JP2013034276A - Electric power unit and nuclear reactor control rod control apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数のコイル等で形成された負荷を励磁するための電源装置および、その電源装置を用いた原子炉の熱出力の制御および原子炉の停止に使用される制御棒を、原子炉内に挿入または引抜するための制御棒駆動コイルの制御を行う原子炉制御棒制御装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply apparatus for exciting a load formed by a plurality of coils and the like, and a control rod used for controlling the thermal output of the nuclear reactor using the power supply apparatus and stopping the nuclear reactor. The present invention relates to a nuclear reactor control rod control device that controls a control rod drive coil for insertion into or withdrawal from the inside.
複数のコイル負荷を励磁、遮断する電源装置の一つの例で原子炉制御棒駆動用コイル電源として、電動機と発電機からなる電動発電機(以下、MGと称す)がある。MGが用いられている理由として、系統電源が何らかの原因によって瞬時電圧低下した場合、原子炉制御棒の制御が困難となり、原子炉制御棒が原子炉内に挿入されて核反応を抑制し、原子炉をトリップさせないためである。原子炉の定期点検時等において、原子炉の運転を停止しようとする場合、MGの出力側のトリップ遮断器で制御棒駆動用コイルの励磁を遮断することにより燃料管列内に原子炉制御棒が挿入されて原子炉をトリップさせる。このようなMG電源を用いた原子炉制御棒制御装置の技術が示されている(例えば、特許文献1)。この特許文献1は制御棒駆動用コイルの電流制御回路の回路ユニットを格納する制御盤と、この回路ユニットへの電源供給の開閉を行う複数の開閉器が設けられており、前記制御盤は交流電力を整流器によって直流変換し、コンデンサを介して制御棒駆動用コイルの電流を制御するものである。
一方、MGを静止化した原子炉制御棒制御装置も示されている(例えば、特許文献2)。
One example of a power supply device that excites and interrupts a plurality of coil loads is a motor power generator (hereinafter referred to as MG) that includes a motor and a generator as a coil power source for driving a reactor control rod. The reason why MG is used is that if the system power supply voltage drops for some reason, it becomes difficult to control the reactor control rod, and the reactor control rod is inserted into the reactor to suppress the nuclear reaction. This is to prevent the furnace from tripping. When the nuclear reactor operation is to be stopped during periodic inspections of the nuclear reactor, etc., the control rod drive coil is cut off by the trip breaker on the MG output side, and the reactor control rod is placed in the fuel tube row. Is inserted to trip the reactor. A technique of a nuclear reactor control rod control apparatus using such an MG power source is disclosed (for example, Patent Document 1). This
On the other hand, a reactor control rod control device in which MG is made stationary is also shown (for example, Patent Document 2).
上記特許文献1に示された技術は、三相全波整流器で交流電力を直流に変換し、これの出力側の正極ラインと負極ラインの間に、制御棒駆動用コイルの励磁電流をスイッチング制御する一方の絶縁ゲート型トランジスタと、逆流防止用のダイオードとの直列回路と、他方の逆流防止用のダイオードと絶縁ゲート型トランジスタの直列回路、およびコンデンサとがそれぞれ接続されており、上記他方の絶縁ゲート型トランジスタはコイル励磁電流を遮断する際、制御棒駆動用コイルの蓄積エネルギ放出を正極ライン側に切り替える。コンデンサは、エネルギ吸収用コンデンサとして機能し、励磁電流を遮断するときコイルに蓄積されたエネルギを吸収する。
そして、このエネルギ吸収用コンデンサには初期充電回路が設けられてないため、コイルの励磁開始時にコンデンサに大きな初期充電電流が流れるが、その電流は電源より供給する必要がある。
この特許文献1に示された技術では、電源をMGで構成しているため、電源インピーダンスが大きく、コンデンサの初期充電電流は電源インピーダンスで緩和される。またMGは一般に過負荷耐量が大きいため、初期充電電流は充分耐えうることが可能である。しかしながら、MG電源は、保守に多くの手間の時間を要し、また騒音発生源であり、保守時を含め環境に悪影響を及ぼすこと、広いスペースを専用する等の問題点がある。
The technique disclosed in
Since this energy absorbing capacitor is not provided with an initial charging circuit, a large initial charging current flows through the capacitor at the start of excitation of the coil, but this current must be supplied from the power source.
In the technique disclosed in
特許文献2は上記問題点を解決するためになされたものであって、電源に無停電電源を適用し、保守作業性を改善するものであるが、系統電力を電源としているため、コンデンサ充電電流を充分に供給可能な装置にしようとする場合、所内受電設備が大型化してコスト高となり、またUPSのようなインピーダンスが大きくない電源の場合、コンデンサへの初期充電電流が大きくなり、系統から受電する所内電源設備が大型化するという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、系統から受電する所内電源設備から入力する三相交流電源の直流電力とするのに静止化電源を採用するとともに、コイル励磁開始時に電源に流れる過渡電流を抑制することが可能な電源装置およびその電源装置を用いた原子炉制御棒制御装置を提供する。 This invention has been made to solve the above-described problems, and adopts a static power supply to make the DC power of the three-phase AC power input from the in-house power supply equipment receiving power from the system, Provided are a power supply device capable of suppressing a transient current flowing in a power supply at the start of coil excitation, and a reactor control rod control device using the power supply device.
第1の発明は負荷に直流電力を供給する電源装置であって、
外部電源からの三相交流電源に接続される複数台並列に配置された第1のユニットと、該第1のユニットを制御する起動シーケンスが設けられており、
第1のユニットには、三相交流電源を開閉する遮断器を介し、複数台並列に配置され台毎に負荷が接続された第2のユニットが設けられるとともに、該第2のユニットには三相交流電源の出力を整流する整流器と、この整流器の出力側の正極ライン、負極ラインに接続され負荷への励磁電流の遮断時に負荷に蓄積されたエネルギを吸収するエネルギ吸収用コンデンサと、該エネルギ吸収用コンデンサに接続され負荷への励磁電流を制御する電流制御回路とが設けられており、起動シーケンスには、負荷を励磁開始時にエネルギ吸収用コンデンサに流れる過渡電流が所定値以下となるよう、第1のユニットを制御するシーケンスが設けられているものである。
1st invention is a power supply device which supplies direct-current power to load, Comprising:
A plurality of first units connected in parallel to a three-phase AC power source from an external power source, and a startup sequence for controlling the first unit;
The first unit is provided with a second unit arranged in parallel and connected to a load for each unit via a circuit breaker that opens and closes a three-phase AC power source. A rectifier that rectifies the output of the phase AC power supply, an energy absorbing capacitor that is connected to the positive line and the negative line on the output side of the rectifier and absorbs energy accumulated in the load when the exciting current to the load is interrupted; And a current control circuit that is connected to the absorption capacitor and controls the excitation current to the load.In the start-up sequence, the transient current that flows through the energy absorption capacitor at the start of excitation of the load is less than a predetermined value. A sequence for controlling the first unit is provided.
第2の発明は負荷に直流電力を供給する電源装置であって、
電源装置には三相交流電源に接続される複数台並列に配置された第1のユニットと、該第1のユニットを制御する起動シーケンスが設けられており、
第1のユニットには複数台並列に配置され台毎に負荷が接続された第2のユニットが設けられており、該第2のユニットには三相交流電源からの出力を開閉する遮断器と、三相交流電源の出力を整流する整流器と、この整流器の出力側の正極ライン、負極ラインに接続され負荷への励磁電流の遮断時に負荷に蓄積されたエネルギを吸収するエネルギ吸収用コンデンサと、該エネルギ吸収用コンデンサに接続され負荷への励磁電流を制御する電流制御回路とが設けられており、起動シーケンスには、負荷を励磁開始時にエネルギ吸収用コンデンサに流れる過渡電流が所定値以下となるよう、第1のユニットを制御するシーケンスが設けられているものである。
A second invention is a power supply device for supplying DC power to a load,
The power supply device is provided with a first unit arranged in parallel and connected to a three-phase AC power supply, and a startup sequence for controlling the first unit,
The first unit includes a second unit arranged in parallel and connected to a load for each unit. The second unit includes a circuit breaker that opens and closes an output from a three-phase AC power source. A rectifier that rectifies the output of the three-phase AC power source, and an energy absorbing capacitor that is connected to the positive line and the negative line on the output side of the rectifier and absorbs energy accumulated in the load when the excitation current to the load is interrupted, And a current control circuit connected to the energy absorbing capacitor to control the exciting current to the load. In the start-up sequence, the transient current flowing through the energy absorbing capacitor at the start of excitation of the load becomes a predetermined value or less. Thus, a sequence for controlling the first unit is provided.
第3の発明は、前記第1、第2の発明による電源装置を用いた原子炉制御棒制御装置であって、負荷が原子炉制御棒駆動コイルであるとともに、第1、第2の発明による電源装置によって原子炉制御棒駆動コイルが励磁されて、原子炉制御棒が所定の位置に駆動制御されるものである。 A third invention is a reactor control rod control device using the power supply device according to the first and second inventions, wherein the load is a reactor control rod drive coil, and the first and second inventions are used. The reactor control rod drive coil is excited by the power supply device, and the reactor control rod is driven and controlled to a predetermined position.
第1、第2の発明に係る電源装置は上記のような構成を備えているので、三相交流電源の電流容量を超えないよう起動することが可能となり、三相交流電源に設けられた諸機器の過熱やブレーカの誤動作等を防止することができ、かつ、前記諸機器の小型化が達成できる。
また、第3の発明に係る原子炉制御棒制御装置は、上記第1、第2の発明に係る電源装置を用いた構成であるので、上記と同等の効果に加え、制御の安定性が向上するという効果がある。
Since the power supply apparatus according to the first and second inventions has the above-described configuration, it can be started up so as not to exceed the current capacity of the three-phase AC power supply, and various power supply devices provided in the three-phase AC power supply It is possible to prevent overheating of the device, malfunction of the breaker, and the like, and achieve miniaturization of the devices.
In addition, since the reactor control rod control device according to the third invention is configured using the power supply device according to the first and second inventions, the control stability is improved in addition to the same effects as described above. There is an effect of doing.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。
図1に示すように電源装置100は、外部電源である電力系統に接続される図示省略した原子力プラント内に設けられた受電設備からの三相交流電源1を入力する。従ってこの三相交流電源1は、電流容量が制限されることになる。電源装置100は、前記三相交流電源1につながるトリップ遮断器6を介して電力が供給される第1のユニット2が複数台並列に連系されており、その並列数はNである。後述する負荷19である複数の制御棒駆動用コイル(以下、コイルと称す)18に励磁を開始時の過渡電流を抑制するよう起動制御するシーケンスを有する起動シーケンス5が、前記複数の第1のユニット2に接続されている。
前記第1のユニット2の詳細構成を図2に示す。この第1のユニット2には遮断器10と変圧器11を介して、第2のユニット12が複数台並列に連系されており、その並列数はMである。第2のユニット12には、三相交流電源1から入力する三相交流電力を直流電力に変換する整流器14と、この整流器14の出力側正極ライン15と、負極側ライン16との間に、整流器14の容量を超えるような初期充電電流を流すエネルギ吸収用コンデンサ17と、コイル18を励磁する電流を制御する電流制御回路20とが設けられている。この電流制御回路20には図示省略した電流制御用信号発生手段から信号が供給される。尚この図2および後述する実施の形態においても、負荷19であるコイル18を第2のユニット12内に記載しているが、説明の便宜上そのようにしたものであって、実際には図示省略した原子炉内の制御棒に設けられているものである。
また電源装置100には、エネルギ吸収用コンデンサ17をあらかじめ充電するような初期充電回路は設けられてない。
As shown in FIG. 1, a
A detailed configuration of the
The
前記エネルギ吸収用コンデンサ17は、複数のコイル18の励磁電流を遮断するときに、コイル18に蓄積されたエネルギを吸収する。従ってエネルギ吸収用コンデンサ17はコイルエネルギを吸収するだけの容量が必要であり、コイル18の大きさ、個数によって大容量のものが必要となる。その結果、電源装置100起動に際し、整流器14の、つまり三相交流電源1の容量を超えるような初期充電電流がエネルギ吸収用コンデンサ17に流れることになる。
The
この実施の形態1の構成を備えた電源装置100は、例えば原子力発電所の定期点検時において、原子炉制御棒の点検完了後、各コイル18を励磁通電して、原子炉制御棒を駆動して所定の位置に設定する。このような電源装置100の起動時に、エネルギ吸収用コンデンサ17の初期充電電流が、三相交流電源1の電流容量を超えないように起動するシーケンスを備えた起動シーケンス5を設けている。この起動シーケンス5は電源装置100のトリップ遮断器6を投入した場合、エネルギ吸収用コンデンサ17のすべてが一度に連系されて電源容量を超えることを防止するため、図示省略した制御部からの指令あるいは自己内部指令により、電源装置100の起動開始時にすべての第1のユニット2内の遮断器10を開放し、その後順次遮断器10を投入して起動していくことで、一度に投入されるエネルギ吸収用コンデンサ17の数を減らし、遮断器10の投入時に過渡的に流れるエネルギ吸収用コンデンサ17の初期充電電流を減らすことによって、三相交流電源1の電流容量をこの三相交流電源1に許容される所定値以下とするよう起動することが可能とするものである。ここで第2のユニット12の台数およびこの第2のユニット12の各1台が励磁するコイル18の個数は、エネルギ吸収用コンデンサ17の容量や三相交流電源1の電流容量によって設定されるものである。
尚、前記遮断器10にはエネルギ吸収用コンデンサ17の初期充電電流と、変圧器11の励磁突入電流が過渡的に流れるものに適したものが設けられている。また、上記エネルギ吸収用コンデンサ17は直流平滑用コンデンサの機能も有している。
このようにこの実施の形態1の電源装置100は、その起動時において複数の第2のユニット12の遮断器10を順次投入していくので、三相交流電源1の電流容量を超えない所定値以下となるよう起動することが可能となり、電源装置100の安定性が向上し、また系統から受電する所内三相交流電源1への悪影響、例えば電源の過熱やブレーカの誤動作等を防止することが可能で、かつ従来に比較して前記所内三相交流電源1の諸機器の小型化が可能となるという効果がある。
The
The
As described above, since the
実施の形態2.
この実施の形態2は、前述した実施の形態1と同様に、電源装置100の起動時、すなわちコイル18への励磁開始時に、エネルギ吸収用コンデンサ17の初期充電電流が、三相交流電源1の電流容量を超えないように起動する起動シーケンス5を設けており、トリップ遮断器6を投入した場合、全コンデンサが一度に連系されない構成を備えたものである。
図3に示すように、この実施の形態2の電源装置100は、前述した実施の形態1の第1のユニット2に代替して、第1のユニット2aを設けたものであり、その他は実施の形態1と同様である。第1のユニット2aの詳細構成を図4に基づいて説明する。
この第1のユニット2aには、第2のユニット12aが複数台並列に連系されており、その並列数はMである。
前述した実施の形態1の第1のユニット2には、1台の遮断器10に複数台の第2のユニット12が連系される構成であったが、この実施の形態2では図4に示すように、複数台の第2のユニット12aのそれぞれに遮断器10が設けられている。すなわち実施の形態1では、トリップ遮断器6を介して電力を入力する遮断器10につながる変圧器11に各第2のユニット12が連系されていたが、この実施の形態2では、トリップ遮断器6を介して電力を入力する変圧器11に各第2のユニット12aが連系され、各第2のユニット12a毎に設けられた遮断器10に前記変圧器11の出力がそれぞれ入力されるものである。
これ以外は前述した実施の形態1の第2のユニット12と同一であるので説明を省略する。
In the second embodiment, the initial charging current of the
As shown in FIG. 3, the
A plurality of
The
The rest is the same as the
次に、動作について説明する。
電源装置100の起動開始時に、起動シーケンス5の指令によりトリップ遮断器6と各第2のユニット12a内の遮断器10をすべて開放する。その後トリップ遮断器6を投入する。このことにより第1のユニット2a内に設けられた変圧器11が三相交流電源1と連系される。この時、変圧器11には励磁突入電流が過渡的に流れるが、遮断器10が開放状態であるのでエネルギ吸収用コンデンサ17はまだ連系されてなく、このエネルギ吸収用コンデンサ17には初期充電電流は流れない。
引き続き、第2のユニット12a内の遮断器10を順次投入していく。投入時は並列に配置された順であり、例えば図4に示した最上段の第2のユニット12aの遮断器10を投入し、過渡現象がおさまった後、次に図4の2番目の段の第2のユニット12aの遮断器10を投入する。このように順次遮断器10を投入、起動することにより、エネルギ吸収用コンデンサ17に流れる初期充電電流を減らすことができ、その結果三相交流電源1の電流容量を超えないように起動することが可能となる。
また、遮断器10の投入前に変圧器11と三相交流電源1とがすでに連系されているので、遮断器10の投入による電流は、エネルギ吸収用コンデンサ17への初期充電電流のみであり、変圧器11の励磁突入電流は流れない。従って、前記実施の形態1の効果に加えて系統から受電するプラント内の三相交流電源1が、さらに小容量化、小型化されるという効果がある。
Next, the operation will be described.
At the start of activation of the
Subsequently, the
Further, since the
実施の形態3.
次に、実施の形態3を説明する。
前述した実施の形態1の電源装置100は、系統から入力する所内受電設備である三相交流電源1を直接入力していたが、この実施の形態3では、前記三相交流電源1に接続される無停電電源装置30を電源装置100内に備えたものである。
以下、図5に基づいて説明を行う。
図5に示すように、電源装置100には無停電電源装置(以下、UPSと称す)30と、これにつながるトリップ遮断器6、複数の第1のユニット2、起動シーケンス5が設けられている。UPS30以外は、前述した実施の形態1の図1と同様であるので説明を省略する。UPS30は整流器21、インバータ22を内蔵しており、整流器21が三相交流電源1からの交流電力を直流電力に変換し、インバータ22がこの直流電力を交流電力に変換する。また蓄電池23を内蔵しており、三相交流電源1に瞬時停電が発生した時にこの蓄電池23から負荷に電力供給を行うので、コイル18への励磁が継続的になされる。
尚、三相交流電源1に何ら異常がなく、通常の電力が電源装置100に供給されている場合は、当然のことながらUPS30は動作することなく、前述した実施の形態1と同様の動作を行う。すなわち、電源装置100の起動開始時、複数の第1のユニット2の遮断器10が順次投入される。このような構成を備えた電源装置100は、前記実施の形態1に加え、三相交流電源1の瞬時停電で電源装置100の運転が継続され、プラントの安全性が保持できるとともに、定期点検時の保守作業がより容易となるという効果がある。
Next, a third embodiment will be described.
The
Hereinafter, description will be given based on FIG.
As shown in FIG. 5, the
When there is no abnormality in the three-phase
実施の形態4.
この実施の形態4は、前述した実施の形態2の三相交流電源1に代替して、前記実施の形態3と同様に三相交流電源1に接続されるUPS30を電源装置100内に備えるものである。
図6に示すように電源装置100にはUPS30とこれにつながるトリップ遮断器6、複数の第1のユニット2a、起動シーケンス5が設けられている。UPS30以外は前述した実施の形態2の図3と同様であるので説明を省略する。また複数の第2のユニット12a毎に設けられた遮断器10が順次投入されることも同様である。
この実施の形態4の電源装置100は、三相交流電源1による通常の電力が供給されている場合は、UPS30は動作することなく、実施の形態2と同様の動作を行い、三相交流電源1の瞬時停電時にUPS30から電力供給が行われ、コイル18への励磁が継続的なされる。このような実施の形態4の構成では、前記実施の形態2に加え、三相交流電源1の瞬時停電発生時でもコイル18への励磁が継続され、かつ定期点検時の保守作業がより容易となるという効果がある。
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, a
As shown in FIG. 6, the
The
実施の形態5.
図7に実施の形態5の電源装置100を示す。前述した実施の形態1は図1に示した複数の第1のユニット2の内部構成が同一であるものに対し、この実施の形態5は複数の第1のユニット2b−1〜2b−3が後述する図8の負荷19a〜19cの原子炉制御棒駆動コイルの用途別に分類されている。
一般に原子炉制御棒駆動コイルには、固定つかみラッチを駆動するための複数の固定つかみ駆動コイル18aと、可動つかみラッチを駆動するための複数の可動つかみ駆動コイル18bおよび制御棒を複数の昇降駆動させる昇降磁極コイル18c−1、18c−2、18c−3とが存在する。前記第1のユニット2b−1が固定つかみ駆動コイル18aを、第1のユニット2b−2が可動つかみ駆動コイル18bを、第1のユニット2b−3が昇降磁極コイル18c−1、18c−2、18c−3の駆動制御を行うものである。尚、この実施の形態5や次に述べる実施の形態6では、固定つかみ駆動コイル18aを4個、可動つかみ駆動コイル18bを4個、昇降磁極コイル18c−1、18c−2、18c−3の3個とし、かつそれらの有する各インダクタンス(L)を同一としている。これ以外の構成は、実施の形態1と同様であり、遮断器10の投入も実施の形態1と同様、第1のユニット2b−1〜2b−3の順で行われる。
次に、前記第1のユニット2b−1〜2b−3の構成を図8にて詳細に述べる。
FIG. 7 shows a
Generally, a nuclear reactor control rod drive coil includes a plurality of fixed grip drive coils 18a for driving a fixed grip latch, a plurality of movable grip drive coils 18b for driving a movable grip latch, and a plurality of lifting / lowering drives. There are magnetic pole coils 18c-1, 18c-2, 18c-3 to be moved. The
Next, the configuration of the
第1のユニット2b−1は遮断器10と変圧器11を介し、複数の第2のユニット12b−1が設けられている。この実施の形態5では前記第2のユニット12b−1が、2台並列に設けられており、それぞれ同一構成をなし、三相交流電源1を直流電力に変換する整流器14と、この整流器14の出力側の正極ライン15と負極ライン16との間には、電圧可逆チョッパ回路25を構成するスイッチング素子S1と逆流防止用ダイオードD2との直列回路と、逆流防止用ダイオードD1とスイッチング素子S2との直列回路およびエネルギ吸収用コンデンサ17とが接続されている。前記スイッチング素子S1は前記固定つかみ駆動コイル18aの励磁電流をスイッチング制御し、スイッチング素子S2は励磁電流を遮断するとき、固定つかみ駆動コイル18aの蓄積エネルギ放出を正極ライン15側へ切り替える。エネルギ吸収用コンデンサ17は、固定つかみ駆動コイル18aの励磁電流を遮断するときの蓄積エネルギを吸収する。そしてスイッチング素子S1と逆流防止用ダイオードD2の接続点と、逆流防止用ダイオードD1とスイッチング素子S2の接続点との間には、前記固定つかみ駆動コイル18aが4個並列に接続される。
The
2台並列に設けられた第2のユニット12b−2は前述した第2のユニット12b−1と同様の構成であり、スイッチング素子S1と逆流防止用ダイオードD2の接続点と、逆流防止用ダイオードD1とスイッチング素子S2の接続点の間には、可動つかみ駆動コイル18bが4個並列に接続されている。
The
第2のユニット12b−3は前記第2のユニット12b−1、12b−2と同様に、遮断器10、変圧器11、整流器14、正極ライン15、負極ライン16、エネルギ吸収用コンデンサ17が設けられているとともに、複数台、この実施の形態5では4台の第2のユニット12b−3が並列に設けられている。この第2のユニット12b−3には、例えば3個の昇降磁極コイル18c−1、18c−2、18c−3を個別に駆動制御できるように、電圧可逆チョッパ回路25において、前記それぞれの昇降磁極コイル18c−1〜18c−3に対するスイッチング素子(S10〜S13)と、逆流防止用ダイオード(D10〜D13)と直列回路が設けられている。第2のユニット12b−3では、3個の各スイッチング素子S10、S11、S12がそれぞれ各昇降磁極コイル18c−1、18c−2、18c−3に対応して、励磁電流の制御を行う電流制御回路構成を採用しているので、前述した固定つかみ駆動コイル18aおよび可動つかみ駆動コイル18bの電圧可逆チョッパ回路25と同一部品で形成でき、適用部品の共通化がはかれる。
尚、電源装置100の起動時は、前述した実施の形態1と同様に、起動シーケンス5によって遮断器10を各第1のユニット2b−1〜2b−3の順に、順次投入するので、実施の形態1と同様の効果がある。またこの場合、第1のユニット、例えば2b−1に設けられた2台の第2のユニット12b−1は同時に投入される。
Similarly to the
When starting up the
実施の形態6.
図9に、実施の形態6の電源装置100を示す。前述した実施の形態5は複数の第1のユニット2b−1〜2b−3に遮断器10、変圧器11が設けられているのに対して、図10に示すように、この実施の形態6の複数の第1のユニット2c−1〜2c−3のそれぞれに変圧器11が設けられているとともに、前記第1のユニット2c−1〜2c−3に設けられた第2のユニット12c−1〜12c−3のユニット毎に遮断器10が設けられているものである。
また、第2のユニット12c−1〜12c−3に示す整流器14以降の回路は、前述した実施の形態5の図8と同様の構成である。
さらにまた、第1のユニット2c−1〜2c−3と第2のユニット12c−1〜12c−3との対応関係は前述した実施の形態2の図4で示したものと同様である。
つまり、例えば実施の形態2の図4で示す第1のユニット2a、および第2のユニット12aは、この実施の形態6の図10に示す第1のユニット2c−1および第2のユニット12c−1に対応する。
そして、この実施の形態6による電源装置100の起動開始時の遮断器10の投入は、実施の形態2と同様である。つまり全遮断器10開放後、順次第2のユニット毎に設けられた遮断器10を投入するものであり説明を省略する。このような構成を採用しているので、所内受電設備である三相交流電源の小型化がはかれるとともに、適用される電流制御電子部品回路の共通化がはかれるという効果がある。
FIG. 9 shows a
Further, the circuits after the
Furthermore, the correspondence between the
That is, for example, the
Then, the insertion of the
実施の形態7.
図11に、実施の形態7による電源装置100を示す。この実施の形態7は、前述した実施の形態5で示した図7の起動シーケンス5に代替した起動シーケンス5aを設けたものであって、その他は実施の形態5の図7、図8と同様であるので説明を省略する。
この実施の形態7の起動シーケンス5aはトリップ遮断器6を投入後、図8に示した第1のユニット2b−1〜2b−3に設けられた遮断器10を順次投入していく方式であるが、この遮断器10を投入順序が前述した実施の形態5が順次投入されるのに対して、この実施の形態7では投入順序を電源電流容量の余裕度に配慮したものである。
実施の形態5で前述したように、第1のユニット2b−1〜2b−3はそれぞれ役割の異なるコイル18a、18b、18c−1、18c−2、18c−3を駆動するものであり、第1のユニット2b−1には第2のユニット12b−1が2台、2b−2には第2のユニット12b−2が2台であり、第1のユニット2b−3には第2のユニット12b−3が4台それぞれ並列に設けられている。各コイル18a、18b、18c−1、18c−2、18c−3のインダクタンス(L)は同一であり、また各第2のユニット12b−1〜12b−3のエネルギ吸収用コンデンサ17の容量は同じであるとしているため、電源側から見た場合、第1のユニット2b−3の遮断器10を投入した場合、エネルギ吸収用コンデンサ17の初期充電電流が、他の第1のユニット2b−1、2b−2のそれに比較して大きい。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 11 shows a
The start-up
As described above in the fifth embodiment, the
ここで一般的に、前述した図8のような複数の並列数を有する回路では、遮断器が投入されると、電源からはその投入された回路に定常電流が供給される。よって遮断器が投入されている数が多いほど電源から供給される定常電流は大きい。また遮断器を投入すると上記回路に流れる定常電流に加え、遮断器投入による過渡電流(すなわち、この発明によるすべての実施の形態の場合は、エネルギ吸収用コンデンサ17への初期充電電流に相当する)が流れる。
従って、電源側から見た場合、遮断器を投入する際、定常電流が小さい状態で過渡電流の大きい回路を先に投入する方が電源電流容量に対して、余裕を持つことになる。
Here, in general, in a circuit having a plurality of parallel numbers as shown in FIG. 8 described above, when a circuit breaker is turned on, a steady current is supplied from the power source to the turned on circuit. Therefore, the larger the number of circuit breakers that are turned on, the larger the steady current supplied from the power supply. Further, in addition to the steady current flowing in the circuit when the breaker is turned on, a transient current caused by turning on the breaker (that is, in the case of all the embodiments according to the present invention, it corresponds to the initial charging current to the energy absorbing capacitor 17). Flows.
Therefore, when viewed from the power source side, when the circuit breaker is turned on, the circuit with a large transient current in a state where the steady current is small first has a margin for the power supply current capacity.
そこで、この実施の形態7による起動シーケンス5aは、電源装置100の起動開始時に、過渡電流であるエネルギ吸収用コンデンサ17の初期充電電流が大きい第1のユニット2b−3に設けられた遮断器10を最初に投入し、次に第1のユニット2b−1につづき、第1のユニット2b−2を順に投入する。
このような起動シーケンス5aからの指令により遮断器10が順次投入されるので、三相交流電源1の電源電流容量に対し余裕ができ、それに伴い、三相交流電源1の小型化、小容量化が可能となる。
尚、前記ユニット2b−1、2b−2は、初期充電電流が同じであるので、遮断器10の投入順は逆であってもよい。
Therefore, the
Since the
Since the
実施の形態8.
図12に、実施の形態8による電源装置100を示す。この実施の形態8は前述した実施の形態6で示した図9の起動シーケンス5に代替した起動シーケンス5aを設けたものであって、その他は実施の形態6と同様であるので説明を省略する。
この実施の形態8の起動シーケンス5aは、電源電流容量の余裕度に配慮した各第1のユニット2c−1〜2c−3に設けられた遮断器10の投入順序を選定したものであって、その投入順序は前述した実施の形態7と同様で、定常電流が小さい状態で過渡電流の大きい回路を先に投入するものである。このような構成による電源装置100は、三相交流電源1の小型化、小容量化がはかれるとともに、電子部品回路の共通化がはかれるという効果がある。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 12 shows a
The start-up
実施の形態9.
上記実施の形態1〜8では、原子炉制御棒の駆動コイルを励磁する電源装置100について述べたが、この電源装置100を原子炉制御棒制御装置100として用いてもよい。この原子炉制御棒制御装置100は、例えば図1において、図示省略したプラント制御用の制御部からの指令により起動シーケンス5の起動開始指令を行うものであり、前記実施の形態1〜8の電源装置の構成を備えた原子炉制御棒制御装置100を用いることにより前述の効果がある。
Embodiment 9 FIG.
In the first to eighth embodiments, the
1 三相交流電源、
2,2a,2b−1〜2b−3,2c−1〜2c−3 第1のユニット、
12,12a,12b−1〜12b−3,12c−1〜12c−3 第2のユニット、
5,5a 起動シーケンス、14 整流器、15 正極ライン、16 負極ライン、
17 エネルギ吸収用コンデンサ、18,18a〜18c コイル、
19,19a〜19c 負荷、20 電流制御回路、30 無停電電源装置、
100 電源装置(原子炉制御棒制御装置)。
1 Three-phase AC power supply,
2, 2a, 2b-1 to 2b-3, 2c-1 to 2c-3 first unit,
12, 12a, 12b-1 to 12b-3, 12c-1 to 12c-3 second unit,
5,5a Start-up sequence, 14 rectifier, 15 positive line, 16 negative line,
17 capacitor for energy absorption, 18, 18a-18c coil,
19, 19a-19c load, 20 current control circuit, 30 uninterruptible power supply,
100 Power supply (reactor control rod control device).
Claims (8)
前記電源装置には三相交流電源に接続される複数台並列に配置された第1のユニットと、該第1のユニットを制御する起動シーケンスが設けられており、
前記第1のユニットには前記三相交流電源からの出力を開閉する遮断器を介し、複数台並列に配置され台毎に負荷が接続された第2のユニットが設けられるとともに、該第2のユニットには前記三相交流電源の出力を整流する整流器と、この整流器の出力側の正極ライン、負極ラインに接続され前記負荷への励磁電流の遮断時に前記負荷に蓄積されたエネルギを吸収するエネルギ吸収用コンデンサと、該エネルギ吸収用コンデンサに接続され前記負荷への励磁電流を制御する電流制御回路とが設けられており、前記起動シーケンスには、前記負荷を励磁開始時に前記エネルギ吸収用コンデンサに流れる過渡電流が所定値以下となるよう、前記第1のユニットを制御するシーケンスが設けられていることを特徴とする電源装置。 A power supply device for supplying DC power to a load,
The power supply device is provided with a first unit arranged in parallel and connected to a three-phase AC power supply, and a startup sequence for controlling the first unit,
The first unit is provided with a second unit arranged in parallel and connected to a load for each unit via a circuit breaker that opens and closes an output from the three-phase AC power source. The unit includes a rectifier that rectifies the output of the three-phase AC power source, and an energy that is connected to the positive line and the negative line on the output side of the rectifier and absorbs the energy accumulated in the load when the excitation current to the load is cut off. An absorption capacitor and a current control circuit that is connected to the energy absorption capacitor and controls the excitation current to the load are provided. In the start-up sequence, the load is connected to the energy absorption capacitor at the start of excitation. A power supply apparatus comprising: a sequence for controlling the first unit so that a flowing transient current becomes a predetermined value or less.
前記電源装置には三相交流電源に接続される複数台並列に配置された第1のユニットと、該第1のユニットを制御する起動シーケンスが設けられており、
前記第1のユニットには複数台並列に配置され台毎に負荷が接続された第2のユニットが設けられており、該第2のユニットには前記三相交流電源からの出力を開閉する遮断器と、前記三相交流電源の出力を整流する整流器と、この整流器の出力側の正極ライン、負極ラインに接続され前記負荷への励磁電流の遮断時に前記負荷に蓄積されたエネルギを吸収するエネルギ吸収用コンデンサと、該エネルギ吸収用コンデンサに接続され前記負荷への励磁電流を制御する電流制御回路とが設けられており、前記起動シーケンスには、前記負荷を励磁開始時に前記エネルギ吸収用コンデンサに流れる過渡電流が所定値以下となるよう、前記第1のユニットを制御するシーケンスが設けられていることを特徴とする電源装置。 A power supply device for supplying DC power to a load,
The power supply device is provided with a first unit arranged in parallel and connected to a three-phase AC power supply, and a startup sequence for controlling the first unit,
The first unit is provided with a second unit that is arranged in parallel and connected to a load for each unit, and the second unit is configured to shut off an output from the three-phase AC power source. , A rectifier that rectifies the output of the three-phase AC power supply, and an energy that is connected to the positive line and the negative line on the output side of the rectifier and absorbs the energy accumulated in the load when the excitation current to the load is interrupted An absorption capacitor and a current control circuit that is connected to the energy absorption capacitor and controls the excitation current to the load are provided. In the start-up sequence, the load is connected to the energy absorption capacitor at the start of excitation. A power supply apparatus comprising: a sequence for controlling the first unit so that a flowing transient current becomes a predetermined value or less.
前記三相交流電源に瞬時停電が発生した時、前記無停電電源装置が出力する電力を負荷に供給することを特徴とする請求項1、請求項2に記載の電源装置。 The power supply device is provided with an uninterruptible power supply device between the three-phase AC power supply and the first unit,
3. The power supply device according to claim 1, wherein when an instantaneous power failure occurs in the three-phase AC power supply, the power output from the uninterruptible power supply device is supplied to a load.
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