JPH06258486A - 原子炉内中性子束監視装置 - Google Patents
原子炉内中性子束監視装置Info
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- JPH06258486A JPH06258486A JP5048084A JP4808493A JPH06258486A JP H06258486 A JPH06258486 A JP H06258486A JP 5048084 A JP5048084 A JP 5048084A JP 4808493 A JP4808493 A JP 4808493A JP H06258486 A JPH06258486 A JP H06258486A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 原子炉炉心の中性子束の同位相および逆位相
の振動モードにおける中性子束量の異常を検出する原子
炉内中性子束監視装置を提供する。 【構成】 炉心内部に分散設置された複数の局所出力領
域モニタ検出器２と、各グループの局所出力検出器２の
出力平均値が炉心全体の平均出力を示すように局所出力
領域検出器２を複数のグループに分割する分割回路３
と、局所出力領域モニタ検出器２の出力信号を各グルー
プ毎に平均する平均値算出回路６と、各グループ毎の分
散値を求める分散値計算回路７と、正常に動作する局所
出力領域モニタ検出器２の数をカウントするカウント回
路２１と、基準値を記憶させておく基準値記憶回路８
と、平均値と分散値と正常に動作する局所出力領域モニ
タ検出器の個数を基準値と比較し、原子炉保護系へ信号
を出力する比較検出回路９とを設けた。
の振動モードにおける中性子束量の異常を検出する原子
炉内中性子束監視装置を提供する。 【構成】 炉心内部に分散設置された複数の局所出力領
域モニタ検出器２と、各グループの局所出力検出器２の
出力平均値が炉心全体の平均出力を示すように局所出力
領域検出器２を複数のグループに分割する分割回路３
と、局所出力領域モニタ検出器２の出力信号を各グルー
プ毎に平均する平均値算出回路６と、各グループ毎の分
散値を求める分散値計算回路７と、正常に動作する局所
出力領域モニタ検出器２の数をカウントするカウント回
路２１と、基準値を記憶させておく基準値記憶回路８
と、平均値と分散値と正常に動作する局所出力領域モニ
タ検出器の個数を基準値と比較し、原子炉保護系へ信号
を出力する比較検出回路９とを設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は沸騰水型原子炉の炉内中
性子束の異常変化を監視する原子炉内中性子束監視装置
に係り、特に局所的に逆位相で振動する中性子束を監視
して、局所的に生じる燃料の異常を検出できるようにし
た原子炉内中性子監視装置に関する。
性子束の異常変化を監視する原子炉内中性子束監視装置
に係り、特に局所的に逆位相で振動する中性子束を監視
して、局所的に生じる燃料の異常を検出できるようにし
た原子炉内中性子監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に沸騰水型原子炉では、燃料破損や
核暴走の事故防止のため、炉内中性子束の異常な変化を
検知し、警報信号や原子炉スクラム信号を発生するよう
な中性子束監視装置を設けている。
核暴走の事故防止のため、炉内中性子束の異常な変化を
検知し、警報信号や原子炉スクラム信号を発生するよう
な中性子束監視装置を設けている。
【０００３】例えば、出力運転時には、平均出力領域モ
ニタ（以下ＡＰＲＭという）が備えられている。このＡ
ＰＲＭは複数のチャンネルからなり、各チャンネルは図
４に示すように、炉心内各所に複数分散設置した局所出
力領域モニタ（以下ＬＰＲＭという）検出器３１から、
その出力信号Ｓｏ1 ・・・Ｓｏn を全て１つの平均値計
算回路３２に入力し、単純平均による平均値信号Ｓａ
は、 ただし ｎ：１チャンネルのＬＰＲＭ信号の個数 Ｋ：較正係数 の式で求められている。
ニタ（以下ＡＰＲＭという）が備えられている。このＡ
ＰＲＭは複数のチャンネルからなり、各チャンネルは図
４に示すように、炉心内各所に複数分散設置した局所出
力領域モニタ（以下ＬＰＲＭという）検出器３１から、
その出力信号Ｓｏ1 ・・・Ｓｏn を全て１つの平均値計
算回路３２に入力し、単純平均による平均値信号Ｓａ
は、 ただし ｎ：１チャンネルのＬＰＲＭ信号の個数 Ｋ：較正係数 の式で求められている。
【０００４】平均値信号Ｓａは記録指示計３３、レベル
高々検出回路３４およびレベル下限検出回路３５に入力
される。一方、炉内の中性子束増減の判定基準となる比
較値を記憶する比較値設定回路３６が設けられ、その比
較値信号Ｓｂ1 Ｓｂ2 がレベル高々検出回路３４および
レベル下限検出回路３５に入力され、平均値信号Ｓａと
照合される。照合の結果、平均値信号Ｓａが比較値信号
Ｓｂ1 ，Ｓｂ2 に対して異常な高い値あるいは低い値を
示した場合には各検出回路３４，３５からスクラム信号
Ｓｃ、制御棒引抜阻止信号Ｓｄまたは警報信号Ｓｅ等の
指令信号が発せられる。
高々検出回路３４およびレベル下限検出回路３５に入力
される。一方、炉内の中性子束増減の判定基準となる比
較値を記憶する比較値設定回路３６が設けられ、その比
較値信号Ｓｂ1 Ｓｂ2 がレベル高々検出回路３４および
レベル下限検出回路３５に入力され、平均値信号Ｓａと
照合される。照合の結果、平均値信号Ｓａが比較値信号
Ｓｂ1 ，Ｓｂ2 に対して異常な高い値あるいは低い値を
示した場合には各検出回路３４，３５からスクラム信号
Ｓｃ、制御棒引抜阻止信号Ｓｄまたは警報信号Ｓｅ等の
指令信号が発せられる。
【０００５】又、ＡＰＲＭの各チャンネル内において正
常に動作しているＬＰＲＭ検出器３１の個数をカウント
するカウント回路３７が設けられ、そのカウント回路３
７の出力信号Ｓｆは機器動作不能検出回路３８に入力さ
れる。そして比較値設定回路３６から出力される正常な
ＬＰＲＭ検出器３１の基準値である比較値信号Ｓｂ3と
照合され、正常なＬＰＲＭ検出器数が比較値以下、即ち
Ｓｆ＜Ｓｂ3 の場合は機能動作不能と判断され、制御棒
引抜阻止信号Ｓａ、警報信号Ｓｅ等が発せられる。
常に動作しているＬＰＲＭ検出器３１の個数をカウント
するカウント回路３７が設けられ、そのカウント回路３
７の出力信号Ｓｆは機器動作不能検出回路３８に入力さ
れる。そして比較値設定回路３６から出力される正常な
ＬＰＲＭ検出器３１の基準値である比較値信号Ｓｂ3と
照合され、正常なＬＰＲＭ検出器数が比較値以下、即ち
Ｓｆ＜Ｓｂ3 の場合は機能動作不能と判断され、制御棒
引抜阻止信号Ｓａ、警報信号Ｓｅ等が発せられる。
【０００６】従って、原子炉に事故、あるいは過渡事象
が起き、平均中性子束の増加が検出された場合には、Ａ
ＰＲＭの信号に基いて原子炉を安全にスクラムさせ、炉
心内の中性子束の増加を抑制し、燃料の損傷を未然に防
ぐようになっている。また、ＬＰＲＭ検出器の故障発生
時等にも、制御棒引抜阻止あるいは警報発生等により、
原子炉を安全に維持する。
が起き、平均中性子束の増加が検出された場合には、Ａ
ＰＲＭの信号に基いて原子炉を安全にスクラムさせ、炉
心内の中性子束の増加を抑制し、燃料の損傷を未然に防
ぐようになっている。また、ＬＰＲＭ検出器の故障発生
時等にも、制御棒引抜阻止あるいは警報発生等により、
原子炉を安全に維持する。
【０００７】なお、ＡＰＲＭは通常６〜８チャンネル設
けられ、各チャンネルについてＬＰＲＭ検出器３１が炉
心全体の中性子束を監視できるように炉心内均等に配置
される。図５(a) ，(b) は１つのチャンネルのＬＰＲＭ
検出器３１の配置構成例を炉心横断面および縦断面につ
いて示した図である。図５はＬＰＲＭ検出器３１の平面
的な配置位置を示しており、各ＬＰＲＭ検出器３１の平
面的な配置位置に付された符号ＡないしＤは図５(b) に
示す炉心内の高さをを示している。
けられ、各チャンネルについてＬＰＲＭ検出器３１が炉
心全体の中性子束を監視できるように炉心内均等に配置
される。図５(a) ，(b) は１つのチャンネルのＬＰＲＭ
検出器３１の配置構成例を炉心横断面および縦断面につ
いて示した図である。図５はＬＰＲＭ検出器３１の平面
的な配置位置を示しており、各ＬＰＲＭ検出器３１の平
面的な配置位置に付された符号ＡないしＤは図５(b) に
示す炉心内の高さをを示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように炉心内に均等に配置された各ＬＰＲＭ検出器３１
からの出力信号をＡＰＲＭの各チャンネル内で単純平均
する従来の原子炉内中性子束監視装置では特殊な中性子
束の振動モードを検出できない可能性がある。
ように炉心内に均等に配置された各ＬＰＲＭ検出器３１
からの出力信号をＡＰＲＭの各チャンネル内で単純平均
する従来の原子炉内中性子束監視装置では特殊な中性子
束の振動モードを検出できない可能性がある。
【０００９】即ち、一般に運転中の炉心内の中性子束分
布は図６の破線４０で示すように、炉心部縦断面におい
て中心部で高く周辺部で低い傾向を示す。そして通常の
出力変動に伴って中性子束分布は揺ぎ、即ち中性子束振
動は図７の実線４１，４２で示すように、炉心全体で同
位相の中性子束の増減傾向となる。図中符号ａは中性子
束の振幅を示している。
布は図６の破線４０で示すように、炉心部縦断面におい
て中心部で高く周辺部で低い傾向を示す。そして通常の
出力変動に伴って中性子束分布は揺ぎ、即ち中性子束振
動は図７の実線４１，４２で示すように、炉心全体で同
位相の中性子束の増減傾向となる。図中符号ａは中性子
束の振幅を示している。
【００１０】上記の中性子束の振動モードを任意の１対
のＬＰＲＭ出力信号Ｓｏ1 ，Ｓｏ2の時間変化として捉
えれば図８に示すように、同位相の振動になり、単純平
均Ｓａｖによって振動傾向を把握することができる。
のＬＰＲＭ出力信号Ｓｏ1 ，Ｓｏ2の時間変化として捉
えれば図８に示すように、同位相の振動になり、単純平
均Ｓａｖによって振動傾向を把握することができる。
【００１１】ところが、炉心内の中性子束の振動現象
は、必らずしも上記に述べた同位相だけではなく、たと
えば図７実線４３，４４に示すように、中性子束の分布
が左右逆方向で交互に増減する逆位相の場合もある。こ
の場合、任意の１対のＬＰＲＭ信号Ｓｏ1 ' ，Ｓｏ2 '
は図９に示すように逆位相の振幅ａ' となり、単純平均
では一定値の出力信号となり、炉心内の中性子束の変動
を見過してしまうことがある。
は、必らずしも上記に述べた同位相だけではなく、たと
えば図７実線４３，４４に示すように、中性子束の分布
が左右逆方向で交互に増減する逆位相の場合もある。こ
の場合、任意の１対のＬＰＲＭ信号Ｓｏ1 ' ，Ｓｏ2 '
は図９に示すように逆位相の振幅ａ' となり、単純平均
では一定値の出力信号となり、炉心内の中性子束の変動
を見過してしまうことがある。
【００１２】即ち、過渡事象などで実機炉心内の中性子
束が揺らぐ現象において、中性子束が通常の中性子束分
布に対して同方向に振動する場合、つまり同位相で振動
する場合は検知可能であるが、中性子束が炉心内の局所
で逆方向に振動する場合、つまり逆位相で振動する場合
にはＬＰＲＭ出力信号の単純平均によるＡＰＲＭ出力信
号は一定値となり、振動現象を検知できない可能性があ
る。
束が揺らぐ現象において、中性子束が通常の中性子束分
布に対して同方向に振動する場合、つまり同位相で振動
する場合は検知可能であるが、中性子束が炉心内の局所
で逆方向に振動する場合、つまり逆位相で振動する場合
にはＬＰＲＭ出力信号の単純平均によるＡＰＲＭ出力信
号は一定値となり、振動現象を検知できない可能性があ
る。
【００１３】又、各ＬＰＲＭ出力信号を全て同時に監視
すれば、逆位相の振動を検知可能であるが、例えば、発
電機出力１１０万ＫＷｅクラスの炉心にはＬＰＲＭ検出
器が総数１７２個と多数設置されていることから、１７
２個のＬＰＲＭ検出器を同時に全て監視するのは非常に
困難である。
すれば、逆位相の振動を検知可能であるが、例えば、発
電機出力１１０万ＫＷｅクラスの炉心にはＬＰＲＭ検出
器が総数１７２個と多数設置されていることから、１７
２個のＬＰＲＭ検出器を同時に全て監視するのは非常に
困難である。
【００１４】そこで、本発明の目的はかかる課題を解決
し、同位相の中性子束振動も、逆位相の中性子束振動も
同時にかつ適切に検知でき、燃料の損傷を未然に防止す
ることができる原子炉内中性子束監視装置を提供するこ
とにある。
し、同位相の中性子束振動も、逆位相の中性子束振動も
同時にかつ適切に検知でき、燃料の損傷を未然に防止す
ることができる原子炉内中性子束監視装置を提供するこ
とにある。
【００１５】又、炉心内に配置されている既存のＬＰＲ
Ｍ検出器及びＡＰＲＭを利用するため、極めて簡単な構
成で上記課題を解決できることも目的としている。
Ｍ検出器及びＡＰＲＭを利用するため、極めて簡単な構
成で上記課題を解決できることも目的としている。
【００１６】
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による原子炉内中性子束監視装置は、原子炉
の炉心内部に分散して設置され、それぞれが中性子束の
強さを検出する複数の局所出力領域モニタ検出器と、異
なる位置の前記局所出力領域モニタ検出器を同一グルー
プに区分けし、各グループの局所出力検出器の出力平均
値が炉心全体の平均出力を示すように前記局所出力領域
検出器を複数のグループに分割する分割回路と、前記分
割回路でグループ分けされた局所出力領域モニタ検出器
の出力信号を各グループ毎に平均する平均値算出回路
と、前記平均値算出回路から出力される各グループ毎の
平均値と各グループに属する個々の局所出力領域モニタ
検出器の出力信号とから各グループ毎の分散値を求める
分散値計算回路と、正常に動作している局所出力領域モ
ニタ検出器の数を各グループ毎にカウントするカウント
回路と、中性子束の平均値と分散値と正常に動作する局
所出力領域モニタ検出器の個数の基準値を記憶させてお
く基準値記憶回路と、前記平均値算出回路による平均値
と前記分散値計算回路による分散値と前記カウント回路
による局所出力領域モニタ検出器の個数を前記基準値記
憶回路の基準値と比較し、平均値又は分散値又は動作不
能な検出器の数が基準値を超えた場合に原子炉保護系へ
信号を出力する比較検出回路とを有することを特徴とす
るものである。
に、本発明による原子炉内中性子束監視装置は、原子炉
の炉心内部に分散して設置され、それぞれが中性子束の
強さを検出する複数の局所出力領域モニタ検出器と、異
なる位置の前記局所出力領域モニタ検出器を同一グルー
プに区分けし、各グループの局所出力検出器の出力平均
値が炉心全体の平均出力を示すように前記局所出力領域
検出器を複数のグループに分割する分割回路と、前記分
割回路でグループ分けされた局所出力領域モニタ検出器
の出力信号を各グループ毎に平均する平均値算出回路
と、前記平均値算出回路から出力される各グループ毎の
平均値と各グループに属する個々の局所出力領域モニタ
検出器の出力信号とから各グループ毎の分散値を求める
分散値計算回路と、正常に動作している局所出力領域モ
ニタ検出器の数を各グループ毎にカウントするカウント
回路と、中性子束の平均値と分散値と正常に動作する局
所出力領域モニタ検出器の個数の基準値を記憶させてお
く基準値記憶回路と、前記平均値算出回路による平均値
と前記分散値計算回路による分散値と前記カウント回路
による局所出力領域モニタ検出器の個数を前記基準値記
憶回路の基準値と比較し、平均値又は分散値又は動作不
能な検出器の数が基準値を超えた場合に原子炉保護系へ
信号を出力する比較検出回路とを有することを特徴とす
るものである。
【００１８】
【作用】本発明の原子炉内中性子束監視装置は上記のよ
うに構成したことにより、炉心全体の中性子束の増減、
及びあらゆる中性子束振動モードを検知することができ
る。即ち、炉心全体の中性子束の増減については、炉心
内に配置されるＬＰＲＭ検出器を複数のクループに分け
たグループ内のＬＰＲＭの平均値が炉心全体の出力を指
示することにより、炉心全体の中性子束の増加あるいは
同位相の中性子束の振動は本発明の平均値算出回路の出
力信号によって異常を示し、その信号が比較検出回路に
入力されると、増加の度合、振動の程度によって警報信
号、選択制御棒挿入信号、スクラム信号等を発生させ、
それ以上の中性子束の増大や振動を阻止することができ
る。一方、逆位相で振動する中性子束はグループ内の個
々のＬＰＲＭとその平均値との分散値を計算する分散値
計算回路の信号によって異常を識別することができ、そ
の信号が比較検出回路に入力されると、振動の程度によ
って警報信号、選択制御棒挿入信号、スクラム信号等を
発生させ、それ以上の中性子束振動を阻止することがで
きる。又、ＬＰＲＭ検出器の出力信号は中性子束の増減
や振動を直接検出するものであが、封入ガスのリーフ等
により、出力信号がドリフトし、真の信号を指示しない
場合があるので常に正常な動作をしているＬＰＲＭ検出
器の出力信号のみ計算に用いるようにしなければならな
い。これに対して、動作不能なＬＰＲＭ検出器の個数
が、基準値を越えたら比較検出回路により、警報信号や
制御棒阻止信号等を発生させ、誤判定を防ぐことができ
る。
うに構成したことにより、炉心全体の中性子束の増減、
及びあらゆる中性子束振動モードを検知することができ
る。即ち、炉心全体の中性子束の増減については、炉心
内に配置されるＬＰＲＭ検出器を複数のクループに分け
たグループ内のＬＰＲＭの平均値が炉心全体の出力を指
示することにより、炉心全体の中性子束の増加あるいは
同位相の中性子束の振動は本発明の平均値算出回路の出
力信号によって異常を示し、その信号が比較検出回路に
入力されると、増加の度合、振動の程度によって警報信
号、選択制御棒挿入信号、スクラム信号等を発生させ、
それ以上の中性子束の増大や振動を阻止することができ
る。一方、逆位相で振動する中性子束はグループ内の個
々のＬＰＲＭとその平均値との分散値を計算する分散値
計算回路の信号によって異常を識別することができ、そ
の信号が比較検出回路に入力されると、振動の程度によ
って警報信号、選択制御棒挿入信号、スクラム信号等を
発生させ、それ以上の中性子束振動を阻止することがで
きる。又、ＬＰＲＭ検出器の出力信号は中性子束の増減
や振動を直接検出するものであが、封入ガスのリーフ等
により、出力信号がドリフトし、真の信号を指示しない
場合があるので常に正常な動作をしているＬＰＲＭ検出
器の出力信号のみ計算に用いるようにしなければならな
い。これに対して、動作不能なＬＰＲＭ検出器の個数
が、基準値を越えたら比較検出回路により、警報信号や
制御棒阻止信号等を発生させ、誤判定を防ぐことができ
る。
【００１９】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図１乃至図３を参
照して説明する。この実施例は沸騰水型原子炉の炉内中
性子束監視装置について示したものである。図１は本実
施例の原子炉内中性子束監視装置１の各回路の構成図を
示している。
照して説明する。この実施例は沸騰水型原子炉の炉内中
性子束監視装置について示したものである。図１は本実
施例の原子炉内中性子束監視装置１の各回路の構成図を
示している。
【００２０】原子炉の炉心内に多数設置されたＬＰＲＭ
検出器２は、分割回路３に接続されている。分割回路３
はグループ指定回路４と炉心内ＬＰＲＭ領域分割回路５
とからなる。グループ指定回路４は炉心内領域のグルー
プ数や組み合わせを指定する回路であって、分割された
各グループが検出する中性子束の強さが炉心全体の中性
子束の強さを示すように、ＬＰＲＭ検出器（Ｎ個）をｎ
グループに分割するように指定を行なう。炉心内ＬＰＲ
Ｍ領域分割回路５は、グループ指定回路４からの指定信
号Ｓｐに基づいて各ＬＰＲＭ検出器１からの出力信号Ｓ
1 …ＳN をそれぞれの指定グループにグループ分けし、
それぞれＮ／ｎ個の出力信号を含むグループ信号Ｓｇ1
…Ｓｇn を出力する。
検出器２は、分割回路３に接続されている。分割回路３
はグループ指定回路４と炉心内ＬＰＲＭ領域分割回路５
とからなる。グループ指定回路４は炉心内領域のグルー
プ数や組み合わせを指定する回路であって、分割された
各グループが検出する中性子束の強さが炉心全体の中性
子束の強さを示すように、ＬＰＲＭ検出器（Ｎ個）をｎ
グループに分割するように指定を行なう。炉心内ＬＰＲ
Ｍ領域分割回路５は、グループ指定回路４からの指定信
号Ｓｐに基づいて各ＬＰＲＭ検出器１からの出力信号Ｓ
1 …ＳN をそれぞれの指定グループにグループ分けし、
それぞれＮ／ｎ個の出力信号を含むグループ信号Ｓｇ1
…Ｓｇn を出力する。
【００２１】分割回路３は、グループ信号Ｓｇ1 …Ｓｇ
n に対応するｎ個の平均値算出回路６及び分散値計算回
路７に接続している。この平均値算出回路６では、グル
ープ内のＮ／ｎ個のＬＰＲＭ出力信号の平均値Ｓａ1 …
Ｓａn が次式によって計算され、信号として出力され
る。
n に対応するｎ個の平均値算出回路６及び分散値計算回
路７に接続している。この平均値算出回路６では、グル
ープ内のＮ／ｎ個のＬＰＲＭ出力信号の平均値Ｓａ1 …
Ｓａn が次式によって計算され、信号として出力され
る。
【００２２】 ここで Ｋ１ ：較正係数 Ｓａｋ：第ｋグループの平均値 ｍ ：第ｋグループのＬＰＲＭ検出器の個数（＝Ｎ／
ｎ） 分散値計算回路７ではグループ信号Ｓｇ1 …Ｓｇn と、
平均値算出回路６から出力されるＳａ１…Ｓａｎの平均
値から各グループの分散値Ｓσ2 1 …Ｓσ2 nが次式に
よって計算され、信号として出力される。
ｎ） 分散値計算回路７ではグループ信号Ｓｇ1 …Ｓｇn と、
平均値算出回路６から出力されるＳａ１…Ｓａｎの平均
値から各グループの分散値Ｓσ2 1 …Ｓσ2 nが次式に
よって計算され、信号として出力される。
【００２３】 ここで Ｓσ2 ｋ ：第ｋグループの分散値 Ｓｋi ：第ｋグループのＬＰＲＭ検出器のｉ番目の
信号 Ｋ１，Ｋ２：較正係数 ｍ ：第ｋグループのＬＰＲＭ検出器の個数 ここでは分散値としてＳσ2 ｋ を求めているが、要す
るに分散値計算回路７では、平均値からの偏差を示す偏
差量が求められればよい。
信号 Ｋ１，Ｋ２：較正係数 ｍ ：第ｋグループのＬＰＲＭ検出器の個数 ここでは分散値としてＳσ2 ｋ を求めているが、要す
るに分散値計算回路７では、平均値からの偏差を示す偏
差量が求められればよい。
【００２４】一方、中性子束の増減及び振動の判定基準
となる比較値α，βを設定し、その比較値信号Ｓα，Ｓ
βを出力する基準値記憶回路８を設けている。比較値信
号ＳαはＬＰＲＭ信号の平均値Ｓａに対する基準値であ
り、比較値信号ＳβはＬＰＲＭ信号の分散値Ｓσ2 に対
する基準値であり、それぞれ実機プラントデータを基に
定められる。
となる比較値α，βを設定し、その比較値信号Ｓα，Ｓ
βを出力する基準値記憶回路８を設けている。比較値信
号ＳαはＬＰＲＭ信号の平均値Ｓａに対する基準値であ
り、比較値信号ＳβはＬＰＲＭ信号の分散値Ｓσ2 に対
する基準値であり、それぞれ実機プラントデータを基に
定められる。
【００２５】平均値算出回路６から出力される信号が比
較検出回路９の中の平均出力検出回路１０に入力され、
基準値記憶回路８により出力される基準値信号Ｓαと比
較照合される。炉内の中性子束が図２に示すような全体
的に増大又は同位相で振動する場合は平均値算出回路６
の出力信号Ｓａ1 …Ｓａn が増大し、比較値信号Ｓａに
対してＳａi ＞Ｓαになり、中性子束の変動が異常と判
定される。ここでＳａi はｉ番目のグループの平均値を
示している。
較検出回路９の中の平均出力検出回路１０に入力され、
基準値記憶回路８により出力される基準値信号Ｓαと比
較照合される。炉内の中性子束が図２に示すような全体
的に増大又は同位相で振動する場合は平均値算出回路６
の出力信号Ｓａ1 …Ｓａn が増大し、比較値信号Ｓａに
対してＳａi ＞Ｓαになり、中性子束の変動が異常と判
定される。ここでＳａi はｉ番目のグループの平均値を
示している。
【００２６】比較値信号Ｓαを与える比較値αは中性子
束の増大の度合によりα1 ，α2 …と定めておき、Ｓａ
1 …Ｓａn の信号が各比較値αを超えたら各段階に応じ
て警報信号１１、スクラム信号１２、選択制御棒挿入信
号１３等を原子炉保護系へ指令する。
束の増大の度合によりα1 ，α2 …と定めておき、Ｓａ
1 …Ｓａn の信号が各比較値αを超えたら各段階に応じ
て警報信号１１、スクラム信号１２、選択制御棒挿入信
号１３等を原子炉保護系へ指令する。
【００２７】ここで、図２は中性子束が同位相で振動す
る場合を示しており、横軸は原子炉の炉心の中心からの
距離を示し、縦軸は中性子束の量を示している。図２に
示す場合では、原子炉の出力に応じて中性子束の量が原
子炉の炉心全体で同位相で変動する。実線１５，１６は
それぞれ高レベルと低レベルの中性子束の量を示し、破
線１７はその平均値を示している。
る場合を示しており、横軸は原子炉の炉心の中心からの
距離を示し、縦軸は中性子束の量を示している。図２に
示す場合では、原子炉の出力に応じて中性子束の量が原
子炉の炉心全体で同位相で変動する。実線１５，１６は
それぞれ高レベルと低レベルの中性子束の量を示し、破
線１７はその平均値を示している。
【００２８】次に分散値計算回路７の出力信号Ｓσ2 1
…Ｓσ2 n が比較検出回路９の中の局所出力検出回路１
４に入力され、基準値記憶回路８により出力される基準
信号Ｓβと比較照合される。炉内の中性子束が図３に示
すような局所的に中性子の増減が逆になる逆位相の振動
をする場合は分散値計算回路の出力信号Ｓσ2 1 …Ｓσ
2 n が増大し、Ｓσ2 n ＞Ｓβとなると中性子束の変動
が異常と判定される。比較値信号Ｓβを与える比較値β
は中性子束の増大の度合によりβ1 ，β2 …と定めてお
き、Ｓσ2 1 …Ｓσ2 n が各比較値を超えたら、各段階
に応じて警報信号１１、スクラム信号１２、選択制御棒
挿入信号１３等を原子炉保護系へ指令する。
…Ｓσ2 n が比較検出回路９の中の局所出力検出回路１
４に入力され、基準値記憶回路８により出力される基準
信号Ｓβと比較照合される。炉内の中性子束が図３に示
すような局所的に中性子の増減が逆になる逆位相の振動
をする場合は分散値計算回路の出力信号Ｓσ2 1 …Ｓσ
2 n が増大し、Ｓσ2 n ＞Ｓβとなると中性子束の変動
が異常と判定される。比較値信号Ｓβを与える比較値β
は中性子束の増大の度合によりβ1 ，β2 …と定めてお
き、Ｓσ2 1 …Ｓσ2 n が各比較値を超えたら、各段階
に応じて警報信号１１、スクラム信号１２、選択制御棒
挿入信号１３等を原子炉保護系へ指令する。
【００２９】ここで、図３は、中性子束が炉心の中心に
関して逆の位相で振動する場合を示しており、横軸は原
子炉の炉心の中心からの距離を示し、縦軸は中性子束の
量を示している。図３は、原子炉の出力の過渡期等で燃
料の反応が局所的に偏り、中性子束の量が炉心の片側で
は多く、他の側では少ない場合を示している。実線１
８，１９は炉心中心に関して逆位相で振動する中性子束
量を示し、破線２０は中性子束量の平均値を示してい
る。平均値に対して原子炉の炉心全体で同位相で変動す
る。実線１５，１６はそれぞれ高レベルと低レベルの中
性子束の量を示し、破線１７はその平均値を示してい
る。
関して逆の位相で振動する場合を示しており、横軸は原
子炉の炉心の中心からの距離を示し、縦軸は中性子束の
量を示している。図３は、原子炉の出力の過渡期等で燃
料の反応が局所的に偏り、中性子束の量が炉心の片側で
は多く、他の側では少ない場合を示している。実線１
８，１９は炉心中心に関して逆位相で振動する中性子束
量を示し、破線２０は中性子束量の平均値を示してい
る。平均値に対して原子炉の炉心全体で同位相で変動す
る。実線１５，１６はそれぞれ高レベルと低レベルの中
性子束の量を示し、破線１７はその平均値を示してい
る。
【００３０】なお、分割回路３で領域分けした各グルー
プ内のＬＰＲＭ検出器２は正常に動作していることが前
提であり、故障したＬＰＲＭ検出器１の信号があれば平
均値算出及び分散計算から除外する必要がある。
プ内のＬＰＲＭ検出器２は正常に動作していることが前
提であり、故障したＬＰＲＭ検出器１の信号があれば平
均値算出及び分散計算から除外する必要がある。
【００３１】カウント回路２１により正常な動作をして
いるＬＰＲＭ検出器１の個数をカウントしその信号ＳQ
を平均値算出回路６、分散値計算回路７に出力し、計算
に用いるＬＰＲＭ検出器１の信号は正常な検出器からの
信号のみとする。
いるＬＰＲＭ検出器１の個数をカウントしその信号ＳQ
を平均値算出回路６、分散値計算回路７に出力し、計算
に用いるＬＰＲＭ検出器１の信号は正常な検出器からの
信号のみとする。
【００３２】また、基準値記憶回路８より出力される基
準値Ｓγは、ＬＰＲＭ検出器１の動作不能の数に対する
許容値であり、動作不能検出回路２２に接続される。基
準値Ｓγはカウント回路２１の出力信号ＳQ と比較さ
れ、基準値Ｓγを超える場合は、機能動作不能と判断さ
れ、警報信号１１、スクラム信号１２、制御棒引抜阻止
信号１３等が発せられる。
準値Ｓγは、ＬＰＲＭ検出器１の動作不能の数に対する
許容値であり、動作不能検出回路２２に接続される。基
準値Ｓγはカウント回路２１の出力信号ＳQ と比較さ
れ、基準値Ｓγを超える場合は、機能動作不能と判断さ
れ、警報信号１１、スクラム信号１２、制御棒引抜阻止
信号１３等が発せられる。
【００３３】以上の実施例で示した原子炉内中性子束監
視装置によれば、従来のＬＰＲＭ検出信号の単純平均で
は検出されない局所的な中性子束の増大や逆位相の中性
子束の振動も検出でき、高精度の中性子束の監視ができ
る。また既設のＬＰＲＭ検出器をそのまま利用できるの
で合理的に設備を利用することができる。さらに本発明
は、沸騰水型原子炉以外の原子炉に対して種々適用でき
ることは無論である。
視装置によれば、従来のＬＰＲＭ検出信号の単純平均で
は検出されない局所的な中性子束の増大や逆位相の中性
子束の振動も検出でき、高精度の中性子束の監視ができ
る。また既設のＬＰＲＭ検出器をそのまま利用できるの
で合理的に設備を利用することができる。さらに本発明
は、沸騰水型原子炉以外の原子炉に対して種々適用でき
ることは無論である。
【００３４】
【発明の効果】上記説明より明らかなように、本発明の
原子炉内中性子束監視装置は、原子炉内に分散設置され
た複数のＬＰＲＭ検出器と、ＬＰＲＭ検出器をグループ
に分割する分割回路と、各グループのＬＰＲＭ信号の平
均値を算出する平均値算出回路と、各グループのＬＰＲ
Ｍ信号の分散値を計算する分散値計算回路と、正常に動
作するカウント回路と、各出力値に対する基準値を記憶
する基準値記憶回路と、出力値と基準値を比較する比較
検出回路とを有しているので、原子炉内の検出器を複数
のグループに分け、各検出器の信号の平均値とその分散
値を求め、所定の基準値との照合により、中性子束の増
減や振動の異常を検出でき、従来検出ができなかった逆
位相の中性子束の振動等の検出が容易になり、炉内の中
性子束の監視がさらに高精度ででき、燃料破損の防止を
防止することができる。また、本発明の原子炉内中性子
束監視装置は既設のＬＰＲＭ検出器を利用することによ
り、合理的な既存設備の利用を図ることができる。
原子炉内中性子束監視装置は、原子炉内に分散設置され
た複数のＬＰＲＭ検出器と、ＬＰＲＭ検出器をグループ
に分割する分割回路と、各グループのＬＰＲＭ信号の平
均値を算出する平均値算出回路と、各グループのＬＰＲ
Ｍ信号の分散値を計算する分散値計算回路と、正常に動
作するカウント回路と、各出力値に対する基準値を記憶
する基準値記憶回路と、出力値と基準値を比較する比較
検出回路とを有しているので、原子炉内の検出器を複数
のグループに分け、各検出器の信号の平均値とその分散
値を求め、所定の基準値との照合により、中性子束の増
減や振動の異常を検出でき、従来検出ができなかった逆
位相の中性子束の振動等の検出が容易になり、炉内の中
性子束の監視がさらに高精度ででき、燃料破損の防止を
防止することができる。また、本発明の原子炉内中性子
束監視装置は既設のＬＰＲＭ検出器を利用することによ
り、合理的な既存設備の利用を図ることができる。
【図１】本発明の原子炉内中性子束監視装置の構成を示
した図。
した図。
【図２】中性子束の同位相の振動モードを示した図。
【図３】中性子束の逆位相の振動モードを示した図。
【図４】従来の原子炉内中性子束監視装置の構成を示し
た図。
た図。
【図５】局所出力領域モニタ検出器の上下および径方向
配置位置を示した図。
配置位置を示した図。
【図６】中性子束の同位相の振動モードを示した図。
【図７】中性子束の逆位相の振動モードを示した図。
【図８】中性子束の同位相振動モードに対する従来の原
子炉内中性子束監視装置の作用を示した説明図。
子炉内中性子束監視装置の作用を示した説明図。
【図９】中性子束の逆位相振動モードに対する従来の原
子炉内中性子束監視装置の作用を示した説明図。
子炉内中性子束監視装置の作用を示した説明図。
１ 原子炉内中性子束監視装置 ２ ＬＰＲＭ検出器 ３ 分割回路 ４ グループ指定回路 ５ 炉心内ＬＰＲＭ領域分割回路 ６ 平均値算出回路 ７ 分散値計算回路 ８ 基準値記憶回路 ９ 比較検出回路 １０ 平均出力検出回路 １４ 局所出力検出回路 ２１ カウント回路 ２２ 動作不能検出回路
Claims (1)
- 【請求項１】原子炉の炉心内部に分散して設置され、そ
れぞれが中性子束の強さを検出する複数の局所出力領域
モニタ検出器と、 異なる位置の前記局所出力領域モニタ検出器を同一グル
ープに区分けし、各グループの局所出力検出器の出力平
均値が炉心全体の平均出力を示すように前記局所出力領
域検出器を複数のグループに分割する分割回路と、 前記分割回路でグループ分けされた局所出力領域モニタ
検出器の出力信号を各グループ毎に平均する平均値算出
回路と、 前記平均値算出回路から出力される各グループ毎の平均
値と各グループに属する個々の局所出力領域モニタ検出
器の出力信号とから各グループ毎の分散値を求める分散
値計算回路と、 正常に動作している局所出力領域モニタ検出器の数を各
グループ毎にカウントするカウント回路と、 中性子束の平均値と分散値と正常に動作する局所出力領
域モニタ検出器の個数の基準値を記憶させておく基準値
記憶回路と、 前記平均値算出回路による平均値と前記分散値計算回路
による分散値と前記カウント回路による局所出力領域モ
ニタ検出器の個数を前記基準値記憶回路の基準値と比較
し、平均値又は分散値又は動作不能な検出器の数が基準
値を超えた場合に原子炉保護系へ信号を出力する比較検
出回路とを有することを特徴とする原子炉内中性子束監
視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048084A JPH06258486A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 原子炉内中性子束監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048084A JPH06258486A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 原子炉内中性子束監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06258486A true JPH06258486A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12793464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5048084A Pending JPH06258486A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 原子炉内中性子束監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06258486A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012154631A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Toshiba Corp | 振動領域モニタおよびその健全性確認方法 |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP5048084A patent/JPH06258486A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012154631A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Toshiba Corp | 振動領域モニタおよびその健全性確認方法 |
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