JPH0244294A - 電源瞬停トリップ防止方法 - Google Patents

電源瞬停トリップ防止方法

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JPH0244294A
JPH0244294A JP63193416A JP19341688A JPH0244294A JP H0244294 A JPH0244294 A JP H0244294A JP 63193416 A JP63193416 A JP 63193416A JP 19341688 A JP19341688 A JP 19341688A JP H0244294 A JPH0244294 A JP H0244294A
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JP
Japan
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power
supplied
power supply
diodes
switching
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JP63193416A
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English (en)
Inventor
Koichi Kikunaga
菊永 浩一
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH0244294A publication Critical patent/JPH0244294A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

Landscapes

  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

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炉の再循環系において、インター
ナルポンプ駆動用電源が瞬停したときにも安定した原子
炉運転を行なう電源瞬停トリップ防止方法に関する。
(従来の技術) 通常、原子力発電にあける原子炉出力制御は、制御棒の
挿入位置と炉心を流れる冷却材流子を制御することに行
なわれている。そして、炉心を流れる冷却材の流量制御
は原子炉外に設置された冷却材再循環ポンプの回転数を
制御することによって行なわれている。
しかして、現状では冷却材再循環ポンプ系の構造を簡素
化して多数の小形ポンプをインターナルポンプとして炉
内に設置し、冷却材流量の制御を行なう原子炉出力制御
方式が開発されている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、原子炉出力制御のための冷却材流量を制御す
るインターナルポンプは小形であるので、ポンプ回転の
慣性力が小ざい。したがって、所内交流電源の瞬停時に
はポンプの回転数が急激に下るので、炉心を流れる冷却
材流量も急に減少して原子炉出力の制御が不能となり、
不安定になる恐れがおり、また燃料の熱的余裕が失われ
、原子炉の安全性が損なわれるという恐れがおる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、インターナルポンプ駆動用電源のv4停を防止するこ
とで、インターナルポンプの回転数の急激な低下を防ぎ
、燃料の熱的余裕を保ち原子炉の安全性を確保するイン
ターナルポンプ駆動用の電源瞬停トリップ防止方法を提
供することにおる。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明の電源瞬停止ヘリツ
ブ防止方法は、原子炉圧力容器内に設置された多数の単
位ポンプよりなるインターナルポンプにより冷却材を再
循環して炉心を冷却するように構成された沸騰水型原子
炉において、前記単位ポンプは外部交流電源を第1の電
動発電装置と第1の三相整流器と第1のダイオードを経
て得られる第1の直流電源または所内交流電源を第2の
電動発電装置と第2の三相整流器と第2のダイオードを
経て得られる第2の直流電源により附勢され、さらに、
前記第1または第2直流電源の切替えは前記両ダイオー
ドのスイッチング特性により行なうように構成されたこ
とを特徴とするもので市る。
(作 用) 原子力発電所が定常運転状態にある場合には、主発電機
から電動発電装置を経由し、交流電源電圧調整用三相整
流器によって1qられる直流電源の電圧を、発電所外か
ら供給され交流電源電圧調整用三相整流器によって得ら
れる直流電源の電圧より大きくなるように設定している
。これにより電動発電装置(以下M−Gセットと略す)
の下流に設けられたダイオードの順方向電圧が、発電所
外から供給される側の下流に82けられたダイオードの
順方向電圧値より大きくなる。したがって、MGセット
の下流に設けられたダイオードが通電され、発電所外か
ら附勢されるダイオードは通電状態とはならない。この
2組のダイオードによるスイッチング作用によってイン
ターナルポンプ用可変周波数電源には主発電機から交流
電源が供給されることになる。
ところで、主発電機から供給される交流電源が瞬停とな
った場合には、発電所外から供給される交流電源を整流
して得られる直流電源の電圧が大きくなるので、2組の
ダイオードのスイッチング作用によって可変周波数電源
には発電所外から電源が供給される。
また、主発電機から供給される交流電源が瞬停し、さら
に何らかの原因で発電所外から供給される交流電源が喪
失しており、上記した2組のダイオードによるスイッチ
ング作用が生じない場合には、主発電機から供給される
交流電源により附勢されていたM−Gセットの回転の慣
性力によって、交流電源の急激な電圧降下が抑えられる
ように構成されている。
従って、本発明の電源瞬停トリップ防止方法によると、
電源瞬停によるインターナルポンプの回転数の急激な低
下は生じないので、炉心の冷却材流量の急激な低下に伴
なう燃料の熟的余裕が損なわれることばない。
(実施例) 本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例の概略構成図である。
図に示すように、原子炉圧力容器1内には炉心2と炉心
2を冷却する冷却材4である軽水が収容されている。ま
た炉心2の下部と圧力容器内周との間の環状の空間には
、インターナルポンプ3を形成する小容量の多数の単位
ポンプが配置されている。3A、 〜3Arl、 3B
、 〜3Bnは単位ポンプの各モータを示している。
また原子炉圧力容器1の下方には、制御棒位置制御装置
5が設けられ、制御棒(図示せず)は圧力容器1の底部
を貫通する制御棒駆動機構6を介して制御棒位置制御装
置5により炉心2に対し挿扱される。さらに、原子炉圧
力容器1の下方には各制御棒の位置を検出する制御棒位
置検出器7A〜7Xが各制御棒駆動機構6に対応して設
けられ、また炉心2には炉心内に分布して各部分の中性
子を測定する局部出力モニタ8が設けられている。
なお、大容量原子炉、例えば100100Oクラスでは
、通常単位ポンプ3は10台程度、また制御棒は約20
0本捏度設置されている。
ところで、原子炉で発生した蒸気は図示しない炉内の気
水分離器を通り、主蒸気管9を経てタービン10を駆動
して発電機11を運転する。このようにタービン11で
仕事をした蒸気は、図示しない復水器において復水とな
り、同じく図示しない給水加熱器等を経て再び原子炉圧
力容器1に戻される。
12は主蒸気止め弁、13は加減弁である。
第2図はインターナルポンプを構成する複数個の単位ポ
ンプ3を駆動する給電系統図である。
図において、単位ポンプ3は例えば1つおきのモータ3
A、〜3Anを1グループとし、また他の1つおきのモ
ータ3B+ 〜3Bnを1グループとしたもので、それ
ぞけのグループに以下の如くして給電される。すなわち
、 発電R11の出力は主変圧器14.遮断器15を経て外
部の電力系統に供給されると共に、所内変圧器16A 
、 16Bと、受電遮断器17A 、 17Bを経て所
内の母線18A 、 18Bに供給される。母線18A
 、 18Bには母線連絡遮断器19A 、 19Bを
介して母線20A。
20Bが接続され、母線2OA 、 20Bには遮断器
21A。
21Bと起動変圧器22A 、 22Bを介して送電線
23A。
23Bから給電されている。ところで、母線18A。
18Bは送電線23A 、 23Bと所内変圧器16A
 、 16Bとの双方から同時に給電されることはなく
、原子力発電所の起動停止時には起動変圧器22A 、
 22Bから給電され、また発電所の運転中は所内変圧
器16^、16Bから給電される。
単位ポンプ3のそれぞれのモータグループ3A1〜易□
と381〜3Bnはそれぞれ別グループを構成しており
、次の如くして給電される。すなわら、遮断器24A、
 、  24A2と整流器用変圧器25A125A2を
介して電圧調整用三相整流器26A126^2で交流を
整流し直流電圧を調整して、ダイオード27A1. 2
7A2に順方向に印加される。ダイオード27A1. 
27A2において順方向に印加された電圧の大きざによ
り、直流電圧値の大きい方のダイオードが通電状態とな
り、その出力が母線28Aに供給され、遮断器29A1
〜29A、を介し、周波数調整用インバータにより出力
周波数を調整する可変周波数電源3OA1〜3OA、に
給電される。
この出力で単位ポンプ3のモータグループ3Ai〜3A
、か制御される。
また単位ポンプ3のモータグループ3B1〜3Bnも前
記と同様に制御される。そして、前記の各可変周波数電
源30A、 〜30An、  30B、 〜30B、は
速度設定装置31f’t+ 〜31An 、  31B
+ 〜31Bnの出力信号により周波数調整用インバー
タを制御するように構成されている。
次に、本実施例の作用について説明する。
インターナルポンプを構成する各単位ポンプ3は小容量
のため慣性モーメントが小でおるからモタ3A1〜3A
o、 381〜3Bnを駆動する電源が喪失すると、ポ
ンプ回転数は急速に低下し、冷却材中のボイドは急増す
る。従って、ポンプの電源喪失により原子炉出力は減少
するが、燃料の時定数のため電源喪失後のごく短時間の
うちに、燃料棒表面熱流束と冷却材流工との間にミスマ
ツチを生じ、燃料の健全性を損なうこととなる。
しかるに本発明においては、各単位ポンプ3を駆動する
モータを3A1〜3A、と38.〜3Bnの2群に分け
、各群に対し独立の所内変圧器16A 、 16Bによ
って給電された電力または各群に対し独立の起動変圧器
22八、 22Bによって給電された電力がれぞれ整流
器用変圧器25A + 、  25A2 、 25B+
2582 と、電圧調整用三相整流器26A1. 26
A2 。
26B+ 、  2682と、ダイオード27A、 、
  27A2 。
2713+ 、  2782と、母線28^、28Bに
よって給電されている。
通常時はダイオード27A1 、 27A2 、 27
B127B2には電圧調整用三相整流器26A、 、 
 26A2 。
26B1. 2682を介して直流電源が給電されてい
るが、ダイオード27A2 、 2782の順方向印加
電圧をダイオード2?A1. 27B+ の順方向印加
電圧よりやや小さくなるように電圧調整用三相整流器2
6AI 、  26A2 、 2681 、 2682
を調整しておけばダイオード27A12781 は導通
状態、ダイオード27A2 、 2782は不通状態と
なり、モータ3A、〜3An、 3A4〜38nの駆動
用電源は常時所内変圧器より給電される。
主発電ホ11から供給される系統に故障が生じた場合に
は受電遮断器17A 、 17Bが開となり、母線連絡
遮断器19A、 19Bが開となるが多少時間がかかる
。その時間の間に瞬間的にダイオード27A2 。
27B2が導通状態、ダイオード27AI 、  27
81が不通状態となり、モータ3A1〜3An 、 3
81〜3Bnの駆動用電源には、起動変圧器22A 、
 22Bから瞬時的に給電されることになる。連f@遮
断器19八。
198が閉となった後はモータ3A、〜3A2 、38
1〜3Bnには発電所外の電源から供給される。
また所内変圧器16A 、 16B 、起動変圧器22
A。
22Bは互いに独立しており、各変圧器の下流で例え故
障か生じてもインターナルポンプ全数トリップに至る確
率は非常に小さい。
本実施例においては2組のダイオードの順方向電圧差を
利用したスイッチング作用を応用することにより、所内
電気系統に故障が生じた場合にモータ3A1〜3An 
、 3B1〜3Bnの駆動用電源に供給する電源を瞬間
的に所内変圧器16A 、 16Bから起動変圧器22
A 、 22Bへ切換えることが可能であり、また切換
え時間も短いので切換時に生じるインターナルポンプの
流量低下を防ぐことができる。
さらに、主発電機11から供給される交流電源系統に故
障が生じた時に何らかの原因で発電所外から供給される
交流電源が喪失している場合には発電所外からの供給電
源によって印加されるダイオード27A2 、 278
2は完全に不通状態となっており、2組のダイオードに
よるスイッチング作用は期待できない。この場合にはM
−Gセットの持っている慣性エネルギーによってモータ
3A1〜3八n。
381〜3Bnに供給される電力の急激な低下を防止す
るように構成されている。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によればインターナルポン
プ電源瞬停に対してもインターナルポンプ駆動用電源の
出力を急激に低下させないので、インターナルポンプの
回転数を急激に低下させずに済み、燃料の健全性維持、
原子力発電所運転の信頼性と効率を向上することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概略構成図、第2図は第1
図のインターナルポンプに対する給電系統図でおる。 1・・・原子炉圧力容器 2・・・炉心 3・・・インターナルポンプ 3A+ 〜3An 、 381〜3Bp −・・モータ
4・・・冷却材 5・・・制御棒位置制御装置 6・・・制御棒駆動機構 7八〜7X・・・制御棒位置検出器 8・・・局部出力モニタ 9・・・主蒸気管 10・・・タービン 11・・−主発電機 12・・・主蒸気止め弁 13・・・加減弁 14、 16A 、  16B 、 22A 、 22
B 、  25A125A2.2581.2582・・
・変圧器15、17A 、  17B 、 21A 、
 218 、 24AI24A 2.24B+  、2
4B2 、 29A1〜29An 。 291h 〜29Br+ ”[断器 18A、  188  、 2OA  、  20B 
 、  28八 、 288 ・・・母線19A 、 
19B・・・母線連絡遮断器23A 、 23B・・・
送電線 26A1 .26A2.26B1 .2682・・・電
圧調整用三相整流器 27AI 、27A2.27B1.2782・・・ダイ
オード30A1〜30Ao、30B1〜30Bn−可変
周波数電源31A1〜31Ao、318i 〜318n
 −速度設定装置(8733)代理人 弁理士 猪 股
 祥 晃(ほか 1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原子炉圧力容器内に設置された多数め単位ポンプ
    よりなるインターナルポンプにより冷却材を再循環して
    炉心を冷却するように構成された沸騰水型原子炉におい
    て、前記単位ポンプは外部交流電源を第1の電動発電装
    置と第1の三相整流器と第1のダイオードを経て得られ
    る第1の直流電源または所内交流電源を第2の電動発電
    装置と第2の三相整流器と第2のダイオードを経て得ら
    れる第2の直流電源により附勢され、さらに、前記第1
    または第2直流電源の切替えは前記両ダイオードのスイ
    ッチング特性により行なうように構成されたことを特徴
    とする電源瞬停トリップ防止方法。
JP63193416A 1988-08-04 1988-08-04 電源瞬停トリップ防止方法 Pending JPH0244294A (ja)

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