JPH0277691A - Reactor protection device - Google Patents

Reactor protection device

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JPH0277691A
JPH0277691A JP63229395A JP22939588A JPH0277691A JP H0277691 A JPH0277691 A JP H0277691A JP 63229395 A JP63229395 A JP 63229395A JP 22939588 A JP22939588 A JP 22939588A JP H0277691 A JPH0277691 A JP H0277691A
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scram
reactor
valves
solenoid
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JP63229395A
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Japanese (ja)
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Tetsuo Yanai
柳井 哲夫
Akihiko Hasegawa
昭彦 長谷川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To reduce an operation abnormality and to improve safety by arrang ing two three-way valves between a check valve and a backup scram pilot valve to provide a protection device for actuating an electromagnetic solenoid for driving respective three-way valves. CONSTITUTION:A protection device 30 is inserted in the downstream side of a backup scram pilot valve 13A and a check valve 22, two three-way valves 31A, 31B are connected in series, a check valve 22' is joined parallelly, further a check valve 22'' is provided in parallel with the valve 31A and electromagnetic solenoids 32A, 32B are electrically connected to a logic circuit 33. The signal which indicates 'reactor pressure high' or 'reactor water level low' is input in the circuit 33. When two logic circuits in the circuit 33 are realized simultaneously, the solenoids 32A, 32B is in a condition to excite, the valves 31A, 31B are actuated and pressure air of scram valve air piping 11A-11N is exhausted from an exhaust pipes 34A, 34B by an output signal from the circuit 33. As the result, a scram inlet valve 10A and a scram outlet valve 9A are opened to rapidly insert all control rods 4A-4N in a reactor core 2.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、原子力発電プラントの原子炉異常発生時に制
御棒を緊急挿入して原子炉出力を抑制する原子炉保護装
置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a nuclear reactor protection device that suppresses the reactor output by urgently inserting control rods when an abnormality occurs in the reactor of a nuclear power plant. .

(従来の技術) 原子力発電プラントにおける原子炉保護装置は。(Conventional technology) Reactor protection equipment in nuclear power plants.

原子炉の運転を停止せざるをえない異常発生時に制御棒
を緊急挿入して原子炉の反応度を抑制する装置である。
This is a device that suppresses the reactivity of a nuclear reactor by urgently inserting control rods in the event of an abnormality that requires the shutdown of the reactor.

このため、原子炉保護装置の作動は各種センサからの異
常信号を検知して確実に作動することが要求される。一
方、原子炉保護装置の誤動作によって発電が停止してし
まうことは原子炉の運転上好ましくない、従って、セン
サから制御棒を挿入するための機器類は冗長化が考慮さ
れ、高い信頼性を有する様に設計されている。
Therefore, the reactor protection device is required to operate reliably by detecting abnormal signals from various sensors. On the other hand, it is undesirable for the operation of the reactor to stop power generation due to a malfunction of the reactor protection device.Therefore, the equipment used to insert the control rods from the sensor should be redundant and have high reliability. It is designed like this.

第3図は従来の原子炉保護装置の構成図で、原子炉圧力
容器1の内部は炉心2があり軽水3で満たされている。
FIG. 3 is a block diagram of a conventional nuclear reactor protection system, in which a reactor pressure vessel 1 has a reactor core 2 and is filled with light water 3.

炉心2は主に図示しない燃料棒と制御棒4A乃至4Nよ
り構成されている6通常1G0万kW級の原子炉では、
制御棒が約200本設けられており、各々の制御棒は原
子炉圧力容器1を貫通して、水圧式の制御棒駆動機構5
A乃至5Nにより制御棒4A乃至4Nが駆動される。
The reactor core 2 mainly consists of fuel rods (not shown) and control rods 4A to 4N.6 In a normal 1G00,000kW class nuclear reactor,
Approximately 200 control rods are provided, and each control rod penetrates the reactor pressure vessel 1 and is connected to a hydraulic control rod drive mechanism 5.
Control rods 4A to 4N are driven by A to 5N.

前記約200台の制御棒駆動機構5A乃至5Nのうち1
台を例にその動作を説明する。沸騰水型の原子炉の場合
では、制御棒駆動機構5Aは水圧を利用した一種のピス
トン構造であり、ピストン上側に引抜配管6A、下側に
挿入配管7Aが接続されている。
One of the approximately 200 control rod drive mechanisms 5A to 5N
The operation will be explained using a stand as an example. In the case of a boiling water type nuclear reactor, the control rod drive mechanism 5A is a type of piston structure that utilizes water pressure, and an extraction pipe 6A is connected to the upper side of the piston, and an insertion pipe 7A is connected to the lower side of the piston.

前者の配管は方向制御ユニット8Aとスクラム出口弁9
Aを介した駆動水排出容器20との二方へ、後者の配管
は方向制御ユニット8Aとスクラム入口弁10Aを介し
て制御棒駆動水充填装置19Aへ接続されている。制御
棒駆動機構5Aは引抜配管6Aより駆動水が流入すると
制御棒4Aを炉心2から引抜き、原子炉出力を上昇させ
る。逆に挿入配管7Aより駆動水が流入すると制御棒4
Aを炉心2に挿入し、原子炉出力を低下させる。スクラ
ム入口弁10Aとスクラム出口弁9Aは空気圧により弁
の開閉が制御されており、空気圧はスクラム弁空気配管
11Aに設置されたスクラムパイロット弁12A及びそ
の上流側に設置されたバックアップスクラムパイロット
弁A 、 13A、同じくバックアップスクラムパイロ
ット弁B、13Bにより制御される。
The former piping is connected to the direction control unit 8A and the scram outlet valve 9.
A to the drive water discharge vessel 20, the latter piping being connected to the control rod drive water filling device 19A via the directional control unit 8A and the scram inlet valve 10A. When driving water flows in from the extraction pipe 6A, the control rod drive mechanism 5A pulls out the control rod 4A from the reactor core 2 and increases the reactor output. Conversely, when driving water flows in from the insertion pipe 7A, the control rod 4
A is inserted into the reactor core 2 and the reactor power is reduced. The opening and closing of the scram inlet valve 10A and the scram outlet valve 9A are controlled by air pressure, and the air pressure is controlled by the scram pilot valve 12A installed in the scram valve air piping 11A and the backup scram pilot valve A installed upstream thereof. 13A, which is also controlled by backup scram pilot valves B and 13B.

スクラムパイロット弁12Aは電磁弁ソレノイドA 、
 15Aと電磁弁ソレノイドB、16Aの2つにより開
方向が制御される三方弁であり2両電磁弁ソレノイド1
5A、16Aが無励磁状態であれば弁は排気状態に、い
ずれか一方が励磁状態または両方が励磁状態であれば弁
は通気状態となる。また、バックアップスクラムパイロ
ット弁A、13B及びバックアップスクラムパイロット
弁B、13Bは夫々電磁弁ソレノイドC,17A、電磁
弁ソレノイドD、17Bにより開方向が制御される三方
弁であり、電磁弁ソレノイドが無励磁状態で弁は通気状
態に、励磁状態で弁は排気状態となる。このようにスク
ラムパイロット弁12Aとバックアップスクラムパイロ
ット弁13A。
The scram pilot valve 12A is a solenoid valve solenoid A,
It is a three-way valve whose opening direction is controlled by two solenoid valves 15A, 16A and 2 solenoid valves B and 16A.
If 5A and 16A are in a non-energized state, the valve is in an exhaust state, and if either one is in an energized state or both are in an energized state, the valve is in a venting state. In addition, the backup scram pilot valves A and 13B and the backup scram pilot valves B and 13B are three-way valves whose opening directions are controlled by solenoid valve solenoids C and 17A and solenoid valve solenoids D and 17B, respectively, and the solenoid valve solenoids are not energized. In this state, the valve is in the ventilation state, and in the energized state, the valve is in the exhaust state. In this way, the scram pilot valve 12A and the backup scram pilot valve 13A.

13Bで電磁弁ソレノイドの励磁、無励磁に対する動作
を逆に設定しているのは電源喪失時の冗長性を考慮して
いるためである。
The reason why the operation of the electromagnetic valve solenoid in 13B is set to be reversed for energization and non-excitation is to ensure redundancy in the event of power loss.

二二でスクラムパイロット弁12A及びバックアップス
クラムパイロット弁13A、13Bについて、その動作
を説明する。原子炉の出力運転中は電磁弁ソレノイドA
、15A、電磁弁ソレノイドB、16Aは励磁状態で、
電磁弁ソレノイドC,17A、電磁弁ソレノイドD、1
7Bは無励磁状態であり、それゆえスクラムパイロット
弁12Aとバックアップスクラムパイロット弁A、13
A、及びバックアップスクラムパイロット弁B、13B
は共に、通気状態にあり空気供給源14より空気圧が加
わるのでスクラム入口弁10A 、スクラム出口弁9A
は閉状態である。電磁弁ソレノイドA、15A、電磁弁
ソレノイドB、16Aは夫々第4図に示す論理回路A 
、 18A i論理回路B、18Bの出力信号で励磁さ
れており、原子炉に異常が生じると論理回路A、18A
と論理回路B、18Bの出力信号がなくなり、スクラム
パイロット弁12Aの開方向が切換わる。これによりス
クラム弁空気配管11Aの空気は排気923Aを経て排
気され、それまで閉じていたスクラム入口弁10Aとス
クラム出口弁9Aが開く、この2つのスクラム弁が開く
と、制御棒駆動水充填装置19Aから高圧の駆動水が挿
入配管7Aを通り、制御棒駆動機構5Aへ流れ込む、こ
の時、引抜配管6Aと開いているスクラム出口弁9Aを
通り、制御棒駆動機構5A上部の駆動水が駆動水排出容
器20へ排出される。この結果制御棒4Aは炉心2に急
速挿入されるので原子炉の出力は低下する。
In Section 22, the operations of the scram pilot valve 12A and backup scram pilot valves 13A and 13B will be explained. During reactor power operation, solenoid valve solenoid A
, 15A, solenoid valve solenoid B, 16A are in the excited state,
Solenoid valve solenoid C, 17A, solenoid valve solenoid D, 1
7B is in a non-energized state, therefore, the scram pilot valve 12A and the backup scram pilot valve A, 13
A, and backup scram pilot valve B, 13B
Both are in the venting state and air pressure is applied from the air supply source 14, so the scram inlet valve 10A and the scram outlet valve 9A
is in a closed state. Solenoid valve solenoids A and 15A and solenoid valve solenoids B and 16A are logic circuit A shown in FIG. 4, respectively.
, 18A i It is excited by the output signal of logic circuits B and 18B, and if an abnormality occurs in the reactor, logic circuits A and 18A
Then, the output signals of the logic circuits B and 18B disappear, and the opening direction of the scram pilot valve 12A is switched. As a result, the air in the scram valve air piping 11A is exhausted through the exhaust 923A, and the previously closed scram inlet valve 10A and scram outlet valve 9A open. When these two scram valves open, the control rod drive water filling device 19A High-pressure driving water passes through the insertion pipe 7A and flows into the control rod drive mechanism 5A. At this time, the drive water from the upper part of the control rod drive mechanism 5A passes through the withdrawal pipe 6A and the open scram outlet valve 9A, and the drive water is discharged from the upper part of the control rod drive mechanism 5A. It is discharged into the container 20. As a result, the control rods 4A are quickly inserted into the reactor core 2, and the output of the reactor is reduced.

また前記スクラムパイロット弁12Aと同様に制御棒4
Aを急速挿入するための機器としてバックアップスクラ
ムパイロット弁A、13Aとバックアップスクラムパイ
ロット弁B、13Bは、スクラムパイロット弁12A乃
至12Nのスクラム弁空気配管11A乃至11Nが一つ
に合流した空気配管の上流に2台を直列に接続し、前記
スクラムパイロット弁12Aと同様に原子炉が出力運転
中の場合、空気供給源14より圧力空気を通す方向に弁
が開いており、各々の電磁弁ソレノイドC,17Aと電
磁弁ソレノイドD。
Also, like the scram pilot valve 12A, the control rod 4
Backup scram pilot valves A, 13A and backup scram pilot valves B, 13B are devices for rapidly inserting the scram pilot valves 12A to 12N. When the reactor is in power operation like the scram pilot valve 12A, the valves open in the direction of passing pressurized air from the air supply source 14, and each solenoid valve solenoid C, 17A and solenoid valve solenoid D.

17Bは無励磁である。このため、原子炉保護装置から
の出力信号がある時、いずれかのバックアップスクラム
パイロット弁が励磁されれば制御棒4A乃至4Nを全て
炉心2へ緊急挿入できる配管構成としており、n個ある
スクラムパイロット弁が1個でも動作しなかった場合を
考慮した後備装置である。なおバックアップスクラムパ
イロット弁A。
17B is non-excited. For this reason, when there is an output signal from the reactor protection device, the piping configuration is such that all control rods 4A to 4N can be inserted into the reactor core 2 in an emergency if any of the backup scram pilot valves is energized. This is a backup device that takes into consideration the case where even one valve does not operate. In addition, backup scram pilot valve A.

13Aとバックアップスクラムパイロット弁B、13B
の電磁弁ソレノイドC、17Aと電磁弁ソレノイドD。
13A and backup scram pilot valve B, 13B
Solenoid valve solenoid C, 17A and solenoid valve solenoid D.

17Bは、前記論理回路A、18Aと論理回路B、18
Bが同時に成立した場合、即ち論理回路A & B 2
1が成立してバックアップスクラムパイロット弁13A
、13Bの開方向が切換ねることにより、スクラム弁空
気配管11A乃至11Nの空気を排気管23’A、 2
3’Bより排気し、前記スクラムパイロット弁12Aの
説明と同様に制御棒4A乃至4Nを炉心2に急速挿入さ
せるものである。
17B is the logic circuit A, 18A and the logic circuit B, 18.
If B holds true at the same time, that is, logic circuit A & B 2
1 is established and the backup scram pilot valve 13A
, 13B, the air from the scram valve air piping 11A to 11N is discharged from the exhaust pipes 23'A, 2.
3'B, and the control rods 4A to 4N are rapidly inserted into the reactor core 2 in the same manner as described for the scram pilot valve 12A.

第4図は論理回路の回路構成図で、論理回路A。FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a logic circuit, and is logic circuit A.

18Aは、トリップ論理A1チャンネル24とトリップ
論理A2チャンネル25のAND回路により構成され、
このAND回路が成立するとスクラムパイロット弁12
Aの電磁弁ソレノイドA、15Aが励磁される。論理回
路B、18Bは、トリップ論理81チヤンネル26とト
リップ論理82チヤンネル27のAND回路により構成
され、やはりこのAND回路が成立するとスクラムパイ
ロット弁12Aの電磁弁ソレノイドB、16Gを励磁す
る。
18A is constituted by an AND circuit of trip logic A1 channel 24 and trip logic A2 channel 25,
When this AND circuit is established, the scram pilot valve 12
Solenoid valve solenoid A, 15A of A is energized. The logic circuit B, 18B is constituted by an AND circuit of the trip logic 81 channel 26 and the trip logic 82 channel 27, and when this AND circuit is established, the solenoid valve solenoid B, 16G of the scram pilot valve 12A is energized.

なお上記トリップ論理の各チャンネルは、原子炉圧力、
原子炉水位、炉心中性子束等のパラメータが入力されて
おり1M子炉の異常を検出する回路である。これらのパ
ラメータが健全であれば論理回路A、18Aと論理回路
B、18Bが成立しており、電磁弁ソレノイドA、15
Aと電磁弁ソレノイドB。
Each channel of the above trip logic is based on reactor pressure,
This circuit receives parameters such as reactor water level and core neutron flux, and detects abnormalities in the 1M sub-reactor. If these parameters are sound, logic circuit A, 18A and logic circuit B, 18B are established, and solenoid valve solenoid A, 15
A and solenoid valve solenoid B.

16Aに各々出力信号を発している。Each output signal is output to 16A.

また、バックアップスクラムパイロット弁13A。Also, a backup scram pilot valve 13A.

13Bへは、論理回路A 、 18Aと論理回路B、1
8Bの各々NOT信号のAND回路とし、論理回路A&
B21はスクラムパイロット弁12Aの電磁弁ソレノイ
ド15A、16Aとは逆に出力信号を発していない。
To 13B, logic circuit A, 18A and logic circuit B, 1
8B is an AND circuit of each NOT signal, and a logic circuit A&
B21 does not emit an output signal, contrary to the solenoid valve solenoids 15A and 16A of the scram pilot valve 12A.

即ち原子炉の出力運転中はバックアップスクラムパイロ
ット弁A、13Aとバックアップスクラムパイロット弁
B、13Bの電磁弁ソレノイドC、17Aと電磁弁ソレ
ノイドD、17Bは無励磁状態である。これは原子炉の
出力運転中に原子炉に異常がなければ電磁弁ソレノイド
A、15A、電磁弁ソレノイドB。
That is, during power operation of the reactor, the backup scram pilot valves A, 13A, the backup scram pilot valves B, 13B, the electromagnetic valve solenoids C, 17A, and the electromagnetic valve solenoids D, 17B are in a non-energized state. These are solenoid valve solenoid A, 15A, and solenoid valve solenoid B if there is no abnormality in the reactor during power operation of the reactor.

16Aは励磁状態、電磁弁ソレノイドC,17A、電磁
弁ソレノイドD、17Bは無励磁状態となっており、若
しも原子炉に異常があるときは、各電磁弁ソレノイドは
上記と逆の状態となる。
16A is in an energized state, and solenoid valve solenoids C, 17A, and solenoid valve solenoids D and 17B are in a non-energized state.If there is an abnormality in the reactor, each solenoid valve solenoid will be in the opposite state to the above. Become.

なお、第4図では自動的に作動する論理回路のみを示し
ており、手動操作による論理回路は省略している。
Note that FIG. 4 only shows logic circuits that operate automatically, and omits logic circuits that are operated manually.

(発明が解決しようとする課題) 従来の原子炉保護装置においても、スクラムパイロット
弁12Aやバックアップスクラムパイロット弁13A、
13Bが不具合の時、あるいはそれらが健全であっても
、これを作動させるための論理回路、または論理回路の
電源故障等が重なった場合に。
(Problems to be Solved by the Invention) Even in conventional nuclear reactor protection devices, the scram pilot valve 12A, the backup scram pilot valve 13A,
13B is malfunctioning, or even if they are healthy, the logic circuit for operating it or the power supply failure of the logic circuit occurs.

制御棒4A乃至4Nを緊急挿入することができないこと
がある。この様な状態は確率的には非常に低いものであ
るが原子力発電プラントの性質上運転異常を極力回避す
る必要があるため、さらに事故発生率の低減対策が望ま
れていた。
Emergency insertion of control rods 4A to 4N may not be possible. Although the probability of such a situation is extremely low, due to the nature of nuclear power plants, it is necessary to avoid operational abnormalities as much as possible, so measures to further reduce the accident rate have been desired.

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、原子力発電プラントにおける運転異常を低減
させて安全性を高めると同時に不用意な原子炉の停止を
行なわず、運転の信頼性を向上した原子炉保護装置を提
供することにある。
The present invention has been made in view of the above, and its purpose is to reduce operational abnormalities in nuclear power plants, improve safety, and at the same time, prevent unnecessary shutdown of the reactor and improve operational reliability. The purpose of the present invention is to provide a nuclear reactor protection device with improved performance.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(m1題を解決するための手段) 従来の原子炉保護装置に電源等を含めて独立した2台の
三方弁及び逆止弁と論理回路を備えた保護装置を設ける
(Means for solving problem m1) A protection device including a power supply, two independent three-way valves, a check valve, and a logic circuit is installed in the conventional reactor protection device.

(作用) 若し従来の原子炉保護装置が不具合により作動しなくて
も、これと独立して設けた本発明の保護装置は原子炉の
異常信号を入力して三方弁を操作し、スクラムパイロッ
ト弁への圧力空気を抜いて。
(Function) Even if the conventional reactor protection device does not operate due to a malfunction, the protection device of the present invention, which is installed independently, inputs the abnormality signal of the reactor and operates the three-way valve, and the scram pilot Release the pressure air to the valve.

制御棒の緊急挿入を行なうので炉心の反応度を抑制して
、原子炉の出力を安全に低下させる。
Emergency insertion of control rods suppresses the reactivity of the reactor core and safely reduces the reactor's output.

(実施例) 本発明の一実施例について図面を参照して説明する。な
お上記した従来技術と同じ構成部分には同一符号を付し
て、詳細な説明は省略する。
(Example) An example of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same components as those in the prior art described above are given the same reference numerals, and detailed explanations will be omitted.

第1図は原子炉保護装置の構成図で通常運転時の弁状態
を示している。この第1図中の保護装置30は前記した
第3図の従来の原子炉保護装置のバックアップスクラム
パイロット弁A、13Aと逆止弁22の下流側に挿入し
たもので2台の三方弁であるARI弁A、31AとAR
I弁B 、31Bを直列に接続し、この直列接続したA
RI弁31A、31Bに並列に逆止弁22′  をまた
ARI弁A、31Aのみに並列に逆止弁221を設け、
ARI弁A 、31AとARI弁B 、31Bを駆動す
る電磁弁ソレノイドE、32Aと電磁弁ソレノイドF、
32Bは論理回路33と電気的に接続している。
FIG. 1 is a block diagram of the reactor protection system, showing the state of the valves during normal operation. The protection device 30 in FIG. 1 is two three-way valves inserted downstream of the backup scram pilot valves A and 13A and the check valve 22 of the conventional reactor protection device shown in FIG. ARI valve A, 31A and AR
I valves B and 31B are connected in series, and A
A check valve 22' is provided in parallel to the RI valves 31A and 31B, and a check valve 221 is provided in parallel only to the ARI valves A and 31A.
A solenoid valve solenoid E that drives ARI valve A, 31A and ARI valve B, 31B, 32A and solenoid valve solenoid F,
32B is electrically connected to the logic circuit 33.

またARI弁A、31AとARI弁B 、31Bには夫
々排気管34Aと34Bが接続されて構成されており、
ARI弁31A、31Bは前記したバックアップスクラ
ムパイロット弁13A、13Bと同一構造の三方弁であ
る。
Furthermore, exhaust pipes 34A and 34B are connected to ARI valves A and 31A and ARI valves B and 31B, respectively.
The ARI valves 31A and 31B are three-way valves having the same structure as the backup scram pilot valves 13A and 13B described above.

圧力空気は空気供給源14より、バックアップスクラム
パイロット弁B、13B、同じくバックアップスクラム
パイロット弁A 、 13A及びARI弁B、31B、
ARI弁A、31Aを順次経由した後に制御棒駆動機構
5A等のスクラムパイロット弁12Aを経て、スクラム
入口弁10Aとスクラム出口弁9Aに至る空気配管11
A等を形成している。また、バックアップスクラムパイ
ロット弁A、13AとARI弁B、31B及びARI弁
A、31Aを逆止弁22を介してバイパスして。
Pressurized air is supplied from the air supply source 14 to the backup scram pilot valves B, 13B, the same backup scram pilot valves A, 13A, and the ARI valves B, 31B,
Air piping 11 passes through ARI valves A and 31A in sequence, passes through a scram pilot valve 12A such as a control rod drive mechanism 5A, and reaches a scram inlet valve 10A and a scram outlet valve 9A.
A etc. are formed. Also, the backup scram pilot valves A, 13A, ARI valves B, 31B, and ARI valves A, 31A are bypassed via the check valve 22.

バックアップスクラムパイロット弁B、13Bの排気管
23′Bより排気するための空気配管を設けている。
Air piping is provided for exhausting air from the exhaust pipes 23'B of the backup scram pilot valves B and 13B.

また同様に逆止弁22′ を介してARI弁B 、31
BとARI弁A、31Aをバイパスし、逆止弁22′を
介してARI弁A、31Aをバイパスできる空気配管も
備えている。
Similarly, the ARI valves B and 31 are connected via the check valve 22'.
It is also provided with air piping that can bypass ARI valves A and 31A and ARI valves A and 31A via a check valve 22'.

第2図は論理回路の回路構成図で、論理回路33内は論
理回路A、35Aと論理回路B、35Bで構成されてい
て、この内輪環回路A、35Aは原子炉圧力高A信号3
6A、同じくC信号36C,M子炉水位低A信号37A
、同じくC信号37CのOR回路により構成され、また
論理回路B、35Bは原子炉圧力高B信号36B、同じ
くD信号36D、原子炉水位B信号37B、同じくD信
号36DのOR回路により構成されている。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the logic circuit. The inside of the logic circuit 33 is composed of logic circuits A and 35A and logic circuits B and 35B, and these inner ring circuits A and 35A are used for the reactor pressure high A signal 3.
6A, also C signal 36C, M reactor water level low A signal 37A
, similarly constituted by an OR circuit of C signal 37C, and logic circuits B and 35B are constituted by an OR circuit of reactor pressure high B signal 36B, also D signal 36D, reactor water level B signal 37B, and likewise D signal 36D. There is.

ここで、″原子炉圧力高”は原子炉圧力容器1の健全性
維持のためのパラメータとして、また“原子炉水位低”
は燃料被覆管破損防止のためのパラメータとして採用し
ている。この論理回路33の各信号は従来の原子炉保護
装置の論理回路、検出計器及び論理電源等と別個な回路
として独立させ。
Here, "reactor pressure high" is used as a parameter for maintaining the integrity of the reactor pressure vessel 1, and "reactor water level low" is used as a parameter for maintaining the integrity of the reactor pressure vessel 1.
is adopted as a parameter to prevent fuel cladding damage. Each signal of this logic circuit 33 is made independent as a separate circuit from the logic circuit, detection instrument, logic power supply, etc. of the conventional reactor protection system.

従来装置の多重故障に対しても影響なく作動するよう構
成している。
It is configured to operate without any effect even in the event of multiple failures of conventional equipment.

次に上記構成による作用について説明する。先ず原子炉
が正常の出力運転中で当然異常が存在しない時には電磁
弁ソレノイドE、32Aと電磁弁ソレノイドF、32B
は前記論理回路A、18A及び論理回路B、18Bと別
に設けられた論理回路33からの出力信号が存在しない
ので、無励磁状態となる。この時、ARI弁A、31A
とARI弁B 、31Bは通気状態となり、バックアッ
プスクラムパイロット弁B、13B及びバックアップス
クラムパイロット弁A、13Aを経由した圧力空気はス
クラム入口弁10Aとスクラム出口弁9Aに至り両弁を
閉状態に維持する。この結果、制御棒4Aは引抜き方向
に静止したままとなっている。
Next, the effect of the above configuration will be explained. First, when the reactor is in normal output operation and there is no abnormality, the solenoid valve solenoids E, 32A and solenoid valve solenoids F, 32B are activated.
Since there is no output signal from the logic circuit 33 provided separately from the logic circuits A and 18A and the logic circuits B and 18B, it is in a non-excited state. At this time, ARI valve A, 31A
and ARI valves B and 31B are in the ventilation state, and the pressurized air that has passed through the backup scram pilot valves B and 13B and the backup scram pilot valves A and 13A reaches the scram inlet valve 10A and the scram outlet valve 9A, keeping both valves closed. do. As a result, the control rod 4A remains stationary in the withdrawal direction.

次に万一、原子炉に異常が発生するとその異常信号とし
て“原子炉圧力高”、′″原子炉水位低”の信号が論理
回路33に入力され、論理回路A、35Aと論理回路B
、35Bが同時に成立するとA&Bが成立し、論理回路
33よりの出力信号により、電磁弁ソレノイドE、32
Aと電磁弁ソレノイドF、32Bが励磁状態となる。こ
れによりARE弁A、31A、 ARI4B、31Bが
作動し、スクラム弁空気配Ie11A 乃至11N内の
圧力空気が排気管34A、34Bより排出される。この
結果、各々の制御棒駆動機構5A乃至5Nのスクラム人
口弁!OAとスクラム出口弁9Aが開状態となり、制御
棒駆動水充填袋@19Aより高圧の駆動水が挿入配管7
Aを通じて制御棒駆動機構5A乃至5Nに流入し、制御
棒4A乃至4Nは全て炉心2に急速挿入される。勿論、
上記した従来の原子炉保護装置の論理回路A&B、21
に入力された異常信号によりバックアップスクラムパイ
ロット弁13A。
Next, in the unlikely event that an abnormality occurs in the reactor, signals of "reactor pressure high" and "reactor water level low" are input to the logic circuit 33 as the abnormality signals, and the logic circuits A, 35A and logic circuit B
, 35B are established at the same time, A&B is established, and the output signal from the logic circuit 33 causes the solenoid valve solenoids E, 32
A and solenoid valve solenoids F and 32B are in an excited state. As a result, the ARE valves A, 31A, ARI4B, 31B operate, and the pressurized air in the scram valve air pipes Ie11A to 11N is discharged from the exhaust pipes 34A, 34B. As a result, the scram valves of each control rod drive mechanism 5A to 5N! The OA and scram outlet valve 9A are open, and high-pressure driving water is inserted from the control rod driving water filling bag @ 19A into the piping 7.
A flows into the control rod drive mechanisms 5A to 5N, and all of the control rods 4A to 4N are rapidly inserted into the reactor core 2. Of course,
Logic circuit A&B of the above-mentioned conventional reactor protection device, 21
The backup scram pilot valve 13A is triggered by an abnormal signal input to the back-up scram pilot valve 13A.

13B等が正常に作動した場合には前記保護装置3゜が
作動しなくとも原子炉の保護は十分行なえることは説明
するまでもなく明らかである。
13B etc. operate normally, it is obvious that the reactor can be sufficiently protected even if the protection device 3° does not operate.

なおARI弁A、31A、ARI弁B 、31Bが動作
せずに従来の保護装置であるバックアップスクラムパイ
ロット弁13A、13Bが動作し、弁の開方向が排出側
に切替わった場合、圧力空気は通気状態のARI弁A、
31A、 ARI弁B 、31Bを通常状態とは逆にス
クラムパイロット弁12A側からバックアップパイロッ
ト弁13A、13B側へ流れることになる。しかしなが
らARI弁31A、31Bに用いた三方弁は、上記の場
合にはその構造上から電磁弁ソレノイドの状態にかかわ
らず閉じてしまうものもあり、この際圧力空気の排出を
妨げることが考木られるが。
In addition, if ARI valves A, 31A, ARI valves B and 31B do not operate and the backup scram pilot valves 13A and 13B, which are conventional protection devices, operate and the opening direction of the valves is switched to the discharge side, the pressurized air will ARI valve A in venting state,
31A, ARI valve B, and 31B, it flows from the scram pilot valve 12A side to the backup pilot valves 13A and 13B side, contrary to the normal state. However, in the above case, the three-way valve used for ARI valves 31A and 31B may close regardless of the state of the solenoid valve solenoid due to its structure, and in this case it is considered that the discharge of pressurized air may be prevented. but.

逆止弁22’ 、 22’を介したバイパスラインはこ
のような場合にも支障なくスクラム弁空気配管11A乃
至11N内の圧力空気を排出できる。また従来の原子炉
保護装置に設けられている逆止弁22を介したバイパス
ラインもバックアップスクラムパイロット弁B、13B
のみの動作時を考慮して設けられている。
The bypass line via the check valves 22' and 22' can discharge the pressurized air in the scram valve air pipes 11A to 11N without any problem even in such a case. In addition, the bypass line via the check valve 22 provided in the conventional reactor protection device is also used as the backup scram pilot valve B, 13B.
It is provided with consideration to the operation of only one unit.

以上のように従来の原子炉保護装置では、多重故障によ
り装置が作動しない事象は確率的に極めて低いものでは
あるが、万が一発生した場合にも運転員の判断、操作に
対応させずに本−実施例では制御棒挿入不具合を検出す
るパラメータとして原子炉圧力及び原子炉水位を採用し
、しかも独立して設けた装置により自動的に制御棒を挿
入して原子炉の健全性を維持できる構成としている。こ
のため上記のような不具合の確率を低減させられること
ができる。また、一実施例に示したようなARI弁の接
続方式及び逆止弁を介したバイパスラインは共に、従来
の原子炉保護装置を大幅に変更することなく、従来設備
に追加して容易に対応が可能である。さらに誤動作につ
いても論理回路を冗長化することで対応している。
As mentioned above, with conventional reactor protection devices, the probability of the device not operating due to multiple failures is extremely low, but even in the unlikely event that it occurs, it is not possible to respond to the operator's judgment and operation. In this example, reactor pressure and reactor water level are used as parameters for detecting a control rod insertion failure, and an independently installed device automatically inserts control rods to maintain the integrity of the reactor. There is. Therefore, the probability of the above-mentioned problems can be reduced. In addition, both the ARI valve connection method and the bypass line via the check valve as shown in one embodiment can be easily added to conventional equipment without significantly changing the conventional reactor protection equipment. is possible. Furthermore, malfunctions are also dealt with by making the logic circuits redundant.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上本発明によれば、原子炉異常時に従来の保護装置が
作動しないことを考慮しており、従来技術によってもリ
スクは低いものであるが、原子力発電プラントの性質か
らその安全性はより高いものが望まれる。これは例えば
数値上、本発明により、そのリスクは1O−1程度低減
されこの構成から考えても、その効果は極めて高く、ま
た誤動作についても勿論回路を冗長化して対応しており
、原子力発電プラントの稼働率向上と安全性をより高め
る効果がある。
As described above, according to the present invention, it is taken into consideration that conventional protection devices will not operate in the event of a nuclear reactor abnormality, and although the risk is low even with conventional technology, the safety is higher due to the nature of nuclear power plants. is desired. For example, numerically, the present invention reduces the risk by about 10-1, and considering this configuration, the effect is extremely high. Also, malfunctions are of course dealt with by making the circuit redundant, and nuclear power generation plants This has the effect of increasing operating efficiency and safety.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は第1図の
保護装置の論理回路の回路構成図、第3図は従来の原子
炉保護装置の構成図、第4図は第3図の論理回路の回路
構成図である。 4A〜4N・・・制御棒、  5A〜5N・・・制御棒
駆動機構。 6A・・・引抜配管、    7A・・・挿入配管、8
A・・・方向制御ユニット、 9A・・・スクラム出口
弁、10A・・・スクラム入口弁。 11A〜IIN・・・スクラム弁空気配管。 12A・・・スクラムパイロット弁、 13A・・・バックアップスクラムパイロット弁A。 13B・・・バックアップスクラムパイロット弁B、1
4・・・空気供給源、 15A・・・電磁弁ソレノイド
A、16A・・・電磁弁ソレノイドB。 17A・・・電磁弁ソレノイドC1 17B・・・電磁弁ソレノイドD。 22.22’ 、22’・・・逆止弁、23、23’A
、 23’B、 34A、 34B・・・排気管、30
・・・保護装置、  31A・・・ARI弁A、31B
・・・ARI弁B、 32A・・・電磁弁ソレノイドE
。 32B・・・電磁弁ソレノイドF、  33・・・論理
回路、35A・・・論理回路A、  35B・・・論理
回路B0代理人 弁理士 大 胡 典 夫 第  3  図 第  4  図
Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a circuit block diagram of a logic circuit of the protection device shown in Fig. 1, Fig. 3 is a block diagram of a conventional reactor protection device, and Fig. 4 is a block diagram of a conventional reactor protection device. 4 is a circuit configuration diagram of the logic circuit of FIG. 3. FIG. 4A~4N...control rod, 5A~5N...control rod drive mechanism. 6A... Pull out piping, 7A... Insertion piping, 8
A... Directional control unit, 9A... Scram outlet valve, 10A... Scram inlet valve. 11A~IIN...Scram valve air piping. 12A...Scram pilot valve, 13A...Backup scram pilot valve A. 13B...Backup scram pilot valve B, 1
4...Air supply source, 15A...Solenoid valve solenoid A, 16A...Solenoid valve solenoid B. 17A... Solenoid valve solenoid C1 17B... Solenoid valve solenoid D. 22.22', 22'... check valve, 23, 23'A
, 23'B, 34A, 34B...exhaust pipe, 30
...Protective device, 31A...ARI valve A, 31B
...ARI valve B, 32A...Solenoid valve solenoid E
. 32B... Solenoid valve solenoid F, 33... Logic circuit, 35A... Logic circuit A, 35B... Logic circuit B0 agent Patent attorney Norifu Ogo Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 原子力発電プラント等の原子炉の制御棒を緊急挿入する
ために制御棒駆動機構に供給する駆動水を制御するスク
ラム弁に対して圧力空気を供給する空気配管と圧力空気
を制御するスクラムパイロット弁を備えこれにバックア
ップスクラムパイロット弁と逆止弁を並列にしたものを
直列に接続した原子炉保護装置において、前記逆止弁と
バックアップスクラムパイロット弁の下流側で逆止弁と
バックアップスクラムパイロット弁の間に、2台の三方
弁を直列に配し、この2台及びその内1台に対して並列
に逆止弁を設けると共に、夫々の3方弁を駆動する電磁
弁ソレノイドに対して原子炉異常信号を入力した時に前
記電磁弁ソレノイドを作動させる論理回路からなる電源
等を独立した保護装置を設けたことを特徴とする原子炉
保護装置。
Air piping that supplies pressurized air to the scram valve that controls the driving water that is supplied to the control rod drive mechanism and the scram pilot valve that controls the pressurized air for emergency insertion of control rods in nuclear reactors such as nuclear power plants. In a reactor protection system in which a back-up scram pilot valve and a check valve are connected in series, the check valve and the back-up scram pilot valve are connected downstream of the check valve and the back-up scram pilot valve. In this system, two three-way valves are arranged in series, and check valves are installed in parallel for these two three-way valves and one of them, and the electromagnetic valve solenoids that drive each three-way valve are used to detect reactor abnormalities. A nuclear reactor protection device characterized in that a protection device is provided that is independent of a power source and the like made up of a logic circuit that operates the electromagnetic valve solenoid when a signal is input.
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