JPH01269093A - 原子炉給水制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は沸騰水型原子力発電所の原子炉給水制御装置に
係り、原子炉の自動負荷追従運転時に原子炉の出力変化
に伴う原子炉水位の変動を抑制する原子炉給水制御装置
に関するものである。

（従来の技術） 沸騰水型原子力発電所においては、第４図に示すように
給水ポンプ１を出た給水は給水配管２を通って原子炉３
内へ送られ、炉心部で熱除去を行なった後蒸気となって
主蒸気配管４を通ってタービン５へ送られる。原子炉３
では炉内へ流入される給水と炉外へ流出する蒸気のバラ
ンスで原子炉水位が維持されるが、このための手段とし
て従来の原子炉給水制御装置では水位検出器６による水
位信号６Ａを水位設定器７の水位設定信号７Ａと比較し
、その偏差から水位制御器８で給水ポンプ１への流量要
求信号８Ａを演算し、原子炉水位を原子炉設定水位に近
づける方向に給水流量を制御している。水位制御器８は
定常状態で要求信号出力を維持するため積分器を有して
いる。また水位制御器８の入力として、原子炉水位信号
６Ａ以外に給水流量検出器９の給水流量信号９Ａと主蒸
気流量検出器１０の主蒸気流量信号１０Ａの偏差信号１
１Ａも入力する給水流量制御系の三要素制御方式を可能
にするための切替スイッチ１４が設けられ、起動初期に
は原子炉３の水位信号６Ａのみを入力しているが、運転
中は給水流量と主蒸気流量のミスマツチ量を水位に換算
し、原子炉水位の変化方向を予測して水位制御器８の要
求信号を演算制御している。

（発明が解決しようとする課題） 近来原子力発電による発電量の比率が大きくなるにつれ
て原子力発電所では一定負荷運転から負荷追従運転の必
要性が増加し、このため原子炉は出力調整の頻度の多い
運転を行こなうことになるが、このとき原子炉出力の変
化に伴う原子炉水位の変動はプラント保護のためのトリ
ップ設定値については余裕があるものの、出力の変更に
追従するために生じるゆらぎが大きくなる状態が続く可
能性があり、この監視と制御のため運転員の負担が大き
くなる問題があった。

本発明はこのような負荷追従運転による原子炉出力の頻
繁な変更時における負荷設定を圧力制御装置からの負荷
要求偏差信号或いは負荷設定変更信号を加味して、給水
制御の追従性を向上させた原子炉給水制御装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 原子炉の水位信号、給水流量信号及び主蒸気流量信号を
水位設定信号と比較してその偏差により水位制御器にて
、給水ポンプへの給水要求信号を決める原子炉給水制御
装置において、自動負荷追従運転時に水位信号、給水流
量信号及び主蒸気流量信号と共に圧力制御装置からの負
荷設定信号である負荷要求偏差信号或いは負荷設定変更
信号等を水位制御器に加えて給水要求信号を得る。

（作　用） 負荷設定の変化を負荷設定信号である負荷要求偏差信号
或いは負荷設定変更信号として水位制御器へ加えて、原
子炉出力の変更に応じて必要となる給水流量の変化を速
やかに行なわせ、原子炉水位の変動を最少限に抑制する
。

（実施例） 本発明の一実施例について図面を参照して説明する。な
お第４図に示した従来の構成部分と同じ部分には同一符
号を付して、詳細な説明は省略する。

第１図は原子炉給水制御装置の構成ブロック図である。

圧力制御装ｗ２８は圧力設定器２０と、この圧力設定信
号２０Ａ及び圧力検出器１９より得た主蒸気管４内の蒸
気圧力信号１９Ａとの偏差を演算する加算器２１、この
加算器２１の出力から主蒸気加減弁２５の開度要求信号
２２Ａを算出する圧力調整器２２及び負荷設定器１５と
、この出力信号１５Ａから圧力設定変更信号１７Ａを演
算するための圧力設定点変更回路１７、圧力設定変更信
号１７Ａの位相補償を行なうフィードフォワード補償回
路１８及び圧力調整器出力信号２２Ａ、負荷設定器出力
信号１５Ａとフィードフォワード補償回路１８の出力信
号１８Ａを演算する加算器１６と比例演算器２３、切替
スイッチ２４で構成されている。なお、加算器１６の出
力は負荷要求偏差信号１６Ａであり、再循環流量制御系
に入力されて原子炉出力を調整している。さらに原子炉
給水制御系の水位制御器８へは、Ｈ子炉自動モード運転
時にこの加算器１６の出力である負荷要求偏差信号１６
Ａを比例演算器２３で給水系に見合った大きさの信号に
変換し、切換スイッチ２４を介して加算器１３を通して
入力する。

次に上記構成による作用について説明する。自動負荷追
従運転により原子炉出力を上昇させるときには、負荷設
定器出力信号１５Ａを増加する。この負荷設定器１５の
出力信号１５Ａは圧力設定点変更回路１７に入力され、
不完全微分動作により、主蒸気加減弁２４を一時的に開
くための信号として圧力設定を低下させる信号を演算し
、タービン５への蒸気流入量の初期応答性をよくする。

圧力ｇＩＩ！整器２２の出力信号２２Ａはこのため一時
的に増加する。

またフィードフォワード補償回路１８は圧力設定点変更
回路１７の出力信号１７Ａから前記の圧力調整器２２の
出力２２Ａの一時的な増加を補償するための信号１８Ａ
を演算し、この信号は加算器１６において負荷設定器１
５の出力信号１５Ａと圧力調整器２２の出力信号２２Ａ
とが加算される。加算器１６の出力は十の符号を持った
偏差信号２３Ａ　ｐなり、加算器１３を通して水位制御
器８に入力され、給水流量要求信号８Ａを増加させる方
向に働き、原子炉出力の上昇に伴う主蒸気流量及び原子
炉水位の変動に先行して給水流量の負荷増加への追従が
行なわれる。加算器１６の出力は原子炉出力が負荷設定
の目標に整定したところで偏差がＯになる。

尚、負荷設定を減少させるときの動作は上記増加時の逆
となる。

第３図は負荷設定を増加したときの応答例を従来例と比
べて示した特性図で、櫓軸に時間を、縦軸に実線３０は
負荷設定、実線３１は主蒸気流量、実線３２は原子炉水
位１点線３２ａは従来の原子炉水位、実線３３は給水流
量、点線３３ａは従来の給水流量を示し、従来は実線３
０のように負荷設定を増加すると原子炉の炉心流量の増
加による炉心内の一時的なボイド率の減少と実ｌ１３１
で表わす原子炉３から流出する主蒸気流量の増加により
原子炉水位は点線３２ａに示す如く一旦大巾に低下し、
給水制御系はその水位低下と蒸気流量の増加の信号によ
り点線３３ａのように給水流量をじよじよに増加させ。

原子炉水位はやがて初期の水位である水位設定にまで戻
り、給水流量も原子炉出力に応じた流量に増加して安定
する。しかしながら本発明においては負荷設定が増加す
ると水位制御器８に圧力制御装置２８から給水流量増加
方向の信号２３Ａが入力されるため実線３３のように直
ちに給水流量は上昇をはじめ、主蒸気流量の増加に遅れ
ることがなくなるため、その結果実線３２に示すように
変動する負荷追従に際しても水位の低下が少くなく早期
に初期の水位に回復する。

尚、第２図は他の実施例の構成ブロック図で、一実施例
の第１図の圧力制御装置２８に対して不完全微分機能（
伝達関数：Ｓ／（１＋Ｔ１５）（１＋Ｔ、Ｓ））を持つ
負荷設定変更回路２６を設けて、水位制御器８の入力と
して負荷要求偏差信号１６Ａを用いず、負荷設定器１５
の出力信号１５Ａと負荷設定変更回路２６によって、給
水制御系の応答特性に適切な時定数を設定してより良好
な運転性能を得られるものである。

（発明の効果〕 以上本発明によれば原子炉自動モード運転時における原
子炉給水制御系の追従性が向上するので。

原子炉水位の変動を少なく抑制することができプランド
の信頼性が向上し、運転員の監視及び制御の負担も軽減
される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原子炉給水制御装置の一実施例を示す
構成ブロック図、第２図は他の実施例の構成ブロック図
、第３図は本発明と従来例の動作応答比較を示す特性図
、第４図は従来の原子炉給水制御装置の構成ブロック図
である。 １・・・給水ポンプ　　　　３・・・原子炉６Ａ・・・
水位検出信号　　　７Ａ・・・水位設定信号８・・・水
位制御器　　　　９Ａ・・・給水流量信号１０Ａ・・・
主蒸気流量信号　１５・・・負荷設定器２３・・・比例
演算器　　　　２６・・・負荷設定変更回路２８．２９
・・・圧力制御装置。 代理人　弁理士　大　胡　典　夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　原子炉へ冷却材を供給するための給水ポンプと、原子
   炉の水位信号と給水流量信号及び主蒸気流量信号を原子
   炉水位設定信号と比較しその偏差に基いて前記給水ポン
   プを制御する水位制御器を備えている原子炉給水制御装
   置において、前記水位制御器に主蒸気圧力信号より主蒸
   気加減弁等を制御する圧力制御装置よりの負荷設定信号
   を加えることを特徴とする原子炉給水制御装置。