JP2000227498A - 原子炉制御装置 - Google Patents

原子炉制御装置

Info

Publication number
JP2000227498A
JP2000227498A JP11029664A JP2966499A JP2000227498A JP 2000227498 A JP2000227498 A JP 2000227498A JP 11029664 A JP11029664 A JP 11029664A JP 2966499 A JP2966499 A JP 2966499A JP 2000227498 A JP2000227498 A JP 2000227498A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reactor
pumps
output
flow rate
control rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11029664A
Other languages
English (en)
Inventor
Taichi Takii
太一 滝井
Tomoyuki Matsumoto
知行 松本
Yoshifumi Nagata
好文 永田
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11029664A priority Critical patent/JP2000227498A/ja
Publication of JP2000227498A publication Critical patent/JP2000227498A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却材再循環ポンプの部分台数運転中に一部
のポンプトリップが発生しても、運転員の操作負担を軽
減して自動的に炉心安定性上好ましくない運転領域にお
ける運転継続を回避することにある。 【解決手段】 10台の原子炉圧力容器内蔵型の冷却材
再循環ポンプ10を備え、炉心への制御棒の挿入量と炉
心流量(冷却材の再循環流量)により原子炉熱出力を調
節する沸騰水型原子炉において、冷却材再循環ポンプの
部分台数運転中に、停止しているポンプ3台にトリップ
した一部のポンプ1台を加えた4台が所定値4台より大
きくなったとき、トリップ信号3bを出力する手段と、
原子炉出力21を検出し、予め設定した出力判定値27
より大きいと判定したとき、判定値信号を出力する手段
26を有し、前記両手段の出力により選択制御棒挿入信
号4bを発し、直ちに制御棒の挿入を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉圧力容器内
蔵型の冷却材再循環ポンプ(インターナルポンプ(RI
P))を備えた沸騰水型原子炉の運転状態を監視し、制
御する原子炉制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、原子炉圧力容器内蔵型の冷却材
再循環ポンプ(インターナルポンプ)を備え、炉心への
制御棒の挿入量と炉心流量(冷却材の再循環流量)によ
り原子炉熱出力を調節する沸騰水型原子炉は、原子炉出
力と炉心流量で定義する運転点が予め設定した運転点の
許容範囲または運転上望ましい範囲(以下、運転範囲と
いう。)にあることを監視することにより、適切に運転
されている。例えば、高出力・低流量の運転点では炉心
安定性(外乱による中性子束の振動が収束する傾向)の
余裕が少なくなるので、通常はこのような運転点を避け
るように運転されるが、原子炉起動時など低流量で運転
時に再循環ポンプのトリップ等により流量が急減する
と、炉心安定性の余裕が少ない運転点に移行する可能性
が有り、その場合速やかに適切な運転点になるよう運転
員は迅速な操作を行う必要がある。そこで、特開平5−
45496号公報によれば、運転中の再循環ポンプが停
止して炉心流量が低下することにより、運転点が炉心安
定性の余裕が少ない高出力・低流量の領域になると、自
動的に予め出力抑制の効果を予測して選択した制御棒を
挿入して出力を抑制し、炉心安定性の余裕を確保するこ
とにより、運転員の監視・操作上の負担の軽減を図って
いる。ところで、10台のインターナルポンプを有する
沸騰水型原子炉の場合、4台以上の再循環ポンプが停止
すると、残りの運転中の再循環ポンプが許容以上の回転
数に上昇することを防ぐために、自動的に回転数を減少
させる機能(ランバック)を有する場合がある。機器の
故障などにより一度にトリップする再循環ポンプは、3
台以下になるように電源構成などを設計することが多い
が、4台以上の再循環ポンプが同時トリップする可能性
のある沸騰水型原子炉では、通常運転時でも多数の再循
環ポンプのトリップとランバックの両者の効果により炉
心流量が急峻に減少し、炉心安定性の余裕がより少ない
運転点にまで至る可能性がある。したがって、運転員の
操作あるいは制御棒の自動挿入はより迅速であることが
望ましい。これに対し、特開平9−197091号公報
では、規定台数以上の再循環ポンプの同時トリップ時に
は、直ちに予め選択した制御棒を自動挿入し、確実に炉
心安定性の余裕を確保している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に、複数の再循環
ポンプを備えた沸騰水型原子炉では、一時的な点検、故
障、修理のために一部の再循環ポンプを停止したまま、
炉心流量に応じた出力で定常運転(以下、部分台数運
転)を行うことが可能である。しかし、前述の特開平9
−197091号公報には、この部分台数運転時に一部
の再循環ポンプが停止したときの配慮がなされていな
い。ところで、10台中4台以上の再循環ポンプが停止
すると、ランバックを行う沸騰水型原子炉でも、機器の
故障などにより一度にトリップする再循環ポンプは3台
以下になるように電源構成などが設計されていれば、定
格運転時などある程度高流量でポンプトリップが起きて
も、炉心安定性の余裕がより少ない運転点にまで至るこ
とはない。しかし、そのような沸騰水型原子炉であって
も、部分台数運転中に再循環ポンプのトリップが起こる
と、合計4台以上、最大6台の再循環ポンプが停止する
ことが有り、ランバックにより運転中のポンプ回転数が
減少すると、従来技術で述べた多数の再循環ポンプのト
リップと同様に炉心安定性の余裕がより少ない運転点に
まで至る可能性がある。したがって、この場合は、制御
棒の挿入はより迅速であることが必要となり、運転員の
操作負担が大きくなる、という問題がある。
【0004】本発明の課題は、冷却材再循環ポンプの部
分台数運転中に一部のポンプトリップが発生しても、運
転員の操作負担を軽減して自動的に炉心安定性上好まし
くない運転領域における運転継続を回避することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、冷却材再循環ポンプの部分台数運転中に、一部の冷
却材再循環ポンプがトリップし、予め設定した運転範囲
を逸脱したとき、直ちに制御棒の挿入を開始する。ま
た、冷却材再循環ポンプの部分台数運転中に、一部の前
記冷却材再循環ポンプがトリップし、原子炉出力が予め
設定した出力判定値より大きいと判定したとき、直ちに
制御棒の挿入を開始する。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態による原
子炉制御装置の構成を示す。図1において、鎖線によっ
て囲んだ部分が本発明の特徴とする構成であり、その他
は従来技術による構成である。原子炉冷却材再循環ポン
プ(RIP)10は、原子炉100の圧力容器内に設置
され、電源200から配電設備210を経て電力の供給
を受ける可変周波数電源装置(ASD)11により運転
制御される。ASD11からRIP回転数信号12、R
IPトリップ信号13が取り出される。また、圧力セン
サ14によってRIPの吸込み側と吐出側の差圧を測定
し、このRIP差圧信号15と各RIP回転数信号12
から予め求めたRIPの特性により流量演算回路16で
各RIPの流量を求め、その総和として炉心流量17を
求める。また、原子炉出力21は、原子炉100内に設
置した中性子束センサ18によって計測した中性子束信
号19に基づいて出力演算回路20により求める。
【0007】ここで、本実施形態におけるRIPの電源
設備210とRIP配置を図2に示す。図2において、
10台のRIP(A〜K)10は図示のように原子炉1
00内に配置される。電源200から供給される電力
は、所内変圧器211、遮断器を介して常用母線212
〜215に、常用母線212から受電遮断器216、入
力変圧器224、断路器228を経て2台のASD11
に供給され、それぞれのASD11はRIP(A)、
(F)を制御する。同様に、常用母線214から受電遮
断器218、入力変圧器226、断路器228を経て2
台のASD11に供給され、それぞれのASD11はR
IP(D)、(J)を制御する。また、常用母線213
から受電遮断器217、MG(電動機・発電機)セット
(A)220、受電遮断器222、入力変圧器225、
断路器228を経て3台のASD11に供給され、それ
ぞれのASD11はRIP(B)、(E)、(H)を制
御する。同様に、常用母線215から受電遮断器21
9、MG(電動機・発電機)セット(B)221、受電
遮断器223、入力変圧器227、断路器228を経て
3台のASD11に供給され、それぞれのASD11は
RIP(C)、(G)、(K)を制御する。このよう
に、ここでは、常用母線から各RIPに至る系統は、3
台以上のRIPが共用しないように配電し、3台以上の
RIPが共用しないことにより、3台以上のRIPが同
時にトリップしないように設計されているものとする。
なお、各常用母線には遮断器を介して予備電源変圧器よ
り予備電力を供給するようになっている。
【0008】次に、本実施形態の動作を説明する。原子
炉100の通常運転時には、10台のRIP10がAS
D11よって所定回転数で制御され、所定以上の原子炉
出力で運転され、炉心安定性の余裕がある運転点にあ
る。そのため、ASD11からRIPトリップ信号13
は発生せず、また、RIP回転数信号12とRIP差圧
信号15から流量演算回路16によって求めた各RIP
の総和としての炉心流量17は、流量判定値W1(2
3)より大きく、流量判定回路22から出力信号は発生
しない。また、計測した中性子束信号19に基づいて出
力演算回路20によって演算した原子炉出力21は、出
力判定値P1(25)より小さく、出力判定回路24か
ら出力信号は発生しない。
【0009】ところで、原子炉100の起動時、あるい
は、停止前のように10台のRIP10が低回転数であ
る程度以上の原子炉出力で運転されている場合に、RI
Pのトリップが起きると、炉心流量17が減少する一
方、RIPトリップ信号13が発生する。このとき、従
来技術では、RIPのトリップがRIP10台中2台以
上の場合に、第1の判定回路2aがRIPのトリップ信
号3aを検出し、なおかつ、流量判定回路22によって
炉心安定性上好ましくない運転領域すなわち炉心流量1
7が流量判定値W1(23)より小さく、出力判定回路
24によって原子炉出力21が出力判定値P1(25)
より大きいと判定したとき、炉心安定性の余裕が少ない
運転点にあると判断して、予め出力抑制の効果を予測し
て選択してある制御棒の挿入を開始させる選択制御棒挿
入信号4aを発生する。
【0010】一方、部分台数運転時、例えば電源の機器
の故障により、3台のRIPがトリップして故障個所の
修理等を行いながら、残り7台のRIPを運転して得ら
れる炉心流量に応じた出力で定常運転を行っている時
に、さらに1台〜3台のRIPのトリップが発生する
と、合計4〜6台のRIPがトリップしたことになり、
ポンプトリップによる炉心流量減少の効果に加え、運転
中のRIPが過負荷とならないように自動的にラインバ
ックして回転数が低下するのに伴い、炉心流量17は大
きく減少する。このとき炉心安定性上好ましくない運転
領域すなわち炉心流量17が流量判定値W1(23)よ
り小さくなることは明らかであり、原子炉出力21が出
力判定値P2(27)より大きい運転点に至る可能性が
高い。本実施形態では、第2の判定回路2bがRIP4
台以上のトリップ信号1を検出したとき、RIPトリッ
プ信号3bを出力し、出力判定回路26によって原子炉
出力21が出力判定値P2(27)より大きいと判定す
ると、好ましくない運転領域であるか否かによらず、直
ちに選択制御棒挿入信号4bを発生する。このことによ
り、実際に炉心安定性の余裕が少ない運転点に移行した
ことを検出するのを待たずに、選択制御棒挿入を開始す
ることができることになる。
【0011】なお、部分台数運転でも、制御棒が挿入さ
れるなどして、ある程度低出力であった場合には、新た
なRIPトリップが生じても炉心安定性上好ましくない
運転領域に至らない。そこで、原子炉出力が予め設定し
たある値P2より大きいことを第2の判定回路2bの選
択制御棒挿入条件とすることにより、不要な制御棒挿入
を回避することができる。また、出力判定値P2(2
7)<出力判定値P1(25)に設定することにより、
第1の判定回路2aと第2の判定回路2bよりの選択制
御棒挿入信号4a,4bの論理和5をとり、選択制御棒
挿入装置6の入力信号として用いることもできる。本実
施形態では、部分台数運転時に、さらに1台〜3台のR
IPのトリップが発生し、自動的にラインバックして回
転数が低下したとき、実際に炉心安定性の余裕が少ない
運転点に移行したことを検出するのを待たずに、直ちに
選択制御棒の挿入を開始するので、運転員の負担を強い
ることなく、自動的に炉心安定性上好ましくない運転領
域での運転継続を回避することができる。
【0012】なお、本発明の実施形態として、10台の
冷却材再循環ポンプ(インターナルポンプ)を採用する
場合について説明したが、本発明は、10台に限定され
ることなく、複数台の冷却材再循環ポンプを採用する場
合に適用できることは云うまでもない。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷却材再循環ポンプの部分台数運転中に、一部の冷却材
再循環ポンプが停止したとき、実際に炉心安定性の余裕
が少ない運転点に移行したことを検出するのを待たず
に、直ちに選択制御棒挿入を開始することができ、運転
員の負担を強いることなく、自動的に炉心安定性上好ま
しくない運転領域での運転継続を回避することができ
る。また、冷却材再循環ポンプの部分台数運転中に、一
部の冷却材再循環ポンプが停止したとき、選択制御棒の
挿入が早まるため、プラント過度時の炉心安定性の余裕
を向上させると共に、プラントの緊急停止を回避するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による原子炉制御装置の構
成図
【図2】冷却材再循環ポンプの電源設備と原子炉内の配
置図
【符号の説明】
1・・・RIPトリップ信号,2a・・・判定回路,2b・・・
判定回路,3a・・・RIP2台以上トリップ信号,3b・
・・RIP4台以上トリップ信号,4a・・・選択制御棒挿
入信号,4b・・・選択制御棒挿入信号,5・・・論理和,6
・・・選択制御棒挿入装置,10・・・原子炉冷却材再循環ポ
ンプ(RIP),11・・・可変周波数電源装置(AS
D),12・・・RIP回転数信号,13・・・RIPトリッ
プ信号,14・・・圧力センサ,15・・・RIP差圧信号,
16・・・流量演算回路,17・・・炉心流量,18・・・中性
子束センサ,19・・・中性子束信号,20・・・出力演算回
路,21・・・原子炉出力,22・・・流量判定回路,23・・
・流量判定値W1,24・・・出力判定回路,25・・・出力判
定値P1,26・・・出力判定回路,27・・・出力判定値P
2,100・・・原子炉,200・・・電源,210・・・配電設

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数台の原子炉圧力容器内蔵型の冷却材
    再循環ポンプを備え、炉心への制御棒の挿入量と炉心流
    量(冷却材の再循環流量)により原子炉熱出力を調節す
    る沸騰水型原子炉において、前記冷却材再循環ポンプの
    部分台数運転中に、一部の前記冷却材再循環ポンプがト
    リップし、予め設定した運転範囲を逸脱したとき、直ち
    に制御棒の挿入を開始することを特徴とする原子炉制御
    装置。
  2. 【請求項2】 複数台の原子炉圧力容器内蔵型の冷却材
    再循環ポンプを備え、炉心への制御棒の挿入量と炉心流
    量(冷却材の再循環流量)により原子炉熱出力を調節す
    る沸騰水型原子炉において、前記冷却材再循環ポンプの
    部分台数運転中に、一部の前記冷却材再循環ポンプがト
    リップし、原子炉出力が予め設定した出力判定値より大
    きいと判定したとき、直ちに制御棒の挿入を開始するこ
    とを特徴とする原子炉制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2において、前記
    冷却材再循環ポンプの部分台数運転中に停止しているポ
    ンプ台数にトリップした一部のポンプ台数を加えた台数
    が所定値より大きくなったとき、トリップ信号を出力す
    る手段と、原子炉出力を検出し、予め設定した出力判定
    値より大きいと判定したとき、判定値信号を出力する手
    段を有し、前記両手段の出力により選択制御棒挿入信号
    を発することを特徴とする原子炉制御装置。
JP11029664A 1999-02-08 1999-02-08 原子炉制御装置 Pending JP2000227498A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11029664A JP2000227498A (ja) 1999-02-08 1999-02-08 原子炉制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11029664A JP2000227498A (ja) 1999-02-08 1999-02-08 原子炉制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000227498A true JP2000227498A (ja) 2000-08-15

Family

ID=12282394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11029664A Pending JP2000227498A (ja) 1999-02-08 1999-02-08 原子炉制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000227498A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101903073B1 (ko) * 2016-12-22 2018-10-01 한국전력기술 주식회사 원자로냉각재펌프 1대 상실 시 원자로 정지 방지 장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101903073B1 (ko) * 2016-12-22 2018-10-01 한국전력기술 주식회사 원자로냉각재펌프 1대 상실 시 원자로 정지 방지 장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4440715A (en) Method of controlling nuclear power plant
US7218068B2 (en) Power source for re-circulation pump and method of controlling the same
JP2000227498A (ja) 原子炉制御装置
WO2016167251A1 (ja) 電力システムにおける事故安定化装置及びその方法
JP5562806B2 (ja) 原子炉水位制御システム
US8467491B2 (en) Feedwater controller, nuclear power plant and method for controlling feedwater
JP2000204906A (ja) 火力発電プラントにおける送電線容量の過負荷防止装置
JP2000131480A (ja) 原子炉再循環ポンプ制御方式及びその電源装置
JP3095468B2 (ja) 原子炉スクラム抑制装置
JPH0564527B2 (ja)
JP2519267B2 (ja) ボイラプラントの負荷ランバック制御方法
JPH0843590A (ja) 沸騰水型原子力発電プラントの制御方式
JPH0664184B2 (ja) 原子炉出力制御方法及び原子炉出力制御装置
JPH068881B2 (ja) 沸騰水型原子炉の再循環ポンプランバック装置
JP2011133295A (ja) 原子炉冷却材再循環ポンプ駆動用モータの欠相検出方法
JPH0631812B2 (ja) ポンプキャビテ−ション防止装置
JPH11352276A (ja) 再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置
JPH05312303A (ja) 給水制御装置
JP4154090B2 (ja) 励磁制御装置
JP3604566B2 (ja) 沸騰水型原子力発電所の給水制御装置
JP3621589B2 (ja) 沸騰水型原子力発電所の運転領域制限システム
JP4435056B2 (ja) 再循環ポンプ用電源装置およびその制御方法
JP2000065983A (ja) 原子炉水位計装インターロック装置
JPH08182393A (ja) 発電機の調速制御方法およびその装置
JP2010156285A (ja) 蒸気タービン、ガスタービンまたは内燃機関により駆動される発電機の運転制御方法と装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20040325