JPS6175295A - Boiling water nuclear power plant control system - Google Patents
Boiling water nuclear power plant control systemInfo
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- JPS6175295A JPS6175295A JP59197053A JP19705384A JPS6175295A JP S6175295 A JPS6175295 A JP S6175295A JP 59197053 A JP59197053 A JP 59197053A JP 19705384 A JP19705384 A JP 19705384A JP S6175295 A JPS6175295 A JP S6175295A
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、沸騰水型(BWR)原子力発電プラントの制
御方式に係シ、特にパワーロードアンバランスリレーが
作動しない糧度の負荷急減時に、原子炉スクラムを発生
させずに原子炉運転を継続させ得る原子力発電プラント
制御方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a control system for a boiling water (BWR) nuclear power plant. This invention relates to a nuclear power plant control system that allows nuclear reactor operation to continue without causing a reactor scram.
第3図にBWR原子力発電プラントの概略図を示す。 Figure 3 shows a schematic diagram of the BWR nuclear power plant.
原子炉出力の制御は、再循環Iンプ38の回転数を変え
て原子炉35の炉心流量を増減することによシ行う。再
循環ポンプの回転数は、再循環流量制御系37により制
御される。又、制御棒駆動系36によシ原子炉に制御棒
を挿入・引抜することによ多出力の制御を行う。The reactor output is controlled by changing the rotation speed of the recirculation I pump 38 to increase or decrease the core flow rate of the reactor 35. The rotation speed of the recirculation pump is controlled by a recirculation flow rate control system 37. Furthermore, multiple outputs are controlled by inserting and withdrawing control rods into and out of the nuclear reactor using the control rod drive system 36.
原子炉35で発生した蒸気は主蒸気ライン39を通う、
タービンの蒸気加減弁31によシ調整されてタービン3
2に入シ、機械的な仕事をした後、復水器33にて凝縮
されて水になシ、再び原子炉に給水される(給水配管の
図示は省略)。又、タービンパイ・母ス弁30を開くこ
とによシ、蒸気をパイパスライン34を通じ復水器33
に導くことができる。次に、蒸気加減弁31とタービン
バイパス弁30の制御を行うタービン制御系につき説明
する。Steam generated in the nuclear reactor 35 passes through a main steam line 39,
The turbine 3 is adjusted by the steam control valve 31 of the turbine.
2, after performing mechanical work, it is condensed into water in the condenser 33 and is again supplied to the reactor (the water supply piping is not shown). Also, by opening the turbine pipe/master valve 30, steam is sent to the condenser 33 through the bypass line 34.
can lead to. Next, a turbine control system that controls the steam control valve 31 and the turbine bypass valve 30 will be explained.
タービン制御系は、大別すると、圧力検出器Pで検出さ
れたタービン入口圧力の信号に応じて原子炉圧力制御を
行う圧力調整機能と、検出されたタービン速度信号及び
負荷設定値に応じてタービン出力制御を行う速度・負荷
調整機能の二つを有してお)、この両者によシ主に蒸気
加減弁31とタービンバイパス弁30の協調制御を行う
。The turbine control system can be roughly divided into a pressure adjustment function that controls the reactor pressure according to the signal of the turbine inlet pressure detected by the pressure detector P, and a pressure adjustment function that controls the reactor pressure according to the detected turbine speed signal and load setting value. The steam control valve 31 and the turbine bypass valve 30 are mainly controlled in coordination with each other.
平常運転中、蒸気加減弁31は圧力検出器Pによる検出
圧力を一定に保つように、その開度を制御している。例
えば、この蒸気圧力が設定値よシも上がる(下がる)と
、加減弁31を開き(閉じ)、タービン出力を増して(
減らして)蒸気圧力を一定に保とうとする。蒸気圧力が
さらに上がって加減弁31を開いても圧力上昇が抑えき
れない場合には、パイ・臂ス弁30を開いて蒸気圧の上
昇を抑えるようにしている。これが圧力調整機能である
。During normal operation, the opening degree of the steam control valve 31 is controlled so as to keep the pressure detected by the pressure detector P constant. For example, when this steam pressure increases (decreases) by more than the set value, the regulator valve 31 is opened (closed) and the turbine output is increased (
(reduced) to keep the steam pressure constant. If the steam pressure rises further and the pressure rise cannot be suppressed even if the control valve 31 is opened, the pie-arm valve 30 is opened to suppress the rise in steam pressure. This is the pressure adjustment function.
一方、急激な負荷変動などにょジタービン発電機の回転
数が設定値を越えたとき、タービンの過速を防止する為
、圧力調整機能に優先して、蒸気加減弁31の開度を減
らす。これが速度・負荷調整機能である。On the other hand, when the rotational speed of the turbine generator exceeds a set value due to sudden load fluctuations, the opening degree of the steam control valve 31 is reduced in priority to the pressure adjustment function in order to prevent overspeeding of the turbine. This is the speed/load adjustment function.
第4図は、従来技術におけるタービン制御系の動作を説
明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of a turbine control system in the prior art.
第4図において、原子炉または主蒸気配管に設置された
圧力検出器Pによシ測定された圧力信号12と、あらか
じめ設定された圧力設定値13との偏差信号を、フィル
ター回路14を経由して圧力調定器15に入力し、これ
によシ圧力調定器15は全主蒸気流量信号1を作成する
。In FIG. 4, a deviation signal between a pressure signal 12 measured by a pressure detector P installed in the reactor or main steam piping and a preset pressure setting value 13 is transmitted via a filter circuit 14. is input to the pressure regulator 15, which in turn creates the total main steam flow signal 1.
一方、タービン速度検出器によシ測定されたタービン速
度信号16とタービン速度設定値17との偏差信号を速
度調定器18に入力し、タービン速度制御信号19を作
成する・更にこの速度制御信号19に負荷設定器の出力
信号である負荷設定 :値20を付加することKよシ
、速度・負荷制御信号2.を作成する。On the other hand, a deviation signal between the turbine speed signal 16 measured by the turbine speed detector and the turbine speed set value 17 is input to the speed regulator 18 to create a turbine speed control signal 19. Furthermore, this speed control signal Load setting which is the output signal of the load setting device to 19: It is recommended to add the value 20 to the speed/load control signal 2. Create.
上記にて得られた金主蒸気流量信号lとタービン速度・
負荷制御信号2は低値優先回路3に入力され、両者の低
値側の信号が蒸気加減弁流量要求信号4として加減弁3
1の開度制御を行う。尚、BWR原子力発電所では蒸気
加減弁31を4つ有しているので、加減弁流量要求信号
4はこれら各弁に入力される。また、加減弁310開度
マ3蒸気流量特性は線形ではないため各弁毎に関数発生
器21を設置し、これによシ、加減弁流量要求信号4を
加減弁流量とほぼ一致するタービン加減弁開度制御信号
22に変換して各加減弁31に与えるよう設計されてい
る。The main steam flow rate signal l obtained above and the turbine speed
The load control signal 2 is input to the low value priority circuit 3, and the low value side signals of both are input to the regulator valve 3 as the steam regulator flow rate request signal 4.
1 opening degree control is performed. Incidentally, since the BWR nuclear power plant has four steam control valves 31, the control valve flow rate request signal 4 is input to each of these valves. In addition, since the steam flow rate characteristic of the opening degree of the regulator valve 310 is not linear, a function generator 21 is installed for each valve, and this allows the regulator valve flow rate request signal 4 to be adjusted to adjust the turbine so that it almost matches the regulator valve flow rate. It is designed to be converted into a valve opening degree control signal 22 and provided to each control valve 31.
一方、パイノ4ス弁30は、全主蒸気流量信号1・から
蒸気加減弁流量要求信号4及び通常運転時のパイノ9ス
弁チャタリング防止用バイアス信号23を減算して得た
パイノ4ス弁#、量要求信号24にて、開度制御が行な
われる。On the other hand, the pinos 4s valve 30 is the pinos 4s valve # obtained by subtracting the steam regulating valve flow rate request signal 4 and the pinos 9s valve chattering prevention bias signal 23 during normal operation from the total main steam flow rate signal 1. , the opening degree is controlled by the quantity request signal 24.
一般にB■原子力発電プラントでは、炉心内のディト(
蒸気泡)量にて原子炉出力調整を行っておシ、原子炉圧
力の変動にょシ?イド量が変化した場合には、中性子束
はこれに敏感に反応する。In general, in B■ nuclear power plants, DIT (
Is it possible to adjust the reactor output based on the amount of steam bubbles? When the id amount changes, the neutron flux responds sensitively to this change.
従って、通常運転中においては圧力信号12による全主
蒸気流量信号1にて蒸気加減弁31が優先的に制(財)
され、タービン速度の比較的小さな変動に応じて加減弁
31が動作することのないよう負荷設定値20を定格(
100%)タービン出方を出すときの全主蒸気流量信号
lの10%程度上に設定している。Therefore, during normal operation, the steam control valve 31 is preferentially controlled by the total main steam flow rate signal 1 based on the pressure signal 12.
The load setting value 20 is rated (
(100%) is set approximately 10% above the total main steam flow rate signal l when outputting the turbine.
また一般的に速度調定率は、100%制御信号につき5
チ速度変化(定格周波数50 Hzの場合2、5 Hz
の周波数変化)を生ずるよう選定されている。Generally, the speed regulation rate is 5 for every 100% control signal.
speed change (2,5 Hz for rated frequency 50 Hz)
frequency change).
これによシ、速度要求信号19が一10%以内となるよ
うな0.5%以内のタービン速度上昇(すなわち0.2
5 Hz以下の周波数上昇)に対しては、加減弁31は
応答せず、圧力制御を優先的に行うことになる。This increases the turbine speed within 0.5% (i.e. 0.2%) such that the speed request signal 19 is within 10%.
The regulating valve 31 does not respond to a frequency increase of 5 Hz or less, and preferentially performs pressure control.
一方、速度・負荷制御信号2が10%以上減少するよう
な0.5チ以上のタービン速度上昇(すなわち0.25
Hz以上の周波数上昇)に対しては、速度・負荷制御
信号2が全主蒸気流量信号1以下となり、加減弁31は
速度・負荷1filj #信号2によシ制御され、該弁
の軟シ動作が行われる。On the other hand, a turbine speed increase of 0.5 inch or more that causes the speed/load control signal 2 to decrease by 10% or more (i.e. 0.25 inch or more)
When the frequency rises above Hz), the speed/load control signal 2 becomes less than the total main steam flow rate signal 1, and the regulating valve 31 is controlled by the speed/load 1filj # signal 2, and the valve's soft operation is performed. will be held.
このとき、蒸気加減弁31の絞シ動作によシ余剰となっ
た盛気は、全主蒸気流量信号1よシ加減弁εr1を量要
求日号4及びバイアス値23を減算した1g号すなわち
パイノ臂ス弁流量要求信号24にてパイ・2ス弁30が
開動作することによシ、処理される。このように平常運
転中は蒸気加減弁31及びパイノヤス弁30が協調動作
し、原子炉圧力はほとんど変化することなく女定にグラ
ンド運転は継続される。At this time, the surplus air due to the throttling operation of the steam control valve 31 is obtained by subtracting the control valve εr1 from the total main steam flow rate signal 1 and the quantity request date number 4 and the bias value 23. Processing is performed by opening the piston valve 30 in response to the arm valve flow rate request signal 24. In this manner, during normal operation, the steam control valve 31 and the pinoyasu valve 30 operate in coordination, and the reactor pressure remains unchanged and the ground operation continues at a constant rate.
次に第5図によシ、送電系統にてパワーロードアンバラ
ンスリレー(発電所の出力)々ワーと受電側の受ける・
ぐワーとがアンバランスの時に動作するリレー)が作動
しない程度において大きな外乱が発生し、比較的大きな
タービン速度上昇(3チ速度上昇すなわち1.5Hzの
周波数上昇)が生じた後、回置タービン回転数が定格整
定状態となる場合の原子力発電プラントの応答を説明す
る。Next, as shown in Figure 5, in the power transmission system, the power load unbalance relay (power plant output) is connected to the receiving side.
A large disturbance occurs to the extent that the relay that operates when the turbine is unbalanced does not operate, and a relatively large increase in turbine speed occurs (a 3-channel speed increase, or a 1.5Hz frequency increase). The response of a nuclear power plant when the rotation speed reaches the rated settling state will be explained.
送電系統において落雷等の事故が発生すると、送電系遮
断器が動作し負荷が急減する為、系統周波数が上昇する
。その後、送電系保護回路動作により故障が除去され周
波数は定格値に整定する・これに応じタービン回転数は
第5図(a)に示すように変動する。When an accident such as a lightning strike occurs in a power transmission system, the power transmission circuit breaker operates and the load suddenly decreases, causing the system frequency to rise. Thereafter, the fault is removed by the operation of the power transmission system protection circuit, and the frequency settles to the rated value. Correspondingly, the turbine rotational speed changes as shown in FIG. 5(a).
このとき、タービン速度信号16の上昇によυ速度制御
信号19は負値となシ、速度・負荷制御信号2は通常の
値よりも低くなる。タービン速度が約0.25 Hz上
昇した時点で速度・負荷制御信号2が全主蒸気流量信号
1以下となり、低値優先回路3の出力は速度・負荷制御
信号2となる・したがって、速度・負荷制御信号2の減
少に従い蒸気加減弁31の開度は絞られ、ターピン出力
を減少させる。At this time, due to the rise in the turbine speed signal 16, the υ speed control signal 19 becomes a negative value, and the speed/load control signal 2 becomes lower than its normal value. When the turbine speed increases by about 0.25 Hz, the speed/load control signal 2 becomes less than the total main steam flow rate signal 1, and the output of the low value priority circuit 3 becomes the speed/load control signal 2. Therefore, the speed/load control signal 2 becomes less than the total main steam flow rate signal 1. As the control signal 2 decreases, the opening degree of the steam control valve 31 is reduced, reducing the turpentine output.
これに伴い全主蒸気流量信号1から加減弁流量要求信号
4を引いた値が正値となシ、チャタリング防止用バイア
ス23を超える。よってパイノ9ス弁流量要求信号24
によシバイーぐス弁30が開き、原子炉圧力の制御はバ
イパス弁30により行われることになる。Accordingly, the value obtained by subtracting the regulating valve flow rate request signal 4 from the total main steam flow rate signal 1 becomes a positive value and exceeds the chattering prevention bias 23. Therefore, the pinos valve flow rate request signal 24
The bypass valve 30 is opened, and the reactor pressure is controlled by the bypass valve 30.
その後、送電系統側の故障除去によジタービン回転数が
定格値に復帰する過程では、速度・負荷制御信号2の上
昇に従い蒸気加減弁31が開動作し、これに合わせてパ
イノイス弁30は閉となシ、通常のプラント運転状態に
復帰する。After that, in the process of restoring the diturbine rotational speed to the rated value by removing the fault on the power transmission system side, the steam control valve 31 opens as the speed/load control signal 2 rises, and the pinoise valve 30 closes accordingly. Otherwise, normal plant operation will be resumed.
ところで、バイパス弁30の容量が定格主蒸気流量の1
00%に満たないプラントについて考察する。かかるグ
ランドにおいて、系統周波数の変動につられてタービン
速度が第5図(−)に示すように変動したとする。この
とき蒸気加減弁31の開度は絞られ、蒸気加減弁31の
流量は第5図(d)に示すように変動する。バイノ々ス
弁30の流量は第5図(、)に示すように制御される。By the way, the capacity of the bypass valve 30 is 1 of the rated main steam flow rate.
Consider a plant with less than 00%. Assume that in such a ground, the turbine speed fluctuates as shown in FIG. 5 (-) due to fluctuations in the system frequency. At this time, the opening degree of the steam control valve 31 is throttled, and the flow rate of the steam control valve 31 fluctuates as shown in FIG. 5(d). The flow rate of the binosu valve 30 is controlled as shown in FIG. 5(,).
このとき、蒸気加減弁31の流量の減少分をパイ)4ス
弁30に流すことになる。しかしパイノクス弁30の容
量が、加減弁流量減少分よシ小さい場合には、加減弁お
よびバイパス弁を通じタービン側へ導かれる蒸気量は減
少する。この為、原子炉圧力は第5図(b)に示すよう
に上昇する。聞原子力発電所は前述の通り炉心内?イド
量による反応度制御を行っておシ、中性子束の挙動は原
子炉圧力変化に対し非常に敏感である@従って、上記の
ような原子炉圧力変動によシ中性子束が変動し、第5図
(、)に示すように中性子束スクラム設定値に達し、原
子炉スクラムが発生する。上記の原子炉スクラムは、蒸
気加減弁31を流れる蒸気の減少分が/ぐイノス弁30
の容量を越えたときに発生する。At this time, the reduced flow rate of the steam control valve 31 is passed to the piston valve 30. However, if the capacity of the pinox valve 30 is smaller than the reduction in the flow rate of the regulator valve, the amount of steam guided to the turbine side through the regulator valve and the bypass valve is reduced. Therefore, the reactor pressure increases as shown in FIG. 5(b). Is the nuclear power plant inside the reactor core as mentioned above? The behavior of neutron flux is very sensitive to changes in reactor pressure. Therefore, the neutron flux fluctuates due to reactor pressure fluctuations as described above, and the As shown in the figure (,), the neutron flux scram setting value is reached and a reactor scram occurs. The above reactor scram is caused by the decrease in steam flowing through the steam control valve 31
Occurs when the capacity is exceeded.
第6図は、系統周波数とタービン加減弁開度制御信号2
2の関係を示したものであシ、直線40および41は、
それぞれ負荷設定110% 、70チでの関係を示して
いる。今、パイ/Jス弁30の容量が定格主蒸気流量の
25%のプラントを考える。定格(100%)蒸気流量
が原子炉で発生しているとぎに、系統周波数が上昇して
加減弁31の開度が75チとなる周波数F1になったと
き、パイ)4ス弁30は25チの蒸気を流している。さ
らに系統周波数が上昇すれば、加減弁31を流れる蒸気
量は減少するが、バイパス弁30を流れる蒸気量は増加
しない(パイ・ぐス弁容量25チの為)。Figure 6 shows the system frequency and turbine control valve opening control signal 2.
2, the straight lines 40 and 41 are
The relationship is shown at a load setting of 110% and 70 inches, respectively. Now, consider a plant where the capacity of the P/J valve 30 is 25% of the rated main steam flow rate. While the rated (100%) steam flow rate is being generated in the reactor, when the system frequency increases and reaches frequency F1 where the opening degree of the control valve 31 becomes 75 degrees, the 4-way valve 30 becomes 25 degrees. Chi steam is flowing. If the system frequency further increases, the amount of steam flowing through the control valve 31 will decrease, but the amount of steam flowing through the bypass valve 30 will not increase (because the pi-gas valve capacity is 25 inches).
したがって、系統周波数が21以上では原子炉圧力が上
昇し、スクラムが発生することになる。Therefore, when the system frequency is 21 or more, the reactor pressure increases and a scram occurs.
このように、バイパス弁の容量が定格蒸気流量の100
%に満たないプラントにおいては、負荷設定の値に応じ
て、上記事象の発、生する系統周波数は異なるけれども
、いずれにしても
(発生蒸気X>=<パイ/4’ス弁容棗)+(加減弁流
量)となる臨界周波数Fcが存在し、この周波数以上で
は原子炉スクラムが発生して運転の継続ができなくなる
という問題がある。In this way, the capacity of the bypass valve is 100% of the rated steam flow rate.
%, the occurrence of the above event and the system frequency at which it occurs will differ depending on the load setting value, but in any case, (generated steam There is a critical frequency Fc at which (regulating valve flow rate) is reached, and above this frequency, reactor scram occurs and there is a problem that the operation cannot be continued.
本発明の目的は、ノ々ワーロードアンバランスリレーが
作動しない程度の電力系統のしよう乱が生じ、ターパン
速度上昇によシ系統周波数が増大した場合でも、プラン
トをスクラムさせずに、運転続行を可能とするm原子カ
プラント制御方式を提供するととくある。The object of the present invention is to allow the plant to continue operating without causing a scram even if there is a disturbance in the power system to the extent that the nonowarload unbalance relay does not operate and the system frequency increases due to an increase in tarpan speed. The aim is to provide an m-atom couplant control system that makes it possible.
本発明は、原子炉からタービンへ入る蒸気流量を制御す
るタービン蒸気加減弁と、該タービン蒸気加減弁で阻止
された原子炉からの主蒸気流量の余剰分を流すよう制御
されるバイパス弁とを備えた沸騰水型原子力発電プラン
トにおいて、タービン負荷の急減した場合に、タービン
蒸気加減弁に生させることを特徴とする沸騰水型原子力
発電プラントの制御方式にある。The present invention includes a turbine steam control valve that controls the flow rate of steam entering the turbine from the reactor, and a bypass valve that is controlled to allow a surplus of the main steam flow rate from the reactor that is blocked by the turbine steam control valve to flow. A control system for a boiling water nuclear power plant is characterized in that when the turbine load suddenly decreases, steam is generated in a turbine control valve.
本発明の制御方式によれば、タービンにかかる電力系統
の負荷がパワーロードアンバランスリレーが作動しない
程度の変化中および変化率で急減してタービンの回転速
度が上昇し、発電機周波数が増大する事態が生じた場合
、短期的な周波数増大に対しては前記のタービン蒸気加
減弁の開度の制限によシ原子炉圧力上昇に基づくスクラ
ムを回 □避し、また、長期的な周波数増大に対して
は上記制限を解除し且つ原子炉出力の低減を行うことに
よプスクラムを回避しつつ運転を継続することが可能と
なる。According to the control method of the present invention, the power system load applied to the turbine suddenly decreases during a change and at a rate of change that does not activate the power load unbalance relay, the rotation speed of the turbine increases, and the generator frequency increases. In the event of a short-term frequency increase, limit the opening of the turbine steam control valve as described above to avoid a scram caused by a rise in reactor pressure, and also to prevent a long-term frequency increase. In contrast, by lifting the above restrictions and reducing the reactor output, it becomes possible to continue operation while avoiding a pscrum.
本発明による原子炉出力制御装置の一実施例を第1図で
先づ概要的に説明する。以下の説明および第1図、第2
図において、第4図中の符号と同符号で示した部分は第
4図で説明したのと同様である。An embodiment of a nuclear reactor power control system according to the present invention will first be briefly described with reference to FIG. The following explanation and Figures 1 and 2
In the figure, parts indicated by the same reference numerals as those in FIG. 4 are the same as those described in FIG. 4.
主蒸気圧力検出器43よシ検出されたタービン入口圧力
信号を受けて圧力調定器15は金主蒸気流量信号1を作
成し、これは低値優先回路3へ伝えられる。又、信号1
は、蒸気加減弁流量要求補正用関数発生器6によシ、蒸
気加減弁流量制限信号7となる。信号7は全主蒸気流量
からバイパス弁容量を減じた流量に相当するものである
。高値優先回路8は、蒸気加減弁流量要求信号4と蒸気
加減弁流量制限信号7とを比較し、高値側の信号を加減
弁サーゲ42に出力する・この為、蒸気加減弁31の流
量の減少はバイパス弁30の容量以下に制限される。In response to the turbine inlet pressure signal detected by the main steam pressure detector 43, the pressure regulator 15 produces a gold main steam flow rate signal 1, which is transmitted to the low value priority circuit 3. Also, signal 1
is generated by the steam regulator flow rate request correction function generator 6 and becomes the steam regulator flow rate limit signal 7. Signal 7 corresponds to the total main steam flow rate minus the bypass valve capacity. The high value priority circuit 8 compares the steam regulator flow rate request signal 4 and the steam regulator flow rate limit signal 7, and outputs the signal on the high value side to the regulator valve serge 42. Therefore, the flow rate of the steam regulator valve 31 is reduced. is limited to the capacity of the bypass valve 30 or less.
一方、比較器10は、高値優先回路の出力信号9と入力
信号4とを比較し、入力信号4が出力信号9より小さい
状態が一定時間継続したとき、原子炉出力低減信号11
を出力し、これを再循環流量制御装置37(又は制御棒
駆動機構36)に与えて原子炉出力を減少せしめる。こ
れは、蒸気加減弁流量制限信号7により加減弁31が一
定時間以上制御されたときには、発電量が多すぎると判
断し、原子炉出力を低減させるものである。次に本実施
例の制御装置を第2図、1により更に詳細に説明する。On the other hand, the comparator 10 compares the output signal 9 of the high value priority circuit with the input signal 4, and when the state where the input signal 4 is smaller than the output signal 9 continues for a certain period of time, the comparator 10 outputs a reactor output reduction signal 11.
is outputted and given to the recirculation flow rate control device 37 (or control rod drive mechanism 36) to reduce the reactor power. This is to determine that the amount of power generation is too large when the regulator valve 31 is controlled for a certain period of time or more by the steam regulator flow rate restriction signal 7, and to reduce the reactor output. Next, the control device of this embodiment will be explained in more detail with reference to FIG. 2, 1.
以下の記載では一般に信号nの信号値を礼で表わす。In the following description, the signal value of the signal n is generally expressed in numeric characters.
本制御装置は、蒸気加減弁流量要求補正用関数発生器6
を有している。関数発生器6には、負荷設定値20(信
号値820 )及び原子炉出力算出用フィルター5を通
した全主蒸気流量信号1(信号値S、′)が入力される
。原子炉出力算出用フィルター5は、過渡時の主蒸気流
量の変動による全土蒸気流量信号1の変動を平滑化して
原子炉出力相当の信号として出力する機能を有している
。蒸気加減弁流量要求補正用関数発生器6の出力信号値
S7とする。但しbはバイパス弁30の容量である。This control device includes a function generator 6 for correcting steam regulating valve flow rate demand.
have. The load setting value 20 (signal value 820) and the total main steam flow rate signal 1 (signal value S,') passed through the reactor power calculation filter 5 are input to the function generator 6. The reactor power calculation filter 5 has a function of smoothing fluctuations in the nationwide steam flow rate signal 1 due to fluctuations in the main steam flow rate during transient periods and outputting the smoothed fluctuations as a signal equivalent to the reactor power. The output signal value of the function generator 6 for steam regulating valve flow rate request correction is assumed to be S7. However, b is the capacity of the bypass valve 30.
上記にて得られた蒸気加減弁流量信号7と加減弁流量要
求信号4は高値優先回路8に入力され、両者の高値側の
信号が、補正された蒸気加減弁流量信号9となる。The steam control valve flow rate signal 7 and the control valve flow rate request signal 4 obtained above are input to the high value priority circuit 8, and the high value side signals of both become the corrected steam control valve flow rate signal 9.
比較器10は、S、 < S、の状態が一定時間継続し
た場合に、原子炉出力低減信号11を出力する。The comparator 10 outputs a reactor power reduction signal 11 when the state of S, < S continues for a certain period of time.
本制御装置による加減弁31の制御は、各信号値の大小
関係によシ異る。以下説明する。The control of the regulating valve 31 by this control device differs depending on the magnitude relationship of each signal value. This will be explained below.
(+) S、’ < S2oかつS1≦S2のときす
なわち、全主蒸気流量より負荷設定が大きく、全主蒸気
流量信号が速度・負荷制御信号より小さいときである。(+) When S,'< S2o and S1≦S2, that is, when the load setting is larger than the total main steam flow rate and the total main steam flow rate signal is smaller than the speed/load control signal.
このときS、 = Slとなる。一方s、=s、’−b
となり、SlとS、′はほぼ等しく、その差分はbK比
べて十分小さいため、S4と87の大小関係はS4が8
7より大きくなる。したがって高値優先回路後の信号値
S、はS4に等しくなる。At this time, S, = Sl. On the other hand, s, = s, '-b
Therefore, Sl and S,' are almost equal and the difference is sufficiently small compared to bK, so the magnitude relationship between S4 and 87 is that S4 is 8
Becomes larger than 7. Therefore, the signal value S after the high value priority circuit becomes equal to S4.
又、S4= S、であるから、比較器10は原子炉出力
低減信号11を出力することはない。従って蒸気加減弁
31は従来のタービン制御系と同様に圧力匍制御を行う
。Furthermore, since S4=S, the comparator 10 does not output the reactor power reduction signal 11. Therefore, the steam control valve 31 performs pressure control similarly to a conventional turbine control system.
(11)81′<S2oかつS2< s、−bのときす
なわち、全主蒸気流量より負荷設定が犬きく、速度・負
荷要求信号が全主蒸気流量からバイパス弁30の容量を
差引いた値よシ小さいときである。(11) When 81'<S2o and S2<s, -b, that is, the load setting is higher than the total main steam flow rate, and the speed/load request signal is equal to the value obtained by subtracting the capacity of the bypass valve 30 from the total main steam flow rate. When I was little.
このとき従来のタービン制御系では発明の背景の項で説
明したように、原子炉圧力の上昇が生じ、中性子束高ス
クラムが発生する。一方、本装置では、54=s2.s
ア=s1’−bとなシS4<S7となる。At this time, in the conventional turbine control system, as explained in the background section of the invention, the reactor pressure increases and a high neutron flux scram occurs. On the other hand, in this device, 54=s2. s
A=s1'-b, and S4<S7.
したがってS、はS、すなわちs、’−bとなる。蒸気
加減弁31は、全主蒸気流量よシパイ・ぐス弁容量を差
引いた蒸気を流すよう制御される。一方、パイ・ぐス弁
30は全開し、バイノクス弁容量分の蒸気を流す。した
がって発生蒸気は加減弁とバイパス弁により全てタービ
ン側に導かれる。このため、原子炉圧力の上昇は発生せ
ず、中性子束の上昇は抑えられスクラムは発生しない。Therefore, S, becomes S, that is, s,'-b. The steam control valve 31 is controlled to flow steam equal to the total main steam flow rate minus the steam valve capacity. On the other hand, the pi-gas valve 30 is fully opened, allowing steam to flow by the capacity of the binox valve. Therefore, all of the generated steam is guided to the turbine side by the control valve and the bypass valve. Therefore, no increase in reactor pressure occurs, the increase in neutron flux is suppressed, and no scram occurs.
この状態が一定時間以上続くと、タービン回転数は上昇
する。これを防ぐため、比較器10は原子炉出力低減要
求信号11を出力する。これにより蒸気先生量が抑えら
れ、S2≧51−bの状態に移行し、加減弁31はター
ビン回転数制御を行うことになる。If this state continues for a certain period of time or more, the turbine rotation speed increases. To prevent this, the comparator 10 outputs a reactor power reduction request signal 11. As a result, the amount of steam flow is suppressed, the state shifts to S2≧51-b, and the regulating valve 31 controls the turbine rotation speed.
(111)S、′<S2oかつ 51−b≦S2〈Sl
のときS、= S4となり、従来と同様の制御を行う。(111) S,'<S2o and 51-b≦S2<Sl
When S,=S4, the same control as the conventional one is performed.
(1v)S2o≦81′のとき 59=84となり、従来と同様の制御を行う。(1v) When S2o≦81' 59=84, and the same control as the conventional one is performed.
以上をまとめた結果を表1に示す。Table 1 shows the results summarizing the above.
表 1
(注記)
1、大小関係は、S4と87の大小関係を不等号にて表
している。Table 1 (Notes) 1. The magnitude relationship represents the magnitude relationship between S4 and 87 using an inequality sign.
2、 S、、は°′1“にて原子炉出力低減要求とな
る。2, S, becomes a request to reduce the reactor power at °'1''.
本原子炉出力制御装置を適用した場合におけるパイノク
ス弁容量25チの原子力発電プラントの系統周波数の外
乱に対する挙動を第7図に示す。第7図(、)に示すタ
ービン速度の変動に対応して加減−yP31は絞られる
が、加減弁流量は75チまでしか減少せず、蒸気流量減
少分は、バイパス弁30により復水器に導かれる。した
がって、原子炉圧力の上昇は抑えられ、中性子束の上昇
も小さく、スクラムは発生しない。FIG. 7 shows the behavior of a nuclear power plant with a pinox valve capacity of 25 inches in response to disturbances in the system frequency when this reactor power control system is applied. Although the regulator -yP31 is throttled in response to the fluctuations in the turbine speed shown in FIG. be guided. Therefore, the increase in reactor pressure is suppressed, the increase in neutron flux is also small, and no scram occurs.
本発明によれば、電力系統周波数の増加が発生した場合
、原子炉での蒸気発生量と蒸気加減弁及びパイ/Jス弁
による蒸気流量のミスマツチは生ぜず、この為原子炉圧
力の上昇は抑えられ、中性子束増大によるスクラムは発
生しないので、原子力発電プラントは継続運転可能とな
る。According to the present invention, when an increase in the power system frequency occurs, there is no mismatch between the amount of steam generated in the reactor and the steam flow rate due to the steam control valve and the piston valve, and therefore the reactor pressure does not increase. Since scrams due to increased neutron flux do not occur, nuclear power plants can continue to operate.
第1図は、本発明によるB■原子力発電プラント制御方
式の一実施例を示す概要図、第2図は第1図の部分詳細
図、第3図はBWR原子力発電プラントの概要図、第4
図はBWR原子力発電プラント制御方式の従来例の構成
図、第5図(a)ないしくf)は示す図である。
符号の説明
1・・・全主蒸気流量信号
2・・・速度/負荷制御信号 3・・・低値優先回路4
・・・蒸気加減弁流量要求信号
5・・・原子炉出力算出用フィルター
6・・・蒸気加減弁流量要求補正用関数発生器7・・・
蒸気加減弁流量制限信号
8・・・高値優先回路
9・・・補正された蒸気加減弁流量要求信号10・・・
比較器 11・・・原子炉出力低減要求信号12・・・
圧力信号 13・・・圧力設定値14・・・フィルタ
ー回路 15・・・圧力調定器16・・・タービン速度
信号 17・−・速度設定値18・・・速度調定器 1
9・・・タービン速度制御信号20・・・負荷設定値
21・・・関数発生器22・・・タービン加減弁開
度制御信号23・・・バイパス弁チャタリング防止用バ
イアス信号24・・・パイノ4ス弁流量要求信号
30・・・タービンバイパス弁
31・・・タービン蒸気加減弁
32・・・p−ビy33・・・復水器
34・・・タービン加減弁ぐスライン
35・・・原子炉 36・・・制御棒駆動機構
37・・・再循環流量制御装置
38・・・原子炉再循環ポンプ
39・・・主蒸気ライン
40・・・系統周波数−タービン加減弁開度制御信号ラ
イン(負荷設定110%)
41・・・系統周波数〜タービン加減弁開度制御信号ラ
イン(負荷設定70%)
42・・・加減弁サーボ
43・・・主蒸気圧力検出器
44・・・タービン速度検出器
第1図
第5図
、5(Sec)\コ(5eC)
2.36図
、50 1″T ′QI PC′)2
周液数(Hl)(に疑−1a>
](b)
7 区
、5− (S6C)FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the B■ nuclear power plant control method according to the present invention, FIG. 2 is a partial detailed diagram of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic diagram of a BWR nuclear power plant, and FIG.
The figure is a block diagram of a conventional example of a BWR nuclear power plant control system, and FIGS. 5(a) to 5(f) are diagrams shown. Explanation of symbols 1... Total main steam flow rate signal 2... Speed/load control signal 3... Low value priority circuit 4
...Steam control valve flow rate request signal 5...Reactor output calculation filter 6...Steam control valve flow rate request correction function generator 7...
Steam regulator flow rate limit signal 8...High value priority circuit 9...Corrected steam regulator flow rate request signal 10...
Comparator 11... Reactor power reduction request signal 12...
Pressure signal 13... Pressure setting value 14... Filter circuit 15... Pressure regulator 16... Turbine speed signal 17... Speed setting value 18... Speed regulator 1
9... Turbine speed control signal 20... Load setting value
21...Function generator 22...Turbine adjustment valve opening control signal 23...Bias signal for bypass valve chattering prevention 24...Pinos 4 valve flow rate request signal 30...Turbine bypass valve 31...・Turbine steam control valve 32...P-BIY33...Condenser 34...Turbine control valve line 35...Nuclear reactor 36...Control rod drive mechanism 37...Recirculation flow rate control Device 38...Reactor recirculation pump 39...Main steam line 40...System frequency - Turbine moderation valve opening control signal line (load setting 110%) 41...System frequency - Turbine moderation valve opening Control signal line (load setting 70%) 42... Control valve servo 43... Main steam pressure detector 44... Turbine speed detector Fig. 1 Fig. 5, 5 (Sec)\ko (5eC) 2 .36 figure, 50 1″T ′QI PC′)2
Peripheral liquid number (Hl) (Ni-1a> ] (b) 7th section, 5- (S6C)
Claims (1)
蒸気加減弁と、該タービン蒸気加減弁で阻止された原子
炉からの主蒸気流量の余剰分を流すよう制御されるバイ
パス弁とを備えた沸騰水型原子力発電プラントにおいて
、タービン負荷の急減した場合に、タービン蒸気加減弁
に流れる蒸気流量の減少分をバイパス弁の容量以下とす
るようにタービン蒸気加減弁の開度制御信号を制限し、
更にタービン負荷の減少が一定時間以上継続したときは
、上記タービン蒸気加減弁の開度制御信号の制限を解除
し原子炉出力を低減させる信号を発生させることを特徴
とする沸騰水型原子力発電プラントの制御方式。Boiling water equipped with a turbine steam control valve that controls the flow rate of steam entering the turbine from the nuclear reactor, and a bypass valve that is controlled to allow a surplus of the main steam flow rate from the reactor blocked by the turbine steam control valve to flow. In a type nuclear power plant, when the turbine load suddenly decreases, the opening control signal of the turbine steam control valve is limited so that the decrease in the flow rate of steam flowing to the turbine steam control valve is equal to or less than the capacity of the bypass valve,
Furthermore, when the turbine load continues to decrease for a certain period of time or more, the restriction on the opening control signal of the turbine steam control valve is released and a signal is generated to reduce the reactor output. control method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197053A JPS6175295A (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Boiling water nuclear power plant control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197053A JPS6175295A (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Boiling water nuclear power plant control system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6175295A true JPS6175295A (en) | 1986-04-17 |
Family
ID=16367926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59197053A Pending JPS6175295A (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Boiling water nuclear power plant control system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6175295A (en) |
-
1984
- 1984-09-20 JP JP59197053A patent/JPS6175295A/en active Pending
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