JP2000121770A - 原子力発電プラントの出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電機負荷遮断の発生時、原子炉出力を低出
力に保持する際の原子炉水位の変動をより小さく保つと
共に、所内単独負荷運転の間も再循環ポンプの運転を継
続すること。 【解決手段】 再循環ポンプ駆動モータ４に電源装置１
９に接続している再循環流量制御装置２０が設けられ
る。再循環流量制御装置２０は発電機負荷遮断信号が与
えられたときに再循環ポンプ３を予め決められた速度に
減速する指令を出力する。また、制御棒駆動機構６に制
御棒制御装置２１が設けられる。制御棒制御装置２１は
発電機負荷遮断信号が与えられたときに予め決められた
選択制御棒を挿入する指令を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原子力発電プラント
に係り、特に発電機負荷遮断の発生時、原子炉出力を低
出力に保持する所内単独負荷運転に移行する際に原子炉
出力を安全に低下させる原子力発電プラントの出力制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、沸騰水型原子力発電プラントは
原子炉冷却材である水を主タービンへ蒸気として供給す
ると同時に、再循環系で循環させて炉心における水の沸
騰割合を調整し、制御棒との組み合わせにより中性子の
発生・消滅割合を制御し、その結果、原子炉から発生す
る熱出力を制御している。

【０００３】この原子力発電プラントにおいて、たとえ
ば送電系統での事故等により発電機負荷遮断が発生した
場合、主タービンの入口にある蒸気加減弁が急閉される
ことにより原子炉の発生蒸気は流路が遮断され、過渡的
に原子炉圧力が上昇することになる。このため、蒸気加
減弁の急閉動作に合わせて主タービンをバイパスして復
水器に結ぶタービンバイパス系統に備えられるタービン
バイパス弁を急開し、原子炉の発生蒸気を復水器に導く
ようにしている。同時に、原子炉側でも定格出力の運転
から負荷の減少に見合う低出力の運転へと移行するため
に出力制御手段によって出力の調節を行う。

【０００４】この出力調整はプラントが部分容量バイパ
ス方式であるか、あるいは全容量バイパス方式であるか
により方法が異なる。部分容量バイパス方式ではタービ
ンバイパス系統で扱う容量が少なく、原子炉で発生した
蒸気の全量を復水器に導入できないため、蒸気加減弁の
急閉が検出されたとき、再循環ポンプのトリップで対応
する。同時に原子炉スクラムによる原子炉出力の急低下
を図る操作によってプラントの継続した運転は行わない
ようにしている。

【０００５】一方、全容量バイパス方式では蒸気加減弁
の急閉と同時に急開されるタービンバイパス弁を通って
原子炉発生蒸気の全量が復水器に流れるので、原子炉圧
力の上昇が抑えられ、原子炉も低出力での運転へと移行
することになる。通常、低出力への移行のために選択制
御棒挿入および再循環ポンプのトリップが行われる。こ
の結果、復水器に流れる蒸気量は減少し、熱負荷に制限
が与えられる。原子炉スクラムが回避されることにより
原子炉は引き続き主タービンのための少量の蒸気を発生
し、プラントは所内単独負荷運転に移行することにな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように全容量バ
イパス方式のプラントにおいては発電機負荷遮断が発生
したとき、選択制御棒挿入および再循環ポンプのトリッ
プによって低出力を保つことになるが、再循環ポンプの
トリップにより炉心流量が減少することから、過渡的に
原子炉水位が大きく変動する。この過程で原子炉水位設
定の高水位まで上昇することがあると、トリップ信号に
より原子炉スクラムを強いられ、プラントは所内単独負
荷運転に移行できなくなる。

【０００７】また、再循環ポンプはトリップに伴って一
旦制御系から切り離した状態になることから、次の発電
機再併入時には再起動が必要となり、発電機再併入が完
了するまでの時間が長引くという問題がある。

【０００８】本発明の目的は発電機負荷遮断の発生時、
原子炉出力を低出力に保持する際の原子炉水位の変動を
より小さく保つと共に、所内単独負荷運転の間も再循環
ポンプの運転を継続するようにした原子力発電プラント
の出力制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は発
電機負荷遮断信号が与えられたときに再循環ポンプを予
め決められた速度に減速する指令を再循環ポンプ駆動モ
ータに出力する再循環流量制御装置と、発電機負荷遮断
信号が与えられたときに選択制御棒を挿入する指令を制
御棒駆動機構に出力する制御棒制御装置とを備えること
を特徴とするものである。

【００１０】上記構成からなる出力制御装置においては
発電機負荷遮断の発生時、所内単独負荷運転に移行する
際に炉心流量の急激な変化を回避しつつ、原子炉スクラ
ムに至るのを免れ、安全に所内単独負荷運転に移行する
ことができる。また、再循環ポンプを継続して運転する
ことができ、発電機再併入を短時間のうちに完了させる
ことが可能になる。

【００１１】また、請求項２に係る発明は再循環流量制
御装置に代えて、発電機負荷遮断が発生した時点の原子
炉出力に応じてそれぞれの再循環ポンプを異なる減速速
度を保って運転する指令を再循環ポンプ駆動モータに出
力する再循環流量制御装置を設けたことを特徴とするも
のである。

【００１２】上記構成からなる出力制御装置においては
発電機負荷遮断の発生時、所内単独負荷運転に移行する
際に炉心流量の急激な変化を回避しつつ、原子炉スクラ
ムに至のを免れ、安全に所内単独負荷運転に移行するこ
とができる。また、再循環ポンプを継続して運転するこ
とができ、発電機再併入を短時間のうちに完了させるこ
とが可能になる。

【００１３】さらに、請求項３に係る発明は再循環流量
制御装置に代えて、発電機負荷遮断が発生した時点の原
子炉出力に応じてそれぞれの再循環ポンプを異なる減速
開始時間に設定する指令を再循環ポンプ駆動モータの電
源装置に出力する再循環流量制御装置を設けたことを特
徴とするものである。

【００１４】上記構成からなる出力制御装置においては
発電機負荷遮断の発生時、所内単独負荷運転に移行する
際に炉心流量の急激な変化を回避しつつ、原子炉スクラ
ムに至のを免れ、安全に所内単独負荷運転に移行するこ
とができる。また、再循環ポンプを継続して運転するこ
とができ、発電機再併入を短時間のうちに完了させるこ
とが可能になる。

【００１５】また、請求項４に係る発明は再循環流量制
御装置に代えて、再循環ポンプ駆動モータへの電力の供
給を遮断して減速状態におき、その後、一定時間が経過
したとき、再循環ポンプ駆動モータを再度付勢し、速度
制御のもとにおく指令を出力する再循環流量制御装置を
設けたことを特徴とするものである。

【００１６】上記構成からなる出力制御装置においては
発電機負荷遮断の発生時、所内単独負荷運転に移行する
際に炉心流量の急激な変化を回避しつつ、原子炉スクラ
ムに至のを免れ、安全に所内単独負荷運転に移行するこ
とができる。また、再循環ポンプを継続して運転するこ
とができ、発電機再併入を短時間のうちに完了させるこ
とが可能になる。

【００１７】さらに、請求項５に係る発明は制御棒制御
装置に代えて、水圧駆動方式制御棒駆動機構および電動
機駆動方式制御棒駆動機構の双方を動作させて選択制御
棒を挿入する指令を制御棒駆動機構に出力する制御棒制
御装置を設けたことを特徴とするものである。

【００１８】上記構成からなる出力制御装置においては
発電機負荷遮断の発生時、所内単独負荷運転に移行する
際に炉心流量の急激な変化を回避しつつ、原子炉スクラ
ムに至のを免れ、安全に所内単独負荷運転に移行するこ
とができる。また、再循環ポンプを継続して運転するこ
とができ、発電機再併入を短時間のうちに完了させるこ
とが可能になる。

【００１９】また、請求項６に係る発明は発電機負荷遮
断信号が与えられたときに再循環ポンプを予め決められ
た速度に減速する指令を再循環ポンプ駆動モータに出力
する再循環流量制御装置と、発電機負荷遮断信号が与え
られたときに選択制御棒を挿入し、かつ一部のタービン
バイパス弁が不動作であるときに選択制御棒を水圧駆動
方式制御棒駆動機構を動作させて挿入する指令を出力す
る制御棒制御装置とを備えることを特徴とするものであ
る。

【００２０】上記構成からなる出力制御装置においては
発電機負荷遮断の発生時、所内単独負荷運転に移行する
際に炉心流量の急激な変化を回避しつつ、原子炉スクラ
ムに至のを免れ、安全に所内単独負荷運転に移行するこ
とができる。また、再循環ポンプを継続して運転するこ
とができ、発電機再併入を短時間のうちに完了させるこ
とが可能になる。

【００２１】さらに、一部のタービンバイパス弁におい
て不動作が発生しても、水圧駆動方式による制御棒の挿
入を追加することで、原子炉出力を速やかに低下させる
ことができる。

【００２２】さらに、請求項７に係る発明はさらに、一
部のタービンバイパス弁が不動作であるときにタービン
バイパス弁の容量に見合う容量の逃がし安全弁を開放す
る指令を出力する逃がし安全弁制御装置を備えるもので
ある。

【００２３】上記構成からなる出力制御装置においては
発電機負荷遮断の発生時、所内単独負荷運転に移行する
際に炉心流量の急激な変化を回避しつつ、原子炉スクラ
ムに至のを免れ、安全に所内単独負荷運転に移行するこ
とができる。また、再循環ポンプを継続して運転するこ
とができ、発電機再併入を短時間のうちに完了させるこ
とが可能になる。

【００２４】さらに、一部のタービンバイパス弁におい
て不動作が発生しても、タービンバイパス弁と同一容量
の逃がし安全弁を開放することにより原子炉圧力の上昇
を抑えることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１において、原子炉圧力容器１
は内部に多数の核燃料を装荷した炉心２を備えている。
核反応により発生した熱は炉心２を循環する冷却材であ
る水に伝達され、このときの熱交換により蒸気が発生す
る。この蒸気は後に述べる主タービンの作動媒体として
働く。炉心２の下方には複数台の再循環ポンプ３が設け
られている。この再循環ポンプ３にはそれぞれ再循環ポ
ンプ駆動モータ４が備えられ、この再循環ポンプ駆動モ
ータ４を制御することにより冷却材流量、すなわち炉心
流量が変えられるようになっている。

【００２６】さらに、炉心２における熱出力を制御する
ために原子炉圧力容器１の下部に制御棒５が設けられ
る。制御棒５は簡略化のために１本のみが示されるが、
実際には装荷される核燃料の数に応じた本数が備えられ
る。制御棒５の挿入あるいは引き抜きは制御棒駆動機構
６によって制御される。この制御棒駆動機構６は水圧駆
動および電動機駆動の２つの駆動方式を用いて制御棒５
を挿入し、あるいは引き抜くことができる。

【００２７】一方、原子炉圧力容器１の発生蒸気を作動
媒体として受け入れる主タービン７が設けられる。２つ
の機器は蒸気を導く主蒸気管８によって結ばれている。
この主蒸気管８の経路には主タービン７に流れる蒸気量
を調節する蒸気加減弁９が設けられる。したがって、原
子炉圧力容器１で発生した蒸気は原子炉出力に対応して
発電機負荷を追従させるように開度が変化する蒸気加減
弁９を通って主タービン７に流入し、そこで膨張しつ
つ、仕事を行う。この仕事により発電機１０が駆動さ
れ、電気出力が発生する。

【００２８】仕事を終えた蒸気は復水器１１において図
示しない冷却水系統を通して送られる冷却水によって冷
却され、凝縮する。この復水は図示しないポンプによっ
て原子炉給水として原子炉圧力容器１内に供給される。

【００２９】また、主蒸気管８から主タービン７をバイ
パスして復水器１１に直接結ぶタービンバイパス系統１
２が設けられている。このタービンバイパス系統１２は
タービンバイパス弁１３を備えている。図では簡略化の
ために１系統のみが示されるが実際は同一容量からなる
タービンバイパス系統が、たとえば８系統設けられる。
したがって、後に詳述されるように、たとえば、送電系
統の事故で発電機負荷遮断が発生し、蒸気加減弁９が急
閉したとき、すべてのタービンバイパス弁１３が急開
し、原子炉圧力容器１で発生した蒸気が復水器１１にか
けて流出するようになっている。これは全容量バイパス
方式と呼ばれるものである。

【００３０】一方、蒸気加減弁９には圧力制御装置１４
が設けられる。圧力制御装置１４は主蒸気管８を通る蒸
気圧力を検出している圧力検出器１５から与えられる蒸
気圧力信号に基づいて蒸気流量を調節するように指令を
つくり、蒸気加減弁９に出力するように構成される。ま
た、圧力制御装置１４は送電系統１６の事故で発電機負
荷遮断が発生したことを検出している発電機負荷遮断検
出回路１７からの負荷遮断信号が与えられたときに蒸気
加減弁９を閉じる急閉指令をつくり、蒸気加減弁９に出
力するように構成される。

【００３１】さらに、タービンバイパス弁１３にタービ
ンバイパス弁制御装置１８が設けられる。タービンバイ
パス弁制御装置１８は発電機負荷遮断検出回路１７から
の負荷遮断信号が与えられたときにタービンバイパス弁
１３を開く急開指令をつくり、タービンバイパス弁１３
に出力するように構成される。

【００３２】一方、再循環ポンプ駆動モータ４にそれの
電源装置１９に接続している再循環流量制御装置２０が
設けられる。再循環流量制御装置２０は発電機負荷遮断
検出回路１７からの発電機負荷遮断信号が与えられたと
きに再循環ポンプ３を予め決められた速度に減速する指
令を各電源装置１９に出力するように構成される。

【００３３】また、制御棒駆動機構６に制御棒制御装置
２１が設けられる。制御棒制御装置２１は発電機負荷遮
断検出回路１７からの発電機負荷遮断信号が与えられた
ときに予め決められた選択制御棒を挿入する指令を制御
棒駆動機構６に出力するように構成される。

【００３４】さらに、タービンバイパス弁１３の開放動
作の異常を検出する動作異常検出回路２２が設けられ
る。動作異常検出回路２２はタービンバイパス弁１３の
開動作に何らかの異常が検出されたときに開動作異常信
号を制御棒制御装置２１に出力する。なお、図中符号２
３は逃がし安全弁を示している。

【００３５】上記構成において、送電系統１６の事故で
発電機負荷が遮断されると、発電機負荷遮断検出回路１
７がこの負荷遮断を検出する。発電機負荷遮断信号は圧
力制御装置１４に出力され、急閉指令が蒸気加減弁９に
出力される。主タービン７に流れている蒸気は蒸気加減
弁９が急速に閉じることにより減少していく。

【００３６】一方、発電機負荷遮断検出回路１７からの
発電機負荷遮断信号はタービンバイパス弁制御装置１８
に出力され、急開指令がタービンバイパス弁１３に出力
される。主タービン７に向かって流れていた蒸気はター
ビンバイパス弁１３が急開することによりタービンバイ
パス系統１２を通って復水器１１に流出する。

【００３７】また、発電機負荷遮断検出回路１７からの
発電機負荷遮断信号は再循環流量制御装置２０に出力さ
れ、予め決められた速度に降下させる指令が電源装置１
９に出力される。このとき、再循環ポンプ駆動モータ４
の回転数は急降下し、設定した速度に落ち着く。

【００３８】一方、発電機負荷遮断検出回路１７からの
発電機負荷遮断信号は制御棒制御装置２１に出力され、
予め決められた選択制御棒を炉心２に挿入する指令が制
御棒駆動機構６に出力される。この結果、選択制御棒が
炉心２に挿入され、原子炉出力は急速に低下していく。

【００３９】万一、タービンバイパス弁１３で開動作が
不十分で、動作異常検出回路２２でこの異常が検知され
ると、開動作異常信号が制御棒制御装置２１に出力さ
れ、そこからの指令によりすべての制御棒５が炉心２に
挿入され、このときプラントは原子炉スクラムに移行す
る。

【００４０】かくして、発電機負荷遮断の発生時、それ
ぞれ再循環ポンプ３を設定速度まで下げた状態で継続し
て運転するので、炉心流量の急激な変化を回避すること
が可能になる。これにより原子炉水位の変動をより小さ
くすることが可能で、原子炉スクラムに至るのを免れ、
安全に所内単独負荷運転に移行することができる。

【００４１】また、再循環ポンプ３は継続して運転する
ことで、発電機１０の再併入において完全に停止した状
態から立ち上がる場合と比べて素早く昇速を開始するこ
とができ、発電機再併入を短時間のうちに完了させるこ
とが可能になる。

【００４２】なお、プログラム制御によって実施する場
合の指令処理部に記憶させる主要な段階が図２に示され
ている。本図においてＣＶは蒸気加減弁、ＴＢＶはター
ビンバイパス弁の略称を示している。

【００４３】このように本実施の形態によれば、発電機
負荷遮断の発生時、原子炉出力を低出力に保つ所内単独
負荷運転に移行する際に炉心流量の急激な変化を回避し
つつ、原子炉スクラムに至るのを免れ、安全に所内単独
負荷運転に移行することができる。また、再循環ポンプ
を継続して運転することができ、発電機再併入を短時間
のうちに完了させることが可能になる。

【００４４】さらに、本発明の他の実施の形態を説明す
る。図３において、出力制御装置は上記実施の形態と同
様な圧力制御装置１４、タービンバイパス弁制御装置１
８および制御棒制御装置２１を備えている。さらに、再
循環ポンプ駆動モータ４にそれの電源装置１９に接続し
ている再循環流量制御装置２４が設けられる。再循環制
御装置２４は発電機負荷遮断が発生した時点の原子炉出
力に応じてそれぞれの再循環ポンプ３を異なる減速速度
を保って運転する指令を電源装置１９に出力するように
構成される。

【００４５】上記構成において、発電機負荷が遮断され
たときに各制御装置１４、１８から急閉および急開指令
が出力され、蒸気加減弁９が急閉し、タービンバイパス
弁１３が急開する。この結果、主タービン７に向かって
流れていた蒸気はタービンバイパス系統１２を通って復
水器１１に流出する。

【００４６】さらに、発電機負荷遮断信号が再循環流量
制御装置２４に出力され、発電機負荷遮断が発生した時
点の原子炉出力に応じてある速度を保って減速する指令
が電源装置１９に出力される。このとき、再循環ポンプ
駆動モータ４の回転数は低下し、一定の速度に落ち着
く。

【００４７】また、発電機負荷遮断信号は制御棒制御装
置２１に出力され選択制御棒を炉心２に挿入する指令が
制御棒駆動機構６に出力される。この結果、選択制御棒
が炉心２に挿入され、原子炉出力は急速に低下してい
く。

【００４８】かくして、本実施の形態においても、発電
機負荷遮断の発生時、それぞれの再循環ポンプ３を発電
機負荷遮断が発生した時点の原子炉出力に応じて異なる
減速速度にて継続して運転するので、炉心流量の急激な
変化を回避することができる。これにより原子炉水位の
変動をより小さくすることが可能になり、原子炉スクラ
ムに至るのを免れ、安全に所内単独負荷運転に移行する
ことができる。また、再循環ポンプ３は継続して運転す
ることにより発電機１０の再併入において完全に停止し
た状態から立ち上がる場所と比べて素早く昇速を開始す
ることができ、発電機再併入を短時間のうちに完了させ
ることが可能になる。

【００４９】なお、プログラム制御により実施する場合
の命令処理部に記憶させる主要な段階が図４に示されて
いる。

【００５０】このように本実施の形態によれば、発電機
負荷遮断の発生時、原子炉出力を低出力に保つ所内単独
負荷運転に移行する際に炉心流量の急激な変化を回避し
つつ、原子炉スクラムに至るのを免れ、安全に所内単独
負荷運転に移行することができる。また、再循環ポンプ
を継続して運転することができ、発電機再併入を短時間
のうちに完了させることが可能になる。

【００５１】さらに、本発明の他の実施の形態を説明す
る。図５において、出力制御装置は圧力制御装置１４、
タービンバイパス弁制御装置１８および制御棒制御装置
２１を備えている。さらに、再循環ポンプ駆動モータ４
にそれの電源装置１９に接続している再循環流量制御装
置２５が設けられる。再循環流量制御装置２５は発電機
負荷遮断が発生時点の原子炉出力に応じてそれぞれの再
循環ポンプ３を異なる減速開始時間に設定する指令を電
源装置１９に出力するように構成される。

【００５２】上記構成において、発電機負荷が遮断され
たときに各制御装置１４、１８から急閉および急開指令
が出力され、蒸気加減弁９が急閉し、タービンバイパス
弁１３が急開する。この結果、主タービン７に向かって
流れていた蒸気はタービンバイパス系統１２を通って復
水器１１に流出する。

【００５３】また、発電機負荷遮断信号が再循環流量制
御装置２５に出力され、発電機負荷遮断が発生した時点
の原子炉出力に応じて減速開始時間を順次設定する指令
が電源装置１９に出力される。このとき、各再循環ポン
プ駆動モータ４は時間差のある中で順次回転数が低下
し、一定の速度に落ち着く。

【００５４】さらに、発電機負荷遮断信号は制御棒制御
装置２１に出力され、選択制御棒を炉心２に挿入する指
令が制御棒駆動機構６に出力される。この結果、選択制
御棒が炉心２に挿入され、原子炉出力は急激に低下して
いく。

【００５５】かくして、発電機負荷遮断の発生時、それ
ぞれの再循環ポンプ３を発電機負荷遮断が発生した時点
の原子炉出力に応じて順次設定された減速開始時間に従
い減速し始め、一定の速度にて継続して運転し、炉心流
量の急激な変化を回避することができる。これにより原
子炉水位の変動をより小さくすることが可能になり、原
子炉スクラムに至るのを免れ、安全に所内単独負荷運転
に移行することができる。また、再循環ポンプ３は継続
して運転することにより発電機１０の再併入において完
全に停止した状態から立ち上がる場所と比べて素早く昇
速を開始することができ、発電機再併入を短時間のうち
に完了させることが可能になる。

【００５６】なお、プログラム制御により実施する場合
の命令処理部に記憶させる主要な段階が図６に示されて
いる。

【００５７】このように本実施の形態によれば、発電機
負荷遮断の発生時、原子炉出力を低出力に保つ所内単独
負荷運転に移行する際に炉心流量の急激な変化を回避し
つつ、原子炉スクラムに至るのを免れ、安全に所内単独
負荷運転に移行することができる。また、再循環ポンプ
を継続して運転することができ、発電機再併入を短時間
のうちに完了させることが可能になる。

【００５８】さらに、本発明の他の実施の形態を説明す
る。図７において、出力制御装置は圧力制御装置１４、
タービンバイパス弁制御装置１８および制御棒制御装置
２１を備えている。さらに、再循環ポンプ駆動モータ４
にそれの電源装置１９に接続している再循環流量制御装
置２６が設けられる。再循環流量制御装置２６は電源装
置１９から再循環ポンプ駆動モータ４への電力の供給を
遮断して減速状態におき、その後一定時間が経過したと
き、電源装置２５から再循環ポンプ駆動モータ４を再度
付勢して速度制御のもとにおく指令を出力するように構
成される。

【００５９】上記構成において、発電機負荷が遮断され
たとき、各制御装置１４、１８から急閉および急開指令
が出力され、蒸気加減弁９が急閉し、タービンバイパス
弁１３が急開する。この結果、主タービン７に向かって
流れた蒸気はタービンバイパス系統１２を通って復水器
１１に流出する。

【００６０】また、発電機負荷遮断信号が再循環流量制
御装置２６に出力され、それぞれ電源装置１９に再循環
ポンプ駆動モータ４への電力の供給を遮断する指令が出
力される。この電力の遮断により再循環ポンプ駆動モー
タ４の速度は急速に低下していく。その後一定時間が経
過したとき電源装置１９から電力の供給が再び始まり、
再循環ポンプ駆動モータ４は付勢されて再循環ポンプ３
が再度速度制御のもとにおかれる。このとき、速度は再
び上昇し、炉心流量は次第に増加していく。

【００６１】さらに、発電機負荷遮断信号は制御棒駆動
装置２１に出力され、選択制御棒を炉心２に挿入する指
令が制御棒駆動機構６に出力される。これにより選択制
御棒が炉心２に挿入され、原子炉出力は急激に低下して
いく。

【００６２】かくして、発電機負荷遮断の発生時、各再
循環ポンプ駆動モータ４を減速状態におき、その後再循
環ポンプ駆動モータ４を付勢して速度制御のもとにおく
ので、炉心流量の急激な変化を回避することができる。
これにより原子炉水位の変動をより小さくすることが可
能になり、原子炉スクラムに至るのを免れ、安全に所内
単独負荷運転に移行することができる。また、再循環ポ
ンプ３は継続して運転することにより発電機１０の再併
入において完全に停止した状態から立ち上がる場所と比
べて素早く昇速を開始することができ、発電機再併入を
短時間のうちに完了させることが可能になる。

【００６３】なお、プログラム制御により実施する場合
の命令処理部に記憶させる主要な段階が図８に示されて
いる。

【００６４】このように本実施の形態によれば、発電機
負荷遮断の発生時、原子炉出力を低出力に保つ所内単独
負荷運転に移行する際に炉心流量の急激な変化を回避し
つつ、原子炉スクラムに至るのを免れ、安全に所内単独
負荷運転に移行することができる。また、再循環ポンプ
を継続して運転することができ、発電機再併入を短時間
のうちに完了させることが可能になる。

【００６５】さらに、本発明の他の実施の形態を説明す
る。図９において、出力制御装置は圧力制御装置１４、
タービンバイパス弁制御装置１８および再循環流量制御
装置２０を備えている。さらに、制御棒駆動機構６に制
御棒制御装置２７が設けられる。制御棒制御装置２７は
水圧駆動方式制御棒駆動機構および電動機駆動方式制御
棒駆動機構の双方を動作させて選択制御棒を挿入する指
令を出力するように構成される。

【００６６】上記構成において、発電機負荷が遮断され
たとき、発電機負荷遮断検出回路１７から発電機負荷遮
断信号が制御棒制御装置２７に出力される。制御棒制御
装置２６では水圧駆動方式制御棒駆動機構および電動機
駆動方式制御棒駆動機構の双方を動作させる指令がつく
られ、得られた指令が制御棒制御装置２７から制御棒駆
動機構６に出力される。これにより選択制御棒が炉心２
に挿入され、原子炉出力は急激に低下していく。

【００６７】かくして、水圧駆動方式制御棒駆動機構お
よび電動機駆動方式制御棒駆動機構の双方を動作させて
選択制御棒を挿入するので、原子炉出力をより速やかに
低下させることができる。

【００６８】また、上記実施の形態と同様に、再循環ポ
ンプ３を継続して運転するので、炉心流量の急激な変化
を回避することができる。これにより原子炉水位の変動
をより小さくすることが可能になり、原子炉スクラムに
至るのを免れ、安全に所内単独負荷運転に移行すること
ができる。また、再循環ポンプ３は継続して運転するこ
とにより発電機１０の再併入において完全に停止した状
態から立ち上がる場所と比べて素早く昇速を開始するこ
とができ、発電機再併入を短時間のうちに完了させるこ
とが可能になる。

【００６９】なお、プログラム制御により実施する場合
の命令処理部に記憶させる主要な段階が図１０に示され
ている。

【００７０】また、本実施の形態の出力制御装置は再循
環流量制御装置２０に代えて、上述した再循環流量制御
装置２４、２５、２６のいずれか１つを使用することが
できる。

【００７１】本実施の形態によれば、発電機負荷遮断の
発生時、原子炉出力を低出力に保つ所内単独負荷運転に
移行する際に炉心流量の急激な変化を回避しつつ、原子
炉スクラムに至るのを免れ、安全に所内単独負荷運転に
移行することができる。また、再循環ポンプを継続して
運転することができ、発電機再併入を短時間のうちに完
了させることが可能になる。

【００７２】さらに、本発明の異なる実施の形態を説明
する。図１１において、出力制御装置は圧力制御装置１
４、タービンバイパス弁制御装置１８、再循環流量制御
装置２０および制御棒制御装置２８を備えている。制御
棒制御装置２８は発電機負荷遮断検出回路１７からの発
電機負荷遮断信号が与えられたときに予め決められた選
択制御棒を挿入し、かつ複数個のタービンバイパス弁１
３のうち、一部が不動作であるときに制御棒を水圧駆動
方式制御棒駆動機構を動作させて挿入する指令を制御棒
駆動機構６に出力するように構成される。

【００７３】上記構成において、発電機負荷が遮断され
たとき、発電機負荷遮断検出回路１７から発電機負荷遮
断信号が制御棒制御装置２８に出力される。制御棒制御
装置２８では予め決められた選択制御棒を炉心２に挿入
する指令がつくられ、得られた指令が制御棒駆動機構６
に出力される。この結果、制御棒が炉心２に挿入され、
原子炉出力は速やかに低下していく。

【００７４】このとき、タービンバイパス弁１３の一部
で開動作が不十分で、動作異常検出回路２２で異常が検
知されると、開動作異常信号が制御棒制御装置２８に出
力され、水圧駆動方式による制御棒の挿入を追加する指
令が制御棒駆動機構６に出力される。これにより制御棒
がより多く炉心２に挿入され、原子炉出力は急激に低下
していく。万一、多くのタービンバイパス弁１３におい
て開動作が不十分であることが検知されたならば、制御
棒制御装置２７からの指令によりすべての制御棒５が炉
心２に挿入され、このとき、プラントは原子炉スクラム
に移行する。

【００７５】かくして、発電機負荷遮断の発生時、それ
ぞれ再循環ポンプ３を設定速度まで下げた状態で継続し
て運転するので、炉心流量の急激な変化を回避すること
ができる。これにより原子炉水位の変動をより小さくす
ることが可能になり、原子炉スクラムに至るのを免れ、
安全に所内単独負荷運転に移行することができる。ま
た、再循環ポンプ３は継続に運転することにより発電機
１０の再併入において完全に停止した状態から立ち上が
る場合と比べて素早く昇速を開始することができ、発電
機再併入を短時間のうちに完了させることが可能にな
る。

【００７６】また、タービンバイパス弁１３の一部が開
放されず、タービンバイパス系統１２で蒸気が停滞する
状況に陥ったときも、動作中の選択制御棒挿入に、さら
に水圧駆動方式による制御棒の挿入を追加するので、原
子炉出力を速やかに低下させることが可能になる。

【００７７】なお、プログラム制御により実施する場合
の命令処理部に記憶させる主要な段階が図１２に示され
ている。

【００７８】また、本実施の形態の出力制御装置は再循
環流量制御装置２０に代えて、上述した再循環流量制御
装置２４、２５、２６のいずれか１つを使用することが
できる。

【００７９】本実施の形態によれば、発電機負荷遮断の
発生時、原子炉出力を低出力に保つ所内単独負荷運転に
移行する際に炉心の流量の急激な変化を回避しつつ、原
子炉スクラムに至るのを免れ、安全に所内単独負荷運転
に移行することができる。

【００８０】さらに、一部のタービンバイパス弁１３に
おいて不動作が発生しても、水圧駆動方式による制御棒
の挿入を追加し、原子炉出力を速やかに低下させること
ができる。

【００８１】さらに、本発明の異なる実施の形態を説明
する。図１３において、出力制御装置は圧力制御装置１
４、タービンバイパス弁制御装置１８、再循環流量制御
装置２０、制御棒制御装置２１および逃がし安全弁制御
装置２９を備える。逃がし安全弁制御装置２９は複数個
のタービンバイパス弁１３のうち、一部が不動作である
ときにタービンバイパス弁１３の容量に見合う容量の逃
がし安全弁を開放する指令を逃がし安全弁２３に出力す
るように構成される。

【００８２】上記構成において、発電機負荷が遮断され
たとき、各制御装置１４、１８から急閉および急開信号
が出力され、蒸気加減弁９が急閉し、タービンバイパス
弁１３が急開する。この結果、主タービン７に向かって
流れた蒸気はそれぞれのタービンバイパス系統１２を通
って復水器１１に流出する。このとき、タービンバイパ
ス弁１３の一部で開動作が不十分で、動作異常検出回路
２２で異常が検知されると、開動作異常信号が逃がし安
全弁制御装置２９に出力され、検出されたタービンバイ
パス弁１３の容量に見合う容量の逃がし安全弁を開放す
る指令が逃がし安全弁２３に出力される。これにより逃
がし安全弁２３が開き、主タービン７に向かって流れる
蒸気の一部が逃がし安全弁２３を通って主蒸気管８から
放出され、原子炉圧力の上昇が抑えられる。

【００８３】万一、多くのタービンバイパス弁１３にお
いて開動作が不十分であることが検知されたならば、制
御棒制御装置２７からの指令によりすべての制御棒５が
炉心２に挿入され、このとき、プラントは原子炉スクラ
ムに移行する。

【００８４】かくして、発電機負荷遮断の発生時、それ
ぞれ再循環ポンプ３を設定速度まで下げた状態で継続し
て運転するので、炉心流量の急激な変化を回避すること
ができる。これにより原子炉水位の変動をより小さくす
ることが可能になり、原子炉スクラムに至るのを免れ、
安全に所内単独負荷運転に移行することができる。ま
た、再循環ポンプ３は継続に運転することにより発電機
１０の再併入において完全に停止した状態から立ち上が
る場合と比べて素早く昇速を開始することができ、発電
機再併入を短時間のうちに完了させることが可能にな
る。

【００８５】また、タービンバイパス弁１３の一部が開
放されず、タービンバイパス系統１２で蒸気が停滞する
状況に陥ったときも、タービンバイパス弁１３と同一容
量の逃がし安全弁２３が開放されるので、原子炉圧力が
上昇するのを抑えることが可能になる。

【００８６】なお、プログラム制御により実施する場合
の主要な段階を図１４に示している。また、再循環流量
制御装置２０に代えて上述した再循環流量制御装置２
４、２５、２６のいずれか１つを使用することができ
る。

【００８７】本実施の形態によれば、発電機負荷遮断の
発生時、原子炉出力を低出力に保つ所内単独負荷運転に
移行する際に炉心の流量の急激な変化を回避しつつ、原
子炉スクラムに至るのを免れ、安全に所内単独負荷運転
に移行することができる。

【００８８】さらに、一部のタービンバイパス弁１３に
おいて不動作が発生しても、水圧駆動方式による制御棒
の挿入を追加し、原子炉出力を速やかに低下させること
ができる。

【００８９】さらに、一部のタービンバイパス弁１３に
おいて不動作が発生しても、タービンバイパス弁と同一
容量の逃がし安全弁２３を開放し、原子炉圧力の上昇を
抑えることができる。

【００９０】

【発明の効果】異常説明したように本発明によれば、発
電機負荷遮断の発生時、原子炉出力を低出力に保持する
所内単独負荷運転に移行する際に炉心流量の急激な変化
を回避しつつ原子炉スクラムに至るのを免れ、安全に所
内単独負荷運転に移行することができる。また、再循環
ポンプを継続して運転することができ、発電機再併入を
短時間のうちに完了させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による出力制御装置の実施の形態を示す
構成図。

【図２】本実施の形態に係るプログラム制御の主要な段
階を示すフローチャート。

【図３】本発明の他の実施の形態を示す構成図。

【図４】他の実施の形態に係るプログラム制御の主要な
段階を示すフローチャート。

【図５】本発明の他の実施の形態を示す構成図。

【図６】他の実施の形態に係るプログラム制御の主要な
段階を示すフローチャート。

【図７】本発明の他の実施の形態を示す構成図。

【図８】他の実施の形態に係るプログラム制御の主要な
段階を示すフローチャート。

【図９】本発明の他の実施の形態を示す構成図。

【図１０】他の実施の形態に係るプログラム制御の主要
な段階を示すフローチャート。

【図１１】本発明の他の実施の形態を示す構成図。

【図１２】他の実施の形態に係るプログラム制御の主要
な段階を示すフローチャート。

【図１３】本発明の他の実施の形態を示す構成図。

【図１４】他の実施の形態に係るプログラム制御の主要
な段階を示すフローチャート。

【符号の説明】

２ 炉心 ３ 再循環ポンプ ６ 制御棒駆動機構 ７ 主タービン ９ 蒸気加減弁 １３ タービンバイパイ弁 １７ 発電機負荷遮断検出回路 ２０、２４、２５、２６ 再循環流量制御装置 ２１、２８ 制御棒制御装置 ２２ 動作異常検出回路 ２９ 逃がし安全弁制御装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉発生蒸気を作動媒体として受け入
   れる主タービンと、該主タービンに導入される蒸気量を
   調節する蒸気加減弁と、原子炉発生蒸気を前記主タービ
   ンをバイパスして復水器に導く、タービンバイパス弁を
   備えた複数列のタービンバイパス系統と、原子炉圧力容
   器内の炉心にかけて原子炉冷却材である水を循環させる
   複数台の再循環ポンプと、この再循環ポンプをそれぞれ
   駆動する再循環ポンプ駆動モータと、該炉心における熱
   出力を制御する制御棒を駆動する制御棒駆動機構とを備
   え、発電機負荷遮断の発生時、該蒸気加減弁が急閉さ
   れ、一方、前記タービンバイパス弁が急開されることに
   より原子炉発生蒸気が前記タービンバイパス系統を通っ
   て前記復水器に流出するように構成されてなる原子力発
   電プラントにおいて、発電機負荷遮断信号が与えられた
   ときに前記再循環ポンプを予め決められた速度に減速す
   る指令を該再循環ポンプ駆動モータに出力する再循環流
   量制御装置と、発電機負荷遮断信号が与えられたときに
   選択制御棒を挿入する指令を前記制御棒駆動機構に出力
   する制御棒制御装置とを備えることを特徴とする原子力
   発電プラントの出力制御装置。
2. 【請求項２】 前記再循環流量制御装置に代えて、発電
   機負荷遮断が発生した時点の原子炉出力に応じてそれぞ
   れの該再循環ポンプを異なる減速速度を保って運転する
   指令を該再循環ポンプ駆動モータに出力する再循環流量
   制御装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の原子
   力発電プラントの出力制御装置。
3. 【請求項３】 前記再循環流量制御装置に代えて、発電
   機負荷遮断が発生した時点の原子炉出力に応じてそれぞ
   れの該再循環ポンプを異なる減速開始時間に設定する指
   令を該再循環ポンプ駆動モータの電源装置に出力する再
   循環流量制御装置を設けたことを特徴とする請求項１記
   載の原子力発電プラントの出力制御装置。
4. 【請求項４】 前記再循環流量制御装置に代えて、前記
   再循環ポンプ駆動モータへの電力の供給を遮断して減速
   状態におき、その後、一定時間が経過したとき、該再循
   環ポンプ駆動モータを再度付勢し、速度制御のもとにお
   く指令を出力する再循環流量制御装置を設けたことを特
   徴とする請求項１記載の原子力発電プラントの出力制御
   装置。
5. 【請求項５】 前記制御棒制御装置に代えて、水圧駆動
   方式制御棒駆動機構および電動機駆動方式制御棒駆動機
   構の双方を動作させて選択制御棒を挿入する指令を前記
   制御棒駆動機構に出力する制御棒制御装置を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載の原子力発電プラントの出力
   制御装置。
6. 【請求項６】 原子炉発生蒸気を作動媒体として受け入
   れる主タービンと、該主タービンに導入される蒸気量を
   調節する蒸気加減弁と、原子炉発生蒸気を前記主タービ
   ンをバイパスして復水器に導く、タービンバイパス弁を
   備えた複数列のタービンバイパス系統と、原子炉圧力容
   器内の炉心にかけて原子炉冷却材である水を循環させる
   複数台の再循環ポンプと、この再循環ポンプをそれぞれ
   駆動する再循環ポンプ駆動モータと、該炉心における熱
   出力を制御する制御棒を駆動する制御棒駆動機構とを備
   え、発電機負荷遮断の発生時、該蒸気加減弁が急閉さ
   れ、一方、前記タービンバイパス弁が急開されることに
   より原子炉発生蒸気が前記タービンバイパス系統を通っ
   て前記復水器に流出するように構成されてなる原子力発
   電プラントにおいて、発電機負荷遮断信号が与えられた
   ときに前記再循環ポンプを予め決められた速度に減速す
   る指令を該再循環ポンプ駆動モータに出力する再循環流
   量制御装置と、発電機負荷遮断信号が与えられたときに
   選択制御棒を挿入し、かつ一部の該タービンバイパス弁
   が不動作であるときに選択制御棒を水圧駆動方式制御棒
   駆動機構を動作させて挿入する指令を出力する制御棒制
   御装置とを備えることを特徴とする原子力プラントの出
   力制御装置。
7. 【請求項７】 さらに、一部の該タービンバイパス弁が
   不動作であるときに前記タービンバイパス弁の容量に見
   合う容量の逃がし安全弁を開放する指令を出力する逃が
   し安全弁制御装置を備えることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項６記載の原子力発電プラントの出力制御装
   置。