JPH0850190A - 炉心流量制御システム - Google Patents
炉心流量制御システムInfo
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- JPH0850190A JPH0850190A JP6204515A JP20451594A JPH0850190A JP H0850190 A JPH0850190 A JP H0850190A JP 6204515 A JP6204515 A JP 6204515A JP 20451594 A JP20451594 A JP 20451594A JP H0850190 A JPH0850190 A JP H0850190A
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 原子炉の炉心流量をインターナルポンプで制
御する際に、燃料の遷移沸騰を防止し、かつ、インター
ナルポンプ起動を安定に行わせることにある。 【構成】 駆動電動機により可変速駆動される交流発電
機で構成される可変周波数電源装置によって複数台のイ
ンターナルポンプを可変速制御し、インターナルポンプ
の起動時には、炉心流量の変動幅が許容値内となるよう
に交流発電機を界磁投入する。
御する際に、燃料の遷移沸騰を防止し、かつ、インター
ナルポンプ起動を安定に行わせることにある。 【構成】 駆動電動機により可変速駆動される交流発電
機で構成される可変周波数電源装置によって複数台のイ
ンターナルポンプを可変速制御し、インターナルポンプ
の起動時には、炉心流量の変動幅が許容値内となるよう
に交流発電機を界磁投入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子力発電プ
ラントにおける原子炉の炉心流量をインターナルポンプ
によって制御する炉心流量制御システムに関する。
ラントにおける原子炉の炉心流量をインターナルポンプ
によって制御する炉心流量制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、沸騰水型原子力発電プラントで
は、原子炉の炉心流量の再循環を外部ループ型の２台の
再循環ポンプによって制御している。再循環ポンプは、
略一定速度で駆動される交流電動機に可変速装置（流体
継手）を介して交流発電機を連続した可変周波数電源装
置によって駆動するようにしている。ところが、再循環
ポンプが大容量のため、交流発電機の慣性モーメントも
大きくならざるを得ず、再循環ポンプの速度変更時の速
度応答が遅くなる。一方、近年開発されている改良型沸
騰水型原子力発電プラントでは、再循環ポンプとして原
子炉容器内に設けた１０台のインターナルポンプを用い
て炉心流量を制御し、インターナルポンプの駆動電源と
して、インバータを用いた静止型可変周波数電源装置を
採用している。インターナルポンプは外部ループ型の再
循環ポンプに比べて慣性モーメントが小さく、また、静
止型可変周波数電源装置は、電気的慣性が零に近いた
め、速度変更時の速度応答を著しく改善できる。しか
し、外部電源系統の事故等により瞬時停電または外部電
源喪出事故が発生すると、炉心流量が急激に低下する。
炉心流量の急激な低下は、燃料の遷移沸騰を招き、燃料
健全性確保の観点から非常に厳しい事象になる。さら
に、外部電源の系統動揺等により母線電圧が徐々に低下
し、電圧降下幅が設定値になると、静止型可変周波数電
源装置が自己の機器保護のため、停止し、外部電源喪出
事故の場合と同様な事象になる。このようなインターナ
ルポンプによる炉心流量制御の問題点を解決するため
に、交流電動機により可変速駆動される交流発電機で構
成される可変周波数電源装置（以後、ＭＧセットと称す
ることがある）によってインターナルポンプを駆動する
ということが考えられている。
は、原子炉の炉心流量の再循環を外部ループ型の２台の
再循環ポンプによって制御している。再循環ポンプは、
略一定速度で駆動される交流電動機に可変速装置（流体
継手）を介して交流発電機を連続した可変周波数電源装
置によって駆動するようにしている。ところが、再循環
ポンプが大容量のため、交流発電機の慣性モーメントも
大きくならざるを得ず、再循環ポンプの速度変更時の速
度応答が遅くなる。一方、近年開発されている改良型沸
騰水型原子力発電プラントでは、再循環ポンプとして原
子炉容器内に設けた１０台のインターナルポンプを用い
て炉心流量を制御し、インターナルポンプの駆動電源と
して、インバータを用いた静止型可変周波数電源装置を
採用している。インターナルポンプは外部ループ型の再
循環ポンプに比べて慣性モーメントが小さく、また、静
止型可変周波数電源装置は、電気的慣性が零に近いた
め、速度変更時の速度応答を著しく改善できる。しか
し、外部電源系統の事故等により瞬時停電または外部電
源喪出事故が発生すると、炉心流量が急激に低下する。
炉心流量の急激な低下は、燃料の遷移沸騰を招き、燃料
健全性確保の観点から非常に厳しい事象になる。さら
に、外部電源の系統動揺等により母線電圧が徐々に低下
し、電圧降下幅が設定値になると、静止型可変周波数電
源装置が自己の機器保護のため、停止し、外部電源喪出
事故の場合と同様な事象になる。このようなインターナ
ルポンプによる炉心流量制御の問題点を解決するため
に、交流電動機により可変速駆動される交流発電機で構
成される可変周波数電源装置（以後、ＭＧセットと称す
ることがある）によってインターナルポンプを駆動する
ということが考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＭＧセットによって外
部ルーブ型の再循環ポンプを起動する場合には、ＭＧセ
ットの交流発電機の界磁投入を定格速度になってから行
っている。これは交流発電機の速度が低い状態で界磁投
入を行って過電流トリップになるのを防止するためであ
る。ＭＧセットによってインターナルポンプを起動する
場合に、交流発電機の界磁投入を定格速度になってから
行うと、炉心流量の急激な増加によって中性子束高スク
ラムに到るという問題点を有する。
部ルーブ型の再循環ポンプを起動する場合には、ＭＧセ
ットの交流発電機の界磁投入を定格速度になってから行
っている。これは交流発電機の速度が低い状態で界磁投
入を行って過電流トリップになるのを防止するためであ
る。ＭＧセットによってインターナルポンプを起動する
場合に、交流発電機の界磁投入を定格速度になってから
行うと、炉心流量の急激な増加によって中性子束高スク
ラムに到るという問題点を有する。
【０００４】本発明の目的は、上記課題に鑑み、インタ
ーナルポンプ起動時の中性子束の上昇を抑制し、安定な
起動を行える炉心流量制御システムを提供することにあ
る。
ーナルポンプ起動時の中性子束の上昇を抑制し、安定な
起動を行える炉心流量制御システムを提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ＭＧセット
でインターナルポンプを起動したことによる炉心流量
（中性子束）の変動幅が許容値内になる予め設定した速
度以下において、交流発電機の界磁投入を行うようにす
ることによって、達成される。
でインターナルポンプを起動したことによる炉心流量
（中性子束）の変動幅が許容値内になる予め設定した速
度以下において、交流発電機の界磁投入を行うようにす
ることによって、達成される。
【０００６】
【作用】インターナルポンプ起動時の速度上昇を抑制
し、炉心流量の変動幅を許容値内にしているので、中性
子束上昇を抑制して安定な起動を行える。
し、炉心流量の変動幅を許容値内にしているので、中性
子束上昇を抑制して安定な起動を行える。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示す。図１において、
原子炉Ｒの炉心容器下部には１０個のインターナルポン
プ２５が同一円周上に設けられている。交流電動機（誘
導電動機）２の１次側（固定子）はしゃ断器１を介して
図示しない交流電源に接続される。しゃ断器１は、外部
から起動要求信号１５を与えられると、閉路する。交流
電流機２の回転子には可変速装置である液体継手３を介
して交流発電機４が機械的に連結されている。交流発電
機４の界磁巻線４Ｆは界磁しゃ断器４３を介して直流電
源（図示せず）に接続される。交流発電機４には速度検
出器６が直結されており、速度検出器６で検出された速
度信号７は後述する比較器９と界磁投入装置２０に入力
される。交流発電機４は、１０台のインターナルポンプ
２５のうちの５台のインターナルポンプ２５ａ〜２５ｅ
を可変速制御する。比較器９は、速度目標値８と速度検
出値７を図示の極性で入力し、速度偏差信号１０を速度
制御器１１に与える。速度制御器１１は、速度偏差信号
１０が零になるようにすくい管駆動要求信号１２を出力
し、すくい管駆動装置１３に与える。速度制御器１１
は、起動要求信号１５をタイマー１９で一定時間遅延さ
せた制御開始指令１８が与えられると、制御演算を実行
する。すくい管駆動装置１３は、駆動要求信号１２を入
力すると、すくい管１４の位置を操作する。一方、界磁
投入装置２０は、速度検出値７が速度設定値２１になる
と、界磁閉指令１７を出力し、界磁しゃ断器４３を閉路
する。速度設定値２１は、５台のインターナルポンプ２
５ａ〜２５ｅを起動した場合に、炉心流量の変動幅が許
容値内となるように予め選定される。
る。図１は、本発明の一実施例を示す。図１において、
原子炉Ｒの炉心容器下部には１０個のインターナルポン
プ２５が同一円周上に設けられている。交流電動機（誘
導電動機）２の１次側（固定子）はしゃ断器１を介して
図示しない交流電源に接続される。しゃ断器１は、外部
から起動要求信号１５を与えられると、閉路する。交流
電流機２の回転子には可変速装置である液体継手３を介
して交流発電機４が機械的に連結されている。交流発電
機４の界磁巻線４Ｆは界磁しゃ断器４３を介して直流電
源（図示せず）に接続される。交流発電機４には速度検
出器６が直結されており、速度検出器６で検出された速
度信号７は後述する比較器９と界磁投入装置２０に入力
される。交流発電機４は、１０台のインターナルポンプ
２５のうちの５台のインターナルポンプ２５ａ〜２５ｅ
を可変速制御する。比較器９は、速度目標値８と速度検
出値７を図示の極性で入力し、速度偏差信号１０を速度
制御器１１に与える。速度制御器１１は、速度偏差信号
１０が零になるようにすくい管駆動要求信号１２を出力
し、すくい管駆動装置１３に与える。速度制御器１１
は、起動要求信号１５をタイマー１９で一定時間遅延さ
せた制御開始指令１８が与えられると、制御演算を実行
する。すくい管駆動装置１３は、駆動要求信号１２を入
力すると、すくい管１４の位置を操作する。一方、界磁
投入装置２０は、速度検出値７が速度設定値２１になる
と、界磁閉指令１７を出力し、界磁しゃ断器４３を閉路
する。速度設定値２１は、５台のインターナルポンプ２
５ａ〜２５ｅを起動した場合に、炉心流量の変動幅が許
容値内となるように予め選定される。
【０００８】本実施例において、インターナルポンプ２
５ａ〜２５ｅを起動するには、まず、手動により、すく
い管駆動装置１３を操作して、すくい管１４の位置をイ
ンターナルポンプ２５の最低速度である例えば３０パー
セント速度相当位置に設定し、速度目標値８をインター
ナルポンプ２５の最低速度である３０パーセントに設定
する。この状態にあるときに、起動要求信号１５が与え
られると、しゃ断器１が閉路されるので、交流電動機２
が起動し、一定速度で駆動される。交流電動機２の回転
トルクは、流体継手３を介して交流発電機４に伝達され
る。したがって、交流発電機４も起動し、昇速される。
交流発電機４の速度信号７が速度設定値２１に達する
と、界磁投入装置２０は界磁閉指令１７を出力し、界磁
しゃ断器４３を閉路する。交流発電機４の界磁投入によ
りインターナルポンプ２５ａ〜２５ｅが起動される。一
方、タイマー１９には起動要求信号１５が与えられ、交
流電動機２が一定速度に整定するまでの遅延時間が設定
されている。交流電動機２が一定速度になると、速度制
御器１１に制御開始指令１８が入力される。速度制御器
１１は速度偏差信号１０に応じて制御演算を開始してす
くい管駆動要求信号１２をすくい管駆動装置１３に与え
る。すくい管駆動装置１３は、駆動要求信号１２に基づ
いてすくい管１４の位置を操作する。すくい管１４の位
置を操作すると、流体継手３の油の量が変わり、駆動電
動機２から交流発電機４へのトルク伝達率が変化して、
交流発電機４の速度を変化させる。交流発電機４の速度
７は、速度検出器６で検出され、比較器９において速度
目標値８と比較される。速度制御器１１は、速度変偏差
信号１０が零になるようにすくい管駆動要求信号１２を
演算し、出力する。すくい管駆動装置１３は、すくい管
駆動要求信号１２に基づいてすくい管１４の位置を操作
する。インターナルポンプ２５の速度は、交流発電機４
の速度に同期するため、速度目標値８を変化させること
により、インターナルポンプ２５ａ〜２５ｅの速度、つ
まり炉心流量を変化させることができる。以上のように
して、本実施例は、ＭＧセットにより複数台のインター
ナルポンプを起動させて駆動する。
５ａ〜２５ｅを起動するには、まず、手動により、すく
い管駆動装置１３を操作して、すくい管１４の位置をイ
ンターナルポンプ２５の最低速度である例えば３０パー
セント速度相当位置に設定し、速度目標値８をインター
ナルポンプ２５の最低速度である３０パーセントに設定
する。この状態にあるときに、起動要求信号１５が与え
られると、しゃ断器１が閉路されるので、交流電動機２
が起動し、一定速度で駆動される。交流電動機２の回転
トルクは、流体継手３を介して交流発電機４に伝達され
る。したがって、交流発電機４も起動し、昇速される。
交流発電機４の速度信号７が速度設定値２１に達する
と、界磁投入装置２０は界磁閉指令１７を出力し、界磁
しゃ断器４３を閉路する。交流発電機４の界磁投入によ
りインターナルポンプ２５ａ〜２５ｅが起動される。一
方、タイマー１９には起動要求信号１５が与えられ、交
流電動機２が一定速度に整定するまでの遅延時間が設定
されている。交流電動機２が一定速度になると、速度制
御器１１に制御開始指令１８が入力される。速度制御器
１１は速度偏差信号１０に応じて制御演算を開始してす
くい管駆動要求信号１２をすくい管駆動装置１３に与え
る。すくい管駆動装置１３は、駆動要求信号１２に基づ
いてすくい管１４の位置を操作する。すくい管１４の位
置を操作すると、流体継手３の油の量が変わり、駆動電
動機２から交流発電機４へのトルク伝達率が変化して、
交流発電機４の速度を変化させる。交流発電機４の速度
７は、速度検出器６で検出され、比較器９において速度
目標値８と比較される。速度制御器１１は、速度変偏差
信号１０が零になるようにすくい管駆動要求信号１２を
演算し、出力する。すくい管駆動装置１３は、すくい管
駆動要求信号１２に基づいてすくい管１４の位置を操作
する。インターナルポンプ２５の速度は、交流発電機４
の速度に同期するため、速度目標値８を変化させること
により、インターナルポンプ２５ａ〜２５ｅの速度、つ
まり炉心流量を変化させることができる。以上のように
して、本実施例は、ＭＧセットにより複数台のインター
ナルポンプを起動させて駆動する。
【０００９】ここで、中性子束と炉心流量の時間変化を
図２を参照して説明する。なお、本実施例の持性を実線
で示す。しゃ断器１を閉路すると、駆動電動器２の速度
４４は、図２（ａ）に示すように、数秒で定格速度に達
する。流体継手３を介して駆動電動機２から交流電動機
４へトルクが伝わるので、交流発電機４の速度７は、図
２（ａ）に示すように、上昇する。交流発電機速度７が
速度設定値２１に達した時点で界磁しゃ断器４３を閉路
し、これに伴いインターナルポンプ２５ａ〜２５ｅは起
動する。インターナルポンプ２５は慣性モーメント及び
始動トルクが小さいため、界磁しゃ断器４３を閉路した
時点ｔ1の交流発電機４の速度７付近にまで瞬時に上昇
して同期する。図２（ｃ）に示す炉心流量４７は、イン
ターナルポンプ２５の速度４９の上昇に対応して増加
し、これに伴い中性子束４８も増加するが、すくい１４
の位置４６は、図２（ｂ）に示すように、最低速度の３
０パーセント相当位置に設定されている。このため、イ
ンターナルポンプ２５の速度４９は３０パーセントに整
定し、炉心流量４７と中性子束４８も図２（ｃ）に実線
で示すように整定する。図２の特性から理解できるよう
に、速度設定値２１を小さくすることにより、界磁投入
によるインターナルポンプ２５の起動時にインターナル
ポンプ速度４９が瞬時に上昇してしまう変化幅を小さく
することができる。したがって、図２（ｃ）の実線のよ
うに炉心流量４７の上昇幅は小さく、許容値内になり、
中性子束４８は中性子束高スクラム設定値５０に至ら
ず、不要な原子炉スクラムを回避できる。一方、従来の
ＭＧセットのように駆動電動機の速度４４が定格速度に
達した後に交流発電機４の界磁投入を行うと、図２
（ａ）に破線で示すように、時間ｔ2からインターナル
ポンプ速度４９が瞬時に上昇してしまい、変化幅が大き
くなる。したがって、図２（ｃ）の破線のように、炉心
流量４７の上昇幅も大きく、中性子束４８は、中性子高
スクラム設定値５０に達することになる。このように、
本実施例によれば、ＭＧセットによってインターナルポ
ンプを起動する場合に、インターナルポンプの起動時の
速度上昇変化幅が小さく、炉心流量の変化幅が許容値内
となるので、中性子束の上昇を抑制し、安定な起動を行
うことができる。なお、本実施例では、交流電動機２が
定格速度に整定するまで、流体継手３のすくい管１４の
位置４６を図２（ｂ）に示す実線のように固定してい
る。このようにすると、炉心流量４７と中性子束４８の
変動をより一層効果的に抑制できる。 ただし、交流発
電機４の界磁投入と同時に速度制御器１１によるすくい
管１４の位置制御を行うと、発電機速度７とインターナ
ルポンプ速度は図２（ａ）の一点鎖線のように、また、
すくい管位置４６も図２（ｂ）の一点鎖線のように、変
動し、炉心流量４７と中性子束４８は、図２（ｃ）の一
点鎖線のように、変動する。炉心流量４７と中性子束４
８の変動幅が許容値内であれば、交流発電機４の速度が
若干不安定になるだけであり、本発明の目的である安定
な起動を行うということを成し得ることは、容易に理解
されるところである。
図２を参照して説明する。なお、本実施例の持性を実線
で示す。しゃ断器１を閉路すると、駆動電動器２の速度
４４は、図２（ａ）に示すように、数秒で定格速度に達
する。流体継手３を介して駆動電動機２から交流電動機
４へトルクが伝わるので、交流発電機４の速度７は、図
２（ａ）に示すように、上昇する。交流発電機速度７が
速度設定値２１に達した時点で界磁しゃ断器４３を閉路
し、これに伴いインターナルポンプ２５ａ〜２５ｅは起
動する。インターナルポンプ２５は慣性モーメント及び
始動トルクが小さいため、界磁しゃ断器４３を閉路した
時点ｔ1の交流発電機４の速度７付近にまで瞬時に上昇
して同期する。図２（ｃ）に示す炉心流量４７は、イン
ターナルポンプ２５の速度４９の上昇に対応して増加
し、これに伴い中性子束４８も増加するが、すくい１４
の位置４６は、図２（ｂ）に示すように、最低速度の３
０パーセント相当位置に設定されている。このため、イ
ンターナルポンプ２５の速度４９は３０パーセントに整
定し、炉心流量４７と中性子束４８も図２（ｃ）に実線
で示すように整定する。図２の特性から理解できるよう
に、速度設定値２１を小さくすることにより、界磁投入
によるインターナルポンプ２５の起動時にインターナル
ポンプ速度４９が瞬時に上昇してしまう変化幅を小さく
することができる。したがって、図２（ｃ）の実線のよ
うに炉心流量４７の上昇幅は小さく、許容値内になり、
中性子束４８は中性子束高スクラム設定値５０に至ら
ず、不要な原子炉スクラムを回避できる。一方、従来の
ＭＧセットのように駆動電動機の速度４４が定格速度に
達した後に交流発電機４の界磁投入を行うと、図２
（ａ）に破線で示すように、時間ｔ2からインターナル
ポンプ速度４９が瞬時に上昇してしまい、変化幅が大き
くなる。したがって、図２（ｃ）の破線のように、炉心
流量４７の上昇幅も大きく、中性子束４８は、中性子高
スクラム設定値５０に達することになる。このように、
本実施例によれば、ＭＧセットによってインターナルポ
ンプを起動する場合に、インターナルポンプの起動時の
速度上昇変化幅が小さく、炉心流量の変化幅が許容値内
となるので、中性子束の上昇を抑制し、安定な起動を行
うことができる。なお、本実施例では、交流電動機２が
定格速度に整定するまで、流体継手３のすくい管１４の
位置４６を図２（ｂ）に示す実線のように固定してい
る。このようにすると、炉心流量４７と中性子束４８の
変動をより一層効果的に抑制できる。 ただし、交流発
電機４の界磁投入と同時に速度制御器１１によるすくい
管１４の位置制御を行うと、発電機速度７とインターナ
ルポンプ速度は図２（ａ）の一点鎖線のように、また、
すくい管位置４６も図２（ｂ）の一点鎖線のように、変
動し、炉心流量４７と中性子束４８は、図２（ｃ）の一
点鎖線のように、変動する。炉心流量４７と中性子束４
８の変動幅が許容値内であれば、交流発電機４の速度が
若干不安定になるだけであり、本発明の目的である安定
な起動を行うということを成し得ることは、容易に理解
されるところである。
【００１０】図３は、本発明の他の実施例を示す。図３
において、図１の実施例と異なるところは、タイマー１
６を設け、起動要求信号１５が与えられてからの経過時
間が予め設定した時間に達した場合に、交流発電機４の
界磁しゃ断器４３を投入してインターナルポンプ２５を
起動するようにしたことである。本実施例において、タ
イマー１６の設定値を交流発電機４の速度７が速度設定
値２１に達するまでの時間にすれば、図１の実施例と同
様に交流発電機速度７が小さい時点でインターナルポン
プを起動することになるので、中性子束上昇を抑制する
ことができる。
において、図１の実施例と異なるところは、タイマー１
６を設け、起動要求信号１５が与えられてからの経過時
間が予め設定した時間に達した場合に、交流発電機４の
界磁しゃ断器４３を投入してインターナルポンプ２５を
起動するようにしたことである。本実施例において、タ
イマー１６の設定値を交流発電機４の速度７が速度設定
値２１に達するまでの時間にすれば、図１の実施例と同
様に交流発電機速度７が小さい時点でインターナルポン
プを起動することになるので、中性子束上昇を抑制する
ことができる。
【００１１】図４は、本発明の他の実施例を示す。図４
において、図１の実施例と異なるところは、駆動電動機
２のしゃ断器１と同時に交流発電機４の界磁しゃ断器４
３を閉路するようにしたことである。本実施例における
炉心流量と中性子束の時間変化を図５に示す。界磁しゃ
断器４３の閉路時、交流発電機４の速度７は零である。
図５（ａ）に示すように、駆動電動機２の速度４４が定
格速度までに上昇する時間は数秒かかるため、交流発電
機４の速度７及びインターナルポンプ２５の速度４９も
数秒かけて緩やかに上昇することになる。したがって、
図５（ｃ）のように、炉心流量４７、中性子束４８の上
昇も図１の実施例よりも更に緩やかになり、中性子束４
８は中性子束高スクラム設定値５０に至らず、不要な原
子炉スクラムを確実に回避できる。図５（ｂ）はすくい
管の位置を示す。
において、図１の実施例と異なるところは、駆動電動機
２のしゃ断器１と同時に交流発電機４の界磁しゃ断器４
３を閉路するようにしたことである。本実施例における
炉心流量と中性子束の時間変化を図５に示す。界磁しゃ
断器４３の閉路時、交流発電機４の速度７は零である。
図５（ａ）に示すように、駆動電動機２の速度４４が定
格速度までに上昇する時間は数秒かかるため、交流発電
機４の速度７及びインターナルポンプ２５の速度４９も
数秒かけて緩やかに上昇することになる。したがって、
図５（ｃ）のように、炉心流量４７、中性子束４８の上
昇も図１の実施例よりも更に緩やかになり、中性子束４
８は中性子束高スクラム設定値５０に至らず、不要な原
子炉スクラムを確実に回避できる。図５（ｂ）はすくい
管の位置を示す。
【００１２】図６は、本発明の他の実施例を示す。図６
において、図１の実施例と異なるところは、駆動電動機
２の起動要求信号１５が与えられると同時に、交流発電
機４の界磁しゃ断器４３を閉路し、駆動電動機２のしゃ
断器１の閉路をタイマー４５により遅らせていることで
ある。本実施例においても、図５の実施例と同様に、炉
心流量４７と中性子束４８の上昇も緩やかになり、不要
な原子炉スクラムを確実に回避できる。
において、図１の実施例と異なるところは、駆動電動機
２の起動要求信号１５が与えられると同時に、交流発電
機４の界磁しゃ断器４３を閉路し、駆動電動機２のしゃ
断器１の閉路をタイマー４５により遅らせていることで
ある。本実施例においても、図５の実施例と同様に、炉
心流量４７と中性子束４８の上昇も緩やかになり、不要
な原子炉スクラムを確実に回避できる。
【００１３】図７は、本発明の他の実施例を示し、１台
の可変周波数電源装置によって可変制御される複数台の
インターナルポンプを順次起動する例である。本実施例
では、５台のインターナルポンプ２５ａ〜２５ｅにそれ
ぞれ機電しゃ断器２６ａ〜２６ｅを設け、異なる速度設
定値２３ａ〜２３ｅが設定されている機電閉操作装置２
２ａ〜２２ｅから機電しゃ断器閉指令２４ａ〜２４ｅを
出力し、機電しゃ断器２６ａ〜２６ｅを閉路するように
している。このように各々のインターナルポンプ２５ａ
〜２５ｅの速度設定値２３ａ〜２３ｅを異ならせること
により、５台のインターナルポンプ２５ａ〜２５ｅを順
次起動することができる。本実施例では、複数台のイン
ターナルポンプの同時起動に比べて、炉心流量の増加幅
が小さいのため、中性子束上昇をより一層抑制すること
ができる。このように、複数台のインターナルポンプを
順次起動することは、図８に示すように、５台のインタ
ーナルポンプ２５ａ〜２５ｅにタイマー２７ａ〜２７ｅ
を設け、起動要求信号１５が与えられてからのタイマー
の設定値を変えても同様に行える。
の可変周波数電源装置によって可変制御される複数台の
インターナルポンプを順次起動する例である。本実施例
では、５台のインターナルポンプ２５ａ〜２５ｅにそれ
ぞれ機電しゃ断器２６ａ〜２６ｅを設け、異なる速度設
定値２３ａ〜２３ｅが設定されている機電閉操作装置２
２ａ〜２２ｅから機電しゃ断器閉指令２４ａ〜２４ｅを
出力し、機電しゃ断器２６ａ〜２６ｅを閉路するように
している。このように各々のインターナルポンプ２５ａ
〜２５ｅの速度設定値２３ａ〜２３ｅを異ならせること
により、５台のインターナルポンプ２５ａ〜２５ｅを順
次起動することができる。本実施例では、複数台のイン
ターナルポンプの同時起動に比べて、炉心流量の増加幅
が小さいのため、中性子束上昇をより一層抑制すること
ができる。このように、複数台のインターナルポンプを
順次起動することは、図８に示すように、５台のインタ
ーナルポンプ２５ａ〜２５ｅにタイマー２７ａ〜２７ｅ
を設け、起動要求信号１５が与えられてからのタイマー
の設定値を変えても同様に行える。
【００１４】図９は、本発明の他の実施例を示し、交流
発電機速度が予め設定した値を越えた時にはインターナ
ルポンプの起動を阻止するようにした例である。ここ
で、起動を阻止する要因としては、界磁しゃ断器４３の
故障等により閉操作が遅れる場合が挙げられる。図９に
おいて、交流発電機速度７がインターナルポンプ２５の
起動阻止速度設定値２９に達すると、速度判定装置２８
が機電しゃ断器開要求３０を出力する。機電開操作装置
３１は、機電しゃ断器開要求３０があり、かつインター
ナルポンプ不起動状態３５である場合に論理積回路３６
により機電しゃ断器開指令３７を出力するようになって
いる。インターナルポンプ不起動状態３５は、インター
ナルポンプ２５の入力側電圧を電圧検出器３２により検
出し、電圧判定装置３３により電圧設定値３４以下であ
る場合に出力される。したがって、本実施例では、交流
発電機４の速度が高くなり過ぎた場合に、インターナル
ポンプ２５の起動を阻止するので、炉心流量の急増を防
止でき、中性子束高スクラムに至るのを回避できる。こ
のように、交流発電機速度が予め設定した値を越えた時
にインターナルポンプ２５の起動を阻止することは、図
１０に示すように、タイマー３８を設け、起動要求信号
１５が与えられてからの経過時間が予め設定した時間に
達した場合に機電しゃ断器開要求３０を出力するように
しても行える。
発電機速度が予め設定した値を越えた時にはインターナ
ルポンプの起動を阻止するようにした例である。ここ
で、起動を阻止する要因としては、界磁しゃ断器４３の
故障等により閉操作が遅れる場合が挙げられる。図９に
おいて、交流発電機速度７がインターナルポンプ２５の
起動阻止速度設定値２９に達すると、速度判定装置２８
が機電しゃ断器開要求３０を出力する。機電開操作装置
３１は、機電しゃ断器開要求３０があり、かつインター
ナルポンプ不起動状態３５である場合に論理積回路３６
により機電しゃ断器開指令３７を出力するようになって
いる。インターナルポンプ不起動状態３５は、インター
ナルポンプ２５の入力側電圧を電圧検出器３２により検
出し、電圧判定装置３３により電圧設定値３４以下であ
る場合に出力される。したがって、本実施例では、交流
発電機４の速度が高くなり過ぎた場合に、インターナル
ポンプ２５の起動を阻止するので、炉心流量の急増を防
止でき、中性子束高スクラムに至るのを回避できる。こ
のように、交流発電機速度が予め設定した値を越えた時
にインターナルポンプ２５の起動を阻止することは、図
１０に示すように、タイマー３８を設け、起動要求信号
１５が与えられてからの経過時間が予め設定した時間に
達した場合に機電しゃ断器開要求３０を出力するように
しても行える。
【００１５】図１１は、本発明の他の実施例を示し、イ
ンターナルポンプ起動時と通常時とで速度制御器１１の
制御ゲインを切替るようにした例である。図１１におい
て、タイマー３９によって、起動要求信号１５が与えら
れてから一定時間だけ制御ゲイン切り替え指令４０を出
力し、速度制御器１１の通常制御ゲイン４１を起動制御
ゲイン４２に切り替えるようにしている。起動制御ゲイ
ン４２を通常制御ゲイン４１より小さくすることによ
り、インターナルポンプ起動時のすくい管１４の移動速
度は緩やかとなる。このため交流発電機速度７の上昇率
が小さくなるので、炉心流量変動をより小さくすること
ができ、中性子束変動を抑制できる。
ンターナルポンプ起動時と通常時とで速度制御器１１の
制御ゲインを切替るようにした例である。図１１におい
て、タイマー３９によって、起動要求信号１５が与えら
れてから一定時間だけ制御ゲイン切り替え指令４０を出
力し、速度制御器１１の通常制御ゲイン４１を起動制御
ゲイン４２に切り替えるようにしている。起動制御ゲイ
ン４２を通常制御ゲイン４１より小さくすることによ
り、インターナルポンプ起動時のすくい管１４の移動速
度は緩やかとなる。このため交流発電機速度７の上昇率
が小さくなるので、炉心流量変動をより小さくすること
ができ、中性子束変動を抑制できる。
【００１６】図１２は、本発明の他の実施例を示し、イ
ンターナルポンプ起動時にすくい管移動速度を制限する
例である。本実施例は、すくい管速度制限器５を設け、
タイマー３９により起動要求信号１５が与えられてから
一定時間だけすくい管駆動装置１３のすくい管移動速度
を制限するようにしている。起動時のすくい管移動速度
を小さくすることにより、インターナルポンプ起動時の
すくい管１４の移動速度は緩やかとなり、このため交流
発電機速度７の上昇率が小さくなるので、炉心流量変動
を小さくすることができ、中性子束変動を抑制できる。
ンターナルポンプ起動時にすくい管移動速度を制限する
例である。本実施例は、すくい管速度制限器５を設け、
タイマー３９により起動要求信号１５が与えられてから
一定時間だけすくい管駆動装置１３のすくい管移動速度
を制限するようにしている。起動時のすくい管移動速度
を小さくすることにより、インターナルポンプ起動時の
すくい管１４の移動速度は緩やかとなり、このため交流
発電機速度７の上昇率が小さくなるので、炉心流量変動
を小さくすることができ、中性子束変動を抑制できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、インタ
ーナルポンプをＭＧセットで可変速制御するようにした
ので、外部電源系統の異常時に炉心流量の急激な低下に
よって発生する燃料の遷移沸騰を防止し、かつ、インタ
ーナルポンプ起動時の速度上昇変動幅が許容値となるよ
うに、交流発電機の界磁投入を行っているので、中性子
束高スクラムに至ることなく、安定な起動を行うことが
できる。
ーナルポンプをＭＧセットで可変速制御するようにした
ので、外部電源系統の異常時に炉心流量の急激な低下に
よって発生する燃料の遷移沸騰を防止し、かつ、インタ
ーナルポンプ起動時の速度上昇変動幅が許容値となるよ
うに、交流発電機の界磁投入を行っているので、中性子
束高スクラムに至ることなく、安定な起動を行うことが
できる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明を説明するための特性図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図５】図４に示す実施例を示す特性図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図８】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図９】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図１１】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図１２】本発明の他の実施例を示す構成図である。
Ｒ 原子炉 １ しゃ断器 ２ 駆動電動機 ３ 流体継手 ４ 交流発電機 ４Ｆ 界磁巻線 ６ 速度検出器 １１ 速度制御器 １３ すくい管駆動装置 １４ すくい管 ２０ 界磁投入装置 ２５ インターナルポンプ ４３ 界磁しゃ断器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 利幸 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 宮川 徹也 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (11)
- 【請求項１】 駆動電動機により可変速駆動される交流
発電機で構成される可変周波数電源装置と、前記可変周
波数電源装置により給電され、可変速制御される原子炉
の炉心流量を制御する複数台のインターナルポンプと、
前記交流発電機の界磁投入を行う界磁しゃ断器と、前記
交流発電機が駆動され、前記複数台のインターナルポン
プの起動により前記炉心流量の変動幅が許容値内となる
状態で前記界磁しゃ断器を閉操作する界磁投入装置とを
具備したことを特徴とする炉心流量制御システム。 - 【請求項２】 駆動電動機により可変速駆動される交流
発電機で構成される可変周波数電源装置と、前記可変周
波数電源装置により給電され、可変速制御される原子炉
の炉心流量を制御する複数台のインターナルポンプと、
前記交流発電機の界磁投入を行う界磁しゃ断器と、前記
交流発電機が予め定めた設定速度以下の状態で前記界磁
しゃ断器を閉操作する界磁投入装置とを具備したことを
特徴とする炉心流量制御システム。 - 【請求項３】 原子炉の炉心流量を制御する複数台のイ
ンターナルポンプと、略一定速度で駆動される交流電動
機と、前記交流電動機と可変速装置を介して機械的に連
結され、前記複数台のインターナルポンプを可変速制御
する交流発電機と、前記交流発電機の界磁投入を行う界
磁しゃ断器と、前記交流発電機が駆動されてから設定時
間内に前記界磁しゃ断器を閉操作する界磁投入装置とを
具備したことを特徴とする炉心流量制御システム。 - 【請求項４】 駆動電動機により可変速駆動される交流
発電機で構成される可変周波数電源装置と、前記可変周
波数電源装置により給電され、可変速制御される原子炉
の炉心流量を制御する複数台のインターナルポンプと、
前記交流発電機の界磁投入を行う界磁しゃ断器と、前記
駆動電動機の起動要求があったときに、前記界磁しゃ断
器を閉操作する界磁投入装置とを具備したことを特徴と
する炉心流量制御システム。 - 【請求項５】 原子炉の炉心流量を制御する複数台のイ
ンターナルポンプと、しゃ断器を介して交流電源に接続
され、略一定速度で駆動される交流電動機と、前記交流
電動機とトルク伝達率を調節する流体継手を介して機械
的に連結され、前記複数台のインターナルポンプを可変
速制御する交流発電機と、前記交流発電機の界磁投入を
行う界磁しゃ断器と、前記交流電動機の起動要求があっ
たときに、前記界磁しゃ断器を閉操作する界磁投入装置
と、前記交流電動機の起動要求があった後の一定時間後
に前記しゃ断器を閉操作して前記交流電動機を前記交流
電源に接続するしゃ断器操作装置とを具備したことを特
徴とする炉心流量制御システム。 - 【請求項６】 原子炉の炉心流量を制御する複数台のイ
ンターナルポンプと、略一定速度で駆動される交流電動
機と、前記交流電動機と機械的に連結され、前記複数台
のインターナルポンプを可変速制御する交流発電機と、
前記交流電動機と前記交流発電機の間に設けられ、すく
い管位置によってトルク伝達率を調節する流体継手と、
前記交流発電機の速度目標値によって前記すくい管の位
置を制御するすくい管位置制御手段と、前記交流発電機
の界磁投入を行う界磁しゃ断器と、前記複数台のインタ
ーナルポンプの起動により前記炉心流量の変動幅が許容
値内となる状態で前記界磁しゃ断器を閉操作する界磁投
入装置と、前記交流発電機の速度が整定するまで前記す
くい管位置制御手段を不動作状態にする鎖錠手段とを具
備したことを特徴とする炉心流量制御システム。 - 【請求項７】 原子炉の炉心流量を制御する複数台のイ
ンターナルポンプと、略一定速度で駆動される交流電動
機と、前記交流電動機とトルク伝達率を調節する流体継
手を介して連結され、前記複数台のインターナルポンプ
を可変速制御する交流発電機と、前記交流発電機の界磁
投入を行う界磁しゃ断器と、前記複数台のインターナル
ポンプの起動時の速度上昇変動幅が許容値内となる状態
で前記界磁しゃ断器を閉操作する界磁投入装置と、前記
界磁しゃ断器を閉操作後に前記複数台のインターナルポ
ンプを順次起動させる順次起動制御手段とを具備したこ
とを特徴とする炉心流量制御システム。 - 【請求項８】 駆動電動機により可変速駆動される交流
発電機で構成される可変周波数電源装置と、前記可変周
波数電源装置によりそれぞれ機電しゃ断器を介して給電
され、可変速制御される原子炉の炉心流量を制御する複
数台のインターナルポンプと、前記交流発電機の界磁投
入を行う界磁しゃ断器と、前記交流発電機が予め定めた
設定速度以下の状態で前記界磁しゃ断器を閉操作する界
磁投入装置と、前記交流発電機の速度が所定以上になっ
ても前記インターナルポンプに給電されないときに前記
機電しゃ断器を開操作するしゃ断器操作手段とを具備し
たことを特徴とする炉心流量制御システム。 - 【請求項９】 請求項８において、しゃ断器操作手段
は、前記駆動電動機を起動してから所定時間経過しても
前記インターナルポンプに給電されないときに前記機電
しゃ断器を開操作することを特徴とする炉心流量制御シ
ステム。 - 【請求項１０】 原子炉の炉心流量を制御する複数台の
インターナルポンプと、略一定速度で駆動される交流電
動機と、前記交流電動機と機械的に連結され、前記複数
台のインターナルポンプに給電する交流発電機と、前記
交流電動機と前記交流発電機の間に設けられ、すくい管
位置によってトルク伝達率を調節する流体継手と、前記
交流発電機の速度目標値によって前記すくい管の位置を
制御する速度制御器を含むすくい管位置制御手段と、前
記交流発電機の界磁投入を行う界磁しゃ断器と、前記イ
ンターナルポンプの起動時の速度上昇変動幅が許容値内
となる状態で前記界磁しゃ断器を閉操作する界磁投入装
置と、前記インターナルポンプの起動時には前記速度制
御器の制御ゲインを小さくするゲイン切換手段とを具備
したことを特徴とする炉心流量制御システム。 - 【請求項１１】 原子炉の炉心流量を制御する複数台の
インターナルポンプと、略一定速度で駆動される交流電
動機と、前記交流電動機と機械的に連結され、前記複数
台のインターナルポンプに給電する交流発電機と、前記
交流電動機と前記交流発電機の間に設けられ、すくい管
位置によってトルク伝達率を調節する流体継手と、前記
交流発電機の速度目標値と速度検出値の速度偏差に応じ
てすくい管駆動要求信号を出力する速度制御器と、前記
すくい管駆動要求信号に基づいて前記すくい管を駆動す
るすくい管駆動装置と、前記交流発電機の界磁投入を行
う界磁しゃ断器と、前記複数台のインターナルポンプを
起動したことによる前記原子炉の中性子束の変動幅が許
容値内となる状態で前記界磁しゃ断器を閉操作する界磁
投入装置と、前記インターナルポンプの起動時に前記す
くい管駆動装置によるすくい管駆動速度を制限するすく
い管移動速度制限装置とを具備したことを特徴とする炉
心流量制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06204515A JP3120351B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 炉心流量制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06204515A JP3120351B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 炉心流量制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0850190A true JPH0850190A (ja) | 1996-02-20 |
| JP3120351B2 JP3120351B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=16491816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06204515A Expired - Lifetime JP3120351B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 炉心流量制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3120351B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5896434A (en) * | 1996-07-24 | 1999-04-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power supply system for driving reactor coolant recirculation pumps |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19817286A1 (de) | 1998-04-18 | 1999-10-21 | Merck Patent Gmbh | Mehrschichtiges Perlglanzpigment auf Basis eines opaken Substrates |
-
1994
- 1994-08-05 JP JP06204515A patent/JP3120351B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5896434A (en) * | 1996-07-24 | 1999-04-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power supply system for driving reactor coolant recirculation pumps |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3120351B2 (ja) | 2000-12-25 |
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