JP3559646B2

JP3559646B2 - すくい管制御装置

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Publication number: JP3559646B2
Application number: JP09169396A
Authority: JP
Inventors: 和久長谷川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2016-01-26
Also published as: JPH09203787A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントにおいて再循環ポンプの速度制御を行うすくい管制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、原子力発電所は図９のように構成されている。図９において、原子炉出力の制御手段には、制御棒１００により原子炉１０１内の中性子反応度を制御する方法と、原子炉１０１内の冷却材の再循環流量の増減によって冷却材中のボイド量の増減により中性子の反応度を制御する方法の二通りある。ボイド量は、原子炉１０１の外部に設置された再循環ポンプ１０２により冷却材を擾乱するスピードを変化することにより調節される。
【０００３】
この再循環ポンプ１０２は、一定速度で回転する電動機１０３により流体継手１０４を介して交流発電機１０５を回し、その発電量に応じて再循環ポンプ用電導機１０６を動作させることにより再循環ポンプ１０２の回転数を制御している。流体継手１０４内には油が含まれ、この油の密度をすくい管によって調節することにより電動機１０３と交流発電機１０５との伝達係数を変化させ、発電機１０５の出力を制御し、再循環ポンプ１０２の回転数の制御を行っている。すくい管は、すくい管制御装置１０７からのすくい管駆動信号ａに応じて、すくい管制駆動ユニット１０９内のすくい管駆動モータで動作し、流体継手１０４内の油の量の調節を行っている。
【０００４】
すなわち、再循環制御装置１１０は交流発電機１０５の回転数ｂを電磁ピックアップ１１６で検出することにより、再循環ポンプ用電動機１０６の回転数を検出し、原子炉１０１の再循環流量が所定値になるように、すくい管制御装置１０７にすくい管位置制御信号ｃを出力する。すくい管制御装置１０７は、再循環制御装置１１０からのすくい管位置制御信号ｃに基づいて、すくい管駆動ユニット１０９に透く管駆動信号ａを出力する。すくい管駆動ユニット１０９により駆動されたすくい管の駆動量はブラシレスリニアシンクロ１１５で検出され、すくい管制御装置１０７にフィードバックされている。
【０００５】
図１０に、すくい管制御装置１０７の構成図を示す。すくい管制御装置１０７は、三相交流電源４から電源供給を受け、すくい管制御ユニット２は、三相交流電源４からの電源を調節して、すくい管駆動ユニット１０９のすくい管駆動モータ１に電源を供給する。また、すくい管駆動ユニット１０９のブレーキ５には、電源線１３を介して三相交流電源４のうちの任意の二相から電源が供給される。そして、モータ用電磁接触器３０は、三相交流電源４の異常を監視し、異常の際にはモータ制御ユニット用遮断器７を遮断（開）して、すくい管駆動モータ１の制御を中断する。同様に、ブレーキ用電磁接触器３１は、三相交流電源４の異常を監視し、異常の際にはブレーキ用遮断器８を遮断（開）して、すくい管駆動モータ１を制御するブレーキ５ヘの電源を遮断する。
【０００６】
図１０において、三相交流電源４が断すると、モータ用電磁接触器３０が動作してモータ制御ユニット用遮断器７が開放され、すくい管駆動モータ１の制御が中断される。また同時に、ブレーキ用電磁接触器３１も動作してブレーキ用遮断器８が開放され、ブレーキ５への電源が遮断される。ブレーキ５は電源供給で開放、電源断で制動動作する構成としているので、すくい管駆動モータ１の制御停止時はブレーキ制動する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来のすくい管制御装置１０７では、三相交流電源４が断するとモータ用電磁接触器３０及びブレーキ用電磁接触器３１が動作するようになっているが、ブレーキ用電磁接触器３１の単一動作の時には、すくい管駆動モータ１は回転しようとするのに対しブレーキ５がかかるので、すくい管駆動モータ１は半制動状態となる。したがって、ブレーキ５が焼損したり、あるいはブレーキ５の制動力が駆動トルクより大きいとモータ制御ユニット２に過負荷がかかる恐れがある。
【０００８】
また、従来のすくい管制御装置１０７は一重化構成なので、モータ制御ユニット２、モータ用電磁接触器３０、ブレキ用電磁接触器３１等の故障、あるいは三相交流電源４の異常に対しては、故障復旧まですくい管の制御を中止しなくてはならない。このため、再循環ポンプ１０２の制御が一時不能となる。
【０００９】
更にまた、三相交流電源４のうちの任意の二相間のみに電源監視用の電磁接触器３０、３１を接続しているため、電磁接触器３０、３１の接続されていない相の欠相によるすくい管駆動モータ１の動作不良が発生した場合、その原因を早期に検出することができない。
【００１０】
本発明の目的は、再循環ポンプの速度制御を司るモータ制御ユニット、およびブレーキ電源装置への電源供給の信頼性を向上させ、再循環ポンプの速度制御を円滑に行うことができるすくい管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】
請求項１の発明は、油量を調節するためのすくい管駆動モータを制御するモータ制御ユニットと、モータ制御ユニットの一次側に設けられモータ制御ユニットへの三相交流電源の投入や遮断を行うための主回路入力側遮断器と、すくい管駆動モータを制動するブレーキに電源を供給するためのブレーキ電源装置に対し主回路入力側遮断器の二次側より分岐して三相交流電源を供給する電源線とを備えている。
【００１２】
請求項１の発明では、モータ制御ユニットへは主回路入力側遮断器を介して三相交流電源を供給し、ブレーキ電源装置へは主回路入力側遮断器の二次側より分岐した電源線にて電源供給する。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、モータ制御ユニットと主回路側遮断器とを多系列設置し、各系列のモータユニットからのすくい管駆動モータへの駆動指令信号を切り換えるためのモータ制御ユニット用遮断器と、すくい管駆動モータへ駆動指令信号を出力している系列のモータ駆動制御ユニットの三相交流電源からブレーキ電源装置に電源を供給するように電源線を切り換えるためのブレーキ用遮断器とを備えている。
【００１４】
請求項２の発明では、請求項１の作用に加え、多系列の各モータ制御ユニットの出力をモータ制御ユニット用遮断器で切り替えてすくい管駆動モータを制御し、ブレーキ電源装置へは、多系列の各主回路入力側遮断器の二次側からブレーキ用遮断器を介し、かつ各系列からの電源を切り替えてブレーキ電源装置への電源を供給する。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、主回路入力側遮断器の一次側に設けられ三相交流電源の各相の不足電圧を検出するための三相電源監視回路と、三相電源監視回路が三相交流電源の各相の不足電圧を検出したときは主回路入力側遮断器を遮断するための監視リレーとを備えている。
【００１６】
請求項３の発明では、請求項１又は請求項２の発明の作用に加え、三相電源監視回路が三相交流電源の各相の電圧不足を検出したときは、監視リレーはその電圧不足となった三相交流電源に接続された主回路入力側遮断器を開放すると共に、多系統構成の場合は、モータ制御ユニットの出力側のモータ制御ユニット用遮断器及びブレーキ用遮断器を切り替える。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、モータ制御ユニット内に容量性負荷が接続されている場合、その容量性負荷と共振し電圧上昇を抑えるための誘導性回路を三相電源監視回路内に設けたものである。
【００１８】
請求項４の発明では、請求項３の発明の作用に加え、三相電源監視回路内の電流と電圧の位相のズレによる電圧上昇を抑制する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示すブロック構成図である。この第１の実施の形態は、主回路入力側遮断器３を設け、モータ制御ユニット２へは主回路入力側遮断器３を介して三相交流電源を供給し、ブレーキ電源装置６へは主回路入力側遮断器３の二次側より分岐して電源供給するようにしたものである。
【００２０】
すなわち、図１０に示した従来例に対し、モータ制御ユニット２の出力段のモータ制御ユニット用遮断器７に代えて、主回路入力側遮断器３をモータ制御ユニット２の入力側に設置し、すくい管駆動モータの運転／停止をモータ制御ユニット２への電源供給ラインを入／切することで行い、またブレーキ電源装置６への電源供給をモータ制御ユニット２の入力側に設置された主回路入力側遮断器３の二次側より分岐した電源線１３にて供給するようにしたものである。なお、入力側遮断器３に開閉指令を出す開閉指令手段は、図１では図示を省略しているが、再循環制御装置１１０からの指令や異常検出装置からの指令により主回路入力側遮断器３は開閉制御される。
【００２１】
図１において、すくい管制御装置１０７のモータ制御ユニット２は、三相交流電源４からの電源を変換して、すくい管を駆動するすくい管駆動モータ１に対し出力する。このモータ制御ユニット２は、主回路入力側遮断器３を介して三相交流電源４から電源の供給を受けている。また、すくい管駆動モータ１を制動するブレーキ５は、ブレーキ電源装置６により電源供給を受け、このブレーキ電源装置６は主回路入力側遮断器３の二次側より分岐した電源線１３より電源供給を受ける。
【００２２】
いま、主回路入力側遮断器３が開となると、モータ制御ユニット２への電源が供給されなくなり、すくい管駆動モータ１は、すくい管制御装置１０７の制御を離れる。これと同時にブレーキ電源装置６への電源も供給されなくなるので、ブレーキ５が動作し、すくい管駆動モータ１を確実に制動する。また、図１では、単相入力のブレーキ電源装置６を用いて三相交流電源４のＲ−Ｓ相より分岐して電源供給を受ける例を示しているが、Ｓ−Ｔ相、およびＲ−Ｔ相から分岐しても同様であることは言うまでもない。更にまた、三相入力のブレーキ電源装置６を用いても同様である。
【００２３】
この第１の実施の形態によれば、ブレーキ電源装置６への電源供給を主回路入力側遮断器３の二次側より分岐して供給しているので、主回路入力側遮断器３が閉の時にはブレーキ電源装置６に電源が供給される。一方、主回路入力側遮断器６が開となると、モータ制御ユニット２とブレーキ電源装置６への電源が同時に遮断される。したがって、確実にすくい管駆動モータ１にブレーキを掛けることができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施の形態を図２に示す。この第２の実施の形態は、図１に示したモータ制御ユニット２を多重化し、多系列としたものである。多系列の各々のモータ制御ユニット２ａ、２ｂの出力は、モータ駆動ユニット用遮断器７で切り替えてすくい管駆動モータ１に出力され、ブレーキ電源装置６へは、多系列の各主回路入力側遮断器３の二次側からブレーキ用遮断器８を介し、かつ各系列からの電源を切り替えてブレーキ電源装置６への電源が供給される。
【００２５】
すなわち、この第２の実施の形態は、モータ制御ユニット２ａ、２ｂを多重化して、それぞれの主回路入力側遮断器３ａ、３ｂの二次側から分岐した電源を、運転中の系列と対応させて切り替えるようブレーキ電源装置６へ電源を供給し、すくい管駆動モータ１の駆動電源とブレーキ電源装置６との入／切を同じタイミングで行うようにしたものである。
【００２６】
図２において、すくい管制御装置１０７のモータ制御ユニット２ａ、２ｂを多重化し、ブレーキ電源装置６への電源を各三相交流電源４ａ、４ｂに対応した主回路入力側遮断器３ａ、３ｂの二次側から、ブレーキ用遮断器８を介して切り替えた後に供給するように構成されている。このブレーキ用遮断器８の切替タイミングは、モータ制御ユニット用遮断器７の切替タイミングと同時に動作するよう構成する。したがって、ブレーキ電源装置６への電源は常に運転されているモータ制御ユニット（運転系）より供給される。主回路入力側遮断器３ａ、３ｂは、運転中は常に閉である。
【００２７】
いま、運転系のモータ制御ユニット２はモータ制御ユニット２ｂであるとする。この状態では、モータ制御ユニット遮断器７及びブレーキ用遮断器８は共に運転系であるモータ制御ユニット２ｂの三相交流電源４ｂから電源供給を受けるように切り換えられている。この状態で、主回路入力側遮断器３ｂが開となると、図１に示した第１の実施の形態と同様に、モータ制御ユニット２ｂへの電源が供給されなくなる。この場合、運転系の主回路入力側遮断器３ｂが開となり、モータ制御ユニット２ｂへの電源を遮断すると同時に、ブレーキ電源装置６への電源供給も遮断されるので、ブレーキ５が動作してすくい管駆動モータ１を確実に制動する。
【００２８】
この第２の実施の形態によれば、すくい管駆動モータ１のモータ制御ユニット２が多重化構成となっても、各主回路入力側遮断器３ａ、３ｂの二次側から運転中の系列と対応させてブレーキ電源装置６へ電源を供給する構成となっているので、運転系の主回路入力側遮断器３が閉のときにはブレーキ電源装置６に電源が供給され、運転系の主回路入力側遮断器３が開となること、ブレーキ電源装置６への電源も同時に遮断され、確実にすくい管駆動モータ１にブレーキをかけることができる。
【００２９】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図３は本発明の第３の実施の形態を示すブロック構成図である。この第３の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、主回路入力側遮断器３の一次側に適切なインピーダンス比で構成された三相トランス１１を内蔵する三相電源監視回路１０を接続し、三相電源監視回路１０の三相トランス１１の二次側に各相の不足電圧検出を行う監視リレー１２を設けたものである。
【００３０】
すなわち、主回路入力側遮断器３の一次側に適切なインピーダンス比で構成された三相トランス１１を内蔵する三相電源監視回路１０を接続し、三相電源監視回路１０の三相トランス１１の二次側に各相の不足電圧検出を行う監視リレー１２を接続している。これにより、三相交流電源４の各相の不足電圧（欠相）を検出し、三相交流電源４のいずれかの相に不足電圧（欠相）が発生した場合には監視リレー１２により、主回路入力側遮断器３を開する。
【００３１】
三相交流電源４の各相の欠相時における三相電源監視回路１０内の等価回路を図４に示す。図４（Ａ）はＲ相断の場合の等価回路を示し、図４（Ｂ）はＳ相断の場合の等価回路を示し、図４（Ｃ）はＴ相断の場合の等価回路を示している。ここで、モータ制御ユニット２の入力インピーダンスは、すくい管駆動モータ１を駆動していない定常時には入力電流が流れないため、入力インピーダンスは無限大とみなすことが可能である。したがって、以下の説明ではモータ制御ユニット２の入力インピーダンスを無限大として説明する。
【００３２】
図４において、一相欠相時、図３の三相電源監視回路１０の三相トランス１１の二次側に接続される監視リレー１２の最小復帰電圧（監視リレー１２が１００％無励磁となる電圧）αよりも、図３の三相電源監視回路１０内の三相トランス１１の各相の何れか一つのトランス１１ａ、１１ｂ、１１ｃの二次側電圧が小さくなるように、三相電源監視回路１０内の三相トランス１１のインピーダンスの比を以下の式（１）〜（３）を満たすように決定する。
【００３３】
ここで、図３に示すように三相電源監視回路１０内の三相トランス１１の各相のトランス１１ａ、１１ｂ、１１ｃのインピーダンスをそれぞれＺ１、Ｚ２、Ｚ３、ブレーキ電源装置６のインピーダンスをＺＢとする。またβは、監視リレー１２の励磁電圧に応じて変圧された三相電源監視回路１０内のトランス１１の一次側と二次側の巻線比（一次巻線：二次巻線＝β：１）である。以下の式中のＺＢ／／Ｚ１は、ＺＢとＺ１が並列接続の場合の合成インピーダンスを表す。
【００３４】
｛（ＺＢ／／Ｚ１）／（ＺＢ／／Ｚ１＋Ｚ３）｝・（Ｖ／β）＜α …（１）
｛（ＺＢ／／Ｚ１）／（ＺＢ／／Ｚ１＋Ｚ２）｝・（Ｖ／β）＜α …（２）
Ｚ２／（Ｚ２＋Ｚ３）・（Ｖ／β）＜α …（３）
ここで、監視リレー１２の最小復帰電圧αをその励磁電圧Ｖ／βの約１／３であるとすると、Ｖ／３β≒αの関係から（１）〜（３）式はそれぞれ次式のように表せる。
【００３５】
｛（ＺＢ／／Ｚ１）／（ＺＢ／／Ｚ１＋Ｚ３）｝＜１／３ …（４）
｛（ＺＢ／／Ｚ１）／（ＺＢ／／Ｚ１＋Ｚ２）｝＜１／３ …（５）
Ｚ２／（Ｚ２＋Ｚ３）＜１／３ …（６）
ここで、上記の（４）〜（５）式を満足するインピーダンス比として、Ｚ３：Ｚ２：Ｚ１の比を、例えば以下のように設定する。
【００３６】
Ｚ３：Ｚ２：Ｚ１＝９：３：１ …（７）
（７）式を用いると、（４）〜（６）式の左辺はそれぞれ１／１０、１／４、および１／４となり、いずれ各不等式の条件を満足する。ここで、（４）〜（６）式のＺＢを省略したが、ＺＢはいずれもＺ１と並列に接続されているためＺＢとＺ１の合成インピーダンスは、たとえばＺＢ≒Ｚ１としても以下の（８）式に示すように、Ｚ１よりも必ず小さくなるため、（７）式のようにＺ１が最小となるようなインピーダンス比とすることでＺＢのインピーダンスは無視することができる。
【００３７】
（ＺＢ・Ｚ１）／（ＺＢ＋Ｚ１）≒（Ｚ１・Ｚ１）／（Ｚ１＋Ｚ１）＝Ｚ１／２…（８）
上記のように（４）〜（６）式を満たすようなインピーダンス比で構成される。三相トランス１１を用いて三相電源監視回路１０を構成することにりより、三相交流電源４の欠相時には、何れかひとつのトランス１１ａ、１１ｂ、１１ｃの二次側電圧が監視リレー１２の最小復帰電圧よりも小さくなり、監視リレー１２が動作することによって確実に電源の欠相を検出することができる。
【００３８】
異常のようにこの第３の実施の形態によれば、三相交流電源４が欠相した場合、主回路側入力遮断器３の一次側に接続された三相電源監視回路１０内の三相トランスのうちのどれか一つのトランスの両端電圧が低下し、このトランスの二次側に接続された監視リレー１２が動作するので、三相交流電源１０の一相欠相を検出することが可能である。
【００３９】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図５は本発明の第４の実施の形態のブロック構成図である。この第４の実施の形態は図３に示した第３の実施の形態に対し、モータ制御ユニット２内に三相電源監視回路１０内の三相トランス１１の電圧上昇を引き起こす容量性負荷Ｘ１が接続されている場合に、その容量性負荷Ｘ１と共振し電圧上昇を抑える誘導性回路Ｘ２を三相電源監視回路１０内に設けたものである。
【００４０】
モータ制御ユニット２内に容量性負荷Ｘ１が接続されている場合には、三相電源監視回路１０内の電流と電圧との位相のズレを引き起し、三相トランス１１の電圧上昇を引き起こすことがある。そこで、その容量性負荷Ｘ１と共振し電圧上昇を抑える誘導性回路Ｘ２を三相電源監視回路１０内に接続する。
【００４１】
図５において、モータ制御ユニット２内の容量性負荷Ｘ１は、電源投入時にモータ制御ユニット２内の主制御部２０内へ直接に過電流（電源投入時に流れる定格電流よりもかなり大きい電流）が流れるのを防ぐために、電源投入有無を検出し電源投入時には設定時間後に電流を流すためのタイマリレーであり、コンデンサＣで構成されている。三相電源監視回路１０内には、そのコンデンサＣよりなる容量性負荷Ｘ１と共振し電流の位相進みを補償するための誘導性回路Ｘ２が設けられている。この場合、誘導性回路Ｘ２としてインダクタンスＬを接続することにより、容量性負荷Ｘ１による三相電源監視回路１０内の電流と電圧の位相のズレによる三相トランス１１の電圧上昇を制御することが可能である。
【００４２】
ここで、図６に示すように、容量性負荷Ｘ１であるコンデンサＣの回路上の抵抗をＲとすると、抵抗Ｒ、コンデンサＣ、および誘導性回路Ｘ２であるインダクタンスＬによる合成インピーダンスＺは、電源の角周波数をωとすると（９）式のように表すことができる。
【００４３】
【数１】

【００４４】
そして、合成インピーダンスＺが純抵抗となるように、（９）式の分子と分母の位相角を等しくすると（１０）式となり、この（１０）式より、インダクタンスＬの値は（１１）式のようになる。
【００４５】
【数２】

【００４６】
このとき、図６の端子ａｂ間のインピーダンスＺ’は、（１２）式に示されるようになり、電源電圧Ｖの実効電圧をＶｅとするとインダクタンスＬを入れない場合の実効電流Ｉｅ’が（１３）式で示されるのに対して、インダクタンスＬを入れた場合Ｉｅは（１４）式で示されるように小さくなる。
【００４７】
【数３】

【００４８】
この様子を、図７に示したアドミタンス平面でのベクトル図を用いて説明する。コンデンサＣによる進み位相φ分の力率の低下によって、（１３）式で表される電流で図５でのＲ−Ｓ相間に流れ、三相電源監視回路１０内のＲ−Ｓ相間のトランス１１ａの一次側電圧の上昇として現れる。この位相進みを補償するインダクタンスＬ（誘導性回路Ｘ２）を三相電源監視回路１０内のＲ−Ｓ相間に接続することで、見かけ上、位相差のない回路となり、（１４）式で表されるようにＩｅはＩｅ’よりも小さくすることができる。その結果、Ｒ−Ｓ相間のトランス１１ａの一次側の電圧上昇は抑えられ監視リレー１２の不動作を防止することが可能である。
【００４９】
この第４の実施の形態によれば、モータ制御ユニット２内に容量性負荷Ｘ１が接続されている場合、三相電源監視回路１０内にその容量性負荷Ｘ１と共振する誘導性回路Ｘ２を接続することで、三相電源監視回路１０内の電圧と電流の位相のズレによる三相トランス１１の電圧上昇を制御し、三相交流電源４が欠相した場合には、三相交流電源４の一相欠相を検出することが可能である。
【００５０】
図８に本発明の第５の実施の形態を示す。この第５の実施の形態は、モータ制御ユニット２を多重化し多系列としたものに、三相電源監視回路１０ａ、１０ｂを適用したものである。
【００５１】
すなわち、各系列の主回路入力側遮断器３ａ、３ｂの一次側に、第３の実施の形態又は第４の実施の形態で示した三相電源監視回路１０ａ、１０ｂを設置し、各三相電源監視の結果により、モータ制御ユニット２ａ、２ｂの出力側のモータ制御ユニット用遮断器７を切り替える。これにより、モータ制御ユニット２が多重化された場合にも三相電源監視回路１０により三相電源の異常を監視し、異常の際はその異常系を除外して正常なモータ制御ユニット２側で制御を継続する。
【００５２】
図８において、図３に示したモータ制御ユニット２及び三相電源監視回路１０を多重化したものに、モータ制御ユニット用遮断器７とブレーキ用遮断器８とを接続し、三相電源監視回路１０の監視結果により、異常系の主回路入力側遮断器３を切とする。すくい管駆動モータ１は、モータ駆動用遮断器７の切換え動作により、どれか一つのモータ制御ユニット２から駆動されることによって制御される。主回路入力側遮断器３はいずれも閉としてモータ制御ユニットの出力段にてすくい管駆動モータ１への駆動指令信号を切り替えるようにしている。
【００５３】
いま、三相電源監視回路１０によって三相交流電源４の異常が検出されたとすると、三相電源監視回路１０の三相トランス１１の二次側に接続された監視リレー１２が動作し、主回路入力側遮断器２が開となる。この場合、電源異常の系が運転系である場合、モータ制御ユニット用遮断器７によってすくい管駆動モータ１の駆動部であるモータ制御ユニット２を正常系に切り替える。これにより、モータ制御ユニット２や主回路入力側遮断器３の故障、あるいは三相交流電源４の異常に対してもモータ駆動部であるモータ制御ユニット２を正常系に切り替えることにより安定してすくい管の制御を行うことが可能である。
【００５４】
この第５の実施の形態によれば、すくい管駆動モータ１のモータ制御ユニット２と、そのモータ制御ユニット２の三相電源監視回路１０との多重化を行っている。これにより電源異常の際には、三相電源監視回路１０の監視リレー１２が動作し、すくい管駆動モータ１のモータ制御ユニット２を正常系へ切り替えることにより、電源の異常時にもすくい管の制御を継続することか可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、原子力発電所における再循環ポンプの回転数を制御するためのすくい管制御装置への電源供給方法の改善と電源監視を強化したことにより、すくい管制御装置の信頼性を向上できる。
【００５６】
すなわち、請求項１の発明によれば、ブレーキ電源装置がモータ制御ユニットの電源である三相交流電源と同一系統であり、かつ主回路入力側遮断器の二次側に接続されているので、主回路入力側遮断器が開となると確実にすくい管駆動モータにブレーキをかけることができる。
【００５７】
請求項２の発明によれば、ブレーキの電源系統が多重化されているので、電源異常の際も正常系に切り換えることで安定してブレーキをかけることができる。
【００５８】
請求項３の発明によれば、欠相検出を行う適切なインピーダンス比で構成されたトランスを内蔵する三相電源監視回路を主回路入力側遮断器の一次側に接続することで、三相交流電源の欠相を三相電源監視回路内の三相トランスの二次側に接続される監視リレーにより検出することができる。また、すくい管駆動モータの駆動機構であるモータ制御ユニットを多重化した場合には、電源異常やモータ制御ユニットの故障の際も正常系に切り換えることにより安定してすくい管の制御を行うことができる。
【００５９】
請求項４の発明によれば、モータ制御ユニット内に接続される容量性負荷と共振する誘導性回路を三相電源監視回路内に接続することで、電圧と電流の位相のズレによる三相電源監視回路内の三相トランス電圧の異常を抑制し、モータ制御ユニット内の容量性負荷に影響されることなく三相交流電源の欠相検出を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示すブロック構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示すブロック構成図。
【図４】本発明の第３の実施の形態における三相交流電源の各相断時の三相電源監視回路内の等価回路の構成図。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示すブロック構成図。
【図６】本発明の第４の実施の形態における容量性負荷による電流と電圧の位相のズレを補償するために誘導性回路を並列に接続した回路の構成図。
【図７】図６に示した電流と電圧の位相改善を説明したアドミタンス図。
【図８】本発明の第５の実施の形態を示したブロック構成図。
【図９】原子力発電所の概略構成図。
【図１０】従来例を示す構成図。
【符号の説明】
１すくい管駆動モータ
２モータ制御ユニット
３主回路入力側遮断器
４三相交流電源
５ブレーキ
６ブレーキ電源装置
７モータ制御ユニット用遮断器
８ブレーキ用遮断器
１０三相電源監視回路
１１三相トランス
１２監視リレー
１３電源線
２０主制御部
３０モータ用電磁接触器
３１ブレーキ用電磁接触器
Ｘ１容量性負荷
Ｘ２誘導性回路
１００制御棒
１０１原子炉
１０２再循環ポンプ
１０３電動機
１０４流体継手
１０５交流発電機
１０６再循環ポンプ用電動機
１０７すくい管制御装置
１０９すくい管駆動ユニット
１１０再循環制御装置
１１５ブラシレスリニアシンクロ
１１６電磁ピックアップ歯車

Claims

原子炉の再循環ポンプの回転数制御を流体継手の油量を調節することにより行うすくい管制御装置において、前記油量を調節するためのすくい管駆動モータを制御するモータ制御ユニットと、前記モータ制御ユニットの一次側に設けられ前記モータ制御ユニットへの三相交流電源の投入や遮断を行うための主回路入力側遮断器と、前記すくい管駆動モータを制動するブレーキに電源を供給するためのブレーキ電源装置に対し前記主回路入力側遮断器の二次側より分岐して前記三相交流電源を供給する電源線とを備えたことを特徴とするすくい管制御装置。
前記モータ制御ユニットと前記主回路側遮断器とを多系列設置し、各系列の前記モータユニットからの前記すくい管駆動モータへの駆動指令信号を切り換えるためのモータ制御ユニット用遮断器と、前記すくい管駆動モータへ駆動指令信号を出力している系列の前記モータ駆動制御ユニットの前記三相交流電源から前記ブレーキ電源装置に電源を供給するように前記電源線を切り換えるためのブレーキ用遮断器とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のすくい管制御装置。
前記主回路入力側遮断器の一次側に設けられ前記三相交流電源の各相の不足電圧を検出するための三相電源監視回路と、前記三相電源監視回路が前記三相交流電源の各相の不足電圧を検出したときは前記主回路入力側遮断器を遮断するための監視リレーとを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のすくい管制御装置。
前記モータ制御ユニット内に容量性負荷が接続されている場合、その容量性負荷と共振し電圧上昇を抑えるための誘導性回路を前記三相電源監視回路内に設けたことを特徴とする請求項３に記載のすくい管制御装置。