DE2941544C2 - Regeleinrichtung für den Flüssigkeitsstand in einem Kernreaktorbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für den Flüssigkeitsstand in einem Kernreaktorbehälter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In bekannten Siedewasserleistungsreaktoren, wie beispielsweise dem Kernkraftwerk Dresden nahe Chicago, Illinois, ist ein Brennmaterialkern innerhalb eines Druckbehälters in ein Fluid, wie beispielsweise Leichtwasser, eingetaucht, das sowohl als Arbeitsfluid als auch als Neutronenmoderator dient.

Das Wasser wird durch den Kern geleitet, wodurch ein Teil desselben in Dampf umgewandelt wird. Der Dampf wird dem Druckbehälter entnommen und einer Kraftmaschine, wie beispielsweise einer Turbine, zugleitet. Der Turbinenabdampf wird kondensiert und zusammen mit etwa erforderlichem Frischwasser als ίο Speisewasser in den Druckbehälter zurückge;eitet. Die Reaktorleistung wird durch ein System von Steuerstäben geregelt, die ein Neutronenabsorpiionsmaterial enthalten und wahlweise in den Kern einführbar sind. Weitere Information über Kernreaktoren findet sich beispielsweise in »Nuclear Power Engineering« von N. M. El-Wakil, McGraw-Hill Book Company, Inc. 1962.

Kernreaktoren sind mit einem Schutzsystem versehen, das verschiedene Aspekte des Reaktorbetriebes einschließlich des Wasserstandes überwach*- Wenn in dem Wasserstandsregelsystem ein Fehler auftritt und das System nicht in der Lage ist, einen vorbestimmten Wasserstand in dem Behälter aufrechtzuerhalten, gelangt der Wasserstand über die Grenzen hinaus und wird entweder zu hoch oder zu niedrig und das Schutzsystem schaltet den Reaktor ab, d. h, es bewirkt ein schnelles Einführen der Steuerstäbe, wodurch der Reaktor automatisch abgeschaltet wird. Solche Reaktorabschaltungen sind aus verschiedenen Gründen unerwünscht. Selbst wenn der Fehler leicht korrigiert werden kann, ist das Wiederanfahren des Reaktors ein relativ langwieriger Prozeß. Unterdessen können Kunden einen Verlust an Energie erleiden oder die Energie muß von anderen, gewöhnlich teuereren Quellen geliefert werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Regeleinrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß die Wahrscheinlichkeit für eine erforderliche Abschaltung des Reaktors verkleinert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch gekennzeichneter Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die erfindungsgemäße Regeleinrichtung die jährlichen Reaktorabschaltungen wesentlich senkt. In einem praktischen Fall konnten diese Reaktorabschaltungen um 6% gesenkt werden, was zu Kosteneinsparungen von vielen hunderttausend US-Dollar pro Jahr führte. Von besonderem Vorteil ist insbesondere, daß nicht nur bei einem Störfall automatisch auf einen redundanten Regelkreis übergegangen wird, sondern zur Erhöhung der Betriebssicherheit auch eine gewisse Wertung der Störanzeichen vorgenommen wird.

Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schema einer Kernreaktor- und Wasserstandsregeleinrichtung,

F i g. 2 ein Schema einer bekannten Wasserstandsregeleinrichtung,

Fig.3 ein Schema eines Wasserstandsregelsystems nach der Erfindung, und

Fig.4 eine Wasserstandskurve, die die Arbeitsweise des Systems von F i g. 3 veranschaulicht.

Die Erfindung wird hier bei Verwendung in einem wassergekühlten und wassermoderierten Kernreaktor der Siedewasserbauart beschrieben, von dem ein

Beispiel in Form eines vereinfachten Schemas in Fig. 1 gezeigt ist. Ein solches Reaktorsystem weist einen Druckbehälter 10 auf, der einen Brennstoffkern 1! enthält, welcher in ein als Kühlmittel und Moderator dienenden Fluid, wie Leichtwasser, eingetaucht ist, wobei der normale Wasserstand an der Stelle 12 angegeben ist.

Ein Mantel 13 umgibt den Kern 11 und eine Kühlmittelumwälzpumpe 14 setzt eine untere Kammer 16 unter Drude, aus welcher Kühlmittel nach oben durch den Kern 11 gedrückt wird. Ein Teil des Kühlwassers wird in Dampf umgewandelt, der durch Wasserabscheider 17 und Trockner 18 und von diesen aus durch eine Dampfleitung 19 hindurch zu einer Gebrauchsvorrichtung, wie einer Turbine 21, geht In einem Kondensator 22 gebildetes Kondensat wird zusammen mit etwa erforderlichem Frischwasser durch eine Pumpe 23 über ein Steuerventil 24 und eine Speisewasserleitung 26 zu dem Behälter 10 zurückgeleitet

Mehrere Steuerstäbe 27, die Neutronenabsorptionsmaterial enthalten, dienen dazu, den Leistungserzeugungswert zu regeln und den Reaktor, wenn erforderlich, abzuschalten. Die Steuerstäbe 27 sir:d unter der Steuerung eines Steuerstabregelsystems 28 wahlweise zwischen die Brennelemente einführbar.

Für einen richtigen Reaktorbetrieb ist es erforderlich, den Wasserstand in dem Behälter 10 innerhalb vorbestimmter oberer und unterer Grenzen zu halten. Eine allgemeine Lösung einer solchen Wasserstandsregelung wird nun erläutert Ein erster Aspekt einer solchen Regelung ist ein Vergleich zwischen dem Dampfabfluß aus dem Behälter und dem Speisewasserzufluß.

Ein Signal, das zu der Dampfdurchflußmenge oder -leistung proportional ist, wird von einem Dampfdurchflußfühler geliefert, der ein bekannter Differenzdruckmelder 29 sein kann, welcher den Differenzdruck an zwei Abstand voneinander aufweisenden Druckabgriffen in einer Venturi-Anordnung 31 abfühlt, die in der Dampfleitung 19 angeordnet ist. (Eine für diese Zwecke geeignete Venturi-Anordnung ist in der US-PS 38 59 853 beschrieben.)

Ebenso wird ein Signal, das zu der Speisewasserdurchflußmenge oder -leistung proportional ist, von einem Fühler 32 geliefert, bei dem es sich um einen Differenzdruckmelder handeln kann, der mit einer Venturi-Anordnung 33 in der Speisewasserleitung 26 verbunden ist (Eine zur Verwendung in der Speisewasserleitung geeignete Venturi-Anordnung ist in der US-PS 38 89 537 beschrieben.)

Die Signale aus den Durchflußfühlern 29 und 32 werden an ein Speisewasserregelsystem 34 angelegt, in welchem eines von dem anderen subtrahiert wird. Eine Differenz null zeigt an, daß der Abfluß und der Zufluß gleich sind und daß der Wasserstand konstant bleiben wird. Wenn die Differenz ungleich null ist, wird ein Signal entsprechenden Vorzeichens, das zu der Größe der Differenz proportional ist, an eine Ventilsteuereinheit 36 angelegt, die das Ventil 24 so einstellt, daß der Dampfabfluß und der Speisewasserzufluß ausgeglichen sind. Diese Anordnung sorgt für eine schnelle Korrektur und hält den Behälterwasserstand innerhalb der Grenzen einer relativ schmalen toten Zone. Sie fühlt jedoch die Position des Wasserstandes in dem Behälter nicht ab und regelt sie auch nicht.

Ein zweiter A'pekt der Wasserstandsregelung ist daher das Vorsehen eines oberen Wasserstandsdruckabgriffes 37 und einea unteren Wasserstandsdruckabgriffes 38, die Signale liefern, aus denen die Position des Wasserstandes in dem Behälter ermittelt werden kann. Die Druckabgriffe37und38stehen mildem Innerendes Behälters 10 in Verbindung und sind mit einem bekannten Differenzdruckmelder 39 verbunden, der die Differenz des Druckes an den Abgriffen 37 und 38 in ein Ausgangssignal umwandelt, das die Position des Wasserstandes 12 angibt Dieses Signal wird an das Speisewasserregelsystem 34 angelegt und in diesem

ίο zum Modifizieren des an die Ventilsteuereinheit 36 angeiegten Steuersignals benutzt, wodurch das Ventil 24 so gesteuert wird, daß die Position des Wasserstandes 12 innerhalb vorgeschriebener oberer und unterer Grenzen des normalen Betriebes gehalten wird.

(Obgleich es der Übersichtlichkeit der Zeichnung halber nicht dargestellt ist, sei angemerkt, daß in dem üblichen System zwei oder mehr Sätze von Pumpen 23, Ventilen 24 und Steuereinheiten 36 in Parallelschaltung benutzt werden.)

Wenn aus irgendeinem Grund, beispielsweise wegen des Ausfalls eines Teils, das Speis<=^--asserregelsystem 34 nicht in der Lage ist, den Wasserstand innerhalb normaler Grenzen zu halten, kann der Wasserstand übermäßig niedrig oder hoch werden. Ein Wasser-Standsdetektor 40 ist vorgesehen, um einen üoermäßig niedrigen, außerhalb der Grenzen liegenden Wasserstand zu erkennen und ein Signal OLi zu erzeugen. Ebenso ist ein Wasserstandsdetektor 41 vorgesehen, um einen übermäßig hohen Wasserstand zu erkennen und ein Signal OLh zu erzeugen. Diese Signale werden an ein Reaktorschutzsystem 42 angelegt das auf einen Grenzüberschreitungszustand anspricht und das Steuerstabregelsystem 28 veranlaßt die Steuerstäbe einzufahren und den Reaktor abzuschalten.

Als weiterer Hintergrund für eine Erläuterung der Erfindung wird auf F i g. 2 Bezug genommen, die ein bekanntes Wasserstandsregelsystem zeigt.

Wie in F i g. 1 werden Signale, die zu der Dampfdurchflußmenge oder -leistung und zu der Speisewasserdurchflußmenge oder -leistung proportional sind, von Differenzdruckmeldern 29 und 32 geliefert. Diese Signale werden an getrennte Eingänge einer ersten algebraischen Summierschaltung 43 angelegt, die ein Ausgangssignal, das zu der Differenz /.-wischen ihnen proportional ist, über eine Leitung 44 abgibt, die mit einem Eingang einer zweiten SummierschaHung 46 verbunden ist.

Signale, die den Wasserstand in dem Behälter 10 angeben, werden auf Leitungen 47* 47_fc von Differenzdruckmeldern 39« bzw. 39* geliefert, die mit geeignet positionierten Differenzdruckfühlern verbunden sind. Ein Schalter 48 wählt entweder das Signal auf der Leitung 47, oder au^f der Leitung 47f, nach Wahl des R*a!;toroperators aus und das ausgewählte Signal wird normalerweise über eine Leitung 49 an einen zweiten Eingang der Su^mierschaltung 46 angelegt

Das Ausgangssignal der Summierschaltung 46 wird über eine Leitung 51, einen Schalter 52 und eine Leitung 45 an eine Wnsserstandsregelschaltung 53 angelegt. Die Regelschaltung 53 vergleicht das Signal aus der Summierschaltung mit Wasserstandssollwerten und legt ein Wasserstandskorrektursignal über eine Leitung 54 an die Steuereinheit 36 des Ventils 24 in der Speisewasserleitung 26 an, wodurch das Ventil 24 in der oben in Verbindung mit F i g. 1 beschriebenen Weise gesteuert wird.

Der Schalter 52 gestattet dem Operator, die Leitung 49 direkt mit der Wasserstandsregelschalturig 53 zu

verbinden, so daß die Summierschaltiing 46 außerhalb des Kreises liegt.

Eine Hauptstcuerstation 56. die in der Operatorposition angeordnet und mit der Wasscrstandsregelschal tung 53 verbunden ist, liefert dem Operator geeignete Λη/eigen und gestattet die Einstellung der Wasserstandssollwerte durch den Operator und eine manuelle Steuerung der Ventilsteuereinheit 36.

Das in F i g. 2 gezeigte bekannte System gestattet somit eine manuelle Auswahl des einen oder anderen der beiden Wasserstandsanzeigesignale auf den Leitungen 47', und 47/, und den Schalter 52 gestattet, die Dampf- und Speisewasserdurchflußvergleichsanordnung aus dem Kreis abzuschalten. Es ist jedoch keine Einrichtung vorgesehen, die im Falle von Störungen automatisch tätig wird

Ein Wasserstandsregelsysiem nach der Erfindung, das die Wahrscheinlichkeit einer Reaktorabschaltung wegen eines Ausfalls eines Teils des Systems verringert, ist

vorherigen Systemen unterscheiden, sind das Vorhandensein wenigstens eines überzähligen Wasserstandsregelkanals, die automatische Umschaltung der Regelung von einem Kanal auf den anderen und das automatische Abschalten des Signals von der Dampf- und Speisewas· serdurchflußvergleichsschaltung.

Zu Erläuterungszwecken wird der Kanal A als der normale Steuerkanal und der Kanal θ als der überzählige Kanal angesehen. Der Kanal A enthält folgende miteinander verbundene Elemente: Druckabgriffe oder Druckfühler 37, und 38* einen Differenzdruckmelder 39* eine Hochwasserstandsauslöseschaltung 57,. eine Niedrigwasserstandsauslöseschaltung 58* eine Summierschaltung 46,, einen Umschaltkreis 52, und eine Wasserstandsregelschaltung 53, Der Kanal B enthält gleiche miteinander verbundene Elemente mit gleichen Bezugszahlen, die aber mit dem Index b versehen sind.

Der Differenzdruckmelder 39, liefert ein Ausgangssignal, das den Wasserstand in dem Behälter 10 angibt. Dieses Signal wird an einen Eingang der Summierschaltung 46, über die Leitung 47, angelegt. Der andere Eingang der Summierschaltung 46, ist mit der Leitung 44 verbunden, über die das Ausgangssignal der Summierschaltung 43 übertragen wird, das, wie oben beschrieben, zu der Differenz zwischen dem Dampfabfluß und dem Speisewasserzufluß proportional ist. wodurch das den Wasserstand anzeigende Signal durch das Durchflußdifferenzsignal modifiziert wird. Das Ausgangssignal der Summierschaltung 46, wird normalerweise über die Leitung 51» den Schalter 52, und die Leitung 45, ar. die Wasserstandsregelschaltung 53, angelegt. Die Regelschaltung 53, gibt das Wasserstandsregelsignal an eine Leitung 67, ab. die normalerweise über einen Schalter 68 mit der Ventilsteuereinheit 36 verbunden ist. Die Arbeitsweise des Kanals B ist gleich, wobei der das Ausgangssignal der Summierschaltung 46f, normalerweise an die Wasserstandsregelschaltung 53* angelegt wird.

Ein Merkmal zur Ausgestaltung der Erfindung ist das Vorsehen einer Änderungsgeschwindigkeitsschaltung 59. die das Durchflußmengendifferenzsignal auf der Leitung 44 überwacht und die Schalter 52* und 52e auf eine vorbestimmte Änderungsgeschwindigkeit oder zeitliche Änderung in dem Differenzsignal hin betätigt Es hat sich gezeigt daß Ausfälle von Teilen gewöhnlich sprunghafte Vollausfälle sind Ein solcher Ausfall ergibt daher in der Dampf-Speisewasser-Durchflußvergleichs-

Schaltung (ζ. B. den Elementen 29, 32,43) wahrscheinlich eine hohe Anderungsgeschwindigkeit des Ausgangssignals der Summicrschaltung 48 auf der Leitung 44. Diese Anderungsgeschwindigkeit wird durch die Schaltung 59 erkannt, die daraufhin ein Ausgangssignal über eine Leitung 61 abgibt, das die Schalter 52., und 52/. direkt mit den Leitungen 45., bzw. 45/, verbinden, so daß die Summierschaltungcn 46, und 46/, umgangen werden. (Eine Signalverbindung 62 von der llauptsteuerstation 56 dient zum manuellen Zurückstellen der Schalter 52,, und 52/v)

Ein weiteres Merkmal zur Ausgestaltung der Erfindung ist die Umschaltung der Wasserstandsregelung von dem Kanal A auf den Kanal B beim Erkennen. daß der Wasserstand sich über die obere oder über die untere Betriebsgrenze hinausbewegt hat. oder beim Erkennen einer schnellen Änderung in dem Wasserstandsregelsignal aus der Regelschaltung 53,.

Zum Erkennen des Ereignisses, daß der Wasserstand (•■ich üußcrhslb der vorbestimmten Ortn^cn ^σί%ί^τ\{\^(%\ ist, werden die Wasserstandssignale aus drei getrennten Differenzdruckmeldern 39* 39/, und 39_r überwacht. Der Differenzdruckmelder 39_C- kann mit geeigneten Druckfühlern 37_rund 38,- verbunden oder mit dem Druckmelder 39/, zu den Druckfühlern 37/, und 38/, parallel geschaltet sein.

Zum Überwachen der Wasserstandssignale auf den Leitungen 47* 47/, und 47_r aus den Druckmeldern 39* 39/, bzw. 3?, sind Paare von Hoch- und Niedrigwasserstandsauslöseschaltungen 57, und 58, mit der Leitung 47* 57(, und 58/, mit der Leitung 47/, und 57_t und 58_r mit der Leitung 47_r verbunden. (Die Wasserstandsauslöseschaltungen können bekannte Sihwellenwertschaltungen. wie Schmitt-Triggerschaltungen, sein, die ein Ausgangssignal nur dann erzeugen, wenn das Eingangssignal einen vorbestimmten Wert überschreitet oder unter einen vorbestimmten Wert abfällt.)

Die Hochwasserstandsauslösesignale H₁, Ht, und H_c werden an eine 2-aus-3-Logikschaltung 63 angelegt. Ebenso werden die Niedrigwasserstandsauslösesignale L₁, Lt, und Lc an eine gleiche Logikschaltung 64 angelegt. Die Ausgangssignale der Logikschaltung werden an eine ODER-Schaltung 65 angelegt. Auf das Vorhandensein von jeweils zwei der Hochwasserstandsauslösesignale oder jeweils zwei der Niedrigwasserstandsauslö· sesignale hin erzeugt daher die ODER-Schaltung 65 ein Ausgangskanalumschaltsignal auf einer Leitung 66. die mit dem Umschalter 68 verbunden ist.

In seiner normalen Stellung verbindet der Umschalter 68 die Wasserstandsregelschaltung 53, über die Leitung 67, mit der Ventilsteuereinheit 36 zum Steuern des Speisewasserdurchflußsteuerventils 24 durch den lianal A.

Ein Kanalumschaltsignal aus der ODER-Schaltung 65 auf der Leitung 66 betätigt den Umschalter 68, der die Wasserstandsregelschaltung 53_fr über die Leitung 67₆ mit der Ventilsteuereinheit 36 verbindet wodurch die Wasserstandsregelung auf den Kanal B übertragen wird. (Eine Verbindung 69 zwischen dem Schalter 68 und der Hauptsteuerstation 56 dient zum Zurückstellen des Schalters 68. Es ist klar, daß nicht gezeigte Verbindungen in der Operatorstation optische Anzeigen von verschiedenen Aspekten des Schaltungsbetriebes, wie beispielsweise der Zustände der Schalter 52* 52₆ und 68, liefern.)

Wenn ein Fehler in dem Kanal A eine hohe Änderungsgeschwindigkeit in dem Wasserstandsregelsignal auf der Leitung 67, verursacht die eine große

Änderung in dem Wasscrdiirchfluß /u dem Behälter über das Ventil 24 ergibt, kann die Kapazität der Spcisewasscrc|iicllc(z. B. des Kondensators 22 in F i g. I) zum Speichern oder Liefern des Speisewasser überschritten werden, bevor die Änderung in dem Wasserstand ausreicht, um die Nicdrigwasserstand¹.-odcr llochwasserslandsaiislösesignale zu erzeugen, die zum Übertragen der Regelung auf den Kanal Ii erforderlich sind.

/um Verhindern einer solchen Möglichkeit ist ein ■ weiteres Merkmal der Erfindung das Vorsehen einer Ändcrungsgcschwindigkeitsdetcktorschaltung 70, die so angeschlossen ist, daß sie das Wasscrstandsregelsignal an der Ventilsleuereinheit 16 überwacht. Auf eine hohe Anderlingsgeschwindigkeit dieses Regclsignals hin : erzeugt die Änderungsgeschwindigkeitsschalliing ein Ausgangssignal auf einer Leitung 75, die mit einem F.ingang <Jer ODER-Schaltung 65 verbunden ist. Auf dieses Signal hin liefert die ODER-Schaltung 65 ein Ausgangssignal auf der Leitung 66, das den Schalter 68 .·(. betätigt, wodurch die Wasserstandsregelung sofort auf den Kanal ßumgeschaltet wird.

In dem hier dargestellten System wird die Speisewasserdurchflußmenge durch das Ventil 24 verändert. Es können andere Speisewasserdurchflußmengenände- '· rungsvorrichtiingen benutzt werden. Beispielsweise kann der Speisewasserdurchfluß durch Verwendung eines Antriebs mit veränderlicher Drehzahl für die Pumpe 23 verändert werden. In diesem Fall wird das Ventil 24 weggelassen und das Durchflußregelsignal ι·· wird an einen Drehzahlregler des drehzahlveränderlichen Antriebs (nicht gezeigt) der Pumpe 23 angelegt.

Wenn die Regelung wegen einer schnellen Änderung in dem Wasserstandsregelsignal des Kanals A auf den Kanal B übertragen wird, kommt es wegen der ;. sofortigen Umschaltung zu keiner nennenswerten Änderung in dem Behälterwasserstand; bei langsamen Änderungen des Behälterwasserstandes erfolgt die Umschaltung der Regelung von einem auf den anderen Kanal erst dann, wenn die vorbestimmten oberen oder w unteren Betriebsgrenzen überschritten werden.

Ein Beispiel für die Arbeitsweise des Wasserstandsregelsystems von Fig. 3 bei einem sich langsam ändernden Wasserstand ist in Fig. 4 gezeigt. Der Anfangsteil 71 der Kurve zeigt den normalen Wasser- ''· standsregclbetrieb bei Regelung durch den Kanal A. An der Stelle 72 ist angenommen, daß ein Fehler in dem Kanal A auftritt, der zu einem relativ langsamen Ansteigen des Wasserstandes führt. An der Stelle 73 überquert der Wasserstand die normale obere Grenze H.

Dieses Ereignis wird durch die Hochwasserstandsauslöscschaltungcn 57_ä—57, erkannt, die daraufhin wenigstens zwei der Signale U₁, lh und /7, erzeugen. Auf diese Signale hin erzeugt die Logikschaltung 63 ein Ausgangssignal über die ODER-Schaltung 65, das den Schalter 68 betätigt und somit die Wasserstandsregelung automatisch auf den Kanal 0 umschaltet. Nach der Übernahme der Regelung senkt der Kanal B den Wasserstand auf seine normale Höhe, was an der Stelle 74 angegeben ist. Die Übertragung der Wasserstandsregelung von dem Kanal Λ auf den Kanal ß könnte eine große Änderung im Speisewasserdurchfluß verursachen, wenn der Wasserstandssollwert der Wasserstandsregelschaltung 53(, sich beträchtlich von dem Istbehälterwasserstand unterscheidet, wenn die Umschaltung erfolgt. Zum Verhindern einer solchen großen Änderung im Speisewasserdurchfluß ist der durch die Regelschaltung 53λ gebildete Wasserstandssollwcrt vorzugsweise beweglich statt fest, so daß er dem Istbehälterwasserstand zwischen der oberen und der unteren Betriebsgrenze folgt, oder es werden andere Maßnahmen getroffen, um die Änderungsgeschwindigkeit des Wasscrstandsregelsignals zu begrenzen.

Wenn keine automatische Regelkanalumschaltung nach der Erfindung vorgesehen ist (beispielsweise bei einem bekannten System, wie es in F i g. 2 gezeigt ist), kann der Wasserstand ständig ansteigen, wie es die gestrichelte Kurve 76 zeigt, bis er den oberen Grenzüberschreitungswasserstand OLh erreicht, und der Reaktor müßte unnötigerweise abgeschaltet werden.

Untersuchungen des Betriebes und der Reaktorabschaltgeschichte einer großen Kernreaktoranlage zeigen, daß die Anwendung der Erfindung in einer solchen Anlage die jährlichen Reaktorabschaltungen um etv a 6% verringert, was mit einer jährlichen Einsparung an Kosten aufgrund der NichtVerfügbarkeit des Reaktors von mehreren hunderttausend Dollar pro Jahr verbunden ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für den Flüssigkeitsstand in einem Kernreaktorbehälter zwischen vorbestimmten oberen und unteren Grenzwerten, mit zwei Signalflußkanälen (a, b) mit oberen und unteren Fühlern (37a, 37b, 38a, 386; und mit zwei jeweils einem Paar zugeordneten Differenzgliedern (39a, 39b), von denen ein gewähltes Ausgangssignal einer Ventilsteuerung (36) zuführbar ist,

gekennzeichnetdurch folgende Merkmale:

— es ist wenigstens ein zusätzliches Paar oberer und unterer Fühler (37c, 38c^ und ein zugeordnetes Differenzglied (39c) vorgesehen,

— mit den Differenzgliedern (39a, 39b, 39c) ist jeweils eine Überschreitungs-Auslöseschaltung (57a, STb, 57c) und eine Unterschreitungs-Auslöseschaltung (58a, 5Sb, 5Sc) verbunden, die bei Ober- bzw. Unterschreiten der Grenzwerte entsprechende Auslösesignale (Ha, Hb, Hc, La, Lb, Lc) erzeugen,

— die Auslösesignale (Ha, Hb, Hc, La, Lb, Lc) werden einer Zwei-aus-Drei-Verknüpfungsschaltung (63,64) und einer damit verbundenen ODER-Verknüpfungsschaltung (65) zugeführt, deren Ausgangssignal s.izeigt, daß wenigstens zwei der Auslöseschaltungen (57a, 57Z>, 57c bzw. 58a, 58b, 58c) Auslösesignale liefern,

— das Ausgangssignal der ODER-Verknüpfungsschaltung (65) ist einem Umschalter (68) zugeführt, der daraufhin selbsttätig von einem SignalfiuBkanal auf den .· jideren umschaltet

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine EinrichtUi.g (29, 31, 32, 33, 43) zum Erzeugen eines Differenzsignals, das die Differenz zwischen den Fluidabfluß- und Fluidzuflußgeschwindigkeiten anzeigt, und zum Abwandeln der Regelsignale jedes Kanals (a, b) auf das Differenzsignal hin, um dadurch eine schnelle Regelung des Fluidstandes in dem Behälter vorzunehmen.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (59) zum Feststellen der Änderungsgeschwindigkeit des Differenzsignals und automatisches Abschalten des Differenzsignals von den Regelkanälen bei einer vorbestimmten Änderungsgeschwindigkeit des Differenzsignals.

4. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (70) zum Feststellen der Änderungsgeschwindigkeit des Fiuidstandsregelsignals des im Betrieb befindlichen Regelkanals, die bei Überschreiten einer vorbestimmten Änderungsgeschwindigkeit dem ODER-Verknüpfungsglied (65) ein entsprechendes Signal zuführt zum selbsttätigen Umschalten auf den anderen Signalflußkanal.