JP2642539B2 - 原子炉冷却材再循環ポンプの可変周波数電源装置 - Google Patents
原子炉冷却材再循環ポンプの可変周波数電源装置Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Inverter Devices (AREA)
Description
ンプを駆動するポンプモータを可変周波数運転可能な原
子炉冷却材再循環ポンプの可変周波数電源装置に係り、
特に誤動作することなく正確な値で周波数高を検出する
ことができる原子炉冷却材再循環ポンプの可変周波数電
源装置に関する。
する出力制御機器としては、制御棒を駆動させる制御棒
駆動装置と冷却材の再循環流量を制御する原子炉冷却材
再循環ポンプ(以下、PLRポンプという。)とがあ
り、沸騰水型原子炉は、制御棒の位置制御および再循環
流量の流量調節により炉出力制御がなされている。
においては、再循環流量を制御するのに、PLRポンプ
の速度を制御することにより行なう方法を採っており、
このため駆動電源として従来は、PLRポンプモータを
可変速制御できる電源として、再循環ポンプM−Gセッ
トが用いられていた。しかし最近では、電源装置全体の
効率向上および制御性の一層の向上等を考慮し、原子炉
冷却材再循環ポンプ可変周波数電源装置(以下、PLR
−VVVFという。)を導入する場合が多くなってきて
いる。
を示すもので、図中符号1は主電源母線であり、この主
電源母線1からの交流(AC)の電源電圧は、入力変圧
器2で降圧されるとともに、整流器3A,3Bで直流に
変換され、その際に発生したリプルは、直流リアクトル
4A,4Bで平滑されるようになっている。そして、イ
ンバータ部5A,5Bで任意の運転周波数の交流に変換
されるとともに、出力変圧器6A,6Bで昇圧された
後、PLRポンプモータ7に供給され、PLRポンプ8
が駆動されるようになっている。
られた速度要求信号Sは、指令変換器9で周波数信号に
変換されるようになっており、この周波数信号は、V/
F変換器10により前記インバータ部5A,5Bの出力
周波数の6倍の周波数のパルス列に変換され、このパル
ス列信号は、リングカウンタ11により前記インバータ
部5A,5Bの各サイリスタを点弧するパルス信号に分
配されるようになっている。分配されたパルス信号は、
ゲートブロック回路12を介してパルス増幅器13に入
力され、パルス増幅器13からは、前記インバータ部5
A,5Bの各サイリスタのゲート信号が出力されるよう
になっている。
は、図2に示すように、電圧変成器14を介し周波数検
出器15に入力されるようになっており、この周波数検
出器15は、入力周波数を予め設定された設定値と比較
するようになっている。そして、周波数高を検出した場
合には、周波数検出器15からゲートブロック回路12
に停止指令信号Xが与えられ、ゲートブロック回路12
は、この停止指令信号Xの入力によりゲートブロック回
路12はブロック動作を行ない、パルス増幅器13への
パルス信号の供給を停止するようになっている。
が停止し、PLRポンプモータ7への電力供給が断たれ
て原子炉の健全性が保たれる。
Fによる再循環流量制御において、炉心流量には、炉心
燃料健全性維持の観点から一定の制限があり、その許容
最高炉心流量に基づき、PLRポンプスピードの上限に
対する制限が決定されている。現在の1100MWeク
ラスの沸騰水型原子炉プラントにおいては、その上限値
を103%と規定し、またこの上限値を満たすために、
PLR−VVVF側で電源出力周波数の上限値を設定し
ている。
意の周波数の交流出力は、各サイリスタの点弧位相を制
御することにより生成されているため、前記上限値を上
廻る能力を充分に有している。
限値以内であるか否かの検出判定は、周波数検出器15
で行なわれるが、その検出方法は、速度要求信号S(デ
ジタル信号)を監視することにより行なう方法が採られ
ている。
検出の設定値は、PLRポンプ8の最大運転速度10
2.6%に対してインバータ部5A,5Bからの出力周
波数が102.8%になったか否かを基準にしている
が、速度要求信号Sには、約0.5%のパルス幅変動が
あるため、ピーク値検出に誤差が生じる。このため、本
来はPLRポンプ8の正常な運転領域があるにも拘ら
ず、出力周波数のピーク値が瞬時的に102.8%以上
となることがあり、この場合には、周波数検出器15が
出力周波数高を検出してPLRポンプ8のポンプトリッ
プに至るという問題がある。
たもので、誤動作することなく正確な値で周波数高を検
出し、不要なポンプトリップを回避してプラントの稼動
率低下を防止することができる原子炉冷却材再循環ポン
プの可変周波数電源装置を提供することを目的とする。
ため本発明に係る原子炉冷却材再循環ポンプの可変周波
数電源装置は、原子炉の冷却材再循環ポンプを駆動する
インバータ部と、このインバータ部の出力周波数を検出
する周波数検出部と、この周波数検出部からの周波数高
信号の入力により前記インバータ部の動作を停止させる
停止手段とを備えた原子炉冷却材再循環ポンプの可変周
波数電源装置において、前記周波数検出部は、冷却材再
循環ポンプの運転範囲最大スピートに速度要求信号の変
動分および所定の裕度を加味して設定値を設定し、この
設定値と出力周波数とを比較する第1の周波数検出器
と、許容最高ポンプスピード以下の所定値を平均設定値
とし、この平均設定値と一定時間内における出力周波数
の平均値を比較する第2の周波数検出器と、前記各周波
数検出器からの周波数高信号を入力とするORゲートと
を有するものである。
周波数電源装置においては、周波数検出部が、特性の異
なる2つの周波数検出器とORゲートとから構成されて
いる。2つの周波数検出器のうち、瞬時検出する第1の
周波数検出器は、その設定値が、冷却材再循環ポンプの
運転範囲最大スピードに、速度要求信号の変動分および
所定の裕度を加味して設定され、一方第2の周波数検出
器は、一定時間内における出力周波数の平均値と平均設
定値との比較により周波数高を検出する。このため、出
力周波数高の検出精度が向上し、不要なポンプトリップ
を回避してプラントの稼動率を向上させることが可能と
なる。
プの可変周波数電源装置の一実施例について添付図面を
参照して説明する。
一例を示すもので、図中、符号1は主電源母線であり、
この主電源母線1からの交流(AC)の電源電圧は、入
力変圧器2で降圧されるとともに、整流器3A,3Bで
直流に変換される。整流器3A,3Bで直流に変換する
際に発生したリプルは、直流リアクトル4,4Bで平滑
されるようになっている。そして、インバータ部5A,
5Bで任意の運転周波数の交流に変換され、変換された
運転周波数の出力は出力変圧器6A,6Bで昇圧された
後、PLRポンプモータ7に供給され、PLEポンプ8
が駆動されるようになっている。
られた速度要求信号Sは、指令変換器9で周波数信号に
変換されるようになっており、この周波数信号は、V/
F変換器10により前記インバータ部5A,5Bの出力
周波数の6倍の周波数のパルス列に変換され、このパル
ス列は、リングカウンタ11により前記インバータ部5
A,5Bの各サイリスタを点弧するパルス信号に分配さ
れるようになっている。分配されたパルス信号は、図1
に示すように、ゲートブロック回路12を介してパルス
増幅器13に入力され、パルス増幅器13からは、各イ
ンバータ部5A,5Bの各サイリスタのゲート信号が出
力されるようになっている(図示例ではインバータ部5
B側だけを例示する)。
1に示すように、電圧変成器14を介し周波数検出部を
構成する第1周波数検出器15Aおよび第2周波数検出
器15Bにそれぞれ入力されるようになっており、これ
ら各周波数検出器15A,15Bは、入力運転周波数を
予め設定された設定値と比較するようになっている。そ
して、各周波数検出器15A,15Bで検出された周波
数高の信号は、図1に示すようにORゲート16に入力
され、ORゲート16からは、停止指令信号Xが前記ゲ
ートブロック回路12に対し与えられるようになってい
る。
信号Xの入力によりブロック動作を行ない、パルス増幅
器13へのパルスの供給を停止するようになっており、
これによりインバータ部5A,5Bの動作が停止し、P
LRポンプモータ7への電力供給が断たれ、ポンプトリ
ップするようになっている。このゲートブロック回路1
2およびパルス増幅器13により、インバータ部5A,
5Bの動作を停止させる停止手段を構成している。
信号Sをパラメータとしてピーク値の周波数高を瞬時検
出するようになっており、ピーク値の周波数高を検出す
る際の設定値はPLRポンプ8の運転範囲の最大スピー
ドに、速度要求信号Sのパルス幅の変動分を加え、さら
にこの値に所定の裕度を加えて設定されるようになって
いる。具体的には、PLRポンプ8の運転範囲の最大ス
ピード102.6%に、速度要求信号Sのパルス変動分
約0.5%を加味して103.1%とするとともに、こ
の値に所定の裕度を加味して103.5%とし、この1
03.5%が設定値として設定されている。
高を検出する際の設定値が、許容最大ポンプスピードで
ある103%以下の、例えば102.9%の平均設定値
に設定されているが、この第2周波数検出器15Bは第
1周波数検出器15Aと異なり、周波数高を瞬時検出せ
ず、一定時間内における速度要求信号Sの平均値を検出
し、この平均値を前記平均設定値と比較するようになっ
ている。
明する。
力変圧器2で降圧されるとともに、整流器3A,3Bで
直流に変換され、その際に発生したリプルは、直流リア
クトル4A,4Bで平滑にされる。その後、この直流
は、インバータ部5A,5Bで任意の運転周波数の交流
に変換されるとともに、この運転周波数の出力は出力変
圧器6A,6Bで昇圧され、PLRポンプモータ7に供
給される。そして、PLRポンプモータ7の速度制御
は、インバータ部5A,5Bの各サイリスタを導通制御
することにより行なわれる。
しない速度要求指令系からの速度要求信号Sにより行な
われる。この速度要求信号Sは、指令変換器9により周
波数信号に変換されるとともに、V/F変換器10によ
り、インバータ部5A,5Bの出力周波数の6倍の周波
数のパルス列に変換され、さらにリングカウンタ11に
より、インバータ部5A,5Bの各サイリスタを点弧す
るパルス信号に分配される。分配されたパルス信号は、
ゲートブロック回路12を介してパルス増幅器13によ
り増幅された後、このパルス増幅器13からは、インバ
ータ部5A,5Bの各サイリスタのゲート信号が出力さ
れる。
は、図1に示すように、電圧変成器14を介してインバ
ータ部5A,5Bの出力周波数を検出する各周波数検出
器15A,15Bにそれぞれ与えられる。両周波数変換
器15A,15Bは周波数検出特性を異にする一方、少
なくともいずれか一方が周波数高を検出した場合に、O
Rゲート16からゲートブロック回路12に対して停止
指令信号Xが与えられる。
信号Xの入力によりブロック動作を行ない、パルス増幅
器13へのパルス信号の供給を停止する。これにより、
インバータ部5A,5Bの動作が停止し、PLRポンプ
モータ7への電力供給が断たれる。
は、速度要求信号Sをパラメータとしてインバータ部5
A,5Bの出力周波数を監視しているため、その信号に
は最大約0.5%のパルス幅変動があり、瞬時検出には
誤差を生じることになる。
度要求信号Sのパルス幅が最大0.5%大きくなった場
合、すなわちPLRポンプ8の運転範囲の最大スピード
102.6%に対し、パルス幅変動分を加えた103.
1%になった場合でも、PLRポンプ8としては正常な
運転領域であるので、周波数高を検出せず、この値に所
定の裕度を加味して103.5%になったときに、周波
数高を瞬時検出するようにしている。
周波数検出器15Aと異なり瞬時検出はせず、速度要求
信号Sをある一定時間監視し、その平均値が102.9
%になった際に周波数高を検出するようにしている。
要なポンプトリップを回避することができる。
出特性の異なる2つの周波数検出器により周波数高を検
出するようにしているので、検出精度が向上し、誤動作
により不要なポンプトリップを回避することができる。
このため、燃料の健全性が要求され、プラントの稼動率
低下を防止することができる。
周波数電源装置の一実施例を示す構成図。
電源装置を示す構成図。
Claims (1)
- 【請求項1】 原子炉の冷却材再循環ポンプを駆動する
インバータ部と、このインバータ部の出力周波数を検出
する周波数検出部と、この周波数検出部からの周波数高
信号の入力により前記インバータ部の動作を停止させる
停止手段とを備えた原子炉冷却材再循環ポンプの可変周
波数電源装置において、前記周波数検出部は、冷却材再
循環ポンプの運転範囲最大スピートに速度要求信号の変
動分および所定の裕度を加味して設定値を設定し、この
設定値と出力周波数とを比較する第1の周波数検出器
と、許容最高ポンプスピード以下の所定値を平均設定値
とし、この平均設定値と一定時間内における出力周波数
の平均値を比較する第2の周波数検出器と、前記各周波
数検出器からの周波数高信号を入力とするORゲートと
を有することを特徴とする原子炉冷却材再循環ポンプの
可変周波数電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3193154A JP2642539B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 原子炉冷却材再循環ポンプの可変周波数電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3193154A JP2642539B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 原子炉冷却材再循環ポンプの可変周波数電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0534482A JPH0534482A (ja) | 1993-02-09 |
JP2642539B2 true JP2642539B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=16303185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3193154A Expired - Lifetime JP2642539B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 原子炉冷却材再循環ポンプの可変周波数電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2642539B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005201834A (ja) * | 2004-01-19 | 2005-07-28 | Hitachi Ltd | 原子力プラント及びその運転方法 |
DE102005012371A1 (de) | 2005-03-09 | 2006-09-14 | Siemens Ag | Zwölfpuls-Hochspannungsgleichstromübertagung |
-
1991
- 1991-08-01 JP JP3193154A patent/JP2642539B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0534482A (ja) | 1993-02-09 |
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