JP5291888B2 - Control rod withdrawal monitoring method and control rod withdrawal monitoring system - Google Patents
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Description
本発明は、制御棒引抜監視方法及び制御棒引抜監視システムに係り、特に、沸騰水型原子炉に適用するのに好適な制御棒引抜監視方法及び制御棒引抜監視システムに関する。 The present invention relates to a control rod drawing monitoring method and a control rod drawing monitoring system, and more particularly to a control rod drawing monitoring method and a control rod drawing monitoring system suitable for application to a boiling water reactor.
従来の制御棒引抜監視システムは、制御棒引抜監視装置及び制御棒操作監視装置を有する。制御棒引抜監視装置は、選択した制御棒の過剰な引抜によって当該制御棒付近の出力が上昇し、燃料棒の熱的余裕、すなわち、最小限界出力比(MCPR)が安全限界値を下回ることがないように、炉心内に均等に配置されている複数の局部出力領域モニタ(以下「LPRM」と称する)でそれぞれ検出された炉心内の中性子束に関するLPRM信号、原子炉内に設置される炉心流量検出器からの炉心流量信号、及び制御棒操作監視装置(以下、RC&IS又はRMCSと称する。本明細書では、RC&ISのみ記載)から出力される操作対象の制御棒の位置信号を入力し、制御棒の引抜操作の監視を行う。制御棒引抜監視装置は、操作する制御棒が選択されると、RC&ISから選択制御棒の位置信号を入力して、選択制御棒の周囲のLPRM信号を制御棒引抜監視の為に選択する。制御棒引抜監視装置は、選択したLPRM信号に基づいて制御棒引抜監視に用いる制御棒監視値(以下、RBM値と称する)を算出する。また、制御棒引抜監視装置は、炉心流量検出器の出力である炉心流量信号を入力し、この信号に基づいた炉心流量を関数とした制御棒引抜阻止設定値(以下、RBL値と称する)を算出する。制御棒引抜監視装置は、算出したRBM値とRBL値を比較器で比較し、オペレータの誤操作による制御棒の過剰な引抜によりRBM値が上昇し、RBL値に到達した場合は、RC&ISへ制御棒引抜阻止信号を出力する。RC&ISは、制御棒引抜阻止信号を入力したとき、制御棒駆動装置による制御棒の引抜き操作を停止させる。制御棒の引抜き操作が停止されることによって、過剰な制御棒の引抜きが阻止されるので、燃料棒の健全性は保たれる。制御棒引抜監視装置は、複数のRBL値(通常は3つ)を有しており、オペレータの要求または制御棒引抜監視装置が有するRBL値のセットアップ機能によりRBL値を上位レベルに変更し、制御棒引抜阻止を除外する機能を有する。 A conventional control rod withdrawal monitoring system includes a control rod withdrawal monitoring device and a control rod operation monitoring device. The control rod withdrawal monitoring device may increase the output near the control rod due to excessive withdrawal of the selected control rod, and the thermal margin of the fuel rod, that is, the minimum critical power ratio (MCPR) may be less than the safety critical value. LPRM signal related to the neutron flux in the core detected by a plurality of local power region monitors (hereinafter referred to as “LPRM”) equally distributed in the core, and the core flow rate installed in the reactor The core flow rate signal from the detector and the control rod operation monitoring device (hereinafter referred to as RC & IS or RMCS. In this specification, only RC & IS is described.) Monitor the pull-out operation. When a control rod to be operated is selected, the control rod pull-out monitoring device inputs a position signal of the selected control rod from RC & IS and selects an LPRM signal around the selected control rod for monitoring the control rod. The control rod withdrawal monitoring device calculates a control rod monitoring value (hereinafter referred to as RBM value) used for control rod withdrawal monitoring based on the selected LPRM signal. Further, the control rod withdrawal monitoring device inputs a core flow rate signal that is an output of the core flow rate detector, and a control rod withdrawal prevention set value (hereinafter referred to as RBL value) as a function of the core flow rate based on this signal. calculate. The control rod pull-out monitoring device compares the calculated RBM value with the RBL value using a comparator. If the RBM value increases due to excessive pulling of the control rod due to an operator's erroneous operation, and reaches the RBL value, the control rod pulls the control rod to RC & IS. Outputs a pull-out prevention signal. RC & IS stops the control rod pulling-out operation by the control rod driving device when the control rod pull-out prevention signal is inputted. By stopping the control rod drawing operation, excessive control rod drawing is prevented, so that the fuel rod is kept sound. The control rod pull-out monitoring device has a plurality of RBL values (usually three). The control rod pull-up monitoring device changes the RBL value to a higher level according to the request of the operator or the RBL value setup function of the control rod pull-out monitoring device. It has the function of excluding bar pullout prevention.
なお、制御棒引抜監視装置に関連する先行技術文献として、特許文献1及び2がある。
従来の制御棒引抜監視装置は、炉心流量を変数としたRBL値を複数(通常は3つ)有している。これらRBL値は、原子炉の定格出力付近に設定され、オペレータによる変更要求が無い限り固定された値である。従来の制御棒引抜監視装置ではRBL値が定格出力近傍に設定されているので、仮に、原子炉出力が低出力である状態で、オペレータの誤操作等による過剰な制御棒の引抜き操作が発生した場合、RBM値に余裕があったとしても、炉心内の燃料集合体の状態によって熱的余裕の変化が大きくなる。このため、一部の燃料棒が熱的に厳しい状態になることも考えられる。したがって、今後、燃料棒保護の観点に立ち、より安全側での制御棒の引抜き阻止の運用を要求する場合は、制御棒の引抜きを監視する原子炉出力の範囲を拡張することが望ましい。発明者らは、この原子炉出力の範囲拡張によって、低出力状態から定格出力状態に至るあらゆる原子炉の運転領域において、燃料棒の熱的余裕を確認し、制御棒の引抜きを監視できる新しい制御棒引抜監視システムを考え出した。 A conventional control rod withdrawal monitoring device has a plurality (usually three) of RBL values with the core flow rate as a variable. These RBL values are set in the vicinity of the rated power of the nuclear reactor and are fixed unless there is a change request from the operator. In the conventional control rod pull-out monitoring device, the RBL value is set in the vicinity of the rated output, so if an excessive control rod pull-out operation due to an erroneous operation by the operator or the like occurs in a state where the reactor power is low Even if there is a margin in the RBM value, the change in the thermal margin increases depending on the state of the fuel assembly in the core. For this reason, it may be considered that some of the fuel rods become thermally severe. Therefore, from the standpoint of fuel rod protection, it is desirable to expand the range of reactor power for monitoring control rod withdrawal when it is required to operate the control rod on the safer side. By extending the range of the reactor power, the inventors have been able to confirm the thermal margin of the fuel rods and monitor the withdrawal of the control rods in any reactor operating range from low power to rated power. I came up with a rod pull-out monitoring system.
本発明の目的は、原子炉の低出力状態から定格出力状態に至る原子炉の運転領域において、より安全性の高い制御棒の引抜き操作を実現できる制御棒引抜監視方法及び制御棒引抜監視システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a control rod withdrawal monitoring method and a control rod withdrawal monitoring system capable of realizing a control rod withdrawal operation with higher safety in a reactor operation range from a low power state to a rated power state of the reactor. It is to provide.
上記した目的を達成する本発明の特徴は、制御棒引抜監視装置が炉心に配置された局部出力領域モニタから出力される中性子検出信号に基づいて第1制御棒引抜阻止信号を生成し、制御棒引抜監視補助装置が、演算装置で算出された、炉心からの制御棒の引抜き時における最小限界出力比が最小限界出力比設定値以下であるときに第2制御棒引抜阻止信号を生成し、制御棒引抜監視補助装置が、制御棒引抜監視装置から入力した第1制御棒引抜阻止信号及び第2制御棒引抜阻止信号のうちのいずれか一つの引抜阻止信号を出力し、制御棒駆動制御装置が、制御棒引抜監視補助装置から出力された、そのいずれか一つの引抜阻止信号に基づいて前記制御棒の引抜きを停止させ、
制御棒引抜監視補助装置が、制御棒操作指令を入力したときで原子炉出力が原子炉出力設定値以上であるときに最小限界出力比算出指令を演算装置に出力し、演算装置が最小限界出力比算出指令を入力したとき最小限界出力比を算出することにある。
A feature of the present invention that achieves the above-described object is that a control rod withdrawal monitoring device generates a first control rod withdrawal prevention signal based on a neutron detection signal output from a local output region monitor disposed in a reactor core, The withdrawal monitoring auxiliary device generates a second control rod withdrawal prevention signal when the minimum limit power ratio calculated when the control rod is withdrawn from the core is less than or equal to the minimum limit power ratio set value calculated by the arithmetic unit. rod withdrawal monitoring auxiliary apparatus, and outputs either one of the pull-out blocking signal of the first control rod withdrawal inhibit signal and the second control rod withdrawal inhibit signal input from the control rod withdrawal monitoring device, a control rod drive control apparatus The control rod withdrawal monitoring auxiliary device outputs the control rod based on any one of the withdrawal prevention signals to stop the withdrawal of the control rod ,
When the control rod withdrawal monitoring auxiliary device inputs a control rod operation command and the reactor output is equal to or greater than the reactor power set value, it outputs a minimum limit output ratio calculation command to the calculation device, and the calculation device outputs the minimum limit output. in Rukoto to calculate the minimum critical power ratio when inputting the ratio calculated command.
本発明は、炉心からの制御棒の引抜き時における最小限界出力比が最小限界出力比設定値以下であるときに制御棒の引抜を停止させることができるので、原子炉の低出力状態から定格出力状態に至る原子炉の運転領域において、より安全性の高い制御棒の引抜き操作を実現することができる。さらに、制御棒引抜監視補助装置が、制御棒操作指令を入力したときで原子炉出力が原子炉出力設定値以上であるときに最小限界出力比算出指令を演算装置に出力し、演算装置が最小限界出力比算出指令を入力したとき最小限界出力比を算出するので、制御棒の引抜き時毎に熱的余裕を監視することができて必要以上の炉心の熱的監視を避けることができ、安全性の高い制御棒の引抜き操作をより合理的に実現することができる。 The present invention can stop pulling out of the control rod when the minimum limit power ratio at the time of pulling out the control rod from the core is equal to or less than the minimum limit power ratio set value. In the operation region of the reactor that reaches the state, it is possible to realize a control rod pulling operation with higher safety. Furthermore, when the control rod withdrawal monitoring auxiliary device inputs a control rod operation command and the reactor output is equal to or greater than the reactor power set value, it outputs a minimum limit power ratio calculation command to the calculation device, and the calculation device is the minimum Since the minimum limit output ratio is calculated when the limit output ratio calculation command is input, the thermal margin can be monitored each time the control rods are pulled out, and the unnecessary thermal monitoring of the core can be avoided. A highly efficient control rod pulling out operation can be realized more rationally.
本発明によれば、原子炉の低出力状態から定格出力状態に至る原子炉の運転領域において、より安全性の高い制御棒の引抜き操作を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the extraction operation | movement of a control rod with higher safety | security is realizable in the operation area | region of the reactor from the low power state of a nuclear reactor to a rated power state.
従来の制御棒引抜監視装置ではRBL値が定格出力近傍に設定されているので、仮に、原子炉出力が低出力である状態で、オペレータの誤操作等による過剰な制御棒の引抜き操作が発生した場合、RBM値に余裕があったとしても、炉心内の燃料集合体の状態によって熱的余裕の変化が大きくなる。このため、一部の燃料棒が熱的に厳しい状態になることも考えられる。本発明は、発明者らが新たに見出したこの課題を解消するために、成されたものである。 In the conventional control rod pull-out monitoring device, the RBL value is set in the vicinity of the rated output, so if an excessive control rod pull-out operation due to an erroneous operation by the operator or the like occurs in a state where the reactor power is low Even if there is a margin in the RBM value, the change in the thermal margin increases depending on the state of the fuel assembly in the core. For this reason, it may be considered that some of the fuel rods become thermally severe. The present invention has been made to solve this problem newly found by the inventors.
本発明の実施例を以下に説明する。 Examples of the present invention will be described below.
本発明の好適な一実施例である制御棒引抜監視システムを、図1を用いて説明する。本実施例の制御棒引抜監視システム1は、制御棒引抜監視装置(以下、RBMという)2、制御棒引抜監視補助装置3、制御棒操作監視装置(以下、RC&ISという)10及び制御棒駆動補助盤11を有する。
A control rod pull-out monitoring system which is a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A control rod pull-out
制御棒引抜監視システム1が適用される沸騰水型原子炉(BWR)の概要を説明する。原子炉26は、原子炉圧力容器27、複数の燃料集合体28が装荷された炉心及び複数の制御棒29を備えている。1本の制御棒29の周りを4体の燃料集合体28が取り囲んでいる。炉心は原子炉圧力容器27内に配置され、制御棒29が炉心内に挿入される。制御棒29は隣り合う燃料集合体28の相互間に挿入される。それぞれの制御棒29は、別々に制御棒駆動機構(以下、CRDという)30に連結される。CRD30は、原子炉圧力容器27の底部に取り付けられたCRDハウジング(図示せず)内に設置され、制御棒29の炉心への挿入操作及び制御棒29の炉心からの引抜操作を行う。炉心の軸方向に配置された4つの局部出力領域モニタ(以下、LPRMという)31を含む複数のLPRM集合体32が、炉心内で燃料集合体28の相互間で制御棒29の操作に支障にならない位置に配置される。これらのLPRM集合体32は、炉心内で1/4回転対象になる位置に配置されている。炉心流量検出器33が原子炉圧力容器27に設置される。
An outline of a boiling water reactor (BWR) to which the control rod
制御棒引抜監視補助装置3の詳細な構成を、図2を用いて説明する。制御棒引抜監視補助装置3は、第1判定器4、AND回路(演算指令装置)5、第2判定器(制御棒引抜阻止信号生成装置)6及びOR回路7を有する。第1判定器4は、各入力端子が配線13で原子炉出力設定器38に、配線14で平均出力領域モニタ(以下、APRMという)37にそれぞれ接続される。原子炉出力設定器38は操作盤12に設置されている。第1判定器4は、各出力端子が配線16でAND回路5の入力端子に、配線23でRC&IS10にそれぞれ接続される。AND回路5の他の入力端子は配線15によりRC&IS10に接続される。配線17は、AND回路5の出力端子とプロセス計算機8を接続している。第2判定器6の入力端子は配線18によってプロセス計算機8に接続される。操作盤12に設置されている表示装置9は、配線19によって配線18に接続される。OR回路7の2つの入力端子は、配線20によって第2判定器6の出力端子に、配線21によってRBM2にそれぞれ接続されている。OR回路7の出力端子は配線22によってRC&IS10に接続される。
A detailed configuration of the control rod pull-out monitoring auxiliary device 3 will be described with reference to FIG. The control rod withdrawal monitoring auxiliary device 3 includes a first determiner 4, an AND circuit (arithmetic command device) 5, a second determiner (control rod withdrawal prevention signal generator) 6, and an
他の構成品の接続状態を、図1を用いて以下に説明する。RC&SI10は配線40によって操作盤12に接続される。制御棒駆動補助盤11は、配線25によってRC&IS10に接続され、配線34によってCRD30に接続される。配線36は炉心流量検出器33とRBM2を接続する。それぞれのLPRM31に1本ずつ接続される配線35−1〜35−nは、RBM2に接続される。これらの配線35−1〜35−nは、それぞれ配線39によってAPRM37に接続される。配線47はRBM2とプロセス計算機8を接続する。RBM2は配線24によって操作盤12に接続される。
The connection state of other components will be described below with reference to FIG. RC &
BWRの起動時には、制御棒29が炉心から引抜かれて未臨界状態から臨界状態になる。その後、制御棒29がさらに引抜かれる昇温昇圧過程を経て、原子炉出力が定格出力まで上昇される。このような制御棒29の引抜きは、制御棒引抜きシーケンスの制御棒引抜き情報が順次操作盤12の表示装置9に表示される。その制御棒29の引抜き情報は、引抜かれる制御棒29の位置情報及び引抜き量の情報を含んでいる。オペレータは、表示装置9に表示された制御棒引抜き情報に基づいて、引抜かれる制御棒29の炉心横断面での位置情報及び引抜き量情報を操作盤12から入力する。これらの情報を入力することによって、操作盤12から該当する制御棒29に対する制御棒操作指令41が出力される。制御棒操作指令41は、配線40を経てRC&IS10に入力される。RC&IS10は、制御棒操作指令41に基づいて制御棒引抜制御指令42を制御棒駆動補助盤11に出力する。制御棒引抜制御指令42に基づいて制御棒駆動補助盤11から出力される引抜信号43は、該当する制御棒29を操作するCRD30を駆動させる。これによって、制御棒29は指定された引抜き量(ノッチ数)だけ炉心から引抜かれる。原子炉出力の上昇過程では、制御棒29の引抜きによって、原子炉出力が上昇する。特に、引抜かれる制御棒29に隣接する4体の燃料集合体28で出力が増大する。
At the start of the BWR, the
BWRの運転中、炉心には冷却水が供給され、燃料集合体28に含まれる燃料棒を冷却する。炉心に供給される冷却水流量は、炉心流量検出器33によって検出される。その冷却水流量を検出した炉心流量検出器33は、炉心流量信号45を出力する。
During the operation of the BWR, cooling water is supplied to the core, and the fuel rods included in the
炉心内に配置された各LPRM集合体32に設けられたそれぞれのLPRM31は、燃料集合体28に含まれる各燃料物質の核分裂によって発生する中性子束を検出し、この中性子束の検出信号(以下、LPRM信号という)を出力する。それぞれのLPRMから出力されたLPRM信号(中性子検出信号)44−1〜44−nは、配線35−1〜35−n及び39を通ってAPRM37に入力される。APRM37はLPRM信号44−1〜44−nを平均して原子炉出力を求める。
Each
本実施例の制御棒引抜監視システム1の作用について、説明する。RBM2は、オペレータの誤操作等により選択した制御棒29の過剰引抜が発生し、引抜かれる制御棒29の周りに位置する燃料集合体28における出力の増加幅が大きくなる場合にその燃料集合体28の熱的余裕を確保するために、その制御棒29の引抜きを阻止する機能を有する。このため、RBM2は、配線35−1〜35−nによってLPRM信号44−1〜44−nを、及び配線36によって炉心流量信号45を入力する。RBM2は、さらに、配線24を通して制御棒操作指令41を入力する。RBM2は、制御棒29の引抜きを監視するために、引抜かれる制御棒29の周囲に位置するLPRM集合体32内に存在する各LPRM31から出力されたLPRM信号を用いている。すなわち、RBM2のLPRM信号選択部(図示せず)は、引抜かれる制御棒29が炉心の中央部に位置している場合には、その制御棒29に隣接している4つのLPRM集合体32内に存在する合計16個のLPRM31から出力されたLPRM信号44を、引抜かれる制御棒29が炉心の周辺部に位置している場合には、その制御棒29に隣接している3つまたは2つのLPRM集合体32内に存在する全てのLPRM31から出力されたLPRM信号44を、LPRM信号44−1〜44−nから選択する。そして、LPRM信号選択部は、入力した炉心流量信号45及び選択した全てのLPRM信号44を用いてRBM値を算出する。このRBM値は、LPRM信号選択部の演算周期ごとに更新される。制御棒29の引抜き操作によりRBM値がRBL値に到達したとき、RBM2は配線21を通して制御棒引抜阻止信号46を制御棒引抜監視補助装置3に出力する。この制御棒引抜阻止信号46は、制御棒引抜監視補助装置3のOR回路7に入力される。
The operation of the control rod pull-out
RBM2は、複数のRBL値(通常は3つ)を有している。すなわち、これらは、3つの制御棒引抜阻止設定ライン(RBライン)、具体的には、正RBラインA、中間RBラインB及び低RBラインCの3つのライン、及び炉心流量で定まるそれぞれのRBL値である。オペレータが、操作盤12に設けられたマンマシンインターフェイス(以下、MMIと称する)から入力したRBL値セットアップ要求により、RBL値を上位のRBL値に変更する機能を有する。このため、RBM値がRBL値に到達し、制御棒29の引抜き阻止が発生した時は、セットアップ要求によって、上位のRBL値にセットアップし(例えば、中間RBラインBを正RBラインAにセットアップする)、制御棒29の引抜き阻止を除外させる。但し、最上位のRBM値(正RBラインAのRBM値)はセットアップすることができない。このRBLセットアップ機能は、RBM2の拡張機能である。RBM2のLPRM信号処理部がRBM値及び炉心流量信号45を監視することによって、RBM2が、オペレータのMMIからの操作を介さずに、RBLセットアップを自ら行うこともできる。また、制御棒29を炉心に挿入する原子炉出力の降下時では、RBM2は、RBM値及び炉心流量信号45を監視し、RBL値のセットダウンを自ら行い、RBL値を低位RBL値に変更する(例えば、中間RBラインBを低RBラインCに変更する)ことができる。
The
本実施例の制御棒引抜監視システム1は、制御棒引抜監視補助装置3を備えているので、RBM値とRBL値の比較による制御棒39の引抜き阻止機能に加えて、MCPRを考慮した制御棒29の引抜き阻止機能を付加することができる。このような本実施例における制御棒の引抜き阻止機能について具体的に説明する。
Since the control rod pull-out
APRM37から出力された原子炉出力48は、配線14を介して第1判定器4に入力される。原子炉出力設定器38に設定されている原子炉出力設定値(原子炉出力P0(例えば95%原子炉出力))49が配線13を介して第1判定器4に入力される。第1判定器4は、原子炉出力48が原子炉出力設定値49以上であるかを判定し、原子炉出力48が原子炉出力設定値49以上であるとき、配線16を介して原子炉出力判定信号50を出力する。この原子炉出力判定信号50は、配線16を介してAND回路5に入力される。操作盤12から出力された前述の制御棒操作指令41は、配線40を経てRC&IS10に入力され、配線15を介してAND回路5に入力される。AND回路5は、原子炉出力判定信号50及び制御棒操作指令41を入力したとき、配線17を介してMCPR算出指令51を出力する。
The
プロセス計算機8は、入力されたLPRM信号44−1〜44−nを用いて燃料集合体28の出力分布を求める。プロセス計算機28は、MCPR算出指令51を入力したとき、炉心管理監視機能(炉心管理監視プログラム)を用い、上記の燃料集合体の出力分布、炉心流量、炉心入口のサブクール及び原子炉圧力等の熱的パラメータの情報に基づいて炉心のMCPRを算出する。MCPR算出指令51を入力したプロセス計算機8は、制御棒29のノッチ操作またはステップ操作(最小単位での制御棒引抜操作)毎にMCPRを算出してもよい。
The process computer 8 obtains the output distribution of the
プロセス計算機8で算出されたMCPR計算値52が配線19を介して表示装置9に出力される。オペレータは、表示装置9に表示されたMCPR計算値52を見ることによって炉心の熱的余裕を確認することができる。MCPR計算値52は、さらに、配線18を介して制御棒引抜監視補助装置3の第2判定器6にも入力される。第2判定器6は、入力したMCPR計算値52がMCPR設定値(例えばOLMCPR)以下であるかを判定する。OLMCPRは、運転限界最小限界出力比である。第2判定器6は、MCPR計算値52がMCPR設定値(例えばOLMCPR)以下である場合に、制御棒引抜阻止信号53を出力する。制御棒引抜阻止信号53はOR回路7に入力される。OR回路7は、この制御棒引抜阻止信号53または前述の制御棒引抜信号46を入力したとき、制御棒引抜阻止信号54を出力する。制御棒引抜阻止信号54は、配線22を介してRC&IS10に入力される。RC&IS10は、制御棒引抜阻止信号54に基づいて制御棒引抜停止要求信号55を、配線25を介して制御棒駆動補助盤11に出力する。制御棒駆動補助盤11は、制御棒引抜停止要求信号55に基づいて制御棒引抜停止信号56を出力する。制御棒引抜停止信号56は、制御棒29の引抜操作を行っているCRD30の駆動を停止させる。すなわち、該当する制御棒29の引抜きが停止される。RC&IS10は、制御棒引抜阻止信号54に基づいてCRD30の駆動を制御し、制御棒29の引抜き操作を停止させる制御棒駆動制御装置である。
The MCPR calculated
第1判定器4は、原子炉出力判定信号50を出力するとき、すなわち、原子炉出力48が原子炉出力設定値(原子炉出力P0(例えば95%原子炉出力))49以上であるとき、制御棒連続引抜阻止信号57を出力する。制御棒連続引抜信号57は、配線23を介してRC&IS10に入力される。RC&IS10は、制御棒連続引抜阻止信号57に基づいて制御棒連続引抜停止要求信号58を出力する。制御棒連続引抜停止要求信号58は、配線25を介して制御棒駆動補助盤11に伝えられる。制御棒駆動補助盤11は、連続引抜停止信号59を、配線34を介してCRD30に出力する。これにより、制御棒29の連続引抜に対してインターロックがかかり、CRD30は制御棒29のノッチ操作またはステップ操作による断続的な引抜きのみを許容する。CRD30によるこの断続的な制御棒29の引抜き操作は、第2判定器6が制御棒引抜阻止信号53を出力したときには停止される。
The first determiner 4 outputs the reactor
本実施例は、MCPRを考慮した制御棒引抜阻止信号53によって制御棒29の引抜き阻止を行うことができるので、RBM2から制御棒引抜阻止信号46が出力されない事象であっても、制御棒29の引抜きを阻止することができる。RBM2から出力された制御棒引抜阻止信号46によっても、制御棒29の引抜きを阻止することができる。したがって、原子炉の低出力状態から定格出力状態に至る原子炉の運転領域において、より安全性の高い制御棒の引抜き操作を実現することができる。
In this embodiment, the
本実施例は、制御棒操作指令41が出力されたとき、すなわち、制御棒操作指令41が生成されたとき、プロセス計算機8でMCPRを算出するため、制御棒29の引抜き時毎に熱的余裕を監視できることから、原子炉の全ての運転領域において、より安全性の高い制御棒の引抜き操作を実現することができる。
In the present embodiment, when the control
本実施例は、原子炉出力48が原子炉出力設定値49以上であって、制御棒操作指令41が出力されたときに、MCPRを算出するので、必要以上の炉心の熱的監視を避けることにより、安全性の高い制御棒の引抜き操作をより合理的に実現することができる
本実施例は、原子炉出力48が原子炉出力設定値(例えば95%原子炉出力)49以上になったときに、引抜かれている制御棒29の連続引抜きを中止し、断続的な制御棒29の引抜き操作(例えば、ノッチ操作またはステップ操作(最小単位での制御棒の引抜き操作))に切り替えられるので(図3参照)、一度の制御棒操作による熱的余裕の変化を最小限に留める事ができ、必要以上の炉心の熱的監視を避けることにより、安全性の高い制御棒の引抜き操作をより合理的に実現することができる。原子炉出力48が原子炉出力設定値未満の場合には、引抜かれる制御棒29は連続的に引抜かれる。
In this embodiment, when the
本実施例は、制御棒引抜監視補助装置3及びRBM23を併設しているので、模擬信号を用いて制御棒引抜監視補助装置3の動作を簡単に検証することができる。このため、制御棒引抜監視補助装置3のロジックを検証する手間を省くことができる。すなわち、制御棒引抜監視補助装置3の動作の検証は、原子炉出力48の模擬信号及びMCPR計算値52の模擬信号をそれぞれ入力することによって行われる。それらの模擬信号が入力されたときに、OR回路7から制御棒引抜阻止信号54が出力された場合には、制御棒引抜監視補助装置3が正常に動作する状態になっている。このように、本実施例は、模擬信号を用いることによって、制御棒引抜監視補助装置3の動作状態の検証を簡単にかつ有効に行うことができる。
In this embodiment, since the control rod pull-out monitoring auxiliary device 3 and the
本実施例の他の制御棒引抜監視方法として、原子炉出力がP0以上において1回の制御棒29の引抜き操作においてノッチ操作及びステップ操作の少なくとも1つを許容するその監視方法がある。原子炉の運転は、定格出力近傍においても、OLMCPRに、例えば10%程度の余裕を持たせた運転を行うため、ノッチ操作及びステップ操作だけならば直ちにその余裕が無くなることは無い。このため、そのような制御棒引抜監視方法は、MCPRを監視しつつ制御棒を操作することと等価である。
Other control rod withdrawal monitoring method of the present embodiment, there is the monitoring method of the reactor power to allow at least one notch operation and step operation in pulling a single operation of the
本発明の他の実施例である制御棒引抜監視システムを以下に説明する。本実施例の制御棒引抜監視システムは、実施例1の制御棒引抜監視システム1の制御棒引抜監視補助装置3から第1判定器4及びAND回路5を取り除いた構成を有する。本実施例の制御棒引抜監視システムは、第1判定器4及びAND回路5を用いない替りに、制御盤12とプロセス計算機8を配線で接続し、操作盤12から出力された、ある制御棒29に対する制御棒操作指令41がプロセス計算機8に入力されるように構成されている。本実施例の制御棒引抜監視システムの他の構成は、制御棒引抜監視システム1と同じである。
A control rod pull-out monitoring system according to another embodiment of the present invention will be described below. The control rod withdrawal monitoring system of the present embodiment has a configuration in which the first determination unit 4 and the AND
プロセス計算機8は、制御棒操作指令41を入力したとき、実施例1と同様に、MCPRを算出する。得られたMCPR計算値52は、表示装置9及び第2判定器6に入力される。第2判定器6は、実施例1と同様に、MCPR計算値52がMCPR設定値(例えばOLMCPR)以下である場合に、制御棒引抜阻止信号53を出力する。本実施例も、実施例1と同様に、MCPRが設定値以下であるとき、またはRBM2が制御棒引抜信号46を出力したときに、制御棒29の引抜を阻止することができる。
The process computer 8 calculates the MCPR as in the first embodiment when the control
本実施例は、実施例1で生じる効果のうち第1判定器4及びAND回路5に関係する効果以外の効果を得ることができる。
The present embodiment can obtain effects other than those related to the first determiner 4 and the AND
1…制御棒引抜監視システム、2…制御棒引抜監視装置、3…制御棒引抜監視補助装置、4…第1判定器、5…AND回路、6…第2判定器、7…OR回路、8…プロセス計算機、10…制御棒操作監視装置、26…原子炉、27…原子炉圧力容器、28…燃料集合体、29…制御棒、31…LPRM、32…LPRM集合体、46,53,54…制御棒引抜阻止信号、57…制御棒連続引抜信号。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記制御棒引抜監視補助装置が、制御棒操作指令を入力したときで原子炉出力が原子炉出力設定値以上であるときに最小限界出力比算出指令を前記演算装置に出力し、前記演算装置が前記最小限界出力比算出指令を入力したとき前記最小限界出力比を算出することを特徴とする制御棒引抜監視方法。 Control rod withdrawal monitoring device generates a first control rod withdrawal inhibit signal on the basis of a neutron detection signal output from the local power range monitor arranged in the furnace center, the control rod withdrawal monitoring auxiliary device, are calculated by the arithmetic unit Further, when the minimum limit power ratio at the time of pulling out the control rod from the core is equal to or less than the minimum limit power ratio set value, a second control rod withdrawal prevention signal is generated, and the control rod withdrawal monitoring auxiliary device outputting any one of the drawing blocking signal of the first control rod withdrawal inhibit signal inputted from the drawing monitoring device and the second control rod withdrawal inhibit signal, the control rod drive control apparatus, the control rod withdrawal monitoring auxiliary Based on the one pull-out prevention signal output from the device, the pull-out of the control rod is stopped ,
When the control rod withdrawal monitoring auxiliary device inputs a control rod operation command and the reactor output is equal to or higher than the reactor power set value, it outputs a minimum limit output ratio calculation command to the calculation device, and the calculation device control rod withdrawal monitoring method characterized that you calculate the minimum critical power ratio when inputting the minimum critical power ratio calculation instruction.
前記炉心に配置された局部出力領域モニタから出力される中性子検出信号に基づいて第1制御棒引抜阻止信号を生成する制御棒引抜監視装置と、
最小限界出力比を算出する演算装置と、
前記演算装置で算出された、炉心からの制御棒の引抜き時における最小限界出力比が最小限界出力比設定値以下であるときに第2制御棒引抜阻止信号を生成し、前記制御棒引抜監視装置から入力した前記第1制御棒引抜阻止信号及び前記第2制御棒引抜阻止信号のいずれか一つの引抜阻止信号を出力する制御棒引抜監視補助装置と、
前記制御棒引抜監視補助装置から出力された前記引抜阻止信号に基づいて前記制御棒駆動機構の駆動を停止させ、前記制御棒の引抜き操作を停止させる制御棒駆動制御装置とを備え、
制御棒操作指令を入力したときで原子炉出力が原子炉出力設定値以上であるときに最小限界出力比算出指令を出力する前記制御棒引抜監視補助装置と、前記最小限界出力比算出指令を入力したときに前記最小限界出力比を算出する前記演算装置とを備えたことを特徴とする制御棒引抜監視システム。 A control rod drive mechanism coupled to a control rod withdrawn from the core;
A control rod withdrawal monitoring device that generates a first control rod withdrawal prevention signal based on a neutron detection signal output from a local output region monitor disposed in the core;
An arithmetic unit for calculating the minimum limit output ratio;
The calculated by the calculation unit, generates a second control rod withdrawal inhibit signal when minimum critical power ratio is below the minimum critical power ratio set value at the time of withdrawal of the control rods from the reactor core, the control rod withdrawal monitoring device A control rod withdrawal monitoring auxiliary device that outputs any one of the first control rod withdrawal prevention signal and the second control rod withdrawal prevention signal input from
A control rod drive control device that stops driving of the control rod drive mechanism based on the withdrawal prevention signal output from the control rod withdrawal monitoring auxiliary device, and stops the withdrawal operation of the control rod ;
When the control rod operation command is input and the reactor power is equal to or higher than the reactor power set value, the control rod pull-out monitoring auxiliary device that outputs the minimum limit power ratio calculation command and the minimum limit power ratio calculation command are input. And a control rod pull-out monitoring system, comprising: the arithmetic unit that calculates the minimum limit output ratio .
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