JPH0943392A - 原子炉の出力制御判定装置 - Google Patents
原子炉の出力制御判定装置Info
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- JPH0943392A JPH0943392A JP19461595A JP19461595A JPH0943392A JP H0943392 A JPH0943392 A JP H0943392A JP 19461595 A JP19461595 A JP 19461595A JP 19461595 A JP19461595 A JP 19461595A JP H0943392 A JPH0943392 A JP H0943392A
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】地震波の上下動あるいは上下動と水平動の加速
度にしきい値を設定し、中規模以上の地震をその初期微
動の段階で感知し、主要動の到来以前に予め原子炉出力
を降下してスクラムを回避する原子炉の出力制御判定装
置を提供する。 【解決手段】請求項１の原子炉の出力制御判定装置は、
地震信号から上下動加速度を検出する上下動検出器17
と、水平動加速度を検出する水平動検出器18と、上下動
検出器17および水平動検出器18に接続して入力した上下
動および水平動加速度が10〜20Gal のしきい値を越えた
時に判定信号を出力する冗長化したロジック回路19〜21
と、上下動ロジック回路19と接続し、水平動ロジック回
路20，21とＯＲ回路22を介して接続した降下信号を出力
するワイプアウト回路23と、降下信号により原子炉の出
力降下を行う出力降下装置24とからなることを特徴とす
る。
度にしきい値を設定し、中規模以上の地震をその初期微
動の段階で感知し、主要動の到来以前に予め原子炉出力
を降下してスクラムを回避する原子炉の出力制御判定装
置を提供する。 【解決手段】請求項１の原子炉の出力制御判定装置は、
地震信号から上下動加速度を検出する上下動検出器17
と、水平動加速度を検出する水平動検出器18と、上下動
検出器17および水平動検出器18に接続して入力した上下
動および水平動加速度が10〜20Gal のしきい値を越えた
時に判定信号を出力する冗長化したロジック回路19〜21
と、上下動ロジック回路19と接続し、水平動ロジック回
路20，21とＯＲ回路22を介して接続した降下信号を出力
するワイプアウト回路23と、降下信号により原子炉の出
力降下を行う出力降下装置24とからなることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電プラン
トにおいて地震時にも原子炉を継続して運転させる原子
炉の出力制御判定装置に関する。
トにおいて地震時にも原子炉を継続して運転させる原子
炉の出力制御判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】沸騰水型原子炉においては、図８の系統
構成図に示すように、原子炉１の出力制御を制御棒２の
位置と、再循環ポンプ３による再循環流量の制御、さら
に、主蒸気加減弁４およびタービンバイパス弁５による
原子炉圧力制御により行なっている。
構成図に示すように、原子炉１の出力制御を制御棒２の
位置と、再循環ポンプ３による再循環流量の制御、さら
に、主蒸気加減弁４およびタービンバイパス弁５による
原子炉圧力制御により行なっている。
【０００３】また地震時には、この地震を検知手段であ
る地震計６で測定し、地震の大きさを判定手段７で判定
すると共に、図９の地震波形図に示すように、初期微動
を検出して、主要動が到達する前に出力低下手段８によ
り、前記各種の制御により原子炉１の出力を低下させ
る。
る地震計６で測定し、地震の大きさを判定手段７で判定
すると共に、図９の地震波形図に示すように、初期微動
を検出して、主要動が到達する前に出力低下手段８によ
り、前記各種の制御により原子炉１の出力を低下させ
る。
【０００４】従来より原子炉１においては、中規模以上
の地震時に原子炉１に出力上昇が発生してスクラムに至
るものがある。すなわち、原子力発電プラントにおいて
は、運転の安全性を確保するために、地震時には地震振
動による加速度を検出し、この加速度が大規模な地震の
場合に、所定の設定値を越えることで、原子炉１をスク
ラムさせて自動的に停止させるようになっている。
の地震時に原子炉１に出力上昇が発生してスクラムに至
るものがある。すなわち、原子力発電プラントにおいて
は、運転の安全性を確保するために、地震時には地震振
動による加速度を検出し、この加速度が大規模な地震の
場合に、所定の設定値を越えることで、原子炉１をスク
ラムさせて自動的に停止させるようになっている。
【０００５】なお、地震の規模がそれほど大きくない場
合には、原子炉機器に損傷が生じないことと電力の安定
供給の観点から、原子炉１の運転をそのまま継続させる
ようにしている。
合には、原子炉機器に損傷が生じないことと電力の安定
供給の観点から、原子炉１の運転をそのまま継続させる
ようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】原子炉１の炉心構造
は、図10の要部拡大斜視図に示すように、４体１組の燃
料集合体９が、スペーサ10により１本の制御棒２を挟ん
で、上部格子板11においてチャンネルファスナー12によ
り柔軟に支持されている。このために、水平方向に加速
度が加わった場合には、燃料集合体９の下端は炉心支持
板13と燃料支持金具14により固定されていて変化しない
が、上部はチャンネルファスナー12の変形により傾く場
合がある。
は、図10の要部拡大斜視図に示すように、４体１組の燃
料集合体９が、スペーサ10により１本の制御棒２を挟ん
で、上部格子板11においてチャンネルファスナー12によ
り柔軟に支持されている。このために、水平方向に加速
度が加わった場合には、燃料集合体９の下端は炉心支持
板13と燃料支持金具14により固定されていて変化しない
が、上部はチャンネルファスナー12の変形により傾く場
合がある。
【０００７】この場合に傾いた燃料集合体９と、上部格
子板11に支持されて傾きが生じない燃料集合体９との間
で、その間隔に変化が生じる。この間隔が増加した部分
では冷却材が侵入することにより、中性子の減速作用が
進み、原子炉１の出力が上昇する場合がある。
子板11に支持されて傾きが生じない燃料集合体９との間
で、その間隔に変化が生じる。この間隔が増加した部分
では冷却材が侵入することにより、中性子の減速作用が
進み、原子炉１の出力が上昇する場合がある。
【０００８】原子炉１における地震に対する対応は、中
規模以上の地震により炉心における中性子が、予め設定
してある中性子束高スクラム設定点（ 120％）まで上昇
すると、原子炉１の安全性を確保する主旨からスクラム
させている。しかしながら、このスクラムによって原子
炉１は自動的に停止するが、特に原子炉機器に支障がな
いのに原子炉１が停止することは、安全運転が維持され
るが、その反面で原子力発電プラントの稼働率が低下す
ることから、電力の安定供給を損なう支障があった。
規模以上の地震により炉心における中性子が、予め設定
してある中性子束高スクラム設定点（ 120％）まで上昇
すると、原子炉１の安全性を確保する主旨からスクラム
させている。しかしながら、このスクラムによって原子
炉１は自動的に停止するが、特に原子炉機器に支障がな
いのに原子炉１が停止することは、安全運転が維持され
るが、その反面で原子力発電プラントの稼働率が低下す
ることから、電力の安定供給を損なう支障があった。
【０００９】本発明の目的とするところは、地震波の上
下動あるいは上下動と水平動の加速度にしきい値を設定
して、原子炉がスクラムする可能性のある中規模以上の
地震動をその初期微動の段階で感知し、主要動の到来以
前に予め原子炉出力を低下させてスクラムを回避する原
子炉の出力制御判定装置を提供することにある。
下動あるいは上下動と水平動の加速度にしきい値を設定
して、原子炉がスクラムする可能性のある中規模以上の
地震動をその初期微動の段階で感知し、主要動の到来以
前に予め原子炉出力を低下させてスクラムを回避する原
子炉の出力制御判定装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明に係る原子炉の出力制御判定装置
は、地震計より入力した地震信号から上下動加速度を検
出する上下動検出器と、同じく入力した地震信号から水
平動加速度を検出する水平動検出器と、前記上下動検出
器および水平動検出器のそれぞれに接続して入力した複
数の上下動加速度および水平動加速度が10〜20Gal に設
定したしきい値を越えた時に判定信号を出力する冗長化
した上下動および水平動ロジック回路を設ける。
請求項１記載の発明に係る原子炉の出力制御判定装置
は、地震計より入力した地震信号から上下動加速度を検
出する上下動検出器と、同じく入力した地震信号から水
平動加速度を検出する水平動検出器と、前記上下動検出
器および水平動検出器のそれぞれに接続して入力した複
数の上下動加速度および水平動加速度が10〜20Gal に設
定したしきい値を越えた時に判定信号を出力する冗長化
した上下動および水平動ロジック回路を設ける。
【００１１】また、前記上下動ロジック回路と接続する
と共に、前記水平動ロジック回路とＯＲ回路を介して接
続したワイプアウト回路と、このワイプアウト回路から
の降下信号により原子炉の出力降下を行う出力降下装置
とからなることを特徴とする。
と共に、前記水平動ロジック回路とＯＲ回路を介して接
続したワイプアウト回路と、このワイプアウト回路から
の降下信号により原子炉の出力降下を行う出力降下装置
とからなることを特徴とする。
【００１２】地震計で検知した地震信号を、上下動検出
器および水平動検出器により上下動加速度と水平動加速
度を検出して、それぞれを上下動ロジック回路および水
平動ロジック回路に出力する。上下動ロジック回路と水
平動ロジック回路には、中規模以上の地震として適切に
判定する10〜20Gal のしきい値を設定してあり、上下動
加速度のみがしきい値を越えれば、初期微動として中規
模以上の地震が到来したと判定する。
器および水平動検出器により上下動加速度と水平動加速
度を検出して、それぞれを上下動ロジック回路および水
平動ロジック回路に出力する。上下動ロジック回路と水
平動ロジック回路には、中規模以上の地震として適切に
判定する10〜20Gal のしきい値を設定してあり、上下動
加速度のみがしきい値を越えれば、初期微動として中規
模以上の地震が到来したと判定する。
【００１３】これにより、出力降下装置により地震の主
要動の到達以前に原子炉の出力降下を行ない、後刻、主
要動が到達して原子炉出力が上昇しても、原子炉のスク
ラムを回避する。また、上下動加速度と水平動加速度が
共にしきい値を越えれば、大規模地震あるいは、すでに
地震の主要動が到達したものと判定して、別途設定した
原子炉スクラムにより原子炉を安全に停止させる。
要動の到達以前に原子炉の出力降下を行ない、後刻、主
要動が到達して原子炉出力が上昇しても、原子炉のスク
ラムを回避する。また、上下動加速度と水平動加速度が
共にしきい値を越えれば、大規模地震あるいは、すでに
地震の主要動が到達したものと判定して、別途設定した
原子炉スクラムにより原子炉を安全に停止させる。
【００１４】請求項２記載の発明に係る原子炉の出力制
御判定装置は、地震計より入力した地震信号から上下動
加速度を検出する上下動検出器と、同じく入力した地震
信号から水平動加速度を検出する水平動検出器と、前記
上下動検出器に接続して入力した複数の上下動加速度が
10〜20Gal に設定したしきい値を越えた時に判定信号を
出力する冗長化した上下動ロジック回路と、前記水平動
検出器に接続して入力した複数の水平動加速度が10〜20
Gal に設定したしきい値を下回る時に判定信号を出力す
る冗長化した水平動ロジック回路を設ける。
御判定装置は、地震計より入力した地震信号から上下動
加速度を検出する上下動検出器と、同じく入力した地震
信号から水平動加速度を検出する水平動検出器と、前記
上下動検出器に接続して入力した複数の上下動加速度が
10〜20Gal に設定したしきい値を越えた時に判定信号を
出力する冗長化した上下動ロジック回路と、前記水平動
検出器に接続して入力した複数の水平動加速度が10〜20
Gal に設定したしきい値を下回る時に判定信号を出力す
る冗長化した水平動ロジック回路を設ける。
【００１５】また、前記上下動ロジック回路と接続する
と共に前記水平動ロジック回路とＯＲ回路を介して接続
したＡＮＤ回路と、このＡＮＤ回路からの降下信号によ
り原子炉の出力降下を行う出力降下装置とからなること
を特徴とする。
と共に前記水平動ロジック回路とＯＲ回路を介して接続
したＡＮＤ回路と、このＡＮＤ回路からの降下信号によ
り原子炉の出力降下を行う出力降下装置とからなること
を特徴とする。
【００１６】地震計で検知した地震信号を、上下動検出
器および水平動検出器により上下動加速度と水平動加速
度を検出して、それぞれを上下動ロジック回路および水
平動ロジック回路に出力する。上下動ロジック回路と水
平動ロジック回路には、中規模以上の地震として適切に
判定する10〜20Gal のしきい値を設定してあり、上下動
加速度のみがしきい値を越えれば、初期微動として中規
模以上の地震が到来したと判定する。
器および水平動検出器により上下動加速度と水平動加速
度を検出して、それぞれを上下動ロジック回路および水
平動ロジック回路に出力する。上下動ロジック回路と水
平動ロジック回路には、中規模以上の地震として適切に
判定する10〜20Gal のしきい値を設定してあり、上下動
加速度のみがしきい値を越えれば、初期微動として中規
模以上の地震が到来したと判定する。
【００１７】これにより、出力降下装置により地震の主
要動の到達以前に原子炉の出力降下を行ない、後刻、主
要動が到達して原子炉出力が上昇しても、原子炉のスク
ラムを回避する。また、上下動加速度と水平動加速度が
共にしきい値を越えれば、大規模地震あるいは、すでに
地震の主要動が到達したものと判定して、別途設定した
原子炉スクラムにより原子炉を安全に停止させる。
要動の到達以前に原子炉の出力降下を行ない、後刻、主
要動が到達して原子炉出力が上昇しても、原子炉のスク
ラムを回避する。また、上下動加速度と水平動加速度が
共にしきい値を越えれば、大規模地震あるいは、すでに
地震の主要動が到達したものと判定して、別途設定した
原子炉スクラムにより原子炉を安全に停止させる。
【００１８】請求項３記載の発明に係る原子炉の出力制
御判定装置は、上下動検出器と水平動検出器に、入力さ
れた地震信号による加速度の個々の最大値から各時点ま
での最大値を常に更新して保存するピーク値記憶装置を
備えたことを特徴とする。
御判定装置は、上下動検出器と水平動検出器に、入力さ
れた地震信号による加速度の個々の最大値から各時点ま
での最大値を常に更新して保存するピーク値記憶装置を
備えたことを特徴とする。
【００１９】上下動の最大加速度がしきい値を上回って
も、その時点の水平動加速度がしきい値を大きく下回る
場合も考えられる。しかし、ピーク値記憶装置により上
下動加速度の最大値がしきい値を越えた時点の前後 500
〜1000msecの範囲において、水平動加速度の最大値を用
いた地震規模の判定をすることにより、精度の高い判定
が行える。
も、その時点の水平動加速度がしきい値を大きく下回る
場合も考えられる。しかし、ピーク値記憶装置により上
下動加速度の最大値がしきい値を越えた時点の前後 500
〜1000msecの範囲において、水平動加速度の最大値を用
いた地震規模の判定をすることにより、精度の高い判定
が行える。
【００２０】請求項４記載の発明に係る原子炉の出力制
御判定装置は、地震計を原子炉の近傍に設置すると共
に、この原子炉より遠隔位置に複数の地震計を配置した
ことを特徴とする。プラントから遠距離の位置に設けた
地震計Ａ〜Ｄは、地震発生により伝搬する地震波をプラ
ント内の地震計Ｅより早く検知して、プラントへの地震
到来を早期に報知できる。
御判定装置は、地震計を原子炉の近傍に設置すると共
に、この原子炉より遠隔位置に複数の地震計を配置した
ことを特徴とする。プラントから遠距離の位置に設けた
地震計Ａ〜Ｄは、地震発生により伝搬する地震波をプラ
ント内の地震計Ｅより早く検知して、プラントへの地震
到来を早期に報知できる。
【００２１】これにより、地震の到達をより早く原子力
発電プラントにおいて知ることができ、原子力発電プラ
ントの揺れに先立ち、地震規模の判定と対処が行なえ
る。また、各地震計Ａ〜Ｅ相互の地震検知時間差によ
り、地震到来方向を知ることもできる。
発電プラントにおいて知ることができ、原子力発電プラ
ントの揺れに先立ち、地震規模の判定と対処が行なえ
る。また、各地震計Ａ〜Ｅ相互の地震検知時間差によ
り、地震到来方向を知ることもできる。
【００２２】請求項５記載の発明に係る原子炉の出力制
御判定装置は、地震計を再循環ポンプのケーシングの上
部に設置したことを特徴とする。再循環ポンプのケーシ
ングの上部は、比較的に外部振動に対して敏感に反応す
る部位であるので、ここに設置された振動計で地震動を
検知することにより、地震の初期微動を感度良く検知す
ることができる。
御判定装置は、地震計を再循環ポンプのケーシングの上
部に設置したことを特徴とする。再循環ポンプのケーシ
ングの上部は、比較的に外部振動に対して敏感に反応す
る部位であるので、ここに設置された振動計で地震動を
検知することにより、地震の初期微動を感度良く検知す
ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例について図面を
参照して説明する。なお、上記した従来技術と同じ構成
部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。第１
実施例は請求項１に係り、地震規模の判定手段である原
子炉の出力制御判定装置15は、図１のロジック構成図に
示すように、図示しない地震波の検知手段である複数の
地震計からの地震信号16を入力して上下動（ＵＤ）加速
度を検出する上下動検出器17と、同じく地震信号16を入
力して例えば北南（ＮＳ）と、東西（ＥＷ）の２方向の
水平動加速度を検出する水平動検出器18を設ける。
参照して説明する。なお、上記した従来技術と同じ構成
部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。第１
実施例は請求項１に係り、地震規模の判定手段である原
子炉の出力制御判定装置15は、図１のロジック構成図に
示すように、図示しない地震波の検知手段である複数の
地震計からの地震信号16を入力して上下動（ＵＤ）加速
度を検出する上下動検出器17と、同じく地震信号16を入
力して例えば北南（ＮＳ）と、東西（ＥＷ）の２方向の
水平動加速度を検出する水平動検出器18を設ける。
【００２４】また上下動検出器17には、加速度のしきい
値を10〜20Gal に設定すると共に、前記上下動検出器17
からの複数の上下動加速度を入力し、この上下動加速度
が前記しきい値を越えると、判定信号を出力する冗長機
能を持たせた上下動 2/3ロジック回路19を接続してい
る。
値を10〜20Gal に設定すると共に、前記上下動検出器17
からの複数の上下動加速度を入力し、この上下動加速度
が前記しきい値を越えると、判定信号を出力する冗長機
能を持たせた上下動 2/3ロジック回路19を接続してい
る。
【００２５】さらに、水平動検出器18には、加速度のし
きい値を10〜20Gal に設定すると共に、前記水平動検出
器18からの複数の水平動加速度を入力し、この水平動加
速度が前記しきい値を越えると判定信号を出力する、冗
長機能を持たせた北南方向の水平動 2/3ロジック回路2
0、および東西方向の水平動 2/3ロジック回路21を接続
する。
きい値を10〜20Gal に設定すると共に、前記水平動検出
器18からの複数の水平動加速度を入力し、この水平動加
速度が前記しきい値を越えると判定信号を出力する、冗
長機能を持たせた北南方向の水平動 2/3ロジック回路2
0、および東西方向の水平動 2/3ロジック回路21を接続
する。
【００２６】前記上下動 2/3ロジック回路19は直接に、
また、水平動 2/3ロジック回路20，21はＯＲ回路22を介
して、ワイプアウト回路（Ｗ．Ｏ）23に接続され、この
ワイプアウト回路23から降下信号26は、原子炉１の出力
降下手段である出力降下装置24に出力され、この出力降
下装置24には、例えば原子炉再循環系の10％減ランバッ
ク設定25が備えられて構成している。
また、水平動 2/3ロジック回路20，21はＯＲ回路22を介
して、ワイプアウト回路（Ｗ．Ｏ）23に接続され、この
ワイプアウト回路23から降下信号26は、原子炉１の出力
降下手段である出力降下装置24に出力され、この出力降
下装置24には、例えば原子炉再循環系の10％減ランバッ
ク設定25が備えられて構成している。
【００２７】次に上記構成による作用について説明す
る。出力制御判定装置15では、上下動検出器17が入力し
た地震信号16による上下動加速度がしきい値の10〜20Ga
l を越えた場合は、上下動 2/3ロジック回路19より判定
信号が出力される。この判定信号は、ワイプアウト回路
23を介して降下信号26として出力降下装置24入力され、
前記再循環ポンプ３の回転数降下や、選択制御棒２の挿
入等により、原子炉出力について定格出力の５〜20％程
度を下げる。
る。出力制御判定装置15では、上下動検出器17が入力し
た地震信号16による上下動加速度がしきい値の10〜20Ga
l を越えた場合は、上下動 2/3ロジック回路19より判定
信号が出力される。この判定信号は、ワイプアウト回路
23を介して降下信号26として出力降下装置24入力され、
前記再循環ポンプ３の回転数降下や、選択制御棒２の挿
入等により、原子炉出力について定格出力の５〜20％程
度を下げる。
【００２８】例えば、原子炉１の定格出力の５〜20％減
は、おおよそ10％減の原子炉再循環系ランバック運転に
より実現できる。なお、前記ワイプアウト回路23から降
下信号26が出力される条件は、水平動検出器18に入力さ
れた地震信号16による水平動加速度の大きさが、水平動
2/3ロジック回路20，21において設定されたしきい値の
10〜20Gal 以下の場合である。
は、おおよそ10％減の原子炉再循環系ランバック運転に
より実現できる。なお、前記ワイプアウト回路23から降
下信号26が出力される条件は、水平動検出器18に入力さ
れた地震信号16による水平動加速度の大きさが、水平動
2/3ロジック回路20，21において設定されたしきい値の
10〜20Gal 以下の場合である。
【００２９】すなわち、一般に水平動につられて主要動
時に上下動も大となる傾向があり、上下動だけで判断し
ていると、このように小地震でも中規模地震以上として
判定される場合もある。したがって、精度の高い判定を
行なうために、水平方向の地震動についても考慮し、上
下動の初期微動に加えて上下動および水平動の主要動を
用いたロジックを組み、上下動が10〜20Gal 以上で且つ
水平動が10〜20Gal 以下の場合に出力降下装置を作動さ
せる。
時に上下動も大となる傾向があり、上下動だけで判断し
ていると、このように小地震でも中規模地震以上として
判定される場合もある。したがって、精度の高い判定を
行なうために、水平方向の地震動についても考慮し、上
下動の初期微動に加えて上下動および水平動の主要動を
用いたロジックを組み、上下動が10〜20Gal 以上で且つ
水平動が10〜20Gal 以下の場合に出力降下装置を作動さ
せる。
【００３０】これにより、上下動加速度がしきい値を越
えていて、水平動加速度がしきい値以下の時は、地震が
中規模であり主要動に先立つ上下動の初期微動が検出さ
れたと判定して、出力降下装置24による原子炉１の出力
降下制御を実施する。また、前記上下動加速度がしきい
値を越えており、且つ、水平動加速度もしきい値を越え
た場合は、大規模地震であるか、すでに主要動が到達し
ているものと判定する。
えていて、水平動加速度がしきい値以下の時は、地震が
中規模であり主要動に先立つ上下動の初期微動が検出さ
れたと判定して、出力降下装置24による原子炉１の出力
降下制御を実施する。また、前記上下動加速度がしきい
値を越えており、且つ、水平動加速度もしきい値を越え
た場合は、大規模地震であるか、すでに主要動が到達し
ているものと判定する。
【００３１】この場合には原子炉１に対して定格出力の
５〜20％減制御を実施しても、その効果がなく、原子炉
１の安全性確保の観点から別途設定している原子炉スク
ラムによる原子炉の停止を優先させる。このために、水
平動 2/3ロジック回路20，21は、水平動加速度がしきい
値を越えた場合には、判定信号をＯＲ回路22を介してワ
イプアウト回路23に出力し、これにより、ワイプアウト
回路23は前記降下信号26の出力を遮断するので、出力降
下装置24による原子炉１の出力降下制御は停止される。
５〜20％減制御を実施しても、その効果がなく、原子炉
１の安全性確保の観点から別途設定している原子炉スク
ラムによる原子炉の停止を優先させる。このために、水
平動 2/3ロジック回路20，21は、水平動加速度がしきい
値を越えた場合には、判定信号をＯＲ回路22を介してワ
イプアウト回路23に出力し、これにより、ワイプアウト
回路23は前記降下信号26の出力を遮断するので、出力降
下装置24による原子炉１の出力降下制御は停止される。
【００３２】図２の地震波形図に示すように通常地震の
場合に地震波は、地震の主要動に先立ち初期微動が伝達
されることから、本第１実施例では、上下動の初期微動
を地震計６で検知し、この地震信号16の上下動加速度の
大きさが10〜20Gal のしきい値に到達したことにより、
上下動 2/3ロジック回路19において中規模以上の地震と
判定するものである。
場合に地震波は、地震の主要動に先立ち初期微動が伝達
されることから、本第１実施例では、上下動の初期微動
を地震計６で検知し、この地震信号16の上下動加速度の
大きさが10〜20Gal のしきい値に到達したことにより、
上下動 2/3ロジック回路19において中規模以上の地震と
判定するものである。
【００３３】なお判定信号は、原子炉１における地震に
よる中性子束上昇を抑制するための動作に先立ち、２〜
３秒前に出力することが望ましい。また、しきい値の10
〜20Gal は、過去の地震観測値と原子炉のスクラム、お
よび中性子束高の警報とのデータから適切な値として選
定したものである。
よる中性子束上昇を抑制するための動作に先立ち、２〜
３秒前に出力することが望ましい。また、しきい値の10
〜20Gal は、過去の地震観測値と原子炉のスクラム、お
よび中性子束高の警報とのデータから適切な値として選
定したものである。
【００３４】さらに、原子炉出力は予め定格出力の５〜
20％程度を減少させておけば、地震の主要動により炉心
における中性子束が上昇しても、別途設定してある中性
子束高スクラム設定点（ 120％）に到達せず、原子炉１
のスクラムによる停止を回避することができる。
20％程度を減少させておけば、地震の主要動により炉心
における中性子束が上昇しても、別途設定してある中性
子束高スクラム設定点（ 120％）に到達せず、原子炉１
のスクラムによる停止を回避することができる。
【００３５】第２実施例は請求項２に係り、図３のロジ
ック構成図に示すように、地震規模の判定手段である原
子炉の出力制御判定装置27は、地震信号16を入力して上
下動（ＵＤ）加速度を検出する上下動検出器17と、同じ
く地震信号16を入力して水平動（ＮＳ）（ＥＷ）加速度
を検出する水平動検出器18ａを設ける。
ック構成図に示すように、地震規模の判定手段である原
子炉の出力制御判定装置27は、地震信号16を入力して上
下動（ＵＤ）加速度を検出する上下動検出器17と、同じ
く地震信号16を入力して水平動（ＮＳ）（ＥＷ）加速度
を検出する水平動検出器18ａを設ける。
【００３６】また上下動検出器17には、加速度のしきい
値を10〜20Gal に設定すると共に、前記上下動検出器17
からの複数の上下動加速度を入力し、この上下動加速度
が前記しきい値を越えると、判定信号を出力する冗長機
能を持たせた上下動 2/3ロジック回路19を接続してい
る。
値を10〜20Gal に設定すると共に、前記上下動検出器17
からの複数の上下動加速度を入力し、この上下動加速度
が前記しきい値を越えると、判定信号を出力する冗長機
能を持たせた上下動 2/3ロジック回路19を接続してい
る。
【００３７】さらに、水平動検出器18ａには、加速度の
しきい値を10〜20Gal に設定すると共に、前記水平動検
出器18ａからの複数の水平動加速度を入力し、この水平
動加速度が前記しきい値以下において、判定信号を出力
する冗長機能を持たせた水平動 2/3ロジック回路20，21
を接続する。
しきい値を10〜20Gal に設定すると共に、前記水平動検
出器18ａからの複数の水平動加速度を入力し、この水平
動加速度が前記しきい値以下において、判定信号を出力
する冗長機能を持たせた水平動 2/3ロジック回路20，21
を接続する。
【００３８】前記上下動 2/3ロジック回路19は直接に、
また、水平動 2/3ロジック回路20，21はＯＲ回路22を介
してＡＮＤ回路28に接続し、このＡＮＤ回路28から降下
信号26は、原子炉１の出力降下手段である出力降下装置
24に出力される。この出力降下装置24には、例えば原子
炉再循環系の10％減ランバック設定25が備えられて構成
している。
また、水平動 2/3ロジック回路20，21はＯＲ回路22を介
してＡＮＤ回路28に接続し、このＡＮＤ回路28から降下
信号26は、原子炉１の出力降下手段である出力降下装置
24に出力される。この出力降下装置24には、例えば原子
炉再循環系の10％減ランバック設定25が備えられて構成
している。
【００３９】次に上記構成による作用について説明す
る。出力制御判定装置27では、上下動検出器17が入力し
た地震信号16による上下動加速度がしきい値の10〜20Ga
l を越えた場合は、上下動 2/3ロジック回路19より判定
信号がＡＮＤ回路28に出力される。
る。出力制御判定装置27では、上下動検出器17が入力し
た地震信号16による上下動加速度がしきい値の10〜20Ga
l を越えた場合は、上下動 2/3ロジック回路19より判定
信号がＡＮＤ回路28に出力される。
【００４０】また、水平動検出器18ａにおいては、入力
した地震信号16による水平動加速度がしきい値の10〜20
Gal 以下の場合に、水平動 2/3ロジック回路20，21より
ＯＲ回路22を介して判定信号をＡＮＤ回路28に出力す
る。なお、水平動加速度がしきい値の10〜20Gal を越え
た場合には、水平動 2/3ロジック回路20，21からの判定
信号の出力は停止される。
した地震信号16による水平動加速度がしきい値の10〜20
Gal 以下の場合に、水平動 2/3ロジック回路20，21より
ＯＲ回路22を介して判定信号をＡＮＤ回路28に出力す
る。なお、水平動加速度がしきい値の10〜20Gal を越え
た場合には、水平動 2/3ロジック回路20，21からの判定
信号の出力は停止される。
【００４１】したがって、ＡＮＤ回路28においては上下
動 2/3ロジック回路19と、ＯＲ回路22を介した水平動 2
/3ロジック回路20，21の両方から判定信号が入力される
と、降下信号26を出力降下装置24に出力して、原子炉１
に対して定格出力の５〜20％減制御を実施する。
動 2/3ロジック回路19と、ＯＲ回路22を介した水平動 2
/3ロジック回路20，21の両方から判定信号が入力される
と、降下信号26を出力降下装置24に出力して、原子炉１
に対して定格出力の５〜20％減制御を実施する。
【００４２】なお、上下動 2/3ロジック回路19にて上下
動加速度がしきい値を越えた場合でも、水平動 2/3ロジ
ック回路20，21にて水平動加速度がしきい値を越えた場
合にはＡＮＤ回路28からは降下信号26が出力されず、出
力降下装置24よる原子炉１の出力降下制御は行われな
い。すなわち、上下動加速度がしきい値を越えていて、
水平動加速度がしきい値以下の時は、地震が中規模であ
り主要動に先立つ上下動の初期微動が検出されたものと
判定し、出力降下装置24による原子炉１の出力降下制御
を実施する。
動加速度がしきい値を越えた場合でも、水平動 2/3ロジ
ック回路20，21にて水平動加速度がしきい値を越えた場
合にはＡＮＤ回路28からは降下信号26が出力されず、出
力降下装置24よる原子炉１の出力降下制御は行われな
い。すなわち、上下動加速度がしきい値を越えていて、
水平動加速度がしきい値以下の時は、地震が中規模であ
り主要動に先立つ上下動の初期微動が検出されたものと
判定し、出力降下装置24による原子炉１の出力降下制御
を実施する。
【００４３】これにより、後刻原子炉１に地震の主要動
が到達して、その震動により原子炉における中性子束の
上昇に起因する出力上昇が発生しても、予め原子炉１の
出力を降下させているので、原子炉１はスクラムとなら
ず、原子力発電プラントの安全性が確保されると共に、
稼働率の低下が防止できる。なお、前記上下動加速度が
しきい値を越えており、且つ、水平動加速度もしきい値
を越えた場合は、大規模地震であるか、すでに主要動が
到達しているものと判定する。
が到達して、その震動により原子炉における中性子束の
上昇に起因する出力上昇が発生しても、予め原子炉１の
出力を降下させているので、原子炉１はスクラムとなら
ず、原子力発電プラントの安全性が確保されると共に、
稼働率の低下が防止できる。なお、前記上下動加速度が
しきい値を越えており、且つ、水平動加速度もしきい値
を越えた場合は、大規模地震であるか、すでに主要動が
到達しているものと判定する。
【００４４】この場合には原子炉１に対して出力降下制
御を実施しても、その効果がなく、原子炉１の安全性確
保の観点から別途設定している原子炉スクラムによる原
子炉の停止を優先させる。また、しきい値を10〜20Gal
とした理由および、その他の作用と効果については、上
記第１実施例と同様のものを奏する。
御を実施しても、その効果がなく、原子炉１の安全性確
保の観点から別途設定している原子炉スクラムによる原
子炉の停止を優先させる。また、しきい値を10〜20Gal
とした理由および、その他の作用と効果については、上
記第１実施例と同様のものを奏する。
【００４５】第３実施例は請求項３に係り、図４のブロ
ック構成図に示すように原子炉の出力制御判定装置29
は、上記第１実施例の図１に示した上下動検出器17と水
平動検出器18に、それぞれ入力された地震信号における
加速度の個々のピークである最大値から各時点までの最
大値を常に更新して保存するピーク値記憶装置30を備え
て、上下動検出器31と水平動検出器32とした構成で、そ
の他は第１実施例と同様の構成としている。
ック構成図に示すように原子炉の出力制御判定装置29
は、上記第１実施例の図１に示した上下動検出器17と水
平動検出器18に、それぞれ入力された地震信号における
加速度の個々のピークである最大値から各時点までの最
大値を常に更新して保存するピーク値記憶装置30を備え
て、上下動検出器31と水平動検出器32とした構成で、そ
の他は第１実施例と同様の構成としている。
【００４６】次に上記構成による作用について説明す
る。出力制御判定装置における地震規模の判定に際し
て、地震信号16による上下動加速度のピークである最大
値がしきい値を越えた際に、たまたま地震信号16による
水平動加速度が、しきい値を大きく下回っていると、中
規模以下の地震の初期微動と誤って判定される。
る。出力制御判定装置における地震規模の判定に際し
て、地震信号16による上下動加速度のピークである最大
値がしきい値を越えた際に、たまたま地震信号16による
水平動加速度が、しきい値を大きく下回っていると、中
規模以下の地震の初期微動と誤って判定される。
【００４７】これに対して前記ピーク値記憶装置30にお
いては、例えば図５の地震波形図に示すような地震波の
到来に対して、加速度の個々のピーク値の中から、ある
時刻ａにおける最大値（最大加速度Ａ）を記憶してお
く。次に新たに時刻ｂで発生したピーク値の最大加速度
ＢがＡ＞Ｂであれば、前記最大加速度Ａをそのままピー
ク値記憶装置30に保存する。
いては、例えば図５の地震波形図に示すような地震波の
到来に対して、加速度の個々のピーク値の中から、ある
時刻ａにおける最大値（最大加速度Ａ）を記憶してお
く。次に新たに時刻ｂで発生したピーク値の最大加速度
ＢがＡ＞Ｂであれば、前記最大加速度Ａをそのままピー
ク値記憶装置30に保存する。
【００４８】さらに、時刻ｃで発生したピーク値の最大
加速度ＣがＡ＜Ｃである場合には、最大加速度Ａを最大
加速度Ｃに更新してピーク値記憶装置30に保存する。こ
のように、上下動加速度の最大値がしきい値を越えた際
に、ピーク値記憶装置30に記憶した、しきい値を越えた
前後 500〜1000msecの範囲における水平動の最大加速度
値を用いて地震規模の判定をする。
加速度ＣがＡ＜Ｃである場合には、最大加速度Ａを最大
加速度Ｃに更新してピーク値記憶装置30に保存する。こ
のように、上下動加速度の最大値がしきい値を越えた際
に、ピーク値記憶装置30に記憶した、しきい値を越えた
前後 500〜1000msecの範囲における水平動の最大加速度
値を用いて地震規模の判定をする。
【００４９】これにより、たとえ上下動加速度がしきい
値を越えた際に、水平動加速度がしきい値を大きく下回
っていた場合でも、ピーク値記憶装置30は当該上下動加
速度のしきい値を越えた前後の時点で水平動加速度の最
大加速度値を更新して記憶しているので、この最大加速
度によりオンラインで判定することにより、地震規模の
判定精度が向上する。
値を越えた際に、水平動加速度がしきい値を大きく下回
っていた場合でも、ピーク値記憶装置30は当該上下動加
速度のしきい値を越えた前後の時点で水平動加速度の最
大加速度値を更新して記憶しているので、この最大加速
度によりオンラインで判定することにより、地震規模の
判定精度が向上する。
【００５０】第４実施例は請求項３に係り、図６のブロ
ック構成図に示すように原子炉の出力制御判定装置33
は、上記第２実施例の図３に示した上下動検出器17と水
平動検出器18ａに、それぞれピーク値記憶装置30を備え
て、上下動検出器31および水平動検出器32ａとした構成
で、その他は第２実施例と同様の構成としている。上記
構成におけるピーク値記憶装置30の作用については、上
記した第３実施例と同じで、地震規模の判定精度が高く
得られる効果があると共に、原子炉出力の降下制御につ
いては上記第２実施例と同様の作用が得られる。
ック構成図に示すように原子炉の出力制御判定装置33
は、上記第２実施例の図３に示した上下動検出器17と水
平動検出器18ａに、それぞれピーク値記憶装置30を備え
て、上下動検出器31および水平動検出器32ａとした構成
で、その他は第２実施例と同様の構成としている。上記
構成におけるピーク値記憶装置30の作用については、上
記した第３実施例と同じで、地震規模の判定精度が高く
得られる効果があると共に、原子炉出力の降下制御につ
いては上記第２実施例と同様の作用が得られる。
【００５１】第５実施例は請求項４に係り、図７（ａ）
の地震計配置図に示すように、地震検知手段である地震
計６を原子力発電プラントより数km離れた遠隔地点で同
心円状に、４台の地震計Ａ〜Ｄを設置すると共に、中心
の原子力発電プラント内には地震計Ｅを設置した構成と
している。
の地震計配置図に示すように、地震検知手段である地震
計６を原子力発電プラントより数km離れた遠隔地点で同
心円状に、４台の地震計Ａ〜Ｄを設置すると共に、中心
の原子力発電プラント内には地震計Ｅを設置した構成と
している。
【００５２】上記構成による作用としては、プラントよ
り遠距離の位置に設けた地震計Ａ〜Ｄからは、地震発生
により伝搬する地震波がプラント内の地震計Ｅより早く
到達することから、プラントへの地震到来が早期に検知
できる。発生した地震波の検知は、図７（ｂ）地震波図
に示すように、地震計Ｅより震源地に近い地震計Ａ〜Ｄ
の方が、地震計Ｅとの相互距離により数秒の差で早期に
得られることから、地震計Ａ〜Ｄが検知した地震信号16
による加速度がしきい値を越した場合に、プラント内の
地震計Ｅより早期に地震信号16が得られる。
り遠距離の位置に設けた地震計Ａ〜Ｄからは、地震発生
により伝搬する地震波がプラント内の地震計Ｅより早く
到達することから、プラントへの地震到来が早期に検知
できる。発生した地震波の検知は、図７（ｂ）地震波図
に示すように、地震計Ｅより震源地に近い地震計Ａ〜Ｄ
の方が、地震計Ｅとの相互距離により数秒の差で早期に
得られることから、地震計Ａ〜Ｄが検知した地震信号16
による加速度がしきい値を越した場合に、プラント内の
地震計Ｅより早期に地震信号16が得られる。
【００５３】この地震信号16は地震動の到達より早く原
子力発電プラントに伝わることから、原子炉の揺れに先
立ち、地震検知とその地震規模の判定が行なえる。ま
た、この早期検知の時間は、地震計Ａ〜Ｄと地震計Ｅと
の離隔距離に比例し、伝搬方向検出は地震計Ａ〜Ｄと地
震計Ｅとの位置関係、さらに、その方向検出精度は地震
計Ａ〜Ｄの配置数により異なる。
子力発電プラントに伝わることから、原子炉の揺れに先
立ち、地震検知とその地震規模の判定が行なえる。ま
た、この早期検知の時間は、地震計Ａ〜Ｄと地震計Ｅと
の離隔距離に比例し、伝搬方向検出は地震計Ａ〜Ｄと地
震計Ｅとの位置関係、さらに、その方向検出精度は地震
計Ａ〜Ｄの配置数により異なる。
【００５４】第６実施例は請求項５に係り、地震検知手
段であるプラント内の地震計６を、図８に示す再循環ポ
ンプ３のケーシングの上部に設置して構成する。この構
成による作用は、再循環ポンプ３は原子炉１の近傍に設
置されていることから、原子炉１との地震波の到達時間
に差がない。
段であるプラント内の地震計６を、図８に示す再循環ポ
ンプ３のケーシングの上部に設置して構成する。この構
成による作用は、再循環ポンプ３は原子炉１の近傍に設
置されていることから、原子炉１との地震波の到達時間
に差がない。
【００５５】また、再循環ポンプのケーシングの上部
は、比較的に外部振動に対して敏感に反応する部位であ
り、したがって、ここに設置された振動計は地震の初期
微動を感度良く検知することができる。このため検知精
度が高く取り付けが容易である。
は、比較的に外部振動に対して敏感に反応する部位であ
り、したがって、ここに設置された振動計は地震の初期
微動を感度良く検知することができる。このため検知精
度が高く取り付けが容易である。
【００５６】
【発明の効果】以上本発明によれば、中規模以上の地震
に対して高い検出精度と、地震規模の適切な判定により
原子炉出力の上昇を抑制して、地震動による原子炉スク
ラムを回避して、原子力発電プラント稼動率と経済性、
及び電力供給の安定性を向上する効果がある。
に対して高い検出精度と、地震規模の適切な判定により
原子炉出力の上昇を抑制して、地震動による原子炉スク
ラムを回避して、原子力発電プラント稼動率と経済性、
及び電力供給の安定性を向上する効果がある。
【図１】本発明に係る第１実施例の出力制御判定装置の
ロジック構成図。
ロジック構成図。
【図２】本発明に係る第１実施例の水平動および上下動
の地震波形図。
の地震波形図。
【図３】本発明に係る第２実施例の出力制御判定装置の
ロジック構成図。
ロジック構成図。
【図４】本発明に係る第３実施例の出力制御判定装置の
ロジック構成図。
ロジック構成図。
【図５】本発明に係る第３実施例の地震波形図。
【図６】本発明に係る第４実施例の出力制御判定装置の
ロジック構成図。
ロジック構成図。
【図７】本発明に係る第５実施例で、（ａ）は地震計設
置図、（ｂ）は地震波形図。
置図、（ｂ）は地震波形図。
【図８】原子力発電プラントの系統構成図。
【図９】地震波形図。
【図１０】炉心の要部拡大斜視図。
１…原子炉、２…制御棒、３…再循環ポンプ、４…主蒸
気加減弁、５…タービンバイパス弁、６…地震計、７…
判定装置、８，24…出力降下装置、９…燃料集合体、10
…スペーサ、11…上部格子板、12…チャンネルファスナ
ー、13…炉心支持板、14…燃料支持金具、15，27，29，
33…出力制御判定装置、16…地震信号、17，31…上下動
検出器、18，18ａ，32，32ａ…水平動検出器、19…上下
動 2/3ロジック回路、20，21…水平動 2/3ロジック回
路、22…ＯＲ回路、23…ワイプアウト回路（Ｗ．Ｏ）、
25…10％減再循環系ランバック設定、26…降下信号、28
…ＡＮＤ回路、30…ピーク値記憶装置、Ａ〜Ｄ…周辺地
震計、Ｅ…プラント地震計。
気加減弁、５…タービンバイパス弁、６…地震計、７…
判定装置、８，24…出力降下装置、９…燃料集合体、10
…スペーサ、11…上部格子板、12…チャンネルファスナ
ー、13…炉心支持板、14…燃料支持金具、15，27，29，
33…出力制御判定装置、16…地震信号、17，31…上下動
検出器、18，18ａ，32，32ａ…水平動検出器、19…上下
動 2/3ロジック回路、20，21…水平動 2/3ロジック回
路、22…ＯＲ回路、23…ワイプアウト回路（Ｗ．Ｏ）、
25…10％減再循環系ランバック設定、26…降下信号、28
…ＡＮＤ回路、30…ピーク値記憶装置、Ａ〜Ｄ…周辺地
震計、Ｅ…プラント地震計。
Claims (5)
- 【請求項１】 地震計より入力した地震信号から上下動
加速度を検出する上下動検出器と、同じく入力した地震
信号から水平動加速度を検出する水平動検出器と、前記
上下動検出器および水平動検出器のそれぞれに接続して
入力した複数の上下動加速度および水平動加速度が10〜
20Gal に設定したしきい値を越えた時に判定信号を出力
する冗長化した上下動および水平動ロジック回路と、前
記上下動ロジック回路と接続すると共に前記水平動ロジ
ック回路とＯＲ回路を介して接続したワイプアウト回路
と、このワイプアウト回路からの降下信号により原子炉
の出力降下を行う出力降下装置とからなることを特徴と
する原子炉の出力制御判定装置。 - 【請求項２】 地震計より入力した地震信号から上下動
加速度を検出する上下動検出器と、同じく入力した地震
信号から水平動加速度を検出する水平動検出器と、前記
上下動検出器に接続して入力した複数の上下動加速度が
10〜20Gal に設定したしきい値を越えた時に判定信号を
出力する冗長化した上下動ロジック回路と、前記水平動
検出器に接続して入力した複数の水平動加速度が10〜20
Gal に設定したしきい値を下回る時に判定信号を出力す
る冗長化した水平動ロジック回路と、前記上下動ロジッ
ク回路と接続すると共に前記水平動ロジック回路とＯＲ
回路を介して接続したＡＮＤ回路と、このＡＮＤ回路か
らの降下信号により原子炉の出力降下を行う出力降下装
置とからなることを特徴とする原子炉の出力制御判定装
置。 - 【請求項３】 前記上下動検出器と水平動検出器に、入
力された地震信号による加速度の個々の最大値から各時
点までの最大値を常に更新して保存するピーク値記憶装
置を備えたことを特徴とする請求項１記載の原子炉の出
力制御判定装置。 - 【請求項４】 地震計を原子炉の近傍に設置すると共
に、この原子炉より遠隔位置に複数の地震計を配置した
ことを特徴とする請求項１記載の原子炉の出力制御判定
装置。 - 【請求項５】 地震計を再循環ポンプのケーシングの上
部に設置したことを特徴とする請求項１記載の原子炉の
出力制御判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19461595A JPH0943392A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 原子炉の出力制御判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19461595A JPH0943392A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 原子炉の出力制御判定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0943392A true JPH0943392A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16327491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19461595A Pending JPH0943392A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 原子炉の出力制御判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0943392A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1151759A (ja) * | 1997-08-01 | 1999-02-26 | Hokuriku Electric Ind Co Ltd | 簡易感震装置 |
| JP2006234480A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Mitsutoyo Corp | 直下型地震発生検出システム |
| JP2009180508A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Oki Semiconductor Co Ltd | 地震防災システム |
| JP2023177086A (ja) * | 2022-06-01 | 2023-12-13 | 株式会社構造計画研究所 | 冗長性を備えた早期損傷把握システム、冗長性を備えた早期損傷把握方法及びプログラム |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP19461595A patent/JPH0943392A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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