JPH0374355B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子炉の動作パラメータを表示する
システムに関し、特定すると、炉心出力分布に影
響を及ぼす種々のパラメータ間の相互作用を示す
ような態様で信号プラント操作者に制限規準に対
する限界を表示する表示システムに関する。

原子炉の炉心内における炉心出力レベルおよび
出力分布の監視は、熱発生に関する利用可能な制
限規準を越えるのを防ぐようになされる。これら
の出力ピークまたは直線的ヒートレート限界は、
出力分布に影響を及ぼすパラメータ（調節棒位置
および軸方向出力整形棒位置のような）に対する
予め計算された限界や、出力分布を指示するパラ
メータ（軸方向出力不平衛のような）に対する予
め計算された限界を監視することにより、あるい
は、実際のピークを規則的に直接測定し、それを
予め計算されたピーク限界と比較することにより
保護される。現在の監視システムは、数個のパネ
ルメータや出力プリントアウトから監視されるべ
き情報を収集することを必要とする。この情報収
集は、時には、パラメータが許容限界外にあるこ
とを指示する数種のコンピユータアラームにより
ある程度まで自動化される。しかしながら、この
手法では、種々の被監視パラメータ間の相互作用
に関する情報が提供されないし、パラメータ限界
を越えるとき取り得べき修正作用が必ずしも明ら
かにされていない。

上述の理由で、炉心内の出力分布に影響する
種々のパラメータ間の相互作用および制限動作規
準に対する余裕を示す表示システムを開発するこ
とが望ましくなつた。

本発明は、データを、炉心の状態をプラント操
作者に示すように表示できる形式に統合すること
により、従来技術に関する上述の問題ならびにそ
の他の問題を解決するものである。この解決は、
出力ピークデータを指示するデータ信号を供給す
る炉心内監視システムを利用することにより遂行
され、そしてこの出力ピークデータは相対出力密
度全負荷出力に対して相対的に変換され、続いて
制限規準と比較される。ついで、現在の動作状態
における余裕が、ゼロ余裕線を調節するため、規
準の余裕と比較される。ついで、現在の動作状態
と調節されたゼロ余裕線、制限規準に対する相対
動作余裕を提供するように表示される。このよう
にして、得られた表示は、炉心出力分布に及ぼす
種々のパラメータと、これらパラメータが制限規
準に対する余裕に及ぼす影響との間の相互作用を
示す。（操作者は、第３図に示される表示装置上
におけるカーソルの位置およびカーソルが推奨領
域、許容領域または制限領域のいずれにあるかに
注目することによりこれを知ることができる。）
これらの制限規準に関して実際に違反が起こつて
いる場合、この表示装置は、プラント操作者に修
正動作を明らかにする。（なお、ここにおいて言
及される余裕は、第３図上においてカーソル位置
と余裕線Ａとの間の距離で表される。） さらに詳述すると、本発明によると、原子炉動
作を担当する操作者に簡単な可視表示装置が提供
される。操作者に提示されるスクリーン上には、
推奨動作領域、許容動作領域および制限動作領域
が明瞭に画定される。包含される原子炉の動作状
態は、スクリーン上に表示されるカーソルの位置
として限定される。カーソルが、表示装置上に示
される許容領域（過渡的動作期間中）に、そして
好ましくは推奨動作領域（定常動作状態中）に留
まる限り、操作者は動作を行なうことを要しな
い。

しかしながら、原子炉の動作状態が変われば、
カーソルは、新しい動作状態を反映するようにス
クリーン上で移動することになる。そして、カー
ソルが制限領域中に移動することもあり得る。こ
の状態が起こつた場合、操作者の仕事は、単にカ
ーソルを所望の方向に動かすに必要な動作を取る
ことだけである。カーソルを垂直に動かすために
は、操作者は軸方向出力整形棒（APSR）位置を
変える。カーソルを水平方向に動かすためには、
操作者は調整棒位置を変える。この装置による
と、操作者は、変化を生じさせるに際して数種の
パラメータを考慮しなければならないという負担
から解放され、適正な修正動作をより容易に取る
ことができる。

以下、図面を参照して本発明を好ましい具体例
について説明する。図面に例示されるものは、本
発明の好ましい具体例を説明する目的のものであ
り、本発明を限定することを企画するものではな
い。

第１図を参照すると、本発明により使用される
全システム１０が例示されている。システム１０
は、炉心１４を包含する原子炉容器１２、出力ピ
ーク限界表示システム１６および可視表示装置１
８より成る。複数の制御棒２０が炉心１４内に受
容されており、炉心内に起こる反応を調節してい
る。各制御棒２０の位置は、反応度調節棒（RI）
位置および軸方向出力整形棒（ASPR）位置を指
示する出力を生ずる位置指示器２２により監視さ
れる。これらの位置出力は、出力ピーク限界表示
システム１６に対する別個の入力を形成する。一
列の検出器２４が炉心１４内に設けられていて、
その中の出力状態を監視する。検出器２４の出力
は、圧力バウンダリーを介して炉心１４から取り
出され、出力ピーク限界表示システム１６への入
力を形成する。炉心１４外の中性子束を測定する
ため心外検出器２６が設けられてあり、そして該
検出器２６の出力は、出力ピーク限界表示システ
ム１６に対する他の入力を形成している。

次に第２図を参照すると、出力ピーク限界表示
システム１６が略示されている。各炉心内検出器
２４により発生される信号は、調節回路３０によ
りフアクタ（Ｙ）によつて調節され、炉心１４内
の他のすべての領域において発生される出力に関
する特定の検出器領域における出力を表わす信号
を発生する。かくして、調節回路３０の出力は、
炉心１４内における相対出力密度（RPD）所与
の検出器の近傍における出力対炉心の残部におい
て発生される出力の比、を表わす。以上の測定が
行なわれている間、心外検出器２６により発生さ
れる信号は、調節回路３２により調節され、炉心
１４が発生しつゝある定格出力率（FOP）最大
定格出力における炉心の定格出力に対する発生さ
れつつある出力の比を表わす信号を発生する。乗
算器３４は、この後者の信号に調節回路３０によ
り発生される信号すなわち炉心１４内の相対出力
密度を表わす信号を掛け、炉心の出力ピークを表
わす信号を生ずる。この後者の信号は、調節回路
３６により調節され、システムの測定および観察
エラーを補償し、炉心の調節された出力ピークを
生ずる。分割器３８は、調節された出力ピークを
制限規準により分割し、得られたものを単位量か
ら引く。分割器３８から得られた出力は、ピーク
余裕と称され、調節された出力ピークと制限規準
間の相対的差を示す。以上は、各炉心内検出器２
４に対して繰り返えされ、得られたピーク余裕
は、コンパレータ４０により比較され、炉心１４
に対する最小余裕を決定する。

基本の予め計算された最小余裕は、関数発生器
４２により、測定された炉心状態から決定され
る。関数発生器４２に対する入力は、炉心が発生
している定格出力率（FOP）を表わす信号、積
分器４４およびスケーリング回路４６により定格
出力率（FOP）から計算される燃焼度、および
定格出力率（FOP）の時間変動態様から他の関
数発生器４８により計算されるキセノン濃度を含
む。

コンパレータ４０により発生される上述の最小
限界は、分割器５０により基本の予め計算された
最小余裕により分割される。しかして、該分割器
は、基本の予め計算された最小余裕により最小余
裕を分割し、キセノン濃度や燃焼度等に起因する
差のため制限ピーク余裕に必要とされる調節量を
表わす出力信号を発生する。この出力信号は、ア
ナログ形式であり、アナログ−デイジタルコンバ
ータ５２によりデイジタル形式に変換され、そし
て得られたデイジタル信号は、メモリ５４内に包
含される制限余裕線ピクセルセツト（第３図の制
限余裕線（または単に制限線と記す）Ａを形成す
るのに必要な１組のピクセルセル）に対するアド
レスとして使用される。メモリ５４に対する他の
入力は、アナログ−デイジタルコンバータ５６に
よりデイジタル形式に変換された定格出力率
（FOP）を表わす信号である。この入力も、制限
線ピクセルセツトをアドレスするのに使用され
る。メモリ５４に対する残りの入力は、発振器５
８および複数のカウンタ６０，６２により発生さ
れるが、前者のカウンタは、１走査線当りのピク
セル画素の数を定め、後者のカウンタはフレーム
当りの走査線の数を定める。

可視表示１８は、制限余裕線を限定するピクセ
ル、および位置指示器２２により決定される反応
度調節棒（RI）位置および軸方向出力整形棒
（ASPR）位置から誘導される。制限限界線を限
定するピクセルは、定格出力率（FOP）および
必要とされるキセノン濃度および燃焼度調節を表
わすデイジタル信号とともに、発振器５８および
カウンタ６０，６２により発生されるピクセル数
および線数によりアドレスされるメモリ５４から
引き出される。このように、得られた余裕線Ａ
は、複数の動作パラメータを表す信号の組合せに
より発生される。

次に第３図を参照すると、可視表示装置１８上
に示される代表的なグラフが例示されている。こ
のグラフには、軸方向出力整形棒位置が調整棒位
置に対してプロツトされている。すなわち、全表
示は、これら２つのパラメータのプロツトにより
形成されている。これらの両測定値は、位置指示
器２２から得られる。制限線は線「Ａ」として示
されており、グラフを許容動作領域と制限動作領
域に分割している。許容動作領域は、さらに推奨
動作領域が分割される。全許容領域は過渡的状態
にあるときに利用でき、推奨動作領域は定常状態
にあるときに利用できる。グラフ上において炉心
の現在の動作状態をプラント操作者に指示するた
めにカーソルが利用される。

以上の説明から、炉心の動作状態の変化によつ
て制限線およびカーソルの接近が生じた場合、プ
ラント操作者は、どのような修正作用が採られね
ばならないかを表示装置から容易に知ることがで
きることは明らかである。かくして、操作者は、
軸方向出力整形棒または調整棒のいずれかを動か
すことになる。表示装置１８は、カーソルを許容
動作領域に戻すために、どの棒が動かされるべき
か、および棒がどの方向に動かされるべきかを明
瞭に示す。表示装置は、潜在的問題を修正するた
めに採られるべき作用に関していかなる混乱をも
取り除いている。

本可視表示装置は、修正作用を必要とする炉心
の変化および採られるべき作用をプラント操作者
に直ちに警告することに加えて、下記パラメータ
が表示装置に考慮されて示されているから、これ
らパラメータに対する別個の技術的仕様要件の必
要性を除去するものである。

ａ調整棒対出力レベル ｂ動作不平衛エンベロープ ｃ四分区間出力傾斜 ｄ軸線方向出力整形棒対出力レベル このようにして、プラント操作者が３種の別個
のグラフを顧慮し四分区間出力傾斜を計算する必
要性は、この可視表示装置により排除され、操作
者は、どのような重要な炉心変化にも迅速に応ず
ることができる。

以上の説明から、技術に精通したものには本発
明の種々の変化、改良を思い付くことができよ
う。

この種の変化、改良も本発明の技術思想内にあ
ることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により使用される全システムの
概略図、第２図は第１図の全システムの出力ピー
ク余裕表示部により利用される回路の電気回路
図、第３図は炉心動作パラメータに関する制限線
および炉心許容動作を示す軸方向出力整形棒位置
対調整棒位置のグラフである。 １０：全システム、１２：原子炉容器、１４：
炉心、１６：出力ピーク限界表示システム、１
８：可視表示装置、３０，３２，３６：調整回
路、３４：乗算器、３８：分割器、４０：コンパ
レータ、４２，４８：関数発生器、４４：積分
器、４６：スケーリング回路、５０：分割器、５
２，５６：アナログ−デイジタルコンバータ、５
４：メモリ、５８：発振器、６０，６２……カウ
ンタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉内の動作状態を監視するための装置で
   あつて、軸方向出力整形棒および調節制御棒の位
   置を含む原子炉内の複数の動作パラメータを測定
   するための手段と、原子炉内に出力ピーク状態が
   存在する前に前記動作パラメータから動作限界を
   決定するための手段と、許容領域、制限領域およ
   び前記許容量域内の推奨動作領域を有する前記軸
   方向出力整形棒位置対前記調整制御棒位置のグラ
   フとして、原子炉内における動作状態の連続的監
   視を可能にする可視表示装置より成る、前記動作
   限界を表示するための手段と、前記グラフ上に位
   置づけられ、原子炉の現在の動作状態を指示する
   ためのカーソル手段とを備え、操作者が、該カー
   ソルの前記推奨動作領域からの移動に基づいて修
   正動作の必要性を観察し、前記許容領域内におけ
   る修正の過渡的動作を取ることを可能にすること
   を特徴とする原子炉内動作状態監視装置。 ２ 原子炉により発生されつつある出力量を測定
   する手段を備えており、該出力量が、原子炉の出
   力の変化に応答して前記動作限界を調節するため
   前記の決定手段により利用される特許請求の範囲
   第１項記載の監視装置。 ３ 前記可視表示装置上に前記動作限界を可視的
   に画定するのに利用される１組のピクセルを記録
   するためのメモリ手段を備える特許請求の範囲第
   １項記載の監視装置。