JPH0241715B2

JPH0241715B2 -

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Publication number: JPH0241715B2
Application number: JP56057908A
Authority: JP
Priority date: 1981-04-17
Filing date: 1981-04-17
Publication date: 1990-09-19
Also published as: US4486381A; JPS57172286A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は沸騰水形原子力発電設備において、発
電機の負荷遮断時に原子炉を部分出力運転に移行
させる出力制御装置に関する。

一般に沸騰水形原子力発電設備において送電系
の故障等により発電機の負荷遮断が生じた場合に
は、主蒸気加減弁を閉弁してタービンへの蒸気の
供給を制限してタービンの過回転を防止するとと
もにタービンバイパス弁を開弁して余剰の蒸気は
復水器へ逃し、さらにスクラム信号を出力して原
子炉をスクラムさせていた。ところで、送電系の
故障は比較的短時間で復旧する場合が多いにもか
かわらず、原子炉を一担スクラムさせてしまうと
その後の運転再開に複雑な手順を必要とし、長時
間を要するので原子力発電設備の稼動率が低下す
る不具合があつた。このような不具合を防止する
ため、発電機の負荷遮断が生じた場合には原子炉
をスクラムさせず、低い出力の部分出力運転に移
行させておき、負荷遮断が復旧したのちの原子炉
の運転再開を容易かつ迅速におこなえるように
し、原子力発電設備の稼動率を向上することがな
されている。そして、原子炉を部分出力運転に移
行させるにはまず原子炉再循環ポンプを最小流量
運転状態として炉心流量を低減する。したがつて
炉心内のボイド率が急に上昇するため、原子炉出
力が低下し、部分出力運転となる。ところで、沸
騰水形原子力発電設備では原子炉への給水を加熱
する給水加熱器の熱源としてタービンの抽出蒸気
を用いているため、タービンバイパス弁を開弁
し、かつ原子炉を部分出力運転とした場合には給
水の加熱が得られなくなる。このため、給水温度
が低下し、原子炉の炉心入口エンタルピが低下し
てボイド率が低下するため、第１図の曲線Ａに示
す如く原子炉再循環ポンプの最小流量運転への移
行で低下した炉心熱出力は時間の経過とともに上
昇してゆき、部分出力運転ができなくなる。この
ため、上記原子炉再循環ポンプを最小流量運転に
移行させると同時に制御棒のうちあらかじめ選択
された一部の制御棒すなわち選択制御棒を挿入す
ることがなされている。そして、このような選択
制御棒の挿入により第１図に曲線Ｂで示す如く炉
心熱出力の上昇を低く抑え、原子炉を低い出力の
部分運転状態に維持する。なお、この選択制御棒
はその後の運転再開、出力上昇に最も都合のよい
パターンのものが選択される。ところで、従来は
発電機の負荷遮断が生じた場合には自動的に原子
炉再循環ポンプを最小流量運転に移行させるとと
もにあらかじめ選択されている選択制御棒をすべ
て同時に挿入していた。しかし、このようにして
原子炉を部分出力運転に移行さてた場合、移行後
の原子炉出力は負荷遮断が生じた際の原子炉の状
態に影響され、たとえば出力の高い状態で運転し
ていた原子炉を上記の如く部分出力運転に移行さ
せるとその出力は比較的高く、また負荷遮断が生
じた際に低い出力で運転していた原子炉を同じ条
件で部分出力運転に移行させるとその出力は比較
的低い出力となる。このため、従来のものでは負
荷遮断が生じて原子炉を部分出力運転に移行させ
た場合、その出力を所定の出力とすることが困難
で、部分出力への移行後の原子炉出力制御の安定
性を損なうことがあつた。

また、負荷遮断が生じた際には発電機を定格出
力の10％程度で運転し、発電所内で必要とする電
力をこの発電機で供給することが好ましい。しか
し、従来のものは上述の如く部分出力運転に移行
した後の原子炉出力の制御が安定性を欠くため、
上記の如く発電機を定格の10％程度で運転して発
電所内に電力を供給することは困難であつた。

本発明は以上の事情にもとづいてなされたもの
で、その目的とするところは発電機の負荷遮断に
原子炉を部分出力運転とするものにおいて、部分
出力運転への移行後の原子炉出力を安定して正確
に制御でき、また負荷遮断が復旧するまでの間発
電機を低出力で運転して発電所内で必要とする電
力の供給をなすことのできる沸騰水形原子炉の出
力制御装置を得ることにある。

以下本発明を第２図ないし第４図に示す一実施
例にしたがつて説明する。１は原子炉圧力容器で
あつて、この原子炉圧力容器１内には炉心２が収
容されている。そして、この炉心２で発生した蒸
気は主蒸気管３、主蒸気加減弁４を介してタービ
ン５に送られるように構成されている。そして、
このタービン５によつて発電機６が駆動されて発
電をなし、発電された電力は主変圧器７、主遮断
器８を介して送電系９に送られるように構成され
ている。また、上記タービン５を駆動した蒸気は
復水器１０に導びかれて凝縮して復水となるよう
に構成されている。そしてこの復水は復水ポンプ
（図示せず）等により給水として給水加熱器１１
に送られて加熱される。この給水加熱器１１は上
記タービン５からの抽出蒸気を熱源とするもので
あつて、この抽出蒸気が給水と熱交換して凝縮し
たヒータドレン水は上記復水器１０に戻される。
そして、この給水加熱器１１で加熱された給水は
給水ポンプ１２によつて原子炉圧力容器１に送ら
れる。また、上記主蒸気管３の途中から分岐して
タービンバイパス管１３が設けられており、この
タービンバイパス管１３は復水器１０に連通して
いる。そして、このタービンバイパス管１３の途
中にはタービンバイパス弁１４が設けられてお
り、このタービンバイパス弁１４を開弁すること
によりタービン５をバイパスして主蒸気を復水器
１０に逃すことができるように構成されている。
また、１５は原子炉再循環ポンプであつて、原子
炉圧力容器１内の冷却材を炉心２を通つて再循環
させるように構成されている。また、１６…は制
御棒駆動機構であつて、これらの制御棒駆動機構
１６…により制御棒（図示せず）が炉心２内に挿
入されあるいは引抜がなされ、炉心２の反応度を
制御するように構成されている。また、１７はタ
ービン・圧力制御回路であつて、このタービン・
圧力制御回路１７によつてタービン５の回転数や
主蒸気の圧力等が制御される。このタービン・圧
力制御回路１７は制御部１８とアンバランスリレ
ー１９を備え、発電器１６の出力信号はこのアン
バランスリレー１９に送られ、送電系９の故障等
の負荷遮断をこのアンバランスリレー１９によつ
て検出するように構成されている。そして、この
アンバランスリレー１９から出力される負荷遮断
信号は制御部１８に送られる。そして、この制御
部１８は負荷遮断信号が入力した場合すなわち負
荷遮断が生じた場合には主蒸気加減弁４およびタ
ービンバイパス弁１４に信号を送り、主蒸気加減
弁４を急速に閉弁し、タービン５の過回転を防止
するとともにタービンバイパス弁１４を急速に開
弁し、余剰の蒸気を復水器１０に逃すように構成
されている。また、この制御部１８からは給水ポ
ンプ制御回路２０に信号が送られ、後述する原子
炉の部分出力運転に対応して複数台ある給水ポン
プ１２のうち一部を停止する等、給水流量を制御
する。また、この制御部１８からの信号は出力制
御回路２１に送られる。また、この出力制御回路
２１にはタービンバイパス弁１４から開弁信号が
送られる。また、２２は原子炉現状監視回路であ
つて、炉心２の出力その他原子炉の状態に対応し
た原子炉状態信号を上記出力制御回路２１に送る
ように構成されている。そして、この出力制御回
路２１からは選択制御棒挿入回路２３、緊急停止
用制御棒挿入回路２４および再循環ポンプ制御回
路２５にそれぞれ信号を送り、制御棒駆動機構１
６…や原子炉再循環ポンプ１５を制御して負荷遮
断が生じた場合に原子炉を部分出力運転に移行さ
せるように構成されている。また、原子炉圧力容
器１内の水位は炉水位計２６によつて測定され、
この炉水位計２６からの信号は緊急停止用制御棒
挿入回路２４に送られるように構成されている。
そして、上記出力制御回路２１は以下の如く制御
棒および原子炉再循環ポンプ１５を制御して原子
炉を部分出力運転に移行するように構成されてい
る。すなわち、上記出力制御回路２１は原子炉現
状監視回路２２からの原子炉状態信号を受け、こ
の原子炉状態信号のうちの炉心熱出力P₀と炉心
流量W₀からｂ＝P₀−aW₀ …(1) なるｂの値を算出している。なお、上記ａは定数
であり、炉心流量を変えて炉心熱出力を変える場
合の炉心流量の変化分と、炉心熱出力の変化分の
比に相当する値のもので、たとえば第５図の如き
運転特性図における流量制御曲線（たとえばS₂〜
MP₁，C₁〜C₀）の勾配に相当するものである。
そして、この出力制御回路２１では負荷遮断が生
じた際の上記ｂの値を算出し、このｂが所定の値
ｃ以上の場合には再循環ポンプ制御回路２５に信
号を送り、原子炉再循環ポンプ１５を最小流量運
転として炉心流量を低い値に規制し、炉心熱出力
を低下させる。また、これと同時に選択制御棒挿
入回路２３に信号を送り、制御棒のうちあらかじ
め選択された選択制御棒を炉心２内に挿入し、炉
心２の反応度を低下させて、炉心熱出力を低下さ
せる。そして、この場合負荷遮断が生じた際の炉
心熱出力P₀が所定の値たとえば定格出力の80％
以上の場合には原子炉再循環ポンプ１５を一担停
止させ、タービンバイパス弁１４からの開弁信号
を確認し、このタービンバイパス弁１４が開弁し
ていることを確認したのち上記原子炉再循環ポン
プ１５を最小流量運転とする。また、上記選択制
御棒は炉心２の反応度を低く抑えて部分出力運転
を維持し、かつその後定格運転を再開して出力を
上昇させる際の制御棒操作等が最も容易で定格運
転への移行が最も短時間ですむようなパターンの
ものがあらかじめ選択されているものであり、そ
のパターンはたとえば第３図に示す如きパターン
のものが選択される。なお、第３図および第４図
中２７…は単位格子を示し、また２８は制御棒を
示し、丸印で囲んだ制御棒２８…が選択制御棒で
ある。そして、第３図に示す如きパターンの選択
制御棒はすべてが同時に挿入されるのではなく、
まず一部を残した他の選択制御棒たとえば第４図
に示す如きパターンの選択制御棒を炉心２に挿入
する。そして、第４図の如きパターンの選択制御
棒を挿入したのち、原子炉現状監視回路２２から
の信号にもとづいて炉心熱出力の変化を監視し、
炉心熱出力が予定通りの値まで低下しない場合、
たとえば100秒経過後に50％以下とならない場合
等にはさらに残りの選択制御棒を挿入するように
構成されている。また、この場合選択制御棒が所
定位置まで挿入されるまでの挿入所要時間を測定
し、この挿入所要時間が所定の時間以上の場合に
はその挿入所要時間が所定時間以上の選択制御棒
の本数に見合つただけの本数の追加の制御棒を挿
入するように構成されている。なお、このような
追加の制御棒のパターン等は種々の場合に応じて
あらかじめ決定されており、その情報はあらかじ
めたとえば選択制御棒挿入回路２３に入力されて
いる。

次に前記ｂの値が所定の値ｃ未満の場合にはこ
の出力制御回路２１からは再循環ポンプ制御回路
２５のみに信号が送られ、原子炉再循環ポンプ１
５を最小流量運転とし、炉心流量を低下させて炉
心熱出力を低く抑え、選択制御棒の挿入はおこな
わない。

また、負荷遮断時の炉心熱出力P₀が低い値た
とえば定格の20％未満の場合には原子炉再循環ポ
ンプ１５の最小流量運転への移行および選択制御
棒の挿入はおこなわれず、タービンバイパス弁１
４を開弁して余剰の蒸気を復水器１０に逃がすだ
けの作動をおこなうように構成されている。

そして、上記主蒸気加減弁４は負荷遮断が発生
した際には一時的に開弁されてタービン５の過回
転を防止するが、その後上述の如く原子炉が部分
出力運転に移行して安定したのちはこの主蒸気加
減弁４を開弁し、発電機６を定格の10％程度の出
力で運転して発電所内の電力をまかなうように構
成されている。

以上の如く構成された本発明の一実施例は、発
電機６の負荷遮断が生じて原子炉を部分出力運転
に移行させる場合、負荷遮断が生じた際の原子炉
状態その他に対応して原子炉の出力低下の操作を
出力制御回路２１によつて適宜選択するので、原
子炉の部分出力運転への移行が円滑でかつ移行後
の原子炉の出力を正確に規制でき、安定した制御
ができる。そして、この部分出力運転への移行が
円滑でかつ安定しているので、発電機６をたとえ
ば定格の10％程度の低出力で運転して発電所内で
必要とする電力を供給することもできる。以下そ
の理由を説明する。まず、第５図には沸騰水形原
子炉の運転特性を示す。そして、この第５図中曲
線S₁〜S₂は原子炉再循環ポンプを運転せず、自然
対流による循環だけで冷却材を再循環させた場合
の炉心流量と炉心熱出力との関係を示す。また、
曲線S₂〜MP₁は炉心流量を100％としたときに炉
心熱出力が105％になるように炉心の反応度等を
調整し、この状態で炉心流量を変化させた場合の
炉心流量と炉心熱出力との関係を示す流量制御曲
線で、通常はこの流量制御曲線S₂〜MP₁以下の
範囲で運転される。また、原子炉を運転していた
状態から原子炉再循環ポンプを停止させたままに
しておくとこの原子炉再循環ポンプのインペラ等
が熱応力により損傷する可能性があるので、通常
は原子炉再循環ポンプは停止させずに低速の最小
流量運転をおこなう。そして曲線MP₂〜C₁はこ
の原子炉再循環ポンプを最小流量運転した場合に
おける炉心流量と炉心熱出力との関係を示すもの
である。また、曲線C₁〜C₀は炉心流量が100％の
とき炉心熱出力が100％となるように炉心の反応
度等を調整し、この状態で炉心流量を変化させた
場合における炉心流量と炉心熱出力との関係を示
す流量制御曲線である。また、CV₁〜CV₂はキヤ
ビテーシヨン曲線で、このキヤビテーシヨン曲線
以下の条件で原子炉を運転するとジエツトポンプ
のキヤビテーシヨンを生じる。

したがつて通常は前記流量制御曲線S₂〜MP₁
とキヤビテーシヨン曲線CV₁〜CV₂との間の範囲
で運転する。そして、たとえば第５図の点C_Iの条
件で原子炉を運転している際に負荷遮断が生じ、
原子炉再循環ポンプ１５を最小流量運転に移行さ
せると原子炉出力は上記流量制御曲線S₂〜MP₁，
C₁〜C₀とほぼ平行な曲線l₁に沿つて低下し、曲線
MP₂〜C₁との交点C₂に達する。そして、前述し
た如くタービン５からの抽出蒸気が得られなくな
るので給水加熱が喪失し、原子炉の入口エンタル
ピが低下するため炉心２内のボイド率が低下し、
第１図に示す如く一担低下した炉心熱出力は上昇
してゆく。そして、この場合の炉心熱出力の上昇
は第５図では点C₂から曲線MP₂〜C₁およびその
延長線に沿つて上昇し、場合によつては点C₃の
如く運転制限曲線である流量制御曲線S₂〜MP₁
より上の範囲に達してしまうこともある。また点
D_Iの条件で運転していたような場合には同様に
流量制御曲線S₂〜MP₁等と略平行な曲線l₂に沿つ
て曲線MP₂〜C₁との交点D₁まで炉心熱出力が低
下し、その後曲線MP₂〜C₁に沿つて上昇してD₂
点に達する。また、原子炉再循環ポンプ１５の最
小流量運転に移行するとともに選択制御棒を挿入
したような場合には、上記とは逆に点C₂，点D₁
から曲線MP₂〜C₁に沿つて炉心熱出力は下降し、
それぞれ点C₄、点D₃に達する。したがつて点C_I、
点D_Iの如く異なる条件で原子炉を運転していた
場合、原子炉再循環ポンプ１５を最小流量運転に
移行させただけの場合には部分出力運転への移行
後の炉心熱出力は点C₃、点D₂と大きな差が生じ、
また原子炉再循環ポンプ１５を最小流量運転とす
るとともに選択制御棒を挿入した場合にも部分出
力運転移行後の炉心熱出力は点C₄、点D₃と大き
な差が生じる。したがつて従来のものはいずれに
しても部分出力運転移行後の炉心熱出力には大き
な差が生じ、安定した制御ができないものであつ
た。ところで、この本発明の一実施例のものは負
荷遮断が生じた際の炉心熱出力P₀と炉心流量W₀
とからｂ＝P₀−aW₀ …(1) なるｂを算出し、このｂが所定の値ｃ以上である
か未満であるかによつて選択制御棒を挿入するか
否かを決定する。そして、ｂ＝ｃの場合を考える
と、ｂ＝ｃ＝P₀−aW₀ …(2) なる直線は、ａが流量制御曲線S₂〜MP₁の勾配
と略等しいので、第５図中で表すと曲線S₂〜
MP₁と略平行な直線l₀（選択制御棒挿入判定線）
となる。したがつてｂ≧ｃ …(3) の場合すなわち点C_Iの如く原子炉の運転状態が直
線l₀の上の範囲にあつた場合には選択制御棒が挿
入されるので部分出力運転移行後の炉心熱出力は
点C₂から曲線MP₂〜C₁に沿つて下降して点C₄に
達する。

また、ｂ＜ｃ …(4) の場合すなわち点D_Iの如く原子炉の運転状態が
直線l₀の下の範囲にあつた場合には選択制御棒が
挿入されないので部分出力運転移行後の炉心熱出
力は点D₁から曲線MP₂〜C₁に沿つて点D₂に達す
る。したがつて負荷遮断が生じた際の原子炉運転
状態に大きな差があつても部分出力運転移行後は
最終的に炉心熱出力が第５図の点C₄、点D₂の如
き狭い範囲に収束するので、部分出力運転移行後
の出力を正確かつ安定して制御できるものであ
る。また、このようなものぁ負荷遮断時にも原子
炉がスクラムせず、部分出力運転に移行するだけ
であるので、万一タービンバイパス弁１４が開弁
しなかつた場合には原子炉がスクラムするまでの
間に原子炉圧力容器１内の圧力が急上昇し、燃料
の熱的制限値である最小限界出力比（MCPR）
が厳しくなり、燃料の健全性を損なう可能性があ
る。しかし、この一実施例のものは負荷遮断が発
生した際の炉心熱出力の比較的高い場合たとえば
80％定格以上の場合には一担原子炉再循環ポンプ
１５を停止し、タービンバイパス弁１４の開弁が
確認されてから最小流量運転となるように構成さ
れているので原子炉再循環ポンプ１５が停止して
いる間は炉心熱出力は第５図の点C₅まで低下す
る。したがつて、タービンバイパス弁１４が開弁
せず、原子炉がスクラムしたような場合に原子炉
がスクラムするまでの間に原子炉圧力容器１内の
圧力が急上昇しても炉心熱出力が点C₅まで低下
しているので燃料の健全性には影響を与えること
はない。なお、負荷遮断時の炉心熱出力が80％定
格未満の場合にはもともと出力が低いので原子炉
再循環ポンプ１５を一担停止させるような必要は
ない。また、負荷遮断時の炉心熱出力が低い場合
すなわち20％定格未満の場合には炉心熱出力を下
げる必要はないのでタービンバイパス弁１４を開
弁して余剰の蒸気を復水器１０に逃すだけで原子
炉はそのまま運転を続行する。

また、この一実施例のものは選択制御棒を挿入
する場合、全部の選択制御棒を一度に挿入するの
ではなく、選択制御棒の一部を残して他の選択制
御棒を挿入し、その後の炉心熱出力の低下の状態
を検知して炉心熱出力が予定通り低下しない場合
に残りの選択制御棒を挿入するように構成したの
で、部分出力運転に移行した後の原子炉の出力を
正確かつ安定して制御できる。すなわち、前述し
た如く部分出力運転に移行した後の炉心熱出力は
負荷遮断が生じた際の原子炉状態たとえば炉心の
反応度等によつて差が生じる。したがつて、上記
選択制御棒は部分出力運転移行後に最も出力が大
となるような場合においても炉心熱出力が所定の
許容出力以下となるように選定される。このた
め、全ての選択制御棒を一度挿入すると負荷遮断
の際の炉心熱出力が低いような場合には選択制御
棒の挿入により炉心熱出力が過度に低下し、正確
で安定した出力制御を妨げる。また、負荷遮断が
解消されると原子炉の出力を上昇させ、定格運転
を再開するが、この出力上昇時には局部的な出力
上昇を防止し、燃料の健全性を維持するために各
種の制御棒操作が必要となるが、炉心熱出力が過
度に低下していると上記の制御棒操作がきわめて
複雑となる不具合を生じる。しかし、この一実施
例のものは初めに一部の選択制御棒を残して他の
選択制御棒を挿入し、その後の炉心熱出力を監視
して出力が予定通り低下しなかつた場合にのみ残
りの選択制御棒が挿入される。したがつて選択制
御棒は場合に応じて必要最小限のものだけが挿入
されるので、炉心熱出力が過度に低下することは
なく、正確で安定した出力制御がなされ、また定
格運転再開時の制御棒操作も簡単となる。なお、
この場合選択制御棒は必要最小限のものしか挿入
されないので、万一その一部の選択制御棒が正常
に挿入されなくなると炉心熱出力が過度に上昇し
てしまう不具合が生じる。しかし、この一実施例
のものは選択制御棒の挿入所要時間を監視し、正
常な挿入所要時間以上を要した場合には正常な挿
入がなされなかつたと判断し、その本数に見合つ
ただけの追加の制御棒を挿入するので、炉心熱出
力の過度の上昇が防止され、信頼性が大である。
なお、負荷遮断が生じて、原子炉再循環ポンプ１
５を停止あるいは最小流量運転とした場合、一担
低下した炉心熱出力の上昇は第１図に示す如く比
較的緩やかであるので、上述の如く選択制御棒の
挿入を複数回に分けておこなつても燃料の健全性
を損なうことはない。

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、選択制御棒の挿入は必らずしも複数
回にわけておこなう必要はなく、一度に挿入して
もよい。

また、選択制御棒を挿入するか否かの判定は必
らずしも上記一実施例のものに限らず、その他原
子炉状態信号から炉心流量低下後の出力を算定し
てこの結果にもとづいて選択制御棒を挿入するか
否かを判定してもよい。

上述の如く第１の本発明は、原子炉出力を低下
すべき原因が発生した際にタービンバイパス弁を
開いて蒸気を復水器へ逃がし、あらかじめ選択さ
れた選択制御棒を炉心に挿入するとともに炉心流
量を調整して原子炉を部分出力運転に移行させる
沸騰水形原子炉の出力制御装置において、上記原
因が発生したときの原子炉の炉心熱出力と炉心流
量に対応した原子炉状態信号を受け、この原子炉
状態信号に基づいて上記選択制御棒の挿入の必要
性を判定し、上記原因が発生したときの炉心熱出
力と炉心流量が炉心流量制御曲線とほぼ平行な選
択制御棒挿入判定線より上側にある場合には上記
選択制御棒を炉心に挿入するとともに炉心流量を
調整し、上記原因が発生したときの炉心熱出力と
炉心流量が上記選択制御棒挿入判定線より下側に
ある場合には炉心流量の調整だけで、原子炉を部
分出力運転に移行させる出力制御手段を具備した
ものである。したがつて、部分出力移行後の原子
炉出力を安定に制御でき、発電所内で必要とする
電力を供給できるとともに、信頼性および安全性
の向上を図ることができる。

また、第２の本発明は原子炉出力を低下すべき
原因が発生したときの原子炉の炉心熱出力と炉心
流量に対応した原子炉状態信号を受け、この原子
炉状態信号に基づいて上記選択制御棒の挿入の必
要性を判定し、上記原因が発生したときの炉心熱
出力と炉心流量が炉心流量制御曲線とほぼ平行な
選択制御棒挿入判定線より上側にある場合には上
記選択制御棒を炉心に挿入するとともに炉心流量
を調整し、上記原因が発生したときの炉心熱出力
と炉心流量が上記選択制御棒挿入判定線より下側
にある場合には炉心流量の調整だけで原子炉を部
分出力運転に移行させ、かつ前記選択制御棒を挿
入する場合には第１のグループの選択制御棒を炉
心に挿入し、この第１のグループの選択制御棒の
挿入後における原子炉の炉心熱出力に対応した原
子炉状態に応じて第２のグループの選択制御棒を
炉心に挿入する出力制御手段を具備したものであ
る。したがつて、部分出力移行後の原子炉出力を
過度に低下させることなく安定に制御でき、発電
所内で必要とする電力を供給できるとともに、信
頼性および安全性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は沸騰水形原子炉の原子炉再循環ポンプ
を停止あるいは最小流量運転とした場合の炉心熱
出力の変化を示す線図である。第２図ないし第４
図は本発明の一実施例を示し、第２図は概略構成
図、第３図および第４図は選択制御棒のパターン
を示す炉心の模式的な平面図である。第５図は本
発明の一実施例の作用を説明する原子炉の運転特
性図である。１…原子炉圧力容器、２…炉心、４…主蒸気加
減弁、５…タービン、６…発電機、１０…復水
器、１４…タービンバイパス弁、１５…原子炉再
循環ポンプ、１６…制御棒駆動機構、１７…ター
ビン・圧力制御回路、２１…出力制御回路、２２
…原子炉現状監視回路、２３…選択制御棒挿入回
路、２５…再循環ポンプ制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】１原子炉出力を低下すべき原因が発生した際に
タービンバイパス弁を開いて蒸気を復水器へ逃が
し、あらかじめ選択された選択制御棒を炉心に挿
入するとともに炉心流量を調整して原子炉を部分
出力運転に移行させる沸騰水形原子炉の出力制御
装置において、上記原因が発生したときの原子炉
の炉心熱出力と炉心流量に対応した原子炉状態信
号を受け、この原子炉状態信号に基づいて上記選
択制御棒の挿入の必要性を判定し、上記原因が発
生したときの炉心熱出力と炉心流量が炉心流量制
御曲線とほぼ平行な選択制御棒挿入判定線より上
側にある場合には上記選択制御棒を炉心に挿入す
るとともに炉心流量を調整し、上記原因が発生し
たときの炉心熱出力と炉心流量が上記選択制御棒
挿入判定線より下側にある場合には炉心流量の調
整だけで、原子炉を部分出力運転に移行させる出
力制御手段を具備したことを特徴とする沸騰水形
原子炉の出力制御装置。２前記出力制御手段は、原子炉出力を低下すべ
き原因が発生した際の炉心熱出力をP₀、炉心流
量をW₀、ａを定数として、ｂ＝P₀−aW₀ なるｂの値を算出し、このｂの値が所定の値ｃ以
上の場合には原子炉再循環ポンプを最小流量運転
状態に移行させるとともに前記選択制御棒を挿入
し、また前記ｂがｃ未満の場合には前記選択制御
棒を挿入せずに原子炉再循環ポンプを最小流量運
転状態に移行させることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の沸騰水形原子炉の出力制御装
置。３前記出力制御手段は原子炉出力を低下すべき
原因が発生した際の原子炉出力が所定の出力以上
の場合には原子炉再循環ポンプを一旦停止させた
のちに最小流量運転状態にするものであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の沸騰水形
原子炉の出力制御装置。４原子炉出力を低下すべき原因が発生した際に
タービンバイパス弁を開いて蒸気を復水器へ逃が
し、あらかじめ選択された選択制御棒を炉心に挿
入するとともに炉心流量を調整して原子炉を部分
出力運転に移行させる沸騰水形原子炉の出力制御
装置において、上記原因が発生したときの原子炉
の炉心熱出力と炉心流量に対応した原子炉状態信
号を受け、この原子炉状態信号に基づいて上記選
択制御棒の挿入の必要性を判定し、上記原因が発
生したときの炉心熱出力と炉心流量が炉心流量制
御曲線とほぼ平行な選択制御棒挿入判定線より上
側にある場合には上記選択制御棒を炉心に挿入す
るとともに炉心流量を調整し、上記原因が発生し
たときの炉心熱出力と炉心流量が上記選択制御棒
挿入判定線より下側にある場合には炉心流量の調
整だけで原子炉を部分出力運転に移行させ、かつ
前記選択制御棒を挿入する場合には第１のグルー
プの選択制御棒を炉心に挿入し、この第１のグル
ープの選択制御棒の挿入後における原子炉の炉心
熱出力に対応した原子炉状態に応じて第２のグル
ープの選択制御棒を炉心に挿入する出力制御手段
を具備したことを特徴とする沸騰水形原子炉の出
力制御装置。