JP3659417B2 - 制御棒操作監視装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉内の制御棒位置を制御して原子炉出力を調整する機能と、制御棒の位置を検出して表示する機能と各機能を保守する機能を有する制御棒操作監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子炉内には多数（約２００本）の制御棒が配置されており、この制御棒を挿入または引抜き操作して原子炉出力を上昇または下降させる。また、各制御棒の位置により炉心状態を常時監視して炉内の健全性を確認しながら運転をする。
【０００３】
この種の制御棒操作および制御棒位置監視を行う従来の制御棒操作監視装置をＢＷＲ（沸騰水型）原子力発電所を例に取り図９乃至図１１を参照しながら説明する。
【０００４】
図９において、原子炉１内には、複数の制御棒２が配置されており、各制御棒２に対応してＣＲＤ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｏｄ Ｄｒｉｖｅ）水圧駆動機構３が配管上に設置されている。ＣＲＤ水圧駆動機構３は、１制御棒当たり４つの方向制御弁４ａ〜４ｄを適宜開閉動作することにより、制御棒２を挿入方向または引抜き方向に操作し、原子炉内の反応度を制御する。かかる方向制御弁４ａ〜４ｄは、制御棒操作監視装置１００の現場駆動部９からの指令信号によって制御される。
【０００５】
制御棒操作監視装置１００は、大別して制御棒操作コントローラ８と現場駆動部９と現場位置検出部１１と位置監視コントローラ１２とからなっている。
【０００６】
ここで、制御棒操作コントローラ８は、原子炉制御盤５に接続すると共に、監視装置１４に接続しており、現場駆動部９は各ＣＲＤ水圧駆動機構３を駆動する各方向制御弁４ａ〜４ｄに接続している。また、現場位置検出部１１は、位置検出器１０に接続し、位置監視コントローラ１２は原子炉制御盤５へ接続している。
【０００７】
具体的に説明すると、原子炉制御盤５上の制御棒選択ＳＷ６および挿入／引抜きＳＷ７から操作員が操作すると、制御棒選択ＳＷ６からの制御棒選択ＳＷ信号ｏは通常制御棒選択部８ａへ入力されて、選択制御棒アドレスａ１１が算出される。また、制御棒挿入／引抜きＳＷ信号ｐが挿入／引抜きインタロック部８ｂが入力される一方、原子炉１内の反応度を監視する監視装置１４からの引抜き許可信号ｌおよび原子炉制御盤５上の原子炉モードＳＷ１３からの原子炉モード信号Ｍ（ｍ１，ｍ２，ｍ３）が挿入／引抜きインタロック部８ｂへ入力されて、挿入指令信号ａ２または引抜き指令信号ａ３が生成される。
【０００８】
原子炉モード信号ＭはモードＳＷ位置により、燃料交換モードはｍ１＝１、起動モード時はｍ２＝１、運転モード時はｍ３＝１となる信号である。また、制御棒アドレス信号ａ１と挿入指令信号ａ２または引抜き指令信号ａ３が駆動指令出力部８ｃから駆動指令信号Ａ（ａ１，ａ２，ａ３）として現場駆動部９へ出力される。
【０００９】
ここで、駆動指令信号Ａを（ａ１１，１，０）とすると、現場駆動部９内の選択制御棒アドレスａ１１に対応した基板９ａｉから挿入指令信号ａ２が１、すなわち、挿入方向に制御棒２を制御するように、４弁ある方向制御弁の内４ｂ，４ｃを励磁して開操作し、ＣＲＤ水圧駆動機構３を押し上げる方向、すなわち、制御棒２を挿入する側に駆動する。
【００１０】
一方、ＣＲＤ水圧駆動機構３の位置に応じて、図１０に示すように位置検出器１０内に一定間隔に設置された接点Ｓ００，Ｓ０１・・・のうちの１つが動作することによって制御棒２の位置が検出できるように接点信号Ｂが出力される。
【００１１】
すなわち、図１１に示すように位置検出器１０内の複数の接点からの接点信号Ｂ（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ４，Ｈ８，Ｈ１６，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ８，Ｖ１６，Ｖ３２）は、水平軸（Ｈ軸）５ビット、垂直軸（Ｖ軸）６ビット計１１ビットのマトリクスで構成されてる１１芯のケーブルで入力され、１つの接点が動作すると、１１芯のケーブルの内でＨ軸とＶ軸が各１ビットがＯＮし、制御棒操作監視装置１００の位置監視側の各制御機器により位置が表示される。すなわち、各位置検出器１０からの接点信号Ｂが、現場位置検出部１１内の各制御棒２に対応する各位置検出基板１１ａｉに入力され、伝送部１１ｂを経由して中操の位置監視コントローラ１２の伝送部１２ａへ送信され、信号変換部１２ｂにて操作員またはプロセス計算機等が判断できる制御棒位置情報ｎに変換されて、原子炉制御盤５上の表示装置およびプロセス計算機等の他装置へ出力される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図９乃至図１１で説明した従来の制御棒操作監視装置１００は、次のように保守性の面で解決すべき問題がある。
【００１３】
第１に、ＣＲＤ水圧駆動機構３および方向制御弁４ａ〜４ｄの設備点検を実施した場合、ＣＲＤエアベント操作と称する制御棒２の挿入／引抜き操作を各制御棒２毎に複数回実施する必要がある。これは、点検の作業のために水圧駆動水配管内の水圧を一度減圧するので、水圧駆動水配管内に空気が残留していることがある。水圧駆動水配管内に空気が残留していると、空気が圧縮されて水圧の伝搬速度が遅くなり、制御棒を駆動する時間が安定しなので、挿入／引抜き操作を繰り返して駆動水内の残留空気を排出する必要がある。この場合、従来装置では制御棒を１本しか操作できないインタロックとなっており、約２００本の制御棒に対応したＣＲＤ水圧駆動機構３のエアベント操作を順次１本ずつ実施していた。ところが、制御棒のフルストローク挿入および引抜き操作の所要時間が約２分要し、エアが完全に排出されるまで数回実施する必要があるので、所要時間は１０時間以上にも及んでいた。この間、操作員が挿入／引抜きＳＷ７を継続して操作する負担も大変で、しかも、定検期間の短縮の障害となっていた。
【００１４】
第２に、挿入／引抜きインタロック部８ｂは、原子炉モード信号Ｍに応じてインタロックがされるようになっているので、定検時にインタロックの健全性を確認する場合には、原子炉モードＳＷ１３を他の位置に切替える必要がある。しかしながら、原子炉モードＳＷ１３は各モード毎に多数の接点を有しており、複数の制御装置に接続されていることから、本装置の試験工程に合わせて一方的にモードＳＷ位置を変更することができず、他の制御装置の試験工程との調整が必要である。他の制御装置の試験工程上、モードＳＷ位置の変更が直ちにできない場合待ち時間が発生する。点検期間を短縮するという近年の要求を実現するためには、このような待ち時間を無くする必要がある。
【００１５】
第３に、点検期間中に制御棒操作監視装置１００の位置検出基板１１ａｉの健全性を確認する場合、従来は可搬式の模擬制御棒位置発生部を準備して、位置入力基板への位置検出器からの入力ケーブルを外し、模擬位置発生装置からのケーブルに順次つなぎ替えて位置信号を位置入力基板へ入力し、模擬位置と位置監視コントローラ１２からの出力を照合することによって健全性を確認していた。この入力ケーブルの順次つなぎ替え作業のための所要時間は、制御棒１本当たり１０分程度必要とし、約２００本の制御棒では３０時間以上も要し、定検時間の短縮の障害となっていた。
【００１６】
第４に、制御棒操作監視装置１００は、故障発生時に早期に復旧するためには、故障原因と故障発生箇所とを特定する必要があるが、専門技術者が常時待機している訳ではないので、故障発生から故障原因を推定するまである程度の時間を要してしまい、この間に状況が変化したり、操作員の記憶が薄れて操作状況が正確に把握できない場合があった。
【００１７】
第５に、定検時、制御棒操作監視装置１００内の設備機器の健全性を確認する場合には、測定データを整理し、判定値や前回データとの照合を行うが、制御棒操作監視装置１００には多数の基板や電源装置があるため、データ整理、照合作業にかなりの時間を要する。また、過去の測定データから機器の劣化状況を推定し、故障発生を未然に防止するための機器交換情報を提供することも重要であるが従来は、このような点検短縮のための点検項目抽出やデータの整理・評価を行う測定データや管理ツールがなかったため、一律に定検時毎に点検していたため、測定データ量が多く、また、データ整理・評価に時間を要していた。
【００１８】
第６に、原子力発電プラントの場合、ベースロード運用とされ、点検後一年間は継続して運転されるケースが多い。電解コンデンサやバッテリ等のように一定期間使用されると特性が劣化するため定期的な交換を要する電気品については、納入時期と交換周期を目安として装置単位に計画的に交換を実施している。しかしながら、交換予定前の定検中に装置の複数の電源装置の内の１台の電源において、電解コンデンサが劣化したことによる出力電圧リップル値の増加が判明し、直ちに交換が必要と判断されても、定検期間中には部品納期が間に合わずに次回定検時に交換とせざるを得ない可能性がある。また、これらの定期交換部品は定期交換部品リストにより管理されているが、プラント全体では多数の設備機器があり、定検期間や各設備の重要度等からの優先順位により計画されるので、当該設備にとって適切な時期に交換が実施できない場合がある。
【００１９】
以上述べたように、近年、原子力発電プラント設備の稼働率を向上させて、プラントトータルのランニングコストを低減させる目的で、点検のための運転中止期間を短縮する必要が高まっているが現状はこの停止期間が最低でも約２か月程度必要である。特に、従来の制御棒操作監視装置は、制御棒の本数に対応して現場駆動部および現場位置検出部内に多数の基板等を有しており、検査物量が多いために、定検期間短縮による経済性の向上を図るためには本装置の点検時間を短縮させる必要がある。また、プラント出力の安定維持を実現するためには、本装置の故障発生時に、多数の構成要素の中から故障箇所を迅速に特定し、予備品と交換する等の必要な処置がとられるようにすることは勿論のこと、特性劣化等により機器故障が発生することを防止できるように、定検時採取した機器特性データの適切な管理が必要であるが、従来の保守機能だけではこれらの要求に対して充分な対応ができないという問題がある。
【００２０】
そこで、本発明は、信頼性を維持しつつ、近年の要求である定検時の点検期間および故障発生時の復旧時間の時間短縮を可能とする制御棒操作監視装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から操作する制御棒を特定する制御棒アドレスを算出すると共に、操作対象となる制御棒の挿入／引抜きＳＷ信号と原子炉内の反応度を監視する監視装置からの引抜き許可信号と原子炉の状態を表す原子炉モード信号とから生成される挿入指令信号または引抜き指令信号と、制御棒アドレス信号とから操作対象の制御棒を駆動させるための駆動指令信号を出力する制御棒操作コントローラと、駆動指令信号によって制御弁を駆動させ水圧によって操作対象の制御棒を挿入または引抜きさせる水圧駆動機構を作動させる現場駆動部と、各制御棒の各位置検出器から位置を特定する接点信号を入力する各制御棒に対応して設ける位置検出基板とこの位置検出基板によって各接点信号を各位置信号に変換して伝送する伝送部とを有する現場位置検出部と、各位置信号を受信して各制御棒位置情報へ変換して制御盤へ出力する位置監視コントローラとを具備する制御棒操作監視装置において、制御棒操作コントローラは、制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から対応する制御棒アドレスを算出する通常制御棒選択部と、算出された制御棒アドレス信号と挿入指令信号または引抜き指令信号から駆動指令信号を生成する駆動指令出力部と、制御棒挿入／引抜きＳＷ信号と監視装置からの引抜き許可信号および制御盤上の原子炉モードＳＷからの原子炉モード信号の入力によって挿入指令信号または引抜き指令信号を生成する挿入／引抜きインタロック部と、原子炉モード信号を挿入／引抜きインタロック部へ出力する一方、原子炉モード信号が燃料交換モードで、かつ、許可信号がＯＮのときにのみ原子炉モード信号から模擬原子炉モード信号へ切替えて挿入／引抜きインタロック部へ出力するように切替える切替手段とを設けるようにしたものである。この手段によれば、原子炉モード信号を挿入／引抜きインタロック部へ出力する一方、原子炉モード信号が燃料交換モードで、かつ、許可信号がＯＮのときにのみ原子炉モード信号から模擬原子炉モード信号へ切替えて挿入／引抜きインタロック部へ出力するようにしたので、他の制御装置の試験状況により原子炉モードの位置が変更できるようになるまでの待ち時間が無くなる。また、プラント運転中に誤って模擬原子炉モード信号が選択されるおそれが解消することができる。
【００２４】
請求項２の発明は、請求項１記載の制御棒操作監視装置において、故障発生時の発生事象情報に対応した調査項目を記述した調査項目データベースと、制御棒操作コントローラおよび位置監視コントローラに関連する故障情報や運転情報に基づいて、発生事象指定情報を作成し、調査項目データベースを参照して該当する調査項目リストを抽出して、抽出された調査項目リストから故障要因を推定して外部へ出力する故障要因推定部とを有する保守コントローラを設けるようにしたものである。この手段によれば、装置故障発生時に、発生事象に対応した調査項目が表示されるので、必要な調査が即座に実施できるので、故障原因の特定と復旧までの時間が短縮できる。
【００２５】
請求項３の発明は、請求項１記載の制御棒操作監視装置において、点検毎に各回路の特性を測定した点検に対する測定データを格納する測定データ格納エリアと、測定データに対する良否を判定する判定値データを格納する判定値データベースと、測定データの点検周期を格納する点検周期データベースと、対話処理によって所望の点検項目を抽出する点検項目抽出部と、抽出された点検項目について測定データ格納エリアから測定データを取り込み判定値データベースから判定データを取込み測定データの評価を実行して評価結果を外部へ出力する評価部とを有する保守コントローラを設けるようにしたものである。この手段によれば、対話入力に応じた点検項目に対して、測定データから監視のために必要な点検項目が付加されて表示されるので、必要な点検項目が漏れなく抽出できると同時に、保守点検計画が早急に立案できる。
【００２６】
請求項４の発明は、請求項１記載の制御棒操作監視装置において、定期的に交換を要する部品を記述する定期点検データベースと、部品の交換実績データを格納する交換実績データ格納エリアと、稼働時間を計測する時間計測部と、定期点検データベースの各部品について交換実績データ格納エリアの該当する部品の交換実績データと時間計測部の稼働時間とに基づいて交換の要否を判定して、交換要のときメッセージを出力する判定部とを有する保守コントローラを設けるようにしたものである。この手段によれば、定期的に交換が必要な電気部品の交換が、交換時期を過ぎても実施されない場合、表示装置の画面に警報表示するようにしたことで交換されないまま放置されることはない。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１実施の形態を示す制御棒操作コントローラの構成図であって、制御棒操作監視装置１００の全体構成は、図９とほぼ同様である。
【００２９】
図１において、従来例を示す図９と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、図１は図９の制御棒操作コントローラ８Ａ内に複数制御棒選択部８ｄと複数駆動指令出力部８ｅと切替手段２０と論理積演算手段２１と許可信号入切手段２２とを追設し、原子炉モード信号Ｍが燃料交換モードで、かつ、許可信号入切手段２２から許可信号が入力しているときに、１本の制御棒を操作可能とする駆動指令信号Ａから駆動指令信号Ｄへ切替えて４本の制御棒に対応する各ＣＲＤ水圧駆動機構３を駆動可能としたことに特徴を有する。
【００３０】
ここで、複数制御棒選択部８ｄは、制御棒選択ＳＷ情報から当該選択された制御棒を含む複数制御棒を選択する複数選択情報を生成する。複数駆動指令出力部８ｅは、複数選択情報と制御棒の挿入または引抜き信号とから複数駆動指令信号を出力する。論理積演算手段２１は、原子炉モード信号Ｍが燃料モードで、かつ、許可信号が入力すると切替手段２０を他方側２０ａへ切替える。許可信号入切手段２２は、入操作によって許可信号を論理積演算手段２１へ入力する。
【００３１】
次に、本発明の第１実施の形態の作用を説明する。
【００３２】
次に、プラントが停止中で、原子炉モードＳＷが燃料交換モードの位置あり、ＣＲＤエアベントのための制御棒操作を実施する場合について説明する。
【００３３】
まず、操作員が原子炉制御盤５上の制御棒選択ＳＷ６の内、任意の１本の制御棒を選択すると、制御棒選択ＳＷ信号ｏが制御棒操作コントローラ８Ａ内に入力される。制御棒操作コントローラ８Ａ内では、制御棒選択ＳＷ信号ｏが通常制御棒選択部８ａおよび複数制御棒選択部８ｄへ入力されて、各々制御棒アドレスａ１１および制御棒アドレスｃを生成する。ここで、制御棒アドレスｃは、選択された制御棒アドレスａ１１を含む４本の制御棒グループの制御棒アドレスが指定された信号であり、制御棒アドレス（ａ１１，ａ１２，ａ１３，ａ１４）で表わされる。
【００３４】
続いて、制御棒アドレスａ１１が駆動指令出力部８ｃへ入力され、駆動指令信号Ａが生成され、制御棒アドレスｃ（ａ１１，ａ１２，ａ１３，ａ１４）が、複数駆動指令出力部８ｅへ入力され、複数駆動指令信号Ｄが生成される。そして、駆動指令信号Ａが切替手段２０の一方側２０ａへ入力され、複数駆動指令信号Ｄが切替手段２０の他方側２０ｂへ入力され、切替手段２０によって、いずれか一方へ切替えられ駆動指令信号Ａ’が出力される。
【００３５】
切替手段２０は、常時、駆動指令信号Ａを選択する構成としているが、ＣＲＤエアベント時、許可信号入切手段２２を入操作し、原子炉モード信号Ｍがｍ＝１、すなわち、燃料交換モードのときには、論理積演算手段２１によって論理積条件が成立して、切替手段２０が他方側２０ｂへ切替えられ、複数駆動指令信号Ｄが制御棒操作コントローラ８Ａからの駆動指令信号Ａ’として現場駆動部９へ出力する。
【００３６】
現場駆動部９内では、駆動指令信号Ａ’（ａ１１，ａ１２，ａ１３，ａ１４，ａ２，ａ３）である制御棒アドレス信号ａ１１から制御棒アドレス信号ａ１４の４本の制御棒２に対応する基板９ａ１から基板９ａ１４から各制御棒に対応する方向制御弁４ａ〜４ｄを励磁する。このとき駆動指令信号ａ２が１のときには制御棒２を挿入側、駆動指令信号ａ３が１のときには制御棒２を引抜き側へ駆動させる。これによって、通常１本の制御棒２のみ操作可能のものが定検後のＣＲＤ水圧駆動機構３の保守のとき、同時に４本の制御棒２が操作可能となる。
【００３７】
次に、プラント運転中、原子炉モードＳＷ１３の位置が運転位置である場合について説明する。
【００３８】
操作員が制御棒選択ＳＷ６により任意の制御棒を選択して挿入または引抜き駆動を行う場合、前述のように、制御棒操作コントローラ８Ａ内では、駆動指令信号Ａと複数駆動指令信号Ｄとが生成される。この場合、原子炉モード信号Ｍがｍ＝３、すなわち、運転モードのとき、許可信号入切手段２２をＯＮとして許可側へ切替えても論理積演算手段２１によって、論理積条件が成立しない。このため切替手段２０は駆動指令信号Ａ側を選択する。従って、現場駆動部９では、駆動指令信号Ａの制御棒アドレス信号ａ１１に対応する基板９ａ１１から対応する制御棒１本の方向制御弁４ａ〜４ｄを励磁して駆動する。
【００３９】
このように本発明の第１実施の形態によれば、定検時のＣＲＤエアベントで、同時に４本の制御棒の操作が可能となるので、制御棒操作時間を短縮することができる。また、原子炉モードＳＷ１３の位置が燃料交換モードのときで、かつ、切替許可が入力しているときに、同時に４本の制御棒を駆動可能な構成としたので、プラント運転中、原子炉モードＳＷ１３が起動または運転モード時に誤って複数の制御棒を同時駆動することが無いので、原子炉出力を安全に制御することができる。
【００４０】
図２は、本発明の第２実施の形態を示す制御棒操作コントローラの構成図であって、他の構成は、図９とほぼ同様である。
【００４１】
図２において、従来技術を示す図９の制御棒操作監視装置１００の制御棒操作コントローラ８と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、制御棒操作コントローラ８Ｂは、切替手段２３と論理積演算手段２４とを追設し、外部に模擬モード信号発生部１５と許可信号入切手段２５とを接続して、原子炉モード信号が燃料交換モードで、かつ、許可信号入切手段２５からの許可信号がＯＮのときにのみ原子炉モード信号Ｍから模擬モード信号Ｍ’へ切替えて挿入／引抜きインタロック部８ｂへ出力して挿入／引抜きインタロック部８ｂのインタロックの確認ができるようにした点に特徴を有する。
【００４２】
ここで、模擬モード信号発生部１５は、模擬するための原子炉モード信号Ｍ’を出力する。切替手段２３は、原子炉モード信号Ｍを挿入／引抜きインタロック部８ｂへ出力する一方、原子炉モード信号Ｍが燃料交換モードで、かつ、許可信号がＯＮのときにのみ原子炉モード信号Ｍから模擬原子炉モード信号Ｍ’へ切替えて挿入／引抜きインタロック部８ｂへ出力するように切替える。論理積演算手段２４は、許可信号と原子炉モード信号Ｍとの論理積条件の成立によって切替手段２３を模擬側２３ｂへ切替える信号を出力する。許可信号入切手段２５は、入操作によって許可信号を出力する。
【００４３】
次に、プラントが停止中で、原子炉モード信号Ｍが燃料交換モードとして、制御棒操作コントローラ８Ｂのインタロック確認を実施する場合について説明する。
【００４４】
まず、原子炉制御盤５上の原子炉モードＳＷ１３は燃料交換位置である。このとき、他のモード位置でのインタロック確認を行う場合、試験員が許可信号入切手段２５をＯＮとすると、このＯＮ信号と原子炉モード信号Ｍはｍ＝１、すなわち、燃料交換モードとが論理積演算手段２４へ入力され論理積条件が成立される。これによって、切替手段２３が運転側２３ａから模擬側２３ｂへ切替えられ、模擬モード信号発生部１５からの模擬するための原子炉モード信号Ｍ’が挿入／引抜きインタロック部８ｂへ入力される。
【００４５】
次に、プラントが運転中で、原子炉モードＳＷ１３の位置が運転位置である場合について説明する。
【００４６】
原子炉モードＳＷ１３の位置が運転位置にあるときには、原子炉モード信号Ｍがｍ３＝１である。この場合に許可信号入切手段２５をＯＮとしても、原子炉モード信号Ｍの燃料交換モードはＯＦＦであり、論理積演算手段２４では、論理積条件が不成立で切替手段２３では、運転側２３ａが選択された状態が維持される。
【００４７】
このように、本発明の第２実施の形態によれば、模擬モード信号発生部１５からインタロック確認試験ができるように構成したので、他の制御装置の試験状況により原子炉モードＳＷ１３の位置が変更できるようになるまでの待ち時間が無くなる。また、許可信号入切手段２５のＯＮ信号と燃料交換モードとの論理積条件の成立によって模擬モード信号発生部１５からの模擬のための原子炉モード信号Ｍ’を使用するように構成したので、プラント運転中に誤って模擬モード信号発生部１５からの原子炉モード信号Ｍ’が選択されるおそれはない。
【００４８】
図３は、本発明の第３実施の形態を示す制御棒操作監視装置の部分構成図である。
【００４９】
図３において、従来例を示す図９と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、図３においては、現場位置検出部１１と位置検出器１０との間に切替部２６を設けて、各位置検出器１０からの接点信号Ｂと模擬制御棒位置発生部１６からの模擬接点信号Ｂ’とを切替え位置検出基板１１ａｉの健全性を確認できる点に特徴を有する。
【００５０】
ここで、切替部２６は、各制御棒の位置を接点によって特定する実際の制御棒の接点信号を入力して現場位置検出部１１の各位置検出基板へ出力する一方、模擬時に制御棒模擬位置信号へ切替えて現場位置検出部１１の対応する位置検出基板へ出力する。模擬制御棒位置発生部１６は、現場位置検出部１１の各制御棒に対応する位置検出基板１１ａｉの健全性を確認するための接点信号により構成される制御棒模擬位置信号を出力する。
【００５１】
次に、プラントが停止中で、制御棒が全挿入中に現場位置検出部１１の位置検出基板１１ａｉの健全性を確認するために、制御棒位置信号を変化させる場合について説明する。
【００５２】
まず、切替部２６では、各切替手段２７Ａ，２７Ｂ・・・・が運転側２７Ａａ，２７Ｂａ・・・・となっている。ここで、例えば、切替手段２７Ａが模擬側２７Ａｂへ切替えられると位置検出器１０からの接点信号Ｂから模擬制御棒位置発生部１６からの模擬接点信号Ｂ’へ切替えられる。これによって、位置検出基板１１ａ１へ模擬接点信号Ｂ’が入力され、位置検出基板１１ａ１の健全性が確認できる。また、切替手段２７Ｂが模擬側２７Ｂｂへ切替えられると位置検出器１０からの接点信号Ｂから模擬制御棒位置発生部１６からの模擬接点信号Ｂ’へ切替えられ、順次位置検出基板１１ａｉの健全性が確認できる。
【００５３】
このように、本発明の第３実施の形態によれば、プラント運転中であっても、位置検出基板１１ａｉの健全性を確認したい場合は、位置検出基板１１ａｉに対応する切替部２６の切替手段２７をＯＮ操作すれば、模擬制御棒位置発生部１６からの模擬接点信号Ｂ’を位置検出基板１１ａｉへ入力することができ、模擬制御棒位置発生部１６から位置検出基板１１ａｉへコネクタのつなぎ替え等をすることなく、位置検出基板１１ａｉへ入力し、基板の健全性を確認できるようにしたので、基板の健全性確認のための所要時間が短縮できる。
【００５４】
図４は、本発明の第４実施の形態を示す制御棒操作監視装置の部分構成図である。
【００５５】
図４において、第３実施の形態を示す図３と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、図４においては、切替部２６の代わりに切替部２６Ａを設け、模擬制御棒位置発生部１６の代わりに模擬制御棒位置発生部１６Ａを設け、人手を介することなく、現場位置検出部１１の位置検出基板１１ａｉへの接点信号Ｂを模擬接点信号Ｂ’へ順次切替えて対応する位置検出基板１１ａｉの健全性を確認するようにした点に特徴を有する。
【００５６】
ここで、切替部２６Ａは、各位置検出基板１１ａｉに対応してそれぞれ切替手段３１ｉと自己と同じアドレス情報が入力したことを認識して切替信号を出力する。模擬制御棒位置発生部１６Ａは、所定の順序で順次制御棒のアドレス情報と該当する模擬位置接点信号とを制御棒模擬位置信号として出力する手段とアドレス情報を含む同期信号をタイミングで発生するとを有する。
【００５７】
次に、現場位置検出部１１の位置検出基板１１ａ１への模擬制御棒位置発生部１６Ａから模擬接点信号Ｂ’を入力して健全性を確認する場合について説明する。
【００５８】
模擬制御棒位置発生部１６Ａは、まず、制御棒アドレスｂｉを制御棒アドレスｂ１に設定し、同期パルスｇ０を１パルスだけＯＮした後、位置模擬接点をＳ００から順次Ｓ０１，Ｓ０２・・・・と１接点ずつＯＮさせる。これによって、制御棒アドレス認識部３０ｂｉの内、ｉ＝１、すなわち、制御棒アドレス認識部３０ｂ１が指定されたことが認識される。そして、同期パルスｇ０の立ち下がりが入力されると、切替手段３１ａ１をＯＮさせる。これにより、現場位置検出部１１ａへ模擬接点信号Ｂ’が入力される。
【００５９】
次に、現場位置検出部１１の現場位置検出基板１１ａ２へ模擬接点信号Ｂ’を入力する場合について説明すると、模擬制御棒位置発生部１６Ａは、現場位置検出基板１１ａ１への入力において、模擬接点信号Ｂ’が最終の模擬接点信号Ｓ４８まで１接点ずつＯＮし終わると、制御棒アドレスｂｉ＝２とし同期パルスｇ０を発する。従って、同期信号Ｇは（ｇ０，ｂ２）となる。これによって、制御棒アドレス認識部３０ｂｉの内で制御棒アドレス認識部３０ｂ１は、制御棒アドレスｂ１から制御棒アドレスｂ２と変化し自分のアドレスと不一致となると、切替手段３１ａをＯＦＦとすると一方、制御棒アドレス認識部３０ｂ２は、自分のアドレスと一致する。これによって、同期パルスｇ０の立ち下がりを検出した時点で切替手段３１ｂをＯＮさせる。これにより、現場位置検出部１１ａ２への模擬接点信号Ｂ’の入力が可能となる。
【００６０】
このように、本発明の第４実施の形態によれば、模擬制御棒位置発生部１６Ａからの模擬接点信号Ｂ’を入力するためのコネクタのつなぎ替えを不要とすると共に、模擬接点信号Ｂ’のＯＮ／ＯＦＦ操作および各位置検出基板１１ａｉ毎に設けた切替手段３１ｉのＯＮ／ＯＦＦ操作を人手を介することなく順次実行するので、基板の健全性確認のための所要時間が更に短縮できる。
【００６１】
図５は、本発明の第５実施の形態を示す制御棒操作監視装置の構成図である。
【００６２】
図５において、従来例を示す図９と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、図５においては、制御棒操作監視装置１００に保守コントローラ１７と表示装置１８を追設し、故障発生時に故障原因の特定をする点に特徴を有する。
【００６３】
ここで、保守コントローラ１７は、制御棒操作コントローラ８および位置監視コントローラ１２に関連する故障情報や運転情報に基づいて、発生事象指定情報を作成し、調査項目データベース１７ａを参照して該当する調査項目リストを抽出して、抽出された調査項目リストから故障要因を推定して外部へ出力する故障要因推定部１７ｂとを有する。表示装置１８は、調査項目リストｋに関する調査結果を表示する一方、操作員との対話入力ｇｉを入力する。
【００６４】
次に、本発明の第５実施の形態の作用を図６を参照しながら説明すると、制御棒操作コントローラ８関係の基板の故障事象が発生した場合、制御棒操作コントローラ８からの情報Ｅ（ｅｉ）が故障要因推定部１７ｂ内の発生事象指定部１７ｃへ入力される。そして、発生事象指定部１７ｃから発生事象指定ｊが調査項目データベース１７ａへ出力される。調査項目データベース１７ａは、発生事象指定ｊを受け取ると、発生事象に対応した調査項目リストｋを調査項目入力部１７ｄへ出力する。
【００６５】
調査項目入力部１７ｄは入力された調査項目リストｋを表示装置１８へ出力して表示すると同時に、調査項目リストｋに関する調査結果を表示装置１８から操作員との対話入力ｇｉによって入力する。同様に、制御棒位置監視コントローラ１２関係の基板の故障ｆｉが発生した場合、故障要因推定部１７ｂ内の発生事象指定部１７ｃから発生事象指定ｊが調査項目データベース１７ａへ出力され、調査項目データベース１７ａから発生事象に対応した調査項目リストｋが、調査項目入力部１７ｄへ入力される。
【００６６】
このように本発明の第５実施の形態によれば、装置故障発生時に、発生事象に対応した調査項目が表示されるので、必要な調査が即座に実施できるので、故障原因の特定と復旧までの時間が短縮できる。
【００６７】
図７は、本発明の第６実施の形態を示す制御棒操作監視装置に備える保守コントローラの構成図である。
【００６８】
図７において、本発明の第５実施の形態を示す図５と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、図７においては、保守コントローラ１７Ａ内に測定データ格納エリア１７ｅと判定値データベース１７ｆと点検周期データベース１７ｇと第１評価部１７ｊを有する点検項目抽出部１７ｈと第２評価部１７ｋとを設けて、点検項目についての測定データの評価をする点に特徴を有する。
【００６９】
ここで、測定データ格納エリア１７ｅは定検毎の基板入出力特性等の測定データを格納する。判定値データベース１７ｆは基板等の測定データの良否を判定するためのデータベースである。
【００７０】
点検周期データベース１７ｇは基板等の点検周期を格納している。点検項目抽出部１７ｈは対話入力ｇｉの要求により、測定データ格納エリア１７ｅからの測定データｕｉと判定値データベース１７ｆから測定データｕｉに対応した判定値ｖｉを第１評価部１７ｊへ入力し、判定値ｖｉに対して測定データｕ１に余裕が少ない場合、点検周期データベース１７ｇからの点検項目ｗに対して、点検項目を追加後、点検項目１として表示装置へ表示する。
【００７１】
第２評価部１７ｋでは、前回、前々回の測定データｕｉを入力して、特性変化状況を調査すると共に、判定値データベース１７ｆから長期的特性変化の判定値ｖｉを入力して、判定値に対して余裕が少ない場合には、点検周期に関係なく、点検項目ｗに追加する。第２評価部１７ｋは、今回測定データｕ１と、測定項目に対応した判定値ｖ１とを入力して、試験結果のデータ整理および評価を行い、その評価結果を評価データｑとして表示装置１８へ表示する。
【００７２】
次に、本発明の第６実施の形態の作用を説明すると、まず、今回点検時の点検を表示装置１８に表示した点検項目１に従って実施し、測定データを表示装置１８から対話入力ｇｉによって測定データ格納エリア１７ｅに格納する。次回点検時の点検項目を抽出する必要があると、点検項目抽出部１７ｈへ対話入力ｇｉが入力される。
【００７３】
点検項目抽出部１７ｈでは、対話入力ｇｉを受け取ると、点検周期データベース１７ｇから、次回点検時の点検項目ｗを抽出すると同時に、測定データ格納エリア１７ｅから今回測定データｕ１と、測定データｕ１に対応する判定値ｖ１として点検今回の測定データｕ１とを入力する。そして、測定データｕ１が、判定ｖ１に対して余裕が少ない場合には、点検周期に関係なく点検項目ｗに対して、監視を強化するための点検項目を追加後、点検項目１として、表示装置１８へ表示する。
【００７４】
一方、今回測定データｕ１を整理し、判定値ｖ１との比較により、良否判定した結果を評価データｑとして、表示装置１８へ表示する。
【００７５】
次に、同一機器に関する特性変化状況から点検項目を抽出する場合について説明する。
【００７６】
対話入力ｇｉからの要求を点検項目抽出部１７ｈで受け取ると、測定データ格納エリア１７ｅから、同一機器の過去の測定データｕｉを入力し、特性変化状況を調査する一方、判定値データベース１７ｆから、特性変化に関する判定ｖｉを入力する。特性変化傾向が判定ｖｉに対して余裕が少ない場合、点検周期に関係なく、点検項目１として追加する。
【００７７】
このように本発明の第６実施の形態によれば、対話入力に応じた点検項目に対して、測定データから監視のために必要な点検項目が付加されて表示されるので、必要な点検項目が漏れなく抽出できると同時に、保守点検計画が早急に立案できる。
【００７８】
図８は、本発明の第７実施の形態を示す制御棒操作監視装置に備える保守コントローラの構成図である。
【００７９】
図８において、本発明の第５実施の形態を示す図５と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、図８においては、保守コントローラ１７Ｂ内に、交換実績データ格納エリア１７ｍと定期点検データベース１７ｎと時間計測部１７ｐと判定部１７ｑとを設けて、交換が必要な部品をメッセージで出力する点に特徴を有する。
【００８０】
ここで、交換実績データ格納エリア１７ｍは、部品の交換実績データを格納する。定期点検データベース１７ｎは、定期的に交換を要する部品を記述する。時間計測部１７ｐは、稼働時間を計測する。判定部１７ｑは、定期点検データベース１７ｎの各部品について交換実績データ格納エリア１７ｍの該当する部品の交換実績データと時間計測部１７ｐの稼働時間とに基づいて交換の要否を判定して、交換要のときメッセージを出力する。
【００８１】
次に、定期的交換が必要な電気品が、定期的に交換実施される場合について説明する。
【００８２】
稼働開始時点では、各電気部品が交換を必要とするまでの稼働時間Ｔに対して、経過時間ｔは小さいため、判定部１７ｑから警報信号ｓが出力されない。第１回目の交換時期となり、交換が実施された場合は実績が表示装置１８からの対話入力ｇｉにより、交換実績データ格納エリア１７ｍに格納される。この場合、交換がされた部品の経過時間ｔは、交換後を起点として算出する。従って、稼働時間Ｔより経過時間ｔが再び小さくなるので、判定部１７ｑでは警報信号ｓを出力しない。
【００８３】
次に、交換時期に交換実施されていない場合または交換実績データを交換実績データ格納エリア１７ｍへ格納するのを忘れた場合には、判定部１７ｑにおいて、交換までの稼働時間Ｔに対して経過時間ｔの方が大きいことが検出される。この結果、警報信号ｓが表示装置１８へ出力される。
【００８４】
表示装置１８では、保守コントローラ１７Ｂからの表示信号ｈｉ内に警報信号ｓがあると警報メッセージエリアに優先的に表示する。これにより、交換が必要であることが確認できる。
【００８５】
このように本発明の第７実施の形態によれば、定期的に交換が必要な電気部品の交換が、交換時期を過ぎても実施されない場合、表示装置の画面に警報表示するようにしたことで交換されないまま放置されることはない。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、原子炉モード信号を挿入／引抜きインタロック部へ出力する一方、原子炉モード信号が燃料交換モードで、かつ、許可信号がＯＮのときにのみ原子炉モード信号から模擬原子炉モード信号へ切替えて挿入／引抜きインタロック部へ出力するようにしたので、他の制御装置の試験状況により原子炉モードの位置が変更できるようになるまでの待ち時間が無くなる。また、プラント運転中に誤って模擬原子炉モード信号が選択されるおそれを解消することができる。
【００８９】
請求項２の発明によれば、装置故障発生時に、発生事象に対応した調査項目が表示されるので、必要な調査が即座に実施でき、故障原因の特定と復旧までの時間が短縮できる。
【００９０】
請求項３の発明によれば、対話入力に応じた点検項目に対して、測定データから監視のために必要な点検項目が付加されて表示されるので、必要な点検項目が漏れなく抽出でき、保守点検計画が早急に立案できる。
【００９１】
請求項４の発明によれば、定期的に交換が必要な電気部品の交換が、交換時期を過ぎても実施されない場合、表示装置の画面に警報表示するようにしたことで交換されないまま放置されるおそれを解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を示す制御棒操作監視装置備える制御棒操作コントローラの構成図である。
【図２】本発明の第２実施の形態を示す制御棒操作監視装置に備える制御棒操作コントローラの構成図である。
【図３】本発明の第３実施の形態を示す制御棒操作監視装置の部分構成図である。
【図４】本発明の第４実施の形態を示す制御棒操作監視装置の部分構成図である。
【図５】本発明の第５実施の形態を示す制御棒操作監視装置の構成図である。
【図６】本発明の第５実施の形態を示す保守コントローラの構成図である。
【図７】本発明の第６実施の形態を示す制御棒操作監視装置の保守コントローラの構成図である。
【図８】本発明の第７実施の形態を示す制御棒操作監視装置の保守コントローラの構成図である。
【図９】従来の制御棒操作監視装置の構成図である。
【図１０】制御棒位置検出器を示す説明図である。
【図１１】制御棒位置検出器内の接点構成を示す説明図である。
【符号の説明】
３ ＣＲＤ水圧駆動機構
４ａ〜４ｄ 方向制御弁
５ 原子炉制御盤
８ 制御棒操作コントローラ
８ａ 通常制御棒選択部
８ｂ 挿入／引抜きインタロック部
８ｃ 駆動指令出力部
８ｄ 複数制御棒選択部
８ｅ 複数駆動指令出力部
９ 現場駆動部
９ａｉ 基板
１０ 位置検出器
１１ 現場位置検出部
１１ａｉ 位置検出基板
１１ｂ，１２ａ 伝送部
１２ 位置監視コントローラ
１２ｂ 信号変換部
１４ 監視装置
１５ 模擬モード信号発生部
１６ 模擬制御棒位置発生部
１７ 保守コントローラ
１７ａ 調査項目データベース
１７ｂ 故障要因推定部
１７ｃ 発生事象指定部
１７ｄ 調査項目入力部
１７ｅ 測定データ格納エリア
１７ｆ 判定値データベース
１７ｇ 点検周期データベース
１７ｈ 点検項目抽出部
１７ｊ 第１評価部
１７ｋ 第２評価部
１７ｍ 交換実績データ格納エリア
１７ｎ 定期点検データベース
１７ｐ 時間計測部
１７ｑ 判定部
２０，２３，３１ 切替手段
２１，２４ 論理積演算手段
２２，２５ 許可信号入切手段
２６ 切替部
３０ 制御棒アドレス認識部

Claims (4)

1. 制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から操作する制御棒を特定する制御棒アドレスを算出すると共に、操作対象となる制御棒の挿入／引抜きＳＷ信号と原子炉内の反応度を監視する監視装置からの引抜き許可信号と原子炉の状態を表す原子炉モード信号とから生成される挿入指令信号または引抜き指令信号と、制御棒アドレス信号とから操作対象の制御棒を駆動させるための駆動指令信号を出力する制御棒操作コントローラと、前記駆動指令信号によって制御弁を駆動させ水圧によって前記操作対象の制御棒を挿入または引抜きさせる水圧駆動機構を作動させる現場駆動部と、各制御棒の各位置検出器から位置を特定する接点信号を入力する各制御棒に対応して設ける位置検出基板とこの位置検出基板によって各接点信号を各位置信号に変換して伝送する伝送部とを有する現場位置検出部と、前記各位置信号を受信して各制御棒位置情報へ変換して前記制御盤へ出力する位置監視コントローラとを具備する制御棒操作監視装置において、
   前記制御棒操作コントローラは、制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から対応する制御棒アドレスを算出する通常制御棒選択部と、
   前記算出された制御棒アドレス信号と挿入指令信号または引抜き指令信号から前記駆動指令信号を生成する駆動指令出力部と、
   制御棒挿入／引抜きＳＷ信号と前記監視装置からの引抜き許可信号および制御盤上の原子炉モードＳＷからの原子炉モード信号の入力によって挿入指令信号または引抜き指令信号を生成する挿入／引抜きインタロック部と、
   前記原子炉モード信号を前記挿入／引抜きインタロック部へ出力する一方、前記原子炉モード信号が燃料交換モードで、かつ、前記許可信号がＯＮのときにのみ前記原子炉モード信号から模擬原子炉モード信号へ切替えて前記挿入／引抜きインタロック部へ出力するように切替える切替手段とを備えることを特徴とする制御棒操作監視装置。
2. 故障発生時の発生事象情報に対応した調査項目を記述した調査項目データベースと、
   前記制御棒操作コントローラおよび前記位置監視コントローラに関連する故障情報や運転情報に基づいて、発生事象指定情報を作成し、前記調査項目データベースを参照して該当する調査項目リストを抽出して、抽出された調査項目リストから故障要因を推定して外部へ出力する故障要因推定部とを有する保守コントローラを設ける請求項１記載の制御棒操作監視装置。
3. 点検毎に各回路の特性を測定した点検に対する測定データを格納する測定データ格納エリアと、
   前記測定データに対する良否を判定する判定値データを格納する判定値データベースと、
   測定データの点検周期を格納する点検周期データベースと、対話処理によって所望の点検項目を抽出する点検項目抽出部と、
   抽出された点検項目について前記測定データ格納エリアから測定データを取り込み前記判定値データベースから判定データを取込み測定データの評価を実行して評価結果を外部へ出力する評価部とを有する保守コントローラを設けることを特徴とする請求項１記載の制御棒操作監視装置。
4. 定期的に交換を要する部品を記述する定期点検データベースと、
   前記部品の交換実績データを格納する交換実績データ格納エリアと、稼働時間を計測する時間計測部と、
   前記定期点検データベースの各部品について前記交換実績データ格納エリアの該当する部品の交換実績データと時間計測部の稼働時間とに基づいて交換の要否を判定して、交換要のときメッセージを出力する判定部とを有する保守コントローラを設けることを特徴とする請求項１記載の制御棒操作監視装置。