JPS63271005A - ポンプ群を有するプラント - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポンプ群を有するプラントに係り、特に沸騰
水型原子炉プラントに適用するのに好適なポンプ群を有
するプラントに関するものである。

本発明は、給水を与えられて蒸気を発生させる火力プラ
ントのボイラ、加圧木型原子炉プラントの蒸気発生器、
及び沸騰水型原子炉プラントの原子炉（詳細には原子炉
圧力容器）等の機器に流体（例えば給水）を供給する場
合に適用可能であるが以下の説明においては、沸騰水型
原子炉プラントにおける原子炉に給水を供給する場合を
例にとり説明する。よって以下の説明で原子炉とあるの
をボイラ、蒸気発生器と置替えてもよい。

沸騰水型原子力発電所の給水系統の一例を第１図に示す
。原子炉１で発生した蒸気は原子炉隔離弁２を通り主塞
止弁３及びタービン加減弁４を経て主タービン５へ供給
される。主タービン５の回転軸は発電機７に直結され、
蒸気エネルギーは電気エネルギーに変換される。バイパ
ス弁８は、発電機トリップ時などにタービンで処理しき
れない蒸気を復水器６ヘバイパスさせる機能を有する。

復水器６は、主タービン５から排出された蒸気を海水な
どの冷却水９で冷却して液体（水）にする。

復水器６はタービン効率を高めるために真空度が高めら
れている。

復水はまず復水ポンプ１４ａ、　１４ｂ、　１４ｃを経
て復水脱塩器１５に入り、金属不純物が除去されるが、
この部分での圧力損失が大きいため、復水昇圧ポンプ１
６ａ、　１６ｂ、１６ｃによって更に圧力を高める方式
が採用されることが多い。復水昇圧ポンプ１６からの送
水は、低圧加熱器（図示せず）で加熱されタービン駆動
給水ポンプ１７ａ。

１７ｂ及びモータ駆動給水ポンプ１８ａ、１８ｂへと送
られて原子炉１の圧力より高い吐出圧力となり、高圧給
水加熱器１３でさらに加熱されて原子炉１へと供給され
る。

原子炉１の給水制御は、原子炉水位が一定となるように
制御される。原子炉水位信号１９は水位設定との偏差信
号２０として給水制御器２３へ入力されるが、通常制御
性を向上させるために主蒸気流量信号２１、給水流量信
号２２を給水制御器へ入力し三要素制御を行なう。給水
制御器２３の出力はタービン駆動給水ポンプ１７の場合
には給水タービン１０ａ、１０ｂの回転数制御信号とな
り、モータ駆動給水ポンプ１８の場合には給水調節弁１
２ａ、１２ｂの制御信号となる。

このような従来例において復水ポンプ、復水昇圧ポンプ
は例えば各３台ずつの並列ポンプ群となっており、１台
当り５０％の容量をもち、通常２台が常用で１台は待機
状態となっている。また、給水ポンプは通常１台当り約
５０％の容量をもつタービン駆動給水ポンプ２台が常用
で、１台約２５％の容量をもつモータ駆動給水ポンプ２
台は待機状態となっている。

さて、各ポンプ群が２台ずつ運転中に、復水ポンプや復
水昇圧ポンプ等の上流側ポンプの１台にトラブルが発生
して該当するポンプがトリップした時にその群の予備ポ
ンプは自動的に起動されるが、下流側の給水ポンプは２
台運転中であるため、上流側ポンプのトリップによって
ポンプ群間の送水能力にアンバランスが発生し、結果と
して下流側給水ポンプ吸込圧力が低下する。しかしてポ
ンプ吸込圧力の低下はポンプの有効吸込水頭を低下せし
め、必要正味吸込水頭に等しくなればキャビテーション
が発生し、ポンプの通常運転が不可能になるため、有効
正味吸込水頭の低下を未然に検出してポンプを停止させ
る保護インターロックが設けられている。上記のような
ポンプ吸込圧力低下によるポンプトリップを避けるため
に、従来下記の方式が採られている。

すなわち、上流側ポンプトリップに対してそれに対応す
る台数の下流側ポンプを強制的に停止せしめ、上流側の
予備機が自動起動された後に、下流側予備ポンプを自動
起動せしめるという方式である。それぞれのポンプ群が
各々２台ずつ運転中における上流側ポンプのトリップに
対するシーケンスをフローチャートで表わしたのが第２
図である。すなわち、復水ポンプ１台トリップ（ブロッ
クａ）時は選択された復水昇圧ポンプおよびタービン駆
動給水ポンプを１台自動停止（ブロックｂ。

Ｃ）させる。一方、復水ポンプ予備機が自動起動（ブロ
ックｄ）した後は、選択された復水昇圧ポンプ、モータ
駆動給水ポンプ（２台）を上流側より順次適宜の時間遅
れをもって自動起動（ブロックｅ、ｆ）せしめる。次に
復水昇圧ポンプトリップ（ブロックｇ）に対してはター
ビン駆動給水ポンプを自動停止（ブロックｃ）し、復水
昇圧ポンプ予備機自動起動（ブロックｈ）後にモータ駆
動給水ポンプを自動起動（ブロックｆ）する。尚、ター
ビン駆動給水ポンプトリップに対してはモニタ駆動給水
ポンプ（２台）を自動起動せしめるのみでよい。このよ
うにポンプ運転台数をバランスさせることにより、各ポ
ンプ送水量のバランスを図ってポンプを保護している。

しかしながら、このような制御方式によれば上流側ポン
プがトリップした場合、下流側の予備のモータ駆動ポン
プを自動起動せしめるのであるが、ポンプの正味吸込水
頭の維持と、ポンプ駆動用モータ電源の容量の限界から
複数以上のポンプの同時起動は避けなければならず、第
２図に示すように、ポンプの自動起動に際しては上流側
ポンプを優先させ、かつ、下流側ポンプの自動起動に際
しては時間遅れを設定している。その為、上流側でのト
リップはど予備ポンプがすべて起動完了するまでの時間
が長くなり給水流量が減少したままとなるので原子炉水
位低下が著しくなるという問題がある。

この点について各ポンプ群が２台ずつ運転中に復水ポン
プ１台がトリップした場合について動特性解析モデルに
よって解析したところ第３図のようになった。すなわち
、時点ｔＡで復水ポンプがトリップしたと仮定し復水昇
圧ポンプ、タービン駆動給水ポンプを各１台ずつ同時に
強制的にトリップさせる。次いで時点ｔ６で復水ポンプ
、復水昇圧ポンプの予備機を同時に起動させる。ポンプ
のモータは誘導電動機が使用され、しゃ断機投入により
、多大の起動電流が流れるため電源電圧が低下するが、
複数台のポンプモータを同時に起動させると電源電圧が
さらに降下し、モータの起動不能や、他の負荷にも悪影
響を及ぼすことになるのでモータ駆動給水ポンプ２台に
ついては復水ポンプ、復水昇圧ポンプが完全に起動完了
した時点ｔｃにおいて起動させる。以上のように制御し
たとき、最後に起動される予備機であるモータ駆動給水
ポンプの流量ＷＭＤが増大する時点ｔｏまで給水流量Ｗ
Ｆは定格流量ＷＦＯより減少したままであるので原子炉
水位ＬＲは低下し続け、モータ駆動給水ポンプ流量ＷＭ
Ｄが流れてから徐々に回復する。

尚、Ｗ　Ｔ　Ｄ　ｔは強制停止された給水ポンプ流量、
Ｗ　Ｔ　ｏ　２は運転中の給水ポンプ流量であり、ＷＦ
はＷｓｖｔ　ＷＴＤＩ、　ＷＴｎｘの和である。

以上述べたように従来のポンプトリップに対する予備ポ
ンプ起動方法は上流側にあるポンプのトリップはど給水
流量の低下時間が長くなる。これは、原子炉等の蒸気発
生手段内における水位の低下を招くおそれがある。

本発明の目的は、上流側に位置するポンプがトリップし
ても、下流側に位置するポンプにキャビテーションが発
生しなくしかも対象物への流体の供給量をほとんど低下
させないポンプ群を有するプラントを提供することにあ
る。

本発明の特徴は流体が供給される機器と、並列に配置さ
れて流体の供給時に少なくとも一台が待機状態にある複
数の第１ポンプと、運転中の第１ポンプから吐出された
流体を昇圧して前記機器に供給する第２ポンプと、第１
ポンプ毎に設けられてしかも運転中の前記第１ポンプに
対してトリップすべき条件となる状態量を検出する複数
の第１検出手段と、第１ポンプ毎に設けられて第１ポン
プの運転状態を検出する第２検出手段と、第２検出手段
の出力が運転中を示している第１ポンプに対応する前記
第１検出手段にて検出された前記状態量が、前記運転中
の第１ポンプをトリップすべき第１設定値よりも安全側
に設定された第２設定値に達した時に、第２検出器の出
力が停止中を示している前記待機状態にある第１ポンプ
を起動させ、その後、前記状態量が前記第１設定値に達
した時に、前記運転中の第１ポンプをトリップさせる制
御手段とを備えたことにある。

本発明は、ポンプトリップもしくは流量低減等の非常時
のポンプ操作原因の多くが、アナログ的な値を有するプ
ラント状態量であって、これが予定の状態量よりもプラ
ントにとってより厳しい側の状態になったことをもって
ポンプトリップや流量低減が行なわれるということに基
づいてされたものである。

第４図はこの非常時ポンプ操作原因を示したものであり
、これにはポンプ単独のトリップ原因とプラントとして
給水流量低減させる原因とがある。

前者にはモータ過電流（過負荷、短絡）、ポンプ吸込（
吐出）圧力低下、軸受油圧低下、下流側ポンプ流量（ま
たは配管流量）低下などがあり、後者には、系統負荷し
ゃ断、復水器水位低、所内変圧器の切替（容量の少ない
変圧器に切替わるときなど）、原子炉水位高（給水制御
の範囲外）などがある。

これらの原因の中には系統負荷しゃ断、所内変圧器切換
等のように、アナログ的レベルとして表わすことのでき
ないものもあるが、これ以外の多くのものはアナログ的
に表わすことのできるものである。従って後者の場合、
予定のレベルより非安全側に達したという条件で非常時
ポンプ操作が行なわれる。

一方、トリップ原因についてみると、全てアナログ的レ
ベルで表わすことのできるものであり、モータ短絡によ
る過電流を除いた他の原因についてみると、異常発生時
に通常の運転レベルから、トリップレベルに達するまで
に数秒〜士数秒を要する。

本発明は、この点に注目して成されたものである。本発
明の実施例を以下に説明する。

以下、本発明の具体的一実施例であるポンプ群を有する
プラントである沸騰水型原子炉プラントとその動作につ
いて第５図及び第６図を参照して詳細に説明する。本実
施例も第１図の構成を有し、第５図は本実施例における
第１図の復水昇圧ポンプ１６ａ、１６ｂ及び１６ｃの部
分の詳細構成を示している。特にポンプトリップ原因と
してポンプ吐出圧力低下の場合について述べる。

まず本実施例におけるポンプ群を有するプラントは、第
５図のように例えば３台の復水昇圧ポンプ１６ａ〜１６
ｃが並列に設置され、それらの入口側は給水配管の共通
ヘッダに、また出口側は夫々逆止弁Ｒを介して給水配管
の他の共通ヘッダに接続される。これらのポンプ１６＆
〜１６Ｃは、対応するモータＭ　ａ−Ｍ　ｃにより駆動
される。モータＭ＆〜Ｍｃは、対応して設けられたしゃ
断器ＣＢ　ａ〜ＣＢｃ　を介して母線Ｂに接続されてい
る。

この３台の復水昇圧ポンプ１６ａ〜１６ｃのうち１台は
、常に待機状態にある。運転中の復水昇圧ポンプに異常
が発生した場合にこれを停止して予備機である待機中の
復水昇圧ポンプを起動せしめる。このような制御は、ポ
ンプ切離し条件検出装置Ｔ、予備機起動条件検出装置Ｓ
及び総括制御装置Ｕによって行われる。ここで、予備機
起動条件検出器＠Ｓとポンプ切離し条件検出装置Ｔは、
第４図のトリップ原因（但し、モータ短絡による過電流
を除く）毎に１組ずつ設置され、総括制御装置Ｕは検出
装置Ｓ及びＴの全ての出力を入力する。

第５図の場合、検出装置Ｓ及びＴは、各復水昇圧ポンプ
毎に設けられたポンプ吐出圧力検出器ＤＰａ〜ＤＰｃの
出力を入力としている例を示している。

ポンプ吐出圧力検出器Ｄ　Ｐ　ａ　−Ｄ　Ｐ　ｃは、運
転中の復水昇圧ポンプをトリップすべき条件である状態
量を検出する検出器である。尚、以下の文中及び図中に
おいて、大文字に添字として付けたＩＩ　ａｌｌ。

′ｌｌ、Ｉ＋　、　　ＬＬｃ”の記号は、それぞれ復水
昇圧ポンプ１６ａ、１６ｂ、１６ｃに対応して設けられ
る装置、機器もしくは素子であることを意味している。

以下これらの装置の動作について述べるが、その前にポ
ンプ吐出圧力とポンプ起動停止の関係について第６図（
ａ）を用いて述べる。尚、以下においては復水昇圧ポン
プ１６ｃを予備機とし、復水昇圧ポンプ１６ａに吐出圧
力低下が発生したものとして述べる。

まず時点ｔｏ以前においては、復水昇圧ポンプ１６ａ及
び１６ｂが共に正常に機能しており、その吐出圧力Ｐａ
、Ｐｂは予定圧力Ｐｏになっている。

一方、復水昇圧ポンプ１６ｃは停止しているのでその出
口側圧力Ｐ。は入口側圧力Ｐｉに等しくなっている。こ
のような状態で復水昇圧ポンプ１６ａに異常が発生して
その吐出圧力Ｐａが低下したときはポンプを停止しその
保護を図る。一方、予備機を起動して、給水を支障なく
行なわせしめる。

本実施例は、ポンプトリップに先出ち、予備機を起動し
ようとするもので、正常時圧力Ｐ。とｈリップ圧力Ｐ２
との間に、先行起動圧力Ｐ１を設け、このレベルまで低
下したことをもって予備機を立上げ、レベルＰ２まで低
下したことをもって異常機を停止する。

装置Ｓ及びＴは、吐出圧力Ｐが前記条件に達したことを
検出するものである。まず装置Ｓにおいては、各吐出圧
力Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃを夫々圧力レベルＰｉと比較器ＣＰ
において比較し、入力圧力が圧力Ｐｚ以下となった時に
論理出力ＫＬ　Ｉ　ＩＩを与える。尚、ｃｐ等に付した
添字ｉｔ　８　＋＋は装置Ｓ側の比較器等を表わし、後
述するＯ　ＣＰ　ＴＩＩはＴ側の比較器等を意味する。

装置Ｓの各部の出力は、第６図（ｂ）に示す。復水昇圧
ポンプ１６ａの吐出圧力がＰａのように低下すると、時
点ｔ１において比較器ＣＰｓａの出力がＩＩ　Ｉ　＋＋
となる。尚Ｐｂは一定であるので比較器ＣＰｓｉ、の出
力はＩＩ　Ｏ＋＋であり、比較器ＣＰ　ｓｃの出力は、
（本実施例の装置により復水昇圧ポンプ１６Ｃが起動さ
れる結果として）　Ｐ　ｃ＞　Ｐ　１となって時点ｔ４
において始めてＬＬ　Ｏ＋＋となる。Ａｓａ、　Ａｓ＋
＋及びＡｓｃはアンド回路であり、比較器ＣＰ　ｓａ　
−ＣＰ　ｓｃの各出力としゃ断器ＣＢ　ａ　−ＣＢ　ｃ
の開閉に応じた信号４９ａ〜４９ｃが共に′１″となる
時、ＬＬ　Ｉ　＋＋を出力する。ここで信号４９８〜４
９ｃ、４９とは夫々自己のしゃ断器（例えば復水昇圧ポ
ンプ１６＆であればしゃ断器ＣＢａ）が閉している時パ
１′″、開しているとき１１０１１を出力するものであ
って、しゃ断器投入後の一定時間Ｔ工の間はＯ′″を出
力するような限時特性を有する。信号４９ａ〜４９ｃは
、図示さく１５） れているがしゃ断器ＣＢ　ａ　＝　ＣＢ　ｃ毎に設けら
れたしゃ断器開閉検出器にて検出される。一定時間Ｔ１
とはしゃ断器投入後、吐出圧力がＰ１以上まで立上るに
要する十分な時間を設定したものである。尚、予備機で
ある復水昇圧ポンプ１６ｃのしゃ断器ＣＢ　ｃの投入は
時点ｔ２において、また異常機である復水昇圧ポンプ１
６ａのしゃ断器ＣＢ　ａの開放は時点ｔ７において成さ
れたものとする。

以上のことからアンド回路Ａ　ｓ　ａの出力を見るとＰ
　ａ　＜　Ｐ　１となった時点ｔ１より、しゃ断器ＣＢ
ａが開放された時点ｔ７までの間でＩＩ　Ｉ　＋＋とな
る。

アンド回路Ａ　ｓ　ｂの出力は比較器ＣＰｓｂの出力が
“Ｏ”である為１１０”である。そして、アンド回路Ａ
ｓｃの出力は、予備機１６Ｃである復水昇圧ポンプのし
ゃ断器ＣＢ　ｃが投入された時点ｔ２から１１時間後の
時点ｔ５までの間、信号４９ｃが“０”となっているた
めに“０”のままである。

要するに、装置Ｓの出力は、異常を起したポンプの吐出
圧力が先行起動レベルＲ１を下回ったとき初めて出され
る。

総括制御装置Ｕは、装置Ｓの出力に応じて予備機を起動
させる。つまり、オア回路○Ｒ１を介して得られた装置
Ｓの出力は、オア回路ＯＲ２に与えられる。オア回路Ｏ
Ｒ２の他方の入力端には、他のポンプトリップ原因ごと
に設けられたポンプ切離し条件検出装置Ｔの出力Ｓｘが
与えられる。

従って複数の装置Ｓの１つにポンプ切離し条件が成立す
れば、それを示す信号がオア回路ＯＲ２を介してアンド
回路Ａ　ｖ　ａ　”　Ａ　ｖ　ｃの１つの入力端に与え
られる。アンド回路Ａ　ｖ　ａ　”＝　Ａ　ｖ　ｃの他
方の入力端には、対応する予備機判別条件Ｘ　ａ　”　
Ｘ、　ｃが各ポンプごとに与えられており、待機状態に
あるポンプに対応した条件Ｘのみが“１”となっている
。尚、この条件としては、例えばしゃ断器ＣＢの開閉条
件を用いることができ、開放している場合″１”を出力
すればよい。しゃ断器ＣＢの開閉信号（前述のしゃ断器
開閉検出器にて検出）を用いる場合は、前述の信号４９
の極性を反転して用いればよく、第６図（ｄ）に示すよ
うに、時点ｔ１から時点ｔ５までの間、アンド回路Ａｕ
ｃに出力“１”が得られる。しゃ断器開閉検出器は、復
水昇圧ポンプの運転状態を検出する検出器でもある。す
なわち、しゃ断器開閉検出が「しゃ断器閉」を検出した
場合には該当する復水昇圧ポンプは運転中であり、その
検出器が「しゃ断器間」を検出した場合には該当する復
水昇圧ポンプは停止中（待機中）である。アンド回路Ａ
ｕｃの出力はしゃ断器ＣＢ　ｃの投入コイルに与えられ
、復水昇圧ポンプ１６ｃが起動される。同図（ｅ）に示
すように、しゃ断器ＣＢ　ｃの投入は時点ｔ１で指令さ
れ、時点ｔ２で完了する。

以上のようにして、Ｐ　ａ　＜　Ｐ　１となると直ちに
予備機が先行起動し、その後、更にＰａが低下し、Ｐ　
ａ　＜　Ｐ　２となると、第６図（ｃ）のように、比較
器ＣＰＴの出力が変化する。つまり、比較器ＣＰｒａの
出力はＰ　ａ　（Ｐ　ｘとなる時点でその出力が１″′
に変化し、比較器ＣＰＴＣの出力は予備機先行起動の結
果、時点ｔ３でＰ　ｃ　＞　Ｐ　２となり、（Ｉ　ＯＨ
に変化する。

次に比較器ＣＰＴの各出力は夫々のしゃ断器ＣＢａ−Ｃ
Ｂｃの開閉状態との一致をとられる。つまり、しゃ断器
が投入されているにも関わらすＰ＜　Ｐ　２であるとい
うことを検出する。この条件は復水昇圧ポンプ１６ａに
おいて時点ｔ６以後に発生する。復水昇圧ポンプ１６ａ
、１６ｂにおいてはこの条件が成立しない。装置Ｔの出
力は各ポンプごとに出され、装置Ｕに与えられる。

装置Ｔの各出力は個別に装置Ｕのオア回路ＯＲａ〜ＯＲ
ｃに加えられる。オア回路ＯＲａ　−ＯＲｃの他の一方
には、吐出圧力低下以外のポンプ１ヘリツブ原因ごとに
設けられた装置Ｔの出力Ｔアが、各ポンプご゛とに与え
られる。従って、Ｔ、に出力がなければ、アンド回路Ａ
　Ｔ　ａ　、　Ａ　Ｔ　ｂ　、　Ａ　Ｔ　Ｃの出力によ
り、各しゃ断器の引抜しコイルが励磁される。

この場合は、アンド回路Ａ　Ｔ　ａの出力によりしゃ断
器ＣＢａの引抜きが行なわれる。

以上述べたように、本実施例においてはまず、予備機を
先行起動し、その後に異常機の１−リップを行なう。こ
れにより、実際のポンプトリップまでに、予備機の流量
が確保できるので、トリップ前後における給水の大巾な
減少ひいては炉水位の低下を防止することができる。す
なわち、ポンプトリップを行なう際に通常の運転レベル
とトリップレベルとの間に予備機先行起動レベルを新た
に設定し、このレベルに達したことをもって予備機の起
動を行なう。そして、その後に異常機のトリップを行な
う。つまり、例えばトリップレベルに達したことをもっ
てトリップするか、もしくは予備機起動後、所定時間の
経過を待って行なう。この方法によれば、異常機のトリ
ップ以前に、下流側にあるポンプの運転を継続させなが
ら予備機による流量確保が可能であるので給水流量の低
下しいては原子炉水位の低下を生じさせない。又、下流
側の運転中のポンプのトリップ及び、下流側予備ポンプ
の起動といったような複雑な操作手順を必要としない。

以上本発明の具体的な実施例について述べたが、解析モ
デルによる解析例を示すと第７図のようになる。これは
２系列運転で流量ＷａとＷｂとが流れている時に時点ｔ
１でＰ　ａ　＜　Ｐ　１となり復水昇圧ポンプの予備機
を先行起動させ、該予備機のポンプ流量Ｗ。が充分に流
れてから、時点ｔ６において運転中であった復水昇圧ポ
ンプ（流量Ｗａに相当する）を１台トリップさせた場合
である。この場合、一時期において、復水昇圧ポンプは
３台並列運転となるために、給水流量は若干増加するが
、復水昇圧ポンプがトリップすると直ちに回復する。

また、図示していないが、復水昇圧ポンプ吸込圧力は３
台並列運転時に若干低下する。しかし、これとて問題と
なることはない。この例では、３台並列運転となるよう
に、ポンプトリップのタイミングを延ばしたが、予備ポ
ンプの流量が流れはじめた瞬間にトリップポンプをトリ
ップさせれば、給水流量のオーバーシュートはさらに小
さくなり、系統に及ぼす影響はほとんど無くすることが
できる。

本実施例をさらに有効に蓋ることとして、ポンプ起動時
間を早めることがあり、その結果トリップまでの時間遅
れを！ｉｉぬることができる。ポンプ起動時間を早める
具体的方法としては、（イ）モ−タ駆動トルクの増大、
（ロ）ポンプおよびモータ軸慣性の低下などがあり、こ
れらと相まって本発明はさらに有効性を発揮できる。こ
の例は復水昇圧ポンプを例にとったが、復水ポンプの場
合も有効であることを確認している。

本発明の他の実施例として、他のポンプトリップ原因と
して軸受油圧低下の場合を以下に述べる。

本実施例は、第１図に示す沸騰水型原子炉プラントに適
用したものである。本実施例の対象となるポンプ群は第
５図に示したものと同様であり、本実施例は第５図に示
すしゃ断器ＣＢ　ａ　”　ＣＢ　ｃ　、予備機起動条件
検出装置Ｓ、ポンプ切離し条件検出装置Ｔ及び総括制御
装置Ｕを有している。しかし、本実施例では、トリップ
原因として軸受油圧紙を想定するので、第８図に示すよ
うに、復水昇圧ポンプ１６＆〜１６ｃの各回転軸を支持
する軸受に供給される潤滑油の圧力（軸受油圧）を検出
する軸受油圧検出器Ｄ　Ｐ　ｏａ　、　Ｄ　Ｐ　ｏｂ及
びＤＰｏｃが設けられ、軸受油圧検出器Ｄ　Ｐ　ｏａ　
、　Ｄ　Ｐ　ｏｈ及びＤＰｏｃの出力○Ｐ　ａ　、○Ｐ
ｂ及び○Ｐｃ　をポンプ切離し条件検出装置Ｔ及び予備
機起動条件検出装置Ｓに入力している点のみが第５図に
示す構成と違っている部分である。出力○Ｐａは比較器
ＣＰ　ｓａ及びＣＰＴａに、出力ＯＰらは比較器ＣＰｓ
ｂ及びＣＰｒｂに、及び出力Ｏｐｃは比較器ＣＰｓｃ及
びＣＰＴｂにそれぞれ入力される。

以下、前述の実施例と同様に本実施例における制御装置
の動作について述べるが、動作内容の説明が第５図の例
と重複するものは省略する。尚、以下においては復水昇
圧ポンプ１６ｃ　を予備機とし、復水昇圧ポンプ１６ａ
に軸受油圧力低下が発生したものとして述べる。

第９図（ａ）にポンプ起動停止時の軸受油圧力変化を示
す。まず、時点ｔｏ以前においては、復水昇圧ポンプ１
６ａ、１６ｂが共に正常に機能しており、それらの軸受
油圧力○Ｐ　ａ、　ＯＰ　ｂは予定圧力ＯＰｏとなって
いる。一方、復水昇圧ポンプ１６ｃは停止して待機状態
にあるのでその軸受油圧力ＯＰ　ｃは停止時圧力Ｏｐｓ
に等しくなっている。

異常機である復水昇圧ポンプ１６ａの軸受油圧力の圧力
レベルが低下していき、しかるべき設定値に達すると補
助油ポンプが起動する（時点ｔａ）。

その後一時的には油圧力が回復するが、異常が進行して
予備機起動の設定圧力レベルＯＰ　１まで低下する。な
お、設定圧力レベルＯＰ２は、異常になった復水昇圧ポ
ンプをトリップさせるレベルである。設定圧力レベルＯ
Ｐ　１は、設定圧力レベルＯＰ２よりも高いレベルに設
定されている。以下、第９図（ｂ）〜（ｅ）により、制
御装置の動作を述べる。時点ｔ１で出力Ｏｐａが設定圧
力レベルＯＰ　１に達するので比較器ＣＰｓａの出力が
ＬＬ　Ｉ　１１となり、しかも復水昇圧ポンプ１６ａは
運転中であるので信号４９ａが“１”であるので、アン
ド回路Ａｓ＆の出力及びオア回路○Ｒ１の出力がＬＬ　
Ｉ　Ｉ＋に変化する。この時、予備機である復水昇圧ポ
ンプ１６ｃは待機中で条件Ｘｃは１′″であり、アンド
回路Ａｕｃの出力がｉｔ　Ｉ　Ｉ＋になる。このため、
しゃ断器ＣＢｃが投入されて復水昇圧ポンプ１６Ｃが起
動する。

次に、異常機である復水昇圧ポンプ１６ａの軸受油圧力
ＯＰａが設定圧力レベル○Ｐ１よりも下ってトリップ設
定圧力レベルＯＰ２まで低下すると、比較器ＣＰＴａの
出力がＫＬ　Ｉ　Ｉ＋となり、しゃ断器ＣＢ　ａが開放
されて、異常機である復水昇圧ポンプ１６ａがトリップ
する。

以上、本発明の実施例における他のポンプトリップ原因
として、軸受油圧低下の例について、制御装置の動作を
説明したが前述の実施例における第７図に対応した解析
モデルによる解析例を示すと第１０図のようになる。こ
れは、２系列運転中に復水昇圧ポンプ１台に軸受油圧力
低下の異常が発生して、予備機を先行起動させた例であ
る。この場合の、各ポンプ流量の応答は、前出のポンプ
吐出圧力低下の異常発生時の応答結果とほぼ同様である
が、参考のために、原子炉水位と給水流量の応答を、従
来のポンプ群制御装置によるものと、本実施例発明によ
るものとを比較して示している。

第１０図に示されるように、本実施によれば、給水流量
の一時な減少がないので、従来のポンブトリップ時に避
けることが出来なかった原子炉水位の低下を防ぐことが
可能であり、前述の実施例と同様な効果が得られる。

以上の実施例では２系列運転時（復水ポンプ。

復水昇圧ポンプ、タービン駆動給水ポンプが各々２台運
転）の例について述べたが、１系列運転時および、上流
側２台、下流側１台等の不規則運転時にも２系列運転時
と同じシーケンスで有効である。また、本実施例はター
ビン駆動給水ポンプを有する原子力用給水ポンプ群につ
いて述べたが、火力プラントや、他の類似のポンプ群の
構成である場合も含まれることは勿論である。

尚、復水ポンプの場合、ＣＢ投入より流量確保までの時
間は１〜２秒、復水昇圧ポンプの場合２〜３秒、モータ
駆動給水ポンプの場合５秒程度である。従って先行起動
レベルの設定に際しては、この程度以上の時間の確保で
きるところに設定せねばならない。

このような本発明によれば、トリップすべき状態にある
運転中の第１ポンプをトリップさせる前（２Ｇ） に下流側にある第２ポンプの運転を継続させながら待機
状態にある予備の第１ポンプによる供給流量の確保が可
能となるので、第１ポンプの運転時にその下流側にある
運転中の第２ポンプのトリップ及び第２ポンプの起動と
いった複雑な運転操作が不要となってしかも上記下流側
にある運転中の第２ポンプにキャビテーションを発生さ
せることなくこの第２ポンプの運転を継続させることが
でき、トリップすべき状態にある第１ポンプがトリップ
した時においても第２ポンプから対象物に供給される流
量がほとんど低下しない。しかも、前述の複雑な運転操
作が不要となるので、ポンプ群の制御を著しく単純化で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は沸騰水型原子炉プラントの全体構成図、第２図
は従来の給水ポンプ群のポンプトリップ、予備機起動シ
ーケンスを示した図、第３図は従来シーケンスによる復
水ポンプトリップ時の過渡現象を表わした特性図、第４
図はポンプトリップもしくは給水流量を減少すべき原因
を示した図、第５図は沸騰水型原子炉プラントに適用し
た本発明の一実施例であるポンプ群を有するプラントの
制御装置付近の構成図、第６図は第５図の構成における
動作説明図、第７図は第５図の実施例における給水流量
の変化を示した特性図、第８図は本発明の他の実施例で
第５図のポンプ群付近に対応する構成図、第９図は第８
図の構成における動作説明図、第１０図は第８図の実施
例における給水流量の変化を示した特性図である。 １６ａ〜１６ｃ・・・復水昇圧ポンプ、１７・・・ター
ビン駆動給水ポンプ、１８・・・モータ駆動給水ポンプ
、Ｍ　ａ　＝　Ｍ　ｃ　・”モータ、Ｒ・・逆止弁、Ｄ
　Ｐ　ａ　＝　Ｄ　Ｐ　ｃ　−圧力検出器、ＣＢａ−ｃ
Ｂｃ・・しゃ断器、Ｓ・・・予備機起動条件検出装置、
Ｔ・・・ポンプ切離し条件検出争　１　口 第２（２） ７１に−Ａｔ　’／）Ｉ　、！■ 不　９　口 １Ｊ開’ａ６Ｊ−ど／１υυ”Ｊ（１１）第　１０　　
目 動　　　　　“ｌ ワ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、流体が供給される機器と、並列に配置されて前記流
   体の供給時に少なくとも一台が待機状態にある複数の第
   １ポンプと、運転中の前記第１ポンプから吐出された流
   体を昇圧して前記機器に供給する第２ポンプと、前記第
   １ポンプ毎に設けられてしかも運転中の前記第１ポンプ
   に対してトリップすべき条件となる状態量を検出する複
   数の第１検出手段と、前記第１ポンプ毎に設けられて前
   記第１ポンプの運転状態を検出する第２検出手段と、前
   記第２検出手段の出力が運転中を示している前記第１ポ
   ンプに対応する前記第１検出手段にて検出された前記状
   態量が、前記運転中の第１ポンプをトリップすべき第１
   設定値よりも安全側に設定された第２設定値に達した時
   に、前記第２検出器の出力が停止中を示している前記待
   機状態にある第１ポンプを起動させ、その後、前記状態
   量が前記第１設定値に達した時に、前記運転中の第１ポ
   ンプをトリップさせる制御手段とを備えたことを特徴と
   するポンプ群を有するプラント。