JP3268090B2 - 原子炉の過渡緩和システム - Google Patents
原子炉の過渡緩和システムInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子炉（以下
ＢＷＲという）に好適な過渡緩和システムに関する。
ＢＷＲという）に好適な過渡緩和システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＢＷＲの中で最新のものに新型Ｂ
ＷＲ（以下ＡＢＷＲという）がある。このＡＢＷＲの非
常用炉心冷却系（ＥＣＣＳ）は１系統の原子炉隔離時冷
却系（以下ＲＣＩＣという）と、２系統の高圧注水系
（以下ＨＰＣＦという）を設けており、原子炉水位検出
装置により原子炉水位が所定水位に低下したのを検出し
たときに原子炉に冷却水を補給して炉心を冷却するよう
になっている。
ＷＲ（以下ＡＢＷＲという）がある。このＡＢＷＲの非
常用炉心冷却系（ＥＣＣＳ）は１系統の原子炉隔離時冷
却系（以下ＲＣＩＣという）と、２系統の高圧注水系
（以下ＨＰＣＦという）を設けており、原子炉水位検出
装置により原子炉水位が所定水位に低下したのを検出し
たときに原子炉に冷却水を補給して炉心を冷却するよう
になっている。
【０００３】そして、ＡＢＷＲでは、万一、原子炉へ常
時給水している給水ポンプが何らかの理由により停止し
てしまう給水喪失過渡事象が発生しても、原子炉の安全
性が維持されるように設計することが要請されている。
時給水している給水ポンプが何らかの理由により停止し
てしまう給水喪失過渡事象が発生しても、原子炉の安全
性が維持されるように設計することが要請されている。
【０００４】そこで、ＡＢＷＲでは、実際には極めて希
なことであるが、給水喪失過渡事象が仮に発生した場合
でも、原子炉水位を常に安全水位に回復させるようにな
っている。つまり、図５に示すように原子炉水位Ｌの低
下に応じて各種機器を運転停止させ、あるいは起動させ
るようになっており、例えば原子炉水位が給水ポンプの
運転停止等により徐々に低下し、Ｌ４に低下すると、ま
ず、再循環ポンプが運転停止され、さらに原子炉水位が
Ｌ３に達すると原子炉スクラムが自動的に行なわれ、こ
れらにより原子炉水位が安全水位を確保するようになっ
ている。
なことであるが、給水喪失過渡事象が仮に発生した場合
でも、原子炉水位を常に安全水位に回復させるようにな
っている。つまり、図５に示すように原子炉水位Ｌの低
下に応じて各種機器を運転停止させ、あるいは起動させ
るようになっており、例えば原子炉水位が給水ポンプの
運転停止等により徐々に低下し、Ｌ４に低下すると、ま
ず、再循環ポンプが運転停止され、さらに原子炉水位が
Ｌ３に達すると原子炉スクラムが自動的に行なわれ、こ
れらにより原子炉水位が安全水位を確保するようになっ
ている。
【０００５】しかし、この間に給水ポンプの運転が再開
されない場合には、原子炉水位が再び低下を始め、Ｌ２
に達すると、ＲＣＩＣが起動して復水貯蔵タンクから原
子炉へ補給水が給水される。このために、原子炉水位が
Ｌ１．５まで低下することなく、安全水位を回復する。
されない場合には、原子炉水位が再び低下を始め、Ｌ２
に達すると、ＲＣＩＣが起動して復水貯蔵タンクから原
子炉へ補給水が給水される。このために、原子炉水位が
Ｌ１．５まで低下することなく、安全水位を回復する。
【０００６】しかし、ここで仮にＲＣＩＣが故障し、そ
の起動に失敗すると、さらに原子炉水位がＬ１．５に低
下するので、この場合はＨＰＣＦの２系統が起動し、復
水タンク水または圧力抑制プール水が原子炉に給水され
ると共に、主蒸気隔離弁（ＭＳＩＶ）が閉鎖され、原子
炉とタービンを接続して蒸気を導く主蒸気配管が遮断さ
れる。これにより、原子炉水位がさらにＬ１に低下して
自動減圧系（ＡＤＳ）と、低圧ＥＣＣＳが起動すること
を回避できるようになっている。
の起動に失敗すると、さらに原子炉水位がＬ１．５に低
下するので、この場合はＨＰＣＦの２系統が起動し、復
水タンク水または圧力抑制プール水が原子炉に給水され
ると共に、主蒸気隔離弁（ＭＳＩＶ）が閉鎖され、原子
炉とタービンを接続して蒸気を導く主蒸気配管が遮断さ
れる。これにより、原子炉水位がさらにＬ１に低下して
自動減圧系（ＡＤＳ）と、低圧ＥＣＣＳが起動すること
を回避できるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＡＢＷＲでは、Ｌ１．５でＨＰＣＦが起動し
た場合、原子炉水位は直ちに回復するものの、ＭＳＩＶ
が同時に閉鎖されてしまうので、原子炉内で発生する蒸
気をタービンに付設される主復水器によって冷却するこ
とができなくなる。このために、原子炉圧力が短期的に
上昇し、逃し安全弁が自動的に作動する。
うな従来のＡＢＷＲでは、Ｌ１．５でＨＰＣＦが起動し
た場合、原子炉水位は直ちに回復するものの、ＭＳＩＶ
が同時に閉鎖されてしまうので、原子炉内で発生する蒸
気をタービンに付設される主復水器によって冷却するこ
とができなくなる。このために、原子炉圧力が短期的に
上昇し、逃し安全弁が自動的に作動する。
【０００８】その後の長期間経過後において、万一、Ｍ
ＳＩＶの再開に運転員が失敗した場合には、逃し安全弁
を運転員が手動で開放して原子炉を減圧し、原子炉停止
時冷却系で冷却することになる。
ＳＩＶの再開に運転員が失敗した場合には、逃し安全弁
を運転員が手動で開放して原子炉を減圧し、原子炉停止
時冷却系で冷却することになる。
【０００９】このような一連の手動操作はよく訓練され
た運転員にとっては比較的容易な操作であるが、これら
一連の手動操作を回避することができれば、運転員への
負担を軽減し、ひいては原子炉の安全性を向上すること
にも繋る。
た運転員にとっては比較的容易な操作であるが、これら
一連の手動操作を回避することができれば、運転員への
負担を軽減し、ひいては原子炉の安全性を向上すること
にも繋る。
【００１０】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は、万一、給水喪失過渡事象
と、その際に原子炉に冷却水を補給するＲＣＩＣの故障
が重複した場合であっても、ＨＰＣＦを確実に起動させ
て原子炉水位を所定水位に回復させることができると同
時にＭＳＩＶの閉鎖を回避でき、原子炉内で発生する蒸
気を主復水器に導いて冷却できる原子炉の過渡緩和シス
テムを提供することにある。
なされたもので、その目的は、万一、給水喪失過渡事象
と、その際に原子炉に冷却水を補給するＲＣＩＣの故障
が重複した場合であっても、ＨＰＣＦを確実に起動させ
て原子炉水位を所定水位に回復させることができると同
時にＭＳＩＶの閉鎖を回避でき、原子炉内で発生する蒸
気を主復水器に導いて冷却できる原子炉の過渡緩和シス
テムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。
するために次のように構成される。
【００１２】本願の請求項１に記載の発明（以下、第１
の発明という）は、原子炉水位が所定水位に低下したと
きに起動して原子炉に冷却水を補給する原子炉隔離時冷
却系と、この原子炉隔離時冷却系が起動されるべき前記
原子炉水位よりも低い所定水位に原子炉水位が低下した
ときに起動して前記原子炉に冷却水を注水する高圧注水
系と、前記原子炉隔離時冷却系が起動されるべき原子炉
水位よりも低い所定水位に原子炉水位が低下したときに
閉鎖する主蒸気隔離弁と、この主蒸気隔離弁が閉鎖され
るベき原子炉水位より高い所定水位よりも原子炉水位が
低下したときに起動するタイマーと、前記原子炉隔離時
冷却系の故障を検出する故障検出装置と、前記タイマー
が所定時間の経過を計時したときに前記故障検出装置に
よって前記原子炉隔離時冷却系の故障が検出された場合
に前記高圧注水系を起動せしめる手段を有することを特
徴とする。
の発明という）は、原子炉水位が所定水位に低下したと
きに起動して原子炉に冷却水を補給する原子炉隔離時冷
却系と、この原子炉隔離時冷却系が起動されるべき前記
原子炉水位よりも低い所定水位に原子炉水位が低下した
ときに起動して前記原子炉に冷却水を注水する高圧注水
系と、前記原子炉隔離時冷却系が起動されるべき原子炉
水位よりも低い所定水位に原子炉水位が低下したときに
閉鎖する主蒸気隔離弁と、この主蒸気隔離弁が閉鎖され
るベき原子炉水位より高い所定水位よりも原子炉水位が
低下したときに起動するタイマーと、前記原子炉隔離時
冷却系の故障を検出する故障検出装置と、前記タイマー
が所定時間の経過を計時したときに前記故障検出装置に
よって前記原子炉隔離時冷却系の故障が検出された場合
に前記高圧注水系を起動せしめる手段を有することを特
徴とする。
【００１３】また、本願の請求項２に記載の発明（以
下、第２の発明という）は、前記タイマーの起動する原
子炉水位は前記原子炉隔離時冷却系が起動されるべき原
子炉水位であることを特徴とする。
下、第２の発明という）は、前記タイマーの起動する原
子炉水位は前記原子炉隔離時冷却系が起動されるべき原
子炉水位であることを特徴とする。
【００１４】本願の請求項３に記載の発明（以下、第３
の発明という）は、前記高圧注水系を起動せしめる手段
は、少なくとも、故障検出装置からの原子炉隔離時冷却
系故障信号と、前記タイマーが所定時間の経過を計時し
たときに出力されるタイムアップ信号と、を受けたとき
にＡＮＤロジック信号を出力するＡＮＤロジックと、前
記ＡＮＤロジック信号および高圧注水系が起動されるべ
き所定水位以下に原子炉水位が低下したときに出力され
る水位信号の少なくとも一方の信号を受けたときに、前
記高圧注水系を起動せしめる起動信号を出力するＯＲロ
ジックと、を有することを特徴とする。
の発明という）は、前記高圧注水系を起動せしめる手段
は、少なくとも、故障検出装置からの原子炉隔離時冷却
系故障信号と、前記タイマーが所定時間の経過を計時し
たときに出力されるタイムアップ信号と、を受けたとき
にＡＮＤロジック信号を出力するＡＮＤロジックと、前
記ＡＮＤロジック信号および高圧注水系が起動されるべ
き所定水位以下に原子炉水位が低下したときに出力され
る水位信号の少なくとも一方の信号を受けたときに、前
記高圧注水系を起動せしめる起動信号を出力するＯＲロ
ジックと、を有することを特徴とする。
【００１５】さらに、本願の請求項４に記載の発明（以
下、第４の発明という）は、前記高圧注水系を起動せし
める手段は、原子炉水位が原子炉隔離時冷却系を起動せ
しめるべき所定水位に回復しないときに出力される水位
不回復信号と、故障検出装置からの原子炉隔離時冷却系
故障信号と、前記タイマーが所定時間の経過を計時した
ときに出力されるタイムアップ信号と、を同時に受けた
ときにＡＮＤロジック信号を出力するＡＮＤロジック
と、前記ＡＮＤロジック信号および高圧注水系が起動さ
れるべき所定水位以下に原子炉水位が低下したときに出
力される水位信号の少なくとも一方の信号を受けたとき
に、前記高圧注水系を起動せしめる起動信号を出力する
ＯＲロジックと、を有することを特徴とする。
下、第４の発明という）は、前記高圧注水系を起動せし
める手段は、原子炉水位が原子炉隔離時冷却系を起動せ
しめるべき所定水位に回復しないときに出力される水位
不回復信号と、故障検出装置からの原子炉隔離時冷却系
故障信号と、前記タイマーが所定時間の経過を計時した
ときに出力されるタイムアップ信号と、を同時に受けた
ときにＡＮＤロジック信号を出力するＡＮＤロジック
と、前記ＡＮＤロジック信号および高圧注水系が起動さ
れるべき所定水位以下に原子炉水位が低下したときに出
力される水位信号の少なくとも一方の信号を受けたとき
に、前記高圧注水系を起動せしめる起動信号を出力する
ＯＲロジックと、を有することを特徴とする。
【００１６】さらにまた、本願の請求項５に記載の発明
（以下、第５の発明という）は、前記故障検出装置は、
原子炉隔離時冷却系の起動時の原子炉隔離時冷却系ポン
プの流量を検出し、この検出流量が所定時間内に所定流
量に到達しないときに、原子炉隔離時冷却系故障信号を
発生させるように構成されていることを特徴とする。
（以下、第５の発明という）は、前記故障検出装置は、
原子炉隔離時冷却系の起動時の原子炉隔離時冷却系ポン
プの流量を検出し、この検出流量が所定時間内に所定流
量に到達しないときに、原子炉隔離時冷却系故障信号を
発生させるように構成されていることを特徴とする。
【００１７】また、本願の請求項６に記載の発明（以
下、第６の発明という）は、前記高圧注水系は、前記タ
イマーが起動するときの原子炉水位よりも低い所定の水
位でも起動するように構成されていることを特徴とす
る。
下、第６の発明という）は、前記高圧注水系は、前記タ
イマーが起動するときの原子炉水位よりも低い所定の水
位でも起動するように構成されていることを特徴とす
る。
【００１８】
【作用】〈第１〜第６の発明〉 万一、給水喪失過渡事象が発生すると、原子炉水位が低
下して行き、原子炉隔離時冷却系を起動すべき所定水
位、例えばＬ２まで低下すると、この原子炉隔離時冷却
系が起動して冷却水が原子炉に補給され、炉心が冷却さ
れると共に高圧注水系の起動のためのタイマーが起動さ
れる。しかし、このタイマーが所定時間の経過を計時し
たときに故障検出装置により原子炉隔離時冷却系の故障
を検出した場合に高圧注水系起動手段により高圧注水系
が起動され、冷却水が原子炉内に補給される。
下して行き、原子炉隔離時冷却系を起動すべき所定水
位、例えばＬ２まで低下すると、この原子炉隔離時冷却
系が起動して冷却水が原子炉に補給され、炉心が冷却さ
れると共に高圧注水系の起動のためのタイマーが起動さ
れる。しかし、このタイマーが所定時間の経過を計時し
たときに故障検出装置により原子炉隔離時冷却系の故障
を検出した場合に高圧注水系起動手段により高圧注水系
が起動され、冷却水が原子炉内に補給される。
【００１９】したがって本発明によれば、万一の給水喪
失過渡事象と原子炉隔離時冷却系の故障とが重複した場
合でも、高圧注水系を確実に起動させて、原子炉水位を
所定水位に回復させることができるので、原子力プラン
トの安全性を向上させることができる。また、主蒸気隔
離弁の閉鎖前に原子炉隔離時冷却系を起動するので、主
蒸気隔離弁が閉鎖する確率を十分に低減することができ
る。このために、主蒸気隔離弁が閉鎖した場合に、その
後、その主蒸気隔離弁の再開のための運転操作等が必要
になるが、本発明によれば主蒸気隔離弁が閉鎖する確率
が低くなるので、かかる主蒸気隔離弁の再開のための運
転操作等の運転員の負担を軽減することができ、ひいて
は原子炉の安全性を向上させることができる。
失過渡事象と原子炉隔離時冷却系の故障とが重複した場
合でも、高圧注水系を確実に起動させて、原子炉水位を
所定水位に回復させることができるので、原子力プラン
トの安全性を向上させることができる。また、主蒸気隔
離弁の閉鎖前に原子炉隔離時冷却系を起動するので、主
蒸気隔離弁が閉鎖する確率を十分に低減することができ
る。このために、主蒸気隔離弁が閉鎖した場合に、その
後、その主蒸気隔離弁の再開のための運転操作等が必要
になるが、本発明によれば主蒸気隔離弁が閉鎖する確率
が低くなるので、かかる主蒸気隔離弁の再開のための運
転操作等の運転員の負担を軽減することができ、ひいて
は原子炉の安全性を向上させることができる。
【００２０】〈第４の発明〉 前記高圧注水系起動手段は、水位不回復信号と、原子炉
隔離時冷却系故障信号と、タイマータイムアップ信号と
がＡＮＤロジックに同時に入力されたときに、そのＡＮ
Ｄ条件を満足させて例えば「１」のＡＮＤロジック信号
が出力される。
隔離時冷却系故障信号と、タイマータイムアップ信号と
がＡＮＤロジックに同時に入力されたときに、そのＡＮ
Ｄ条件を満足させて例えば「１」のＡＮＤロジック信号
が出力される。
【００２１】このＡＮＤロジック信号、または原子炉水
位が高圧注水系を起動すべき水位の例えばＬ１．５以下
に低下したときに出力される水位信号の少なくとも一方
の信号が、ＯＲロジックに与えられると、そのＯＲ条件
を満足させてＯＲロジックから起動信号が高圧注水系を
確実に起動させることができる。
位が高圧注水系を起動すべき水位の例えばＬ１．５以下
に低下したときに出力される水位信号の少なくとも一方
の信号が、ＯＲロジックに与えられると、そのＯＲ条件
を満足させてＯＲロジックから起動信号が高圧注水系を
確実に起動させることができる。
【００２２】よって、原子力プラントの安全性を向上さ
せることができる。
せることができる。
【００２３】〈第５の発明〉 故障検出装置は、原子炉隔離時冷却系の起動時の原子炉
隔離時冷却系ポンプの流量を検出し、この検出流量が所
定時間内に所定流量に到達しないときに、原子炉隔離時
冷却系の故障信号を発生させるように構成されているの
で、原子炉隔離時冷却系の起動失敗、つまり故障を確実
に検出することができる。
隔離時冷却系ポンプの流量を検出し、この検出流量が所
定時間内に所定流量に到達しないときに、原子炉隔離時
冷却系の故障信号を発生させるように構成されているの
で、原子炉隔離時冷却系の起動失敗、つまり故障を確実
に検出することができる。
【００２４】〈第６の発明〉 高圧注水系は、タイマーが起動するときの原子炉水位よ
りも低い所定水位、例えばＬ１．５でも起動するように
構成されているので、タイマーが万一故障した場合でも
高圧注水系を確実に起動させることができる。
りも低い所定水位、例えばＬ１．５でも起動するように
構成されているので、タイマーが万一故障した場合でも
高圧注水系を確実に起動させることができる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４に基づい
て説明する。
て説明する。
【００２６】図１は本発明に係る原子炉の過渡緩和シス
テムの一実施例の構成図を示す。原子炉１１に収容され
た炉心１２の核加熱によって発生した蒸気は、ＭＳＩＶ
１３を介して主蒸気配管１４によってタービン１５に導
かれ、タービン１５を駆動して発電機（図示せず）を回
転させて発電に供している。その後、蒸気はタービン１
５に付設された復水器１６に導かれ、冷却され凝縮水と
なり、給水ポンプ１８を介して給水配管１７によって再
び原子炉１１に導かれる。
テムの一実施例の構成図を示す。原子炉１１に収容され
た炉心１２の核加熱によって発生した蒸気は、ＭＳＩＶ
１３を介して主蒸気配管１４によってタービン１５に導
かれ、タービン１５を駆動して発電機（図示せず）を回
転させて発電に供している。その後、蒸気はタービン１
５に付設された復水器１６に導かれ、冷却され凝縮水と
なり、給水ポンプ１８を介して給水配管１７によって再
び原子炉１１に導かれる。
【００２７】原子炉１１にはＬ４，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１．
５，Ｌ１の水位を計測する水位計２３が設けられてお
り、水位信号２５は起動ロジック１０に入力されてい
る。また、水位計２３からの水位信号２５を入力するＨ
ＰＣＦタイマー２８が設けられている。このＨＰＣＦタ
イマー２８は、原子炉水位がＬ２に低下した場合に起動
され、所定の時間、例えば１２０秒経過した場合にＨＰ
ＣＦタイマータイムアップ信号７を起動ロジック１０に
入力する。
５，Ｌ１の水位を計測する水位計２３が設けられてお
り、水位信号２５は起動ロジック１０に入力されてい
る。また、水位計２３からの水位信号２５を入力するＨ
ＰＣＦタイマー２８が設けられている。このＨＰＣＦタ
イマー２８は、原子炉水位がＬ２に低下した場合に起動
され、所定の時間、例えば１２０秒経過した場合にＨＰ
ＣＦタイマータイムアップ信号７を起動ロジック１０に
入力する。
【００２８】また、サプレッションチャンバ２１と復水
貯蔵タンク２２を水源としてＲＣＩＣポンプ１９によっ
て原子炉１１内に注水するＲＣＩＣ系２６が設けられて
いる。ＲＣＩＣ系２６は、給水ポンプ１８が停止したと
きに原子炉１１の水位が低下するのを防止するために、
復水貯蔵タンク２２あるいはサプレッションチャンバ２
１から原子炉１１へ補給水を供給するものである。ＲＣ
ＩＣポンプ１９の下流側にはＲＣＩＣ故障検出装置の一
例として流量計２４が設けられている。この流量計２４
によって測定されるＲＣＩＣポンプ１９の流量が、所定
の時間、例えば３０秒以内に所定の流量に到達しない場
合にはＲＣＩＣ故障信号６が起動ロジック１０に入力さ
れる。この所定の時間は、水位計２３によって発生する
原子炉水位Ｌ２の水位信号２５を流量計２４に入力する
ことによって流量計２４を起動して計時する。本実施例
においてはＲＣＩＣ故障検出装置の一例として流量計２
４を示したが、ＲＣＩＣ故障検出装置はＲＣＩＣポンプ
１９が起動していないことを確認するものであるので、
ＲＣＩＣポンプ１９の回転数等を検出するものでもよ
い。また、本実施例においては、水位計２３から流量計
２４にＬ２の水位信号２９を分岐入力して流量計２４を
起動し、例えば３０秒を計時し、所定の流量を検出しな
い場合にはＲＣＩＣ故障信号６を起動ロジック１０に発
信している。しかしながら、流量計２４にはＬ２の水位
信号２９を分岐入力せず、流量計２４を常時作動させ
て、起動ロジック１０に流量の信号を送信し、Ｌ２の水
位信号２５を水位計２３から起動ロジック１０が受信し
たときから起動ロジック１０内において計時し、ＲＣＩ
Ｃ故障信号６を発生させてもよい。
貯蔵タンク２２を水源としてＲＣＩＣポンプ１９によっ
て原子炉１１内に注水するＲＣＩＣ系２６が設けられて
いる。ＲＣＩＣ系２６は、給水ポンプ１８が停止したと
きに原子炉１１の水位が低下するのを防止するために、
復水貯蔵タンク２２あるいはサプレッションチャンバ２
１から原子炉１１へ補給水を供給するものである。ＲＣ
ＩＣポンプ１９の下流側にはＲＣＩＣ故障検出装置の一
例として流量計２４が設けられている。この流量計２４
によって測定されるＲＣＩＣポンプ１９の流量が、所定
の時間、例えば３０秒以内に所定の流量に到達しない場
合にはＲＣＩＣ故障信号６が起動ロジック１０に入力さ
れる。この所定の時間は、水位計２３によって発生する
原子炉水位Ｌ２の水位信号２５を流量計２４に入力する
ことによって流量計２４を起動して計時する。本実施例
においてはＲＣＩＣ故障検出装置の一例として流量計２
４を示したが、ＲＣＩＣ故障検出装置はＲＣＩＣポンプ
１９が起動していないことを確認するものであるので、
ＲＣＩＣポンプ１９の回転数等を検出するものでもよ
い。また、本実施例においては、水位計２３から流量計
２４にＬ２の水位信号２９を分岐入力して流量計２４を
起動し、例えば３０秒を計時し、所定の流量を検出しな
い場合にはＲＣＩＣ故障信号６を起動ロジック１０に発
信している。しかしながら、流量計２４にはＬ２の水位
信号２９を分岐入力せず、流量計２４を常時作動させ
て、起動ロジック１０に流量の信号を送信し、Ｌ２の水
位信号２５を水位計２３から起動ロジック１０が受信し
たときから起動ロジック１０内において計時し、ＲＣＩ
Ｃ故障信号６を発生させてもよい。
【００２９】さらに、ＲＣＩＣ系２６と同様にサプレッ
ションチャンバ２１と復水貯蔵タンク２２を水源として
ＨＰＣＦポンプ２０によって原子炉１１内に注水するＨ
ＰＣＦ系２７が設けられている。このＨＰＣＦ系２７は
ＲＣＩＣ系２６が故障したときに、これをバックアップ
するものである。このＨＰＣＦポンプ２０は、起動ロジ
ック１０からＨＰＣＦ起動信号４を受信して起動する。
ションチャンバ２１と復水貯蔵タンク２２を水源として
ＨＰＣＦポンプ２０によって原子炉１１内に注水するＨ
ＰＣＦ系２７が設けられている。このＨＰＣＦ系２７は
ＲＣＩＣ系２６が故障したときに、これをバックアップ
するものである。このＨＰＣＦポンプ２０は、起動ロジ
ック１０からＨＰＣＦ起動信号４を受信して起動する。
【００３０】このように構成された本発明の実施例にお
ける起動ロジック１０について、図２を用いて説明す
る。
ける起動ロジック１０について、図２を用いて説明す
る。
【００３１】図２は本発明の一実施例における高圧注水
系２７の起動ロジック１０のブロック図であり、図にお
いて、起動ロジック１０は例えば給水ポンプの故障等に
よる給水喪失事象と、原子炉隔離時冷却系（以下ＲＣＩ
Ｃという）の故障が重なったときに、高圧注水系（以下
ＨＰＣＦという）を起動させる起動信号を出力するもの
であり、ＡＮＤロジック２とＯＲロジック３とを有し、
ＯＲロジック３よりＨＰＣＦ起動信号４を出力するよう
になっている。
系２７の起動ロジック１０のブロック図であり、図にお
いて、起動ロジック１０は例えば給水ポンプの故障等に
よる給水喪失事象と、原子炉隔離時冷却系（以下ＲＣＩ
Ｃという）の故障が重なったときに、高圧注水系（以下
ＨＰＣＦという）を起動させる起動信号を出力するもの
であり、ＡＮＤロジック２とＯＲロジック３とを有し、
ＯＲロジック３よりＨＰＣＦ起動信号４を出力するよう
になっている。
【００３２】そして、ＡＮＤロジック２は、水位がＬ２
より低いときに発生する水位Ｌ２不回復信号５，流量計
２４から発生されるＲＣＩＣ故障信号６およびＨＰＣＦ
タイマータイムアップ信号７がＡＮＤ条件を満足させた
ときに、例えば「１」のＡＮＤロジック信号８を出力す
るものであり、このＡＮＤロジック信号８と水位Ｌ１．
５以下信号９の少なくとも一方がＯＲロジック３に与え
られたときに、このＯＲロジック３からＨＰＣＦ起動信
号４をＨＰＣＦポンプ２０に与えてこれを起動させるよ
うになっている。
より低いときに発生する水位Ｌ２不回復信号５，流量計
２４から発生されるＲＣＩＣ故障信号６およびＨＰＣＦ
タイマータイムアップ信号７がＡＮＤ条件を満足させた
ときに、例えば「１」のＡＮＤロジック信号８を出力す
るものであり、このＡＮＤロジック信号８と水位Ｌ１．
５以下信号９の少なくとも一方がＯＲロジック３に与え
られたときに、このＯＲロジック３からＨＰＣＦ起動信
号４をＨＰＣＦポンプ２０に与えてこれを起動させるよ
うになっている。
【００３３】このように構成された本発明の原子炉の過
渡緩和システムにおいては、万一、原子炉へ冷却水を常
時給水している例えば給水ポンプが何らかの理由により
停止して給水喪失事象が発生し、原子炉水位が通常運転
水位よりも低下した場合には、その水位の低下に応じて
適切な対応を行なう。そのために、図３に示すように通
常運転水位以下の水位Ｌを上位から下位に受けて、Ｌ
４，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１．５，Ｌ１に順次設定している。
渡緩和システムにおいては、万一、原子炉へ冷却水を常
時給水している例えば給水ポンプが何らかの理由により
停止して給水喪失事象が発生し、原子炉水位が通常運転
水位よりも低下した場合には、その水位の低下に応じて
適切な対応を行なう。そのために、図３に示すように通
常運転水位以下の水位Ｌを上位から下位に受けて、Ｌ
４，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１．５，Ｌ１に順次設定している。
【００３４】つまり、原子炉水位ＬがＬ４に低下する
と、再循環ポンプがトリップし、さらに低下してＬ３に
達すると、原子炉は自動的にスクラムされる。これらに
より、原子炉水位は一時的に回復するが、それでもなお
給水ポンプの故障が回復しない場合には、原子炉水位は
再び低下に転ずる。
と、再循環ポンプがトリップし、さらに低下してＬ３に
達すると、原子炉は自動的にスクラムされる。これらに
より、原子炉水位は一時的に回復するが、それでもなお
給水ポンプの故障が回復しない場合には、原子炉水位は
再び低下に転ずる。
【００３５】このために、原子炉水位がさらに、Ｌ２に
低下すると、ＲＣＩＣ系２６，流量計２４およびＨＰＣ
Ｆタイマー２８をそれぞれ起動させる。ここで、万一、
ＲＣＩＣポンプ１９が故障して起動に失敗すると、原子
炉水位はさらに低下していく。このとき、流量計２４は
所定の時間、例えば３０秒以内に所定の流量を検出しな
い場合には起動ロジック１０にＲＣＩＣ故障信号６を発
信する。
低下すると、ＲＣＩＣ系２６，流量計２４およびＨＰＣ
Ｆタイマー２８をそれぞれ起動させる。ここで、万一、
ＲＣＩＣポンプ１９が故障して起動に失敗すると、原子
炉水位はさらに低下していく。このとき、流量計２４は
所定の時間、例えば３０秒以内に所定の流量を検出しな
い場合には起動ロジック１０にＲＣＩＣ故障信号６を発
信する。
【００３６】そして、このＲＣＩＣ故障信号６はＡＮＤ
ロジックに与えられる。
ロジックに与えられる。
【００３７】また、ＨＰＣＦタイマー２８は所定の時
間、例えば１２０秒を計時したときにＨＰＣＦタイマー
タイムアップ信号７を発生するものである。本実施例の
ＨＰＣＦタイマー２８は図４の曲線Ａで示す感度を有
し、１２０秒を設定すると原子炉水位Ｌ１．５に設計余
裕分の水位を加えた設計目標水位（図４中破線で表示）
より若干上方の水位を確保できることが本図よりわか
る。すなわち１２０秒を設定すれば、Ｌ１．５に対し、
ＨＰＣＦポンプ２０によって余裕をもって原子炉水位は
回復する。
間、例えば１２０秒を計時したときにＨＰＣＦタイマー
タイムアップ信号７を発生するものである。本実施例の
ＨＰＣＦタイマー２８は図４の曲線Ａで示す感度を有
し、１２０秒を設定すると原子炉水位Ｌ１．５に設計余
裕分の水位を加えた設計目標水位（図４中破線で表示）
より若干上方の水位を確保できることが本図よりわか
る。すなわち１２０秒を設定すれば、Ｌ１．５に対し、
ＨＰＣＦポンプ２０によって余裕をもって原子炉水位は
回復する。
【００３８】一方、水位Ｌ２不回復信号も原子炉水位が
Ｌ２よりも低いときにＡＮＤロジック２に与えられる。
このために、ＡＮＤロジック２のＡＮＤ条件を満足させ
てＡＮＤロジック８信号がＯＲロジック３に与えられ、
そのＯＲ条件を満たしてＨＰＣＦ起動信号４が２系統の
ＨＰＣＦに与えられ、これらを起動させる。
Ｌ２よりも低いときにＡＮＤロジック２に与えられる。
このために、ＡＮＤロジック２のＡＮＤ条件を満足させ
てＡＮＤロジック８信号がＯＲロジック３に与えられ、
そのＯＲ条件を満たしてＨＰＣＦ起動信号４が２系統の
ＨＰＣＦに与えられ、これらを起動させる。
【００３９】これにより、ＨＰＣＦ系２７から大量の冷
却水が高圧の原子炉１１内へ供給されて原子炉水位が急
速に回復する。その結果、炉水位がＬ１．５に低下して
主蒸気隔離弁１３が閉鎖するのを自動的に回避すること
ができる。
却水が高圧の原子炉１１内へ供給されて原子炉水位が急
速に回復する。その結果、炉水位がＬ１．５に低下して
主蒸気隔離弁１３が閉鎖するのを自動的に回避すること
ができる。
【００４０】このために、原子炉１１からの主蒸気は継
続的に主復水器１６に導入されて冷却されるので、原子
炉圧力が急上昇して逃し安全弁（図示せず）が作動する
という状態も未然に回避することができる。
続的に主復水器１６に導入されて冷却されるので、原子
炉圧力が急上昇して逃し安全弁（図示せず）が作動する
という状態も未然に回避することができる。
【００４１】そして、流量計２４とＨＰＣＦタイマー２
８とに故障が発生し、ＨＰＣＦの起動にも失敗した場合
は、原子炉水位は引き続き低下し、Ｌ１．５に到達す
る。
８とに故障が発生し、ＨＰＣＦの起動にも失敗した場合
は、原子炉水位は引き続き低下し、Ｌ１．５に到達す
る。
【００４２】この場合は主蒸気隔離弁１３が自動閉鎖し
てしまうが、水位Ｌ１．５以下信号９がＯＲロジック３
に与えられるので、このＯＲロジック３からＨＰＣＦ起
動信号４がＨＰＣＦポンプ２０に与えられ、これらの起
動を開始させる。したがって、既に主蒸気隔離弁１３は
閉鎖されているが、原子炉水位は急速に回復する。
てしまうが、水位Ｌ１．５以下信号９がＯＲロジック３
に与えられるので、このＯＲロジック３からＨＰＣＦ起
動信号４がＨＰＣＦポンプ２０に与えられ、これらの起
動を開始させる。したがって、既に主蒸気隔離弁１３は
閉鎖されているが、原子炉水位は急速に回復する。
【００４３】なお、このような事例は、給水喪失事象と
ＲＣＩＣの故障が重複して発生する上に、さらに、ＲＣ
ＩＣ故障検出装置、例えば流量計２４とＨＰＣＦタイマ
ー２８の故障とが重複して発生した場合を想定してお
り、このような事態の発生は極めて低い。
ＲＣＩＣの故障が重複して発生する上に、さらに、ＲＣ
ＩＣ故障検出装置、例えば流量計２４とＨＰＣＦタイマ
ー２８の故障とが重複して発生した場合を想定してお
り、このような事態の発生は極めて低い。
【００４４】つまり、本発明によれば、原子炉水位がＬ
１．５に低下してＭＳＩＶが閉鎖してしまう確率を十分
に低減でき、原子力プラントの安全性を確保することが
できる。
１．５に低下してＭＳＩＶが閉鎖してしまう確率を十分
に低減でき、原子力プラントの安全性を確保することが
できる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、給水喪失
過渡事象とＲＣＩＣの故障とが重複して発生した場合で
あっても、十分に安全な原子炉水位を確保しつつ、ＨＰ
ＣＦを確実に起動することができる。
過渡事象とＲＣＩＣの故障とが重複して発生した場合で
あっても、十分に安全な原子炉水位を確保しつつ、ＨＰ
ＣＦを確実に起動することができる。
【００４６】このために、原子炉水位を急速に回復させ
て主蒸気隔離弁の自動閉鎖を回避し、その後の過渡事象
の変化を大幅に緩和することができる。
て主蒸気隔離弁の自動閉鎖を回避し、その後の過渡事象
の変化を大幅に緩和することができる。
【図１】本発明に係る原子炉の過渡緩和システムの一実
施例を示す構成図。
施例を示す構成図。
【図２】本発明に係る原子炉の過渡緩和システムの一実
施例におけるＨＰＣＦ起動ロジックのブロック図。
施例におけるＨＰＣＦ起動ロジックのブロック図。
【図３】図１で示す実施例の原子炉水位と各種機器の起
動ないし停止とを対応させて示す図。
動ないし停止とを対応させて示す図。
【図４】図１で示す実施例のＨＰＣＦタイマーの設定時
間と原子炉水位の最低水位との相対関係を解析した図。
間と原子炉水位の最低水位との相対関係を解析した図。
【図５】従来の原子炉水位と各種機器の起動ないし停止
とを対応させて示す図。
とを対応させて示す図。
１ 過渡緩和システム ２ ＡＮＤロジック ３ ＯＲロジック ４ ＨＰＣＦ起動信号 ５ 水位Ｌ２不回復信号 ６ ＲＣＩＣ故障信号 ７ ＨＰＣＦタイマータイムアップ信号 ８ ＡＮＤロジック信号 ９ 水位Ｌ１．５以下信号 １０ 起動ロジック １１ 原子炉 １３ ＭＳＩＶ １９ 給水ポンプ １９ ＲＣＩＣポンプ ２０ ＨＰＣＦポンプ ２１ サプレッションチャンバ ２２ 復水貯蔵タンク ２３ 水位計 ２４ 流量計 ２８ ＨＰＣＦタイマー Ｌ１，Ｌ１．５，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ 原子炉水位
フロントページの続き (72)発明者 内藤 真 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (56)参考文献 特開 昭59−225392（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21C 15/18
Claims (6)
- 【請求項１】 原子炉水位が所定水位に低下したときに
起動して原子炉に冷却水を補給する原子炉隔離時冷却系
と、この原子炉隔離時冷却系が起動されるべき前記原子
炉水位よりも低い所定水位に原子炉水位が低下したとき
に起動して前記原子炉に冷却水を注水する高圧注水系
と、前記原子炉隔離時冷却系が起動されるべき原子炉水
位よりも低い所定水位に原子炉水位が低下したときに閉
鎖する主蒸気隔離弁と、この主蒸気隔離弁が閉鎖される
ベき原子炉水位より高い所定水位よりも原子炉水位が低
下したときに起動するタイマーと、前記原子炉隔離時冷
却系の故障を検出する故障検出装置と、前記タイマーが
所定時間の経過を計時したときに前記故障検出装置によ
って前記原子炉隔離時冷却系の故障が検出された場合に
前記高圧注水系を起動せしめる手段を有することを特徴
とする原子炉の過渡緩和システム。 - 【請求項２】 前記タイマーの起動する原子炉水位は前
記原子炉隔離時冷却系が起動されるべき原子炉水位であ
ることを特徴とする請求項１記載の原子炉の過渡緩和シ
ステム。 - 【請求項３】 前記高圧注水系を起動せしめる手段は、
少なくとも、故障検出装置からの原子炉隔離時冷却系故
障信号と、前記タイマーが所定時間の経過を計時したと
きに出力されるタイムアップ信号と、を受けたときにＡ
ＮＤロジック信号を出力するＡＮＤロジックと、前記Ａ
ＮＤロジック信号および高圧注水系が起動されるべき所
定水位以下に原子炉水位が低下したときに出力される水
位信号の少なくとも一方の信号を受けたときに、前記高
圧注水系を起動せしめる起動信号を出力するＯＲロジッ
クと、を有することを特徴とする請求項１または２記載
の原子炉の過渡緩和システム。 - 【請求項４】 前記高圧注水系を起動せしめる手段は、
原子炉水位が原子炉隔離時冷却系を起動せしめるべき所
定水位に回復しないときに出力される水位不回復信号
と、故障検出装置からの原子炉隔離時冷却系故障信号
と、前記タイマーが所定時間の経過を計時したときに出
力されるタイムアップ信号と、を同時に受けたときにＡ
ＮＤロジック信号を出力するＡＮＤロジックと、前記Ａ
ＮＤロジック信号および高圧注水系が起動されるべき所
定水位以下に原子炉水位が低下したときに出力される水
位信号の少なくとも一方の信号を受けたときに、前記高
圧注水系を起動せしめる起動信号を出力するＯＲロジッ
クと、を有することを特徴とする請求項１または２記載
の原子炉の過渡緩和システム。 - 【請求項５】 前記故障検出装置は、原子炉隔離時冷却
系の起動時の原子炉隔離時冷却系ポンプの流量を検出
し、この検出流量が所定時間内に所定流量に到達しない
ときに、原子炉隔離時冷却系故障信号を発生させるよう
に構成されていることを特徴とする請求項４記載の原子
炉の過渡緩和システム。 - 【請求項６】 前記高圧注水系は、前記タイマーが起動
するときの原子炉水位よりも低い所定の水位でも起動す
るように構成されていることを特徴とする請求項１〜５
のいずれか１項に記載の原子炉の過渡緩和システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27461993A JP3268090B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 原子炉の過渡緩和システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27461993A JP3268090B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 原子炉の過渡緩和システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128481A JPH07128481A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3268090B2 true JP3268090B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=17544254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27461993A Expired - Fee Related JP3268090B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 原子炉の過渡緩和システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3268090B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011074544A1 (ja) | 2009-12-14 | 2011-06-23 | 株式会社東芝 | 原子炉の過渡緩和システム |
| JP6084389B2 (ja) * | 2012-07-31 | 2017-02-22 | 株式会社東芝 | 注水設備および原子炉システム |
-
1993
- 1993-11-02 JP JP27461993A patent/JP3268090B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07128481A (ja) | 1995-05-19 |
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