JPH01263597A - 加圧水型原子力プラントの冷態から温態への自動加熱運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、加圧水型原子力プラントの起動時に適用され
て冷態から温態への加熱を行うための、加圧水型原子力
プラントの冷態から温態への自動加熱運転装置に関する
。

［従来の技術］ 加圧水型原子力プラントは、起動時、−次冷却系をまず
冷態と呼ばれる状態に保持し、その後、温態と呼ばれる
状態まで高められる。冷態においては、加圧器は満水状
態とされ、−次冷却ポンプが運転されている。原子炉冷
却系すなわち一次冷却系（ＲＣＳ）温度は、余熱除去ポ
ンプを運転して余熱除去クーラへ通水し、該通水量は余
熱除去冷却器出口流量調節弁により手動で調整され、ま
た、−次冷却系（ＲＣ８）圧力は、抽出水圧力制御弁に
より約２８　ｋｇ／　ｅｓ＋２に保持されている。

手動操作により温態まで高められると、−次冷却系圧力
は約１５７．２ｋ、−次冷却系温度は約２９１．７°ま
たは２８６．１’程度となり、本願の対象とする起動時
の一連の加熱モードは終了する。

このような加圧水型原子力プラントにおける加熱操作は
一部の例外を除き基本的に手動操作で行われていた。

［発明が解決しようとする問題点１ 以上のように加圧水型原子力プラントにおける加熱操作
は手動で行われるため、 ｉ、運転員のプラント操作及び監視の負担が大きすぎる
。

ｉｉ、複雑かつ高度な技術を要する操作部分もあり、こ
のようなプラント運転操作を運転員が手動操作にて行う
のは誤操作が生じ得る可能性がある。

ｉｉｉ　、また、手動であるため、このような運転制御
に莫大な時間がかかる。

等の不具合が従来から指摘されていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は以上の従来の欠点を除去するために為されたも
ので、プラント加熱に必要な機器、制御器の操作をマス
ク・スイッチを押すことにより一連のシーケンスに従っ
て自動で機能させるようにした。そのために新しい制御
系を大幅に導入すると共に、シーケンス動作を駆使する
ようにしている。

本発明の具体的な態様によれば、原子炉と、該原子炉に
連絡すると共に加圧器を備えた一次冷却材循環系と、該
循環系に連絡した余熱除去系及び冷却材抽出・充填系と
を有する加圧水型原子力プラントの起動制御装置におい
て、 原子炉冷却系（ＲＣＳ）制御部、余熱除去流量制御部、
及び抽出水圧力制御部を有して、原子炉冷却系（ＲＣＳ
）温度を第１の所定温度までに高めて保持するための第
１の加熱モード制御部と、原子炉冷却系制御部、加圧器
温度制御部、及び充填流量制御部及び抽出水圧力制御部
を有して、加圧器温度を所定の温度まで上昇させると共
に、原子炉冷却系温度を第２の所定の温度まで高めて保
持するための第２の加熱モード制御部と、原子炉冷却系
温度制御部、原子炉圧力制御部、加圧器水位制御部、及
び抽出水圧力制御部を有して、原子炉冷却系温度を所定
の温度まで上昇させると共に原子炉冷却系圧力を所定の
圧力まで高めて保持するための第３の加熱モード制御部
と、を備えたことを特徴とする、加圧水型原子力プラン
トの冷態から温態への自動加熱運転装置が提供される。

また、本発明のもう１つの態様によれば、前記第２及び
第３の加熱モード制御部による動作の間に、 原子炉冷却系温度制御部、原子炉冷却系圧力制御部、加
圧器温度制御部、充填流量制御部、及び抽出流量制御部
を有し、加圧器内に気相を生成させるための加圧器気相
生成モード制御部と、原子炉冷却系温度制御部、原子炉
冷却系圧力制御部、加圧器水位制御部、抽出流量制御部
、及び抽出水圧力制御部を有し、余熱除去系の隔離動作
を行う余熱除去系隔離モード制御部と、による動作が行
われるようにした、加圧水型原子力プラントの冷態から
温態への自動加熱運転装置も提供される。

［作用］ 冷態から温態までを各モードに分け、該各モードのマス
ク・スイッチを段階的に操作することにより各モードが
自動的に完了されることとなる。

このように各モードごとに自動化されるので、運転員の
操作・負担を大幅に軽減すると共に、誤操作が防止でき
、さらに監視・操作時間を減少することが可能となり機
器の健全な状態の維持が可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図を参照して説明する。第１
図は、冷態より湿層への自動加熱を行う際にオペレータ
により操作される加熱モード起動スイッチの概念図、第
２図は、第１図の加熱モード起動スイッチの操作により
制御される原子炉の一次冷却系の制御系統を示す概念図
であり、本願の実施に関係した部分のみを示している。

第１図の加熱モード起動スイッチにおいて、上段の起動
指令スイッチ部５Ｗ−Ａには、起動スイッチＳ１と、切
りスイッチＳ２と、保持スイッチＳ、とが示されており
、 ２段目のブレークポイント方式のモードスイッチ部５Ｗ
−Ｈには、 加熱■、の動作を行わせるために操作される加熱！スイ
ッチＭ１、及び該加熱Ｉの動作が完了したことを示す加
熱Ｉ完了ランプＬ１と、 加熱！完了ランプＬ１が点灯した後に加熱■の動作を行
わせるために操作される加熱■スイッチＭ２、及び該加
熱■の動作が完了したことを示す加熱■完了ランプＬ２
と、 加熱■完了ランプＬ２が点灯した後に加圧器気相生成の
動作を行わせるために操作される加圧器気相生成スイッ
チＭ２、及び該加圧器気相生成の動作が完了したことを
示す加圧器気相生成完了ランプＬ、と、 加圧器気相生成完了ランプＬ３が点灯した後にＲＨＲ隔
離の動作を行わせるために操作されるＲＨＲ隔離スイッ
チＭ４、及び該ＲＨＲ隔離の動作が完了したことを示す
ＲＨＲ隔離隔離完了ランプ炉、 ＲＨＲ隔離隔離完了ランプ炉点灯した後に加熱■の動作
を行わせるために操作される加熱■スイッチＭｓ、及び
該加熱■の動作が完了したことを示す加熱■完了ランプ
Ｌ％と、 が示されており、これにより起動時には、これらスイッ
チＭ１〜Ｍ、を順番に操作することにより、冷態から温
態まで半自動で加熱が行われる。

３段目の全自動のモードスイッチ部５Ｗ−Ｂ’には、−
度操作すれば冷態から温態まで自動的に加熱制御を行う
全自動スイッチＡＵＴＯが示されており、そして、 ４段目には昇温率設定用のスイッチ部５Ｗ−Ｃが示され
ている。

第２図においては、蒸気発生器（ＳＧ）１、−次冷却ポ
ンプ（ＲＣＰ＞２、原子炉容器（Ｒ／Ｖ）３、及び加圧
器４でもって構成された一次冷却系すなわち原子炉冷却
系（ＲＣＳ）を制御するための種々の要素が概念的に示
されており、それら制御要素として、余熱除去（Ｒ）（
Ｒ）ポンプ５と、充填ボン１６と、余熱除去（ＲＨＲ）
クーラ７と、加圧器ヒータ８と、脱塩塔９と、体積制御
タンク（ＶＣ’Ｉ’）９°と、原子炉冷却系（ＲＣ８）
の温度制御を行う大気放出弁１０及び蒸気ダンプ弁１１
と、ＲＣ３圧力制御を行う加圧器スプレー弁１２と、加
圧器水位制御、充填流量制御を行う充填流量制御弁１３
と、ＲＣ８圧力、抽出流量、抽出圧力制御を行う抽出水
圧力制御弁１４と、ＲＣ８温度制御を行うための、余熱
除去（ＲＨＲ）温度制御弁１５と。

シーケンス制御用の、第１の低圧抽出弁１６、第２の低
圧抽出弁１７、抽出オリフィス隔離弁１８゜及び抽出ラ
イン切替３方弁１９と、加圧器圧力ｐｐを測定する測定
装置３０と、ＲＣ３圧力Ｐ「を測定する測定装ｆｆ３１
と、ＲＣ８温度Ｔｒを測定する測定装置３２と、充填流
量Ｆｃを測定する充填流量測定装置３３と、加圧器水位
１、を測定する測定装置３４と、抽出水流量Ｆ１を測定
する測定装置３５と、抽出水圧力をＰＩを測定する測定
装置３６と、が示されている。

初期状態である冷態から始まって温態まで、自動的に加
熱モードを進行させるための動作様式として、スイッチ
ＡＵＴＯを操作することによる全自動方式と、段階的に
スイッチＭ、〜Ｍ、の人為的な操作が介入するブレーク
ポイント方式とがあるが、いずれの場合も（Ａ）アナロ
グ量を制御する連続制御と、（Ｂ）補機のオン−オフ制
御を順序だてて行うシーケンス制御とを駆使している。

以下では、ブレークポイント方式について説明する。

拡版東も 第２図において、初期条件としては、−次冷却ポンプ（
ＲＣＰ）２が運転されており、しかも加圧器４は満水（
後で気相ができる）状憇で余熱除去（ＲＨＲ＞ポンプ５
を運転し、余熱除去クーラ７へ通水し余熱除去温度制御
弁１５によりＲＣ８温度は手動で調整されている。また
、抽出水圧力制御弁１４によりＲＣ８圧力が（例えば２
８ｋｇ７６１＠２に）保持されている。

し−皿上」ヨ艷二」− この条件の下でモードスイッチ部５Ｗ−Ｂの加熱Ｉスイ
ッチＭ１を押し、かつ起動指令スイッチ部５Ｗ−Ａの起
動スイッチＳ、を押すと、加熱Ｉモードとなる。加熱Ｉ
モードにおける制御回路が第３図に示されており、アン
ド回路３０１は、加熱ＩスイッチＭ１からの信号と、起
動スイッチＳｌからの信号と、加熱■起動条件を表わす
信号とのアンドを取り、これら信号がすべて満たされた
ときに起動指令を出力する。加熱！起動条件としては、
例えば、充填ライン流量制御弁前止め弁全開であり、Ｒ
ＣＰ封水注入ライン流量制御弁前止め弁全開であり、そ
して低圧抽出ライン止め弁−１または低圧抽出ライン止
め弁−２のいずれかが全開であることである１条件がす
べて満足してアンド回路３０１が起動指令を出力し加熱
Ｉモードに入ると以下の動作が生じる。

（ａ−、）　　アンド回路３０１からの起動指令により
、ＲＨＲ流量制御部３０２は、ＲＨＲ冷却器バイパス流
量Ｍ御弁１５によりＲＨＲｆ！を量が６８０ｍ’／ｈと
なるように制御を行う、また、ＲＣ３温度制御部は、Ｒ
ＨＲ温度制御弁１５′が閉方向になるような制御を行っ
てＲＣ３温度を上昇させる。また、その上昇程度は、Ｒ
Ｃ８温度制御部３０３に入力されている昇温率設定部５
Ｗ−Ｃからの昇温率設定信号に応じて上昇される。昇温
率設定信号は可変であるが、ＲＣ３温度が７７℃を超え
たら１０℃／ｈ一定とする。

また抽出水圧力制御部３０４は、起動指令による制御開
始時の値に保持される。

（ａ−＝）　　アンド回路３０１からの起動指令は、加
圧器スプレィ弁１２にも与えられて該弁１２を全開とす
る。

（ａ−、）　　−次冷却系の温度Ｔ「が約８０℃になる
と、比較部３０５は、ＲＣ３温度測定装置３２からの温
度信号に基づいてそれを検知し、加熱Ｉ完了信号を出力
する。加熱ｆ完了信号により加熱ｌ完了ランプし、が点
灯されると共に、該加熱Ｉ完了信号はオア回路３０６に
も与えられ、アンド回路３０７を介して保持信号を出力
する。この保持信号により、ＲＨＲ温度制御弁１５′が
ＲＣ３温度を８０℃に一定に保つように制御されること
を含め、すべての制御はその時のプロセス状態を維持す
るように保持制御が行われる。

（ａ−、）　　加熱■完了信号の他に、加熱途中で異常
、が発生した場合には、加熱■の異常を表わす信号がオ
ア回路３０６に入力され、これにより、アンド回路３０
７に加熱ＩスイッチＭ、の操作信号が入力されていれば
、前述と同様に保持制御が行われ、そのときの状況を「
自動」で保持するようにしている。加熱■モードでの異
常状態としては、ＲＣＳ圧力が３１　ｋｇ／　ｃｍ”以
上であるか、ＲＣ３圧力が２２　ｋｇ／　ｅ＋ｓ２以下
であるか、もしくはＴ　ｒｅｆ＜Ｔｒｅｓ　−４℃であ
る場合が挙げられる。

また第１図に示された保持スイッチＳ、からの信号がオ
ア回路３０６に入力された場合にも、その時点でのプラ
ント状況を保持する。

（ａ−５）　　もし第１図にも示されている切りスイッ
チＳ２が操作されると、すべての制御は自動化ロジック
から通常ロジックに移行する。

なお、「保持」並びに「切」に関する動作は、以降で説
明する各モードにおいて同様である。

ｂｗｎ餓■モード 加ｆｉｌモードが達成された後、モードスイッチ部５Ｗ
−Ｂの加熱■スイッチＭ２を押し、起動スイッチＳ１を
押すと、加熱■モードとなる。加熱■モードの動作が第
４図に示されており、アンド回路４０１は、加熱■スイ
ッチＭ、からの操作信号と、起動スイッチＳ１からの操
作信号と、加熱■起動条件としての第３図の比較部３０
５からの加熱■完了信号とのアンドを取り、これら信号
がすべて満たされたときに加熱■モードのための起動指
令を出力する０条件がすべて満足しアンド回路４０１が
起動指令を出力して加熱■モードに入ると以下の動作が
生じる。

（ｂ−＋　）　　アンド回路４０１からの起動指令によ
り、加圧器スプレィ弁１２が全開より全閉となる。

（ｂ−ｉ）　　アンド回路４０１からの起動指令はまた
、加圧器温度制御部４０７に与えられ、これにより加圧
器ヒータ８が投入及びアンド回路４０９からの信号にて
加圧器ヒータ８°が投入されて加圧器４内の水の温度を
上昇させる。

（ｂ−ｓ）　　アンド回路４０１からの起動指令により
第１のＲＣ８温度制御部４０２内のＲＨＲ冷却器出口流
量調節弁すなわちＲＨＲ温度制御弁の制御部（第４Ａ図
）が動作され、これにより第２図に示されたＲＨＲ温度
制御弁１５が閉方向になり、ＲＣ８温度を上昇させる。

第４Ａ図に示されたＲ）ＩＲ温度制御弁の制御部におい
て、切替スイッチＳＷ、は、手動操作信号ＭＡＮＬＩ、
、もしくはＲＨＲ温度制御弁自動化ロジック回路ＣＩか
らの自動化信号のいずれかを切り替えてＲＨＲ温度制御
弁１５に与える。切替スイッチＳＷ、を手動操作ＭＡＮ
Ｕ、側に倒せば従来と同様の手動による制御が行われる
が、自動化ロジック回路Ｃ１の側に倒せば、ＰＩ制御機
能を持たせた本発明による自動制御が行われる。自動化
ロジック回路Ｃ３において、第１図に示された昇温率設
定用スイッチ部５Ｗ−Ｃからの昇温率設定信号は関数発
生器Ｆ＋に与えられる。関数発生器Ｆ１は、昇温率設定
信号に基づいて、徐々に上昇する温度関数を基準信号Ｔ
　ｒｅｆ　、として比較器ＣＯＭ　＋に出力する。比較
器ＣＯＭ、のもう一方の入力には、測定装置３２により
測定されたＲＣ３温度Ｔｒが与えられており、これによ
り、比較器ＣＯＭ　＋は基準信号Ｔｒｅｆ、とＲＣＳ温
度Ｔｒとの偏差信号をＰＩ制御器に出力してＲＨＲ温度
制御弁１５に与えて該弁１５は閉方向となり、このよう
にしてＲＣ８温度は徐々に上昇されることとなる。

（ｂ−、）　　アンド回路４０１からの起動指令により
、抽出ライン切替３方弁１９はＶＣＴすなわち体積制御
タンク９°側よりＤＥＭすなわち脱塩塔９、ＶＣＴすな
わち体積制御タンク９′側に切り替えるように運転報知
を行う。

（ｂ−ｓ）　　以上の動作が続けられてＲＣ３温度Ｔｒ
が徐々に上昇し、測定装置３２からの信号により該ＲＣ
３温度Ｔｒが約１１０℃位となったことが判別されると
、第２のＲＣ８温度制御部４０５は大気放出弁１０を順
に一時開として蒸気ラインのガス抜きを行う、約１６０
℃になると、大気放出弁１０の制御に移る。この時点で
ＲＨＲ温度制御弁１５が開いていれば全閉となる。

第２のＲＣ３温度制御部４０５で行われる主蒸気逃がし
弁すなわち大気放出弁１０の制御を第４Ｂ図を用いてよ
り詳細に説明する。

第４Ｂ図において、切替スイッチＳＷ２は、通常系操作
信号（ＭＳ圧力制御または手動）ＭＡＮＵ２、もしくは
大気放出弁自動化ロジック回路Ｃ２からの自動化信号の
いずれかを切り替えて大気放出弁１０に与える。切替ス
イッチＳＷ２を通常系操作ＭＡＮＵ側に倒せば従来と同
様のＭＳ圧力制御または手動による制御が行われるが、
自動化ロジック回路Ｃ１の側に倒せば、ＰＩ制御機能を
持たせた本発明による自動制御が行われる。

自動化ロジック回路Ｃ２において、第１図に示された昇
温率設定用スイッチ部５Ｗ−Ｃがらの昇温率設定信号は
関数発生器Ｆ２に与えられる。関数発生器Ｆ２は、昇温
率設定信号に基づいて、徐々に上昇する温度関数を基準
信号Ｔｒｅｆ２として比較器Ｃ０Ｍ２に出力する。比較
器ＣＯＭ　２のもう一方の入力には、測定装置３２によ
り測定されたＲＣ８温度Ｔｒが与えられており、これに
より、比較器ＣＯＭ、は基準信号ＴｒｅｒｔとＲＣ８温
度Ｔ「との偏差信号をＰｌｉＩＩｍ器に出力して大気放
出弁１０に与えて該弁１０を制御する。

（ｂ４）比較部４０３がＲＣ３Ｃ１０約１６０℃を検出
すると、その信号はアンド回路４１５を介して充填流量
制御部４１０に与えられ、これにより該制御部４１０は
、充填流量信号Ｆｅに基づいて充填流量制御弁１３を制
御し、充填流量Ｆｃが６ｍ’／ｈ位まで減少させるよう
にする。この充填流量制御部４１０で行われる制御の詳
細は第４Ｃ図に示されている。

本発明における、第４ＣＱ？ｌに示される自動化ロジッ
ク回路Ｃ１による自動化制御では、従来から行われてい
る加圧器水位制御に加うるに、充填流量制御も行う、こ
のように従来は水位制御のみであり設定点はプラント負
荷により決められていたが、本発明による自動化では、
水位制御または充填流量制御を行い、水位設定点Ｌ　ｒ
ｅｆ並びに流量設定点Ｆｒｅｆ（６ｍ’／ｈ）は自動的
に変化して制御するようにしている。

第４Ｃ図において、切替スイッチＳＷ４により自動化ロ
ジックＬ３からの自動化信号または通常系操作信号（加
圧器水位制御または手動）が切り換えられ、また切替ス
イッチＳＷ、により水位制御または充填流量制御が切り
換えられる。自動化信号における充填流量制御において
は、充填流量Ｆｃが比較器ＣＯＭ　ｓで流量設定点Ｆ　
ｒｅｒと比較され、それらの偏差がＰＩ量制御れて充填
流量制御弁１３に出力され、これにより前述のように充
填流量が６１１１３／ｈ程度にされる。

（ｂ−ｙ）　　比較部４０８が加圧器温度２１８℃を検
知すると、アンド回路４０９を介して加圧器ヒータ８′
を切にし、加圧器水の加熱を止めると共に、加圧器温度
制御部４０７により加圧器ヒータ８は加圧器温度を２１
８℃に制御する。また、ＲＣ３Ｃ１０約１６５℃になっ
たことを比較部４１１が検知すると、アンド回路４１２
を介して加熱■完了信号が出力され、これによりオア回
路４１３及びアンド回路４１４を介して保持信号が出力
され、その時点でのプロセス状態が保持される。

Ｕ　　　　　　　モード 加熱■モードが達成された後、モードスイッチ部５Ｗ−
Ｈの加圧器気相生成スイッチＭ、を押し、起動スイッチ
Ｓ、を押すと、加圧器気相生成モードとなる。加圧器気
相生成モードの動作が第５図に示されており、アンド回
路５０１は、気相生成スイッチＭコからの操作信号と、
起動スイッチＳ１からの操作信号と、気相生成起動条件
としての第４図のアンド回路４１２からの加熱■完了信
号とのアンドを取り、これら信号がすべて満たされたと
きに加圧器気相生成モードのための起動指令を出力する
６条件がすべて満足しアンド回路５０１が起動指令を出
力して加圧器気相生成モードに入ると以下の動作が生じ
る。

（ｅ−＋＞　　ＲＣ８温度Ｔｒ（３２）はＲＣ８温度制
御部５０２で大気放出弁１０を制御することにより、ま
たＲＣ５圧力Ｐｒは抽出水圧力制御弁１４で保持されて
いる。この状態で気相生成モードが動作して、アンド回
路５０１からの起動指令がアンド回路５０７を介して加
圧器温度制御部５０８に入力されると、該加圧器温度制
御部５０８は加圧器ヒータ８にて、加圧器液相温度の測
定装置５０９のからの信号に基づいて該加圧器ヒータ８
を２１８℃に制御する。また、この時アンド回路５０７
からの信号にて後備８″、８″が投入される。

（ｅ−ｚ）　　測定装置３５からの抽出流量Ｆ１を抽出
流量サンプル部５２１によりサンプルしておき、比較部
５２０，５１９により元の値より有意に大きくなったと
判別された段階で、加圧器４に気相が生成されたと判別
する信号を出力する。

（ｃ−−）　　気相が生成されたと判別されると、比較
部５２０．５１９からの気相生成判別信号は素子５１８
を介して抽出流量制御部５１５に入力され、これにより
、抽出水圧力制御弁１４はＲＣ３圧力制御から抽出流量
制御となり、第４ＤＩｆｆｉに示す抽出水流量制御の設
定値Ｆ　ｒｅｆを約３０ｍコ／ｈまで上昇させる。充填
と抽出流量の偏差をつけ、気相生成を促進させるわけで
ある。

本発明による、第４Ｄ図の点線内に示される自動化ロジ
ック回路Ｃ１による自動化制御では、抽出水の制御は従
来から行われている圧力制御に加うるに抽出水流量制御
をも行う、このように従来は圧力制御のみであり設定点
の変更は手動操作であったが、本発明による自動化では
、圧力制御または流量制御を行い、圧力基準点Ｐ　ｒｅ
ｆ並びに流量基準点Ｆ　ｒｅｆの設定は自動的に変化し
て制御するようにしている。

第４Ｄ図において、切替スイッチＳＷｓにより自動化ロ
ジック回路Ｌ４からの自動化信号または通常系操作信号
（ＲＣ８、抽出圧力制御または手動）が切り換えられ、
また切替スイッチＳＷ６により圧力制御または流量制御
が切り換えられる。自動運転における流量制御において
は、測定装置３５での抽出水流量Ｆ１が比較器ＣＯＭ、
で流量設定点Ｆ　ｒｅｆ（３０ｍ３／　ｈ）と比較され
、それらの偏差がＰＩ量制御れて抽出水圧力制御弁１４
に出力され、これにより前述のように充填流量が３０輸
３／ｈ程度にされる。

（ｃ−４）　　また、気相が生成されると、ＲＣ８圧力
制御は加圧器スプレィ弁１２と加圧器ヒータ８により行
われる。すなわち、気相が生成されたと判別されると、
気相生成判別信号は素子５１８がらＲＣ３Ｃ３圧力制御
０６にも与えられ、該ＲＣ３Ｃ３圧力制御０６は、加圧
器スプレィ弁１２及び加圧器ヒータ８を制御することに
よりＲＣ３圧力制御を行うこととなる。

（ｃ−＝）　　測定装置ｔ３４で測定された加圧器水位
りが３５％程度まで下がり、その信号が加圧器水位制御
部５３０に入力されると、測定装置３５での抽出流量Ｆ
！を、測定装置３３での充填流量Ｆｃとバランスさせる
点まで減少させ、その後、第４ｃ図の切替スイッチＳＷ
、を切り換えて、充填流量制御弁１３の制御を充填流量
制御がら加圧器水位制御に切り替える。

再度、第４Ｃ図を参照すると、加圧器水位制御において
、比較器ＣＯＭ、は、加圧器水位り及び水位基準点Ｌｒ
ｅｆを比較して両者の偏差を出力し、該偏差のＰＩ演算
の後、それを比較器ＣＯＭ　ｓにて充填抽出ΔＦと比較
し、再度ＰＩ演算を行い、充填流量制御弁１３に出方す
る。これにより充填流量制御弁１３は加圧器水位にて制
御されることとなる。

（ｃ−、）　　以上により、加圧器水位が３０％程度で
あることを比較部５２７が判別すると、その信号がアン
ド回路５２８を介してアンド回路５２９に与えられる。

アンド回路５２９のもう一方の入力端子に、充填流量と
抽出流量との流量偏差が小であることを示す信号が入力
されていれば、該アンド回路５２９は加圧器気相生成モ
ード完了信号を出力して、加圧器気相生成モードを完了
とする。

また、アンド回路５２９、及びアンド回路５３２を介し
て、保持信号が出力される。

ｄ、ＲＨＲモー゛ 加圧器気相生成モードが達成された後、モードスイッチ
部５Ｗ−ＢのＲＨＲ隔離スイッチＭ、を押し、起動スイ
ッチＳ１を押すと、ＲＨＲ隔離モードとなる。ＲＨＲ隔
離モードの動作が第６Ａ図及び第６Ｂ図に示されており
、アンド回路６０１は、ＲＨＲ隔離スイッ、チＭ、がら
の操作信号と、起動スイッチＳｅからの操作信号と、Ｒ
ＨＲ隔離起動条件としての第５図のアンド回路５２９が
らの加圧器気相生成完了信号とのアンドを取り、これら
信号がすべて満たされたときにＲＨＲ隔離モードのため
の起動指令を出力する０条件がすべて満足しアンド回路
６０１が起動指令を出力してＲＨＲ隔離モードに入ると
以下の動作が生じる。

（ｄ−＋）　　まず、ＲＣ８温度制御６０４、ＲＣ８圧
力制御６０６、加圧器水位制御６０８、及び抽出水流量
制御６１０は、制御開始時の値をそれぞれＴｒｅｆ、　
Ｐｒｅｆ％Ｌｒｅｆ、及びＦ　Ｉｒｅｆとして入力して
おき、該ＲＨＲ隔離モードの間、これらの値に保持され
る。

この状態で、ＲＣ３の抽出ラインを低圧抽出（ルートＩ
）より通常抽出（ルート■）に切り換えるため、アンド
回路６０１からの起動指令はまずアンド回路６１５に与
えられ、制御部６１６により抽出オリフィス隔離弁１８
が全開とされる。

また起動指令は、アンド回路６１７．６１９及び６２１
にも与えられ、まず制御部６１８により、第２図に示さ
れる第１の低圧抽出弁１６及び第２の低圧抽出弁１７を
閉とする動作が行われる。

（ｃｌｚ）　　第１及び第２の低圧抽出弁１６及び１７
が全閉とされると、次にアンド回路６１９を介し、適当
な表示手段等を附勢してオペレータに指令し、これによ
りオペレータは手動でＲＨＲポンプ５を停止すると共に
、（ＲＣＳからの）ＲＨＲ大口弁を閉とし、余熱除去系
ＲＨＲを隔離する（点線のブロック６２０；なお、ブレ
ークポイント方式について説明しているが、全自動方式
の場合は、このブロック６２０の内容は自動で行われる
）。

（ｄ−ｚ＞　　ブロック６２０の動作が完了すると、ア
ンド回路６２１のゲートが開かれ、これにより制御部６
２６は、ＲＨＲ系統の圧力抜きを行うため、第１及び第
２の低圧抽出弁１６及び１７を一旦開とした後、再び閑
とする動作を行う。

なお、第６Ｂ図に点線で示したブロック６２４．６２８
及び６３１は手動による操作の場合を示している。

このようにして、ＲＨＲ隔離完了条件がアンド回路６３
２に入力されると、該アンド回路６３２はＲＨＲ隔離完
了信号を出力して完了ランプＬ４が点灯する。また、ア
ンド回路６３２、及びオア回路６０２、アンド回路６０
３を介して、保持信号が出力される。

この時点では、アンド回路６１９からの信号がアンド回
路６１３を介して抽出流１制ｍ６１０、並びに抽出水圧
力制御６１１に与えられることにより、抽出水圧力制御
弁１４は、抽出流量制御から抽出水圧力制御に切替わっ
ている。

その態様が第４Ｄ図に一層詳細に示されており、アンド
回路６１９から制御部６１０及び６１１に与えられる信
号により、まず第４Ｄ図の切替スイッチＳＷ、が抽出水
圧力制御側に切換わる。これにより、比較器ＣＯＭ　ｔ
は、測定装置３６で測定された抽出水圧力Ｐ１を抽出水
圧力基準値Ｐ　ｒｅｆと比較して偏差を表わす信号を出
力し、該偏差信号はＰＩ演算されて、制御信号として抽
出水圧力制御弁１４に与えられ、このようにして、抽出
水圧力制御弁１４は抽出水圧力により制御される。

し−旭懲」Ｌ１二」− ＲＨＲ隔離モードが達成された後、モードスイッチ部５
Ｗ−Ｂの加熱■スイッチＭ、を押し、起動スイッチＳ、
を押すと加熱■モードとなる。加熱■モードの動作が第
７図に示されており、アンド回路７０１は、加熱■スイ
ッチＭ９からの操作信号と、起動スイッチＳ１からの操
作信号と、加熱■起動条件としての第６Ｂ図のアンド回
路６３２からのＲＨＲ隔離完了信号とのアンドを取り、
これら信号がすべて満たされたときに加熱■モードのた
めの起動指令を出力する０条件がすべて溝足しアンド回
路７０１が起動指令を出力して加熱■モードに入ると以
下の動作が生じる。

（ｅ、、、）　　ＲＣ９温度が１６０℃以上である比較
部７０３からの信号並びにアンド回路７０１からの起動
指令により、アンド回路７０４はＲＣ３温度制御７０５
に信号を出力し、これにより該ＲＣ８温度制御７０５は
第４Ｂ図で前述したようにして、大気放出弁すなわち主
蒸気逃がし弁１０を閉方向とし、昇温率設定器５Ｗ−Ｃ
で設定されている所定の昇温率に従ってＲＣ８温度を上
昇させる。

（ｅ−−）　　また、アンド回路７０１からの起動指令
によりＲＣ３圧力制御７０９は、ＲＣ３温度に対応する
信号を出力するＲＣＳ圧力設定７０８に基づいて加圧器
ヒータ８及びスプレィ１２を制御し、これにより、ＲＣ
８圧力をＲＣ８温度に対応させて圧力上昇させる。

ＲＣＳ圧力制御７０９による制御が第４Ｅ図に示されて
おり、従来の設定変更は手動操作であったが、本発明に
よる自動化では測定装置３２からの信号Ｔ　ｒｃｓの変
化により設定が自動的に変化して制御するようにしてい
る。すなわち、比較器ＣＯＭ、は、ＲＣ８圧力設定７０
８からの、自動的に変化する基準もしくは設定圧力Ｐ　
ｒｅｆ並びに測定装Ｗ３１からの実際のＲＣ３圧力Ｐｒ
を入力して両者を比較し、その偏差をＰＩ演算して制御
信号として出力する。その制御の態様が第４Ｅ図中の右
下に概念的に示されている。

（ｅ−３）　　このようにしてＲＣ３圧力が上昇してい
き１１５ｋを超えると、該ＲＣ３圧力は、ＲＣ３圧力Ｐ
ｒに基づく制御から加圧器圧力ｐｐに基づく制御に移り
、このように制御対象が代わる。

（ｅ−４）　　ＲＣ３圧力Ｐｒが１５７．２にとなった
ことを比較部７０６が測定装置３０からの信号により判
別し、そしてＲＣ８温度が２９１．７℃または２８６．
１℃程度になったことを比較部７０２が測定装置３２か
らの信号により判別すると、アンド回路７０７は加熱■
完了信号を出力して完了ランプＬ、を点灯し、また、オ
ア回路７２０、アンド回路７２１を介して保持信号が出
力される。これにより加熱Ｉから加熱■までの一連のモ
ードが全て完了したこととなる。

本発明による自動化実現にあたっては、多量の連続アナ
ログ制御、並びにシーケンス制御が駆使されている。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば、冷態から温態までを複数のモー
ドに分け、各モードごとにモード・スイッチを段階的に
操作して自動的に完了させ、全加熱モードを完了させる
ようにしたので、運転員の操作・負担を大幅に軽減する
と共に、誤操作が防止でき、さらには操作時間を減少す
ることが可能となり、機器の健全な状態の維持が可能と
なるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって分けられた各モードごとのモー
ド・スイッチを概念的に示す図、第２図は本発明が適用
され得る原子炉制御系を概念的に示す図、第３図は加熱
Ｉモードの制御を説明するための作用説明図、第４図は
加熱■モードの制御を説明するための作用説明図、第４
Ａ図〜第４Ｅ図は各モードにおける制御部のさらに具体
的な作用を説明するための作用説明図、第５図は加圧器
気相生成モードの制御を説明するための作用説明図、第
６Ａ及び第６Ｂ図は余熱除去系隔離モードの制御を説明
するための作用説明図、第７図は加熱■モードの制御を
制御を説−明するための作用説明図である０図において
、Ｍ、は加熱■スイッチ、Ｌｌは加熱ｌ完了ランプ、Ｍ
、は加熱■スイッチ、Ｌ２は加熱■完了ランプ、Ｍ３は
加圧器気相生成スイッチ、Ｌ、は加圧器気相生成完了ラ
ンプ、Ｍ、は余熱除去系隔離スイッチ、Ｌ、は余熱除去
系隔離完了ランプ、ＭＳは加熱■スイッチ、Ｌ、は加熱
■完了ランプ、Ｓｌは起動スイッチ、Ｓ２は切りスイッ
チ、Ｓ３は保持スイッチ、１は蒸気発生器、２は一次冷
却ポンプ、３は原子炉容器、４は加圧器、５は余熱除去
ポンプ、６は充填ポンプ、７は余熱除去クーラ、８は加
圧器ヒータ、９は脱塩塔、９゛は体積制御タンク、１０
は大気放出弁、１１は蒸気ダンプ弁、１２は加圧器スプ
レ弁、１３は充填流量制御弁、１４は抽出水圧力制御弁
、１５は余熱除去温度制御弁、１６は第１の低圧抽出弁
、１７は第２の低圧抽出弁、１８は抽出オリフィス隔離
弁、１９は抽出ライン切替３方弁、３０は加圧器圧力測
定装置、３１はＲＣ８圧力測定装置、３２はＲＣ９温度
測定装置、３３は充填流量測定装置、３４は加圧器水位
測定装置、３５は抽出水流量測定装置、３６は抽出水圧
力測定装置である。 第４Ａ図 第４Ｂ図 第４Ｃ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子炉と、該原子炉に連絡すると共に加圧器を備
   えた一次冷却材循環系と、該循環系に連絡した余熱除去
   系及び冷却材抽出・充填系とを有する加圧水型原子力プ
   ラントの起動制御装置において、 原子炉冷却系（ＲＣＳ）制御部、余熱除去流量制御部、
   及び抽出水圧力制御部を有して、原子炉冷却系（ＲＣＳ
   ）温度を第１の所定温度までに高めて保持するための第
   １の加熱モード制御部と、原子炉冷却系制御部、加圧器
   温度制御部、及び充填流量制御部及び抽出水圧力制御部
   を有して、加圧器温度を所定の温度まで上昇させると共
   に、原子炉冷却系温度を第２の所定の温度まで高めて保
   持するための第２の加熱モード制御部と、原子炉冷却系
   温度制御部、原子炉圧力制御部、加圧器水位制御部、及
   び抽出水圧力制御部を有して、原子炉冷却系温度を所定
   の温度まで上昇させると共に原子炉冷却系圧力を所定の
   圧力まで高めて保持するための第３の加熱モード制御部
   と、を備えたことを特徴とする、加圧水型原子力プラン
   トの冷態から温態への自動加熱運転装置。
2. （２）前記第２及び第３の加熱モード制御部による動作
   の間に、 原子炉冷却系温度制御部、原子炉冷却系圧力制御部、加
   圧器温度制御部、充填流量制御部、及び抽出流量制御部
   を有し、加圧器内に気相を生成させるための加圧器気相
   生成モード制御部と、原子炉冷却系温度制御部、原子炉
   冷却系圧力制御部、加圧器水位制御部、抽出流量制御部
   、及び抽出水圧力制御部を有し、余熱除去系の隔離動作
   を行う余熱除去系隔離モード制御部と、 による動作が行われるようにした特許請求の範囲第１項
   記載の加圧水型原子力プラントの冷態から温態への自動
   加熱運転装置。