JPH0337718B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子炉炉心内において制御棒群を移
動させることにより原子炉を操業するための原子
炉操業方法に関する。

原子炉例えば加圧水型原子炉（発電用ターボ交
流発電機の駆動タービンが組合される）の場合、
原子炉の稼動プログラムに従つて原子炉の供給出
力を変化させる必要がある。

原子炉出力のかかる変化は、原子炉炉心即ち燃
料集合体が配設された区域においての反応度の変
化によつて得られる。

加圧水型原子炉の反応度を変化させるには、中
性子吸収材料製の制御棒群を使用し、これらを原
子炉炉心中に深く又は浅く挿入し、他方では冷却
材即ち加圧水に可溶のほう素濃度を変化させる手
段を使用する。

加圧水中の可溶ほう素濃度を変化させるには、
ほう酸又は純水を加圧水中に注入する。加圧水中
のほう素濃度の高低は溶液中のほう素による中性
子吸収度の大小として表わされる。

加圧水型原子炉の燃料集合体は、燃料物質を封
入した筒状燃料要素束により形成され、１つの筒
状燃料要素を形成する各々の燃料集合体の長さは
断面積に比べて非常に大きい。

これらの燃料集合体は原子炉炉心中に直立させ
て並べて配設される。

制御棒は、燃料要素と同じ長さの、中性子吸収
物質を封入した筒状要素により形成される。これ
らの筒状要素は、原子炉炉心を形成するいくつか
の燃料集合体の内部において垂直方向に全体とし
て可動な１つの束を形成するように互に結合され
ている。これらの束ないしは制御棒は、互に別個
には移動でき複数の制御棒群を形成し、各々の制
御棒群の内部では全制御棒は同じように移動す
る。

これらの制御棒群は原子炉の上部から炉心内部
に挿入されるので、或る制御棒群を下方に移動さ
せると、炉心の反応度は減少傾向を示し、或る制
御棒群を上方に移動させると反応度は増大傾向を
示す。

制御棒群が所定の系列に従つて両方向に移動さ
れるようにした加圧水型原子炉の操業方法は既知
である。即ち原子炉に用いられている各々の制御
棒群の挿入運動又は引出し運動は、予め定めた系
列においての他の先行制御棒群の挿入運動又は引
出し運動の関数である。

この操業方法によれば制御棒は、タービンが要
求する出力と炉心の実際の出力との偏差を表わす
操業パラメーターが、零値の両側の不感帯と呼ば
れる所定の領域ないしは範囲の外側にある時にの
み移動される。他方では制御棒群の移動速度及び
その方向は操業パラメーターの絶対値及び符号の
関数としてのみ定められる。

原子炉のこの操業パラメーターは一般に温度と
同次であり、タービンが要求する出力のみの関数
である或る基準温度と炉心温度の差として計算さ
れる。

これにより炉心温度の関数である原子炉出力を
タービンが要求する出力に適合させることができ
る。

しかし出力の変化は原子炉炉心の高さに従つて
制御棒を可変に挿入することにより得られても、
炉心の高さに従う中性子束の分布は擾乱を受け
る。中性子束の分布が反映している軸方向出力分
布についても同様である。

従つて制御棒の挿入による原子炉の操業は、制
御棒を炉心中にわずかだけ挿入した際に見られる
理想分布と非常にかけ離れた軸方向出力分布を現
出させることがある。

この出力分布は炉心内に高温箇所を現出させて
燃料要素の局所的な破壊をもたらすような、非常
に不都合な状態を招来させる。

原子炉炉心中の軸方向出力分布のこうした不所
望な経過を防止するには、制御棒とは別の炉心反
応度の制御手段を用いることが必要になる。軸方
向出力分布が不所望な推移を示した場合、加圧水
中に可溶なほう素の濃度を、可溶ほう素の作用の
みにより所望の出力レベルが得られるまで変化さ
せる。次に制御棒を満足すべき軸方向出力分布が
得られる位置に位置させる。

他方では軸方向出力分布の擾乱は核反応による
キセノンの生成又は消失のような現象により原子
炉出力が変動を受ける際には更に甚しくなる。出
力分布の不平衡を更に増大させるこの効果を補償
するただ１つの手段は、前述した可溶ほう素濃度
の調節である。

この手段は、可溶ほう素の作用が瞬時的には生
じないこと、ほう素濃度の調節が手作業によつて
なされることなどの点で不便である。

従つてこの方法は、原子炉出力をすみやかに変
化させたい場合には適用が困難になる。

また原子炉冷却材中に正確に計量された量のほ
う酸又は水をすみやかに注入するための注入回路
を配設することが必要になる。

このため、本発明は、タービン要求出力と原子
炉炉心の実際の出力との間の偏差を表す操業パラ
メーターが零値の両側の或る所定の範囲すなわち
不感帯の外側にあるときに、前記操業パラメータ
ーの絶対値及び符号の関数としてのみ定まる速度
及び移動方向をもつて複数の制御棒群を原子炉炉
心内にて移動させることにより原子炉を操業する
方法に改良を加え、特に原子炉の急激な出力変化
に際して可溶硼素によらずに原子炉炉心中の軸方
向出力分布を制御し得ることを目的とする。

この目的を達成するため、本発明は、前記操業
パラメーターが前記不感帯の内側にある時におい
て、炉心から供給される出力の炉心軸方向に従う
分布即ち軸方向出力分布を表わすパラメーター即
ち軸方向偏差が、該軸方向偏差の或る基準値の両
側の或る所定の範囲即ち不感帯の外側にある場
合、炉心中の他の制御棒の位置、前記操業パラメ
ーターの符号並びに前記不感帯に対する前記軸方
向偏差の関数として定められる少くとも１つの制
御棒群を、前記操業パラメーターの絶対値及び符
号の関数としてのみ定まる速度及び移動方向をも
つて移動させることにより、前記軸方向出力分布
を調節し、前記操業パラメーターがその不感帯の
外側にある時、原子炉炉心中の制御棒群の位置
と、前記軸方向偏差がその不感帯の外側にあれば
その不感帯についての、また前記軸方向偏差がそ
の不感帯の内側にあればその基準値についての前
記軸方向偏差の位置との関数として選択された制
御棒群の停止及び再始動により、原子炉の操業に
関与する制御棒群相互の挿入距離の偏差を変化さ
せる。

次に添付図面を参照し、限定的でない例とし
て、公称出力の100％から15％に、そして再び公
称出力に、原子炉の負荷が変化する場合におい
て、４つの制御棒群を有する原子炉に本発明によ
る操業方法を適用する例について詳述する。

第１，２図に示す論理演算回路は、加圧水型原
子炉に用いられる４群の制御棒群Ｇ１，Ｇ２，Ｎ
１，Ｎ２を制御するために必要な信号及びゲート
を概略的に示している。

制御棒群Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１，Ｎ２は原子炉炉心
内において垂直方向に同時に移動する中性子吸収
要素束により形成されている。

制御棒群Ｇ１，Ｇ２の内部において、いくつか
の制御棒は耐反応度（negative reactivity：制御
棒が中性子を吸収する度合いのこと。単位は
〔pcm（％ミル）〕）が弱められている。即ち制御棒
束のいくつかの制御棒（制御要素）は、中性子透
過性の要素に代えられている。

制御棒群Ｇ１，Ｇ２は、高度に吸収性の要素の
みから成る制御棒束により形成された黒色の制御
棒群Ｎ１，Ｎ２と対照させて灰色の制御棒群と呼
ばれている。

従つてpcm（パーセントミル）の単位で測定さ
れる灰色の制御棒群Ｇ１，Ｇ２の耐反応度は、黒
色の制御棒群Ｎ１，Ｎ２の耐反応度に比べると非
常に低い。即ち灰色の制御棒群Ｇ１，Ｇ２の耐反
応度は700pcm以下であり、黒色の制御棒群Ｎ１，
Ｎ２の耐反応度は1000pcm以上である。

灰色の制御棒群Ｇ１，Ｇ２は黒色の制御棒群Ｎ
１，Ｎ２に比べて軸方向出力分布の擾乱を生ずる
度合は少い。

第１，２図において、信号１，２，３を除い
て、制御棒群Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１，Ｎ２の制御に用
いられる全部の信号は、原子炉炉心内においての
制御棒群Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１，Ｎ２の位置を表わし
ている。

原子炉の操業パラメーターは、従来技術による
操業方法の場合と同様に、タービンの要求出力と
実際の出力との間の偏差を表わしている。

この操業パラメーターは温度と同次であり、基
準温度と炉心温度との間の温度差ΔTを表わして
いる。

このパラメーターの値を表わす信号は、炉心温
度、基準温度及びタービン要求出力をそれぞれ表
わす信号から形成され、次に零値を中心とした或
る数値範囲ないし領域の両限を表わす２つの数値
と比較される。

温度差ΔTがこの範囲外にある場合、信号１は
ΔTが正値であるときには「挿入１」の形で、
ΔTが負値であるときには「引き出し１」の形で
発信される。

温度差ΔTが零値を中心とする前記数値範囲
（温度不感帯と呼ばれる。）内にあれば、信号１は
発生されない。

従つて、タービン要求出力と原子炉の実際の出
力との間の充分大きな偏差を表わす温度差が記録
された場合のみ、信号１により制御棒に対する制
御作用が生ずる。これは従来技術による操業方法
においても行われていたことである。

反対に、すべての場合に信号２が、温度差ΔT
が零より小さい時は引き出し信号２として、また
温度差ΔTが零より大きい時は挿入信号２として
それぞれ発生される。

この信号２の正負の符号及び絶対値によつて制
御棒の移動の方向及び速度がそれぞれ定められ
る。信号２が正の場合は制御棒は引き出され、負
の場合は制御棒は挿入される。

炉心内部の軸方向出力分布を勘案するための第
２のパラメーターを表す信号も発生する。

この第２のパラメーターは出力（ないしは中性
子束）の軸方向偏差と呼ばれ、 （ΦH−ΦB）／（ΦH＋ΦB） により表される。ここにΦHは原子炉上半部分の
中性子束、ΦBは原子炉下半部分の中性子束であ
る。

いつも部分的に挿入された状態にある第１の制
御棒群Ｇ１の制御棒を除く全ての制御棒が炉心か
ら引き出された時の炉心の軸方向出力分布に対応
するある基準値DA_refが、この第２のパラメータ
ーすなわち軸方向偏差DAについて定められる。

従つて、軸方向出力偏差の基準値は絶対値が非
常に小さい負の値になつている。

軸方向偏差DAのこの基準値の回りにある数値
範囲すなわち不感帯が設定される。不感帯の半幅
をBMとすると、不感帯の両端の値はそれぞれ、
〔DA_ref−BM〕、〔DA_ref＋BM〕となる。

第１図および第２図に信号式に示した炉心中の
制御棒群の位置についての他の信号は、次のこと
に留意して解釈すべきである。

(1) 二つの灰色の制御群棒Ｇ１，Ｇ２及び二つの
黒色の制御棒群Ｎ１，Ｎ２は、その挿入または
引き出しに関連して定められ、かつ信号の送り
出しをひき起こすある位置を有する。

(2) 各々の制御棒群Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１，Ｎ２の上
記位置は、正確に決められた位置としてではな
く、所定の限界の位置として決められる。

(3) 制御棒群Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１，Ｎ２のうち所定
の群の制御束間の偏差も勘案される。各制御棒
群の位置に対応する第１図および第２図に示し
た信号の意味は次の通りである。

pi：部分的挿入（例えば、Ｈ１piは制御棒群Ｎ
１が部分的に挿入される場合に発信される信
号である） pi＊：n′ピツチ以上炉心内部へ挿入（n′は所定
の整数） pe：部分的引き出し（すなわち、完全には挿
入されていないことを示す） pe＊：完全に挿入した位置からn′ピツチ以上の
引き出し ce：完全引き出し（例えば、Ｎ２ceは制御棒群
Ｎ２の制御束を炉心から完全に引き出す場合
に発信される信号である） ci：完全挿入 ci＊：部分的挿入。ｎ以下のピツチだけさらに
挿入することによつて完全挿入位置に達する
（ｎは所定の整数） ce＊：部分的挿入。ｎ以下のピツチの引き出し
によつて完全に引き出しになる Ｇ２−Ｇ１：Ｇ１とＧ２との間の挿入の程度の
差が付勢機構のn′ピツチ以下である場合に発
信される信号である（Ｎ２−Ｎ１およびＮ１
−Ｇ２も同様の意味の信号である） 四つの制御棒群Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１，Ｎ２の挿入
を制御するための挿入制御装置の論理演算素子
は、第１図の上部から順に、３個の比較器４ａ，
４ｂ，４ｃ，NOT素子５，10個のAND素子６ａ
〜６ｊ、６個のOR素子７ａ〜７ｆ、３個のAND
素子８ａ〜８ｃ、７個のAND素子９ａ〜９ｇ及
び４個のOR素子１０ａ〜１０ｄである。

軸方向出力偏差DAと基準値DA_refとの差は信
号３により示される。これによつて、DAが不感
帯内にある場合には軸方向偏差信号３ａが、DA
が不感帯下方にある場合には信号３ｂが、DAが
不感帯上方にある場合には信号３ｃがそれぞれ発
せられる。

第２図を参照すると、四つの制御棒群Ｇ１，Ｇ
２，Ｎ１，Ｎ２の引き出し制御装置は、３個の比
較器１４ａ〜１４ｃ、NOT素子１５、10個の
AND素子１６ａ〜１６ｊ、６個のOR素子１７ａ
〜１７ｆ、３個のAND素子１８ａ〜１８ｃ、７
個のAND素子１９ａ〜１９ｇ及び４個のOR素子
２０ａ〜２０ｄを有する。

次に、第１図及び第２図を参照して、原子炉の
操業に際して遭遇し得る種々の場合について考察
する。

制御棒制御の原則は、軸方向出力偏差の修正と
共にすみやかに出力を変化させることを目的とし
て、制御棒を使用し、その際に好ましくは制御棒
を炉心の上部に、すなわち浅目に挿入し、または
炉心の下部に、すなわち深目に挿入して軸方向出
力偏差を修正し、制御棒を主に炉心の中央部の方
に移動させて出力を変化させることにある。

実際に、よく知られているように、炉心の上部
または下部の方に制御棒を移動させることは、軸
方向偏差DAに大きく影響するが、出力変化には
あまり影響せず、炉心の中央部の方に制御棒を移
動させることは軸方向偏差DAにはあまり影響し
ないが、出力変化には大きく影響する。

原子炉の操業に際して、温度差ΔTと軸方向偏
差DAとが共にそれぞれの不感帯内にあるとする
と、第１図および第２図において制御棒の運動は
生じない。

実際に信号１は発生されず、ΔTが零より小さ
ければ信号２は引き出し信号として発生し、ΔT
が零より大きければ信号２は挿入信号として発生
する。

この場合、前述のように、DAが不感帯内にあ
るので軸方向偏差信号３ａが発生し、軸方向偏差
信号３ｂ，３ｃは発生しない。

いかなる動作形態においても、信号３ａは
ANDゲート９ａ，９ｃ，９ｅ，９ｇのうちの一
つまたはANDゲート１９ａ，１９ｃ，１９ｅ，
１９ｇのうちの一つの信号２に加わる信号をトリ
ガーできない。そのため全部の制御棒は運動しな
い。

温度差ΔTが不感帯内にあり、軸方向偏差DA
が不感帯外にある場合には信号２が発信される。
一方、第１図において、入力１に際して適用され
る信号１は発生しない。DAが（DA_ref−BM）よ
り小さいか、あるいはDAが（DA_ref＋BM）より
大きいかによつて、信号３ｂまたは信号３ｃが発
生する（第１図または第２図参照）。これによつ
て、既に部分的に挿入され、以後信号１によつて
さらに挿入（第１図）または引き出し（第２図）
の制御がなされる制御棒群はそのまま静止する。
ただし、制御棒群のうちの一つのみは移動を行
う。この一つは信号１には応答せず、信号２に応
答して、ΔTの符号に応じて挿入（第１図）また
は引き出し（第２図）がなされる。

三つの制御棒群Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１がこの順序で
すでに部分的に挿入されているものと想定する
と、制御棒群の挿入順序はＧ１，Ｇ２，Ｎ１，Ｎ
２であり、信号３ｂが発生し、軸方向偏差DAが
（DA_ref−BM）より小さいことが示されれば、制
御棒群Ｇ１はさらに挿入される。一方、信号３ｃ
が発生すれば、制御棒群Ｎ１がさらに挿入され
る。

ある場合には、最も下方に位置された制御棒群
すなわち最も深く挿入された制御棒群が、また別
の場合には最も上方に位置された制御棒群がそれ
ぞれ移動され、他の制御棒群は移動されない。

引き出しの場合にはこれと逆になる。

すべての場合において、挿入または引き出しに
おいて移動される制御棒群は、おそい速度で移動
し温度差ΔTの関数である移動速度は温度不感帯
内において遅くなる。

全移動距離が200〜300ピツチである加圧水型原
子炉の制御棒の場合、この速度を例えば１分間８
ピツチに固定しておくことができる。

従つて、本発明によれば、温度が不感帯に含ま
れていても、他の制御棒群の位置、温度差ΔTの
値及び移動方向の関数として、ある選定された制
御棒群の移動により不感帯DAが修正される。

温度差ΔTがその不感帯外にあるとすると、す
べての場合に、温度差ΔTの符号に従つて、原子
炉炉心内においてある数の制御棒群が挿入または
引き出し方向に移動する。

それと同時に、軸方向偏差が不感帯内にあり、
DA_refの値より大きい場合には、正の信号３ａが
発信され、制御棒組Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１は挿入方向
に運動することの是認信号を受け、その運動が行
われる。

この運動が軸方向偏差の増大をひき起こす場
合、軸方向偏差が不感帯外になることができる
（これについては後述する）。軸方向偏差はその反
対に、その基準値以下に減少することができる。

軸方向偏差が、その基準値より小さいが、軸方
向偏差の不感帯の下限（DA_ref−BM）より大き
くなると、信号３ａは負になり、制御棒群Ｎ１の
移動を是認している信号が除去される。このた
め、制御棒群Ｎ１はその位置に留まり、一方、制
御棒群Ｇ１，Ｇ２はさらに挿入される。

これにより、偶発的な現象のため軸方向偏差が
その不感帯外の、不感帯以下の値になつた場合を
除き、軸方向出力偏差の増大がひき起こされる。

この場合についても後に後述する。

軸方向偏差が不感帯内にあつて基準値DA_ref以
上であれば、信号３ａは正になる。次いで、制御
棒群Ｎ１の移動を是認する信号が再び出され、制
御棒群Ｎ１はさらに挿入される。

制御棒群Ｎ１の停止と再始動との次々の運動は
更に継続され得るため、制御棒群Ｎ１と他の制御
棒群との挿入距離の間の偏差は、軸方向偏差を修
正するように変更される。

３つの制御棒群Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１が挿入信号１
により挿入指令され、軸方向出力偏差がその不感
帯外になり、不感帯以下になると想定した場合、
制御棒群Ｎ２の挿入是認信号が送出され、この制
御棒群Ｎ２は、軸方向出力偏差を減少させるよう
に、炉心上部に挿入され始める。

制御棒群Ｇ１，Ｇ２を挿入し、制御棒群Ｎ１が
炉心上部に停止されている場合、軸方向出力偏差
が不感帯を離れてそれ以下になると、制御棒群Ｎ
１は停止させ、他のいずれの制御棒群も炉心上部
に存在しないようにし、制御棒群Ｇ１，Ｇ２は炉
心下部へと挿入し続けると、中性子束ΦBが減少
し、従つて軸方向出力偏差は再び不感帯に入る時
点まで増大する。これは既に説明した場合であ
る。

引出し信号１は送出された場合に、軸方向出力
偏差がその不感帯の上限以上であつたら、軸方向
出力偏差を制限するために、炉心の下方に位置さ
れた制御棒群を引出す。

全ての場合に、原子炉の制御に用いられる制御
棒群の間の挿入距離の差が変更される。

温度差ΔTが不感帯外において或る限度を超え
ていると、制御棒群の移動速度は、温度差ΔTが
不感帯内にある時よりも早くなる。

各制御棒群の制御は、同じ方向に作用する信号
１又は２により無関係に行われる。

次に、数時間に亘る負荷追値制御の場合に本発
明による操業方法を適用する例を、第３，４，５
図について説明する。この間の原子炉の出力推移
は第３図に示されている。

原子炉の公称出力から出発し、半時間内に公称
出力の15％に出力を減少させ、次に４時間のあい
だ公称出力の15％レベルを維持した後、半時間内
に公称出力に復帰させる。

第４図に、５時間の作動のあいだの軸方向出力
分布の推移を示し、第５図に、０％〜100％引出
しの間の制御棒群Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１，Ｎ２の位置
を示す。

軸方向出力偏差の変動は中心値（DA基準）の
±１％の範囲に保たれている。

最初の時点では、制御棒群Ｇ１を炉心部上方に
わずかの距離だけ挿入し、他の制御棒群Ｇ２，Ｎ
１，Ｎ２は完全に炉心から引き出されている。

出力を公称出力の15％に減少させるために、制
御棒群Ｇ１，Ｇ２を挿入し始める。これらの制御
棒群の挿入順序は次々の挿入を定める。

制御棒群Ｇ２の停止又は再始動により制御棒群
Ｇ１，Ｇ２の間に或る距離を保持する。軸方向出
力偏差に対するこの距離の効果は相補性であり、
軸方向出力偏差は基準値の回りにわずかに振動す
る。

しかし制御棒挿入の或る時点ｔ１において、軸
方向出力偏差は上限（AD基準＋１％）に到達
し、それにより新しい制御棒群が制御棒群Ｇ１，
Ｇ２，Ｎ１の同時作用により軸方向出力偏差を減
少させるように、炉心上部に挿入され始める。

同様に、時点ｔ２では新しい制御棒群が軸方向
出力偏差を再設定するために炉心上部に挿入され
る。

このように、本発明方法によれば、軸方向出力
偏差を、軸方向基準偏差の回りの±１％の範囲内
に保つことができる。

制御棒組Ｇ１を完全に挿入した後は、15％レベ
ルが時点ｔ３において達成されるまで、制御棒群
Ｇ２，Ｎ１，Ｎ２により、出力減少が確保され
る。

温度差ΔTはその時に不感域に入り、制御棒群
は、公称出力の15％に等しい一定の出力において
制御棒群を上行させる時点まで、挿入位置に停止
される。

一定出力において制御棒群を上行させる間、即
ち制御棒群Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１，Ｎ２の引出し運動
の間、温度差ΔTは正値であり、或る時は不感帯
内にあり、或る時は不感帯外にある。これらの２
つの場合において、軸方向出力偏差は、次々の停
止及び再始動により移動中の制御棒群間の距離を
調節することにより制御される。

同様に制御棒群の再下行即ち挿入の間は、温度
差ΔTは再び負値になつた後、ある時は不感帯よ
り下側になり、ある時は不感帯内になり、制御棒
群Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１，Ｎ２の停止と再始動による
制御棒群間の距離の調節を介して、不感帯内に軸
方向出力偏差を保つことができる。

なお、軸方向出力偏差がその不感帯内において
基準値以下になると、制御棒群挿入の際に最も上
方にある制御棒群（第５図の例では制御棒群Ｎ
２）が停止される。この制御棒群Ｎ２は、軸方向
出力偏差がその不感帯内において再び基準値以上
になつた時に再始動される。

公称出力の15％レベルの終時点で、Ｎ２，Ｎ
１，Ｇ２，Ｇ１の順序で制御棒群が上行され、即
ち引出される。

これらの制御棒群の上行中、軸方向出力偏差
は、同様に、その基準値及び不感帯についての軸
方向出力偏差の位置との関数としての制御棒群の
停止及び再始動により制御される。

しかし低出力レベルになつている間に制御棒群
を全体として上行させると、出力の回復について
の制御棒群全体の可能性が減少する。

しかし冷却水として用いられる加圧水のほう素
添加又は希釈系統を利用して、制御棒の充分な挿
入を確保すれば、低出力レベル（この例では公称
出力の15％）において、出力回復の可能性を総体
的に保持する選択も可能である。

実際に、軸方向出力偏差を調節するための本発
明方法によれば、エネルギー生産の必要に関連し
てその重要性が認識されている急速な出力の回復
に必要なだけ制御棒を充分挿入した位置に保つた
めに、ほう素添加−希釈装置を利用することがで
きる。

反対に、出力の部分的な回復を保つこと又はこ
の出力回復の可能性を全く保たないことを選択し
た場合には、低出力レベルの間にキセノン生成効
果の下に制御棒を上行させてもよい。

実際には、低出力レベルの最初の部分の間に制
御棒の最上行が必要になるのは、一定出力におい
てキセノンが生成されるためである。

制御棒群間の距離制御が可能なことにより、軸
方向出力偏差はいつも調節され、冷却材のほう素
添加及び希釈に依存する必要がなくなり、流出液
の再処理も少くて済む。

また本発明によれば、希釈がおそくなる燃料寿
命の終了時において負荷追値制御が可能になる。

本発明方法の主な利点は、原子炉中に存在する
キセノン量が安定されていない公称出力レベル又
はこれに近い出力レベルにある時を除いて、冷却
材のほう素添加又は希釈用の装置と拘わりなく、
軸方向出力偏差の調節が可能なことである。

キセノン生成により制御棒の上行が必要になる
低出力運転の際などに原子炉出力回復の可能性を
保つことを望むならば、出力回復に必要なだけの
挿入状態又はそれ以上の挿入状態に制御棒を保持
するために冷却材のほう素添加−希釈装置を使用
することができる。

これらの全ての場合に、本発明方法によれば、
全部の制御棒群中から選択された制御棒群の停止
及び再始動により軸方向出力偏差が調節される。

本発明方法によれば、この軸方向出力偏差の調
節は、長時間に亘る一定の出力レベルにおいて
も、急激な過渡現象の際にも行うことができる。

本発明方法は上述した特定の構成のみに限定さ
れず、その種々の変形を包含する。

上述した例では、２群の灰色の制御棒群Ｇ１，
Ｇ２と２群の黒色の制御棒群Ｎ１，Ｎ２との合計
４群の制御棒群を用いた操業方法について説明し
たが、制御棒群の数を変更し、例えば６群又は３
群の灰色の制御棒群と２群の黒色の制御棒群とし
た場合にも本発明方法を適用することができる。

また本発明は、温度偏差が不感帯外になつた時
送出される信号と操業パラメータの状態と拘りな
く送出される信号との２種の相異なる温度信号を
使用する場合に限定されず、それ以外の信号も、
また炉心温度と基準温度との差を表わす温度と同
次のΔT以外の操業パラメーターも同様に使用し
最後に、本発明方法は、原子炉炉心内において制
御棒群を移動させることにより原子炉の操業を制
御する全ての場合においても適用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は原子炉の４つの制御棒群の挿入を制御
する論理演算素子の略回路図、第２図は原子炉の
４つの制御棒群の引出しを制御する論理演算素子
の略回路図、第３図は負荷追値制御時の原子炉の
出力変動を示す線図、第４図は負荷追値制御時の
軸方向偏差の対応する変動を示す線図、第５図は
負荷追値制御時の４つの制御棒群の位置を示す線
図である。 符号の説明、Ｇ１，Ｇ２，Ｎ１，Ｎ２……制御
棒群、DA……軸方向偏差、ΔT……温度差（操
業パラメーター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タービン要求出力と原子炉炉心の実出力との
   差を表す制御パラメータΔTを求め、 第一不感帯、すなわち零値の両側に広がる所定
   の範囲に対する前記制御パラメータの位置を求
   め、 前記制御パラメータが前記第一不感帯外部に位
   置するときに、前記制御パラメータの正負の符号
   により定まる方向に、かつ前記制御パラメータの
   絶対値に比例する速度で、前記炉心内を所定の順
   序で制御棒群を移動させる原子炉制御方法におい
   て、 第二のパラメータとして、前記炉心内の軸方向
   出力分布を表す軸方向偏差DAを求め、 第二不感帯、すなわち前記軸方向偏差の基準値
   DA_refの両側に広がる所定の範囲BMに対する前
   記軸方向偏差の位置を求め、 前記制御パラメータが前記第一不感帯内部にあ
   り、かつ前記軸方向偏差が前記第二不感帯内部に
   ある場合には前記制御棒を静止させておき、 前記制御パラメータが前記第一不感帯内部にあ
   り、かつ前記軸方向偏差が前記第二不感帯外部に
   ある場合には、前記制御パラメータの符号と、前
   記第二不感帯に帯する前記軸方向偏差の位置との
   関数として一個の制御棒群を選定し、この選定し
   た制御棒群を、前記制御パラメータの符号により
   定まる方向に、かつ前記第一不感帯内部の前記制
   御パラメータの値に相当する速度で移動させ、 前記制御パラメータが前記第一不感帯外部にあ
   り、かつ前記軸方向偏差が前記第二不感帯内部に
   ある場合には、制御棒群を前記所定の順序で、か
   つ前記軸方向偏差のその基準値に対する位置に応
   じて移動させ、 前記制御パラメータが前記第一不感帯外部にあ
   り、かつ前記軸方向偏差が前記第二不感帯外部に
   ある場合には、少なくとも一個の制御棒群を選定
   し、前記炉心内における該制御棒群の位置と、前
   記第二不感帯に対する軸方向偏差の位置との関数
   として、該制御棒群を停止または移動させ、これ
   により軸方向偏差を前記第二不感帯（DA_ref−
   BM乃至DA_ref＋BMの範囲）内部に戻し、次い
   で該制御棒群を所定の通常の方法で制御する、 ことを特徴とする原子炉制御方法。 ２ 原子炉の制御パラメータを表す信号を形成
   し、前記信号を零と比較して該信号の正負の符号
   を求め、 前記制御パラメータがその不感帯の外部にある
   場合には、該制御パラメータの符号に従つて前記
   制御棒の挿入または引き出しを指示する二つの異
   なる信号を発信し、前記制御パラメータがその不
   感帯の内部にある場合には、前記制御棒の挿入ま
   たは引き出しのいずれか一方を指示する一つの信
   号を発信し、これらの信号は、軸方向出力偏差を
   表す信号及び制御棒群の位置を表す信号と同じく
   論理処理手段に送られ、該論理処理手段は前記制
   御棒群の移動の許容または禁止を指示する信号を
   発信する、 ことを特徴とする請求項１記載の原子炉制御方
   法。 ３ 少なくとも一つの制御棒群が耐反応度を
   700pcm以下に抑えられていることを特徴とする
   請求項１または２記載の原子炉制御方法。 ４ 耐反応度を減少させた二群すなわち灰色の二
   群及び高吸収性の二群すなわち黒色の二群の制御
   棒群を使用することを特徴とする請求項３記載の
   原子炉制御方法。