JPS6275295A - 原子炉の局所振動監視装置 - Google Patents
原子炉の局所振動監視装置Info
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- JPS6275295A JPS6275295A JP60215394A JP21539485A JPS6275295A JP S6275295 A JPS6275295 A JP S6275295A JP 60215394 A JP60215394 A JP 60215394A JP 21539485 A JP21539485 A JP 21539485A JP S6275295 A JPS6275295 A JP S6275295A
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- Japan
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- signal
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- nuclear reactor
- reactor
- core
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の：Ｆｔｍな説明
〔発明の技術分野〕
本発明は、原子炉の局所出力検出装置よりの信号を自動
的に処理Ｊるようにした原子炉の局所振動監視装置に関
づる。
的に処理Ｊるようにした原子炉の局所振動監視装置に関
づる。
〔発明の技術向背１］１とその問題点〕一般に原子炉や
原子力発電所を設計するに当って、その設計仕様によっ
て出来上った原子炉が定常運転中または出力ｈ ５７中
にある外乱が加わったり、または内在的な原因により出
力流量等が変動してら、それがやがておさまっである安
定値に漸近していｔプば、その原子炉は安定状態にある
と判断される。
原子力発電所を設計するに当って、その設計仕様によっ
て出来上った原子炉が定常運転中または出力ｈ ５７中
にある外乱が加わったり、または内在的な原因により出
力流量等が変動してら、それがやがておさまっである安
定値に漸近していｔプば、その原子炉は安定状態にある
と判断される。
ところが原子炉の高出力低流量での運転領域では安定性
が悲化し、原子炉の出力流量等が発振を起こり場合があ
る。イこて、かかる運転領域では運転を行なわないよう
にして原子炉の発振現象を回避するようにしている。
が悲化し、原子炉の出力流量等が発振を起こり場合があ
る。イこて、かかる運転領域では運転を行なわないよう
にして原子炉の発振現象を回避するようにしている。
しかしながら、近年原子力発電所の杼済性の見地より運
転領域の拡大、従来設削に持たｕＣいた十分すぎるほど
の保守性の見直し等の要求が生じており、安定性は設計
基準にａ３いてクリティカルな存在となってきた。
転領域の拡大、従来設削に持たｕＣいた十分すぎるほど
の保守性の見直し等の要求が生じており、安定性は設計
基準にａ３いてクリティカルな存在となってきた。
一方原子炉の安定性は、発振が生じた場合の燃料の健全
性に結びついており、その意味で原子炉の安定性を確認
するためには、原子炉の炉心の熱出力を監視することが
有効であるが、原子炉の熱出力の監視は炉心を構成する
燃料集合体のチャンネルボックス間に等間隔に配置した
複数の局所出力検出装置により行なっており、局所出力
検出装置から出る局所出力検出信号（以下、ＬＰＲＭ信
号という。）を、炉心全体で平均化した平均出力信号（
以下、ＡＰＩＩＭ信号という。）として監視するように
している。
性に結びついており、その意味で原子炉の安定性を確認
するためには、原子炉の炉心の熱出力を監視することが
有効であるが、原子炉の熱出力の監視は炉心を構成する
燃料集合体のチャンネルボックス間に等間隔に配置した
複数の局所出力検出装置により行なっており、局所出力
検出装置から出る局所出力検出信号（以下、ＬＰＲＭ信
号という。）を、炉心全体で平均化した平均出力信号（
以下、ＡＰＩＩＭ信号という。）として監視するように
している。
しかして上記局所用ツノ検出装置のＡＰＲＭ信号では、
炉心全体が発振する炉心不安定性に対しての監視いわゆ
る炉心安定性の監視はできても、炉心内の特定の燃料集
合体に生じる局所的発振、いわゆるヂ１シンネル安定性
に対しては監視できない。
炉心全体が発振する炉心不安定性に対しての監視いわゆ
る炉心安定性の監視はできても、炉心内の特定の燃料集
合体に生じる局所的発振、いわゆるヂ１シンネル安定性
に対しては監視できない。
また、チャンネル発振に加えて炉心が一体に振動せず領
域によって振動の位相差が正負で生じる領域的な発振、
いわゆる高次モード発振に対しても炉心の出力信号を平
均化してしまう平均用ノｊ信号のみではその監視が困難
である。すなわら局所出力信号を常時監視する必要があ
るが、その信号の数が膨大であるため運転員自身の監視
ではこれを行なうことができない。
域によって振動の位相差が正負で生じる領域的な発振、
いわゆる高次モード発振に対しても炉心の出力信号を平
均化してしまう平均用ノｊ信号のみではその監視が困難
である。すなわら局所出力信号を常時監視する必要があ
るが、その信号の数が膨大であるため運転員自身の監視
ではこれを行なうことができない。
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、局所用ノ
Ｊ信号を自動的に処Ｉ１１！づることにより、原子炉の
局所的な振動を速やかに運転員に知らしめ得るようにし
た原子炉の１ａ所振動監６１装置を提供することを目的
とづる。
Ｊ信号を自動的に処Ｉ１１！づることにより、原子炉の
局所的な振動を速やかに運転員に知らしめ得るようにし
た原子炉の１ａ所振動監６１装置を提供することを目的
とづる。
本発明は、原子炉の炉心内に等間隔に配置した局所出力
検出装置からの信号を自動的に処理して、信号の周期性
および発振性より局所的な炉心の安定性を常時監視し、
発振が生じた場合に、その発振位置を予測して運転口に
知らしめるようにした原子炉の局所撮動監視装置である
。
検出装置からの信号を自動的に処理して、信号の周期性
および発振性より局所的な炉心の安定性を常時監視し、
発振が生じた場合に、その発振位置を予測して運転口に
知らしめるようにした原子炉の局所撮動監視装置である
。
以下本発明の一実施例を図面につき説明づる。
図面において符号１は、原子炉を示し、この原子炉１の
内部には多数の燃料集合体より構成した炉心２が形成さ
れている。上記炉心２の燃料集合体間には等間隔を置い
て原子炉の局所的な熱出力を検出する局所出力検出装置
３．３’、３″・・・が複数設けられている。上記各局
所出力検出装置３゜３’、３″・・・は炉心の軸方向に
間隔を置いて下方から順に４つの中性子検出器（以Ｔ”
ＬＰＲＭという。）４．４’、４″・・・より構成され
ている。各局所出力検出装置の局所出力信号信Ｆ！ｉ（
ＬＰＰＭ信５″３）は、ローパスフィルタ５に送られ、
ＬＰＰＭ信号に含まれる高周波の不ノ々則な雑音成分が
除去される。ローパスフィルり５におりるカッ１〜Ａフ
周波数は、対象とＪる振動の周波数が１１１Ｚ以下であ
ることを考慮し、５ ｔ−１ｚ Ｐｉ！ １３２に設定
されている。上記ローパスフィルタ５にＪ：り高周波成
分をカットした信号は、Ａ／Ｄ変換器６によりアナログ
ＬＰＲＭ信号からディジタル上１フＲ変換された後に、
平均化装置７に送られる。
内部には多数の燃料集合体より構成した炉心２が形成さ
れている。上記炉心２の燃料集合体間には等間隔を置い
て原子炉の局所的な熱出力を検出する局所出力検出装置
３．３’、３″・・・が複数設けられている。上記各局
所出力検出装置３゜３’、３″・・・は炉心の軸方向に
間隔を置いて下方から順に４つの中性子検出器（以Ｔ”
ＬＰＲＭという。）４．４’、４″・・・より構成され
ている。各局所出力検出装置の局所出力信号信Ｆ！ｉ（
ＬＰＰＭ信５″３）は、ローパスフィルタ５に送られ、
ＬＰＰＭ信号に含まれる高周波の不ノ々則な雑音成分が
除去される。ローパスフィルり５におりるカッ１〜Ａフ
周波数は、対象とＪる振動の周波数が１１１Ｚ以下であ
ることを考慮し、５ ｔ−１ｚ Ｐｉ！ １３２に設定
されている。上記ローパスフィルタ５にＪ：り高周波成
分をカットした信号は、Ａ／Ｄ変換器６によりアナログ
ＬＰＲＭ信号からディジタル上１フＲ変換された後に、
平均化装置７に送られる。
平均化装置７は、メモリー、加の器および除算器より構
成されていて、ディジタルＬＰＲＭ仏号の平均値が演算
される。ディジクルＬＰＲＭ信号と平均値信号は、差分
器８に送られ、ここでディジタルＬＰＰＭ信号と平均値
信号の（ｇ差値が演算される。差分器８からの偏差値信
号は比較装置９に送られ、偏差値を時系列値と比較する
ことで最大値と最小値が求められる。比較装置９からの
信号は、メモリー、加算器おＪ、び除算器からなる演ｑ
装置１０に送られ、ここで最大値と最小値の差よりｐｅ
ａｋ ｔｏ Ｐｅａｋ値Ｐｉが求められる。
成されていて、ディジタルＬＰＲＭ仏号の平均値が演算
される。ディジクルＬＰＲＭ信号と平均値信号は、差分
器８に送られ、ここでディジタルＬＰＰＭ信号と平均値
信号の（ｇ差値が演算される。差分器８からの偏差値信
号は比較装置９に送られ、偏差値を時系列値と比較する
ことで最大値と最小値が求められる。比較装置９からの
信号は、メモリー、加算器おＪ、び除算器からなる演ｑ
装置１０に送られ、ここで最大値と最小値の差よりｐｅ
ａｋ ｔｏ Ｐｅａｋ値Ｐｉが求められる。
上記演算装置１０では、ある周期における振幅のＰｅａ
ｋ ｔｏ Ｐｅａｋ Ｉａ Ｐ ｉがＬＰＲＭの木
数分だけ１９られ、これら１直はメモリー１１に記憶さ
れる。演算袋ｖ１１０の信号は比較器１２に送られ、こ
こでＰ ｅａｋ ｔｏ Ｐ ｅａｋ値Ｐ１が予め設
定されたアラームレベルＰＡＩに対して比較され、Ｐｌ
が設定アラームレベル値を越えている場合には、そのＬ
Ｐ Ｐ Ｍの四りに位置される他の４木のＬ Ｐ Ｒ
ＭのＰｅａｋ ｔｏ Ｐｅａｋ ｌ１ｒｌをメモリ
−１１Ｊ：り引き出し、その伯を比較器１３で比較演算
し、その信号を表示装置としてのカソードレイチューブ
（ＣＲＴ）１−１に送り表示ザる。
ｋ ｔｏ Ｐｅａｋ Ｉａ Ｐ ｉがＬＰＲＭの木
数分だけ１９られ、これら１直はメモリー１１に記憶さ
れる。演算袋ｖ１１０の信号は比較器１２に送られ、こ
こでＰ ｅａｋ ｔｏ Ｐ ｅａｋ値Ｐ１が予め設
定されたアラームレベルＰＡＩに対して比較され、Ｐｌ
が設定アラームレベル値を越えている場合には、そのＬ
Ｐ Ｐ Ｍの四りに位置される他の４木のＬ Ｐ Ｒ
ＭのＰｅａｋ ｔｏ Ｐｅａｋ ｌ１ｒｌをメモリ
−１１Ｊ：り引き出し、その伯を比較器１３で比較演算
し、その信号を表示装置としてのカソードレイチューブ
（ＣＲＴ）１−１に送り表示ザる。
次に作用を説明する°。
局所振動の原因は燃料集合体内を流れる冷月１祠流吊と
、燃料集合体出入口間の圧力損失との間に生じるフィー
ドバック現象に起因する密度波振動と呼ばれる熱水力的
な流ｆｆｉ ｗｔ＃Ｊと核分裂により生まれる熱出力の
振動にあるから、局所振動は出力分布が下方に大きくピ
ークの生じた状態で生じることが判っている。
、燃料集合体出入口間の圧力損失との間に生じるフィー
ドバック現象に起因する密度波振動と呼ばれる熱水力的
な流ｆｆｉ ｗｔ＃Ｊと核分裂により生まれる熱出力の
振動にあるから、局所振動は出力分布が下方に大きくピ
ークの生じた状態で生じることが判っている。
そこで炉心内に複数本（通常２０〜５０本）ある局所出
力監視装置に番号を付し、１番目の局所出力監視装置の
最下位置検出器（ＬＰＲＭ）からのＬＰＲＭ信ｑをＹｉ
（ｔ）とする。上記最下位置検出器からのＬＰＲＭ信号
はアナログ表示信号であり振動の周期はＩＨｚ以下の振
動であるから、１秒間に１０回程度の間隔でサンプリン
グする。
力監視装置に番号を付し、１番目の局所出力監視装置の
最下位置検出器（ＬＰＲＭ）からのＬＰＲＭ信ｑをＹｉ
（ｔ）とする。上記最下位置検出器からのＬＰＲＭ信号
はアナログ表示信号であり振動の周期はＩＨｚ以下の振
動であるから、１秒間に１０回程度の間隔でサンプリン
グする。
局所出力監視装置３．３’、３″・・・からのＬＰＲＭ
信号はローパスフィルタ５で高周波成分を除去された後
にΔ／Ｄ変換器６に送られ、信号処理が容易なディジタ
ルＬＰＲＭ信号としてサンプリングされる。サンプリン
グ間隔としては△ｔ＝０．１秒程度に設定される。この
ように１ナンブリングされたＬ Ｉ） ＲＭ信号Ｙｉ（
ｈ）は、平均化装置７に順次送られ、その時系列にａ３
ける平均値Ｙ１が求められる。
信号はローパスフィルタ５で高周波成分を除去された後
にΔ／Ｄ変換器６に送られ、信号処理が容易なディジタ
ルＬＰＲＭ信号としてサンプリングされる。サンプリン
グ間隔としては△ｔ＝０．１秒程度に設定される。この
ように１ナンブリングされたＬ Ｉ） ＲＭ信号Ｙｉ（
ｈ）は、平均化装置７に順次送られ、その時系列にａ３
ける平均値Ｙ１が求められる。
一方、ディジタルＬ Ｐ Ｐ Ｍ信号Ｙｉ（ｈ）と平均
値信号Ｙｉは差分器８に送られ、両信号の偏差（Ｙｉ（
ｈ）−Ｙｉ ）が求められる。この偏差は比較装置９に
おいて前の時系列偏差値と比較され、最大＆＋ Ｊ３よ
び最小値が演のされる。最大値および最小値は演算装置
に送られ、ここで最大値と最小値の差により１）ｅａｋ
ｔｏ Ｐｅａｋ １ｉｆｊ Ｐ ｉが求められる
。
値信号Ｙｉは差分器８に送られ、両信号の偏差（Ｙｉ（
ｈ）−Ｙｉ ）が求められる。この偏差は比較装置９に
おいて前の時系列偏差値と比較され、最大＆＋ Ｊ３よ
び最小値が演のされる。最大値および最小値は演算装置
に送られ、ここで最大値と最小値の差により１）ｅａｋ
ｔｏ Ｐｅａｋ １ｉｆｊ Ｐ ｉが求められる
。
上記Ｐ ｅａｋ ｔｏ Ｐ ｃａｋ値ＰｉＧよメ七
り−１１に格納されるとともに比較器１２により予め設
定されたアラームレベルＰＡＩ−と比較され、Ｐｃａｋ
ｔ。
り−１１に格納されるとともに比較器１２により予め設
定されたアラームレベルＰＡＩ−と比較され、Ｐｃａｋ
ｔ。
ＰｅａｋＩＩｔｉＰｉがアラームレベルＰＡＬを越えて
いるＬ Ｐ ＲＭが発見されたら、そのＬＰＲＭの囲り
に位置する他の４本のＬＰＲＭのｐｅａｋ ｔ。
いるＬ Ｐ ＲＭが発見されたら、そのＬＰＲＭの囲り
に位置する他の４本のＬＰＲＭのｐｅａｋ ｔ。
ｐｅａｋ値をメモリー１１より引き出し、その値を比較
器１３により比較演口し、それらの中で最も振動Ｉｎの
大きいＬＰＲＭとアラームレベルＰ＾［の中間の燃料バ
ンドルを発振バンドルと推定し、その信号をＣＲＴ１４
に送り表示し運転員に知らしめる。
器１３により比較演口し、それらの中で最も振動Ｉｎの
大きいＬＰＲＭとアラームレベルＰ＾［の中間の燃料バ
ンドルを発振バンドルと推定し、その信号をＣＲＴ１４
に送り表示し運転員に知らしめる。
また故障等により信号の感知できない中性子検出器があ
る場合には、その検出器の周囲４チャンネルの中性子検
出器からのＬＰＰＭ信号を監視し、それらのＬＰＲＭ信
すの振幅の平均値が他の検出器信号より高いことが確認
された場合に、その七二ターの位置を表示するようにし
ている。
る場合には、その検出器の周囲４チャンネルの中性子検
出器からのＬＰＰＭ信号を監視し、それらのＬＰＲＭ信
すの振幅の平均値が他の検出器信号より高いことが確認
された場合に、その七二ターの位置を表示するようにし
ている。
以上述べたように本発明によれば、従来のへＰＰＭ信号
だけでは検出の困難であったに”；；所的な発振状態を
速やかに自動的に検出づることができるという効果を奏
する。
だけでは検出の困難であったに”；；所的な発振状態を
速やかに自動的に検出づることができるという効果を奏
する。
図面は本発明による原子炉の局所振動監視装置の概略図
である。 １・・・原子炉、２・・・炉心、３・・・局所出力検出
装置、５・・・ローパスフィルタ、７・・・平均化装置
、８・・・差分器、９・・・比較装置、１０・・・演算
装置、１２・・・比較器。
である。 １・・・原子炉、２・・・炉心、３・・・局所出力検出
装置、５・・・ローパスフィルタ、７・・・平均化装置
、８・・・差分器、９・・・比較装置、１０・・・演算
装置、１２・・・比較器。
Claims (1)
- 原子炉の炉心内に等間隔に複数配置された局所出力検出
装置と、上記局所出力検出装置の炉心軸方向下方位置か
らの信号をサンプルし、上記信号の平均値からの偏差を
演算する差分器と、差分器の偏差のピーク値より振幅と
時間を求めて記憶するメモリー装置と、記憶した値から
周期性、発振性を監視する装置と、発振チャンネルの位
置を求め表示する表示装置とを有する原子炉の局所振動
監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60215394A JPS6275295A (ja) | 1985-09-28 | 1985-09-28 | 原子炉の局所振動監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60215394A JPS6275295A (ja) | 1985-09-28 | 1985-09-28 | 原子炉の局所振動監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6275295A true JPS6275295A (ja) | 1987-04-07 |
Family
ID=16671587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60215394A Pending JPS6275295A (ja) | 1985-09-28 | 1985-09-28 | 原子炉の局所振動監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6275295A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996021929A1 (de) * | 1995-01-09 | 1996-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines reaktors im instabilen zustand |
| JP2007538229A (ja) * | 2004-04-23 | 2007-12-27 | アレバ エヌピー インコーポレイティド | 不安定密度波振動（オシレーション）からの炉芯の保護 |
| US7832424B2 (en) | 2005-03-29 | 2010-11-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Coupler, fuel cell employing the coupler and fuel cartridge |
| JP2012154631A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Toshiba Corp | 振動領域モニタおよびその健全性確認方法 |
-
1985
- 1985-09-28 JP JP60215394A patent/JPS6275295A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996021929A1 (de) * | 1995-01-09 | 1996-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines reaktors im instabilen zustand |
| EP0928007A1 (de) * | 1995-01-09 | 1999-07-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Reaktors im instabilen Zustand |
| JP2007538229A (ja) * | 2004-04-23 | 2007-12-27 | アレバ エヌピー インコーポレイティド | 不安定密度波振動（オシレーション）からの炉芯の保護 |
| US7832424B2 (en) | 2005-03-29 | 2010-11-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Coupler, fuel cell employing the coupler and fuel cartridge |
| JP2012154631A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Toshiba Corp | 振動領域モニタおよびその健全性確認方法 |
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