JP2506224B2 - 蒸気発生プラントの給水制御装置 - Google Patents
蒸気発生プラントの給水制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、蒸気発生プラントの給水制御装置に関り、
特に沸騰水型原子力プラントに好適な蒸気発生プラント
の給水制御装置に関する。
特に沸騰水型原子力プラントに好適な蒸気発生プラント
の給水制御装置に関する。
［従来の技術］ 沸騰水型原子力プラントでは、給水ポンプにより圧力
容器（原子炉容器）に送られた水が、同容器内の炉心の
発生する熱によって加熱され、水蒸気となって同容器か
ら送り出される。この高圧水蒸気は、発電機に接続され
たタービンを回転させたのち復水器で水に戻され、再び
給水ポンプにより圧力容器へ送られる。この圧力容器内
の水位を設定値に保つために、通常は圧力容器の水位
（原子炉水位という）、圧力容器への給水流量及び同容
器から出ていく蒸気の流量（主蒸気流量）を検出し、こ
の三要素により給水流量の制御（三要素制御）が行われ
る。第４図はこのような制御装置の従来例（特開昭57−
197499号参照）を示すもので、給水流量Wf,主蒸気流量W
s及び原子炉水位Ｌ（いずれも検出値）を取り込み、Ｌ
＋ｋ（Ws−Wf）と水位設定値L0との差を０とするように
給水ポンプの流量（給水調節弁の開度）を制御する。こ
こでｋは予め定められた定数である。
容器（原子炉容器）に送られた水が、同容器内の炉心の
発生する熱によって加熱され、水蒸気となって同容器か
ら送り出される。この高圧水蒸気は、発電機に接続され
たタービンを回転させたのち復水器で水に戻され、再び
給水ポンプにより圧力容器へ送られる。この圧力容器内
の水位を設定値に保つために、通常は圧力容器の水位
（原子炉水位という）、圧力容器への給水流量及び同容
器から出ていく蒸気の流量（主蒸気流量）を検出し、こ
の三要素により給水流量の制御（三要素制御）が行われ
る。第４図はこのような制御装置の従来例（特開昭57−
197499号参照）を示すもので、給水流量Wf,主蒸気流量W
s及び原子炉水位Ｌ（いずれも検出値）を取り込み、Ｌ
＋ｋ（Ws−Wf）と水位設定値L0との差を０とするように
給水ポンプの流量（給水調節弁の開度）を制御する。こ
こでｋは予め定められた定数である。
上記のように、三要素制御においてその制御要素であ
る水位や給水流量が異常となったときに、制御方法を変
更して対処する従来例に特開昭62−55598号及び特開昭5
9−230195号に示されたものがある。特開昭62−55598号
のものは、三要素のどれかに異常が発生したときにその
異常となった要素を除いた残りの要素を用いて水位制御
を続けるようにしており、また特開昭59−230195号のも
のは、原子炉水位が通常値を含む正常な範囲にあるとき
三要素制御を行い、水位が上記範囲の外に出たときに水
位のみを入力として単要素制御を行うものである。
る水位や給水流量が異常となったときに、制御方法を変
更して対処する従来例に特開昭62−55598号及び特開昭5
9−230195号に示されたものがある。特開昭62−55598号
のものは、三要素のどれかに異常が発生したときにその
異常となった要素を除いた残りの要素を用いて水位制御
を続けるようにしており、また特開昭59−230195号のも
のは、原子炉水位が通常値を含む正常な範囲にあるとき
三要素制御を行い、水位が上記範囲の外に出たときに水
位のみを入力として単要素制御を行うものである。
［発明が解決しようとする課題］ 沸騰水型原子力プラントにおいては、選択制御棒の挿
入等の操作を行うと、原子炉水位低下が発生する。特開
昭57−197499号に示された第４図の制御装置では、第５
図のような変動が生じる。同図（イ）は時間に対する給
水流量Wf,中性子束φ，主蒸気流量Wsの３つを、それら
の定格値を100％とした比率で表示している。また同図
（ロ）は原子炉水位Ｌの変化を示しており、（イ）
（ロ）とも同一時間軸で時刻＝０に選択制御棒挿入が行
われたものとする。そして同じ反応度の挿入操作であっ
ても、挿入のパターンにより実線，破線で示したような
変動が生じうる。実線の場合は、第５図（ロ）のように
制御棒挿入の約10秒後に原子炉水位の変化ΔＬは−15cm
程度で最低となり、このとき第４図の給水制御装置によ
り給水制御弁が開けられて給水流量Wfは第５図（イ）の
実線のように110％程度へ増大する。これにより原子炉
水位Ｌが回復する方向に向かうと給水流量Wfも減少する
ように制御されるが、この流量を減少させる動作には遅
れが伴うので水位Ｌは＋10cmくらい増大してから目標値
（ΔＬ＝０）へ落ち着く。一方、破線の場合は、第５図
（ロ）のように水位低下が40cmにも及び、これをΔＬ＝
０とするために給水流量Wfを135％ぐらいまで上昇させ
る制御が行われ、次いで水位の回復に伴う流量制御の遅
れのために約50秒経過時にΔＬ＝＋40cmくらいまで増大
するという現象が起こる。このような大きな変動の場合
には２つの問題がある。１つは原子炉水位ＬがΔＬ＞Lt
（＝約30cm）をこえると原子炉トリップになってしま
う。もう１つは給水ポンプを保護する必要から、その流
量は通常定格値の120％（ランアウト流量）以下となる
ように制御されるが、これを越えてしまうという問題で
ある。
入等の操作を行うと、原子炉水位低下が発生する。特開
昭57−197499号に示された第４図の制御装置では、第５
図のような変動が生じる。同図（イ）は時間に対する給
水流量Wf,中性子束φ，主蒸気流量Wsの３つを、それら
の定格値を100％とした比率で表示している。また同図
（ロ）は原子炉水位Ｌの変化を示しており、（イ）
（ロ）とも同一時間軸で時刻＝０に選択制御棒挿入が行
われたものとする。そして同じ反応度の挿入操作であっ
ても、挿入のパターンにより実線，破線で示したような
変動が生じうる。実線の場合は、第５図（ロ）のように
制御棒挿入の約10秒後に原子炉水位の変化ΔＬは−15cm
程度で最低となり、このとき第４図の給水制御装置によ
り給水制御弁が開けられて給水流量Wfは第５図（イ）の
実線のように110％程度へ増大する。これにより原子炉
水位Ｌが回復する方向に向かうと給水流量Wfも減少する
ように制御されるが、この流量を減少させる動作には遅
れが伴うので水位Ｌは＋10cmくらい増大してから目標値
（ΔＬ＝０）へ落ち着く。一方、破線の場合は、第５図
（ロ）のように水位低下が40cmにも及び、これをΔＬ＝
０とするために給水流量Wfを135％ぐらいまで上昇させ
る制御が行われ、次いで水位の回復に伴う流量制御の遅
れのために約50秒経過時にΔＬ＝＋40cmくらいまで増大
するという現象が起こる。このような大きな変動の場合
には２つの問題がある。１つは原子炉水位ＬがΔＬ＞Lt
（＝約30cm）をこえると原子炉トリップになってしま
う。もう１つは給水ポンプを保護する必要から、その流
量は通常定格値の120％（ランアウト流量）以下となる
ように制御されるが、これを越えてしまうという問題で
ある。
また、特開昭62−55598号に示されたものでは、三要
素のどれかに異常が発生したときにその異常となった要
素を除いた残りの要素を用いて水位制御を行い、異常と
なった要素、特に給水流量異常時に積極的にその流量そ
のものを要素として制御を行うものではなかった。また
特開昭59−230195号のものでは、原子炉水位の異常時に
その水位のみを要素として制御を行うもので、第５図に
示したような給水流量の異常に対処するものではなかっ
た。
素のどれかに異常が発生したときにその異常となった要
素を除いた残りの要素を用いて水位制御を行い、異常と
なった要素、特に給水流量異常時に積極的にその流量そ
のものを要素として制御を行うものではなかった。また
特開昭59−230195号のものでは、原子炉水位の異常時に
その水位のみを要素として制御を行うもので、第５図に
示したような給水流量の異常に対処するものではなかっ
た。
本発明の目的は、原子炉操作時の原子炉水位低下時
に、給水流量及び水位の異常が生じないように給水流量
を要素として制御を行うようにした蒸気発生プラントの
給水制御装置を提供するにある。
に、給水流量及び水位の異常が生じないように給水流量
を要素として制御を行うようにした蒸気発生プラントの
給水制御装置を提供するにある。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的は、給水流量が所定値以下のときに給水流
量，主蒸気流量及び原子炉水位の検出値を入力として三
要素制御を行う水位制御手段と、給水流量が所定値以上
になったとき給水流量が所定値を越えないように給水流
量の検出値を入力として単要素制御を行う給水流量制御
手段とを設けるとともに、上記三要素制御の実行中には
給水流量制御手段をその出力が水位制御手段の出力が水
位制御手段の出力と一致するように制御し、上記単要素
制御の実行中には水位制御手段における積分動作を給水
流量制御手段の出力に応じた値に制限することにより達
成される。
量，主蒸気流量及び原子炉水位の検出値を入力として三
要素制御を行う水位制御手段と、給水流量が所定値以上
になったとき給水流量が所定値を越えないように給水流
量の検出値を入力として単要素制御を行う給水流量制御
手段とを設けるとともに、上記三要素制御の実行中には
給水流量制御手段をその出力が水位制御手段の出力が水
位制御手段の出力と一致するように制御し、上記単要素
制御の実行中には水位制御手段における積分動作を給水
流量制御手段の出力に応じた値に制限することにより達
成される。
［作用］ 給水流量が所定値をこえたときは給水流量制御手段に
よってその流量が所定値以下となるように制御するので
給水ポンプを保護することができる。この給水流量制御
手段による制御への切替時には、２つの制御手段の出力
は一致するように制御されているから切替えによる制御
の不安定が生じることはない。また逆に、原子炉水位が
回復して水位制御器への制御へ切替えるときには、水位
制御器の出力はその積分動作が制限されているから小さ
い値に保たれており従ってこの制御により給水流量を減
少させる動作は迅速に行われ、制御遅れによって水位上
昇が大きくタービントリップに至るという問題が解決さ
れる。
よってその流量が所定値以下となるように制御するので
給水ポンプを保護することができる。この給水流量制御
手段による制御への切替時には、２つの制御手段の出力
は一致するように制御されているから切替えによる制御
の不安定が生じることはない。また逆に、原子炉水位が
回復して水位制御器への制御へ切替えるときには、水位
制御器の出力はその積分動作が制限されているから小さ
い値に保たれており従ってこの制御により給水流量を減
少させる動作は迅速に行われ、制御遅れによって水位上
昇が大きくタービントリップに至るという問題が解決さ
れる。
［実施例］ 以下、本発明を実施例により説明する。第３図は本発
明の制御装置を用いた沸騰水型原子力プラントの構成を
示すブロック図である。通常運転時においては、原子炉
圧力容器（蒸気発生器）１内の炉心２で加熱された冷却
水（給水）は蒸気となって、原子炉圧力容器１から吐き
出され、主蒸気管３を通ってタービン４に送られる。タ
ービンから排気された蒸気は、復水器５にて凝縮されて
水になり、原子炉の冷却水として給水配管６にて復水脱
塩器（図示せず），復水ポンプ7,及び給水加熱器（図示
せず）に供給される。復水ポンプ７からの給水は、給水
配管の分岐管8A,8B,8Cを通ってモータ駆動形の給水ポン
プ9A,9B,9Cに送られる。これらの給水ポンプは通常２台
がモータ24A〜24Cにより駆動されており、２台の給水ポ
ンプから送り出された給水は給水調節弁10A,10Bを通っ
て原子炉１へ供給される。給水調節弁10A,10Bの開度は
本発明の制御装置11からの制御信号Ｃにより調節され適
切な給水流量とされる。
明の制御装置を用いた沸騰水型原子力プラントの構成を
示すブロック図である。通常運転時においては、原子炉
圧力容器（蒸気発生器）１内の炉心２で加熱された冷却
水（給水）は蒸気となって、原子炉圧力容器１から吐き
出され、主蒸気管３を通ってタービン４に送られる。タ
ービンから排気された蒸気は、復水器５にて凝縮されて
水になり、原子炉の冷却水として給水配管６にて復水脱
塩器（図示せず），復水ポンプ7,及び給水加熱器（図示
せず）に供給される。復水ポンプ７からの給水は、給水
配管の分岐管8A,8B,8Cを通ってモータ駆動形の給水ポン
プ9A,9B,9Cに送られる。これらの給水ポンプは通常２台
がモータ24A〜24Cにより駆動されており、２台の給水ポ
ンプから送り出された給水は給水調節弁10A,10Bを通っ
て原子炉１へ供給される。給水調節弁10A,10Bの開度は
本発明の制御装置11からの制御信号Ｃにより調節され適
切な給水流量とされる。
第１図は本発明の給水制御装置11の一実施例を示すブ
ロック図で、水位計13で検出された原子炉圧力容器１内
の水位Ｌ、給水配管15に設けられた給水流量計16により
検出された給水流量Wf、及び主蒸気配管３に設けられた
主蒸気流量計18により検出された主蒸気流量Wsの３要素
信号を入力とし、主蒸気流量Wsと給水流量Wfの偏差信号
にミスマッチゲインＫを乗じた値に原子炉水位信号Ｌを
加えた値Ｌ＋Ｋ（Ws−Wf）と、原子炉水位設定値L0との
差が水位偏差信号22として水位制御器23に入力される。
水位制御器23は、比例・積分演算により給水調節弁開度
要求信号12を算出し、これは通常時は低値優先回路42を
経由し信号Ｃとして給水調節弁10A,10Bに送られる。
ロック図で、水位計13で検出された原子炉圧力容器１内
の水位Ｌ、給水配管15に設けられた給水流量計16により
検出された給水流量Wf、及び主蒸気配管３に設けられた
主蒸気流量計18により検出された主蒸気流量Wsの３要素
信号を入力とし、主蒸気流量Wsと給水流量Wfの偏差信号
にミスマッチゲインＫを乗じた値に原子炉水位信号Ｌを
加えた値Ｌ＋Ｋ（Ws−Wf）と、原子炉水位設定値L0との
差が水位偏差信号22として水位制御器23に入力される。
水位制御器23は、比例・積分演算により給水調節弁開度
要求信号12を算出し、これは通常時は低値優先回路42を
経由し信号Ｃとして給水調節弁10A,10Bに送られる。
以上は従来の３要素制御と同じであるが、本実施例で
はこの他に給水流量異常時の制御を行うための回路27,3
0,34,36,42,44等を設けている。このうち給水流量制御
判定部30とそこへの入力信号を生成するポンプ台数判定
部27及び給水ポンプ保護リセット判定部44のより詳しい
構成は第２図に示されている。ポンプ台数判定部27は、
給水ポンプモータ24A〜24Cそれぞれの遮断器25A〜25Cの
開状態を検出した信号26A〜26Cを取り込んで、ポンプが
１台運転中か２台運転中かを判断しその結果を信号29
（１台運転中）あるいは信号28（２台運転中）として出
力し、また給水ポンプ１台又は２台運転時の、以下に述
べる給水流量のみによる制御のための流量設定値62又は
63を選択する。給水流量制御判定部30では、給水流量信
号Wfが給水ポンプ２台運転中（信号28オン）に規定値Ｄ
を上回っているか、あるいは給水ポンプ１台運転中（信
号29オン）に規定値Ｅを上回った場合に、オアゲート31
を介して給水ポンプ保護信号32を出力する。本信号32は
自己保持され、給水ポンプ保護信号33として出力され
る。
はこの他に給水流量異常時の制御を行うための回路27,3
0,34,36,42,44等を設けている。このうち給水流量制御
判定部30とそこへの入力信号を生成するポンプ台数判定
部27及び給水ポンプ保護リセット判定部44のより詳しい
構成は第２図に示されている。ポンプ台数判定部27は、
給水ポンプモータ24A〜24Cそれぞれの遮断器25A〜25Cの
開状態を検出した信号26A〜26Cを取り込んで、ポンプが
１台運転中か２台運転中かを判断しその結果を信号29
（１台運転中）あるいは信号28（２台運転中）として出
力し、また給水ポンプ１台又は２台運転時の、以下に述
べる給水流量のみによる制御のための流量設定値62又は
63を選択する。給水流量制御判定部30では、給水流量信
号Wfが給水ポンプ２台運転中（信号28オン）に規定値Ｄ
を上回っているか、あるいは給水ポンプ１台運転中（信
号29オン）に規定値Ｅを上回った場合に、オアゲート31
を介して給水ポンプ保護信号32を出力する。本信号32は
自己保持され、給水ポンプ保護信号33として出力され
る。
本信号が出力されると、第１図のスイッチ35が信号発
生器34側から給水流量制御器36側に切替えられ、またス
イッチ60はオン，スイッチ61はオフとされる。通常の制
御時（信号33オフ時）にはスイッチ61はオンしており、
水位制御23の出力12が給水流量制御器36へ送られてお
り、同制御器36の出力37はそのときの信号12、即ち信号
Ｃと同じ値に維持されている。この状態で給水流量制御
判定部30から保護信号33が出力され、スイッチ35が給水
流量制御器36側に切替えられると、給水流量制御器36で
は、給水流量信号Wfと、給水ポンプ台数判定部27の出力
により選択された給水ポンプ１台あるいは２台運転時の
設定値38と偏差信号39が入力され、比例・積分演算が行
われ、スイッチ35を介して出力信号40として出力され
る。この信号40は低値優先回路42に入力されるが、これ
は通常水位制御器出力信号12より小さいので、弁開度要
求信号Ｃとして出力される。これにより給水流量が給水
ポンプ運転台数に応じて定められた保護設定値を上回っ
た場合に、給水流量制御器36による給水流量一定制御が
行われる。しかもこの切替の時点では、判定器36出力は
前述のように信号12と一致しているので、切替時の制御
の連続性が保たれ、制御が不安定になることはない。
生器34側から給水流量制御器36側に切替えられ、またス
イッチ60はオン，スイッチ61はオフとされる。通常の制
御時（信号33オフ時）にはスイッチ61はオンしており、
水位制御23の出力12が給水流量制御器36へ送られてお
り、同制御器36の出力37はそのときの信号12、即ち信号
Ｃと同じ値に維持されている。この状態で給水流量制御
判定部30から保護信号33が出力され、スイッチ35が給水
流量制御器36側に切替えられると、給水流量制御器36で
は、給水流量信号Wfと、給水ポンプ台数判定部27の出力
により選択された給水ポンプ１台あるいは２台運転時の
設定値38と偏差信号39が入力され、比例・積分演算が行
われ、スイッチ35を介して出力信号40として出力され
る。この信号40は低値優先回路42に入力されるが、これ
は通常水位制御器出力信号12より小さいので、弁開度要
求信号Ｃとして出力される。これにより給水流量が給水
ポンプ運転台数に応じて定められた保護設定値を上回っ
た場合に、給水流量制御器36による給水流量一定制御が
行われる。しかもこの切替の時点では、判定器36出力は
前述のように信号12と一致しているので、切替時の制御
の連続性が保たれ、制御が不安定になることはない。
このようにしてポンプ保護動作が続けられているとき
に、第２図に示した保護リセット判定部44は、その内部
の比較器45により水位制御器23の出力12と低値優先回路
42の出力Ｃとを比較しており、もし信号Ｃの方が大きく
なると、タイマ46の設定時間（５秒程度）を経過した後
リセット信号47を出力する。これ原子炉水位Ｌが回復し
たことを示しており、リセット信号47は給水制御判定部
30内で自己保持されていた給水ポンプ保護信号33をオフ
とする。これによって給水流量制御器36による単要素制
御は終わり、再び水位制御器23による三要素制御、つま
り通常時の制御に戻る。この場合、給水ポンプ保護信号
33オンの間はスイッチ60がオンしているので、給水流量
制御器36の出力信号40に10％のバイアス42が加算された
積分器上限制限値43が水位制御器23に入力されている。
このため積分器出力の上限は上記制限値43に制限されて
いる。このため上記の給水ポンプ保護動作が長く続いて
も、その間に水位制御器23の積分器が飽和してしまうこ
とはない。従って、原子炉水位Ｌが回復して通常制御に
戻ったとき、低値優先回路42を通して水位制御器23によ
る制御を速やかに再開できる。
に、第２図に示した保護リセット判定部44は、その内部
の比較器45により水位制御器23の出力12と低値優先回路
42の出力Ｃとを比較しており、もし信号Ｃの方が大きく
なると、タイマ46の設定時間（５秒程度）を経過した後
リセット信号47を出力する。これ原子炉水位Ｌが回復し
たことを示しており、リセット信号47は給水制御判定部
30内で自己保持されていた給水ポンプ保護信号33をオフ
とする。これによって給水流量制御器36による単要素制
御は終わり、再び水位制御器23による三要素制御、つま
り通常時の制御に戻る。この場合、給水ポンプ保護信号
33オンの間はスイッチ60がオンしているので、給水流量
制御器36の出力信号40に10％のバイアス42が加算された
積分器上限制限値43が水位制御器23に入力されている。
このため積分器出力の上限は上記制限値43に制限されて
いる。このため上記の給水ポンプ保護動作が長く続いて
も、その間に水位制御器23の積分器が飽和してしまうこ
とはない。従って、原子炉水位Ｌが回復して通常制御に
戻ったとき、低値優先回路42を通して水位制御器23によ
る制御を速やかに再開できる。
以上、第１図の実施例の構成及び各部動作を説明した
が、次に本実施例の総合的な動作説明を行う。従来の制
御方法では第５図に示したように、選択制御棒挿入に伴
う原子炉水位低下に対応し、水位制御器にて給水流量を
約140％まで増加させていた。そのため給水ポンプ２台
運転時のランアウト流量120％を上回り、機器保護上問
題であった。これに対して、第１図の構成でまずバイア
ス42,スイッチ60による水位制御器23の積分動作制限を
行わない場合の動作を第６図に示す。同図の横軸はすべ
て同じ時間軸であり、第５図の場合と同様に時間０に選
択制御棒挿入による原子炉水位Ｌの低下が始まったもの
とする。第６図（イ），（ロ），（ハ）はそれぞれ、給
水流量Wf（％），原子炉水位変化ΔＬ（cm），及び制御
器23及び36の出力（％）を示している。実線は従来方法
の場合で、第６図（イ），（ロ）の実線は第５図
（イ），（ロ）の点線の場合と同じものである。第１図
の構成では（給水ポンプ２台運転時とする）、給水流量
Wfがそのランアウト流量120％（第２図のＤの値）に達
すると給水流量制御判定部30から保護信号33が出力され
て給水流量制御器36による給水流量一定制御が行われる
から、給水流量Wfは第６図（イ）のように120％で抑え
られる（時間約５〜35秒）。このため原子炉水位の低下
は第６図（ロ）の点線に示すように従来（実線）よりも
大きく低下して−45cmにもなり、その回復も遅くなる。
水位制御器23は、スイッチ60の経路がないとこの給水流
量制御器36によるポンプ保護動作の間積分動作を続けて
おり、その出力が第６図（ハ）の点線で示すように100
％の飽和状態になってしまう。その結果、原子炉水位Ｌ
が回復し給水を絞るべき時間になっても水位制御器出力
12がなかなか低下せず、約35秒後に流量制御器出力40よ
り小さくなり、信号Ｃとして出力され給水流量Wfを減ら
し始める。このように従来方式に比べ給水流量Wfの絞り
込みが遅れるため、原子炉水位Ｌは約50cmも上昇し、タ
ービントリップに至る。
が、次に本実施例の総合的な動作説明を行う。従来の制
御方法では第５図に示したように、選択制御棒挿入に伴
う原子炉水位低下に対応し、水位制御器にて給水流量を
約140％まで増加させていた。そのため給水ポンプ２台
運転時のランアウト流量120％を上回り、機器保護上問
題であった。これに対して、第１図の構成でまずバイア
ス42,スイッチ60による水位制御器23の積分動作制限を
行わない場合の動作を第６図に示す。同図の横軸はすべ
て同じ時間軸であり、第５図の場合と同様に時間０に選
択制御棒挿入による原子炉水位Ｌの低下が始まったもの
とする。第６図（イ），（ロ），（ハ）はそれぞれ、給
水流量Wf（％），原子炉水位変化ΔＬ（cm），及び制御
器23及び36の出力（％）を示している。実線は従来方法
の場合で、第６図（イ），（ロ）の実線は第５図
（イ），（ロ）の点線の場合と同じものである。第１図
の構成では（給水ポンプ２台運転時とする）、給水流量
Wfがそのランアウト流量120％（第２図のＤの値）に達
すると給水流量制御判定部30から保護信号33が出力され
て給水流量制御器36による給水流量一定制御が行われる
から、給水流量Wfは第６図（イ）のように120％で抑え
られる（時間約５〜35秒）。このため原子炉水位の低下
は第６図（ロ）の点線に示すように従来（実線）よりも
大きく低下して−45cmにもなり、その回復も遅くなる。
水位制御器23は、スイッチ60の経路がないとこの給水流
量制御器36によるポンプ保護動作の間積分動作を続けて
おり、その出力が第６図（ハ）の点線で示すように100
％の飽和状態になってしまう。その結果、原子炉水位Ｌ
が回復し給水を絞るべき時間になっても水位制御器出力
12がなかなか低下せず、約35秒後に流量制御器出力40よ
り小さくなり、信号Ｃとして出力され給水流量Wfを減ら
し始める。このように従来方式に比べ給水流量Wfの絞り
込みが遅れるため、原子炉水位Ｌは約50cmも上昇し、タ
ービントリップに至る。
第７図は第１図の実施例の水位制御器での積分動作制
限機能も含めたときの動作特性を示すもので、（イ）〜
（ハ）はそれぞれ第６図（イ）〜（ハ）に対応する。但
し第７図の実線は第６図の積分動作制限なしの特性を示
す点線と同じで、点線が第１図実施例の特性である。給
水流量制御器36による制御が行われている間、水位制御
器出力12は第７図（ハ）に示すように、給水流量制御出
力40（65％）にバイアス42（10％）を加えた値75％に抑
えられる。このため原子炉水位Ｌが回復するとすぐに水
位制御器出力12は低下し、約25秒で給水流量制御器36の
出力信号40を下回り、信号12による水位制御が行われ、
これによって第７図（ロ）のように水位の上昇も少なく
なり、タービントリップに至らずに運転が継続できる。
限機能も含めたときの動作特性を示すもので、（イ）〜
（ハ）はそれぞれ第６図（イ）〜（ハ）に対応する。但
し第７図の実線は第６図の積分動作制限なしの特性を示
す点線と同じで、点線が第１図実施例の特性である。給
水流量制御器36による制御が行われている間、水位制御
器出力12は第７図（ハ）に示すように、給水流量制御出
力40（65％）にバイアス42（10％）を加えた値75％に抑
えられる。このため原子炉水位Ｌが回復するとすぐに水
位制御器出力12は低下し、約25秒で給水流量制御器36の
出力信号40を下回り、信号12による水位制御が行われ、
これによって第７図（ロ）のように水位の上昇も少なく
なり、タービントリップに至らずに運転が継続できる。
第８図は本発明の他の実施例を示すものである。第１
図の実施例では、給水ポンプ保護動作中に水位制御器23
は処理を続けており、その積分器の上限が制限されてい
たが、本実施例では給水ポンプ保護の制御中は水位制御
器23への入力を設定器64の偏差０％の値となるようにス
イッチ65を保護信号33により切替え、かつ水位制御器23
の出力12は信号33オン時にオンとなるスイッチ66を介し
て給水流量制御器36の出力と同じ値に維持される。これ
によって水位制御器の積分動作は抑制されるから、水位
回復による通常の水位制御器23による制御への移行が速
やかに行われ、タービントリップが発生しない。また水
位制御器23による制御への移行は、第１図の場合と違っ
て水位Ｌが所定値Lsをこえたとき、あるいは水位の偏差
22が負のときにこれを比較器50,51で検出しそのオア出
力52で給水流量制御判定部30（第２図と同じ構成）の保
護信号33をリセットすることにより行われる。また給水
流量制御器36出力と水位制御器23出力の選択は保護信号
33で動作するスイッチ67により行う点も第１図と異なっ
ており、他は同一の構成である。本実施例によっても第
１図と同じ効果を得られる。
図の実施例では、給水ポンプ保護動作中に水位制御器23
は処理を続けており、その積分器の上限が制限されてい
たが、本実施例では給水ポンプ保護の制御中は水位制御
器23への入力を設定器64の偏差０％の値となるようにス
イッチ65を保護信号33により切替え、かつ水位制御器23
の出力12は信号33オン時にオンとなるスイッチ66を介し
て給水流量制御器36の出力と同じ値に維持される。これ
によって水位制御器の積分動作は抑制されるから、水位
回復による通常の水位制御器23による制御への移行が速
やかに行われ、タービントリップが発生しない。また水
位制御器23による制御への移行は、第１図の場合と違っ
て水位Ｌが所定値Lsをこえたとき、あるいは水位の偏差
22が負のときにこれを比較器50,51で検出しそのオア出
力52で給水流量制御判定部30（第２図と同じ構成）の保
護信号33をリセットすることにより行われる。また給水
流量制御器36出力と水位制御器23出力の選択は保護信号
33で動作するスイッチ67により行う点も第１図と異なっ
ており、他は同一の構成である。本実施例によっても第
１図と同じ効果を得られる。
［発明の効果］ 本発明によれば、選択制御棒挿入時等に原子炉水位が
低下し、水位制御のために給水流量が増大した場合で
も、給水ポンプ保護規定値にて給水流量一定制御を行え
るため、給水ポンプの機器保護が行えると同時に、水位
制御器の積分動作を制限することによって原子炉水位回
復後の水位上昇によるタービントリップを回避すること
ができるという効果がある。
低下し、水位制御のために給水流量が増大した場合で
も、給水ポンプ保護規定値にて給水流量一定制御を行え
るため、給水ポンプの機器保護が行えると同時に、水位
制御器の積分動作を制限することによって原子炉水位回
復後の水位上昇によるタービントリップを回避すること
ができるという効果がある。
第１図及び第２図は本発明の装置の一実施例とその詳細
を示すブロック図、第３図は沸騰水型原子力プラントの
構成を示すブロック図、第４図及び第５図は従来の給水
制御装置の説明図及びその動作を示す図、第６図及び第
７図は第１図の実施例の動作を示す図、第８図は本発明
の装置の他の実施例を示すブロック図である。 １……原子炉圧力容器、9A,9B,9C……電動駆動給水ポン
プ、10A,10B……給水調節弁、11……給水制御装置、23
……水位制御器、30……給水流量制御判定部、33……給
水ポンプ保護信号、36……給水流量制御器、42……低値
優先回路。
を示すブロック図、第３図は沸騰水型原子力プラントの
構成を示すブロック図、第４図及び第５図は従来の給水
制御装置の説明図及びその動作を示す図、第６図及び第
７図は第１図の実施例の動作を示す図、第８図は本発明
の装置の他の実施例を示すブロック図である。 １……原子炉圧力容器、9A,9B,9C……電動駆動給水ポン
プ、10A,10B……給水調節弁、11……給水制御装置、23
……水位制御器、30……給水流量制御判定部、33……給
水ポンプ保護信号、36……給水流量制御器、42……低値
優先回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−230195（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−23893（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−57197（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】給水ポンプによる蒸発発生器への給水流量
を検出する第１検出手段と、該蒸気発生器から出力され
た蒸気流量を検出する第２検出手段と、該蒸気発生器の
水位を検出する第３検出手段と、前記第1,第2,第３検出
手段の各検出値を入力値として比例・積分処理を行い該
処理結果に基づいて前記給水流量を制御し前記水位を目
標値に制御する三要素制御手段と、給水流量が所定値以
上のとき前記三要素制御手段に代わり前記第１検出手段
の検出値のみに基づき給水流量を一定に制御する単要素
制御手段と、該単要素制御手段による給水流量の制御が
行われているときは前記三要素制御手段による積分処理
の出力が前記単要素制御手段の出力値に一定値を加えた
値を越えないように制限する手段とを備えることを特徴
とする蒸気発生プラントの給水制御装置。 - 【請求項２】給水ポンプによる蒸気発生器への給水流量
を検出する第１検出手段と、該蒸気発生器から出力され
た蒸気流量を検出する第２検出手段と、該蒸気発生器の
水位を検出する第３検出手段と、前記第1,第2,第３検出
手段の各検出値を入力値として比例・積分処理を行い該
処理結果に基づいて前記給水流量を制御し前記水位を目
標値に制御する三要素制御手段と、給水流量が所定値以
上のとき前記三要素制御手段に代わり前記第１検出手段
の検出値のみに基づき給水流量を一定に制御する単要素
制御手段と、該単要素制御手段による給水流量の制御が
行われているときには前記三要素制御手段を前記第1,第
2,第３検出手段の各検出値に関わらず前記水位が前記目
標値に一致しているものとして動作させ且つ該三要素制
御手段の出力を前記単要素制御手段の出力に一致させる
手段とを備えることを特徴とする蒸気発生プラントの給
水制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2175163A JP2506224B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 蒸気発生プラントの給水制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2175163A JP2506224B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 蒸気発生プラントの給水制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0464099A JPH0464099A (ja) | 1992-02-28 |
| JP2506224B2 true JP2506224B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=15991370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2175163A Expired - Fee Related JP2506224B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 蒸気発生プラントの給水制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2506224B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101612059B1 (ko) * | 2014-12-29 | 2016-04-26 | 한국전력기술 주식회사 | 수위진동을 방지하기 위한 증기발생기의 수위제어시스템 및 수위제어방법 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09160807A (ja) * | 1995-12-06 | 1997-06-20 | Mitsuba Corp | マイクロプロセッサの誤動作検出方法 |
| KR100729092B1 (ko) * | 2005-10-31 | 2007-06-14 | 한국전력공사 | 압력용기 수위제어 프로그램의 평가 방법 |
| JP5639808B2 (ja) * | 2010-07-27 | 2014-12-10 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 原子炉給水制御装置 |
| CN104409123B (zh) * | 2014-11-15 | 2017-06-16 | 北京广利核系统工程有限公司 | 一种核电站优先级管理系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821720B2 (ja) * | 1977-07-22 | 1983-05-02 | 株式会社東芝 | 原子炉給水ポンプの過負荷保護装置 |
| JPS5557197A (en) * | 1978-10-25 | 1980-04-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | Reactor water level control device |
| JPS59230195A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-24 | 日本原子力事業株式会社 | 原子炉水位制御装置 |
-
1990
- 1990-07-04 JP JP2175163A patent/JP2506224B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101612059B1 (ko) * | 2014-12-29 | 2016-04-26 | 한국전력기술 주식회사 | 수위진동을 방지하기 위한 증기발생기의 수위제어시스템 및 수위제어방법 |
| US10256000B2 (en) | 2014-12-29 | 2019-04-09 | Kepco Engineering & Construction Company, Inc. | Steam generator level control system and method of preventing oscillation of steam generator level |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0464099A (ja) | 1992-02-28 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |