JP3141468B2 - 原子炉出力制御装置 - Google Patents
原子炉出力制御装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉出力装置に係
り、特に沸騰水型原子炉の出力制御に好適な原子炉出力
装置に関するものである。
り、特に沸騰水型原子炉の出力制御に好適な原子炉出力
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】発電機負荷急減時の出力制御に関する従
来技術を、発電機負荷遮断を例に図９を用いて説明す
る。図９は、再循環ポンプとしてインターナルポンプを
使用している沸騰水型原子力発電プラントの概要構成図
である。
来技術を、発電機負荷遮断を例に図９を用いて説明す
る。図９は、再循環ポンプとしてインターナルポンプを
使用している沸騰水型原子力発電プラントの概要構成図
である。
【０００３】図９において、１は原子炉、２は蒸気加減
弁、３はタービンバイパス弁、４はタービン、５は復水
器、６は発電機、７は給水ポンプ、８はパワーロードア
ンバランスリレー、１００は自動出力調整装置、２００
は制御棒駆動制御装置、201はモータ駆動制御回路、２
０２は制御棒、３００は再循環流量制御装置、３０１は
可変周波数電源装置、３０２はインターナルポンプであ
る。
弁、３はタービンバイパス弁、４はタービン、５は復水
器、６は発電機、７は給水ポンプ、８はパワーロードア
ンバランスリレー、１００は自動出力調整装置、２００
は制御棒駆動制御装置、201はモータ駆動制御回路、２
０２は制御棒、３００は再循環流量制御装置、３０１は
可変周波数電源装置、３０２はインターナルポンプであ
る。
【０００４】発電機負荷遮断が発生するとパワーロード
アンバランスリレー８が作動する。パワーロードアンバ
ランスリレー８の作動により、蒸気加減弁２が急閉して
タービン４の加速を防止する。蒸気加減弁２の急閉によ
る原子炉１の内圧上昇を回避するために、タービンバイ
パス弁３が急閉され、余剰蒸気が復水器５にバイパスさ
れる。このとき、制御棒２０２のうち選択制御棒を急速
挿入し、またインターナルポンプ３０２をランバックし
て負荷遮断直後の中性子上昇を抑制し、発電機出力を低
下させて発電所内単独負荷運転を達成する。
アンバランスリレー８が作動する。パワーロードアンバ
ランスリレー８の作動により、蒸気加減弁２が急閉して
タービン４の加速を防止する。蒸気加減弁２の急閉によ
る原子炉１の内圧上昇を回避するために、タービンバイ
パス弁３が急閉され、余剰蒸気が復水器５にバイパスさ
れる。このとき、制御棒２０２のうち選択制御棒を急速
挿入し、またインターナルポンプ３０２をランバックし
て負荷遮断直後の中性子上昇を抑制し、発電機出力を低
下させて発電所内単独負荷運転を達成する。
【０００５】前述のインターナルポンプランバックに関
して図１０を用いてさらに説明する。再循環流量制御装
置３００は、プラント通常運転時では、速度要求信号３
０９を出力する。すなわち、負荷要求偏差信号３０３に
基づいて主制御回路３０４より出力される出力要求信号
３０５は、ＡＰＲＭ信号３０６が差し引かれた後、速度
要求偏差信号３０７に変換される。速度制御器３０８
は、速度要求偏差信号３０７に基づいて速度要求信号３
０９を出力する。速度要求信号３０９は、切替スイッチ
３１０を介して可変周波数電源装置３０１に送られる。
可変周波数電源装置３０１は、速度要求信号３０９に基
づいてインターナルポンプ３０２の速度を制御する。
して図１０を用いてさらに説明する。再循環流量制御装
置３００は、プラント通常運転時では、速度要求信号３
０９を出力する。すなわち、負荷要求偏差信号３０３に
基づいて主制御回路３０４より出力される出力要求信号
３０５は、ＡＰＲＭ信号３０６が差し引かれた後、速度
要求偏差信号３０７に変換される。速度制御器３０８
は、速度要求偏差信号３０７に基づいて速度要求信号３
０９を出力する。速度要求信号３０９は、切替スイッチ
３１０を介して可変周波数電源装置３０１に送られる。
可変周波数電源装置３０１は、速度要求信号３０９に基
づいてインターナルポンプ３０２の速度を制御する。
【０００６】一方、発電機負荷遮断時には、再循環ポン
プランバックパターン演算部３１２が、負荷遮断時の原
子炉出力信号３１１を入力し、インターナルポンプ３０
２のランバックパターン情報３１３を演算する。インタ
ーナルポンプランバック速度信号発生器３１４は、ラン
バックパターン情報３１３に基づいて得られた速度要求
信号３１５を出力する。速度要求信号３１５は、負荷遮
断発生時のパワーロードアンバランスリレー８作動信号
によって切替えられる切替スイッチ３１０を介して可変
周波数電源装置３０１に伝えられる。可変周波数電滞装
置３０１は、速度要求信号３１５に基づいてインターナ
ルポンプ３０２をランバックさせる。
プランバックパターン演算部３１２が、負荷遮断時の原
子炉出力信号３１１を入力し、インターナルポンプ３０
２のランバックパターン情報３１３を演算する。インタ
ーナルポンプランバック速度信号発生器３１４は、ラン
バックパターン情報３１３に基づいて得られた速度要求
信号３１５を出力する。速度要求信号３１５は、負荷遮
断発生時のパワーロードアンバランスリレー８作動信号
によって切替えられる切替スイッチ３１０を介して可変
周波数電源装置３０１に伝えられる。可変周波数電滞装
置３０１は、速度要求信号３１５に基づいてインターナ
ルポンプ３０２をランバックさせる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法は、負荷急
減事象発生時の出力低下手段である再循環流量制御装置
及び制御棒駆動制御装置に対してそれぞれ独立の信号を
与えてインターナルポンプランバック及び選択制御棒の
炉心内への挿入を行っていた。特に、選択制御棒挿入
は、負荷急減直前の運転点によっては必要以上の制御棒
挿入となるために整定出力一定制御が困難である。この
ため、出力整定後の何らかの原因で原子炉出力が上昇す
る事象に対しては、手動による制御棒の挿入操作が必要
となり、運転操作が面倒になる。また、発電機出力の復
旧操作において、再循環流量制御装置に対する再循環流
量増加要求操作及び制御棒駆動制御装置に対する制御棒
引抜きは手動で行うことになり、発電機出力の復旧まで
かなり時間を要する。
減事象発生時の出力低下手段である再循環流量制御装置
及び制御棒駆動制御装置に対してそれぞれ独立の信号を
与えてインターナルポンプランバック及び選択制御棒の
炉心内への挿入を行っていた。特に、選択制御棒挿入
は、負荷急減直前の運転点によっては必要以上の制御棒
挿入となるために整定出力一定制御が困難である。この
ため、出力整定後の何らかの原因で原子炉出力が上昇す
る事象に対しては、手動による制御棒の挿入操作が必要
となり、運転操作が面倒になる。また、発電機出力の復
旧操作において、再循環流量制御装置に対する再循環流
量増加要求操作及び制御棒駆動制御装置に対する制御棒
引抜きは手動で行うことになり、発電機出力の復旧まで
かなり時間を要する。
【０００８】本発明の目的は、発電機出力の復旧に要す
る時間を短縮できる原子炉出力制御装置を提供すること
にある。
る時間を短縮できる原子炉出力制御装置を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、原子炉
出力を制御する自動出力調整装置と、前記自動出力調整
装置の出力信号に基づいて炉心に冷却水を供給する再循
環ポンプの速度を制御する再循環流量装置と、炉心内に
挿入される制御棒の操作を制御する制御棒駆動制御装置
とを有する原子炉出力制御装置において、発電機負荷が
急減したときに、前記再循環ポンプに対して高速及び低
速の２段階の再循環ポンプランバックの信号を与え再循
環ポンプを最低速度まで２段階の速さでランバックする
と共に、予め設定しておいた複数本の選択制御棒を挿入
する信号を与え、発電機出力が低下した事を判定したの
ち、前記自動出力調整装置内の目標出力設定値を負荷急
減後の目標出力に変更して、前記自動出力調整装置によ
る自動出力制御を開始し、負荷急減後の目標出力を確保
することを特徴とする原子炉出力制御装置にある。
出力を制御する自動出力調整装置と、前記自動出力調整
装置の出力信号に基づいて炉心に冷却水を供給する再循
環ポンプの速度を制御する再循環流量装置と、炉心内に
挿入される制御棒の操作を制御する制御棒駆動制御装置
とを有する原子炉出力制御装置において、発電機負荷が
急減したときに、前記再循環ポンプに対して高速及び低
速の２段階の再循環ポンプランバックの信号を与え再循
環ポンプを最低速度まで２段階の速さでランバックする
と共に、予め設定しておいた複数本の選択制御棒を挿入
する信号を与え、発電機出力が低下した事を判定したの
ち、前記自動出力調整装置内の目標出力設定値を負荷急
減後の目標出力に変更して、前記自動出力調整装置によ
る自動出力制御を開始し、負荷急減後の目標出力を確保
することを特徴とする原子炉出力制御装置にある。
【００１０】
【作用】発電機負荷が急減したときに、前記再循環ポン
プに対して高速及び低速の２段階の再循環ポンプランバ
ックの信号を与え再循環ポンプを最低速度まで２段階の
速さでランバックすると共に、予め設定しておいた複数
本の選択制御棒を挿入する信号を与え、発電機出力が低
下したことを判定したのち、自動出力調整装置内の目標
出力設定値を負荷急減後の目標出力に変更して、自動出
力調整装置による自動出力制御を開始し、負荷急減後の
目標出力を確保するので、負荷遮断時から発電機出力の
復旧時までの出力制御が自動化でき、運転員の負担を著
しく軽減できる。また、発電機出力の復旧に要する時間
を短縮できる。
プに対して高速及び低速の２段階の再循環ポンプランバ
ックの信号を与え再循環ポンプを最低速度まで２段階の
速さでランバックすると共に、予め設定しておいた複数
本の選択制御棒を挿入する信号を与え、発電機出力が低
下したことを判定したのち、自動出力調整装置内の目標
出力設定値を負荷急減後の目標出力に変更して、自動出
力調整装置による自動出力制御を開始し、負荷急減後の
目標出力を確保するので、負荷遮断時から発電機出力の
復旧時までの出力制御が自動化でき、運転員の負担を著
しく軽減できる。また、発電機出力の復旧に要する時間
を短縮できる。
【００１１】
【実施例】再循環ポンプとしてインターナルポンプを使
用している沸騰水型原子炉発電プラントに適用した本発
明の一実施例である原子炉出力制御装置を図１〜図５に
示す。本実施例による原子炉出力制御装置について、原
子炉定格運転時に発電機負荷遮断が生じた時の出力制御
を例にとり、負荷急減時の出力制御方法を以下に説明す
る。
用している沸騰水型原子炉発電プラントに適用した本発
明の一実施例である原子炉出力制御装置を図１〜図５に
示す。本実施例による原子炉出力制御装置について、原
子炉定格運転時に発電機負荷遮断が生じた時の出力制御
を例にとり、負荷急減時の出力制御方法を以下に説明す
る。
【００１２】発電機負荷遮断が発生したことをパワーロ
ードアンバランスリレー８の作動で検出すると、パワー
ロードアンバランスリレー８は、負荷遮断発生信号９を
出力する。蒸気加減弁２が負荷遮断発生信号９によって
急閉されるので、タービン４の加速が防止される。ター
ビンバイパス弁３が負荷遮断発生信号９によって急開す
るので、蒸気加減弁２の急閉による原子炉１内の圧力上
昇が回避される。同時に、負荷遮断発生信号９は、再循
環流量制御装置３００にも伝えられ、内部の切替スイッ
チ３１０をａ側に切替える。インターナルポンプランバ
ック速度信号発生器３１４が内部に設定された関数に従
って出力した速度要求信号３１５は、その切替スイッチ
３１０を介して可変周波数電源装置３０１に伝えられ
る。インターナルポンプランバック速度信号発生器３１
４は、高速及び低速の２段階のランバックを行う速度要
求信号３１５を発生する。可変周波数電源装置３０１
は、速度要求信号３１５に基づいてインターナルポンプ
３０２をランバックさせ炉心流量の低下を図る。前述の
負荷遮断発生信号９は、更に、制御棒駆動制御装置200
に入力される。ここで、負荷遮断発生信号９は、切替ス
イッチ２０３をａ側に切替える。このスイッチ２０３の
切り替えは、通常の起動時に制御手段演算回路２０９か
ら出力される制御棒挿入引き抜き要求信号２１５による
制御棒制御を阻止し、予め設定してある負荷急減時選択
制御棒挿入回路２０５の制御棒パターンに従った制御棒
挿入信号２１６をモータ駆動制御回路２０１に出力す
る。モータ駆動制御回路２０１は、その信号に基づいて
制御棒駆動装置２１７を駆動し、制御棒２０２、すなわ
ち選択制御棒を炉心内に挿入する。これによって、迅速
な原子炉出力の低下が図られ、負荷遮断発生後直ちに原
子炉出力を目標とする出力近傍まで低下し、負荷遮断後
の一次処理が完了する。通常の起動時に制御手段演算回
路２０９から出力される制御信号２１５は、制御棒価値
ミニマイザ２１０で規定されている通常の起動時におけ
る制御棒挿入引抜きシーケンスに基づいて出力される。
この一次処理によるインターナルポンプ３０２のランバ
ック及び選択制御棒の挿入により、炉心の中性子束は、
図６に実線で示すように、急激に減少する。図６におい
て、破線は従来例での特性を示す。横軸は、負荷遮断発
生時点からの経過時間を示す。図７は、図６の特性に対
応した原子炉水位の変動を示し、実線が本実施例、破線
が従来例の各特性を示している。
ードアンバランスリレー８の作動で検出すると、パワー
ロードアンバランスリレー８は、負荷遮断発生信号９を
出力する。蒸気加減弁２が負荷遮断発生信号９によって
急閉されるので、タービン４の加速が防止される。ター
ビンバイパス弁３が負荷遮断発生信号９によって急開す
るので、蒸気加減弁２の急閉による原子炉１内の圧力上
昇が回避される。同時に、負荷遮断発生信号９は、再循
環流量制御装置３００にも伝えられ、内部の切替スイッ
チ３１０をａ側に切替える。インターナルポンプランバ
ック速度信号発生器３１４が内部に設定された関数に従
って出力した速度要求信号３１５は、その切替スイッチ
３１０を介して可変周波数電源装置３０１に伝えられ
る。インターナルポンプランバック速度信号発生器３１
４は、高速及び低速の２段階のランバックを行う速度要
求信号３１５を発生する。可変周波数電源装置３０１
は、速度要求信号３１５に基づいてインターナルポンプ
３０２をランバックさせ炉心流量の低下を図る。前述の
負荷遮断発生信号９は、更に、制御棒駆動制御装置200
に入力される。ここで、負荷遮断発生信号９は、切替ス
イッチ２０３をａ側に切替える。このスイッチ２０３の
切り替えは、通常の起動時に制御手段演算回路２０９か
ら出力される制御棒挿入引き抜き要求信号２１５による
制御棒制御を阻止し、予め設定してある負荷急減時選択
制御棒挿入回路２０５の制御棒パターンに従った制御棒
挿入信号２１６をモータ駆動制御回路２０１に出力す
る。モータ駆動制御回路２０１は、その信号に基づいて
制御棒駆動装置２１７を駆動し、制御棒２０２、すなわ
ち選択制御棒を炉心内に挿入する。これによって、迅速
な原子炉出力の低下が図られ、負荷遮断発生後直ちに原
子炉出力を目標とする出力近傍まで低下し、負荷遮断後
の一次処理が完了する。通常の起動時に制御手段演算回
路２０９から出力される制御信号２１５は、制御棒価値
ミニマイザ２１０で規定されている通常の起動時におけ
る制御棒挿入引抜きシーケンスに基づいて出力される。
この一次処理によるインターナルポンプ３０２のランバ
ック及び選択制御棒の挿入により、炉心の中性子束は、
図６に実線で示すように、急激に減少する。図６におい
て、破線は従来例での特性を示す。横軸は、負荷遮断発
生時点からの経過時間を示す。図７は、図６の特性に対
応した原子炉水位の変動を示し、実線が本実施例、破線
が従来例の各特性を示している。
【００１３】自動出力調整装置１００の一次処理完了を
判定する判定回路１１８は、入力された負荷遮断発生信
号９と、再循環流量制御装置３００の判定回路３１６が
流量計３０３で測定された流量が最低流量相当であると
判定した時に出力するインターナルポンプランバック完
了信号３１７と、制御棒駆動制御装置２００の判定回路
２０６が制御棒位置検出器２０７で測定される制御棒位
置に基づいて選択制御棒挿入完了を判定した時に出力す
る選択制御棒挿入完了信号２０８とを入力し、これらに
基づいて一次処理完了信号１１６を発生する。この一次
処理完了信号１１６によって、自動出力調整装置１００
内の切替スイッチ１１５は、ａ側に切替えられる。運転
モード切替回路１１０は、負荷遮断発生信号９に入力し
たときに、制御演算器１０６内の切替スイッチ１０７を
ａ側に切替える切替信号を出力する。この切替信号によ
って切替スイッチ１０７はａ側に切替えられる。再循環
流量制御装置３００内の切替スイッチ３１０は、インタ
ーナルポンプランバック完了信号３１７の作用によっ
て、ｂ側に切替えられる。また、制御棒駆動制御装置２
００内の切替スイッチ２０３は、選択制御棒挿入完了信
号２０８の作用によって、ｂ側に切替えられる。この状
態で、自動出力調整装置１００による再循環流量制御及
び制御棒位置制御を行う二次処理が可能となる。
判定する判定回路１１８は、入力された負荷遮断発生信
号９と、再循環流量制御装置３００の判定回路３１６が
流量計３０３で測定された流量が最低流量相当であると
判定した時に出力するインターナルポンプランバック完
了信号３１７と、制御棒駆動制御装置２００の判定回路
２０６が制御棒位置検出器２０７で測定される制御棒位
置に基づいて選択制御棒挿入完了を判定した時に出力す
る選択制御棒挿入完了信号２０８とを入力し、これらに
基づいて一次処理完了信号１１６を発生する。この一次
処理完了信号１１６によって、自動出力調整装置１００
内の切替スイッチ１１５は、ａ側に切替えられる。運転
モード切替回路１１０は、負荷遮断発生信号９に入力し
たときに、制御演算器１０６内の切替スイッチ１０７を
ａ側に切替える切替信号を出力する。この切替信号によ
って切替スイッチ１０７はａ側に切替えられる。再循環
流量制御装置３００内の切替スイッチ３１０は、インタ
ーナルポンプランバック完了信号３１７の作用によっ
て、ｂ側に切替えられる。また、制御棒駆動制御装置２
００内の切替スイッチ２０３は、選択制御棒挿入完了信
号２０８の作用によって、ｂ側に切替えられる。この状
態で、自動出力調整装置１００による再循環流量制御及
び制御棒位置制御を行う二次処理が可能となる。
【００１４】すなわち、記憶器１１３内に設定しておい
た負荷遮断後の目標整定出力が、自動出力調整装置１０
０内の切替スイッチ１１５のａ側への切替えにより、目
標整定器１０１に入力される。加算器１０４は、目標整
定器１０１が目標選定出力に基づいて出力した目標出力
信号１０２と実出力相当信号（例えば、炉心内の多数の
ＬＰＲＭで検出された中性子束信号に基づいて得られた
ＡＰＲＭ信号）１０３との偏差を演算し、この偏差を出
力要求偏差信号１０５として制御演算器１０６に対して
出力する。制御演算器１０６は、出力要求偏差信号１０
５を用いて制御棒価値を演算し、この演算結果に対応し
た制御棒価値信号１０８を出力する。この制御棒価値信
号１０８は、切替スイッチ１０７がａ側になっているの
で、制御棒駆動制御装置２００に伝えられる。制御棒駆
動制御装置２００では、制御棒価値信号１０８及び制御
棒価値ミノマイザ２１０の出力信号が、制御手段演算回
路２０９に入力される。制御手段演算回路２０９は、こ
れらの信号に基づいて挿入操作を行う制御棒を演算によ
り求める。この演算により、制御手段演算回路209は、
まず、挿入操作を行う制御棒挿入引き抜き要求信号２１
５を該当するモータ駆動制御回路２０１に出力する。制
御手段演算回路２０９は、一次処理における選択制御棒
挿入によって炉心内に投入される負の反応度の変化割合
よりも小さい変化割合でその負の反応度が変化するよう
に制御棒２の挿入速度をゆっくり行う(または挿入する
制御棒の本数を少なくした)制御棒挿入引き抜き要求信
号２１５を出力する。モータ駆動制御回路２０１は、そ
の信号に基づいて制御棒駆動装置２１７を駆動し、制御
棒２０２を炉心内に挿入する。この操作によって、一次
処理により減少した中性子束は、前述したように炉心内
に投入される負の反応度の変化割合が小さいので、図６
の実線で示すように一旦上昇傾向を示し、増加した状態
でほぼ一定に制御される。その後、すなわち、負荷遮断
発生時点から約９０秒が経過したとき、制御棒挿入の効
果が現れ、中性子束は、発電所内単独負荷運転時におけ
る所定の値まで減少し、以後その値に保持される。この
ように、制御棒操作によって負荷遮断後の目標整定出力
に原子炉出力を保持する制御である二次処理が行われ
る。上記の制御によって、原子炉水位は、図７に示すよ
うに従来例よりも早く所定水位に整定される。
た負荷遮断後の目標整定出力が、自動出力調整装置１０
０内の切替スイッチ１１５のａ側への切替えにより、目
標整定器１０１に入力される。加算器１０４は、目標整
定器１０１が目標選定出力に基づいて出力した目標出力
信号１０２と実出力相当信号（例えば、炉心内の多数の
ＬＰＲＭで検出された中性子束信号に基づいて得られた
ＡＰＲＭ信号）１０３との偏差を演算し、この偏差を出
力要求偏差信号１０５として制御演算器１０６に対して
出力する。制御演算器１０６は、出力要求偏差信号１０
５を用いて制御棒価値を演算し、この演算結果に対応し
た制御棒価値信号１０８を出力する。この制御棒価値信
号１０８は、切替スイッチ１０７がａ側になっているの
で、制御棒駆動制御装置２００に伝えられる。制御棒駆
動制御装置２００では、制御棒価値信号１０８及び制御
棒価値ミノマイザ２１０の出力信号が、制御手段演算回
路２０９に入力される。制御手段演算回路２０９は、こ
れらの信号に基づいて挿入操作を行う制御棒を演算によ
り求める。この演算により、制御手段演算回路209は、
まず、挿入操作を行う制御棒挿入引き抜き要求信号２１
５を該当するモータ駆動制御回路２０１に出力する。制
御手段演算回路２０９は、一次処理における選択制御棒
挿入によって炉心内に投入される負の反応度の変化割合
よりも小さい変化割合でその負の反応度が変化するよう
に制御棒２の挿入速度をゆっくり行う(または挿入する
制御棒の本数を少なくした)制御棒挿入引き抜き要求信
号２１５を出力する。モータ駆動制御回路２０１は、そ
の信号に基づいて制御棒駆動装置２１７を駆動し、制御
棒２０２を炉心内に挿入する。この操作によって、一次
処理により減少した中性子束は、前述したように炉心内
に投入される負の反応度の変化割合が小さいので、図６
の実線で示すように一旦上昇傾向を示し、増加した状態
でほぼ一定に制御される。その後、すなわち、負荷遮断
発生時点から約９０秒が経過したとき、制御棒挿入の効
果が現れ、中性子束は、発電所内単独負荷運転時におけ
る所定の値まで減少し、以後その値に保持される。この
ように、制御棒操作によって負荷遮断後の目標整定出力
に原子炉出力を保持する制御である二次処理が行われ
る。上記の制御によって、原子炉水位は、図７に示すよ
うに従来例よりも早く所定水位に整定される。
【００１５】二次処理完了後の原子炉出力復旧操作が行
われる。この原子炉出力復旧操作は、運転員が自動出力
調整装置１００に設けた出力復旧ボタン１１７を押すこ
とによって行われる。出力復旧ボタン１１７を押したと
き、切替スイッチ１１５はｂ側に切替えられる。従っ
て、予め記憶器１１４に設定しておいた原子炉出力復旧
操作時の目標出力が目標出力設定器１０１に入力され
る。目標出力設定器１０１は、この目標出力に基づいて
目標出力信号１０２を加算器１０４に出力する。加算器
１０４は、目標出力信号１０２と実出力相当信号１０３
との偏差を演算し、出力要求偏差信号１０５を制御演算
器１０６に対して出力する。また、出力復旧ボタン１１
７を押したときに発生する出力復旧ボタン１１７からの
信号を入力した運転モード切替回路１１０は、原子炉出
力復旧操作であることを判定し、制御演算器１０６内の
切替スイッチ１０７をａ側に切替える。制御演算器１０
６は、出力復旧ボタン１１７が押されたときに運転モー
ド切替回路１１０から入力した信号に基づいて制御棒駆
動制御装置２００に対して選択制御棒挿入解除信号119
を出力する。選択制御棒挿入解除信号１１９を入力した
制御手段演算回路２０９は、選択制御棒を操作するモー
タ駆動制御回路２０１に対して選択制御棒挿入を解除す
る。その後、制御手段演算回路２０９は、出力要求偏差
信号１０５を用いた演算により得られた制御棒価値信号
１０８、及び制御棒価値ミニマイザ２１０の出力信号に
基づいて挿入操作を行う制御棒を演算により求める。比
較器２１１は、制御棒位置検出器２０７で検出された制
御棒の炉心内軸方向位置に基づいて得た制御棒パターン
を、制御棒価値ミニマイザ２１０で規定されている制御
棒挿入引抜きシーケンスに見合うパターンと比較する。
制御手段演算回路２０９を組み替え演算回路２１２は、
比較器２１１の制御棒パターン比較結果を入力し、制御
棒挿入引抜きシーケンスに見合うパターンに組み替え
る。その後、制御手段演算回路２０９は、出力要求偏差
信号１０５を用いた演算により得られた制御棒価値信号
１０８、及び組み替え演算回路２１２で組み替えられた
制御棒挿入引抜きシーケンスに見合うパターンに基づい
て挿入操作を行う制御棒を演算により求める。この演算
により、制御手段演算回路２０９は、まず、引き抜き操
作を行う制御棒挿入引き抜き要求信号２１５を該当する
モータ駆動制御回路２０１に出力する。この制御棒挿入
引き抜き要求信号２１５に基づいて、まず、挿入されて
いる選択制御棒が炉心から引き抜かれる。その後、選択
制御棒以外の制御棒が炉心から引き抜きれる。この操作
により、原子炉出力は、図８の実線のように上昇する。
この出力上昇は、制御棒引き抜き操作及び炉心流量の増
加を併用した結果である。すなわち、判定回路２１３
が、制御棒引抜き完了を判定したとき、制御棒引抜き完
了信号２１４を自動出力調整装置１００内の運転モード
切替回路１１０に出力する。運転モード切替回路１１０
は、制御棒引抜き完了信号２１４に基づいて制御演算器
１０６内の切替スイッチ１０７をｂ側に切替える。この
ため、制御演算器１０６は、再循環流量制御装置３００
に対して流量増加要求信号１２０を出力する。流量増加
要求信号１２０に基づいて主制御回路３０４より出力さ
れる出力要求信号３０５は、ＡＰＲＭ信号３０６が差し
引かれた後、速度要求偏差信号３０７に変換される。速
度制御器３０８は、速度要求偏差信号３０７に基づいて
速度要求信号３０９を出力する。速度要求信号３０９
は、切替スイッチ３１０を介して可変周波数電源装置３
０１に送られる。可変周波数電源装置３０１は、速度要
求信号３０９に基づいてインターナルポンプ３０２の速
度を制御する。このようにして目標出力まで原子炉出力
を復旧する。図８において、破線は、従来例に対するも
のである。
われる。この原子炉出力復旧操作は、運転員が自動出力
調整装置１００に設けた出力復旧ボタン１１７を押すこ
とによって行われる。出力復旧ボタン１１７を押したと
き、切替スイッチ１１５はｂ側に切替えられる。従っ
て、予め記憶器１１４に設定しておいた原子炉出力復旧
操作時の目標出力が目標出力設定器１０１に入力され
る。目標出力設定器１０１は、この目標出力に基づいて
目標出力信号１０２を加算器１０４に出力する。加算器
１０４は、目標出力信号１０２と実出力相当信号１０３
との偏差を演算し、出力要求偏差信号１０５を制御演算
器１０６に対して出力する。また、出力復旧ボタン１１
７を押したときに発生する出力復旧ボタン１１７からの
信号を入力した運転モード切替回路１１０は、原子炉出
力復旧操作であることを判定し、制御演算器１０６内の
切替スイッチ１０７をａ側に切替える。制御演算器１０
６は、出力復旧ボタン１１７が押されたときに運転モー
ド切替回路１１０から入力した信号に基づいて制御棒駆
動制御装置２００に対して選択制御棒挿入解除信号119
を出力する。選択制御棒挿入解除信号１１９を入力した
制御手段演算回路２０９は、選択制御棒を操作するモー
タ駆動制御回路２０１に対して選択制御棒挿入を解除す
る。その後、制御手段演算回路２０９は、出力要求偏差
信号１０５を用いた演算により得られた制御棒価値信号
１０８、及び制御棒価値ミニマイザ２１０の出力信号に
基づいて挿入操作を行う制御棒を演算により求める。比
較器２１１は、制御棒位置検出器２０７で検出された制
御棒の炉心内軸方向位置に基づいて得た制御棒パターン
を、制御棒価値ミニマイザ２１０で規定されている制御
棒挿入引抜きシーケンスに見合うパターンと比較する。
制御手段演算回路２０９を組み替え演算回路２１２は、
比較器２１１の制御棒パターン比較結果を入力し、制御
棒挿入引抜きシーケンスに見合うパターンに組み替え
る。その後、制御手段演算回路２０９は、出力要求偏差
信号１０５を用いた演算により得られた制御棒価値信号
１０８、及び組み替え演算回路２１２で組み替えられた
制御棒挿入引抜きシーケンスに見合うパターンに基づい
て挿入操作を行う制御棒を演算により求める。この演算
により、制御手段演算回路２０９は、まず、引き抜き操
作を行う制御棒挿入引き抜き要求信号２１５を該当する
モータ駆動制御回路２０１に出力する。この制御棒挿入
引き抜き要求信号２１５に基づいて、まず、挿入されて
いる選択制御棒が炉心から引き抜かれる。その後、選択
制御棒以外の制御棒が炉心から引き抜きれる。この操作
により、原子炉出力は、図８の実線のように上昇する。
この出力上昇は、制御棒引き抜き操作及び炉心流量の増
加を併用した結果である。すなわち、判定回路２１３
が、制御棒引抜き完了を判定したとき、制御棒引抜き完
了信号２１４を自動出力調整装置１００内の運転モード
切替回路１１０に出力する。運転モード切替回路１１０
は、制御棒引抜き完了信号２１４に基づいて制御演算器
１０６内の切替スイッチ１０７をｂ側に切替える。この
ため、制御演算器１０６は、再循環流量制御装置３００
に対して流量増加要求信号１２０を出力する。流量増加
要求信号１２０に基づいて主制御回路３０４より出力さ
れる出力要求信号３０５は、ＡＰＲＭ信号３０６が差し
引かれた後、速度要求偏差信号３０７に変換される。速
度制御器３０８は、速度要求偏差信号３０７に基づいて
速度要求信号３０９を出力する。速度要求信号３０９
は、切替スイッチ３１０を介して可変周波数電源装置３
０１に送られる。可変周波数電源装置３０１は、速度要
求信号３０９に基づいてインターナルポンプ３０２の速
度を制御する。このようにして目標出力まで原子炉出力
を復旧する。図８において、破線は、従来例に対するも
のである。
【００１６】本実施例は、原子炉出力復旧操作における
操作も自動化でき、この操作における運転員の負担を軽
減できる。また、原子炉出力復旧操作に関する時間を短
縮できる。
操作も自動化でき、この操作における運転員の負担を軽
減できる。また、原子炉出力復旧操作に関する時間を短
縮できる。
【００１７】なお、この出力復旧操作は、制御棒を制御
棒挿入引抜きシーケンスに見合うパターンに組み替えた
後、運転モード切替回路１１０内の判定に使用する信号
及び運転モード切替回路１１０内に出力設定を記憶した
記憶器を幾つか設け、これらを組合わせることで切替ス
イッチ１０７を自在に切替えることが可能となり、最適
な運転特性で復旧することも可能である。
棒挿入引抜きシーケンスに見合うパターンに組み替えた
後、運転モード切替回路１１０内の判定に使用する信号
及び運転モード切替回路１１０内に出力設定を記憶した
記憶器を幾つか設け、これらを組合わせることで切替ス
イッチ１０７を自在に切替えることが可能となり、最適
な運転特性で復旧することも可能である。
【００１８】さらに、負荷遮断発生信号９を直接制御棒
駆動制御装置２００、再循環流量制御装置３００に入力
する事をやめ、自動出力調整装置１００のみに入力し、
本装置からインターナルポンプランバック及び選択制御
棒挿入の信号を出力すれば、自動出力調整装置の支持の
みで負荷遮断発生後の出力低下から出力復旧までの一連
の操作を行う事も可能である。また、記憶器１１４内の
値を外部から設定可能にすれば、任意の出力に復旧させ
ることも可能となる。
駆動制御装置２００、再循環流量制御装置３００に入力
する事をやめ、自動出力調整装置１００のみに入力し、
本装置からインターナルポンプランバック及び選択制御
棒挿入の信号を出力すれば、自動出力調整装置の支持の
みで負荷遮断発生後の出力低下から出力復旧までの一連
の操作を行う事も可能である。また、記憶器１１４内の
値を外部から設定可能にすれば、任意の出力に復旧させ
ることも可能となる。
【００１９】以上は、負荷遮断でタービンバイパス弁が
作動した場合の出力制御方式であるが、万一、タービン
バイパス弁が不作動であった場合には、図５に示すよう
に原子炉スクラムと同時に再循環ポンプトリップを行い
原子炉の安全を確保する。
作動した場合の出力制御方式であるが、万一、タービン
バイパス弁が不作動であった場合には、図５に示すよう
に原子炉スクラムと同時に再循環ポンプトリップを行い
原子炉の安全を確保する。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、負荷急減発生後の出力
低下操作から発電機出力復旧操作までを自動で行うこと
ができ、運転員の負担を軽減できる。また、原子炉出力
復旧操作に要する時間を短縮できる。
低下操作から発電機出力復旧操作までを自動で行うこと
ができ、運転員の負担を軽減できる。また、原子炉出力
復旧操作に要する時間を短縮できる。
【図１】本発明の好適な一実施例である原子炉出力制御
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図２】図１の自動出力調整装置の詳細構成図である。
【図３】図１の制御棒駆動制御装置の詳細構成図であ
る。
る。
【図４】図１の再循環流量制御装置の詳細構成図であ
る。
る。
【図５】出力制御方式の概要を示す説明図である。
【図６】負荷遮断後の中性子束の変化を示す特性図であ
る。
る。
【図７】負荷遮断後の原子炉水位の変化を示す特性図で
ある。
ある。
【図８】原子炉出力復旧操作による発電機出力の変化を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図９】従来の原子炉出力制御装置の構成図である。
【図１０】図９の再循環流量制御装置の詳細構成図であ
る。
る。
１…原子炉、２…蒸気加減弁、２…タービンバイパス
弁、９…負荷遮断発生信号、１００…自動出力調整装
置、２００…制御棒駆動制御装置、２０２…制御棒、３
００…再循環流量制御装置、３０２…インターナルポン
プ。
弁、９…負荷遮断発生信号、１００…自動出力調整装
置、２００…制御棒駆動制御装置、２０２…制御棒、３
００…再循環流量制御装置、３０２…インターナルポン
プ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21D 3/04 G21C 7/00 G21C 7/26
Claims (3)
- 【請求項１】原子炉出力を制御する自動出力調整装置
と、前記自動出力調整装置の出力信号に基づいて炉心に
冷却水を供給する再循環ポンプの速度を制御する再循環
流量装置と、炉心内に挿入される制御棒の操作を制御す
る制御棒駆動制御装置とを有する原子炉出力制御装置に
おいて、発電機負荷が急減したときに、前記再循環ポン
プに対して高速及び低速の２段階の再循環ポンプランバ
ックの信号を与え再循環ポンプを最低速度まで２段階の
速さでランバックすると共に、予め設定しておいた複数
本の選択制御棒を挿入する信号を与え、発電機出力が低
下した事を判定したのち、前記自動出力調整装置内の目
標出力設定値を負荷急減後の目標出力に変更して、前記
自動出力調整装置による自動出力制御を開始し、負荷急
減後の目標出力を確保することを特徴とする原子炉出力
制御装置。 - 【請求項２】前記出力制御装置において、自動出力調整
装置内の目標出力設定を発電機出力復旧後の目標出力に
変更した際には、自動出力調整装置から制御棒駆動制御
装置に対して制御棒引抜き指令を与え、負荷急減後挿入
状態となっている制御棒を自動で操作し、所定の制御棒
パターンを確保した後にシーケンスに従って自動で制御
棒を引抜き、また、再循環流量制御装置に対して流量増
加指令を与え、負荷急減後最低速度で運転している再循
環ポンプの速度を自動で上昇して、目標とする発電機出
力を達成する請求項１の原子炉出力制御装置。 - 【請求項３】前記出力制御装置において、発電機負荷が
急減しかつタービンバイパス弁が作動した場合には、前
記再循環ポンプをランバックさせ、発電機負荷が急減し
かつタービンバイパス弁が作動しなかった場合には、前
記再循環ポンプをトリップさせる請求項２の原子炉出力
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03330293A JP3141468B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 原子炉出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03330293A JP3141468B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 原子炉出力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05164891A JPH05164891A (ja) | 1993-06-29 |
| JP3141468B2 true JP3141468B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=18231033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03330293A Expired - Lifetime JP3141468B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 原子炉出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141468B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015222230A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | 株式会社東芝 | 原子力プラントの出力制御方法及び出力制御システム |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP03330293A patent/JP3141468B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05164891A (ja) | 1993-06-29 |
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