JPH0350235B2 - - Google Patents
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- JPH0350235B2 JPH0350235B2 JP57158548A JP15854882A JPH0350235B2 JP H0350235 B2 JPH0350235 B2 JP H0350235B2 JP 57158548 A JP57158548 A JP 57158548A JP 15854882 A JP15854882 A JP 15854882A JP H0350235 B2 JPH0350235 B2 JP H0350235B2
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- Japan
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- command signal
- reactor
- speed
- circuit
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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
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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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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、再循環ポンプによつて原子炉出力が
制御される沸騰水型原子炉の再循環ポンプ制御装
置に係り、特に再循環ポンプ駆動電源が瞬停した
とき、原子炉運転を保護するに好適な機能を備え
たものに関する。
制御される沸騰水型原子炉の再循環ポンプ制御装
置に係り、特に再循環ポンプ駆動電源が瞬停した
とき、原子炉運転を保護するに好適な機能を備え
たものに関する。
一般に、沸騰水型原子炉にあつては、冷却材の
炉心流量を再循環ポンプによつて制御することに
より、原子炉の出力制御が行われている。つまり
炉心には通常、冷却材の蒸気泡（以下ボイドと称
する）が発生されており、炉心流量を増加させる
とボイドが一時的に減少され、これによつて炉心
内の冷却材（減速材）が相対的に増える。このよ
うに冷却材の相対量が増えると、炉心における中
性子が減速され核反応が促進され、原子炉出力が
増大する。ある程度まで原子炉出力が増大すると
ボイドが増え、ボイドと冷却材と出力との相対関
係が釣合うところで出力が整定される。
炉心流量を再循環ポンプによつて制御することに
より、原子炉の出力制御が行われている。つまり
炉心には通常、冷却材の蒸気泡（以下ボイドと称
する）が発生されており、炉心流量を増加させる
とボイドが一時的に減少され、これによつて炉心
内の冷却材（減速材）が相対的に増える。このよ
うに冷却材の相対量が増えると、炉心における中
性子が減速され核反応が促進され、原子炉出力が
増大する。ある程度まで原子炉出力が増大すると
ボイドが増え、ボイドと冷却材と出力との相対関
係が釣合うところで出力が整定される。
ところが、逆に炉心流量が減少すると一時的に
ボイドが増加し、原子炉出力（中性子束）が降下
することがある。このように、炉心流量が比較的
短時間で増加，減少されると、それに応じたボイ
ドの減少幅，増加幅が大きくなり、そのために中
性子束（炉出力に相当する）の変動幅が異常に大
きくなつてしまうことがあり、これによつて原子
炉スクラムに至つてしまうということがあつた。
ボイドが増加し、原子炉出力（中性子束）が降下
することがある。このように、炉心流量が比較的
短時間で増加，減少されると、それに応じたボイ
ドの減少幅，増加幅が大きくなり、そのために中
性子束（炉出力に相当する）の変動幅が異常に大
きくなつてしまうことがあり、これによつて原子
炉スクラムに至つてしまうということがあつた。
例えば、第１図のグラフに示したように、ｔ＝
０において再循環ポンプ駆動電源に瞬停が発生す
ると、再循環ポンプおよび駆動モータの慣性が小
さいことから速度が急速に低下される。次に瞬停
が復帰されると最大速度上昇率にて速度が上昇さ
れるようになる。このポンプ速度に追従して炉心
流量が急速に減少増加されると、第１図に示した
ように中性子束は一旦下降するが、その反動で炉
心流量増加と共に急速に上昇される。中性子束上
昇が原子炉の中性子束高スクラム設定値（例えば
120％）に達すると、制御棒を急速に挿入するな
どの原子炉スクラムがなされる。スクラムすると
中性子束は、制御反応度がボイド反応度に打ち勝
つまで多少上昇を続けるが、スクラム反応度の効
果によつて急速に零出力まで降下される。
０において再循環ポンプ駆動電源に瞬停が発生す
ると、再循環ポンプおよび駆動モータの慣性が小
さいことから速度が急速に低下される。次に瞬停
が復帰されると最大速度上昇率にて速度が上昇さ
れるようになる。このポンプ速度に追従して炉心
流量が急速に減少増加されると、第１図に示した
ように中性子束は一旦下降するが、その反動で炉
心流量増加と共に急速に上昇される。中性子束上
昇が原子炉の中性子束高スクラム設定値（例えば
120％）に達すると、制御棒を急速に挿入するな
どの原子炉スクラムがなされる。スクラムすると
中性子束は、制御反応度がボイド反応度に打ち勝
つまで多少上昇を続けるが、スクラム反応度の効
果によつて急速に零出力まで降下される。
上記したように、瞬停などの如き再循環ポンプ
駆動電源の急激な電圧変動があると、原子炉がス
クラムされてしまうという虞れがあつた。
駆動電源の急激な電圧変動があると、原子炉がス
クラムされてしまうという虞れがあつた。
本発明の目的は、再循環ポンプ駆動電源の瞬停
などの如き、急激な電圧変動に起因する原子炉の
スクラムを防止させることができる再循環ポンプ
制御装置を提供することにある。
などの如き、急激な電圧変動に起因する原子炉の
スクラムを防止させることができる再循環ポンプ
制御装置を提供することにある。
本発明は、再循環ポンプ駆動電源の停電検出信
号によつて、再循環ポンプ減速指令信号を出力し
て減速させた後、所定時間経過後あるいは通常復
帰指令が入力されたとき、一定の上昇率によつて
原子炉出力目標値に応じた速度まで上昇させる復
帰速度指令信号を出力する瞬停速度制御回路を設
けて再循環ポンプ制御装置を構成することによ
り、瞬停などの如き急激な電圧変動に起因する原
子炉スクラムを防止させようとするものである。
号によつて、再循環ポンプ減速指令信号を出力し
て減速させた後、所定時間経過後あるいは通常復
帰指令が入力されたとき、一定の上昇率によつて
原子炉出力目標値に応じた速度まで上昇させる復
帰速度指令信号を出力する瞬停速度制御回路を設
けて再循環ポンプ制御装置を構成することによ
り、瞬停などの如き急激な電圧変動に起因する原
子炉スクラムを防止させようとするものである。
以下、本発明を図示実施例に基づいて説明す
る。
る。
第２図に本発明の適用された一実施例の、原子
炉および再循環ポンプ制御装置の、全体構成図が
示されている。第２図に示されたように、沸騰水
型原子炉は原子炉容器１と、この容器１の中心部
に配設された炉心２と、底部に設けられた複数の
再循環ポンプ３と、このポンプ３に係合された駆
動モータ４と、前記炉心２内に挿入可能に設けら
れた制御棒５と、この制御棒５の駆動装置６と、
炉心２の頭部に設けられた気水分離器７と、容器
１の頂部空塔部に設けられたドライヤ８とから形
成されている。原子炉容器１内には所定のレベル
まで、冷却材９が流出されるようになつており、
この冷却材は炉心２によつて加熱・蒸気化され、
気水分離器７とドライヤ８を通して主蒸気ライン
１０へ送出されるようになつている。また、炉心
２周囲の冷却材は、再循環ポンプ３によつて図示
矢印１１のように炉心２内へ流入されるようにな
つている。
炉および再循環ポンプ制御装置の、全体構成図が
示されている。第２図に示されたように、沸騰水
型原子炉は原子炉容器１と、この容器１の中心部
に配設された炉心２と、底部に設けられた複数の
再循環ポンプ３と、このポンプ３に係合された駆
動モータ４と、前記炉心２内に挿入可能に設けら
れた制御棒５と、この制御棒５の駆動装置６と、
炉心２の頭部に設けられた気水分離器７と、容器
１の頂部空塔部に設けられたドライヤ８とから形
成されている。原子炉容器１内には所定のレベル
まで、冷却材９が流出されるようになつており、
この冷却材は炉心２によつて加熱・蒸気化され、
気水分離器７とドライヤ８を通して主蒸気ライン
１０へ送出されるようになつている。また、炉心
２周囲の冷却材は、再循環ポンプ３によつて図示
矢印１１のように炉心２内へ流入されるようにな
つている。
前記駆動モータ４はモータ制御装置１２に接続
されており、このモータ制御装置１２は静止型の
周波数可変電源装置から形成され、速度指令回路
１３から入力される速度指令信号SNに応じた周
波数の、モータ駆動電力を出力するようになつて
いる。また、モータ制御装置１２の電源入力端１
４に低電圧検出器１５が接続され、この検出器１
５の検出信号VLは速度指令回路１３に入力され
ている。この速度指令回路１３のブロツク構成
が、第３図に示されている。
されており、このモータ制御装置１２は静止型の
周波数可変電源装置から形成され、速度指令回路
１３から入力される速度指令信号SNに応じた周
波数の、モータ駆動電力を出力するようになつて
いる。また、モータ制御装置１２の電源入力端１
４に低電圧検出器１５が接続され、この検出器１
５の検出信号VLは速度指令回路１３に入力され
ている。この速度指令回路１３のブロツク構成
が、第３図に示されている。
第３図に示されたように、原子炉の出力目標値
POと出力検査値PAとの出力偏差ΔPが、減算器に
２１によつて演算され、信号保持回路２２を介し
て通常速度指令回路２３に入力されるようになつ
ている。この通常速度指令回路２３からは、前記
出力偏差ΔPを“０”にするために要する再循環
ポンプ２の速度指令信号SNAが形成され、低値通
過ゲート回路２４に出力されるようになつてい
る。一方、瞬停速度指令回路は、速度上昇率制限
器２９と、それぞれゲート２７，２８を介して速
度上昇率制限器２９に接続された減速速度設定器
２５、復帰速度設定器２６、とから形成されてい
る。速度上昇率制限器２９は、入力される減速指
令信号SLや復帰速度指令信号SHの信号が増大され
たとき、その上昇率を一定値に制限するように形
成されており、逆に減少するときは制限しないよ
うに形成されている。この速度上昇率制限器２９
の速度指令信号SNBは前記低値通過ゲート回路２
４に入力されており、前述の速度指令信号SNAと
のいずれか低い値の速度指令信号が速度指令SN
として、モータ制御装置１２に出力されるように
なつている。
POと出力検査値PAとの出力偏差ΔPが、減算器に
２１によつて演算され、信号保持回路２２を介し
て通常速度指令回路２３に入力されるようになつ
ている。この通常速度指令回路２３からは、前記
出力偏差ΔPを“０”にするために要する再循環
ポンプ２の速度指令信号SNAが形成され、低値通
過ゲート回路２４に出力されるようになつてい
る。一方、瞬停速度指令回路は、速度上昇率制限
器２９と、それぞれゲート２７，２８を介して速
度上昇率制限器２９に接続された減速速度設定器
２５、復帰速度設定器２６、とから形成されてい
る。速度上昇率制限器２９は、入力される減速指
令信号SLや復帰速度指令信号SHの信号が増大され
たとき、その上昇率を一定値に制限するように形
成されており、逆に減少するときは制限しないよ
うに形成されている。この速度上昇率制限器２９
の速度指令信号SNBは前記低値通過ゲート回路２
４に入力されており、前述の速度指令信号SNAと
のいずれか低い値の速度指令信号が速度指令SN
として、モータ制御装置１２に出力されるように
なつている。
また、低電圧検出器１５から出力される低電圧
の検出信号VL（論理信号）は、信号保持回路３０
に入力されて保持されるようになつており、検出
信号VLが保持されている間は、ゲート２７は
「開」、ゲート２８は「閉」となるように、また、
復帰信号Ｒによつて信号保持回路３０がリセツト
されたときは、ゲート２７は「閉」、ゲート２８
は「開」となるように形成されている。なお、低
電圧検出器１５に信号自己保持回路が設けられて
いる場合には、この信号保持回路３０は不要とな
る。
の検出信号VL（論理信号）は、信号保持回路３０
に入力されて保持されるようになつており、検出
信号VLが保持されている間は、ゲート２７は
「開」、ゲート２８は「閉」となるように、また、
復帰信号Ｒによつて信号保持回路３０がリセツト
されたときは、ゲート２７は「閉」、ゲート２８
は「開」となるように形成されている。なお、低
電圧検出器１５に信号自己保持回路が設けられて
いる場合には、この信号保持回路３０は不要とな
る。
さらに、前記速度指令信号SNAとSNBは比較器３
２に入力されており、この比較器３２はSNA＞SNB
になつたとき、前記信号保持回路２２に信号を出
力するようになつている。この信号が入力される
と、信号保持回路２２はそのときの出力偏差ΔP
を保持して出力するようになつている。この保持
は次にSNA＜SNBに変化したとき解除されるように
なつている。
２に入力されており、この比較器３２はSNA＞SNB
になつたとき、前記信号保持回路２２に信号を出
力するようになつている。この信号が入力される
と、信号保持回路２２はそのときの出力偏差ΔP
を保持して出力するようになつている。この保持
は次にSNA＜SNBに変化したとき解除されるように
なつている。
このように構成された実施例の動作について、
第４図に示された動作のフローチャートを参照し
ながら以下に説明する。
第４図に示された動作のフローチャートを参照し
ながら以下に説明する。
通常の状態においては、出力目標値POと出力
検出値PAとの偏差に応じた速度指令信号SNA（例
えば100％の回転速度指令）が、速度指令信号SN
として出力され、これに基づいてモータ制御装置
１２から出力される周波数の電力によつて、再循
環ポンプ３を駆動し、炉心流量を制御している。
検出値PAとの偏差に応じた速度指令信号SNA（例
えば100％の回転速度指令）が、速度指令信号SN
として出力され、これに基づいてモータ制御装置
１２から出力される周波数の電力によつて、再循
環ポンプ３を駆動し、炉心流量を制御している。
瞬停などによる再循環ポンプ３駆動電源の電圧
低下が、低電圧検出器１５によつて検出される
（第４図ステツプ41）と、これによりステツプ42
において、ゲート２８が「閉」、ゲート２７が
「開」され、速度上昇率制限器２９に入力される
信号は、復帰速度指令信号SH（例えば105％に設定
されている。）から、減速指令信号SL（例えば40％
に設定されている。）に切換えられ、この制限器
２９からは速度指令信号SNBとして、何ら変化率
の制限されないSLが出力される。このSLは、通常
の速度指令信号SNAに比して十分低い値であるこ
とから、低値通過ゲート回路２４からはSNAに変
えて、減速指令信号SLが速度指令信号SNとして
出力される。これと同時に、ステツプ43におい
て、比較器３２が動作して、信号保持回路２２の
出力偏差ΔPがそのときの値に固定される。
低下が、低電圧検出器１５によつて検出される
（第４図ステツプ41）と、これによりステツプ42
において、ゲート２８が「閉」、ゲート２７が
「開」され、速度上昇率制限器２９に入力される
信号は、復帰速度指令信号SH（例えば105％に設定
されている。）から、減速指令信号SL（例えば40％
に設定されている。）に切換えられ、この制限器
２９からは速度指令信号SNBとして、何ら変化率
の制限されないSLが出力される。このSLは、通常
の速度指令信号SNAに比して十分低い値であるこ
とから、低値通過ゲート回路２４からはSNAに変
えて、減速指令信号SLが速度指令信号SNとして
出力される。これと同時に、ステツプ43におい
て、比較器３２が動作して、信号保持回路２２の
出力偏差ΔPがそのときの値に固定される。
これによつて、第５図に示されたように、再循
環ポンプ３の速度は瞬停と同時に、ポンプ系の時
定数（例えば0.7秒）に応じて一旦急激に減速さ
れるが、瞬停が回復されると、前記減速指令信号
SLに基づいた減速速度の一定値に制御され、これ
に応じて炉心流量も一定な低流量に制御される。
従つて、炉心流量の変動幅が小さいことから、中
性子束の変化幅も第５図に示されたように抑制さ
れたものとなる。
環ポンプ３の速度は瞬停と同時に、ポンプ系の時
定数（例えば0.7秒）に応じて一旦急激に減速さ
れるが、瞬停が回復されると、前記減速指令信号
SLに基づいた減速速度の一定値に制御され、これ
に応じて炉心流量も一定な低流量に制御される。
従つて、炉心流量の変動幅が小さいことから、中
性子束の変化幅も第５図に示されたように抑制さ
れたものとなる。
このようにして、中性子束の変化が安定した状
態になつたとき（５分程度で整定される。）、所定
時間経過後、あるいは運転員の指示による復帰指
令が与えられると（ステツプ44）、ゲート２７，
２８の「開」「閉」が切換えられ、速度上昇率制
限器２９の入力は、減速指令信号SLから復帰速度
指令SHに変わる。この変化は速度が上昇される方
向であることから、その上昇率が一定率（例えば
10％／分）にて制限された速度指令信号SNB、例
えば40％から105％に上昇される信号が出力され
る（ステツプ45）。これによつて、第５図に示さ
れたように、再循環ポンプ３のポンプ速度が徐々
に増速され、それに応じて炉心流量および中性子
束も安定して上昇される。
態になつたとき（５分程度で整定される。）、所定
時間経過後、あるいは運転員の指示による復帰指
令が与えられると（ステツプ44）、ゲート２７，
２８の「開」「閉」が切換えられ、速度上昇率制
限器２９の入力は、減速指令信号SLから復帰速度
指令SHに変わる。この変化は速度が上昇される方
向であることから、その上昇率が一定率（例えば
10％／分）にて制限された速度指令信号SNB、例
えば40％から105％に上昇される信号が出力され
る（ステツプ45）。これによつて、第５図に示さ
れたように、再循環ポンプ３のポンプ速度が徐々
に増速され、それに応じて炉心流量および中性子
束も安定して上昇される。
次第にSNBが上昇されSNA以上に達すると、低値
通過ゲート回路２４から出力される速度指令信号
SNはSNAに切換えられ、これと同時に信号保持回
路２２の固定が解除され（ステツプ46）、以後は
通常の速度指令回路２３によつて再循環ポンプ３
が制御されるようになる（ステツプ47）。
通過ゲート回路２４から出力される速度指令信号
SNはSNAに切換えられ、これと同時に信号保持回
路２２の固定が解除され（ステツプ46）、以後は
通常の速度指令回路２３によつて再循環ポンプ３
が制御されるようになる（ステツプ47）。
従つて、上記実施例によれば、瞬停などの如き
電源電圧変動に起因する炉心流量の変動幅を、効
果的に抑制することができることから、中性子束
の異常上昇を抑制することができ、これによつて
中性子束高スクラムを防止させることができ、不
必要な原子炉スクラムを防止させることができ、
不必要な原子炉スクラムが低減され、稼動率が向
上されるという効果がある。
電源電圧変動に起因する炉心流量の変動幅を、効
果的に抑制することができることから、中性子束
の異常上昇を抑制することができ、これによつて
中性子束高スクラムを防止させることができ、不
必要な原子炉スクラムを防止させることができ、
不必要な原子炉スクラムが低減され、稼動率が向
上されるという効果がある。
なお、上記実施例において、出力偏差ΔPを固
定したのは、瞬停速度指令による制御中当然に出
力検出値PAＧが大幅に低下されているので、通
常速度指令にのる制御に切換えたとき、異常に大
きなΔPが入力される虞れがあるからである。し
かし、復帰過程における上昇率を原子炉出力応答
に十分対応させたものとすれば、必らずしも固定
する必要はない。
定したのは、瞬停速度指令による制御中当然に出
力検出値PAＧが大幅に低下されているので、通
常速度指令にのる制御に切換えたとき、異常に大
きなΔPが入力される虞れがあるからである。し
かし、復帰過程における上昇率を原子炉出力応答
に十分対応させたものとすれば、必らずしも固定
する必要はない。
また、本発明は上記実施例に限られるものでは
なく、マイクロプロセツサ等を適用して同一のも
のを構成することは容易に可能である。
なく、マイクロプロセツサ等を適用して同一のも
のを構成することは容易に可能である。
以上説明したように、本発明によれば、再循環
ポンプ駆動電源の瞬停などの如き、急激な電圧変
動に起因する原子炉のスクラムを防止させること
ができ、稼働率を向上させることができるという
効果がある。
ポンプ駆動電源の瞬停などの如き、急激な電圧変
動に起因する原子炉のスクラムを防止させること
ができ、稼働率を向上させることができるという
効果がある。
第１図は従来例の瞬停に伴う再循環ポンプ速
度、炉心流量および中性子束の各変化を示す線
図、第２図は本発明の適用された一実施例の全体
構成図、第３図は第２図図示実施例の要部制御ブ
ロツク図、第４図は動作を説明するフローチヤー
ト、第５図は実施例の瞬停に伴う再循環ポンプ速
度、炉心流量および中性子束の各変化を示す線図
である。 ３……再循環ポンプ、４……駆動モータ、１２
……モータ制御装置、１３……速度指令装置、１
５……低電圧検出器、２３……通常速度指令回
路、２４……低値通過ゲート、２５……減速速度
設定器、２６……復帰速度設定器、２７，２８…
…ゲート、２９……速度上昇率制限器、３０……
信号保持回路、３１……NOT回路、３２……比
較器。
度、炉心流量および中性子束の各変化を示す線
図、第２図は本発明の適用された一実施例の全体
構成図、第３図は第２図図示実施例の要部制御ブ
ロツク図、第４図は動作を説明するフローチヤー
ト、第５図は実施例の瞬停に伴う再循環ポンプ速
度、炉心流量および中性子束の各変化を示す線図
である。 ３……再循環ポンプ、４……駆動モータ、１２
……モータ制御装置、１３……速度指令装置、１
５……低電圧検出器、２３……通常速度指令回
路、２４……低値通過ゲート、２５……減速速度
設定器、２６……復帰速度設定器、２７，２８…
…ゲート、２９……速度上昇率制限器、３０……
信号保持回路、３１……NOT回路、３２……比
較器。
Claims (1)
- １ 原子炉の出力目標値と出力検出値の偏差に応
じて、冷却材の再循環ポンプの速度指令信号を出
力する通常速度指令回路と；前記再循環ポンプ駆
動電源の低電圧検出信号が入力されることにより
設定された減速指令信号を出力し、所定時間経過
後または与えられる通常復帰指令により該減速指
令信号を所定率で上昇させた復帰速度指令信号を
出力する瞬停速度指令回路と；該瞬停速度指令回
路と前記通常速度指令回路の出力信号を比較し低
い値の速度指令信号を出力する低値通過ゲート回
路と；から成る速度指令装置を備えて構成された
ことを特徴とする原子炉再循環ポンプ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57158548A JPS5946896A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 原子炉再循環ポンプ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57158548A JPS5946896A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 原子炉再循環ポンプ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5946896A JPS5946896A (ja) | 1984-03-16 |
| JPH0350235B2 true JPH0350235B2 (ja) | 1991-08-01 |
Family
ID=15674110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57158548A Granted JPS5946896A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 原子炉再循環ポンプ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946896A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100783798B1 (ko) | 2007-08-16 | 2007-12-07 | (주)삼원테크 | 저장탱크 |
-
1982
- 1982-09-10 JP JP57158548A patent/JPS5946896A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5946896A (ja) | 1984-03-16 |
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