JPS6337917B2 - - Google Patents

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JPS6337917B2
JPS6337917B2 JP55124114A JP12411480A JPS6337917B2 JP S6337917 B2 JPS6337917 B2 JP S6337917B2 JP 55124114 A JP55124114 A JP 55124114A JP 12411480 A JP12411480 A JP 12411480A JP S6337917 B2 JPS6337917 B2 JP S6337917B2
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JP
Japan
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reactor
safety
protection system
engineering
safety protection
Prior art date
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Application number
JP55124114A
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English (en)
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JPS5749889A (en
Inventor
Masajiro Sugawara
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.)
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Atomic Industry Group Co Ltd filed Critical Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Publication of JPS6337917B2 publication Critical patent/JPS6337917B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • 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

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子力発電プラントに異常事象が発
生した場合に、この異常事象の伝播を最小限に抑
制するように、安全保護系および工学的安全系を
自動運転する原子力発電プラント事故時自動運転
システムに関する。
一般に、原子力発電プラントにおいては、機器
の破損などにより生ずる放射性物質の漏洩事故に
対して事故を抑制し、外部への放射性物質の放出
を防止し、公衆の放射線災害を防ぐために安全防
護施設が設けられている。
この安全防護施設は、放射性物質の外部への放
出を直接的に防ぐ働きをする工学的安全施設から
なる工学的安全系と、事故を検出して工学的安全
系を作動する安全保護系と、事故発生時に工学的
安全系を駆動するための非常用電源設備とから構
成されている。
第1図は、沸騰水型原子炉1の原子炉系配管破
断による冷却材の流出に備えて、工学的安全施設
の一部として設けられた非常用炉心冷却設備を示
すもので、高圧炉心スプレイ系2、低圧炉心スプ
レイ系3、低圧注水系4、自動減圧系6等から構
成されている。
従来の原子炉においてはこれ等の系の機能状
態、すなわち、正常に機能しているか、故障して
いるか、バイパスしているか等の情報は、原子炉
保護系及び工学的安全系状態監視システム7に入
力されて常時監視されている。
また、原子炉の状態量、すなわち、原子炉圧
力、中性子束、炉水位等の情報は、原子炉状態判
断装置8に入力され、原子力発電プラントの安全
運転の立場から決められる運転制限値を越える場
合には警報器9により運転員に警告すると共にデ
イスプレイ装置10に表示される。
以上述べたように、原子炉の安全を確保するた
めに種々の対策が施されているが、1979年3月ア
メリカ合衆国のスリーマイル島2号機原子力発電
所にて発生した事故は、工学的安全施設の多重防
護設備にもかかわらず、原子力プラント状態監視
設備の不備と運転員誤操作により社会的反響の大
きな事故となつた。
一般に現状の原子力発電所においては、異常事
故が発生した場合には、運転員が表示板の情報に
より原子炉の状況を判断し、この判断に基づいて
多くの操作を行なつている。
WASH−1400によれば、運転員の誤操作確率
は、精神的緊張度合により異なり冷却材喪失事故
が生じて直後にスイツチ操作をしなければならな
いときは、確率1.0で失敗し、5分〜30分後のと
きは確率0.9〜0.1で失敗し、また、30分後のとき
は確率0.1で失敗するとのことである。
この様に運転員の誤操作確率の高さは、安全防
護施設の信頼度を著しく低下させている。
従つて安全防護施設の操作等においては、運転
員の操作介在を最小限に抑えるとともに、安全保
護系および工学的安全系の自動運転システムが要
望されている。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもの
で、原子力発電プラントに異常事象が発生した場
合に、異常事象の伝播を最小限に抑制するため
に、イベントツリー法を用いて、安全保護系およ
び工学的安全系の最適運転条件を求め、この最適
運転条件に基づいて安全保護系および工学的安全
系を自動運転する原子力発電プラント事故時自動
運転システムを提供しようとするものである。
以下、本発明の詳細を図面に示す一実施例につ
いて説明する。
第2図に示す原子力発電プラント事故時自動運
転システムは、原子炉状態量入力装置11、原子
炉安全保護系および工学的安全系状態監視装置1
2、原子炉異常判断装置13、原子炉運転指示装
置14および異常時安全保護系および工学的安全
系自動運転装置15とから主体部分が構成されて
いる。
原子炉状態量入力装置11は、原子炉1から原
子炉圧力、中性子束、炉水位等の原子炉1の状態
量を入力し、これを後に述べる原子炉異常判断装
置13に出力するとともに、この原子炉異常判断
装置11が原子炉1の状態が異常であると判断し
た場合には、後に述べる原子炉状態把握装置14
にこれら原子炉1の状態量を出力する。
また、常時、これら原子炉1の状態量のうち主
要なものを、デイスプレイ装置16に出力する。
原子炉安全保護系および工学的安全系状態監視装
置12は、安全保護系および工学的安全系の機能
状態、すなわち、これらの系が正常に機能してい
るか、故障しているか、バイパスしているか等を
常時監視するとともに、これらの系の機能状態に
関する情報を後に述べる原子炉異常判断装置13
に出力する。
なお、原子炉安全保護系および工学的安全系状
態監視装置12は、安全保護系および工学的安全
系に異常やバイパス等がある場合には、これ等が
最終的に影響を及ぼすシステムを調べ、それが原
子力発電プラントの運転に致命的なものであるか
どうかをいわゆるフオールトツリー法で調べ、こ
れをデイスプレイ装置17に出力する。
原子炉異常判断装置13は、原子炉状態量入力
装置11および原子炉安全保護系および工学的安
全系状態監視装置12からの情報を入力し、これ
らの情報に基づいて原子炉の運転状態および安全
保護系および工学安全系の状態を常時監視すると
ともに、原子力発電プラントに異常事象が発生し
たと判断した場合には、異常信号を原子炉運転指
示装置14に出力する。
なお、この異常信号は次に述べる警報器18に
出力される。
警報器18は、原子炉異常判断装置13からの
異常信号を入力して運転員に警報を発する。
この警報器18は、異常信号の種類に対応して
発する音色を変えられるように構成されている。
すなわち、炉心損傷や溶融に至る可能性のない
通常の過渡事象と冷却材喪失事故のような炉心損
傷や溶融に至る可能性のある重大過渡事象とで
は、発する音色が変わる。
また、運転員に最も精神的圧迫を与える冷却材
喪失事故のような場合に於ても、例えばけたたま
しい音を発しない、警報信号の断続間隔を必要以
上に短かくしない等の運転員に精神的緊張を与え
ないような工夫がなされている。
原子炉運転指示装置14は、原子炉異常判断装
置13が異常事象が発生したと判断した場合に
は、この原子炉異常判断装置13から異常事象発
生信号を受け取り、原子炉状態量入力装置11お
よび原子炉安全保護系および工学的安全系状態監
視装置12からの情報を基にして、以下に述べる
イベントツリー法を用いて、異常事象の伝播を最
小限に抑制するためには、どの安全保護系および
工学的安全系を運転すべきかを決定し、この決定
に基いて運転すべき安全保護系および工学的安全
系を指示する指示信号を次に述べる異常時安全保
護系および工学的安全系自動運転装置15に出力
する。
なお、この指示信号は制御室のデイスプレイ装
置19にも出力される。
以下、イベントツリー法について、原子炉事故
を例に採り説明する。
イベントツリー法は、安全保護系および工学的
安全系を含む原子炉を構成する機器や装置の作動
および不作動の組合せにより、最終的に原子炉が
溶融するかどうかを決定する論理樹枝状事故波及
追跡法の一つである。
このイベントツリー法は、WASH−1400の報
告書からもわかる様にアメリカの原子力発電所の
リスク評価のために用いられており、原子力発電
所の安全性向上のために役立つている。
以下、このイベントツリー法の詳細を第3図を
用いて説明する。
一般に初期事象と呼ばれる異常時過渡現象Aが
原子炉で発生した場合には、原子炉溶融を阻止す
るためにまず原子炉を例えば2秒以内に緊急に末
臨界Bにする必要がある。この末臨界B操作に成
功した場合には図の樹枝状の枝によつて示される
イベントツリーの上の径路へ進み、失敗した場合
にはツリーの下の径路へ進む。
失敗した場合には、以下に続く事象、すなわち
C、D、Eの操作が成功したとしても原子炉溶融
を防ぐことができないのでシーケンスはABとな
る。
この様に各事象が成功するかどうかを判断し、
最終的に原子炉がどのような事故経過をたどるか
を示したものがシーケンスである。
すなわち、現状における各事象の発生確率をそ
れぞれのシーケンスに代入することにより、どの
シーケンスが一番発生し易いかを知ることができ
る。
また、そのシーケンスを知ることにより、原子
炉溶融事故に至るか至らないかを知ることができ
る。
原子炉運転指示装置14は、このようなイベン
トツリー法を用いて原子炉1がどのような径路を
進むのか、すなわち、どのシーケンスになるのか
を判断する。そしてそのシーケンスが原子炉損傷
あるいは溶融の危険性がある場合には、これらを
阻止するためにはどのようなシーケンスが実現可
能であるかを、原子炉状態量入力装置11および
原子炉安全保護系および工学的安全系状態監視装
置12からの入力値とイベントツリーとを用いて
判断する。
すなわち例えば、原子炉運転指示装置14が原
子炉1の進む径路がシーケンスADを取ると判断
した場合には、このままの状態が続けば炉水がや
がて無くなり原子炉1の残留熱を除去できなくな
り原子炉溶融に至ることとなる。
このような場合には、原子炉運転指示装置14
は原子炉安全保護系および工学的安全系状態監視
装置12からの入力により、事象Eが正常に動作
をしているかどうかを確認する。
そして事象Eが正常に動作をしている場合に
は、事象Dを健全な状態に戻しさえすれば原子炉
1は健全なものとなるので、原子炉運転指示装置
14は、後に述べる異常時安全保護系および工学
的安全系自動運転装置15に事象Dを健全な状態
に戻せという信号を出力する。
逆に事象Eが動作不良である場合には、事象D
を正常な状態に戻しても原子炉損傷は免がれない
と原子炉運転指示装置14はイベントツリーから
判断するが、同時に、シーケンスAEにした場合
にはシーケンスADの場合よりも原子炉溶融に至
る時間が長くなると判断する。
そして、原子炉運転指示装置14は、異常時安
全保護系および工学的安全系自動運転装置15
に、事象DおよびEを健全な状態に戻すととも
に、事象Dを事象Eよりも早急に修理せよという
信号を出力する。
異常時安全保護系および工学的安全系自動運転
装置15は、原子炉運転指示装置14からの指示
信号を入力して、この指示信号に対応する安全保
護系および工学的安全系を自動運転する。
以上のように構成された原子力発電プラント事
故時自動運転システムでは、原子力発電プラント
事故時の自動運転は以下に述べるようにして行な
われる。
すなわち、原子炉異常判断装置13は、原子炉
の運転に異常事象が発生した場合には、原子炉状
態量入力装置11および原子炉安全保護系および
工学的安全系状態監視装置12からの情報に基づ
いて原子炉に異常事象が発生したと判断し、異常
信号を原子炉運転指示装置14に出力する。
この異常信号を入力した原子炉運転指示装置1
4は、原子炉状態量入力装置11および原子炉安
全保護系および工学的安全系状態監視装置12か
らの情報に基づいて、イベントツリー法を用い
て、異常事象を最小限に抑制できる安全保護系お
よび工学的安全系の運転方法を決定し、この決定
に基づいて運転すべき安全保護系および工学的安
全系を指示する指示信号を異常時安全保護系およ
び工学的安全系自動運転装置15に出力する。
この指示信号を入力した異常時安全保護系およ
び工学的安全系自動運転装置15は、この指示信
号に対応する安全保護系および工学的安全系を自
動運転する。
以上述べたように本発明の原子力発電プラント
事故時自動運転システムによれば、原子力発電プ
ラントに異常事象が発生した場合には、安全保護
系および工学的安全系は、異常時安全保護系およ
び工学的安全系自動運転装置により、異常事象の
伝播を最小限に抑制できるように運転されるの
で、事故時の運転員の誤操作による異常事象の拡
大は防止され、原子力発電プラントの安全性は著
しく高まる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、原子炉の安全防護施設を示す説明
図、第2図は、本発明の原子力プラント事故時自
動運転システムの一実施例を示すブロツク図、第
3図は、イベントツリー法を説明するために用い
られる説明図である。 1……沸騰水形原子炉、7……原子炉保護系及
び工学的安全系状態監視システム、8……原子炉
状態判断装置、11……原子炉状態量入力装置、
12……原子炉安全保護系および工学的安全系状
態監視装置、13……原子炉異常判断装置、14
……原子炉運転指示装置、15……異常時安全保
護系および工学的安全系自動運転装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 原子炉から原子炉圧力、中性子束、炉水位等
    の原子炉状態量を入力する原子炉状態量入力装置
    と、前記原子炉に設けられた安全保護系および工
    学的安全系の機能状態に関する情報を入力する原
    子炉安全保護系および工学的安全系状態監視装置
    と、前記原子炉状態量入力装置に入力された原子
    炉状態量および前記安全保護系および工学的安全
    系の機能状態に関する情報を入力し、これらの情
    報に基づいて、原子炉の運転状態および前記安全
    保護系および工学的安全系の状態を常時監視する
    とともに、前記原子炉に異常事象が発生したと判
    断した場合には異常信号を出力する原子炉異常判
    断装置と、この原子炉異常判断装置から出力され
    た異常信号を入力するとともに、前記原子炉状態
    量入力装置に入力された原子炉状態量および前記
    原子炉保護系および工学的安全状態装置に入力さ
    れた前記安全保護系および工学的安全系の機能状
    態に関する情報を入力し、これらの情報に基づい
    て、論理樹枝状事故波及追跡法の一つであるイベ
    ントツリー法を用いて、異常事象を最小限に抑制
    できる安全保護系および工学的安全系の運転方法
    を決定し、この決定に基づいて運転すべき安全保
    護系および工学的安全系を指示する指示信号を出
    力する原子炉運転指示装置と、この原子炉運転指
    示装置からの指示信号を入力して、この指示信号
    に対応する安全保護系および工学的安全系を自動
    運転する異常時安全保護系および工学的安全系自
    動運転装置とから構成されてなることを特徴とす
    る原子力発電プラント事故時自動運転システム。
JP55124114A 1980-09-09 1980-09-09 System for automatically operating at atomic power plant accident Granted JPS5749889A (en)

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JPS5749889A JPS5749889A (en) 1982-03-24
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2946793B2 (ja) * 1991-03-19 1999-09-06 ブラザー工業株式会社 光偏向器
US5309485A (en) * 1992-07-06 1994-05-03 General Electric Company Core automated monitoring system
JP3759044B2 (ja) * 2002-01-22 2006-03-22 三菱重工業株式会社 原子力緊急時対応システムおよび原子力緊急時対応訓練システム

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JPS549280B2 (ja) * 1972-12-08 1979-04-23
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