JPH0224357B2 - - Google Patents
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- JPH0224357B2 JPH0224357B2 JP56186403A JP18640381A JPH0224357B2 JP H0224357 B2 JPH0224357 B2 JP H0224357B2 JP 56186403 A JP56186403 A JP 56186403A JP 18640381 A JP18640381 A JP 18640381A JP H0224357 B2 JPH0224357 B2 JP H0224357B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
この発明はジエツトポンプを備えた沸騰水形原
子炉の出力監視装置に関する。 発明の技術的背景 第１図ないし第８図を参照して従来例を説明す
る。 図中１は沸騰水形原子炉の原子炉圧力容器であ
つて、この原子炉圧力容器１内には炉心２収容さ
れている。そして、この炉心２で発生した蒸気は
上方に流れて気水分離器３によつて炉水が分離さ
れ、さらに蒸気乾燥器４によつて湿分が除去され
たのち主蒸気ノズル５…から主蒸気管を介してタ
ービン（いずれも図示せず）に送られるように構
成されている。 また、気水分離器３で分離された炉水は給水ス
パージヤ６から供給される給水とともにジエツト
ポンプ７…によつて原子炉圧力容器１内下部に送
られ、炉心２に下方から流入し、炉水はこの径路
を循環する。上記ジエツトポンプ７…はデイフユ
ーザ７ａ…とこのデイフユーザ７ａ…の上端に設
けられたノズル７ｂ…とから構成されている。そ
して炉水の一部は原子炉圧力容器１外に取り出さ
れ、再循環ポンプ８，８で昇圧されて駆動水とし
てジエツトポンプ７…のノズル７ｂ…に供給され
る。そして、このノズル７ｂ…から噴出した駆動
水は周囲の炉水とともにデイフユーザ７ａ…を通
つて原子炉圧力容器１の下部に送られるように構
成されている。また、これら再循環ポンプ８…か
ら各ジエツトポンプ７…に送られる駆動水の流量
は駆動水流量検出器９，９で検出されるように構
成されている。 また、上記炉心２は第２図および第３図に示す
如く断面十字形の制御棒１０…の周囲に４体の燃
料集合体１１…を配置して単位格子１２…を構成
し、これらの単位格子１２…を格子状に配列して
構成されている。そして、これら燃料集合体１１
…間には単位格子１２…４個毎に中性子検出器集
合体１３…ぱ設けられている。これら中性子検出
器集合体１３…は案内管１４…内には上下方向に
わたつて４個の中性子検出器１５…を４段に設け
たものである。そして、これら中性子検出器１５
…によつて炉心２内の中性子束が検出される。そ
して、これら中性子検出器１５…からの信号は出
力監視回路１６に送られるように構成されてい
る。この出力監視回路１６は平均出力モニタ系、
熱出力モニタ系等から構成され、平均出力モニタ
系は炉心２内の三次元的な平均出力を測定し、ま
た熱出力モニタ系は炉心２内の燃料からの熱流束
を求めるように構成されている。そして、この出
力監視回路１６は複数たとえば６個のチヤンネル
に分割され、中性子検出器１５…はこれら各チヤ
ンネルに対応して６個の群に平均的に分けられ、
各群の中性子検出器１５…の信号がそれぞれ各チ
ヤンネルに送られるように構成されている。そし
て、ひとつのチヤンネルの構成を第４図に示す。
そして、このチヤンネルに属す群に含まれる中性
子検出器１５…からの信号は加算器１７に送ら
れ、この加算器１７で加算されて信号の平均値が
求められる。そして、この加算器１７から出力さ
れた平均値信号は増幅器１８に送られるように構
成されている。この増幅器１８は手動ゲイン調整
器１９からの信号によつてゲインが自動的に調整
され、上記平均値信号を設定されたゲインで増幅
するように構成されている。 そして、この増幅器１８からの信号は平均出力
モニタ系監視器２０（以下APRM監視器と称す
る）に送られる。また、このAPRM監視器２０
には判定変換器２１からのトリツプ値信号S1が入
力するように構成されている。この判定変換器２
１は前記駆動水流量検出器９，９からの駆動水流
量信号Swを受け、この駆動水流量信号Swにもと
ずいてトリツプ値信号S1を出力するように構成さ
れている。そして、上記APRM監視器２０は上
記増幅器１８からの信号を上記トリツプ値信号S1
と比較し、増幅器１８からの信号がトリツプ値信
号S1を超えた場合にはトリツプ信号を出力し、警
報を発し、また制御棒１３…の引抜を阻止し、あ
るいは原子炉をスクラムするように構成されてい
る。 また、上記増幅器１８からの信号は変換器２２
にも送られるように構成されている。そして、こ
の変換器２２では増幅器１８からの信号すなわち
炉心２内の中性子束に対応した信号を約６秒程度
遅延させ、炉心２内の燃料からの熱流束に対応し
た信号に変換するように構成されている。そし
て、この変換器２２からの信号は熱出力モニタ系
監視器２３（以下TPM監視器と称す）に送られ
る。また、このTPM監視器２３には判定変換器
２４からトリツプ値信号S2が入力されるように構
成されている。この判定変換器２４は前記駆動水
流量検出器９，９からの駆動水流量信号Swが入
力され、この駆動水流量信号Swにもとづいてト
リツプ値信号S2を出力するように構成されてい
る。そして、上記TPM監視器２３ではこれらの
信号を比較し、変換器２２からの信号がトリツプ
値信号S2を超えた場合にはトリツプ信号を出力
し、原子炉をスクラムさせるように構成されてい
る。 そして、上記駆動水流量信号Swとトリツプ値
信号S1，S2の関係は以下の如く設定されている。
すなわち、沸騰水形原子炉では炉心２を流れる冷
却材（軽水）の流量すなわち炉心流量によつて炉
心２の出力は第５図に示す如く変化し、この第５
図の曲線ｆを流量制御曲線と称する。そして、上
記のトリツプ値信号S1，S2はこの流量制御曲線ｆ
に対して所定の許容出力分だけ高い直線S′1，S′2
に従つて変化させることが好ましい。しかし、炉
心流量を直接検出することは困難であるため、こ
の従来のものは炉心流量の代りにジエツトポンプ
７…の駆動水流量に対応して第６図に示す如くト
リツプ値信号S1，S2を変化させるように構成され
ている。 背景技術の問題点 実際にはジエツトポンプ７…の駆動水流量と炉
心流量とは全領域にわたつて直線的には比例せ
ず、第７図に示す如く駆動水流量が低流量の領域
では駆動水流量が減少しても炉心流量はほとんど
減少しない。したがつて、この従来のものは炉心
流量に対するトリツプ値信号S1，S2の変化は第８
図に示す如く炉心流量の低い領域で急激に小さく
なり、流量制御曲線ｆ以下となつてしまう。した
がつて炉心流量の低い領域で制御棒操作をした場
合等には炉心出力が流量制御曲線ｆ以下すなわち
スクラムさせる必要のない状態においても原子炉
がスクラムしてしまう場合があり、原子炉の制御
が面倒となり、また稼働率が低下する不具合があ
つた。 発明の目的 この発明の目的は炉心流量が低い状態において
原子炉が不必要にスクラムするのを防止し、制御
を容易とするとともに稼働率を向上させることが
できる原子炉の出力監視装置を得ることにある。 発明の概要 この発明はかかる目的を達成するために、原子
炉圧力容器内に収容された炉心内の中性子束を検
出する中性子検出器と、前記炉心内に炉水を送り
込むジエツトポンプの駆動水流量を検出する駆動
水流量検出器と、この駆動水流量検出器からの信
号を入力し前記ジエツトポンプの駆動水流量を
Ｗ、トリツプ値をＴ、前記駆動水流量と炉心流量
とが直線的に対応しなくなる点をW0としたとき、
W0＜Ｗの場合はＴ＝aW＋ｂ、W0≧Ｗの場合は
Ｔ＝a′W＋b′（ただし、ａ＞a′、ｂ＜b′）なる関係
のトリツプ値信号を出力する判定補正変換手段
と、前記中性子検出器からの信号をもとに前記炉
心の平均出力および熱流速を求めて前記判定補正
変換手段からのトリツプ値信号と比較し前記炉心
の平均出力および熱流速がトリツプ値を超えた場
合にトリツプ信号を出力する監視手段とを具備し
たものである。よつて平均出力モニタ系、熱出力
モニタ系のトリツプ値は全領域にわたつて流量制
御曲線に正確に対応して変化し、低流量領域にお
いて原子炉が不必要にスクラムして原子炉の制御
が困難となつたり稼働率が低化したりするのを防
止するものである。 発明の実施例 第９図ないし第１４図を参照して一実施例を説
明する。 図中１０１は沸騰水形原子炉の原子炉圧力容器
であつて、この原子炉圧力容器１０１内には炉心
１０２が収容されている。そして、この炉心１０
２で発生した蒸気は上方に流れて気水分離器１０
３によつて炉水が分離され、さらに蒸気乾燥器１
０４によつて湿分が除去されたのち主蒸気ノズル
１０５…から主蒸気管を介してタービン（いずれ
も図示せず）に送られるように構成されている。 また、気水分離器１０３で分離された炉水は給
水スパージヤ１０６から供給される給水とともに
ジエツトポンプ１０７…によつて原子炉圧力容器
１０１内下部に送られ、炉心１０２に下方から流
入し、炉水はこの径路を循環する。上記ジエツト
ポンプ１０７…はデイフユーザ１０７ａ…とこの
デイフユーザ１０７ａ…の上端に設けられたノズ
ル１０７ｂ…とから構成されている。そして炉水
の一部は原子炉圧力容器１０１外に取り出され、
再循環ポンプ１０８，１０８で昇圧されて駆動水
としてジエツトポンプ１０７…のノズル１０７ｂ
…に供給される。そして、このノズル１０７ｂ…
から噴出した駆動水は周囲の炉水とともにデイフ
ユーザ１０７ａ…を通つて原子炉圧力容器１０１
の下部に送られるように構成されている。また、
これら再循環ポンプ１０８…から各ジエツトポン
プ１０７…に送られる駆動水の流量は駆動水流量
検出器１０９，１０９で検出されるように構成さ
れている。 また、上記炉心１０２は第１０図および第１１
図に示す如く断面十字形の制御棒１１０…の周囲
に４体の燃料集合体１１１…を配置して単位格子
１１２…を構成し、これらの単位格子１１２…を
格子状に配列して構成されている。そして、これ
ら燃料集合体１１１…間には単位格子１１２…４
個毎に中性子検出器集合体１１３…が設けられて
いる。これら中性子検出器集合体１１３は案内管
１１４…内に上下方向にわたつて４個の中性子検
出器１１５…を４段に設けたものである。そし
て、これら中性子検出器１１５…によつて炉心１
０２内の中性子束が検出器される。そして、これ
ら中性子検出器１１５…からの信号は出力監視回
路１１６に送られるように構成されている。この
出力監視回路１１６は平均出力モニタ系、熱出力
モニタ系等から構成され、平均出力モニタ系は炉
心１０２内の三次元的な平均出力を測定し、また
熱出力モニタ系は炉心１０２内の燃料からの熱流
束を求めるように構成されている。そして、この
出力監視回路１１６は複数たとえば６個のチヤン
ネルに分割され、中性子検出器１１５…はこれら
各チヤンネルに対応して６個の群に平均的に分け
られ、各群の中性子検出器１１５…の信号がそれ
ぞれ各チヤンネルに送られるように構成されてい
る。そして、ひとつのチヤンネルの構成を第１２
図に示す。そして、このチヤンネルに属す群に含
まれる中性子検出器１１５…からの信号は加算器
１１７に送られ、この加算器１１７で加算されて
信号の平均値が求められる。そして、この加算器
１１７から出力された平均値信号は増幅器１１８
に送られるように構成されている。この増幅器１
１８は手動ゲイン調整器１１９からの信号によつ
てゲインが自動的に調整され、上記平均値信号を
設定されたゲインで増幅するように構成されてい
る。 そしてこの増幅器１１８からの信号は平均出力
モニタ系監視器１２０（以下APRM監視器と称
する）に送られる。またこのAPRM監視器１２
０には判定補正変換器１２１からのトリツプ値信
号S1が入力されるように構成されている。この判
定補正変換器１２１は前記駆動水流量検出器１０
９，１０９からの駆動水流量信号Swを受け、こ
の駆動水流量信号Swにもとづいてトリツプ値信
号S1を出力するように構成されている。そして、
上記APRM監視器１２０は上記増幅器１１８か
らの信号を上記トリツプ値信号S1と比較し、増幅
器１１８からの信号がトリツプ値信号S1を超えた
場合にはトリツプ信号を出力し、警報を発し、ま
た制御棒１１０…の引抜を阻止し、あるいは原子
炉をスクラムするように構成されている。 また、上記増幅器１１８からの信号は変換器１
２２にも送られるように構成されている。そし
て、この変換器１２２では増幅器１１８からの信
号すなわち炉心１０２内の中性子束に対応した信
号を約６秒程度遅延させ、炉心１０２内の燃料か
らの熱流束に対応した信号に変換するように構成
されている。そして、この変換器１２２からの信
号は熱出力モニタ系監視器１２３（以下TPM監
視器と称す）に送られる。また、このTPM監視
器１２３には判定補正変換器１２４からトリツプ
値信号S2が入力されるように構成されている。こ
の判定補正変換器１２４は前記駆動水流量検出器
１０９，１０９からの駆動水流量信号Swが入力
され、この駆動水流量信号Swにもとづいてトリ
ツプ値信号S2を出力するように構成されている。
そして、上記TPM監視器１２３ではこれらの信
号を比較し、変換器１２２からの信号がトリツプ
値信号S2を超えた場合にはトリツプ信号を出力
し、原子炉をスクラムさせるように構成されてい
る。 そして、上記駆動水流量信号Swとトリツプ値
信号S1，S2の関係は以下の如く設定されている。
すなわち、上記判定補正変換器１２１，１２４に
は補正回路が内蔵されており、この補正回路には
あらかじめ求められたジエツトポンプ１０７…の
駆動水流量と炉心流量との関係に関するデータが
入力されている。そして、これら判定補正変換器
１２１，１２４は第１３図に示す如く駆動水流量
がW0以下の低流量領域とW0以上の中・高流量領
域とで駆動水流に対して異なつた関係でトリツプ
値信号S1，S2を出力する。なお、このWoは駆動
水流量と炉心流量とが直線的に対応しなくなる点
の値である。 そして、平均出力モニタ系の判定補正変換器１
２１では駆動水流量をＷ、トリツプ値をT1とし
たとき、 W0＜Ｗの場合は T1＝aW＋ｂ …(1) Ｗ≦W0の場合は T1＝a′W＋b′ …（1′） なる関係（ただし、ａ＞a′、ｂ＜b′）でトリツプ
値信号S1を出力するように構成されている。そし
て、上記１式は中・高流量領域において駆動水流
量にもとづいてトリツプ値を流量制御曲線に許容
出力増加分を加えた曲線に近似させたものであ
る。また、上記（1′）は低流量領域において、駆
動水流量を炉心流量に対応するように補正し、こ
の補正した駆動水流量にもとづいてトリツプ値を
流量制御曲線に許容出力増加分を加えた曲線に近
似させたものである。 また、熱出力モニタ系の判定補正変換器１２４
では駆動水流量をＷ、トリツプ値をT2としたと
き、 W0＜Ｗの場合は T2＝CW＋ｂ …(2) Ｗ＜W0の場合は T2＝C′W＋d′ （2′） なる関係で（ただし、Ｃ＞C′、ｄ＜d′）でトリツ
プ値信号S2を出力するように構成されている。そ
して、上記(2)式中・高流量領域において駆動水流
量にもとづいてトリツプ値を流量制御曲線に許容
出力増加分を加えた曲線に近似させたものであ
る。また、上記（2′）式は低流量領域において駆
動水流通を炉心流量に対応するように補正し、こ
の補正した駆動水流量にもとづいてトリツプ値を
流量制御曲線に許容出力増加分を加えた曲線に近
似させたものである。なお、上記ａ，a′，ｂ，
b′，ｃ，c′，ｄ，d′は原子炉の特性によつて定ま
る定数である。このような構成によると、判定補
正変換器１２１，１２４から出力されるトリツプ
値信号S1，S2はジエツトポンプ１０７の駆動水流
量ＷがＷ＞W0のときには第１３図に示す如く直
線S1，S2のように変化し、Ｗ≦W0のときには直
線S′1，S′2のように変化する。これによりトリツ
プ値信号S1，S2のトリツプ値を第１４図に示す如
く流量制御曲線ｆに対して所定の許容出力分だけ
高い直線に沿つて変化させることができ、炉心流
量が低流量のときにトリツプ値が流量制御曲線ｆ
よりも下回ることがないので、原子炉の不必要な
スクラムを防止できる。 また、この一実施例は駆動水流量を低流量領域
と中・高流量領域に分け、低流量領域でのみ駆動
水流量を炉心流量に対応するように補正したもの
であるから、判定補正変換器１２１，１２４の構
成を簡略化することができ、かつ低流量領域にお
ける不必要なスクラムを防止するには上記の如く
低流量領域だけで補正をおこなえば充分である。 なお、本発明は上記の一実施例には限定されな
い。 たとえばこの一実施例は駆動水流量信号の補正
と駆動水流量信号のトリツプ値信号への変換を判
定補正変換器で同時におこなつているが、駆動水
流量信号の補正と駆動水流量信号のトリツプ値信
号への変換は別々の回路でおこなつてもよい。 また、駆動水流量信号の補正は全流量領域にわ
たつておこなうように構成してもよい。 発明の効果 本発明は以上説明したように、原子炉圧力容器
内に収容された炉心内の中性子束を検出する中性
子検出器と、前記炉心内に炉水を送り込むジエツ
トポンプの駆動水流量を検出する駆動水流量検出
器と、この駆動水流量検出器からの信号を入力し
前記ジエツトポンプの駆動水流量をＷ、トリツプ
値をＴ、前記駆動水流量と炉心流量とが直線的に
対応しなくなる点をW0としたとき、W0＜Ｗの場
合はＴ＝aW＋ｂ、Wo≧Ｗの場合はＴ＝a′W＋
b′（ただし、ａ＞a′、ｂ＜b′）なる関係のトリツ
プ値信号を出力する判定補正変換手段と、前記中
性子検出器からの信号をもとに前記炉心の平均出
力および熱流速を求めて前記判定補正変換手段か
らのトリツプ値信号と比較し前記炉心の平均出力
および熱流速がトリツプ値を超えた場合にトリツ
プ信号を出力する監視手段とを具備したものであ
る。したがつて、判定補正手段から出力されるト
リツプ値信号のトリツプ値を流量制御曲線に対し
て所定の許容出力分だけ高い直線に沿つて変化さ
せることができ、炉心流量が低流量のときにトリ
ツプ値が流量制御曲線よりも下回ることがないの
で、原子炉の不必要なスクラムを防止できるな
ど、その効果は大である。
子炉の出力監視装置に関する。 発明の技術的背景 第１図ないし第８図を参照して従来例を説明す
る。 図中１は沸騰水形原子炉の原子炉圧力容器であ
つて、この原子炉圧力容器１内には炉心２収容さ
れている。そして、この炉心２で発生した蒸気は
上方に流れて気水分離器３によつて炉水が分離さ
れ、さらに蒸気乾燥器４によつて湿分が除去され
たのち主蒸気ノズル５…から主蒸気管を介してタ
ービン（いずれも図示せず）に送られるように構
成されている。 また、気水分離器３で分離された炉水は給水ス
パージヤ６から供給される給水とともにジエツト
ポンプ７…によつて原子炉圧力容器１内下部に送
られ、炉心２に下方から流入し、炉水はこの径路
を循環する。上記ジエツトポンプ７…はデイフユ
ーザ７ａ…とこのデイフユーザ７ａ…の上端に設
けられたノズル７ｂ…とから構成されている。そ
して炉水の一部は原子炉圧力容器１外に取り出さ
れ、再循環ポンプ８，８で昇圧されて駆動水とし
てジエツトポンプ７…のノズル７ｂ…に供給され
る。そして、このノズル７ｂ…から噴出した駆動
水は周囲の炉水とともにデイフユーザ７ａ…を通
つて原子炉圧力容器１の下部に送られるように構
成されている。また、これら再循環ポンプ８…か
ら各ジエツトポンプ７…に送られる駆動水の流量
は駆動水流量検出器９，９で検出されるように構
成されている。 また、上記炉心２は第２図および第３図に示す
如く断面十字形の制御棒１０…の周囲に４体の燃
料集合体１１…を配置して単位格子１２…を構成
し、これらの単位格子１２…を格子状に配列して
構成されている。そして、これら燃料集合体１１
…間には単位格子１２…４個毎に中性子検出器集
合体１３…ぱ設けられている。これら中性子検出
器集合体１３…は案内管１４…内には上下方向に
わたつて４個の中性子検出器１５…を４段に設け
たものである。そして、これら中性子検出器１５
…によつて炉心２内の中性子束が検出される。そ
して、これら中性子検出器１５…からの信号は出
力監視回路１６に送られるように構成されてい
る。この出力監視回路１６は平均出力モニタ系、
熱出力モニタ系等から構成され、平均出力モニタ
系は炉心２内の三次元的な平均出力を測定し、ま
た熱出力モニタ系は炉心２内の燃料からの熱流束
を求めるように構成されている。そして、この出
力監視回路１６は複数たとえば６個のチヤンネル
に分割され、中性子検出器１５…はこれら各チヤ
ンネルに対応して６個の群に平均的に分けられ、
各群の中性子検出器１５…の信号がそれぞれ各チ
ヤンネルに送られるように構成されている。そし
て、ひとつのチヤンネルの構成を第４図に示す。
そして、このチヤンネルに属す群に含まれる中性
子検出器１５…からの信号は加算器１７に送ら
れ、この加算器１７で加算されて信号の平均値が
求められる。そして、この加算器１７から出力さ
れた平均値信号は増幅器１８に送られるように構
成されている。この増幅器１８は手動ゲイン調整
器１９からの信号によつてゲインが自動的に調整
され、上記平均値信号を設定されたゲインで増幅
するように構成されている。 そして、この増幅器１８からの信号は平均出力
モニタ系監視器２０（以下APRM監視器と称す
る）に送られる。また、このAPRM監視器２０
には判定変換器２１からのトリツプ値信号S1が入
力するように構成されている。この判定変換器２
１は前記駆動水流量検出器９，９からの駆動水流
量信号Swを受け、この駆動水流量信号Swにもと
ずいてトリツプ値信号S1を出力するように構成さ
れている。そして、上記APRM監視器２０は上
記増幅器１８からの信号を上記トリツプ値信号S1
と比較し、増幅器１８からの信号がトリツプ値信
号S1を超えた場合にはトリツプ信号を出力し、警
報を発し、また制御棒１３…の引抜を阻止し、あ
るいは原子炉をスクラムするように構成されてい
る。 また、上記増幅器１８からの信号は変換器２２
にも送られるように構成されている。そして、こ
の変換器２２では増幅器１８からの信号すなわち
炉心２内の中性子束に対応した信号を約６秒程度
遅延させ、炉心２内の燃料からの熱流束に対応し
た信号に変換するように構成されている。そし
て、この変換器２２からの信号は熱出力モニタ系
監視器２３（以下TPM監視器と称す）に送られ
る。また、このTPM監視器２３には判定変換器
２４からトリツプ値信号S2が入力されるように構
成されている。この判定変換器２４は前記駆動水
流量検出器９，９からの駆動水流量信号Swが入
力され、この駆動水流量信号Swにもとづいてト
リツプ値信号S2を出力するように構成されてい
る。そして、上記TPM監視器２３ではこれらの
信号を比較し、変換器２２からの信号がトリツプ
値信号S2を超えた場合にはトリツプ信号を出力
し、原子炉をスクラムさせるように構成されてい
る。 そして、上記駆動水流量信号Swとトリツプ値
信号S1，S2の関係は以下の如く設定されている。
すなわち、沸騰水形原子炉では炉心２を流れる冷
却材（軽水）の流量すなわち炉心流量によつて炉
心２の出力は第５図に示す如く変化し、この第５
図の曲線ｆを流量制御曲線と称する。そして、上
記のトリツプ値信号S1，S2はこの流量制御曲線ｆ
に対して所定の許容出力分だけ高い直線S′1，S′2
に従つて変化させることが好ましい。しかし、炉
心流量を直接検出することは困難であるため、こ
の従来のものは炉心流量の代りにジエツトポンプ
７…の駆動水流量に対応して第６図に示す如くト
リツプ値信号S1，S2を変化させるように構成され
ている。 背景技術の問題点 実際にはジエツトポンプ７…の駆動水流量と炉
心流量とは全領域にわたつて直線的には比例せ
ず、第７図に示す如く駆動水流量が低流量の領域
では駆動水流量が減少しても炉心流量はほとんど
減少しない。したがつて、この従来のものは炉心
流量に対するトリツプ値信号S1，S2の変化は第８
図に示す如く炉心流量の低い領域で急激に小さく
なり、流量制御曲線ｆ以下となつてしまう。した
がつて炉心流量の低い領域で制御棒操作をした場
合等には炉心出力が流量制御曲線ｆ以下すなわち
スクラムさせる必要のない状態においても原子炉
がスクラムしてしまう場合があり、原子炉の制御
が面倒となり、また稼働率が低下する不具合があ
つた。 発明の目的 この発明の目的は炉心流量が低い状態において
原子炉が不必要にスクラムするのを防止し、制御
を容易とするとともに稼働率を向上させることが
できる原子炉の出力監視装置を得ることにある。 発明の概要 この発明はかかる目的を達成するために、原子
炉圧力容器内に収容された炉心内の中性子束を検
出する中性子検出器と、前記炉心内に炉水を送り
込むジエツトポンプの駆動水流量を検出する駆動
水流量検出器と、この駆動水流量検出器からの信
号を入力し前記ジエツトポンプの駆動水流量を
Ｗ、トリツプ値をＴ、前記駆動水流量と炉心流量
とが直線的に対応しなくなる点をW0としたとき、
W0＜Ｗの場合はＴ＝aW＋ｂ、W0≧Ｗの場合は
Ｔ＝a′W＋b′（ただし、ａ＞a′、ｂ＜b′）なる関係
のトリツプ値信号を出力する判定補正変換手段
と、前記中性子検出器からの信号をもとに前記炉
心の平均出力および熱流速を求めて前記判定補正
変換手段からのトリツプ値信号と比較し前記炉心
の平均出力および熱流速がトリツプ値を超えた場
合にトリツプ信号を出力する監視手段とを具備し
たものである。よつて平均出力モニタ系、熱出力
モニタ系のトリツプ値は全領域にわたつて流量制
御曲線に正確に対応して変化し、低流量領域にお
いて原子炉が不必要にスクラムして原子炉の制御
が困難となつたり稼働率が低化したりするのを防
止するものである。 発明の実施例 第９図ないし第１４図を参照して一実施例を説
明する。 図中１０１は沸騰水形原子炉の原子炉圧力容器
であつて、この原子炉圧力容器１０１内には炉心
１０２が収容されている。そして、この炉心１０
２で発生した蒸気は上方に流れて気水分離器１０
３によつて炉水が分離され、さらに蒸気乾燥器１
０４によつて湿分が除去されたのち主蒸気ノズル
１０５…から主蒸気管を介してタービン（いずれ
も図示せず）に送られるように構成されている。 また、気水分離器１０３で分離された炉水は給
水スパージヤ１０６から供給される給水とともに
ジエツトポンプ１０７…によつて原子炉圧力容器
１０１内下部に送られ、炉心１０２に下方から流
入し、炉水はこの径路を循環する。上記ジエツト
ポンプ１０７…はデイフユーザ１０７ａ…とこの
デイフユーザ１０７ａ…の上端に設けられたノズ
ル１０７ｂ…とから構成されている。そして炉水
の一部は原子炉圧力容器１０１外に取り出され、
再循環ポンプ１０８，１０８で昇圧されて駆動水
としてジエツトポンプ１０７…のノズル１０７ｂ
…に供給される。そして、このノズル１０７ｂ…
から噴出した駆動水は周囲の炉水とともにデイフ
ユーザ１０７ａ…を通つて原子炉圧力容器１０１
の下部に送られるように構成されている。また、
これら再循環ポンプ１０８…から各ジエツトポン
プ１０７…に送られる駆動水の流量は駆動水流量
検出器１０９，１０９で検出されるように構成さ
れている。 また、上記炉心１０２は第１０図および第１１
図に示す如く断面十字形の制御棒１１０…の周囲
に４体の燃料集合体１１１…を配置して単位格子
１１２…を構成し、これらの単位格子１１２…を
格子状に配列して構成されている。そして、これ
ら燃料集合体１１１…間には単位格子１１２…４
個毎に中性子検出器集合体１１３…が設けられて
いる。これら中性子検出器集合体１１３は案内管
１１４…内に上下方向にわたつて４個の中性子検
出器１１５…を４段に設けたものである。そし
て、これら中性子検出器１１５…によつて炉心１
０２内の中性子束が検出器される。そして、これ
ら中性子検出器１１５…からの信号は出力監視回
路１１６に送られるように構成されている。この
出力監視回路１１６は平均出力モニタ系、熱出力
モニタ系等から構成され、平均出力モニタ系は炉
心１０２内の三次元的な平均出力を測定し、また
熱出力モニタ系は炉心１０２内の燃料からの熱流
束を求めるように構成されている。そして、この
出力監視回路１１６は複数たとえば６個のチヤン
ネルに分割され、中性子検出器１１５…はこれら
各チヤンネルに対応して６個の群に平均的に分け
られ、各群の中性子検出器１１５…の信号がそれ
ぞれ各チヤンネルに送られるように構成されてい
る。そして、ひとつのチヤンネルの構成を第１２
図に示す。そして、このチヤンネルに属す群に含
まれる中性子検出器１１５…からの信号は加算器
１１７に送られ、この加算器１１７で加算されて
信号の平均値が求められる。そして、この加算器
１１７から出力された平均値信号は増幅器１１８
に送られるように構成されている。この増幅器１
１８は手動ゲイン調整器１１９からの信号によつ
てゲインが自動的に調整され、上記平均値信号を
設定されたゲインで増幅するように構成されてい
る。 そしてこの増幅器１１８からの信号は平均出力
モニタ系監視器１２０（以下APRM監視器と称
する）に送られる。またこのAPRM監視器１２
０には判定補正変換器１２１からのトリツプ値信
号S1が入力されるように構成されている。この判
定補正変換器１２１は前記駆動水流量検出器１０
９，１０９からの駆動水流量信号Swを受け、こ
の駆動水流量信号Swにもとづいてトリツプ値信
号S1を出力するように構成されている。そして、
上記APRM監視器１２０は上記増幅器１１８か
らの信号を上記トリツプ値信号S1と比較し、増幅
器１１８からの信号がトリツプ値信号S1を超えた
場合にはトリツプ信号を出力し、警報を発し、ま
た制御棒１１０…の引抜を阻止し、あるいは原子
炉をスクラムするように構成されている。 また、上記増幅器１１８からの信号は変換器１
２２にも送られるように構成されている。そし
て、この変換器１２２では増幅器１１８からの信
号すなわち炉心１０２内の中性子束に対応した信
号を約６秒程度遅延させ、炉心１０２内の燃料か
らの熱流束に対応した信号に変換するように構成
されている。そして、この変換器１２２からの信
号は熱出力モニタ系監視器１２３（以下TPM監
視器と称す）に送られる。また、このTPM監視
器１２３には判定補正変換器１２４からトリツプ
値信号S2が入力されるように構成されている。こ
の判定補正変換器１２４は前記駆動水流量検出器
１０９，１０９からの駆動水流量信号Swが入力
され、この駆動水流量信号Swにもとづいてトリ
ツプ値信号S2を出力するように構成されている。
そして、上記TPM監視器１２３ではこれらの信
号を比較し、変換器１２２からの信号がトリツプ
値信号S2を超えた場合にはトリツプ信号を出力
し、原子炉をスクラムさせるように構成されてい
る。 そして、上記駆動水流量信号Swとトリツプ値
信号S1，S2の関係は以下の如く設定されている。
すなわち、上記判定補正変換器１２１，１２４に
は補正回路が内蔵されており、この補正回路には
あらかじめ求められたジエツトポンプ１０７…の
駆動水流量と炉心流量との関係に関するデータが
入力されている。そして、これら判定補正変換器
１２１，１２４は第１３図に示す如く駆動水流量
がW0以下の低流量領域とW0以上の中・高流量領
域とで駆動水流に対して異なつた関係でトリツプ
値信号S1，S2を出力する。なお、このWoは駆動
水流量と炉心流量とが直線的に対応しなくなる点
の値である。 そして、平均出力モニタ系の判定補正変換器１
２１では駆動水流量をＷ、トリツプ値をT1とし
たとき、 W0＜Ｗの場合は T1＝aW＋ｂ …(1) Ｗ≦W0の場合は T1＝a′W＋b′ …（1′） なる関係（ただし、ａ＞a′、ｂ＜b′）でトリツプ
値信号S1を出力するように構成されている。そし
て、上記１式は中・高流量領域において駆動水流
量にもとづいてトリツプ値を流量制御曲線に許容
出力増加分を加えた曲線に近似させたものであ
る。また、上記（1′）は低流量領域において、駆
動水流量を炉心流量に対応するように補正し、こ
の補正した駆動水流量にもとづいてトリツプ値を
流量制御曲線に許容出力増加分を加えた曲線に近
似させたものである。 また、熱出力モニタ系の判定補正変換器１２４
では駆動水流量をＷ、トリツプ値をT2としたと
き、 W0＜Ｗの場合は T2＝CW＋ｂ …(2) Ｗ＜W0の場合は T2＝C′W＋d′ （2′） なる関係で（ただし、Ｃ＞C′、ｄ＜d′）でトリツ
プ値信号S2を出力するように構成されている。そ
して、上記(2)式中・高流量領域において駆動水流
量にもとづいてトリツプ値を流量制御曲線に許容
出力増加分を加えた曲線に近似させたものであ
る。また、上記（2′）式は低流量領域において駆
動水流通を炉心流量に対応するように補正し、こ
の補正した駆動水流量にもとづいてトリツプ値を
流量制御曲線に許容出力増加分を加えた曲線に近
似させたものである。なお、上記ａ，a′，ｂ，
b′，ｃ，c′，ｄ，d′は原子炉の特性によつて定ま
る定数である。このような構成によると、判定補
正変換器１２１，１２４から出力されるトリツプ
値信号S1，S2はジエツトポンプ１０７の駆動水流
量ＷがＷ＞W0のときには第１３図に示す如く直
線S1，S2のように変化し、Ｗ≦W0のときには直
線S′1，S′2のように変化する。これによりトリツ
プ値信号S1，S2のトリツプ値を第１４図に示す如
く流量制御曲線ｆに対して所定の許容出力分だけ
高い直線に沿つて変化させることができ、炉心流
量が低流量のときにトリツプ値が流量制御曲線ｆ
よりも下回ることがないので、原子炉の不必要な
スクラムを防止できる。 また、この一実施例は駆動水流量を低流量領域
と中・高流量領域に分け、低流量領域でのみ駆動
水流量を炉心流量に対応するように補正したもの
であるから、判定補正変換器１２１，１２４の構
成を簡略化することができ、かつ低流量領域にお
ける不必要なスクラムを防止するには上記の如く
低流量領域だけで補正をおこなえば充分である。 なお、本発明は上記の一実施例には限定されな
い。 たとえばこの一実施例は駆動水流量信号の補正
と駆動水流量信号のトリツプ値信号への変換を判
定補正変換器で同時におこなつているが、駆動水
流量信号の補正と駆動水流量信号のトリツプ値信
号への変換は別々の回路でおこなつてもよい。 また、駆動水流量信号の補正は全流量領域にわ
たつておこなうように構成してもよい。 発明の効果 本発明は以上説明したように、原子炉圧力容器
内に収容された炉心内の中性子束を検出する中性
子検出器と、前記炉心内に炉水を送り込むジエツ
トポンプの駆動水流量を検出する駆動水流量検出
器と、この駆動水流量検出器からの信号を入力し
前記ジエツトポンプの駆動水流量をＷ、トリツプ
値をＴ、前記駆動水流量と炉心流量とが直線的に
対応しなくなる点をW0としたとき、W0＜Ｗの場
合はＴ＝aW＋ｂ、Wo≧Ｗの場合はＴ＝a′W＋
b′（ただし、ａ＞a′、ｂ＜b′）なる関係のトリツ
プ値信号を出力する判定補正変換手段と、前記中
性子検出器からの信号をもとに前記炉心の平均出
力および熱流速を求めて前記判定補正変換手段か
らのトリツプ値信号と比較し前記炉心の平均出力
および熱流速がトリツプ値を超えた場合にトリツ
プ信号を出力する監視手段とを具備したものであ
る。したがつて、判定補正手段から出力されるト
リツプ値信号のトリツプ値を流量制御曲線に対し
て所定の許容出力分だけ高い直線に沿つて変化さ
せることができ、炉心流量が低流量のときにトリ
ツプ値が流量制御曲線よりも下回ることがないの
で、原子炉の不必要なスクラムを防止できるな
ど、その効果は大である。
第１図ないし第８図は従来例を示し、第１図は
概略構成図、第２図は炉心の一部の平面図、第３
図は炉心の概略的な平面図、第４図は系統図、第
５図は流量制御曲線を示す線図、第６図は駆動水
流量とトリツプ値の関係を示す線図、第７図は駆
動水流量と炉心流量との関係を示す線図、第８図
は炉心流量とトリツプ値との関係を示す線図であ
る。第９図ないし第１４図は本発明の一実施例を
示し、第９図は概略図、第１０図は炉心の一部の
平面図、第１１図は炉心の概略的な平面図、第１
２図は系統図、第１３図は駆動水流量とトリツプ
値の関係を示す線図、第１４図は炉心流量とトリ
ツプ値との関係を示す線図である。 １０１…原子炉圧力容器、１０２…炉心、１０
７…ジエツトポンプ、１１１…燃料集合体、１１
３…中性子検出器集合体、１１５…中性子検出
器、１１６…出力監視回路、１２０…APRM監
視器、１２１…判定補正変換器、１２３…TPM
監視器、１２４…判定補正変換器。
概略構成図、第２図は炉心の一部の平面図、第３
図は炉心の概略的な平面図、第４図は系統図、第
５図は流量制御曲線を示す線図、第６図は駆動水
流量とトリツプ値の関係を示す線図、第７図は駆
動水流量と炉心流量との関係を示す線図、第８図
は炉心流量とトリツプ値との関係を示す線図であ
る。第９図ないし第１４図は本発明の一実施例を
示し、第９図は概略図、第１０図は炉心の一部の
平面図、第１１図は炉心の概略的な平面図、第１
２図は系統図、第１３図は駆動水流量とトリツプ
値の関係を示す線図、第１４図は炉心流量とトリ
ツプ値との関係を示す線図である。 １０１…原子炉圧力容器、１０２…炉心、１０
７…ジエツトポンプ、１１１…燃料集合体、１１
３…中性子検出器集合体、１１５…中性子検出
器、１１６…出力監視回路、１２０…APRM監
視器、１２１…判定補正変換器、１２３…TPM
監視器、１２４…判定補正変換器。
Claims (1)
- １ 原子炉圧力容器内に収容された炉心内の中性
子束を検出する中性子検出器と、前記炉心内に炉
水を送り込むジエツトポンプの駆動水流量を検出
する駆動水流量検出器と、この駆動水流量検出器
からの信号を入力し前記ジエツトポンプ駆動水流
量をＷ、トリツプ値をＴ、前記駆動水流量と炉心
流量とが直線的に対応しなくなる点をW0とした
とき、W0＜Ｗの場合はＴ＝aW＋ｂ、W0≧Ｗの
場合はＴ＝a′W＋b′（ただし、ａ＞a′、ｂ＜b′）な
る関係のトリツプ値信号を出力する判定補正変換
手段と、前記中性子検出器からの信号をもとに前
記炉心の平均出力および熱流速を求めて前記判定
補正変換手段からのトリツプ値信号と比較し前記
炉心の平均出力および熱流速がトリツプ値を超え
た場合にトリツプ信号を出力する監視手段とを具
備したことを特徴とする原子炉の出力監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56186403A JPS5887498A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 原子炉の出力監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56186403A JPS5887498A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 原子炉の出力監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887498A JPS5887498A (ja) | 1983-05-25 |
| JPH0224357B2 true JPH0224357B2 (ja) | 1990-05-29 |
Family
ID=16187791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56186403A Granted JPS5887498A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 原子炉の出力監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887498A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5121098A (ja) * | 1974-08-16 | 1976-02-19 | Hitachi Ltd | |
| JPS5395493A (en) * | 1977-02-02 | 1978-08-21 | Toshiba Corp | Thermal output of reactor monitor |
-
1981
- 1981-11-20 JP JP56186403A patent/JPS5887498A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5887498A (ja) | 1983-05-25 |
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