블록장치를 이용한 발전소 밸브의 테스트 방법에 있어서, 상기 발전소 밸브 테스트 블록(300)에 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)와 릴레이밸브(Relay Valve)를 장착하며, 배관 및 센서케이블들을 연결하는 단계(S100); 상기 터빈트립 솔레노이드밸브에 전원을 연결하는 단계(S200); 상기 연결된 배관으로 테스트 블록에 유압을 공급하는 단계(S300); 상기 솔레노이드밸브를 여자 또는 소자시키는 단계(S400); 상기 장착된 압력게이지로 유압을 측정하는 단계(S500); 상기 장착된 유량계로 유량을 통과시키며 유량을 측정하는 단계(S600);를 포함하여 이루어진다.

참고로, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 발전소 밸브의 테스트 블록장치 실사진이다. 즉, 본 발명의 일실시예에 의한 발전소 밸브의 테스트 블록에 장착되는 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)에 전기적 신호를 공급과 차단(여자, 소자)을 반복적으로 수행하여 공급된 유압의 변화를 압력계(PM) 또는 압력전송기(PT)를 통하여 조사 분석하고, 유압이 공급된 상태에서 터빈트립 솔레노이드밸브에서 배유되는 유량을 유량계(FM)를 통하여 조사 분석함으로써, 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브와 릴레이밸브의 운동 및 건전성을 확인할 수 있는 것이다.

결국, 본 발명의 일실시예에 의한 발전소 솔레노이드밸브의 테스트 블록장치의 테스트 방법은, 상기 발전소의 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브(Turbine Trip Solenoid Valve)와 릴레이밸브(Relay Valve)의 동작 신뢰성을 파악하기 위해 스플유압연결관로의 스플유압 및 메인유압연결관로의 메인유압 상태를 측정하는 한편, 배유연결관로에서 배유되는 유량을 측정하여 터빈트립블록에서 사용되는 터빈트립 솔레노이드밸브와 릴레이밸브의 성능저하를 미연에 감지함으로써, 발전정지를 예방할 수 있는 것이다.

상기한 바와 같은 구성 및 작용은 하나의 실시예로서 본 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 변경하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 분야에 종사하는 자에게는 자명한 것이다.

100 : 터빈트립 솔레노이드밸브 200 : 릴레이밸브
300 : 테스트 블록
S : 스플유압연결관로 M : 메인유압연결관로
D : 배유연결관로 FM : 유량계
PM : 압력계 PT : 압력전송기