JP2564351B2 - Output control device for reactor plant - Google Patents

Output control device for reactor plant

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JP2564351B2
JP2564351B2 JP63053507A JP5350788A JP2564351B2 JP 2564351 B2 JP2564351 B2 JP 2564351B2 JP 63053507 A JP63053507 A JP 63053507A JP 5350788 A JP5350788 A JP 5350788A JP 2564351 B2 JP2564351 B2 JP 2564351B2
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turbine
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文夫 水木
統一 志田
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Hitachi Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子炉プラントの出力制御装置に係り、特
に沸騰水型原子力発電プラントの出力制御システムに適
用するのに好適な原子炉プラントの出力制御装置に関す
るものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an output control device for a nuclear reactor plant, and more particularly to a reactor plant suitable for application to an output control system for a boiling water nuclear power plant. The present invention relates to an output control device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に複数の沸騰水型原子力発電プラント(以下BWR
プラントという)を有する系統で落雷等により大規模な
電源脱落もしくは負荷脱落が生じた場合、系統安定化装
置(PSS)は供給過剰を防ぐためにBWRプラントを系統網
から切り離し、順次プラント停止もしくは所定単独運転
へ移行させる。
Generally, multiple boiling water nuclear power plants (hereinafter BWR)
In the event of a large-scale power loss or load loss due to a lightning strike, etc. in a system with a Move to operation.

一方、BWRプラントにおけるタービン制御装置は検出
された蒸気の圧力信号に応じて原子炉圧力を制御する圧
力調整機能と、検出されたタービン速度信号及び負荷設
定値に応じてタービン出力を制御する速度/負荷調整機
能とを有しており、この両者の機能によつて得られる信
号に基づいて主蒸気加減弁及びタービンバイパス弁との
協調制御を実行する。また、電力系統に異常が生じた場
合、パワーロードアンバランスリレーが動作し、主蒸気
加減弁が急閉され、タービンバイパス弁の開閉操作にて
原子炉圧力が制御される。このような制御は、特開昭56
−145397号公報に示されている。
On the other hand, the turbine control device in the BWR plant has a pressure adjusting function that controls the reactor pressure according to the detected steam pressure signal, and a speed control function that controls the turbine output according to the detected turbine speed signal and load set value. It has a load adjusting function, and executes a cooperative control with the main steam control valve and the turbine bypass valve based on the signals obtained by these two functions. Further, when an abnormality occurs in the power system, the power load unbalance relay operates, the main steam control valve is rapidly closed, and the reactor pressure is controlled by opening / closing the turbine bypass valve. Such control is disclosed in JP-A-56
-145397 publication.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

前記の公開公報は、電力系統の異常時(例えば落雷等
による負荷遮断時)にパワーロードアンバランスリレー
の動作により主蒸気加減弁の急閉操作及びタービンバイ
パス弁の急開操作を行うものである。しかし実際には、
タービンとしては高圧タービン及び低圧タービンが連結
され、高圧タービンから吐出された蒸気がインターセプ
ト弁を介して低圧タービンに供給される。主蒸気加減弁
はBWRプラントの原子炉圧力容器にて発生した蒸気を高
圧タービンに導く主蒸気配管に設置されている。前述の
公開公報は、電力系統の異常時においてインターセプト
弁の開閉操作と対応した主蒸気加減弁及びタービンバイ
パス弁の開閉操作については考慮されていない。
In the above-mentioned publication, the main steam control valve and the turbine bypass valve are rapidly closed by the operation of the power load unbalance relay when the power system is abnormal (for example, when the load is cut off due to lightning or the like). . But actually,
A high pressure turbine and a low pressure turbine are connected as a turbine, and steam discharged from the high pressure turbine is supplied to the low pressure turbine through an intercept valve. The main steam control valve is installed in the main steam pipe that guides the steam generated in the reactor pressure vessel of the BWR plant to the high-pressure turbine. The above-mentioned publication does not consider the opening / closing operation of the main steam control valve and the turbine bypass valve corresponding to the opening / closing operation of the intercept valve when the power system is abnormal.

しかしながら、インターセプト弁の開閉及びパワーロ
ードアンバランスリレーの動作と主蒸気加減弁及びター
ビンバイパス弁の開閉とを対応させて検討することによ
つて、新たな課題があることを発明者等は見出した。以
下にBWRプラントにおけるその検討内容を説明する。
However, the inventors have found that there is a new problem by examining the opening / closing of the intercept valve and the operation of the power load unbalance relay in correspondence with the opening / closing of the main steam control valve and the turbine bypass valve. . The details of the study at the BWR plant are explained below.

パワーロードアンバランスリレーは、低圧タービンに
連結される発電機にて発生する電流の測定信号(発電機
電流信号)及び低圧タービンに連結された高圧タービン
から吐出されて低圧タービンに供給される蒸気圧力(以
下、中間蒸気圧力という)の測定信号(中間蒸気圧力信
号)とを入力しており、これらの発電機電流信号と中間
蒸気圧力信号との差が所定値(例えば40%)以下になる
と作動してリセツトされる。パワーロードアンバランス
リレーの作動により主蒸気加減弁の作動油圧が急速に低
下して主蒸気加減弁が急閉すると同時に、負荷設定器の
負荷設定信号を零にする。
The power load unbalance relay is a measurement signal of electric current generated by a generator connected to the low-pressure turbine (generator current signal) and steam pressure discharged from the high-pressure turbine connected to the low-pressure turbine and supplied to the low-pressure turbine. (Hereinafter referred to as "intermediate steam pressure") is input as a measurement signal (intermediate steam pressure signal), and is activated when the difference between the generator current signal and the intermediate steam pressure signal falls below a predetermined value (for example, 40%). And then reset. The operation of the power load unbalance relay causes the operating oil pressure of the main steam control valve to drop rapidly and the main steam control valve to close rapidly, and at the same time, the load setting signal of the load setting device is set to zero.

圧力調節器は、BWRプラントの原子炉圧力容器内で発
生した蒸気の圧力信号と圧力設定信号と偏差信号を入力
して全主蒸気流量信号を出力する。速度調節器は、測定
されたタービン回転速度信号とタービン回転速度設定信
号との偏差信号を入力してタービン回転速度制御信号を
出力する。低値優先回路は、全主蒸気流量信号と速度/
負荷制御信号とのうちでレベルの低い信号を選択して主
蒸気加減弁流量要求信号を出力する。主蒸気加減弁は、
主蒸気加減弁流量要求信号に基づいて開度が制御され
る。なお、速度/負荷制御信号は、タービン回転速度制
御信号と負荷設定信号に基づいて得られる。
The pressure controller inputs the pressure signal of the steam generated in the reactor pressure vessel of the BWR plant, the pressure setting signal, and the deviation signal, and outputs the total main steam flow rate signal. The speed controller inputs a deviation signal between the measured turbine rotation speed signal and the turbine rotation speed setting signal and outputs a turbine rotation speed control signal. Low-priority circuit is used for all main steam flow signals and speed /
A low level signal is selected from the load control signals and the main steam control valve flow rate request signal is output. The main steam control valve is
The opening degree is controlled based on the main steam control valve flow rate request signal. The speed / load control signal is obtained based on the turbine rotation speed control signal and the load setting signal.

またタービンバイパス弁は、全主蒸気流量信号と主蒸
気加減弁流量要求信号との偏差であるタービンバイパス
弁流量要求信号に基づいて開度が制御される。
Further, the opening degree of the turbine bypass valve is controlled based on the turbine bypass valve flow rate request signal, which is the deviation between the total main steam flow rate signal and the main steam control valve flow rate request signal.

高圧タービンから低圧タービンに導かれる蒸気流量を
制御するインターセプト弁は、インターセプト弁流量要
求信号により制御される。この流量要求信号は、速度調
節器に入力される偏差信号を入力するインターセプト弁
速度調定器の出力信号である制御信号を負荷設定器から
の負荷設定信号に基づいて補正することにより得られ
る。
The intercept valve that controls the flow rate of the steam guided from the high pressure turbine to the low pressure turbine is controlled by the intercept valve flow rate request signal. The flow rate request signal is obtained by correcting the control signal, which is the output signal of the intercept valve speed regulator inputting the deviation signal input to the speed regulator, based on the load setting signal from the load setting device.

パワーロードアンバランスリレーが作動せずインター
セプト弁が急閉する程度の部分負荷遮断が電力系統に生
じた場合におけるBWRプラントの応答を第8図を用いて
説明する。
The response of the BWR plant in the case where the power load unbalance relay does not operate and a partial load cutoff to the extent that the intercept valve is suddenly closed occurs in the power system will be described with reference to FIG.

このような部分負荷遮断が電力系統に生じると、ター
ビン回転速度信号が上昇し、速度/負荷制御信号が低下
する。タービンの回転速度が約0.25Hz上昇した時点で速
度/負荷制御信号が全主蒸気流量信号以下となり、低値
優先回路は速度/負荷制御信号を選択し主蒸気流量要求
信号として出力する(第8図(A)破線)。従つて、主
蒸気加減弁の開度は速度/負荷制御信号の減少に伴つて
絞られ、主蒸気加減弁流量は第8図(A)実線のように
低下する。またバイパス弁流量要求信号は正の値とな
り、タービンバイパス弁が開き、タービンバイパス弁流
量は第8図(A)の一点鎖線のように上昇する。ただ
し、タービン回転速度数の上昇率が大きい場合、高圧タ
ービンから低圧タービンへ流れ込む主蒸気流量を先行的
に遮断すべく、インターセプト弁が急閉する(第8図
(A)の二点鎖線)。
When such partial load shedding occurs in the power system, the turbine speed signal will rise and the speed / load control signal will fall. When the turbine rotation speed increases by about 0.25 Hz, the speed / load control signal becomes less than or equal to the total main steam flow rate signal, and the low value priority circuit selects the speed / load control signal and outputs it as the main steam flow rate request signal (No. 8). Figure (A) dashed line). Therefore, the opening degree of the main steam control valve is reduced as the speed / load control signal decreases, and the main steam control valve flow rate decreases as shown by the solid line in FIG. 8 (A). Further, the bypass valve flow rate request signal has a positive value, the turbine bypass valve opens, and the turbine bypass valve flow rate rises as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 8 (A). However, when the rate of increase in turbine rotational speed is large, the intercept valve is suddenly closed in order to cut off the main steam flow rate flowing from the high pressure turbine to the low pressure turbine in advance (two-dot chain line in FIG. 8A).

第8図に示した様な事象では、タービンの回転速度上
昇による主蒸気加減弁流量要求信号の減少(第8図
(A)の破線)に対し主蒸気加減弁閉動作がやや遅れ
(第8図(A)の実線)、またタービンバイパス弁は、
主蒸気加減弁流量要求信号に伴うバイパス弁流量要求信
号と実際の弁開度の偏差が5%以上かつ原子炉出力15%
以上で急開するというインタロツクによつて急開する。
このため、主蒸気加減弁流量(第8図(A)の実線)と
タービンバイパス弁流量(第8図(A)の一点鎖線)と
の間のミスマツチにより主蒸気流量は増大し(第8図
(C)の実線)、主蒸気流量大のスクラム設定値を越え
てスクラムに到る可能性がある。またタービン回転速度
が急上昇するためインターセプト弁は急閉し、それによ
りタービン回転速度は低下する。ここで、残負荷が大き
い状態でインターセプト弁が急閉すると、タービン速度
は低周波数トリツプ設定値を下回りさらに低下する可能
性がある(第8図(D)実線)。またタービン回転速度
が低下する過程においては、主蒸気加減弁が開く(第8
図(A)の実線)。ただし主蒸気加減弁の動作特性か
ら、主蒸気加減弁流量要求信号が開方向に変つても主蒸
気加減弁閉動作が継続しており(第8図(A))、主蒸
気加減弁の開動作は更に遅れる。この時、併せてタービ
ンバイパス弁の閉動作が行われる(第8図(A)の一点
鎖線)が、タービンバイパス弁流量要求信号は主蒸気加
減弁の応答によらず主蒸気加減弁流量要求信号の変化に
のみ従うため主蒸気加減弁の開動作が行われないにもか
かわらず、タービンバイパス弁が閉じられる。その結
果、原子炉圧力が上昇し(第8図(B))、この圧力変
動に最も敏感な中性子束が変動し(第8図(C)の破
線)、中性子束高スクラム設定値に達する可能性があ
る。
In the event as shown in FIG. 8, the main steam control valve closing operation is slightly delayed with respect to the decrease in the main steam control valve flow rate request signal (broken line in FIG. 8A) due to the increase in turbine rotation speed (8th operation). (Solid line in Figure (A)), and the turbine bypass valve
The deviation between the bypass valve flow rate request signal and the actual valve opening due to the main steam control valve flow rate request signal is 5% or more and the reactor output is 15%.
Due to the interlock of rapid opening, it will open rapidly.
Therefore, the main steam flow rate increases due to a mismatch between the main steam control valve flow rate (solid line in FIG. 8A) and the turbine bypass valve flow rate (dotted line in FIG. 8A) (FIG. 8). (C) (solid line), there is a possibility of reaching the scrum by exceeding the scram setting value of the main steam flow rate. Further, since the turbine rotation speed rapidly increases, the intercept valve closes rapidly, which causes the turbine rotation speed to decrease. Here, if the intercept valve is suddenly closed while the residual load is large, the turbine speed may fall below the low frequency trip set value and further decrease (FIG. 8 (D) solid line). In addition, the main steam control valve opens in the process of decreasing the turbine rotation speed (8th
The solid line in FIG. However, due to the operation characteristics of the main steam control valve, the main steam control valve closing operation continues even if the main steam control valve flow rate request signal changes to the open direction (Fig. 8 (A)), and the main steam control valve opens. The operation is delayed further. At this time, the closing operation of the turbine bypass valve is also performed (dashed line in FIG. 8A), but the turbine bypass valve flow rate request signal does not depend on the response of the main steam control valve, but the main steam control valve flow rate request signal. Therefore, the turbine bypass valve is closed although the main steam control valve is not opened. As a result, the reactor pressure rises (Fig. 8 (B)), the neutron flux most sensitive to this pressure fluctuation fluctuates (broken line in Fig. 8 (C)), and the neutron flux high scrum setting value can be reached. There is a nature.

次に第9図により、パワーロードアンバランスリレー
が作動する程度の部分負荷遮断が電力系統に発生した場
合のBWRプラント応答について説明する。
Next, referring to FIG. 9, the BWR plant response when a partial load cutoff to the extent that the power load unbalance relay operates occurs in the power system will be described.

電力系統で落雷等の事故が発生し、負荷が欠落する
と、これに伴い電力系統の周波数が上昇する。この電力
系統周波数の上昇すなわちタービン回転速度の上昇を抑
制すべく、原子炉出力に比べ、電力系統負荷が40%以上
かつ40%/10ミリ秒以内となつた場合にパワーロードア
ンバランスリレーが作動し、主蒸気加減弁の駆動油圧を
急減させることにより主蒸気加減弁が急閉される(第9
図(A)の実線)。また同時に、パワーロードアンバラ
ンスリレーの作動により負荷設定器の負荷設定信号は零
となり、速度/負荷制御信号は負(制御上は零)とな
る。従つて速度/負荷制御信号が優先して低値優先回路
を通過し、主蒸気加減弁流量要求信号も零となる。これ
に伴い全主蒸気流量信号がそのままタービンバイパス弁
流量要求信号となり、タービンバイパス弁が開する(第
9図(A)の一点鎖線)。
When an accident such as a lightning strike occurs in the electric power system and the load is lost, the frequency of the electric power system increases accordingly. In order to suppress the increase in the power system frequency, that is, the increase in turbine rotation speed, the power load unbalance relay is activated when the power system load is 40% or more and 40% / 10 milliseconds or less compared to the reactor output. However, the main steam control valve is suddenly closed by suddenly reducing the drive oil pressure of the main steam control valve (No. 9).
The solid line in FIG. At the same time, the load setting signal of the load setter becomes zero and the speed / load control signal becomes negative (zero in control) due to the operation of the power load unbalance relay. Therefore, the speed / load control signal preferentially passes through the low value priority circuit, and the main steam control valve flow rate request signal also becomes zero. Along with this, the total main steam flow rate signal becomes the turbine bypass valve flow rate request signal as it is, and the turbine bypass valve opens (one-dot chain line in FIG. 9A).

一方、パワーロードアンバランスリレー作動により負
荷設定が零になり、尚かつタービン速度が上昇すると、
インターセプト弁は閉方向に制御される。ただし本事象
の様な急激な負荷変動の場合、インターセプト弁は急閉
される。
On the other hand, when the load setting becomes zero due to the operation of the power load unbalance relay and the turbine speed increases,
The intercept valve is controlled in the closing direction. However, in the case of a sudden load change like this event, the intercept valve is closed rapidly.

一連の動作により、電力系統周波数の上昇は抑制され
る。
The series of operations suppresses an increase in the power system frequency.

その後、タービン回転速度が低下する過程において、
インターセプト弁は、その開度偏差が5%以下になると
急閉リセツトの働きにより徐々に開く(第9図(A)の
二点鎖線)。この時主蒸気加減弁はまだ全閉した状態に
あるので、中間蒸気圧力信号が低下し、発電機電流信号
との偏差が40%以下となるとパワーロードアンバランス
リレーは自動的にリセツトされる。パワーロードアンバ
ランスリレーのリセツトにより、4弁ある主蒸気加減弁
急閉作動電磁弁はそれぞれ1,2,3,4秒後にリセツトされ
る。また負荷設定はリセツト後、ある値(例えば20%)
に再設定され、タービン速度8が100.8%以下に低下す
ると、主蒸気加減弁は再び開く(第9図(A)の実
線)。
After that, in the process of decreasing the turbine rotation speed,
The intercept valve gradually opens due to the action of the sudden closing reset when the opening deviation becomes 5% or less (two-dot chain line in FIG. 9 (A)). At this time, the main steam control valve is still fully closed, so if the intermediate steam pressure signal drops and the deviation from the generator current signal falls below 40%, the power load unbalance relay will be automatically reset. Due to the reset of the power load unbalance relay, the four main steam control valve quick closing actuating solenoid valves are reset after 1, 2, 3 and 4 seconds respectively. In addition, the load setting is a certain value after reset (for example, 20%)
When the turbine speed 8 drops below 100.8%, the main steam control valve opens again (solid line in FIG. 9 (A)).

以上の様な動作において、パワーロードアンバランス
リレーがリセツトする前にタービン回転速度が100%を
下回ると、主蒸気加減弁は急閉リセツトされる前である
ためタービンバイパス弁だけが閉される(第9図(A)
の一点鎖線)ことにより、主蒸気加減弁流量とタービン
バイパス弁流量にミスマツチが生じ、主蒸気加減弁の開
動作とタービンバイパス弁の閉動作の特性差から原子炉
圧力は上昇する(第9図(B)の実線)とともに、原子
炉水位は低下し(第9図(B)の破線)、スクラムする
可能性がある。
In the above operation, if the turbine speed falls below 100% before the power load unbalance relay resets, only the turbine bypass valve is closed because the main steam control valve is not reset rapidly. Figure 9 (A)
(Dashed-dotted line) causes mismatches in the main steam control valve flow rate and the turbine bypass valve flow rate, and the reactor pressure rises due to the characteristic difference between the main steam control valve opening operation and the turbine bypass valve closing operation (Fig. 9). Along with the solid line in (B), the reactor water level decreases (broken line in FIG. 9B) and there is a possibility of scramming.

また、主蒸気加減弁及びインターセプト弁のリセツト
に時間がかかり、これらの弁の開開始時間が遅いこと
と、タービン負荷が大きく残つている場合、主蒸気加減
弁及びインターセプト弁の開速度が遅いことから、ター
ビン速度は急低下し、低周波数トリツプに到る可能性が
ある(第9図(D))。
Also, it takes time to reset the main steam control valve and intercept valve, and the opening start time of these valves is slow.If the turbine load remains large, the opening speed of the main steam control valve and intercept valve is slow. Therefore, the turbine speed may suddenly drop and reach a low frequency trip (Fig. 9 (D)).

本発明の目的は、電力系統外乱によるタービン速度変
動が生じて加減動作する場合でも、不要なプラント停止
を回避しながら蒸気発生プラントの運転を継続できる蒸
気発生プラントの出力制御装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an output control device for a steam generation plant, which can continue operation of the steam generation plant while avoiding unnecessary plant stop even when turbine speed fluctuations due to power system disturbance occur and an adjustable operation is performed. is there.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は電力系統に部分負荷遮断が発生した場合にタ
ービン速度の低下を抑制するために系統負荷を所定値と
なるように制限すると共にバイパス弁の開閉速度(バイ
パス弁流量要求信号)の変化率を加減弁流量要求信号の
変化率に基づいて制限するようにしたものである。
The present invention limits the system load to a predetermined value in order to suppress a decrease in turbine speed when a partial load cutoff occurs in the power system, and changes the opening / closing speed of the bypass valve (bypass valve flow rate request signal). Is limited based on the rate of change of the control valve flow rate request signal.

〔作用〕[Action]

部分負荷遮断時にタービン速度低下によるスクラムを
抑制できると共に、加減弁とバイパス弁の開閉速度の違
いに起因する圧力高,主蒸気流量大,中性子束高などに
よるスクラムを抑制することができる。
It is possible to suppress scram due to a decrease in turbine speed when a partial load is cut off, and suppress scram due to a pressure high, a main steam flow rate, a high neutron flux, etc. due to a difference in opening / closing speed of the regulator valve and the bypass valve.

〔実施例〕〔Example〕

第1図〜第5図に基づいて、BWRプラントに適用した
本発明の好適な一実施例であるタービン制御装置及び系
統安定化装置を有する原子炉プラントの出力制御装置に
ついて説明する。
An output control device of a reactor plant having a turbine control device and a system stabilizing device, which is a preferred embodiment of the present invention applied to a BWR plant, will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

まず系統安定化装置の概要を第3図により説明する。 First, the outline of the system stabilizing device will be described with reference to FIG.

系統安定化装置55は、電力系統において大規模な電源
脱落あるいは負荷脱落があつた場合、緊急に需給バラン
スをとり系統の安定運転を継続させるため変流器75〜84
にて検出された各幹線70及び各負荷線69の潮流を常に取
込んでいる。このような系統安定化装置55は、電源脱
落,負荷脱落が生じた場合、全系の壊滅を防ぐために必
要最小限の負荷69を遮断する。63〜68も遮断器である。
BWRプラント57にて、負荷の脱落によりパワーロードア
ンバランスリレーが作動すると、選択制御棒挿入(SR
I)作動信号72を取り込みBWRプラント57につながる系統
負荷を所定の値になる様に遮断器58〜62を開することに
よつて制限する。選択制御棒は、タービントリツプ時ま
たは急激な負荷遮断時において原子炉の炉心内に急速挿
入するためにあらかじめ選択されている制御棒である。
選択制御棒の本数は、原子炉を停止させずに低出力で運
転が継続できるように定められている。
In the case of a large-scale power loss or load loss in the power system, the power system stabilizer 55 urgently balances the supply and demand to maintain stable operation of the power system.
The power flow of each main line 70 and each load line 69 detected at is always taken in. When the power supply is dropped and the load is dropped, the system stabilizing device 55 cuts off the minimum load 69 necessary to prevent the entire system from being destroyed. 63-68 are also circuit breakers.
In the BWR plant 57, when the power load unbalance relay is activated due to the loss of load, select control rod insertion (SR
I) The operation signal 72 is taken in and the system load connected to the BWR plant 57 is limited by opening the circuit breakers 58 to 62 so that the system load becomes a predetermined value. Selective control rods are control rods that have been preselected for rapid insertion into the core of a nuclear reactor during turbine trips or sudden load interruptions.
The number of selective control rods is set so that the operation can be continued at a low output without stopping the reactor.

前述の系統負荷制限のインターロツクを第1図及び第
2図を用いて説明する。これらのインターロツクは、系
統安定化装置55内に設けられている。
The interlock of system load limitation will be described with reference to FIGS. 1 and 2. These interlocks are provided in the system stabilizing device 55.

第1図は、負荷遮断が発生し、パワーロードアンバラ
ンスリレーが作動した場合に作動するインターロツクを
示している。すなわち系統安定化装置55は、SRI作動信
号と、その時のBWRプラントの負荷量がある値(例えば2
0%)以上でかつ、パワーロードアンバランスリレー23
が作動した時の負荷がある値(例えば70%)以上である
という条件が整つた場合に、所定の時間遅れ(例えば1.
0秒)をもつて系統負荷がある値(例えば20%)になる
様に負荷線69につながる所定個数の遮断器(遮断器58〜
62のいくつか)を開して負荷を制限する。
FIG. 1 shows an interlock that operates when a load interruption occurs and the power load unbalance relay operates. That is, the system stabilizer 55 determines that the SRI operation signal and the load amount of the BWR plant at that time have a certain value (for example, 2
0%) and above, and power load unbalance relay 23
When the condition that the load at the time of operating is above a certain value (for example, 70%) is met, a predetermined time delay (for example, 1.
A certain number of circuit breakers connected to the load line 69 (circuit breaker 58-
Open some 62) to limit the load.

第2図は、負荷遮断が発生し、パワーロードアンバラ
ンスリレー23が作動せず、インターセプト弁48が急閉し
た場合に作動する負荷制限のインターロツクを示す。系
統安定化装置55は、インターセプト弁急閉信号と、負荷
遮断が生じた場合の当該BWRプラントの負荷量がある値
(例えば60%)以上で、SRIが作動しなかつたという条
件が整つた場合、ある時間遅れ(例えば1.5秒)をもつ
て第1図の場合と同様に遮断器58〜62の幾つかを開する
ことにより系統負荷をある所定値(例えば20%)に制限
する。
FIG. 2 shows a load limiting interlock that operates when the load is cut off, the power load unbalance relay 23 does not operate, and the intercept valve 48 closes rapidly. The system stabilizer 55 uses the intercept valve abrupt closing signal and the load amount of the BWR plant when the load is cut off at a certain value (for example, 60%) or more, and when the condition that the SRI does not operate is satisfied. By opening some of the circuit breakers 58 to 62 with a certain time delay (for example, 1.5 seconds), the system load is limited to a certain predetermined value (for example, 20%).

なお、第1図及び第2図において、初期負荷とは負荷
遮断前においてBWRプラントの発電機に接続されている
負荷の全負荷に対する割合であり、残負荷とは負荷遮断
後に生きている負荷の全負荷に対する割合である。系統
安定化装置55は、各負荷線69に設けられた変流器75〜79
の出力を入力して初期負荷及び残負荷を求めている。
In Fig. 1 and Fig. 2, the initial load is the ratio of the load connected to the generator of the BWR plant to the total load before the load is cut off, and the residual load is the load that is alive after the load is cut off. It is a percentage of the total load. The system stabilizer 55 includes the current transformers 75 to 79 provided on each load line 69.
Input the output of to obtain the initial load and residual load.

次に、第3図に示したBWRプラント56及び57の概要を
第4,5図により説明する。蒸気発生器である原子炉圧力
容器40にて発生した蒸気は、主蒸気管45を経て高圧ター
ビン41に送られ、さらにクロスアラウンド管47を経て低
圧タービン42に導かれる。低圧タービン42から排気され
た蒸気は、復水器43にて凝縮されて水になる。この凝縮
水は、図示されていないが給水配管を通つて原子炉圧力
容器1に戻される。主蒸気管45には蒸気加減弁46が、ク
ロスアラウンド管47にはインターセプト弁48がそれぞれ
設けられている。蒸気加減弁46より上流側で主蒸気器45
から分岐されたバイパス配管49は、復水器43に接続され
ている。タービンバイパス弁50が、バイパス配管49に設
けられる。高圧タービン41の回転軸と低圧タービン42の
回転軸は、連結されている。また発電機44が、低圧ター
ビン42の回転軸に切離し可能に連結されている。圧力計
51,52、タービン速度検出器53及び電流計54の出力信号
がタービン制御装置13に入力される。
Next, the outline of the BWR plants 56 and 57 shown in FIG. 3 will be described with reference to FIGS. The steam generated in the reactor pressure vessel 40, which is a steam generator, is sent to the high-pressure turbine 41 via the main steam pipe 45, and is further guided to the low-pressure turbine 42 via the crossaround pipe 47. The steam exhausted from the low-pressure turbine 42 is condensed in the condenser 43 into water. Although not shown, this condensed water is returned to the reactor pressure vessel 1 through a water supply pipe. The main steam pipe 45 is provided with a steam control valve 46, and the cross-around pipe 47 is provided with an intercept valve 48. Main steamer 45 upstream of steam control valve 46
The bypass pipe 49 branched from is connected to the condenser 43. A turbine bypass valve 50 is provided in the bypass pipe 49. The rotary shaft of the high-pressure turbine 41 and the rotary shaft of the low-pressure turbine 42 are connected. A generator 44 is detachably connected to the rotary shaft of the low-pressure turbine 42. Pressure gauge
The output signals of 51, 52, turbine speed detector 53 and ammeter 54 are input to the turbine controller 13.

タービン制御装置13の詳細構成を第5図に示す。この
タービン制御装置13の動作を以下に詳細に説明する。圧
力計51及び52が主蒸気管45及びクロスアラウンド管にそ
れぞれ設置される。圧力計51は原子炉圧力容器1に取付
けてもよい。53はタービンの回転速度を検出するタービ
ン速度検出器であり、54は電流計である。
A detailed configuration of the turbine control device 13 is shown in FIG. The operation of the turbine control device 13 will be described in detail below. Pressure gauges 51 and 52 are installed in the main steam pipe 45 and the crossaround pipe, respectively. The pressure gauge 51 may be attached to the reactor pressure vessel 1. Reference numeral 53 is a turbine speed detector that detects the rotation speed of the turbine, and 54 is an ammeter.

13タービン制御装置で圧力計51は、原子炉圧力容器40か
ら吐出される蒸気圧を測定する。この圧力計51にて測定
された圧力信号1と予め設定された圧力設定値2との偏
差が加算器55にて求められる。この偏差信号は、フイル
ター回路3を経て、圧力調定器4に入力される。圧力調
定器4は、その偏差信号により全主蒸気流量信号5を作
成する。一方、タービン速度検出器53にて測定されたタ
ービン速度信号8とタービン速度設定値9との偏差が加
算器56にて求められる。得られた偏差信号10は、速度調
定器11に入力される。速度調定器11は、入力した偏差信
号に応じたタービン速度制御信号12を出力する。速度制
御信号12は、負荷設定器15の出力信号である負荷設定値
14を加算器57で付加され、速度/負荷制御信号13とな
る。
13 In the turbine control device, the pressure gauge 51 measures the vapor pressure discharged from the reactor pressure vessel 40. The adder 55 obtains the deviation between the pressure signal 1 measured by the pressure gauge 51 and the preset pressure setting value 2. This deviation signal is input to the pressure regulator 4 via the filter circuit 3. The pressure regulator 4 produces the total main steam flow rate signal 5 from the deviation signal. On the other hand, the deviation between the turbine speed signal 8 measured by the turbine speed detector 53 and the turbine speed set value 9 is obtained by the adder 56. The obtained deviation signal 10 is input to the speed adjuster 11. The speed adjuster 11 outputs a turbine speed control signal 12 according to the input deviation signal. The speed control signal 12 is a load set value which is an output signal of the load setter 15.
14 is added by the adder 57 and becomes the speed / load control signal 13.

全主蒸気流量信号5及び速度/負荷制御信号13は、低
値優先回路26に入力される。低値優先回路26は、それら
の信号のうち低値を選択し、選択した信号を加減弁流量
要求信号27として出力する。蒸気加減弁46の開度は、加
減弁流量要求信号27によつて制御される。
The total main steam flow rate signal 5 and the speed / load control signal 13 are input to the low value priority circuit 26. The low value priority circuit 26 selects a low value from those signals and outputs the selected signal as the regulating valve flow rate request signal 27. The opening degree of the steam control valve 46 is controlled by the control valve flow rate request signal 27.

パワーロードアンバランスリレー23は、圧力計52の出
力である中間蒸気圧力信号24及び電流計54の出力である
発電機電流信号25を入力し、それらの信号の差が所定値
以上になつた時に作動信号22を出力する。圧力計52は、
クロスアラウンド管47内の蒸気圧力を測定してこの測定
値を中間蒸気圧力信号24として出力する。電流計54は、
発電機44で発生した電流を測定し、この測定値を発電機
電流信号25として出力する。前述の作動信号22は、負荷
設定器15,瞬時動作時限復帰回路28及び変化率制限切換
器34にそれぞれ入力される。
The power load unbalance relay 23 inputs the intermediate steam pressure signal 24 which is the output of the pressure gauge 52 and the generator current signal 25 which is the output of the ammeter 54, and when the difference between these signals exceeds a predetermined value. The operation signal 22 is output. The pressure gauge 52
The steam pressure in the cross-around tube 47 is measured, and this measured value is output as the intermediate steam pressure signal 24. Ammeter 54
The current generated by the generator 44 is measured and this measured value is output as the generator current signal 25. The above-mentioned operation signal 22 is input to the load setting device 15, the instantaneous operation time-limit recovery circuit 28, and the change rate limit switching device 34, respectively.

タービンバイパス弁50は、加算器58から出力されたバ
イパス弁流量要求信号7に基づいて開度が制御される。
加算器58は、全主蒸気流量信号5から蒸気加減弁流量減
算信号33及びチヤタリング防止用のバイアス信号6を引
いてバイパス弁流量要求信号7を求める。蒸気加減弁流
量減算信号33は変化率制限器32から出力されるが、この
変化率制限器32の機能については、後述する。
The opening degree of the turbine bypass valve 50 is controlled based on the bypass valve flow rate request signal 7 output from the adder 58.
The adder 58 subtracts the steam control valve flow rate subtraction signal 33 and the chattering prevention bias signal 6 from the total main steam flow rate signal 5 to obtain the bypass valve flow rate request signal 7. The steam control valve flow rate subtraction signal 33 is output from the change rate limiter 32, and the function of the change rate limiter 32 will be described later.

BWRプラントでは、炉心内のボイド(蒸気泡)量によ
り原子炉出力を調整しているので、中性子束は圧力変化
に対し敏感に反応する。従つて、通常運転時は圧力信号
1による全主蒸気流量信号5にて蒸気加減弁46が優先的
に制御される。タービン速度の比較的小さな変動に対応
して蒸気加減弁46が動作しないように、負荷設定器15の
負荷設定値14を全主蒸気流量信号よりも10%高くなるよ
うに設定してある。このため、速度制御信号12が−10%
以内(一般的に速度調定率は100%制御信号/5%速度変
化であり、50Hzの場合、0.25Hzに相当する)となるター
ビン速度上昇に対しては、蒸気加減弁46に応答しない。
蒸気加減弁46は、全主蒸気流量信号5によつて制御さ
れ、圧力制御が優先的に行われる。一方、速度/負荷制
御信号13が10%以上減少する様なタービン速度上昇(す
なわち0.25Hz以上の周波数上昇)に対しては、速度/負
荷制御信号13が全主蒸気流量信号5よりも小さくなる。
このため蒸気加減弁46は、速度/負荷制御信号13にて制
御され絞られる。
In the BWR plant, the reactor power is adjusted by the amount of voids (vapor bubbles) in the core, so the neutron flux reacts sensitively to pressure changes. Therefore, during normal operation, the steam control valve 46 is preferentially controlled by the total main steam flow rate signal 5 based on the pressure signal 1. The load setting value 14 of the load setting device 15 is set to be 10% higher than the total main steam flow rate signal so that the steam control valve 46 does not operate in response to a relatively small change in turbine speed. Therefore, the speed control signal 12 is -10%
The steam control valve 46 does not respond to a turbine speed increase within (generally, the speed regulation rate is a 100% control signal / 5% speed change and corresponds to 0.25 Hz in the case of 50 Hz).
The steam control valve 46 is controlled by the total main steam flow rate signal 5, and pressure control is preferentially performed. On the other hand, for a turbine speed increase (that is, a frequency increase of 0.25 Hz or more) such that the speed / load control signal 13 decreases by 10% or more, the speed / load control signal 13 becomes smaller than the total main steam flow rate signal 5. .
Therefore, the steam control valve 46 is controlled and throttled by the speed / load control signal 13.

この蒸気加減弁46の絞り動作により余剰となつた蒸気
は、バイパス弁流量要求信号7にてタービンバイパス弁
50が開くことにより復水器43に直接排気される。この様
に、蒸気加減弁46とタービンバイパス弁50とを協調動作
させることによつて、原子炉圧力をほとんど変化させる
ことなく、BWRプラント運転を安定に継続できることに
なる。
The excess steam generated by the throttle operation of the steam control valve 46 is supplied to the turbine bypass valve by the bypass valve flow rate request signal 7.
When the valve 50 is opened, it is directly discharged to the condenser 43. In this way, by cooperating the steam control valve 46 and the turbine bypass valve 50, the BWR plant operation can be stably continued with almost no change in the reactor pressure.

また、高圧タービン41から低圧タービン42に導かれる
蒸気流量を制御するインターセプト弁48の開度制御は、
以下のようにして行なわれる。加算器56から出力された
偏差信号10がインターセプト弁速度調定器17に入力され
る。インターセプト弁速度調定器17は、偏差信号10に対
応する制御信号18を出力する。加算器59は、制御信号1
8,負荷設定値14にインターセプト弁調定ゲイン16を乗じ
て得られる制御信号19、及びインターセプト弁の開バイ
アス信号20を加算し、インターセプト弁流量要求信号21
を出力する。インターセプト弁48は、インターセプト弁
流量要求信号21に基づいて開閉を制御される。
Further, the opening degree control of the intercept valve 48 for controlling the flow rate of the steam guided from the high pressure turbine 41 to the low pressure turbine 42,
This is performed as follows. The deviation signal 10 output from the adder 56 is input to the intercept valve speed regulator 17. The intercept valve speed regulator 17 outputs a control signal 18 corresponding to the deviation signal 10. The adder 59 has a control signal 1
8, add the control signal 19 obtained by multiplying the load set value 14 by the intercept valve adjustment gain 16 and the open bias signal 20 of the intercept valve, and obtain the intercept valve flow rate request signal 21
Is output. The opening and closing of the intercept valve 48 is controlled based on the intercept valve flow rate request signal 21.

ただし、通常運転時は、開バイアス信号20が100%に
設定されていることと、調定ゲイン16を乗じた制御信号
が大きな正の値となる様に設定されているため、インタ
ーセプト弁48は常に全開となつており、タービンへ送ら
れる蒸気流量は蒸気加減弁46によつて制御される。
However, during normal operation, the open bias signal 20 is set to 100%, and the control signal obtained by multiplying the adjustment gain 16 is set to a large positive value. It is always fully open, and the steam flow rate sent to the turbine is controlled by the steam control valve 46.

次に、タービン制御装置13を構成されている瞬時動作
時限復帰回路28,速度/負荷信号切換回路29及び速度負
荷制限器30について説明する。瞬時動作時限復帰回路28
は、パワーロードアンバランスリレー23が作動した時に
出力される作動信号28により瞬時に速度/負荷信号切換
回路29を切換え、パワーロードアンバランスリレー23が
リセツトされて作動信号28が出力されなくなつた時にそ
れから所定時間後に速度/負荷信号切換回路29を元の状
態に切換える。速度/負荷制限器30は、速度/負荷信号
切換回路29が作動信号22により切換えられた時(パワー
ロードアンバランスリレー23が作動した時)に0%の設
定値を速度/負荷設定信号31として低値優先回路26に出
力し、速度/負荷信号切換回路29が元の状態に切換えら
れた時(パワーロードアンバランスリレー23がリセツト
された後に所定時間経過した時)に110%の設定値を速
度/負荷設定信号31として低値優先回路26に出力する。
Next, the instantaneous operation time-limit recovery circuit 28, the speed / load signal switching circuit 29, and the speed load limiter 30 that constitute the turbine control device 13 will be described. Instantaneous operation time recovery circuit 28
The speed / load signal switching circuit 29 is instantly switched by the operation signal 28 output when the power load unbalance relay 23 operates, and the power load unbalance relay 23 is reset and the operation signal 28 is no longer output. At some time after that, the speed / load signal switching circuit 29 is switched back to the original state. The speed / load limiter 30 uses the set value of 0% as the speed / load setting signal 31 when the speed / load signal switching circuit 29 is switched by the operation signal 22 (when the power load unbalance relay 23 operates). The value is output to the low value priority circuit 26, and when the speed / load signal switching circuit 29 is switched to the original state (when the power load unbalance relay 23 has been reset for a predetermined time), the set value of 110% is set. The speed / load setting signal 31 is output to the low value priority circuit 26.

変化率制限器切換回路34は、蒸気加減弁流量要求信号
27を入力する変化率制限器32の出力信号を制御するもの
である。すなわち、変化率制限器切換回路34は、作動信
号22またはタービントリツプ発生信号35を入力していな
い場合には蒸気加減弁流量要求信号27の変化率を制限し
た蒸気加減弁流量減算信号33として変化率制限器32から
出力させ、作動信号22またはタービントリツプ発生信号
35を入力した場合には蒸気加減弁流量要求信号27を変化
率制限せずにそのまま蒸気加減弁流量減算信号33として
変化率制限器32から出力させるように、変化率制限器32
を制御する。BWRプラントの通常運転時においては、変
化率制限器32は、常に前述の変化率制限機能を働かせて
いる。
The change rate limiter switching circuit 34 uses a steam control valve flow rate request signal.
It controls the output signal of the rate-of-change limiter 32 to which 27 is input. That is, the change rate limiter switching circuit 34, when the operation signal 22 or the turbine trip generation signal 35 is not input, as the steam control valve flow rate subtraction signal 33 limiting the rate of change of the steam control valve flow rate request signal 27. Output from the rate-of-change limiter 32, and actuation signal 22 or turbine trip generation signal
When 35 is input, the rate-of-change limiter 32 is configured so that the rate-of-change signal 27 of the steam control valve is not limited to the rate-of-change but directly output from the rate-of-change limiter 32 as the signal 33 of subtracting the flow rate of the steam-controlling valve.
Control. During normal operation of the BWR plant, the rate-of-change limiter 32 always operates the rate-of-change limiting function described above.

以上の様にして構成した本実施例の具体的な作用につ
いて説明する。
A specific operation of the present embodiment configured as above will be described.

最初に、パワーロードアンバランスリレー23が作動せ
ず、しかもインターセプト弁48が急閉する程度の負荷遮
断が生じた場合、すなわち負荷遮断量が20%〜40%程度
である負荷遮断が生じた場合におけるBWRのプラント応
答について説明する。このような負荷遮断においては、
変化率制限器32から変化率制限をかけられた蒸気加減弁
流量減算信号33が出力される。ここでは、パワーロード
アンバランスリレー23が作動しないので、速度/負荷制
限器30からは110%の設定値110%に設定が速度/負荷設
定信号31が出力されている。また、変化率制限切換器34
は、入力信号がないから動作しないので、変化率制限器
32は変化率を制限した蒸気加減弁流量減算信号33を出力
し続ける。
First, when the power load unbalance relay 23 does not operate and there is a load cutoff that causes the intercept valve 48 to close rapidly, that is, when the load cutoff amount is 20% to 40%. The plant response of BWR in is explained. In such load shedding,
The rate-of-change restrictor 32 outputs a steam control valve flow rate subtraction signal 33 subjected to rate-of-change restriction. In this case, since the power load unbalance relay 23 does not operate, the speed / load limiter 30 outputs the speed / load setting signal 31 whose setting value is 110% and 110%. In addition, the change rate limit switch 34
Does not work because there is no input signal, so change rate limiter
32 continues to output the steam control valve flow rate subtraction signal 33 whose rate of change is limited.

この時のBWRプラント応答を第6図に示す。負荷遮断
に基づくタービン速度の上昇により速度/負荷制御信号
12が低下し、速度/負荷制御信号12が全主蒸気流量信号
5を下回る。この時点から、蒸気加減弁46は、低値優先
回路26にて選択された速度/負荷制御信号12により制御
されて絞られる。実際の蒸気加減弁46の開閉速度とター
ビンバイパス弁50の開閉速度はかなりの差があるが、全
主蒸気流量信号5から減算する蒸気加減弁流量要求信号
27に変化率制限器32にて変化率制限をかけているので、
タービンバイパス弁50が急開することもなく蒸気加減弁
流量とタービンバイパス弁流量とのミスマツチが小さく
なり(第6図(A))、主蒸気流量及び中性子束の変動
が小さくなる(第6図(C))。このため、不要な、主
蒸気流量大による主蒸気隔離弁閉スクラム、及び中性子
束高スクラムを回避することが出来る。
Figure 6 shows the BWR plant response at this time. Speed / load control signal by increasing turbine speed due to load shedding
12 drops and the speed / load control signal 12 falls below the total main steam flow signal 5. From this point on, the steam control valve 46 is controlled and throttled by the speed / load control signal 12 selected by the low value priority circuit 26. The actual opening / closing speed of the steam control valve 46 and the opening / closing speed of the turbine bypass valve 50 have a considerable difference, but the steam control valve flow rate request signal to be subtracted from the total main steam flow rate signal 5
Since the change rate limiter 32 applies a change rate limit to 27,
The turbine bypass valve 50 does not suddenly open and the mismatch between the steam control valve flow rate and the turbine bypass valve flow rate becomes small (Fig. 6 (A)), and the fluctuations of the main steam flow rate and neutron flux become small (Fig. 6). (C)). Therefore, it is possible to avoid unnecessary main steam isolation valve closing scrum and high neutron flux high scrum due to a large main steam flow rate.

また、インターセプト弁急閉信号により、1.5秒の保
持時間後、系統負荷を20%に制限するインターロツク
(第2図)の作動により、タービン速度の低下による低
周波数トリツプ及びオーバースピードによるタービント
リツプを回避できる(インターセプト弁急閉信号により
即座に負荷制限を行うとタービンスピードは一端上昇し
タービントリツプに到る可能性がある)。
Also, after the hold time of 1.5 seconds by the intercept valve rapid closing signal, the operation of the interlock (Fig. 2) that limits the system load to 20%, the low frequency trip due to the decrease of turbine speed and the turbine trip due to overspeed. Can be avoided (if the load is immediately limited by the intercept valve abrupt closing signal, the turbine speed will increase once and may reach the turbine trip).

パワーロードアンバランスリレー23が作動すると、急
速作動電磁弁が励磁されて蒸気加減弁46の油圧を急速に
低下させることにより蒸気加減弁46を急閉する。また同
時に、作動信号22により負荷設定器15の負荷設定値14は
零となり、速度/負荷制御信号13は負(制御上は零)と
なる。このため、速度/負荷制御信号13が、低値優先回
路26を通過する。
When the power load unbalance relay 23 operates, the rapid operation solenoid valve is excited to rapidly reduce the hydraulic pressure of the steam control valve 46, thereby rapidly closing the steam control valve 46. At the same time, the operation signal 22 causes the load setting value 14 of the load setter 15 to be zero, and the speed / load control signal 13 to be negative (zero for control). Therefore, the speed / load control signal 13 passes through the low value priority circuit 26.

また、パワーロードアンバランスリレー23から出力さ
れた作動信号22により変化率制限器切換器34が作動し、
変化率制限器32は変化率を制限する機能を停止する。従
つて、低値優先回路26から出力された蒸気加減弁流量要
求信号27である速度/負荷制御信号(零)13がそのまま
加算器58に入力される。速度/負荷制御信号13のそのま
まの値で全主蒸気流量信号5を補正することによつて得
られるバイパス弁流量制御信号7(バイパス弁全開信
号)によりタービンバイパス弁50は急開する(弁開度と
制御信号との偏差が5%以上となるため)。
Also, the change rate limiter switching device 34 is activated by the operation signal 22 output from the power load unbalance relay 23,
The rate-of-change limiter 32 deactivates the function of limiting the rate of change. Therefore, the speed / load control signal (zero) 13 which is the steam control valve flow rate request signal 27 output from the low value priority circuit 26 is input to the adder 58 as it is. The bypass valve flow rate control signal 7 (bypass valve full open signal) obtained by correcting the total main steam flow rate signal 5 with the same value of the speed / load control signal 13 causes the turbine bypass valve 50 to rapidly open (valve open). The deviation between the control signal and the control signal is 5% or more).

その後、選択制御棒挿入等による原子炉出力低下及び
他プラントの運転の影響により、タービン速度は低下し
て設定値9を下回る。ここで、パワーロードアンバラン
スリレー23がリセツトされる前にタービン速度が設定値
9を下回ると、速度/負荷制御信号13は正から負とな
る。一方、全主蒸気流量信号5は、蒸気加減弁急閉,タ
ービンバイパス弁急開時の弁特性の差による主蒸気流量
ミスマツチによる圧力上昇のため、最大値が110%とな
つている。従つて従来装置では、速度/負荷制御信号13
がそのまま蒸気加減弁流量制御信号27となり蒸気加減弁
を開く方向に、及びタービンバイパス弁を閉じる方向に
制御しようとするが、蒸気加減弁急閉リセツト前である
ため、タービンバイパス弁50のみ絞られる結果となり、
圧力高スクラムに致る可能性がある。しかし本実施例に
よれば、パワーロードアンバランスリレー23の作動信号
22により瞬時動作時限復帰回路28が作動し、切換回路29
によつて、速度/負荷制限器30から出力される速度負荷
設定信号31が零となる。このためパワーロードアンバラ
ンスリレー23がリセツトされて、かつ蒸気加減弁急閉リ
セツトが開始される1秒後までの期間、瞬時動作時限復
帰回路28により速度/負荷制限器30の速度負荷設定信号
31が零に保持されるので、蒸気加減弁流量要求信号27も
零に保持され、タービンバイパス弁50のみが絞られ、圧
力高スクラムに到ることはない。
After that, due to the decrease in the reactor output due to the insertion of the selective control rods and the influence of the operation of other plants, the turbine speed decreases and falls below the set value 9. If the turbine speed falls below the set value 9 before the power load unbalance relay 23 is reset, the speed / load control signal 13 changes from positive to negative. On the other hand, the total main steam flow rate signal 5 has a maximum value of 110% due to the pressure increase due to the main steam flow rate mismatch due to the difference in valve characteristics when the steam control valve is rapidly closed and the turbine bypass valve is rapidly opened. Therefore, in the conventional device, the speed / load control signal 13
Becomes the steam control valve flow control signal 27 as it is and tries to control the steam control valve to open and to close the turbine bypass valve, but only the turbine bypass valve 50 is throttled because it is before the steam control valve rapid closing reset. Result
High pressure could lead to scrum. However, according to this embodiment, the operation signal of the power load unbalance relay 23 is
22 activates the instantaneous operation time-return circuit 28, and the switching circuit 29
Accordingly, the speed load setting signal 31 output from the speed / load limiter 30 becomes zero. Therefore, the power load unbalance relay 23 is reset and the speed load setting signal of the speed / load limiter 30 is set by the instantaneous operation time limit reset circuit 28 for a period of 1 second after the steam control valve rapid closing reset is started.
Since 31 is held at zero, the steam control valve flow rate request signal 27 is also held at zero, only the turbine bypass valve 50 is throttled, and the high pressure scram is not reached.

また、パワーロードアンバランスリレー23のリセツト
により、再び変化率制限器32が作動して制限動作を開始
するため、パワーロードアンバランスリレー23のリセツ
ト後における蒸気加減弁46の開動作とタービンバイパス
弁50の閉動作の差が小さくなり、両者のミスマツチによ
る圧力高スクラム、及び水位低スクラムは回避される。
さらに、パワーロードアンバランスリレー作動により、
1.0秒の保持時間の後、系統負荷を20%に制限するイン
ターロツク(第1図)の作動により、前記の例同様、低
周波数トリツプ及びタービントリツプを回避することが
できる。
Further, due to the reset of the power load unbalance relay 23, the rate-of-change limiter 32 operates again to start the limiting operation.Therefore, the opening operation of the steam control valve 46 and the turbine bypass valve after the reset of the power load unbalance relay 23 are started. The difference between the closing motions of 50 becomes small, and high pressure scrum and low water level scrum due to mismatching of both are avoided.
Furthermore, by the operation of the power load unbalance relay,
After a holding time of 1.0 second, by operating the interlock (FIG. 1) that limits the system load to 20%, low frequency trips and turbine trips can be avoided as in the above example.

以上の様に、本実施例によれば、系統外乱による、い
かなる負荷遮断が生じた場合も、不要なスクラムを避け
ながら、原子プラントを安定に継続運転できる。
As described above, according to the present embodiment, even if any load cutoff due to system disturbance occurs, the atomic plant can be stably operated continuously while avoiding unnecessary scrum.

すなわち、本実施例によれば、パワーロードアンバラ
ンスリレーが作動する様な、もしくはタービントリツプ
以外の系統外乱によりタービン速度変動が生じ、蒸気加
減弁及びタービンバイパス弁が開閉動作する場合、開閉
速度の遅い蒸気加減弁に合わせて蒸気加減弁流量要求信
号に変化率制限を行うので、タービンバイパス弁流量と
蒸気加減弁流量の和と全蒸気流量要求信号との偏差が小
さくなる。従つて原子炉圧力変動を抑えることができ、
不要なスクラムを回避することができる。
That is, according to the present embodiment, the opening / closing speed is changed when the steam control valve and the turbine bypass valve are opened / closed due to the turbine speed fluctuation caused by the system load disturbance such as the operation of the power load unbalance relay or the system disturbance other than the turbine trip. Since the rate of change is limited to the steam control valve flow rate request signal in accordance with the slower steam control valve, the deviation between the sum of the turbine bypass valve flow rate and the steam control valve flow rate and the total steam flow rate request signal becomes small. Therefore, fluctuations in reactor pressure can be suppressed,
Unnecessary scrum can be avoided.

また、パワーロードアンバランスリレー23が作動する
様な負荷遮断が生じた場合も、速度/負荷制限機能,変
化率制限切換機能、及び系統負荷制限により不要なスク
ラムを回避することが可能である。
Further, even when the load is cut off such that the power load unbalance relay 23 operates, unnecessary scrum can be avoided by the speed / load limiting function, the change rate limiting switching function, and the system load limiting.

本実施例は、他の蒸気発生プラントである加圧水型原
子炉プラント及び火力プラント等にも適用できる。BWR
プラントの原子炉圧力容器は、加圧水型原子炉プラント
においては蒸気発生器であり、火力プラントではボイラ
となる。
This embodiment can be applied to other steam generating plants such as a pressurized water reactor plant and a thermal power plant. BWR
The reactor pressure vessel of a plant is a steam generator in a pressurized water reactor plant and a boiler in a thermal power plant.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明は、いかなる系統外乱が生じて
も、負荷を所定容量内に制限することにより原子炉プラ
ントを安定に継続運転をすることができるので、蒸気発
生プラントの系統外乱耐力を大幅に向上させ、稼動率を
上げることができるという効果がある。
As described above, the present invention allows stable continuous operation of the reactor plant by limiting the load to within a predetermined capacity even if any system disturbance occurs, so the system disturbance resistance of the steam generation plant is greatly increased. There is an effect that the operating rate can be improved by improving

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図及び第2図は第3図の系統安定化装置に組み込ま
れている。負荷制限時のインターロツク図、第3図は本
発明の一実施例である蒸気発生プラントの出力制御装置
の構成図、第4図は第3図のBWRプラントの構成図、第
5図は第4図のタービン制御装置の詳細構成図、第6図
は第1図の実施例においてパワーロードアンバランスリ
レーが作動しない程度の系統外乱が生じた場合のBWRの
プラント応答を示す特性図、第7図は第1図に示す実施
例においてパワーロードアンバランスリレーが作動した
場合のBWRプラント応答を示す特性図、第8図は第6図
と同じ条件における従来のBWRプラントのタービン制御
装置の特性図、第9図は第7図と同じ条件における従来
のBWRプラントのタービン制御装置の特性図である。 4……圧力調定器、11……速度調定器、13……タービン
制御装置、15……負荷設定器、17……インターセプト弁
速度調定器、23……パワーロードアンバランスリレー、
26……低値優先回路、28……瞬時動作時限復帰回路、29
……速度/負荷信号切換回路、30……速度負荷制限器、
32……変化率制限器、34……変化率制限器切換回路、40
……原子炉圧力容器、41……高圧タービン、42……低圧
タービン、46……蒸気加減弁、48……インターセプト
弁、50……タービンバイパス弁、51,52……圧力計、53
……タービン速度検出器、54……電流計、55……系統安
定化装置。
1 and 2 are incorporated in the system stabilizing device of FIG. Fig. 3 is an interlock diagram at the time of load limitation, Fig. 3 is a block diagram of the output control device of the steam generating plant according to one embodiment of the present invention, Fig. 4 is a block diagram of the BWR plant of Fig. 3, and Fig. 5 is FIG. 4 is a detailed configuration diagram of the turbine control device, FIG. 6 is a characteristic diagram showing a BWR plant response when a system disturbance to the extent that the power load unbalance relay does not operate in the embodiment of FIG. 1, and FIG. FIG. 8 is a characteristic diagram showing the BWR plant response when the power load unbalance relay operates in the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 8 is a characteristic diagram of the turbine control device of the conventional BWR plant under the same conditions as in FIG. FIG. 9 is a characteristic diagram of a turbine control device for a conventional BWR plant under the same conditions as in FIG. 7. 4 ... Pressure regulator, 11 ... Speed regulator, 13 ... Turbine controller, 15 ... Load controller, 17 ... Intercept valve speed regulator, 23 ... Power load unbalance relay,
26 …… Low value priority circuit, 28 …… Instantaneous operation time recovery circuit, 29
...... Speed / load signal switching circuit, 30 …… Speed load limiter,
32 …… Change rate limiter, 34 …… Change rate limiter switching circuit, 40
...... Reactor pressure vessel, 41 ...... High pressure turbine, 42 ...... Low pressure turbine, 46 …… Steam control valve, 48 …… Intercept valve, 50 …… Turbine bypass valve, 51,52 …… Pressure gauge, 53
…… Turbine speed detector, 54 …… Ammeter, 55 …… Grid stabilization device.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】原子炉の主蒸気圧力と圧力設定値の偏差に
基づいて全主蒸気流量信号を出力する圧力調定器と、タ
ービン回転速度と速度設定値の偏差に基づいて速度/負
荷要求信号を出力する速度調定器と、前記全主蒸気流量
信号及び速度負荷要求信号のうち低値の信号を選択し加
減弁開度を制御する加減弁流量要求信号として出力する
信号選択手段と、前記加減弁流量要求信号の変化率を制
限する変化率制限手段と、前記全主蒸気流量信号から前
記変化率制限手段の出力信号を減算し、前記主蒸気のバ
イパス量を調節するバイパス弁開度を制御するバイパス
弁流量要求信号を出力する減算手段と、前記タービンで
駆動される発電機の電力系統の部分負荷遮断時に前記電
力系統の負荷を所定値となるように制限する系統安定化
装置と、前記部分負荷遮断時に動作するパワーロードア
ンバランスリレーと、前記パワーロードアンバランスリ
レーが作動したとき、このリレー作動期間中には前記変
化率制限手段が前記加減弁流量要求信号の変化率を制限
するのを解除する変化率制限切換手段とを具備する原子
炉プラントの出力制御装置。
1. A pressure regulator that outputs a total main steam flow rate signal based on a deviation between a main steam pressure of a reactor and a pressure set value, and a speed / load request based on a deviation between a turbine rotation speed and a speed set value. A speed regulator that outputs a signal, and a signal selection unit that outputs a low-value signal among the main steam flow rate signal and the speed load request signal to output as a control valve flow rate request signal for controlling the control valve opening degree, Change rate limiting means for limiting the rate of change of the control valve flow rate request signal, and a bypass valve opening degree for subtracting the output signal of the change rate limiting means from the total main steam flow rate signal to adjust the bypass amount of the main steam. A subtraction means for outputting a bypass valve flow rate request signal for controlling the load, and a system stabilizing device for limiting the load of the power system to a predetermined value when the partial load of the power system of the generator driven by the turbine is cut off. , The part When the power load unbalance relay that operates when the load is cut off and the power load unbalance relay are activated, the change rate limiting means limits the rate of change of the regulator valve flow rate request signal during the relay operation period. An output control device for a nuclear reactor plant, comprising: a change rate limit switching means for canceling the change rate.
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