JP2022158267A - Method for changing rated voltage - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、計装制御システムの定格電圧の変更方法に関する。 An embodiment of the present invention relates to a method for changing the rated voltage of an instrumentation control system.
工場、ビル、発電所等の施設は、多数のセンサやアクチュエータが装備され、運用・運転を管理している。計装制御システムは、これらセンサから入力した計測データをロジック回路で処理し、これらアクチュエータの動作信号を出力する。さらに計装制御システムは、各々のセンサからの計測値を監視したり各々のアクチュエータを手動操作したりする機能も併せ持つ。そして、外国規格に準拠して設計された計装制御システムは、定格電圧の仕様が、当該外国規格に準拠して我国の規格と相違する場合がある。 Facilities such as factories, buildings, and power plants are equipped with a large number of sensors and actuators to manage their operations. The instrumentation control system processes measurement data input from these sensors in a logic circuit and outputs operation signals for these actuators. Furthermore, the instrumentation control system also has a function of monitoring measured values from each sensor and manually operating each actuator. And, in the instrumentation control system designed in conformity with the foreign standard, the specification of the rated voltage may differ from the Japanese standard in accordance with the foreign standard.
上述した施設で定期的に実施される点検・検査において、計装制御システムの部品のうち経年劣化が進むものは点検時に交換される。このため、そのような部品や器具は、必要に応じて適時調達し在庫を常に適量確保しておく必要がある。 In the inspections and inspections that are periodically performed at the facilities described above, the components of the instrumentation control system that have deteriorated over time are replaced during inspections. For this reason, it is necessary to procure such parts and equipment in a timely manner as necessary and to always secure an appropriate amount of inventory.
一方において、上述した外国規格に準拠して設計された施設の部品や器具は、国内における稼働中の原子力発電所が減少傾向にあるうえ、厳しい品質が要求される特殊仕様で供給量が元々少ないために、確保が極めて困難な状況になっている。また他方において、我国の規格に適合した部品や器具は、定格電圧が異なっているために、外国規格に準拠して設計された施設の計装制御システムの部品や器具としては代替できない。 On the other hand, the number of operating nuclear power plants in Japan is declining, and the supplies of parts and equipment for facilities designed in accordance with the above-mentioned foreign standards are originally small due to special specifications that require strict quality. This makes it extremely difficult to secure. On the other hand, the parts and equipment conforming to Japanese standards cannot be substituted for the parts and equipment of the instrumentation control system of facilities designed in conformity with foreign standards, because the rated voltage is different.
本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、計装制御システムの定格電圧を短期間で変更し部品や器具を規格に適合させる方法を提供することを目的とする。 The embodiments of the present invention have been made in consideration of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method of changing the rated voltage of an instrumentation control system in a short period of time so that parts and instruments conform to standards.
実施形態に係る定格電圧の変更方法において、第1定格電圧で動作する複数種類の第1要素部品の群を装着した制御盤が複数配置されており各々の前記制御盤に第1電圧の直流電力を供給するステップと、複数配置されたもののうち少なくとも一つの前記制御盤に対する前記第1電圧の直流電力の供給を停止するステップと、この電力供給が停止された前記制御盤に搭載されていた前記第1要素部品の各々を第2定格電圧で動作する第2要素部品に交換するステップと、前記第1要素部品から前記第2要素部品への交換が完了した前記制御盤に第2電圧の直流電力を供給するステップと、を含む。 In the method for changing the rated voltage according to the embodiment, a plurality of control panels equipped with a group of a plurality of types of first element parts that operate at a first rated voltage are arranged, and each of the control panels receives DC power of the first voltage. a step of stopping the supply of the DC power of the first voltage to at least one of the plurality of control panels, and a step of replacing each of the first element parts with a second element part operating at a second rated voltage; and applying a second voltage to the control panel after the replacement of the first element part with the second element part is completed. and applying power.
本発明の実施形態により、計装制御システムの定格電圧を短期間で変更し部品や器具を規格に適合させる方法が提供される。 Embodiments of the present invention provide a method for rapidly changing the voltage rating of an instrumentation control system to bring components and fixtures into compliance.
(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る定格電圧の変更方法が適用される計装制御システム10の概要図である。原子力プラントの中央制御室20に配置される制御盤15は、通常運転,起動,停止時の操作,監視を行う主盤15x、異常時にプラントの安全のための操作・監視を行ったりその他必要な機能を発揮したりする制御盤15m(m=1~M),15n(n=1~N)が配置されている。ここで、制御盤15m(m=1~M)と制御盤15n(n=1~N)との関係は、一方の機能の一部が故障した場合でも他方が機能して互いに補完しあう多重化(ここでは二重化)の例示である。
(First embodiment)
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an
このように制御盤15の配列は、同一区分毎にグループ化され、多重化(冗長化)のパートナー関係にある設備の制御盤15は互いに別々に分離している。そして、これら制御盤15は、現場に設置されたセンサ等で測定されたプロセス量を入力信号17m(m=1~M)(図2)として入力する。そして制御盤15は、ロジック回路19でこの入力信号17mを処理し、現場に設置されたアクチュエータ等の駆動信号を出力信号18m(m=1~M)(図2)として出力する。また、入力信号17は、制御盤15に設けられたスイッチ等の操作信号である場合もある。また出力信号18は、制御盤15に設けられた計器や警告灯等の表示信号である場合もある。
In this way, the arrangement of the
このようなセンサとしては、流量計、圧力計、液面計、温度計や、その他、密度、比重、粘度、湿度等を計る分析計等が挙げられる。またアクチュエータとしては、弁、ポンプ、モータ、油圧機器等が挙げられる。 Such sensors include flowmeters, pressure gauges, liquid level gauges, thermometers, and analyzers for measuring density, specific gravity, viscosity, humidity, and the like. Actuators include valves, pumps, motors, hydraulic equipment, and the like.
これら制御盤15には第1電源31(31a,31b)から開閉スイッチ16m(m=1~M),16n(n=1~N)を介して、第1電圧の直流電力21が供給されている。この第1電源31は、交流電力36を第1電圧の直流電力21に整流する整流器35と、第1電圧の直流電力21を出力する蓄電池28と、を備えている。このように第1電源31が構成されることで、平時において、制御盤15は商用の交流電力36による電力供給を受ける。蓄電池28は、鉛蓄電池で構成され、中央制御室20の外に設置され、平時に交流電力36により充電される。そして、この交流電力36が停電した場合は、蓄電池28が、制御盤15への電力供給を担うことになる。
制御盤15(図2)は、筐体の内部空間に作業員25の作業スペースを確保しつつ、筐体の内側面にロジック回路19が設けられている。このロジック回路19には、複数種類の第1要素部品11、入力信号17や出力信号18を伝える配線や、これら配線等を取合う端子台が配置されている。この第1要素部品11としては、PLC(Programable Logic Controller)やリレー等が挙げられる。
The control panel 15 (FIG. 2) is provided with a
図2(A)(B)及び図3(A)(B)(C)に基づいて、第1実施形態に係る定格電圧の変更方法の工程を説明する。図2(A)に示すように、第1定格電圧で動作する複数種類の第1要素部品11の群を装着した制御盤15(151…15m…15M)が複数配置されており各々の制御盤15に第1電圧の直流電力21が供給されている。
Based on FIGS. 2A, 2B and 3A, 3B, and 3C, steps of the method for changing the rated voltage according to the first embodiment will be described. As shown in FIG. 2(A), a plurality of control panels 15 (15 1 . . . 15 m .
次に、図2(B)に示すように、複数配置されたもののうち少なくとも一つの制御盤151(15)に対する第1電圧の直流電力21の供給を停止する。さらに、この電力供給が停止された制御盤151(15)に搭載されていた第1要素部品11の各々を第2定格電圧で動作する第2要素部品12に交換する。そして、図3(A)に示すように、第1要素部品11から第2要素部品12への交換が完了した制御盤151(15)に第2電圧の直流電力22を供給する。
Next, as shown in FIG. 2B, the supply of the
さらに続いて、図3(B)に示すように、制御盤15m(15)に対する第1電圧の直流電力21の供給を停止する。そして、制御盤15m(15)の第1要素部品11を第2要素部品12に交換し、第2電圧の直流電力22を供給する。同様に、図3(C)に示すように、全ての制御盤15(151…15m…15M)に対し、第2要素部品12への交換を実施し、第2電圧の直流電力22を供給して作業が終了する。
Subsequently, as shown in FIG. 3B, the supply of the
ところで、第1実施形態における定格電圧の変更方法では、第1要素部品11から第2要素部品12に交換している制御盤15では、入力信号17及び出力信号18の送受信ができない状態になっている。そこで、原子力プラントの稼働を止めないよう、計装制御システム10の定格電圧を変更するために、冗長化構成のパートナー関係にある制御盤15m,15nは、第1要素部品11から第2要素部品12への交換を、それぞれ時間的にずらして実施する。
By the way, in the method of changing the rated voltage in the first embodiment, the
ところで、制御盤15における第1要素部品11から第2要素部品12への交換作業は、交換対象(特に、リレー)の数が膨大であるために、迅速性が要求される。そこで、第2要素部品12として新たに装着されるリレーについては、交換される前後においてリレー単品の動作確認が実施されることが望ましい。
By the way, the work of replacing the
そこで、制御盤15に第2電圧の直流電力22を供給する第2電源32は、出力電圧が第2電圧であることを除いては、上述した第2電源32と共通する構成を有している。これにより、当該制御盤15とは別の試験用制御盤(図示しない)で交換前の動作確認をすることで、交換時間を低減させることができる。また、第2電源32に付属する蓄電池は、リチウムイオン電池を採用することで、全体の構成を小さくすることができ、制御盤15の制御室や同じ建屋内の近傍エリアに配置させることができる。これにより、蓄電池と制御盤15とを接続するケーブルの長さを短縮することができ電力の伝達ロスを低減させることができる。
Therefore, the
(第2実施形態)
次に図4を参照して本発明における第2実施形態について説明する。図4(A)(B)(C)は第2実施形態に係る定格電圧の変更方法で適用される仮設モジュール26の説明図である。なお、図4において図1と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIGS. 4A, 4B, and 4C are explanatory diagrams of the
第2実施形態における定格電圧の変更方法では、制御盤15への電力供給を停止している期間において、入力信号17及び出力信号18の送受信を可能にする。ここで、仮設モジュール26は、入力信号17に対して対応する制御盤15と共通の出力信号18を出力するものである。
The method of changing the rated voltage in the second embodiment enables transmission and reception of the
図4(A)に示すように、第1要素部品11を交換する制御盤15に対応する仮設モジュール26を準備する。この仮設モジュール26は、任意電源からの供給電力により起動する。図4(B)に示すように、入力信号17のケーブルを制御盤15の入力端子37aから仮設モジュール26の入力端子37bに接続替えする。同様に、出力信号18のケーブルを制御盤15の出力端子38aから仮設モジュール26の出力端子38bに接続替えする。これにより、入力信号17及び出力信号18の送受信は仮設モジュール26において継続される。続けて、開閉スイッチ16を閉状態から開状態に切り替えて、制御盤15への電力供給を停止させ、第2要素部品12への交換作業を行う。
As shown in FIG. 4A, a
図4(C)に示すように、第2要素部品12への交換作業が全て完了したところで、入力信号17のケーブルを仮設モジュール26の入力端子37bから制御盤15の入力端子37aに接続を戻す。同様に、出力信号18のケーブルを仮設モジュール26の出力端子3bから制御盤15の出力端子38aに接続を戻す。このようにして、第2要素部品12への交換作業の期間が入っても、継続的に入力信号17及び出力信号18の送受信が可能となる。
As shown in FIG. 4(C), when the replacement work for the
次に図5を参照して本発明における第2実施形態の変形例について説明する。図5(A)(B)(C)は第2実施形態の変形例に係る定格電圧の変更方法で適用される切替端子台27(27a,27b)の説明図である。なお、図5において図4と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。 Next, a modification of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIGS. 5A, 5B, and 5C are explanatory diagrams of the switching terminal block 27 (27a, 27b) applied in the method of changing the rated voltage according to the modified example of the second embodiment. In FIG. 5, parts having configurations or functions common to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
第2実施形態の変形例における定格電圧の変更方法では、制御盤15と仮設モジュール26の間での入力信号17及び出力信号18のケーブルの接続切替を瞬時に実行するものである。これは、図4の場合では、多数あるケーブルの接続切替に要する期間は入力信号17及び出力信号18の送受信が不可能となる。このため図5では、ケーブルの接続切替に要する期間を瞬時にして、入力信号17及び出力信号18の送受信をシームレスにする。
In the method of changing the rated voltage in the modified example of the second embodiment, connection switching of the cables for the
図5(A)に示すように、入力信号17の切替端子台27aを制御盤15の入力端子37aと仮設モジュール26の入力端子37bとに接続する。同様に、出力信号18の切替端子台27bを制御盤15の出力端子38aと仮設モジュール26の出力端子38bとに接続する。なお、入力信号17の切替端子台27a(27)と出力信号18の切替端子台27b(27)とは同じ構造を持つ。
As shown in FIG. 5A, the switching
図5(A)(B)に示すように、切替端子台27a(27)は、入力信号17を、制御盤15及び仮設モジュール26のいずれか一方に、スイッチ切替により入力させる。そして、切替端子台27b(27)は、出力信号18を、制御盤15及び仮設モジュール26のいずれか一方から、スイッチ切替により出力させる。これにより、制御盤15及び仮設モジュール26の間の入力信号17及び出力信号18の切り替えを瞬時に可能にする。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the switching
図6のフローチャートを参照して各実施形態に係る定格電圧の変更方法を説明する(適宜、図1参照)。開閉スイッチ16m(m=1~M),16n(n=1~N)の設定が全て閉状態で、制御盤15m(m=1~M),15n(n=1~N)の各々に第1電圧の直流電力21が供給されている(S11)。そして、これらのうち開閉スイッチ161(m=1又はn=1)を閉状態から開状態に切り替え、制御盤151(m=1又はn=1)に対する第1電圧の直流電力21の供給を停止する(S12,S13)。
A method of changing the rated voltage according to each embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 (see FIG. 1 as needed). Open/close switches 16 m (m = 1 to M), 16 n (n = 1 to N) are all set to the closed state, control panel 15 m (m = 1 to M), 15 n (n = 1 to N) are supplied with the
そして、電力供給が停止された制御盤151に搭載されていた第1要素部品11の各々を第2要素部品12に交換する(S14)。そして、交換が完了した制御盤151に、開閉スイッチ161を開状態から閉状態に切り替えて、第2電圧の直流電力22を供給する(S15)。そして、全ての制御盤15m(m=1~M),15n(n=1~N)に対し(S16 No)、第2要素部品12への交換を実施し(S13,S14)、第2電圧の直流電力22を供給して(S15)、作業が終了する(S16 Yes,END)。
Then, each of the
上述した実施形態に係る定格電圧の変更方法は、原子力プラントの中央制御室に配置される計装制御システムへの適用を取り上げた。しかし、本発明に係る定格電圧の変更方法は、例えば、工場やビル等の施設に設けられた計装制御システムにも適用することができ、適用対象に限定はない。 The method of changing the rated voltage according to the embodiment described above has been applied to an instrumentation control system arranged in the central control room of a nuclear power plant. However, the method for changing the rated voltage according to the present invention can also be applied to, for example, an instrumentation control system installed in facilities such as factories and buildings, and there is no limitation to the target of application.
以上述べた少なくともひとつの実施形態の定格電圧の変更方法によれば、制御盤への電力供給を停止し、搭載されている要素部品を交換することにより、計装制御システムの定格電圧を短期間で変更し部品や器具を規格に適合させることが可能となる。 According to the method for changing the rated voltage of at least one embodiment described above, the rated voltage of the instrumentation control system is changed for a short period of time by stopping the power supply to the control panel and replacing the mounted element parts. It is possible to change parts and equipment in accordance with the standard.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
次に本実施形態の効果を確認した実施例について説明する。
原子力プラントの原子炉およびタービン、発電機を運転するためプロセス量を監視する計器などが設置された監視制御盤に給電される直流電源の電圧は、技術導入先である米国規格を適用したDC125Vであり、交流電源はAC120Vである。また原子炉の事故時等に事故を収束させるため安全機能プロセス量を監視する計器などが設置された監視制御盤に給電される直流電源及び交流電源の電圧も同様である。
Next, an example for confirming the effect of the present embodiment will be described.
The voltage of the DC power supply that supplies power to the monitoring control panel, which is equipped with instruments that monitor process variables for operating the nuclear reactor, turbine, and generator, is DC 125V, which applies the US standard, where the technology was introduced. Yes, and the AC power supply is AC 120V. The same applies to the voltage of the DC power supply and the AC power supply supplied to the monitoring control panel installed with instruments for monitoring the safety function process variables in order to settle the accident in the event of a nuclear reactor accident or the like.
そこで、この直流電源の定格電圧を米国規格のDC125Vから日本規格のDC110Vに、また同様に米国規格のAC120Vから日本規格のAC105Vに変更する工事を行う。この工事期間において、少なくともプラント運転員の施設を運用・運転するための居住性を維持するための系統、計装系を駆動する計装空気系等は、その運転を継続させる必要がある。さらには、この工事期間を可能な限り短くして、核燃料を監視・計装する機能の休止期間に停電事故などが起きる確率(リスク)を低減させる必要がある。 Therefore, work will be carried out to change the rated voltage of this DC power supply from the US standard of DC 125V to the Japanese standard of DC 110V, and similarly from the US standard of AC 120V to the Japanese standard of AC 105V. During this construction period, it is necessary to continue the operation of at least the system for maintaining the habitability for plant operators to operate and operate the facility, the instrumentation air system for driving the instrumentation system, etc. Furthermore, it is necessary to shorten the construction period as much as possible to reduce the probability (risk) of power outages and other incidents during periods when the nuclear fuel monitoring and instrumentation functions are not in operation.
原子力プラントには、事故が発生した時に事故を収束するための安全機能プロセスが設けられている。各プロセスのプロセス量は、現場に設置された計器や現場から伝送された信号の指示計器によって中央制御室の主盤で監視されている。この主盤は、交流および直流の電力を外部電源から受電し、指示計器やその指示値の変化を検出した制御信号を用いたインターロックにより弁、ポンプを起動、停止させる。このようにして、プラントの発電設備を運用し、発生した事故を収束させる設備を機能させる。 A nuclear power plant is provided with a safety function process to settle an accident when it occurs. The process quantity of each process is monitored on the main panel of the central control room by means of instruments installed on-site and indicators for signals transmitted from the site. This main panel receives AC and DC power from an external power source, and starts and stops valves and pumps by means of an interlock using a control signal that detects a change in an indicator or its indicated value. In this way, the power generation equipment of the plant is operated, and the equipment for resolving the accident that has occurred is put into operation.
原子力プラントにおいて補機系統や電源系統の制御を行う制御盤の中には、ロジック回路とリレーが設置されている。そして、別の部屋に設置された電源設備からDC125VとAC120Vの電力を供給している。重要な計器については、外部の商用交流電源が停電しても監視が継続できる様に、鉛蓄電池等のバックアップ電源が設けられている。 Logic circuits and relays are installed in control panels that control auxiliary equipment systems and power supply systems in nuclear power plants. Power of DC 125V and AC 120V is supplied from a power supply facility installed in another room. For important instruments, a backup power supply such as a lead-acid battery is provided so that monitoring can continue even if the external commercial AC power supply fails.
それぞれの制御盤では、内部の要素部品に、受電したAC120V及びDC125Vがそのまま供給されるか、またはそれぞれの仕様に合わせて変換した電圧が供給される。制御盤に設けられる要素部品は、リレーの接点を組み合わせたロジック回路や、入力信号をCPUにて論理計算するコントローラや、運転員が手動で起動・停止・モード切替をしたりするためのスイッチ等といった、様々な種類のものがある。 In each control panel, the received AC 120V and DC 125V are supplied to the internal element parts as they are, or the voltages converted according to the respective specifications are supplied. The element parts installed in the control panel include a logic circuit that combines relay contacts, a controller that logically calculates input signals with a CPU, and switches for operators to manually start, stop, and switch modes. There are various types such as
そして、これら要素部品は、DC125VもしくはAC120Vの絶縁に耐えられる米国規格の定格電圧に準拠している。このように、日本規格と異なる定格電圧に準拠したこれら要素部品は、供給メーカが限定されている実情がある。 These element parts conform to the American standard rated voltage that can withstand insulation of DC 125V or AC 120V. In this way, there is a fact that supply makers are limited for these element parts conforming to the rated voltage different from the Japanese standard.
原子力プラントのプロセス量を監視する制御盤において、経年的に劣化する要素部品は、定期検査の点検時に交換される。このため、定期検査の前に必要な部品、器具を調達しておく必要がある。この調達される部品は日本規格と異なるDC125V及びAC120Vで変動範囲が±10%(一例)の電圧で絶縁及び動作が健全であること必要がある。このような、部品・器具の調達する際には、外国規格の仕様を満たしていること、その他品質要求への適合性を確認しておく必要があり、その時の試験データも保管しておく必要があり、極めて大きな負担であった。 In a control panel that monitors process variables in a nuclear power plant, element parts that deteriorate over time are replaced during regular inspections. Therefore, it is necessary to procure the necessary parts and equipment before the periodic inspection. The parts to be procured must have sound insulation and operation at a voltage of 125 V DC and 120 V AC, which is different from the Japanese standard, with a fluctuation range of ±10% (one example). When procuring such parts and equipment, it is necessary to confirm that they meet the specifications of foreign standards and conformity to other quality requirements, and it is necessary to store the test data at that time. was a very heavy burden.
さらに2011年3月11日に発生した東日本大震災後は、定格電圧がDC125V及びAC120Vの規格に準拠し、原子力プラントの品質要求を満たす備品を調達することをさらに困難にしている。 Furthermore, after the Great East Japan Earthquake that occurred on March 11, 2011, it has become even more difficult to procure equipment that conforms to the DC125V and AC120V rated voltage standards and that satisfies the quality requirements of nuclear power plants.
その理由の1つとして、原子力産業の品質要求が厳しいことと、稼働している原子力プラントの減少に伴って需要が減ったことが挙げられる。さらに、日本国産業規格(JIS等)で規定された定格電圧に準拠する要素部品は、調達が比較的容易であるものの、原子力プラントで使用している米国規格の要素部品と要求仕様が異なるため、そのまま適用することができない。 One reason for this is the stringent quality requirements of the nuclear industry and the reduced demand associated with fewer nuclear plants in operation. Furthermore, although it is relatively easy to procure component parts that comply with the rated voltage specified by Japanese Industrial Standards (JIS, etc.), the required specifications differ from those of US standard component parts used in nuclear power plants. , cannot be applied as is.
そこで、計装制御システムの電源の定格電圧を日本規格のAC100V及びDC100Vの仕様に変更することを計画する。さらにこれに合わせて制御盤の更新工事を実施し、それぞれの制御盤に搭載された要素部品も日本規格のAC100V及びDC100Vの仕様のものに変更する。その際には、この更新工事による原子力プラントの監視機能等の実質的な機能停止の期間短縮を図るため、複数の制御盤の更新工事を部分的に順番に実施する。そして、この更新工事の実施中は、当該制御盤の機能が喪失する期間も多少はあるが、その実施前後において制御盤の機能は維持される。 Therefore, we plan to change the rated voltage of the power supply of the instrumentation control system to the Japanese standard of 100V AC and 100V DC. Furthermore, along with this, the control panel will be updated, and the element parts mounted on each control panel will be changed to the Japanese standard AC100V and DC100V specifications. At that time, in order to shorten the period during which the monitoring function of the nuclear power plant, etc., will substantially stop functioning due to this renewal work, the renewal work of a plurality of control panels will be carried out partially in order. Although there is a period during which the control panel loses its functions during the implementation of this renewal work, the functions of the control panel are maintained before and after the implementation.
また、原子力プラントの計装制御システムの電源設備は、原子炉事故時に外部交流電源が停電していても8時間給電可能な設備として設計していたが、2011年3月11日に発生した東日本大震災による苛酷事故を教訓に、24時間給電できる蓄電池を設置することになった。 In addition, the power supply equipment for the instrumentation control system of the nuclear power plant was designed to be able to supply power for 8 hours even if the external AC power supply was cut off at the time of the nuclear reactor accident. Learning from the severe accident caused by the earthquake, it was decided to install a storage battery that can supply power 24 hours a day.
この蓄電池を一般的なセル単体容量の鉛蓄電池を集積して構築しようとすると、DC100Vかつ数千Ahで24時間運転可能な容量とするには、広い設置スペースが必要である。さらに、鉛蓄電池は、放電時に電解液に使用される硫酸から水素が生成される可能性があるため、制御盤から隔離された別の部屋に設置される。一方において、蓄電池をリチウムイオン電池で構築すれば、鉛蓄電池よりは狭い設置スペースで納めることができる。 If an attempt is made to construct this storage battery by integrating lead-acid batteries having a general single-cell capacity, a large installation space is required in order to achieve a capacity that allows operation at DC 100V and several thousand Ah for 24 hours. In addition, lead-acid batteries are installed in a separate room away from the control panel because hydrogen can be produced from the sulfuric acid used in the electrolyte when discharged. On the other hand, if the storage battery is constructed with a lithium-ion battery, it can be installed in a narrower installation space than the lead-acid battery.
更新工事の実施中は、一つの制御盤における停止時間を極力短縮する必要がある。そのためには、リレーロジック回路と同じ回路を持つ仮設試験盤を設置し、この仮設試験盤を使用して交換するリレーの機能確認を事前に行う。そして制御盤ではリレーを交換する作業のみを実施し、ロジック回路の確認試験も制御盤の出力信号が交換する前と同じかを確認するのに留めれば工事の時間短縮に寄与する。 During the renovation work, it is necessary to minimize the downtime of one control panel. For that purpose, a temporary test board having the same circuit as the relay logic circuit is installed, and the function of the relay to be replaced is checked in advance using this temporary test board. And if only the work to replace the relay is carried out on the control panel, and the confirmation test of the logic circuit is limited to confirming whether the output signal of the control panel is the same as before replacement, it contributes to shortening the construction time.
また、交換した要素部品の検証も、当該制御盤15とは別の試験用制御盤(図示しない)で交換前の動作確認をすることで、この要素部品が関与するセンサ又はアクチュエータの動作を一点のみ確認すればそれで充分であるため工事の時間短縮に寄与する。さらに、計器の動作確認についても、従来は指示範囲にわたり5点が正しく指示しているか確認していたが、計器の指示1点のみで動作確認することができる。
Also, for the verification of the replaced element part, the operation of the sensor or actuator related to this element part can be checked by checking the operation before replacement with a test control panel (not shown) different from the
さらに、リレーやロジック回路内の器具、部品が取替えられたモータ駆動回路の動作確認は、これまでモータ単体での回転方向確認、無負荷電流の確認などを実施した後、制御盤のロジックによって起動停止できるかを確認していた。図示しない仮設試験盤を用いてリレーやロジック回路内の器具、部品が取替えられた後のモータの起動・停止ロジックを確認することで、取替えた制御盤とモータコントロールセンターとを接続するケーブルが正しく接続されたことの確認は、モータ回路の確認試験として、モータ端のケーブルを切り離さないで、制御部のモータコントロールセンター(MCC)への出力信号を確認すれば足りる。 In addition, the operation of the motor drive circuit, which has been replaced with relays, devices and parts in the logic circuit, has been confirmed by checking the rotation direction and no-load current of the motor itself, and then starting it by the logic of the control panel. I was checking to see if I could stop it. By using a temporary test board (not shown) to check the start/stop logic of the motor after the relays, devices and parts in the logic circuit are replaced, the cables connecting the replaced control board and the motor control center are checked correctly. To confirm the connection, it is sufficient to confirm the output signal to the motor control center (MCC) of the control unit without disconnecting the cable at the end of the motor as a confirmation test of the motor circuit.
さらには、制御盤の機能を代替できる仮設モジュールを対応する制御盤と並列に接続することで、制御盤の要素部品を交換するときも、仮設モジュールに制御盤の機能を代替させて停止時間を短縮できる。仮設モジュールには、対応する制御盤に設けられているものと同様の、警報器、ポンプや弁の操作スイッチ、補機系統や電源系統の運用状態を確認するパラメータを監視する計器等が設置されている。 Furthermore, by connecting a temporary module that can replace the function of the control panel in parallel with the corresponding control panel, even when replacing the element parts of the control panel, the temporary module can replace the function of the control panel, reducing downtime. can be shortened. The temporary modules are equipped with alarms, pump and valve operation switches, and instruments that monitor parameters to confirm the operational status of the auxiliary equipment system and power supply system, similar to those installed in the corresponding control panel. ing.
10…計装制御システム、11…第1要素部品、12…第2要素部品、15,15m(m=1~M),15n(n=1~N),…制御盤、15x…制御盤(主盤)、16…開閉スイッチ、17…入力信号、18…出力信号、19…ロジック回路、20…中央制御室、21…第1直流電力、22…第2直流電力、25…作業員、26…仮設モジュール、27(27a,27b)…切替端子台、28…蓄電池、31…第1電源、32…第2電源、35…整流器、36…交流電力、37…入力端子、37a…制御盤の入力端子、37b…仮設モジュールの入力端子、38…出力端子、38a…制御盤の出力端子、38b…仮設モジュールの出力端子。
10... instrumentation control system, 11... first element part, 12... second element part, 15, 15 m (m = 1 to M), 15 n (n = 1 to N), ... control panel, 15 x ... Control panel (main panel) 16 Open/
Claims (6)
複数配置されたもののうち少なくとも一つの前記制御盤に対する前記第1電圧の直流電力の供給を停止するステップと、
この電力供給が停止された前記制御盤に搭載されていた前記第1要素部品の各々を第2定格電圧で動作する第2要素部品に交換するステップと、
前記第1要素部品から前記第2要素部品への交換が完了した前記制御盤に第2電圧の直流電力を供給するステップと、を含む定格電圧の変更方法。 A step of supplying DC power of a first voltage to each of a plurality of control panels mounted with a group of a plurality of types of first element parts operating at a first rated voltage, and supplying DC power of a first voltage to each of the control panels;
stopping the supply of DC power of the first voltage to at least one of the plurality of control panels;
a step of replacing each of the first element parts mounted in the control panel to which the power supply has been stopped with a second element part that operates at a second rated voltage;
and supplying DC power of a second voltage to the control panel in which the replacement of the first element part with the second element part is completed.
冗長化構成のパートナー関係にある前記制御盤は、前記第1要素部品から前記第2要素部品への交換を、それぞれ時間的にずらして実施する定格電圧の変更方法。 In the method for changing the rated voltage according to claim 1,
A method of changing a rated voltage, wherein the control panels that are partners in a redundant configuration perform replacement of the first element parts with the second element parts by staggering each other in terms of time.
装着される前記第1要素部品にはリレーが含まれており、対応する前記第2要素部品は、交換される前後において動作確認が実施される定格電圧の変更方法。 In the method for changing the rated voltage according to claim 1 or claim 2,
A rated voltage changing method, wherein the mounted first element part includes a relay, and the operation of the corresponding second element part is checked before and after replacement.
前記第2電圧の直流電力は、複数配置されている前記制御盤と共通の建屋に配置されたリチウムイオン電池が蓄電池に採用される定格電圧の変更方法。 In the rated voltage changing method according to any one of claims 1 to 3,
The DC power of the second voltage is a rated voltage changing method in which a lithium-ion battery arranged in a common building with the plurality of control panels is adopted as a storage battery.
前記制御盤への電力供給を停止している期間において、
前記制御盤への入力信号の少なくとも一部を入力し、前記制御盤と共通の出力信号を出力する仮設モジュールを起動させる定格電圧の変更方法。 In the rated voltage changing method according to any one of claims 1 to 4,
During the period in which the power supply to the control panel is stopped,
A rated voltage changing method for inputting at least part of an input signal to the control panel and activating a temporary module outputting an output signal common to the control panel.
前記入力信号を前記制御盤及び前記仮設モジュールのいずれか一方に入力させるか、
もしくは、前記制御盤及び前記仮設モジュールのいずれか一方から前記出力信号を出力させる切替端子台を用いる定格電圧の変更方法。 In the method for changing the rated voltage according to claim 5,
inputting the input signal to either one of the control panel and the temporary module;
Alternatively, a rated voltage changing method using a switching terminal block for outputting the output signal from either the control panel or the temporary module.
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