JPS5838897A - 原子炉給水制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 水制御装置ｉこ関する。

一般に、沸騰水ｆ！ＪＩＪＪＫ子力発電所では、ｉ子炉
の冷却水が直接、プラントの作動流体となる直接サイク
ル型が使用されている。そのため、使用される冷却水は
、安全運転上、′原子炉圧力容器内において一定の水位
を維持させる必要から原子炉給水制御装置によって給水
量が制御されるよう１どなっている。

この給水制御装置は、一般ｌこは、原子炉水位を検出す
る水位検出器、所定の水位を設定する水位設定器、検出
水位と設定水位との偏差から給水量を制御する比例・積
分・微分要素を有する制御器、この制御器からの出力に
従って給水量を変化させる給水流量駆動制御機構から成
っている。

かかる従来の制御装置においては、その主要部分である
制御器の制御定数は一定で６９．しかも一般的には通常
運転時に良好な制御が行なえるように設定させるため１
通常時での原子炉水位制御は極めて良好である。ところ
が、沸騰水温原子炉には尋寺半春急激な出力変化時、例
えば再循環流量の急激な増加、減少や再循環ポンプトリ
ップによる出力変動等が生じた場合は、発生する主蒸気
流量の変化率が大きくなって、主蒸気流量と給水流量と
の大きなアンバランスが生じることがあｐ、また、炉心
内ボイド層の変化ζζより原子炉水位が大幅に変動する
こともあ＃）、そのため、速やかな原子炉水位の整定が
必要とされるも、それは極めて困難であるという欠点を
有していた。

そζで本発明は、如上の従来存した欠点を改善して、大
幅な原子炉水位の変動時に、極めて迅速な給水流量の制
御を行ない、速やかな原子炉水位本発明は、検出水位と
設定水位との偏差量が予め定められた偏差幅から逸脱し
た場合に、制御器に入力される水位偏差信号を一時的に
比例増幅器を介して拡大することで給水流量の制御量を
大きくすることによシ前記目的を達成しようとするもの
である。

以下１図面ｔ−参照して本発明の一実施例ｔ−ｇ関する
と次の通シである。

図において示される符号ｌは、洲騰水型の原子炉の原子
炉圧力容器であり％その冷却水の水位２は、給水機構３
によって供給される給水流量Ｂと、蒸気導出機構４によ
って得られる主蒸気流ｍＡとのバ２ンメによって一定に
維持されている。また、この水位２は、冷却水を再循環
させるべく原子炉圧力容器」に付設された再循環ポンプ
５の！に動部量によって吃、また、炉心内ボイド量の変
動によっても一時的に変動することもある。

しかして、原子炉圧力容器ｌ内の水位２は、水位検出＠
６によって検出され、原子炉水位信号Ｃとして加減演算
器７に出力される。この加減演算器７は、原子炉圧力容
器１内の水位２を一定位に設定制御する水位設定＠８か
らの出力信号である水位設定信号りと、前記原子炉水位
信号Ｃとを減算し、検出水位と設定水位との偏差を水位
偏差信号Ｅとして出力する。

この水位偏差信号Ｅは、リレー１０を備えた比較器９を
経て制御器１２番こ入力され、この制御器１２によって
給水流量駆動制御機構１３を制御し、前記給水機構３で
の給水量を調整するようになっている。

しかして、比較器９は、水位偏差信号Ｅと予め定められ
た偏差量Ｔ（検出水位と設定水位との偏差）の大小とを
比較し、制御器１２に入力される信号ルートを切替えゐ
リレーｌＯを備えている。このリレー１０は、水位偏差
信号Ｅが予め定められた偏差量Ｔよ〕小さい時にはそれ
をその１１制御器１２へ、大きい時には比例増幅器１１
によって増幅修正された修正水位偏差信号Ｆとして制御
器１２へ切換出力させるよう動作する。

すなわち、比例増幅器１１は、検出水位と設定水位との
偏差が予め定められた偏差量Ｔを越えた時、水位偏差信
号Ｅを予め定められた比率で拡大増幅して修正水位偏差
信号Ｆとして出力するもので。

これが制御器入力信号Ｇとなって制御器校に入力される
。

制御器１２は、給水流量駆動制御機構１３を制御する比
例・積分・微分！！素を有しておシ、前述の如く、給水
機構３での給水量を決定調整する。

次に、出力が急激に変動し、原子炉圧力容器ｌの水位２
が大Ｉに変化する場合での作用を、第２図に基づいて説
明する。

出力変動が生じ主蒸気流量Ａが変化し始めると。

炉内ボイド層の変化の効果と給水流量Ｂとが瞬時には追
従しないため、その間ｉこアンバツンスが生じ、これに
よって原子炉水位信号Ｃが変化し始める。このとき、水
位設定は一定としであるため、検出水位と設定水位との
偏差に対応して加減演算器７から出力された水位偏差信
号Ｅは、原子炉水位信号Ｃの変化と同様に変化し始める
。変化を開始してからのしばらくの間は、水位偏差信号
Ｅは予め設定された偏差量Ｔより小さいためその１１制
御器入力信号Ｇとなって給水流量Ｂを制御する。

通常の小さな出力変動時には、このようなシーケンス制
御によって給水流量Ｂが制御され、水位２は設定水位に
復原するよう制御される。

これに反し、大幅で急激な出力変動が生じた場合には、
給水流量Ｂの制御が十分に追従できず。

水位偏差信号Ｅはしばらくすると予め設定された偏差量
Ｔより大きくなる。すると、その時点で比較器９のリレ
ーｌＯが切換作動して比例増幅器１１によって増幅修正
された修正水位偏差信号Ｆに、前記の水位偏差信号Ｅが
切換わる。この修正水位偏差信号Ｆは、水位偏差信号Ｅ
を予め定められた比率で増幅した信号であるため、急激
で大きな出力信号が制御器νに入力され、その結果、給
水流量Ｂは急激に変化させられ、原子炉圧力容器１の水
位２の変動を迅速に抑制するよう大きく制御するもので
ある。そして１以上の動作によって、水位２の変動が抑
制されて設定水位に戻９始め、水位偏差信号Ｅが予め定
められた偏差量Ｔの範囲内番ζ復帰すると、再び制御器
入力信号Ｇは水位偏差信号Ｅに切替シ、以後、設定水位
に復原するまで比較的おだやかな割合で水位２を制御す
るものである。

したがって１通常運転に適した制御器１２の制御定数で
あっても、そのままで、原子炉圧力容器ｌの水位が大き
く変動した場合にも、増幅修正された制御入力信号Ｇ屹
対応して給水流量駆動制御機構１３を大きく制御でき・
るようにするから、十分に速やかな安定した運転制御を
行なうことができ、そのため１発電プラントの稼動率を
向上させることが可能となる利点が得られる。

すなわち、これは、検出水位と設定水位との偏差が予め
定められた偏差量Ｔを越えた時、給水流量駆動制御機構
１３を制御する制御器ルに入力される水位偏差信号Ｅを
拡大して修正水位偏差信号Ｇとする比例増幅器１１を介
装したからであり、しかも、仁の比例増幅器１１は従来
の給水制御装置に簡単ζこ組み込めるから、従来のそれ
を大きく改造することなく設置でき１便利である。

以上説明したように、本発明によれば、水位偏差がある
一定量以上に大きくなった場合のみ、それから得られる
偏差信号を増幅して制御器に入力させゐ制御偏置を俟備
することにより、制御能力及びプラント稼動率の極めて
高い原子炉給水制御装置を提供することかで龜る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、＃Ｉ１図はブロ
ック図、ｇ２＃Ａはその作用を表わす線図である。 ｌ・・・原子炉圧力容器、２・・・水位、３・・・給水
機構。 ４・・・蒸気導出機構、５・・・再循環ポンプ、６・・
・水位検出器、７・・・加減演算器、８・・・水位設定
器、１０・・・リレー、９・・・比較器、１１・・・比
例増幅器、１２・・・制御器、１３・・・給水流量駆動
制御機構、Ａ・・・主蒸気流量、Ｂ・・・給水流量、Ｃ
・・・原子炉水位信号、Ｄ・・・水位設定信号、Ｅ・・
・水位偏差信号、Ｇ・・・制御器入力信号、Ｔ・・・偏
差量。 ５４５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉圧力容器内の原子炉水位を検出する水位検出
   器と、Ｗｒ定の原子炉水位を設定する水位設定器と、検
   出水位と設定水位との偏差を水位偏差信号として出力す
   る加減演算器と、入力される水位偏差信号によって給水
   流量駆動制御機構を制御する比例・積分・微分要素を有
   する制御器と、前記偏差の大小を比較し、前記制御器に
   入力される信号ルートを切替えるリレーを備え九比Ｉ２
   器とから成る原子炉給水制御装置において、検出水位と
   設定水位との偏差が予め定められ九個差量を越えた時、
   前記制御器に入力される水位偏差信号を拡大して修正水
   位偏差信号として出力する比例増幅器を介装したことを
   特徴とする原子炉給水制御装置。 ２　比較器のリレーは、水位偏差信号が予め定められな
   偏差量より小さい時にはそれをそのまま制御器へ、大き
   い時には比例増幅器によって増幅修正された修正水位偏
   差信号として制御器へ切換出力させるよう動作する特許
   請求の範囲第１項記載の原子炉給水制御装置。