JP2902711B2 - Control rod removal monitoring device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子力発電プラント等において、原子炉の
出力を制御する制御棒引抜操作時の原子炉出力を監視す
る制御棒引抜監視装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a control rod for monitoring a reactor output during a control rod pull-out operation for controlling a reactor output in a nuclear power plant or the like. The present invention relates to a pullout monitoring device.
かかる監視装置は、原子炉出力が高く警報レベルを越
える可能性が有るときには、制御棒引抜き阻止信号を出
力して制御棒の引抜きを阻止し、原子炉出力が高くなり
すぎることを防いで原子炉の安全運転を図っている。When the reactor power is high and there is a possibility of exceeding the alarm level, such a monitoring device outputs a control rod withdrawal prevention signal to prevent the control rod from being pulled out, thereby preventing the reactor power from becoming too high. For safe driving.
第７図は従来の制御棒引抜監視装置の全体的な構成例
を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration example of a conventional control rod pullout monitoring device.
この監視装置は、原子炉内の各所の局部出力を検出す
る複数の局部出力領域モニタ（LPRM）検出器１の個々の
検出信号がLPRM選択回路２に入力すると共に、原子炉手
動制御系３で操作する制御棒に関する制御棒選択信号が
このLPRM選択回路２に入力する。In this monitoring device, individual detection signals of a plurality of local output region monitor (LPRM) detectors 1 for detecting local outputs at various points in the reactor are input to an LPRM selection circuit 2 and a reactor manual control system 3 A control rod selection signal relating to the control rod to be operated is input to the LPRM selection circuit 2.
ここで、LPRM検出器１は、第８図（ａ）〜第８図
（ｃ）に示すように、原子炉内に配列された制御棒７の
間に設置される検出器保護管８の中に深さ方向に所定の
間隔をあけて複数連なって設けられている。なお、同図
（ａ）は原子炉炉心部の断面図，同図（ｂ）は炉心部の
所定の領域を拡大した図，同図（ｃ）は検出器保護管の
斜視図である。Here, as shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c), the LPRM detector 1 has a detector protection tube 8 installed between control rods 7 arranged in the reactor. At a predetermined interval in the depth direction. 2A is a sectional view of a reactor core, FIG. 2B is an enlarged view of a predetermined region of the reactor core, and FIG. 2C is a perspective view of a detector protection tube.
LPRM選択回路２では、制御棒選択信号にて指示されて
いる制御棒（すなわち操作の行われている制御棒）を取
囲む各LPRM検出器１が選択されてその検出信号がRBM値
演算回路４に入力する。このRBM値演算回路４には、平
均出力領域モニタ（APRM）５で演算された原子炉平均出
力（APRM値）が入力し、このAPRM値と選択された各LPRM
検出器１の検出信号の平均値（選択LPRM平均値）とが比
較され、選択LPRM平均値に原子炉平均出力と同じになる
ような係数を決定してこれを乗じロッドブロックモニタ
値（RBM値）を得る。この様な動作を“ヌル動作”と言
う。RBM値演算回路４で計算されたRBM値は、制御棒引抜
阻止判定回路６に出力され、予め設定されている基準値
と比較され、RBM値が基準値よりも高い場合には制御棒
の引抜きを阻止する制御棒引抜阻止信号が出力される。In the LPRM selection circuit 2, each LPRM detector 1 surrounding the control rod specified by the control rod selection signal (that is, the control rod on which the operation is being performed) is selected, and the detection signal is sent to the RBM value calculation circuit 4. To enter. The reactor average power (APRM value) calculated by the average power region monitor (APRM) 5 is input to the RBM value calculation circuit 4, and the APRM value and each selected LPRM
The average value of the detection signal of the detector 1 (the selected LPRM average value) is compared, a coefficient is determined so that the selected LPRM average value becomes the same as the reactor average output, and the obtained coefficient is multiplied by a rod block monitor value (RBM value). Get) Such an operation is called a “null operation”. The RBM value calculated by the RBM value calculation circuit 4 is output to the control rod withdrawal prevention determination circuit 6 and compared with a preset reference value. When the RBM value is higher than the reference value, the control rod withdrawal is performed. Is output.
一方、近年はデジタル信号処理技術の発達に伴い、そ
のデジタル技術を利用して装置の高機能化，装置の小型
化等を図るために監視装置自体もマイクロプロセッサ等
のデジタル信号回路で構成されるようになってきた。On the other hand, in recent years, with the development of digital signal processing technology, the monitoring device itself is also configured with a digital signal circuit such as a microprocessor in order to use the digital technology to enhance the function of the device and downsize the device. It has become.
ところが、マイクロプロセッサを用いた信号処理は、
プログラムに記述されている処理を各機能毎に逐次実行
して行くため、連続的な処理が可能なアナログ信号処理
に比べて応答速度が遅くなってしまう。特に、一つのプ
ログラムに全ての処理内容が記述されている場合には、
プログラム容量に比例して応答速度が遅くなる。However, signal processing using a microprocessor
Since the processing described in the program is sequentially executed for each function, the response speed is slower than analog signal processing capable of continuous processing. In particular, when all the processing contents are described in one program,
The response speed decreases in proportion to the program capacity.
なお、複数のマイクロプロセッサで並列処理すること
も考えられるが、この様な場合には、装置が大型化して
コスト高になり、また一つのマイクロプロセッサで処理
するのに比べて信頼性が低下する等の弊害がある。In addition, it is conceivable to perform parallel processing with a plurality of microprocessors, but in such a case, the size of the apparatus is increased and the cost is increased, and the reliability is reduced as compared with processing with one microprocessor. And so on.
従って、従来のデジタル式の制御棒引抜監視装置は、
要求仕様は満足するもののアナログ式に比べ応答時間が
遅く、より高速な制御棒引抜阻止判定処理を可能とする
制御棒引抜監視装置が望まれていた。Therefore, the conventional digital control rod pullout monitoring device
Although the required specifications are satisfied, the response time is slower than that of the analog type, and a control rod pull-out monitoring device capable of performing a faster control rod pull-out prevention determination process has been desired.
本発明は以上のような実情に鑑みてなされたもので、
デジタル化による利点を損うことなく、制御棒引抜阻止
判定の高速化を図ることができ、信頼性を向上し得る制
御棒引抜監視装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to provide a control rod withdrawal monitoring device capable of increasing the speed of control rod withdrawal determination without impairing the advantage of digitization and improving reliability.
［発明の構成］ 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記課題を解決するために、原子炉内に配列
された複数の燃料集合体の間に配置された制御棒の引抜
き時に生じる局部的な出力上昇を、前記制御棒を囲むよ
うに配置された局部出力領域モニタで測定し、その測定
結果に基づいて制御棒の引抜監視に関する処理として制
御棒引抜阻止判定処理およびその他の処理をオペレーテ
ィングシステム管理下のソフトウェアによって行う制御
棒引抜監視装置において、前記制御棒引抜阻止判定に関
する処理タスクとその他の処理に関する処理タスクとを
分離し、前記制御棒引抜阻止判定に関する処理タスクを
前記オペレーティングシステム管理下の最上位タスクと
して、前記その他の処理に関する処理タスクを一回実行
する間に前記制御棒引抜阻止判定に関する処理タスクを
複数回実行させる構成とした。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a method for controlling a local portion generated when a control rod disposed between a plurality of fuel assemblies arranged in a nuclear reactor is withdrawn. The output rise is measured by a local output area monitor arranged so as to surround the control rod, and based on the measurement result, the control rod withdrawal determination processing and other processing are executed as processing related to control rod withdrawal monitoring. In a control rod withdrawal monitoring device performed by software under system management, a processing task relating to the control rod withdrawal determination and a processing task with respect to other processing are separated, and a processing task with respect to the control rod withdrawal determination is performed under the operating system management. As a top-level task, the control rod withdrawal is prevented while the processing task related to the other processing is executed once. And a configuration in which the processing task related to the determination executed multiple times.
本発明は以上のような手段を講じたことにより、制御
棒引抜阻止判定に関する処理タスクのプログラム容量が
小さなものとなり、制御棒引抜阻止判定に関する処理時
間が短縮され、しかも制御棒引抜阻止判定処理に関する
処理タスクがオペレーティングシステム管理下の最上位
タスクとして他の処理タスクよりも早い周期で実行され
るので、早い応答速度が要求される制御棒引抜阻止判定
処理が高速化され、複数の制御棒引抜監視が可能とな
る。By taking the above measures, the present invention reduces the program capacity of the processing task related to the control rod withdrawal determination, shortens the processing time related to the control rod withdrawal determination, and further relates to the control rod withdrawal determination processing. Since the processing task is executed as the highest task under the control of the operating system at a shorter cycle than other processing tasks, the control rod removal prevention processing that requires a fast response speed is accelerated, and multiple control rod removal monitoring is performed. Becomes possible.
以下、本発明の実施例について説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described.
第１図は本発明の実施例にかかる制御棒引抜監視装置
の構成を示す図である。この監視装置は、原子炉10内に
配置された複数のLPRM検出器11の所定数がそれぞれ対応
するAPRM12に接続されている。各APRM12にはさらに原子
炉10の再循環流量を検出するための再循環流量検出器13
が接続されている。APRM12はLPRM検出器11の検出信号か
らその平均出力（APRM値）を演算し、再循環流量検出器
13から入力する再循環流量信号に基づいて基準値を設定
し、この基準値とAPRM値とから原子炉出力を監視する機
能を有している。各APRM12はそれぞれRBM14に接続され
ていて、RBM14に再循環流量信号，各LPRM11の検出信
号，さらにはAPRM値を出力する。各RBM14は、RMCS15に
接続されていて、制御棒選択信号が入力される。このRB
M14は、再循環流量信号に基づいて基準値を設定すると
共に、各LPRM値とAPRM値からRBM値を求めて、基準値とR
BM値を比較し、入力する制御棒選択信号が指示する制御
棒すなわち引抜操作している制御棒近傍のLPRM検出器11
のRBM値が基準値を越えたときに制御棒引抜阻止信号を
出力する構成となっている。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a control rod pull-out monitoring device according to an embodiment of the present invention. In this monitoring device, a predetermined number of a plurality of LPRM detectors 11 arranged in a nuclear reactor 10 are connected to corresponding APRMs 12, respectively. Each APRM 12 further includes a recirculation flow detector 13 for detecting the recirculation flow of the reactor 10.
Is connected. The APRM 12 calculates the average output (APRM value) from the detection signal of the LPRM detector 11, and calculates the recirculated flow rate.
It has a function of setting a reference value based on the recirculation flow signal input from 13 and monitoring the reactor power from the reference value and the APRM value. Each APRM 12 is connected to the RBM 14, and outputs a recirculation flow rate signal, a detection signal of each LPRM 11, and an APRM value to the RBM 14. Each RBM 14 is connected to the RMCS 15 and receives a control rod selection signal. This RB
M14 sets a reference value based on the recirculation flow signal, obtains an RBM value from each LPRM value and APRM value, and sets the reference value and R
LPRM detector 11 near the control rod indicated by the input control rod selection signal, that is, the control rod being pulled out, comparing the BM values
When the RBM value exceeds the reference value, a control rod pull-out prevention signal is output.
RBM14の構成を第２図に示す。RBM14は、CPU21がバス2
2を介して、LPRM値受信回路23,APRM値受信回路24,制御
棒選択信号受信回路25,制御棒引抜阻止信号出力回路26,
再循環流量値入力回路27にそれぞれ接続されている。FIG. 2 shows the configuration of the RBM14. For RBM14, CPU21 is bus 2
2, the LPRM value receiving circuit 23, the APRM value receiving circuit 24, the control rod selection signal receiving circuit 25, the control rod pull-out prevention signal output circuit 26,
Each is connected to the recirculation flow value input circuit 27.
LPRM値受信回路23,APRM値受信回路24,再循環流量値入
力回路27は、APRM12からのLPRM検出信号，各ユニット毎
のLPRM検出信号の平均値，再循環流量検出信号がそれぞ
れ入力する。また、制御棒選択信号受信回路25にRMCS15
からの制御棒選択信号が入力する。CPU21は、これらの
入力信号をメモリに格納されているプログラムを読出し
て処理し、制御棒引抜阻止信号を制御棒引抜阻止信号出
力回路26より出力する。The LPRM value receiving circuit 23, the APRM value receiving circuit 24, and the recirculation flow value input circuit 27 receive the LPRM detection signal from the APRM 12, the average value of the LPRM detection signal for each unit, and the recirculation flow detection signal, respectively. In addition, RMCS15
Control rod selection signal is input. The CPU 21 reads out and processes these input signals from a program stored in the memory, and outputs a control rod withdrawal prevention signal from the control rod withdrawal prevention signal output circuit 26.
CPU21は、第４図および第５図に示すフローチャート
に基づいて動作し、この様な動作を実行するためのプロ
グラムがメモリに記憶されている。このメモリに格納さ
れているプログラムの構成を第３図に示す。The CPU 21 operates based on the flowcharts shown in FIGS. 4 and 5, and a program for executing such an operation is stored in the memory. FIG. 3 shows the configuration of the program stored in the memory.
このプラグラムは、タスク管理および時間管理を行う
オペレーティングシステム30の下に、最も高い優先順位
を与えられ制御棒の引抜阻止判定を行なうための制御棒
引抜阻止判定タスク31と、制御棒の引抜阻止判定を含ま
ないその他の処理を行なうための信号処理タスク32と、
外部装置とのデータの送受を制御するための外部装置イ
ンターフェースタスク33と、マン・マシーンインターフ
ェースタスク34とから構成されている。Under the operating system 30 that performs task management and time management, a control rod withdrawal determination task 31 for giving the highest priority and performing control rod withdrawal determination, and a control rod withdrawal determination A signal processing task 32 for performing other processing not including
It comprises an external device interface task 33 for controlling the transmission and reception of data to and from an external device, and a man-machine interface task.
次に、以上のように構成された本実施例の動作につい
て第４図および第５図を参照して説明する。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. 4 and FIG.
その他の信号処理タスク32を実行する場合は、第４図
に示すフローチャートに基づいて動作する。すなわち、
制御棒選択信号受信回路25で受信される制御棒選択信号
から引抜き操作を行なう選択制御棒が変化したか否か監
視し（ステップS1）、変化があった場合には、選択制御
棒の数と各選択制御棒近傍のLPRM11を特定し、ヌル動作
を行ないRBM値を得るためのゲインを決定する（ステッ
プS2）。次に、APRM値を読込み（ステップS3）、LPRM値
となるLPRM11の検出信号値を読込み（ステップS4）、さ
らに再循環流量値を読込んで（ステップS5）、制御棒引
抜き判定の際の基準値やセットアップ，セットダウン等
の基準値の演算を行なう（ステップS6）。そして、これ
ら演算結果から、制御棒引抜阻止判定以外の処理とし
て、例えばセットアップまたはセットダウンの判定や、
APRM下限等の判定を行なう（ステップS7）。When the other signal processing task 32 is executed, the operation is performed based on the flowchart shown in FIG. That is,
From the control rod selection signal received by the control rod selection signal receiving circuit 25, it is monitored whether or not the selection control rod for performing the pull-out operation has changed (step S1). The LPRM 11 near each selected control rod is specified, and a null operation is performed to determine a gain for obtaining an RBM value (step S2). Next, the APRM value is read (step S3), the LPRM11 detection signal value serving as the LPRM value is read (step S4), and the recirculation flow value is read (step S5), and the reference value for the control rod withdrawal determination is determined. Calculation of a reference value, such as setup, set-down, etc. is performed (step S6). From these calculation results, as processing other than the control rod pullout prevention determination, for example, determination of setup or setdown,
The APRM lower limit is determined (step S7).
一方、制御棒引抜阻止判定タスク31を実行する場合
は、第５図に示すフローチャートに基づいて動作する。
先ず、その他の信号処理タスクで選択されたLPRM11の各
検出信号値を読込み（ステップT1）、その平均演算を行
なう（ステップT2）。そして、ステップT2にて演算され
た平均値と、その他の信号処理タスクで求められたゲイ
ンからRBM値を求め、そのRBM値とその他の信号処理タス
クで求められた基準値とを比較して、制御棒引抜阻止判
定を行う（ステップT3）。そして、RBM値が基準値を越
えている場合には制御棒引抜阻止信号を出力させる（ス
テップT4）。On the other hand, when the control rod withdrawal prevention determination task 31 is executed, the operation is performed based on the flowchart shown in FIG.
First, each detection signal value of the LPRM 11 selected by another signal processing task is read (step T1), and the average calculation is performed (step T2). Then, an RBM value is obtained from the average value calculated in step T2 and a gain obtained in another signal processing task, and the RBM value is compared with a reference value obtained in another signal processing task, A control rod withdrawal prevention determination is performed (step T3). If the RBM value exceeds the reference value, a control rod withdrawal prevention signal is output (step T4).
以上の制御棒引抜阻止判定タスクおよびその他の信号
処理タスクは、第６図に示すタイムチャートに基づいて
逐次実行される。The control rod withdrawal prevention determination task and the other signal processing tasks are sequentially executed based on the time chart shown in FIG.
すなわち、制御棒引抜阻止判定タスクは、時間t1の間
にｎ本の制御棒に関する監視を行い、その他の信号処理
タスクは時間t2の間に上記各種信号処理を行う。そし
て、制御棒引抜阻止判定タスクはオペレーティングシス
テムによるタイマー割り込み処理により、その都度ｎ本
の制御棒に関する監視が行われ、その他の信号処理タス
クが一回実行される間に数回実行される。That is, the control rod withdrawal inhibit decision task monitors a control rod of the n during the time t 1, other signal processing tasks do the various signal processing for the time t 2. The control rod withdrawal prevention determination task is monitored by the operating system for timer interrupt processing each time, and the control rod withdrawal is performed several times while the other signal processing tasks are performed once.
この実施例において、制御棒引抜阻止信号の出力の最
大遅れ時間は、LPRM値の読込み直後に実際のLPRM値が基
準値を越えることも考慮して、制御棒引抜阻止判定タス
クが２回走行する時間t3に設定している。なお、t4は制
御棒引抜阻止信号のシステム要求応答時間を示してお
り、時間t3＜時間t4の関係が成立している。In this embodiment, the maximum delay time of the output of the control rod withdrawal inhibition signal is determined by the fact that the control rod withdrawal inhibition determination task runs twice in consideration of the fact that the actual LPRM value exceeds the reference value immediately after reading the LPRM value. It is set to time t 3. Incidentally, t 4 shows a system request response time of the control rod withdrawal inhibit signal has been established relationship between time t 3 <time t 4.
この様に本実施例によれば、制御棒引抜判定タスク31
とその他の信号処理に関するタスク32とを分離して制御
棒引抜判定タスク31の容量を小さくし、制御棒引抜判定
タスク31の実行頻度をその他の信号処理に関するタスク
32のそれよりも高くしたので、制御棒引抜判定タスク31
の処理時間を短縮化でき、制御棒引抜阻止信号の出力に
要する応答時間を短縮でき、原子炉プラントの安全性，
運転性を向上させることができる。As described above, according to the present embodiment, the control rod withdrawal determination task 31
And the task 32 relating to other signal processing are separated to reduce the capacity of the control rod withdrawal determination task 31, and the execution frequency of the control rod withdrawal determination task 31 is reduced to a task related to other signal processing.
Since it was higher than that of 32, control rod withdrawal judgment task 31
Process time, and the response time required to output the control rod withdrawal prevention signal can be shortened.
Drivability can be improved.
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、制御棒引抜判定
に関する処理時間を短縮化でき、制御棒引抜阻止信号の
出力に要する応答時間を短縮でき、さらに信頼性が高く
原子炉プラントの安全性，運転性を向上し得る制御棒引
抜監視装置を提供できる。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to shorten the processing time for the control rod withdrawal determination, shorten the response time required for outputting the control rod withdrawal prevention signal, and further increase the reliability and A control rod pull-out monitoring device capable of improving the safety and operability of a furnace plant can be provided.
第１図は本発明の実施例である制御棒引抜監視装置の構
成図、第２図は同実施例に設けられたRBMの構成図、第
３図は同実施例のプログラムの構成図、第４図は制御棒
引抜阻止判定タスクの処理内容を説明するための図、第
５図は他の信号処理タスクの処理内容を説明するための
図、第６図は制御棒引抜阻止判定タスクとその他の信号
処理タスクとを実行する際のタイミングチャートを示す
図、第７図は従来よりある制御棒引抜監視装置の構成
図、第８図（ａ）は原子炉炉心部の断面図、同図（ｂ）
はその断面図の部分拡大図、同図（ｃ）は検出器保護管
の斜視図である。 10……原子炉、11……LPRM検出器、12……APRM、13……
再循環流量検出器、14……RBM、15……RMCS。FIG. 1 is a configuration diagram of a control rod pull-out monitoring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of an RBM provided in the embodiment, FIG. 4 is a diagram for explaining the processing content of a control rod pull-out prevention determination task, FIG. 5 is a diagram for explaining the processing content of another signal processing task, and FIG. 6 is a control rod pull-out prevention determination task and others. FIG. 7 is a diagram showing a timing chart when the signal processing task is executed, FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional control rod pullout monitoring device, FIG. 8 (a) is a cross-sectional view of a reactor core, and FIG. b)
FIG. 2 is a partially enlarged view of the sectional view, and FIG. 2C is a perspective view of a detector protection tube. 10 ... Reactor, 11 ... LPRM detector, 12 ... APRM, 13 ...
Recirculation flow detector, 14 ... RBM, 15 ... RMCS.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−99132（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−271147（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−161954（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−251796（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−23293（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21C 7/08 G21C 17/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-64-99132 (JP, A) JP-A-62-271147 (JP, A) JP-A-57-161954 (JP, A) 251796 (JP, A) JP-A-1-23293 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G21C 7/08 G21C 17/10
Claims (1)
間に配置された制御棒の引抜き時に生じる局部的な出力
上昇を、前記制御棒を囲むように配置された局部出力領
域モニタで測定し、その測定結果に基づいて制御棒の引
抜監視に関する処理として制御棒引抜阻止判定処理およ
びその他の処理をオペレーティングシステム管理下のソ
フトウェアによって行う制御棒引抜監視装置において、 前記制御棒引抜阻止判定に関する処理タスクとその他の
処理に関する処理タスクとを分離し、前記制御棒引抜阻
止判定に関する処理タスクを前記オペレーティングシス
テム管理下の最上位タスクとして、前記その他の処理に
関する処理タスクを一回実行する間に前記制御棒引抜阻
止判定に関する処理タスクを複数回実行させることを特
徴とする制御棒引抜監視装置。1. A local power range monitor arranged to surround a control rod, the local power increase occurring when a control rod disposed between a plurality of fuel assemblies arranged in a nuclear reactor is withdrawn. The control rod withdrawal monitoring device performs control rod withdrawal prevention processing and other processing by software under the control of the operating system as processing related to control rod withdrawal monitoring based on the measurement result. The processing task related to the other processing is separated from the processing task related to the other processing, and the processing task related to the control rod removal prevention determination is set as the highest task under the operating system management, and the processing task related to the other processing is executed once. The control rod pull-out prevention processing is executed a plurality of times. Monitoring device.
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| JP2072813A JP2902711B2 (en) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | Control rod removal monitoring device |
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