JP3151339B2 - 給水ポンプ制御装置 - Google Patents
給水ポンプ制御装置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】
【発明の属する技術分野】本発明は、沸騰水型原子力発
電プラントの原子炉スクラム時に原子炉の水位を適正に
維持するために給水ポンプの運転を制御する給水ポンプ
制御装置に関する。
電プラントの原子炉スクラム時に原子炉の水位を適正に
維持するために給水ポンプの運転を制御する給水ポンプ
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】沸騰水型原子力発電プラントにおいて
は、炉心の健全性を維持するために原子炉の運転状態に
よっては、緊急に全制御棒を高速で挿入することにより
運転を停止させるスクラム機能を有している。この原子
炉スクラムが行われる際には、炉内沸騰水中のボイドが
急速に減少することにより炉水位が減少するため、一時
的に給水制御器から給水ポンプへ発せられる給水指令は
増加する。
は、炉心の健全性を維持するために原子炉の運転状態に
よっては、緊急に全制御棒を高速で挿入することにより
運転を停止させるスクラム機能を有している。この原子
炉スクラムが行われる際には、炉内沸騰水中のボイドが
急速に減少することにより炉水位が減少するため、一時
的に給水制御器から給水ポンプへ発せられる給水指令は
増加する。
【０００３】なお、一般に給水ポンプは、通常運転用と
してタービン駆動給水ポンプと始動およびバックアップ
用の電動機駆動給水ポンプがそれぞれ２台設定されてい
る。一方、原子炉スクラム後においては、炉出力は急速
に減少するため、発生蒸気も大きく減少する。
してタービン駆動給水ポンプと始動およびバックアップ
用の電動機駆動給水ポンプがそれぞれ２台設定されてい
る。一方、原子炉スクラム後においては、炉出力は急速
に減少するため、発生蒸気も大きく減少する。
【０００４】しかしながらスクラム直後で給水流量の増
加が継続すると、結果的には必要インベントリ以上の給
水が炉内に注入される。これにより炉水位高高設定に達
するような場合には、主蒸気管への溢水を防止するため
に給水ポンプは自動的に全台が停止する。
加が継続すると、結果的には必要インベントリ以上の給
水が炉内に注入される。これにより炉水位高高設定に達
するような場合には、主蒸気管への溢水を防止するため
に給水ポンプは自動的に全台が停止する。
【０００５】しかし、スクラム後の原子炉では残留熱に
よる蒸気が発生しているため、少量ではあるが給水が必
要である。従って、このような場合には給水確保のため
に、運転員は手動で再度電動機駆動給水ポンプを起動し
なければならない。また、スクラム発生後には給水ポン
プにも原子炉隔離時冷却系によりインベントリ確保のた
めに給水を行う場合もある。
よる蒸気が発生しているため、少量ではあるが給水が必
要である。従って、このような場合には給水確保のため
に、運転員は手動で再度電動機駆動給水ポンプを起動し
なければならない。また、スクラム発生後には給水ポン
プにも原子炉隔離時冷却系によりインベントリ確保のた
めに給水を行う場合もある。
【０００６】現状では、スクラム発生後においてはター
ビン駆動給水ポンプを運転員が手動にて停止させ、水位
監視をしながら水位の挙動に応じて電動機駆動給水ポン
プの起動を行う運転操作手順を実施する。
ビン駆動給水ポンプを運転員が手動にて停止させ、水位
監視をしながら水位の挙動に応じて電動機駆動給水ポン
プの起動を行う運転操作手順を実施する。
【０００７】しかしながら原子炉スクラム時には、これ
以外にも操作および確認の作業が多く、若しも本手順の
実行が遅れた場合や、運転操作によりタービン駆動給水
ポンプ１台の運転状態になってもスクラムによりタービ
ン駆動給水ポンプの駆動蒸気が無くなることで、タービ
ン駆動給水ポンプによる給水ができなくなる場合があ
る。
以外にも操作および確認の作業が多く、若しも本手順の
実行が遅れた場合や、運転操作によりタービン駆動給水
ポンプ１台の運転状態になってもスクラムによりタービ
ン駆動給水ポンプの駆動蒸気が無くなることで、タービ
ン駆動給水ポンプによる給水ができなくなる場合があ
る。
【０００８】この場合には運転員が電動機駆動給水ポン
プ、または原子炉隔離時冷却系を起動させることが必要
となる。なお、現状におけるスクラム後の水位設定変更
は、スクラム発生後に所定の時間で水位設定を低下させ
るため、水位がさらに低下する場合がある。
プ、または原子炉隔離時冷却系を起動させることが必要
となる。なお、現状におけるスクラム後の水位設定変更
は、スクラム発生後に所定の時間で水位設定を低下させ
るため、水位がさらに低下する場合がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の原子炉水位制御
においては、スクラム発生後における手動操作によるタ
ービン駆動給水ポンプ停止と、必要に応じた電動機駆動
給水ポンプの起動操作は、原子炉スクラム時における運
転員の負担となっており、停止操作が遅れた場合には必
要以上に給水が注入され、炉内インベントリを増加させ
て炉水位高高となり、監視装置が働いて給水ポンプ全台
停止に至り、さらにその後において電動機駆動給水ポン
プの手動起動操作が必要となる不具合があった。
においては、スクラム発生後における手動操作によるタ
ービン駆動給水ポンプ停止と、必要に応じた電動機駆動
給水ポンプの起動操作は、原子炉スクラム時における運
転員の負担となっており、停止操作が遅れた場合には必
要以上に給水が注入され、炉内インベントリを増加させ
て炉水位高高となり、監視装置が働いて給水ポンプ全台
停止に至り、さらにその後において電動機駆動給水ポン
プの手動起動操作が必要となる不具合があった。
【００１０】本発明の目的とするところは、自動的にス
クラム発生後の給水のインベントリ確保に必要十分な給
水量を確保して、運転員に負担をかけない給水ポンプ制
御装置を提供することにある。
クラム発生後の給水のインベントリ確保に必要十分な給
水量を確保して、運転員に負担をかけない給水ポンプ制
御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係る給水ポンプ制御装置は、原子
炉スクラム信号と主蒸気流量信号と給水ポンプ運転信号
を入力され原子炉スクラムの有無を判定しプラント状態
判定信号を出力するプラント状態判定部と、前記プラン
ト状態判定信号と原子炉水位信号を入力され水位回復傾
向を判定し水位挙動判定信号を出力する水位挙動判定部
と、前記プラント状態判定信号と原子炉給水流量信号を
入力され所定の制限値によって給水流量挙動を判定し給
水流量判定信号を出力する給水流量判定部と、前記プラ
ント状態判定信号と前記水位挙動判定信号を入力され水
位判定停止信号を出力する水位判定停止信号発生部と、
前記プラント状態判定信号と前記給水流量判定信号を入
力され給水判定停止信号を出力する給水判定停止信号発
生部と、前記水位判定停止信号または前記給水判定停止
信号を入力され第１のタービン駆動給水ポンプ停止信号
と電動機駆動給水ポンプ起動信号を出力する給水ポンプ
停止，起動信号発生部と、を具備することを特徴とす
る。
め、請求項１の発明に係る給水ポンプ制御装置は、原子
炉スクラム信号と主蒸気流量信号と給水ポンプ運転信号
を入力され原子炉スクラムの有無を判定しプラント状態
判定信号を出力するプラント状態判定部と、前記プラン
ト状態判定信号と原子炉水位信号を入力され水位回復傾
向を判定し水位挙動判定信号を出力する水位挙動判定部
と、前記プラント状態判定信号と原子炉給水流量信号を
入力され所定の制限値によって給水流量挙動を判定し給
水流量判定信号を出力する給水流量判定部と、前記プラ
ント状態判定信号と前記水位挙動判定信号を入力され水
位判定停止信号を出力する水位判定停止信号発生部と、
前記プラント状態判定信号と前記給水流量判定信号を入
力され給水判定停止信号を出力する給水判定停止信号発
生部と、前記水位判定停止信号または前記給水判定停止
信号を入力され第１のタービン駆動給水ポンプ停止信号
と電動機駆動給水ポンプ起動信号を出力する給水ポンプ
停止，起動信号発生部と、を具備することを特徴とす
る。
【００１２】請求項２記載の発明に係る給水ポンプ制御
装置は、電動機駆動給水ポンプ自動運転信号を入力さ
れ、電動機駆動給水ポンプの起動判定を行い電動機駆動
給水ポンプ運転信号を出力する電動機駆動給水ポンプ起
動判定部と、前記電動機駆動給水ポンプ起動信号および
前記電動機駆動給水ポンプ運転信号を入力され第２のタ
ービン駆動給水ポンプ停止信号を出力するタービン駆動
給水ポンプ停止信号発生部とを具備することを特徴とす
る。請求項３記載の発明に係る給水ポンプ制御装置は、
水位挙動判定部は、スクラム発生後の原子炉水位が予め
定められた設定レベルまで回復したことを判断して水位
挙動判定信号を出力することを特徴とする。
装置は、電動機駆動給水ポンプ自動運転信号を入力さ
れ、電動機駆動給水ポンプの起動判定を行い電動機駆動
給水ポンプ運転信号を出力する電動機駆動給水ポンプ起
動判定部と、前記電動機駆動給水ポンプ起動信号および
前記電動機駆動給水ポンプ運転信号を入力され第２のタ
ービン駆動給水ポンプ停止信号を出力するタービン駆動
給水ポンプ停止信号発生部とを具備することを特徴とす
る。請求項３記載の発明に係る給水ポンプ制御装置は、
水位挙動判定部は、スクラム発生後の原子炉水位が予め
定められた設定レベルまで回復したことを判断して水位
挙動判定信号を出力することを特徴とする。
【００１３】請求項４記載の給水ポンプ制御装置は、水
位挙動判定部は、一定の時間ステップ間隔で入力される
原子炉水位信号について水位の差分を演算し、この水位
の差分が所定の時間ステップ回数正値であることによっ
て水位が回復していることを判断して水位挙動判定信号
を出力することを特徴とする。
位挙動判定部は、一定の時間ステップ間隔で入力される
原子炉水位信号について水位の差分を演算し、この水位
の差分が所定の時間ステップ回数正値であることによっ
て水位が回復していることを判断して水位挙動判定信号
を出力することを特徴とする。
【００１４】請求項５記載の給水ポンプ制御装置は、水
位挙動判定部は、一定の時間ステップ間隔で入力される
原子炉水位信号について現時刻の水位信号と水位最小信
号を比較して逐次水位最小信号を更新させると共に現時
刻の水位信号が、この逐次更新水位最小信号より所定の
時間ステップ回数を上回っていることをもって水位が回
復していることを判断して水位挙動判定信号を出力する
ことを特徴とする。
位挙動判定部は、一定の時間ステップ間隔で入力される
原子炉水位信号について現時刻の水位信号と水位最小信
号を比較して逐次水位最小信号を更新させると共に現時
刻の水位信号が、この逐次更新水位最小信号より所定の
時間ステップ回数を上回っていることをもって水位が回
復していることを判断して水位挙動判定信号を出力する
ことを特徴とする。
【００１５】請求項６記載の給水ポンプ制御装置は、水
位判定停止信号発生部は、原子炉の主水位制御器の水位
設定点を低下させる水位設定変更信号を出力することを
特徴とする。なお、主水位制御器は、主蒸気流量と原子
炉給水流量および原子炉水位信号と原子炉水位設定信号
から、原子炉への給水流量制御信号を演算するものであ
り、この主水位制御器の水位設定点を低下させるとそれ
だけ水位上昇はより抑制される。
位判定停止信号発生部は、原子炉の主水位制御器の水位
設定点を低下させる水位設定変更信号を出力することを
特徴とする。なお、主水位制御器は、主蒸気流量と原子
炉給水流量および原子炉水位信号と原子炉水位設定信号
から、原子炉への給水流量制御信号を演算するものであ
り、この主水位制御器の水位設定点を低下させるとそれ
だけ水位上昇はより抑制される。
【００１６】
【作用】プラント状態判定部で原子炉スクラム信号と主
蒸気流量信号および給水ポンプの運転信号からスクラム
の判定をすると共に、水位挙動判定部にて水位信号から
スクラム後の原子炉水位の挙動を水位がスクラム後の一
時的な低下から回復していることを判断し、このプラン
ト状態判定部と水位挙動判定部からの出力信号により水
位判定停止信号発生部から水位判定停止信号と共に、水
位設定器への水位設定変更信号を出力して水位設定点を
スクラム時における水位設定とする。
蒸気流量信号および給水ポンプの運転信号からスクラム
の判定をすると共に、水位挙動判定部にて水位信号から
スクラム後の原子炉水位の挙動を水位がスクラム後の一
時的な低下から回復していることを判断し、このプラン
ト状態判定部と水位挙動判定部からの出力信号により水
位判定停止信号発生部から水位判定停止信号と共に、水
位設定器への水位設定変更信号を出力して水位設定点を
スクラム時における水位設定とする。
【００１７】前記プラント状態判定部と給水流量判定部
からの信号により給水判定停止信号発生部より給水判定
停止信号を出力する。さらに、この給水判定停止信号ま
たは水位判定停止信号により、給水ポンプ停止，起動信
号発生部からタービン駆動給水ポンプ停止信号と、電動
機駆動給水ポンプ起動信号を出力して、タービン駆動給
水ポンプを１台停止させると共に、電動機駆動給水ポン
プを起動させる。
からの信号により給水判定停止信号発生部より給水判定
停止信号を出力する。さらに、この給水判定停止信号ま
たは水位判定停止信号により、給水ポンプ停止，起動信
号発生部からタービン駆動給水ポンプ停止信号と、電動
機駆動給水ポンプ起動信号を出力して、タービン駆動給
水ポンプを１台停止させると共に、電動機駆動給水ポン
プを起動させる。
【００１８】また、前記タービン駆動給水ポンプ停止信
号と電動機駆動給水ポンプ起動判定部からの電動機駆動
給水ポンプ運転信号を入力してタービン駆動給水ポンプ
停止信号発生部はタービン駆動給水ポンプ停止信号を出
力して、他のタービン駆動給水ポンプも停止させる。
号と電動機駆動給水ポンプ起動判定部からの電動機駆動
給水ポンプ運転信号を入力してタービン駆動給水ポンプ
停止信号発生部はタービン駆動給水ポンプ停止信号を出
力して、他のタービン駆動給水ポンプも停止させる。
【００１９】なお、水位挙動判定部における水位回復傾
向の判定機能として、２つの設定水位の時間偏差で検知
する方法と、水位偏差の時間変化により検知する方法、
および逐次更新の水位最低値との比較により検知する判
定方法がある。また、水位判定停止信号発生部が出力す
る水位設定変更信号を、水位設定点を低下させる信号と
することで水位抑制効果が向上する。
向の判定機能として、２つの設定水位の時間偏差で検知
する方法と、水位偏差の時間変化により検知する方法、
および逐次更新の水位最低値との比較により検知する判
定方法がある。また、水位判定停止信号発生部が出力す
る水位設定変更信号を、水位設定点を低下させる信号と
することで水位抑制効果が向上する。
【００２０】
【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。第１実施例は図１のブロック構成図に示すよう
に、プラントのスクラムの有無を判断するプラント状態
判定部１と、スクラム発生後の原子炉水位挙動を判定す
る水位挙動判定部２、給水流量挙動を判定する給水流量
判定部３、電動機駆動給水ポンプ起動判定部４を備え
る。
明する。第１実施例は図１のブロック構成図に示すよう
に、プラントのスクラムの有無を判断するプラント状態
判定部１と、スクラム発生後の原子炉水位挙動を判定す
る水位挙動判定部２、給水流量挙動を判定する給水流量
判定部３、電動機駆動給水ポンプ起動判定部４を備え
る。
【００２１】また、プラント状態判定部１と水位挙動判
定部２の信号を入力して水位判定停止と水位設定変更の
信号を出力する水位判定停止信号発生部５と、前記プラ
ント状態判定部１と給水流量判定部３からの信号を入力
して給水判定停止の信号を出力する給水判定停止信号発
生部６を設ける。
定部２の信号を入力して水位判定停止と水位設定変更の
信号を出力する水位判定停止信号発生部５と、前記プラ
ント状態判定部１と給水流量判定部３からの信号を入力
して給水判定停止の信号を出力する給水判定停止信号発
生部６を設ける。
【００２２】さらに、この出力または水位判定停止信号
発生部５の出力信号を入力してタービン駆動給水ポンプ
停止、電動機駆動給水ポンプ起動の信号を出力する給水
ポンプ停止，起動信号発生部７と、この出力と前記電動
機駆動給水ポンプ起動判定部４の出力信号とから電動機
駆動給水ポンプ起動後にタービン駆動給水ポンプ停止信
号を出力するタービン駆動給水ポンプ停止信号発生部８
で構成する。
発生部５の出力信号を入力してタービン駆動給水ポンプ
停止、電動機駆動給水ポンプ起動の信号を出力する給水
ポンプ停止，起動信号発生部７と、この出力と前記電動
機駆動給水ポンプ起動判定部４の出力信号とから電動機
駆動給水ポンプ起動後にタービン駆動給水ポンプ停止信
号を出力するタービン駆動給水ポンプ停止信号発生部８
で構成する。
【００２３】次に上記構成による作用について説明す
る。原子炉スクラムが発生するとプラント状態判定部１
には、スクラム信号Ｓ1 、主蒸気流量信号Ｓ2 および給
水ポンプ運転信号Ｓ3 が入力され、スクラム信号Ｓ1 と
主蒸気流量信号Ｓ2 が所定の値を下回ったことから原子
炉スクラムの判定を行うと共に、給水ポンプ運転信号Ｓ
3 からスクラム時の給水ポンプ運転状態である判定を行
う。
る。原子炉スクラムが発生するとプラント状態判定部１
には、スクラム信号Ｓ1 、主蒸気流量信号Ｓ2 および給
水ポンプ運転信号Ｓ3 が入力され、スクラム信号Ｓ1 と
主蒸気流量信号Ｓ2 が所定の値を下回ったことから原子
炉スクラムの判定を行うと共に、給水ポンプ運転信号Ｓ
3 からスクラム時の給水ポンプ運転状態である判定を行
う。
【００２４】双方の条件成立後で事前に設定された時間
後に、プラント状態判定部１はプラント状態判定信号Ｓ
4 を水位判定停止信号発生部５および給水判定停止信号
発生部６へ出力すると共に、プラント状態判定信号Ｓ5
を水位挙動判定部２と給水流量判定部３に出力する。
後に、プラント状態判定部１はプラント状態判定信号Ｓ
4 を水位判定停止信号発生部５および給水判定停止信号
発生部６へ出力すると共に、プラント状態判定信号Ｓ5
を水位挙動判定部２と給水流量判定部３に出力する。
【００２５】水位挙動判定部２では別途水位信号Ｓ6 と
共にプラント状態判定信号Ｓ5 を入力して、図２のブロ
ック構成図と図４，６のフロー図に示すように、３つの
手法のいずれかにより水位回復傾向を判定し、水位挙動
判定信号Ｓ7 を水位判定停止信号発生部５へ出力する。
共にプラント状態判定信号Ｓ5 を入力して、図２のブロ
ック構成図と図４，６のフロー図に示すように、３つの
手法のいずれかにより水位回復傾向を判定し、水位挙動
判定信号Ｓ7 を水位判定停止信号発生部５へ出力する。
【００２６】また給水流量判定部３では、前記プラント
状態判定信号Ｓ5 および給水流量信号Ｓ8 を入力して、
事前に定められた給水ポンプの運転台数に見合った制限
値に従って現時刻での給水流量を判定し、現時刻の給水
流量が制限値を下回った場合に、給水流量判定信号Ｓ9
を給水判定停止信号発生部６へ出力する。
状態判定信号Ｓ5 および給水流量信号Ｓ8 を入力して、
事前に定められた給水ポンプの運転台数に見合った制限
値に従って現時刻での給水流量を判定し、現時刻の給水
流量が制限値を下回った場合に、給水流量判定信号Ｓ9
を給水判定停止信号発生部６へ出力する。
【００２７】さらに、前記水位判定停止信号発生部５
は、プラント状態判定信号Ｓ4 と水位挙動判定信号Ｓ7
の双方の入力により、水位判定停止信号Ｓ10を給水ポン
プ停止，起動信号発生部７へ出力すると共に、これを例
えば給水制御器の水位設定点を低下させる水位設定変更
信号Ｓ11として図示しない主水位制御器に出力する。
は、プラント状態判定信号Ｓ4 と水位挙動判定信号Ｓ7
の双方の入力により、水位判定停止信号Ｓ10を給水ポン
プ停止，起動信号発生部７へ出力すると共に、これを例
えば給水制御器の水位設定点を低下させる水位設定変更
信号Ｓ11として図示しない主水位制御器に出力する。
【００２８】なお、このタイミングで水位設定変更を行
うことにより、水位回復時に現時刻水位が設定水位より
下方であれば主水位制御器の給水増加信号を減少させ、
現時刻水位が設定水位より上方であれば主水位制御器の
給水減少信号を増加させて、より一層の水位抑制効果を
高める。
うことにより、水位回復時に現時刻水位が設定水位より
下方であれば主水位制御器の給水増加信号を減少させ、
現時刻水位が設定水位より上方であれば主水位制御器の
給水減少信号を増加させて、より一層の水位抑制効果を
高める。
【００２９】同様にして給水判定停止信号発生部６で
は、プラント状態判定信号Ｓ4 と給水流量判定信号Ｓ9
の双方の入力により給水判定停止信号Ｓ12を給水ポンプ
停止，起動信号発生部７へ出力する。上記水位判定停止
信号Ｓ10、または給水判定停止信号Ｓ12を受けて給水ポ
ンプ停止，起動信号発生部７では、タービン駆動給水ポ
ンプ停止信号Ｓ13、および電動機駆動給水ポンプ起動信
号Ｓ14を作成し、それぞれ図示しないタービン駆動給水
ポンプ、および電動機駆動給水ポンプに出力する。
は、プラント状態判定信号Ｓ4 と給水流量判定信号Ｓ9
の双方の入力により給水判定停止信号Ｓ12を給水ポンプ
停止，起動信号発生部７へ出力する。上記水位判定停止
信号Ｓ10、または給水判定停止信号Ｓ12を受けて給水ポ
ンプ停止，起動信号発生部７では、タービン駆動給水ポ
ンプ停止信号Ｓ13、および電動機駆動給水ポンプ起動信
号Ｓ14を作成し、それぞれ図示しないタービン駆動給水
ポンプ、および電動機駆動給水ポンプに出力する。
【００３０】なお、電動機駆動給水ポンプへの起動信号
Ｓ14は、必要に応じてタービン駆動給水ポンプの停止信
号Ｓ13によりタービン駆動給水ポンプが停止した後に出
力されるように図示しない遅延手段、または確認手段を
介して、タービン駆動給水ポンプの停止後に電動機駆動
給水ポンプを起動するようにして給水流量の変動をさら
に抑制することができる。
Ｓ14は、必要に応じてタービン駆動給水ポンプの停止信
号Ｓ13によりタービン駆動給水ポンプが停止した後に出
力されるように図示しない遅延手段、または確認手段を
介して、タービン駆動給水ポンプの停止後に電動機駆動
給水ポンプを起動するようにして給水流量の変動をさら
に抑制することができる。
【００３１】ここで、タービン駆動給水ポンプが２台運
転していた場合は、タービン駆動給水ポンプ停止信号Ｓ
13を受けてタービン駆動給水ポンプが１台自動で停止
し、電動機駆動給水ポンプ起動信号Ｓ14を受けて電動機
駆動給水ポンプを自動で起動させる。
転していた場合は、タービン駆動給水ポンプ停止信号Ｓ
13を受けてタービン駆動給水ポンプが１台自動で停止
し、電動機駆動給水ポンプ起動信号Ｓ14を受けて電動機
駆動給水ポンプを自動で起動させる。
【００３２】この後に、電動機駆動給水ポンプ起動判定
部４は電動機駆動給水ポンプからの自動運転信号Ｓ15が
入力されることから、起動判定を行って電動機駆動給水
ポンプ運転信号Ｓ16を出力し、タービン駆動給水ポンプ
停止信号発生部８においてタービン駆動給水ポンプの停
止命令を作成し、タービン駆動給水ポンプ停止信号Ｓ17
を出力して、もう１台のタービン駆動給水ポンプも自動
停止させる。
部４は電動機駆動給水ポンプからの自動運転信号Ｓ15が
入力されることから、起動判定を行って電動機駆動給水
ポンプ運転信号Ｓ16を出力し、タービン駆動給水ポンプ
停止信号発生部８においてタービン駆動給水ポンプの停
止命令を作成し、タービン駆動給水ポンプ停止信号Ｓ17
を出力して、もう１台のタービン駆動給水ポンプも自動
停止させる。
【００３３】これにより自動的で運転員の操作に頼るこ
となく、水位挙動等がプラント状態に応じて安全で最良
のタイミングで、給水ポンプの停止と起動制御を迅速に
行なってスクラム時の水位制御が可能となる。なお、本
発明による制御方法は、この他発明の要旨を変えない範
囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
となく、水位挙動等がプラント状態に応じて安全で最良
のタイミングで、給水ポンプの停止と起動制御を迅速に
行なってスクラム時の水位制御が可能となる。なお、本
発明による制御方法は、この他発明の要旨を変えない範
囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【００３４】次に水位挙動判定部２における判定の方法
について説明する。この判定方法は水位回復傾向をそれ
ぞれ、第２実施例は２つの設定水位の時間偏差で検知す
る方法、第３実施例は水位偏差の時間変化により検知す
る方法、第４実施例は逐次更新の水位最低値との比較に
より検知する方法で行い、これらの特徴により水位挙動
の判定をする。
について説明する。この判定方法は水位回復傾向をそれ
ぞれ、第２実施例は２つの設定水位の時間偏差で検知す
る方法、第３実施例は水位偏差の時間変化により検知す
る方法、第４実施例は逐次更新の水位最低値との比較に
より検知する方法で行い、これらの特徴により水位挙動
の判定をする。
【００３５】第２実施例は、図２のブロック構成図およ
び図３の特性図に示すように、図１の水位挙動判定部２
としては、水位信号Ｓ6 を入力し、図３に示すように予
め設定した設定時間後の水位信号を事前に設定した設定
水位Ａと、設定水位Ｂにて判定する。
び図３の特性図に示すように、図１の水位挙動判定部２
としては、水位信号Ｓ6 を入力し、図３に示すように予
め設定した設定時間後の水位信号を事前に設定した設定
水位Ａと、設定水位Ｂにて判定する。
【００３６】条件（１）の作成演算９では、設定時間後
に水位信号が設定水位Ａを下回った場合、信号が出力記
憶10に記録され、条件（１）出力信号Ｓ18を出力し続け
る。また、条件（２）の作成演算11では、設定時間後に
水位信号が設定水位Ｂを上回った場合に、条件（２）出
力信号Ｓ19を出力する。
に水位信号が設定水位Ａを下回った場合、信号が出力記
憶10に記録され、条件（１）出力信号Ｓ18を出力し続け
る。また、条件（２）の作成演算11では、設定時間後に
水位信号が設定水位Ｂを上回った場合に、条件（２）出
力信号Ｓ19を出力する。
【００３７】水位挙動判定12では条件（１）出力信号Ｓ
18入力後で、条件（２）出力信号Ｓ19を入力した場合
に、水位回復傾向と判定して水位挙動判定信号Ｓ20（Ｓ
7 に相当）を図１の水位判定停止信号発生部５へ出力す
る。
18入力後で、条件（２）出力信号Ｓ19を入力した場合
に、水位回復傾向と判定して水位挙動判定信号Ｓ20（Ｓ
7 に相当）を図１の水位判定停止信号発生部５へ出力す
る。
【００３８】第３実施例は、図４のフロー図および図５
の特性図に示すように、図１の水位挙動判定部２として
は、水位入出力13にて水位信号Ｓ6 を事前に定めたサン
プリング時間によって現時刻水位信号Ｌt と、１つ前の
時間ステップ水位信号Ｌt-1を入力して、水位偏差演算1
4で水位偏差ΔＬを作成し、水位偏差判定15にて事前に
定められた設定値εにより水位偏差ΔＬが正値であるか
を判定して処理回数判定16に出力する。
の特性図に示すように、図１の水位挙動判定部２として
は、水位入出力13にて水位信号Ｓ6 を事前に定めたサン
プリング時間によって現時刻水位信号Ｌt と、１つ前の
時間ステップ水位信号Ｌt-1を入力して、水位偏差演算1
4で水位偏差ΔＬを作成し、水位偏差判定15にて事前に
定められた設定値εにより水位偏差ΔＬが正値であるか
を判定して処理回数判定16に出力する。
【００３９】この処理回数判定16では、水位偏差判定15
からの信号を所定の回数Ｎ連続で入力した場合に、水位
回復信号作成17に信号を出力する。次いで水位回復信号
作成17では信号を受けて水位挙動判定信号Ｓ21（Ｓ7 に
相当）を図１の水位判定停止信号発生部５へ出力する。
からの信号を所定の回数Ｎ連続で入力した場合に、水位
回復信号作成17に信号を出力する。次いで水位回復信号
作成17では信号を受けて水位挙動判定信号Ｓ21（Ｓ7 に
相当）を図１の水位判定停止信号発生部５へ出力する。
【００４０】第４実施例は、図６のフロー図と図７の特
性図に示すように、図１の水位挙動判定部２として、水
位入出力18では水位信号を事前に定めたサンプリング時
間によって現時刻水位信号Ｌt と、１つ前の時間ステッ
プに作成された逐次更新水位最低値Ｌmin を入力して、
水位挙動判定19にて現時刻水位信号Ｌt が逐次更新水位
最低値Ｌmin を上回っているか判定して処理回数判定20
に出力する。
性図に示すように、図１の水位挙動判定部２として、水
位入出力18では水位信号を事前に定めたサンプリング時
間によって現時刻水位信号Ｌt と、１つ前の時間ステッ
プに作成された逐次更新水位最低値Ｌmin を入力して、
水位挙動判定19にて現時刻水位信号Ｌt が逐次更新水位
最低値Ｌmin を上回っているか判定して処理回数判定20
に出力する。
【００４１】次ぎに、処理回数判定20では水位挙動判定
19からの信号を所定の回数Ｎ連続で入力した場合に、水
位回復信号作成21に信号を出力する。この水位回復信号
作成21では信号を受けて水位挙動判定信号Ｓ22（Ｓ7 に
相当）を図１の水位判定停止信号発生部５へ出力する。
なおＬmin 演算22では逐次水位最低値Ｌmin の作成を行
う。
19からの信号を所定の回数Ｎ連続で入力した場合に、水
位回復信号作成21に信号を出力する。この水位回復信号
作成21では信号を受けて水位挙動判定信号Ｓ22（Ｓ7 に
相当）を図１の水位判定停止信号発生部５へ出力する。
なおＬmin 演算22では逐次水位最低値Ｌmin の作成を行
う。
【００４２】第５実施例においては、図１に示す水位判
定停止信号発生部５からの水位設定変更信号Ｓ11を、給
水制御器の水位設定点を低下させるように出力すること
により、スクラム時の水位回復時における水位抑制効果
をさらに高める。
定停止信号発生部５からの水位設定変更信号Ｓ11を、給
水制御器の水位設定点を低下させるように出力すること
により、スクラム時の水位回復時における水位抑制効果
をさらに高める。
【００４３】
【発明の効果】以上本発明によれば、沸騰水型原子力発
電プラントのスクラム発生時における水位制御を、原子
炉水位挙動および給水流量、主制御器出力とから、給水
ポンプの停止と起動制御を迅速で自動的に行うことか
ら、運転員の作業負担を軽減し、かつ水位抑制効果を高
め、スクラム発生後のプラント安全性を向上する効果が
ある。
電プラントのスクラム発生時における水位制御を、原子
炉水位挙動および給水流量、主制御器出力とから、給水
ポンプの停止と起動制御を迅速で自動的に行うことか
ら、運転員の作業負担を軽減し、かつ水位抑制効果を高
め、スクラム発生後のプラント安全性を向上する効果が
ある。
【図１】本発明に係る第１実施例の給水ポンプ制御装置
のブロック構成図。
のブロック構成図。
【図２】本発明に係る第２実施例の水位挙動判定部のブ
ロック構成図。
ロック構成図。
【図３】本発明に係る第２実施例の特性説明図。
【図４】本発明に係る第３実施例の水位挙動判定部のフ
ロー図。
ロー図。
【図５】本発明に係る第３実施例の特性説明図。
【図６】本発明に係る第４実施例の水位挙動判定部のフ
ロー図。
ロー図。
【図７】本発明に係る第４実施例の特性説明図。
１…プラント状態判定部、２…水位挙動判定部、３…給
水流量判定部、４…電動機駆動給水ポンプ起動判定部、
５…水位判定停止信号発生部、６…給水判定停止信号発
生部、７…給水ポンプ停止，起動信号発生部、８…ター
ビン駆動給水ポンプ停止信号発生部、９…条件（１）作
成演算、10…出力記憶、11…条件（２）作成演算、12，
19…水位挙動判定、13，18…水位入出力、14…水位偏差
演算、15…水位偏差判定、16，20…処理回数判定、17，
21…水位回復信号作成、22…Ｌmin 演算、Ｓ1 …スクラ
ム信号、Ｓ2 …主蒸気流量信号、Ｓ3 …給水ポンプ運転
信号、Ｓ4 ，Ｓ5 …プラント状態判定信号、Ｓ6 …水位
信号、Ｓ7 ，Ｓ20，Ｓ21，Ｓ22…水位挙動判定信号、Ｓ
8 …給水流量信号、Ｓ9 …給水流量判定信号、Ｓ10…水
位判定停止信号、Ｓ11…水位設定変更信号、Ｓ12…給水
判定停止信号、Ｓ13，Ｓ17…タービン駆動給水ポンプ停
止信号、Ｓ14…電動機駆動給水ポンプ起動信号、Ｓ15…
電動機駆動給水ポンプ自動運転信号、Ｓ16…電動機駆動
給水ポンプ運転信号、Ｓ18…条件（１）出力信号、Ｓ19
…条件（２）出力信号。
水流量判定部、４…電動機駆動給水ポンプ起動判定部、
５…水位判定停止信号発生部、６…給水判定停止信号発
生部、７…給水ポンプ停止，起動信号発生部、８…ター
ビン駆動給水ポンプ停止信号発生部、９…条件（１）作
成演算、10…出力記憶、11…条件（２）作成演算、12，
19…水位挙動判定、13，18…水位入出力、14…水位偏差
演算、15…水位偏差判定、16，20…処理回数判定、17，
21…水位回復信号作成、22…Ｌmin 演算、Ｓ1 …スクラ
ム信号、Ｓ2 …主蒸気流量信号、Ｓ3 …給水ポンプ運転
信号、Ｓ4 ，Ｓ5 …プラント状態判定信号、Ｓ6 …水位
信号、Ｓ7 ，Ｓ20，Ｓ21，Ｓ22…水位挙動判定信号、Ｓ
8 …給水流量信号、Ｓ9 …給水流量判定信号、Ｓ10…水
位判定停止信号、Ｓ11…水位設定変更信号、Ｓ12…給水
判定停止信号、Ｓ13，Ｓ17…タービン駆動給水ポンプ停
止信号、Ｓ14…電動機駆動給水ポンプ起動信号、Ｓ15…
電動機駆動給水ポンプ自動運転信号、Ｓ16…電動機駆動
給水ポンプ運転信号、Ｓ18…条件（１）出力信号、Ｓ19
…条件（２）出力信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高吉 修吾 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝 エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−290597（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21C 15/18 G21D 3/04 G21D 3/08
Claims (6)
- 【請求項１】 原子炉スクラム信号と主蒸気流量信号と
給水ポンプ運転信号を入力され原子炉スクラムの有無を
判定しプラント状態判定信号を出力するプラント状態判
定部と、前記プラント状態判定信号と原子炉水位信号を入力され
水位回復傾向を判定し水位挙動判定信号を出力する 水位
挙動判定部と、前記プラント状態判定信号と原子炉給水流量信号を入力
され所定の制限値によって給水流量挙動を判定し給水流
量判定信号を出力する 給水流量判定部と、前記プラント状態判定信号と前記水位挙動判定信号を入
力され 水位判定停止信号を出力する水位判定停止信号発
生部と、前記プラント状態判定信号と前記給水流量判定信号を入
力され給水判定停止信号を出力する 給水判定停止信号発
生部と、前記水位判定停止信号または前記給水判定停止信号を入
力され第１の タービン駆動給水ポンプ停止信号と電動機
駆動給水ポンプ起動信号を出力する給水ポンプ停止，起
動信号発生部と、 を具備することを特徴とする給水ポンプ制御装置。 - 【請求項２】 電動機駆動給水ポンプ自動運転信号を入
力され電動機駆動給水ポンプの起動判定を行い電動機駆
動給水ポンプ運転信号を出力する電動機駆動給水ポンプ
起動判定部と、前記電動機駆動給水ポンプ起動信号およ
び前記電動機駆動給水ポンプ運転信号を入力され第２の
タービン駆動給水ポンプ停止信号を出力するタービン駆
動給水ポンプ停止信号発生部とを具備することを特徴と
する請求項１記載の給水ポンプ制御装置。 - 【請求項３】 前記水位挙動判定部は、スクラム発生後
の原子炉水位が予め定められた設定レベルまで回復した
ことを判断して水位挙動判定信号を出力することを特徴
とする請求項１記載の給水ポンプ制御装置。 - 【請求項４】 前記水位挙動判定部は、一定の時間ステ
ップ間隔で入力される原子炉水位信号について水位の差
分を演算し、この水位の差分が所定の時間ステップ回数
正値であることによって水位が回復していることを判断
して水位挙動判定信号を出力することを特徴とする請求
項１記載の給水ポンプ制御装置。 - 【請求項５】 前記水位挙動判定部は、一定の時間ステ
ップ間隔で入力される原子炉水位信号について現時刻の
水位信号と水位最小信号を比較して逐次水位最小信号を
更新させると共に現時刻の水位信号が、この逐次更新水
位最小信号より所定の時間ステップ回数を上回っている
ことをもって水位が回復していることを判断して水位挙
動判定信号を出力することを特徴とする請求項１記載の
給水ポンプ制御装置。 - 【請求項６】 前記水位判定停止信号発生部は、原子炉
の主水位制御器の水位設定点を低下させる水位設定変更
信号を出力することを特徴とする請求項１乃至請求項５
いずれか記載の給水ポンプ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18119093A JP3151339B2 (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 給水ポンプ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18119093A JP3151339B2 (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 給水ポンプ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735889A JPH0735889A (ja) | 1995-02-07 |
| JP3151339B2 true JP3151339B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=16096433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18119093A Expired - Lifetime JP3151339B2 (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 給水ポンプ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3151339B2 (ja) |
-
1993
- 1993-07-22 JP JP18119093A patent/JP3151339B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0735889A (ja) | 1995-02-07 |
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