JPH1193891A - インターナルポンプシステム - Google Patents

インターナルポンプシステム

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JPH1193891A
JPH1193891A JP9256425A JP25642597A JPH1193891A JP H1193891 A JPH1193891 A JP H1193891A JP 9256425 A JP9256425 A JP 9256425A JP 25642597 A JP25642597 A JP 25642597A JP H1193891 A JPH1193891 A JP H1193891A
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JP
Japan
Prior art keywords
variable frequency
frequency power
power supply
internal pump
internal
Prior art date
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Pending
Application number
JP9256425A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuushiyun Mizuide
有俊 水出
Kimiko Murata
公子 村田
Yoshiyuki Miyamoto
義之 宮本
Shoji Tanigawa
尚司 谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1193891A publication Critical patent/JPH1193891A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】系統事故などによる母線電圧の低下や、制止型
可変周波数電源装置の制御回路の故障により、インター
ナルポンプの速度が低下するのを防止できるインターナ
ルポンプシステムを提供することにある。 【解決手段】原子炉の再循環ポンプであるインターナル
ポンプを駆動するインターナルポンプシステムにおい
て、制止型可変周波数電源装置6からMGセットに電力
を供給し、MGセットからインターナルポンプ駆動用電
動機2を介してインターナルポンプ1を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】沸騰水型原子力発電プラント
のうち炉心流量制御手段としてインターナルポンプを採
用しているプラントのインターナルポンプ駆動機構の構
成及びインターロックに関する。
【0002】
【従来の技術】図5に従来のインターナルポンプ駆動機
構の構成を示す。
【0003】従来のインターナルポンプ駆動機構は、1
0台のインターナルポンプ(1a〜1j)、10台のイ
ンターナルポンプ駆動用電動機(2a〜2j)、10台
の静止型可変周波数電源装置(6a〜6j)、4台の入
力変圧器(13a〜13d)、2台のMGセット(交流
発電機4,駆動電動機5より構成)、2台の所内変圧器
(8a,8b)からなっている。また、所内変圧器(8
a,8b)の出力側には、遮断器(7a〜7d)を設置
する構成である。
【0004】発電機9からの電圧は、所内変圧器(8
a,8b)によって変圧され、遮断器(7a〜7d)を
介して、MGセット(4及び5より構成)から入力変圧
器(13a,13d)に入力されるか、あるいは入力変
圧器(13b,13c)に直接入力される。ここで、遮
断器(7a〜7d)は機器保護の観点で設置している。
【0005】MGセット(4及び5で構成)は、機械的
慣性により、系統事故時の電源外乱時においても一定時
間静止型可変周波数電源装置への電源供給を維持し、必
要な炉心冷却を持続できるようにするためのものであ
り、このMGセット(4及び5で構成)自体にインター
ナルポンプ(1a〜1j)の電源周波数を変換する機能
はない。
【0006】入力変圧器(13a〜13d)により変圧
された電圧は、静止型可変周波数電源装置(6a〜6
j)に入力される。静止型可変周波数電源装置(6a〜
6j)は、インターナルポンプ駆動用電動機(2a〜2
j)への出力電圧を変換して出力する機能を有している
ため、直接インターナルポンプ駆動用電動機(2a〜2
j)の回転数を変換することが可能である。
【0007】なお、静止型可変周波数電源装置(6a〜
6j)は、インターナルポンプ駆動用電動機(2a〜2
j)の回転数を変換するためのものであり、電気的慣性
は零に近い。また、静止型可変周波数電源装置(AS
D)は信頼性確保のため制御回路を2重系としており、
通常時は1系のみで運転を行い他系は待機状態にあり、
制御側が異常になった場合にはこの待機している側に切
り替える制御としている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のインターナルポ
ンプを有する沸騰水型原子力発電所では系統事故等によ
り短時間(=数百ミリ秒間程度)母線電圧が低下し、数
百ミリ秒後に元の母線電圧まで復帰する事象(以下「瞬
停」と略す)が発生すると、MGセットを有する2系統
につながるインターナルポンプ6台については、MGセ
ットの機械的慣性が大きいため、静止型可変周波数電源
装置入力電圧が低下することはない。このため、インタ
ーナルポンプ速度は低下することなく、当該ポンプから
は一定の流量を供給しながら運転継続することが可能で
ある。
【0009】一方、MGセットを有しない2系統につな
がるインターナルポンプ4台については、MGセットに
よる機械的慣性に期待できないため、静止型可変周波数
電源装置入力電圧は、母線電圧低下の影響を直接受けて
低下する。このため、ポンプ速度が低下し、当該インタ
ーナルポンプにより炉心に供給される流量も低下するこ
とになる。この結果、全炉心流量は低下するため、全炉
心流量の低下に見合う分だけ発電機出力も低下する(5
%程度の低下)事になる。これは、電力の安定供給の観
点で好ましくない。
【0010】また、系統動揺等により母線電圧が徐々に
低下する場合には、MGセットの有無に関わらず、全静
止型可変周波数電源装置の入力電圧も徐々に低下する。
一方、静止型可変周波数電源装置は、電圧効果幅がある
設定値まで達すると自己の機器保護の観点から、静止型
可変周波数電源装置自体を停止する機能を有している。
この結果、静止型可変周波数電源装置は全台同時にトリ
ップする可能性が有り、この場合は、インターナルポン
プ自体の慣性が小さいため、炉心流量は急激に低下し、
燃料の遷移沸騰を招くため、燃料健全性確保の観点で非
常に厳しい事象になる。
【0011】さらに、1台の静止型可変周波数電源装置
の制御回路が故障した場合、制御回路を待機系に切り替
える。この制御系切替中はインターナルポンプ回転数は
フリーランとなり、回転数が低下し、制御回路が切り替
わるまで当該ASDに接続されるインターナルポンプ回
転数は低下する。よって、静止型可変周波数電源装置の
制御回路切替時はインターナルポンプ回転数が低下し、
原子炉出力が低下する事になる。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題は、1台の静止
型可変周波数電源装置の下流側にMGセットを接続し、
このMGセットに複数台のインターナルポンプを接続す
ることによって解決される。
【0013】上記課題は、1台の静止型可変周波数電源
装置に複数台のインターナルポンプを接続し、静止型可
変周波数電源装置の出力母線に慣性の大きな誘導電動機
を接続することによって解決される。
【0014】
【発明の実施の形態】
(実施例1)本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【0015】図1は、本発明の一実施形態による沸騰水
型原子力発電所のインターナルポンプシステムの構成を
示す。
【0016】本実施形態のインターナルポンプシステム
は、2系統合わせて10台のインターナルポンプ(1a
〜1j)、10台のインターナルポンプ駆動用電動機
(2a〜2j)、インターナルポンプトリップ用遮断器
(3a〜3j、及び3k)、2台のMGセット(交流発
電機4a、または4bと交流電動機5a、または5bの
構成)、2台の静止型可変周波数電源装置(6a,6
b)、2台の所内変圧器(8a,8b)からなる。
【0017】主発電機9によって発電された電力は、所
内主変圧器(8a,8b)により、2系統に分割され、
静止型可変周波数電源装置(6a,6b)に入り、電源
周波数が変換される。静止型可変周波数電源装置(6
a,6b)より下流側の構成、及び挙動は2系統とも等
価であるため、以下静止型可変周波数電源装置(6a)
側を例に説明する。
【0018】1台の静止型可変周波数電源装置の下流側
に1台のMGセット(交流発電機4a,交流電動機5a
で構成)を接続し、さらに5台のインターナルポンプ駆
動用電動機(2a〜2e)を交流発電機4aに接続し、
各駆動用電動機(2a〜2e)1台づつにインターナル
ポンプ(1a〜1e)を直列に接続する。
【0019】静止型可変周波数電源装置(6a)によっ
て電源周波数変換された電力は、MGセットの駆動電動
機(5a)に供給され、交流発電機(4a)の回転子を
回転させるため、静止型可変周波数電源装置(6a)の
出力電源周波数を制御する事により、MGセット交流発
電機(4a)の回転数を変更することができる。
【0020】これにより、この交流発電機出力電源周波
数は制御され、交流発電機に接続された5台のインター
ナルポンプ駆動用電動機(2a〜2e)の回転数を変更
し、インターナルポンプ(1a〜1e)の速度を制御す
ることができる。
【0021】インターナルポンプ駆動機構として本シス
テムを採用した場合と従来品を適用した場合の瞬停時の
挙動を比較して図2に示す。系統事故等により瞬停が発
生し母線電圧が一時的に低下する。従来品の場合、MG
セットを有しない4台のインターナルポンプは、この母
線電圧低下の影響を直接受け停止する。この結果、炉心
流量も低下し、最終的には発電機出力も低下することに
なる。
【0022】しかし、本発明を適用した場合、母線電圧
の低下により静止型可変周波数電源装置(6a,6b)
は停止し、MGセットに入力される電源電圧が低下する
ことになるが、MGセットは機械的慣性を有しているた
め、短時間母線電圧が低下しても各インターナルポンプ
への出力電圧が低下することはない。
【0023】このため、ポンプ速度の低下も発生しない
ので、瞬停時の出力低下はなく電力の安定供給が可能で
ある。
【0024】また、原子炉が定格出力運転中、静止型可
変周波数電源装置(6a,6b)の制御回路に異常が発
生した場合、待機中の制御回路に切り替える。
【0025】この制御回路の切替が完了するまで静止型
可変周波数電源装置(6a,6b)の出力は喪失するこ
とになるが、静止型可変周波数電源装置(6a,6b)
の下流側には機械的慣性の大きなMGセット(3a及び
4a、または3b及び4bで構成)があるため、MGセ
ットの駆動電動機(3aまたは3b)の供給電源は喪失
するが、発電機(4aまたは4b)は回転し下流のイン
ターナルポンプ駆動電源(2a〜2j)へ電源は供給さ
れる。よって、インターナルポンプ(1a〜1j)回転
数は低下しないため、図3に示すように原子炉出力の低
下を阻止することができる。
【0026】(実施例2)図4は、本発明の他の実施形
態を示す。
【0027】図1の実施形態と異なる点は、静止型可変
周波数電源装置の下流側に、複数台のインターナルポン
プ駆動用電動機(2a〜2j)と慣性の大きな誘導電動
機(12a,12b)、及び誘導電動機とMGセットの間
に遮断器(11a,11b)を接続することである。
【0028】インターナルポンプ駆動機構として本シス
テムを適用した場合と従来品を適用した場合の瞬停時、
静止型可変周波数電源装置の制御回路切替時の比較は、
発明の実施形態1に示す、図2,図3のようになる。
【0029】瞬停時、静止型可変周波数電源装置の制御
回路切替時、従来品では、前記したように原子炉出力低
下を招くことになるが、本システムを適用した場合、瞬
停、制御回路切替時、静止型可変周波数電源装置(6
a,6b)に入力される電圧が低下するため、静止型可
変周波数電源装置(6a,6b)は停止するが下流の誘
導電動機(12a,12b)は、大きな慣性を持ちある
一定時間回転し続けるため、静止型可変周波数電源装置
(6a,6b)からの電源供給が喪失するのと同時に、
下流のインターナルポンプ駆動用電動機(2a〜2j)
へ電源を供給する発電機の役目を果たすことになる。
【0030】これにより、瞬停、制御回路切替時、静止
型可変周波数電源装置(6a,6b)から供給される電源
は喪失するが、誘導電動機(11a,11b)から電源
がインターナルポンプ駆動用電動機(2a〜2j)へ供
給されるため、ポンプ速度の低下は発生しないので、瞬
停時、及び制御系切替時、原子炉の出力低下は発生せず
継続運転が可能であり、電力の安定供給が可能である。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、瞬停時の原子炉出力低
下事象の回避が可能であり、なおかつ、静止型可変周波
数電源装置の制御回路が故障した場合に制御回路の切替
を行った場合でも、インターナルポンプ回転数は低下し
ないため、原子炉出力の低下を阻止することが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例であるインターナルポンプシス
テム構成を示す図。
【図2】図1の瞬停時の出力特性図。
【図3】図1の制御回路切替時の出力特性図。
【図4】本発明の別の実施例である誘導電動機を用いた
インターナルポンプシステム構成図。
【図5】従来方式のインターナルポンプシステム構成図
【符号の説明】
1a〜1j…インターナルポンプ、2a〜2j…インタ
ーナルポンプ駆動用電動機、3a〜3j…インターナル
ポンプトリップ用遮断器、4a,4b…交流発電機、5
a,5b…駆動電動機、6a〜6j…静止型可変周波数
電源装置、7a,7d,11…遮断器、8a,8b…所
内変圧器、9…発電機、12…誘導電動機。
フロントページの続き (72)発明者 谷川 尚司 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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原子炉の再循環ポンプとして、インターナ
    ルポンプを有する沸騰水型原子力発電所のインターナル
    ポンプシステムにおいて、インターナルポンプの可変周
    波数電源として静止型可変周波数電源を用い、1台の静
    止型可変周波数電源装置に1台のMGセットを接続し、
    このMGセットに複数台のインターナルポンプを接続す
    ることを特徴とするインターナルポンプシステム。
  2. 【請求項2】原子炉の再循環ポンプとして、インターナ
    ルポンプを有する沸騰水型原子力発電所のインターナル
    ポンプシステムにおいて、その可変周波数電源として静
    止型可変周波数電源を用い、1台の静止型可変周波数電
    源装置の下流側に1台、あるいは複数台のインターナル
    ポンプを接続し、それと並列に誘導電動機を接続するこ
    とを特徴とするインターナルポンプシステム。
JP9256425A 1997-09-22 1997-09-22 インターナルポンプシステム Pending JPH1193891A (ja)

Priority Applications (1)

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JP9256425A JPH1193891A (ja) 1997-09-22 1997-09-22 インターナルポンプシステム

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JP9256425A JPH1193891A (ja) 1997-09-22 1997-09-22 インターナルポンプシステム

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JPH1193891A true JPH1193891A (ja) 1999-04-06

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JP9256425A Pending JPH1193891A (ja) 1997-09-22 1997-09-22 インターナルポンプシステム

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111237057A (zh) * 2020-01-17 2020-06-05 岭东核电有限公司 核电站水压试验泵汽轮发电机组系统设备的安全验证方法
CN116753149A (zh) * 2023-07-19 2023-09-15 天津市聚晶自动化新技术有限公司 一种水泵控制切换模块

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