JPH03272494A - 制御棒引抜監視装置 - 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】 ［発明の目的コ 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子力発電プラント等において、原子炉の出
力を＃Ｊ御する制御棒引抜操作時の原子炉出力を監視す
る制御棒引抜監視装置に関する。

〔従来の技術〕

かかる監視装置は、原子炉出力が高く警報レベルを越え
る可能性が有るときには、制御棒引抜き阻止信号を出力
して制御棒の引抜きを阻止し、原子炉出力が高くなりす
ぎることを防いで原子炉の安全運転を図っている。

第７図は従来の制御棒引抜監視装置の全体的な構成例を
示す図である。

この監視装置は、原子炉内の各所の局部出力を検出する
複数の局部出力領域モニタ（ＬＰＲＭ）検出器１の個々
の検出信号がＬＰＲＭ選択回路２に人力すると共に、原
子炉手動制御系３で操作する制御棒に関する制御棒選択
信号がこのＬＰＲＭ選択回路２に入力する。

二二で、ＬＰＲＭ検出器１は、第８図（ａ）　〜第８図
（Ｃ）に示すように、原子炉内に配列された制御棒７の
間に設置される検出器保護管８の中に深さ方向に所定の
間隔をあけて複数連なって設けられている。なお、同図
（ａ）は原子炉炉心部の断面図、同図（ｂ）は炉心部の
所定の領域を拡大した図、同図（ｃ）は検出器保護管の
斜視図である。

ＬＰＲＭ選択回路２では、制御棒選択信号にて指示され
ている制御棒（すなわち操作の行われている制御棒）を
取囲む各ＬＰＲＭ検出器１が選択されてその検出信号が
ＲＢＭ値演算回路４に人力する。このＲＢＭ値演算回路
４には、平均出力領域モニタ（ＡＰＲＭ）５で演算され
た原子炉平均出力（ＡＰＲＭ値）が入力し、このＡＰＲ
Ｍ値と選択された各ＬＰＲＭ検出器１の検出信号の平均
値（選択ＬＰＲＭ平均値）とが比較され、選択ＬＰＲＭ
平均値に原子炉平均出力と同じになるような係数を決定
してこれを乗じロッドブロックモニタ値（ＲＢＭ値）を
得る。この様な動作を“ヌル動作′と言う。ＲＢＭ値演
算回路４で計算されたＲＢＭ値は、制御棒引抜阻止判定
回路６に出力され、予め設定されている基準値と比較さ
れ、ＲＢＭ値が基準値よりも高い場合には制御棒の引抜
きを阻止する制御棒引抜阻止信号が出力される。

一方、近年はデジタル信号処理技術の発達に伴い、その
デジタル技術を利用して装置の高機能化。

装置の小型化等を図るために監視装置自体もマイクロプ
ロセッサ等のデジタル信号回路で構成されるようになっ
てきた。

ところが、マイクロプロセッサを用いた信号処理は、プ
ログラムに記述されている処理を各機能毎に逐次実行し
て行くため、連続的な処理が可能なアナログ信号処理に
比べて応答速度が遅くなってしまう。特に、一つのプロ
グラムに全ての処理内容が記述されている場合には、プ
ログラム容量に比例して応答速度か遅くなる。

なお、複数のマイクロプロセッサで並列処理することも
考えられるが、この様な場合には、装置が大型化してコ
スト高になり、また一つのマイクロプロセッサで処理す
るのに比べて信頼性が低下する等の弊害がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、従来のデジタル式の制御棒引抜監視装置は、要
求仕様は満足するもののアナログ式に比べ応答時間が遅
く、より高速な制御棒引抜阻止判定処理を可能とする制
御棒引抜監視装置が望まれていた。

本発明は以上のような実情に鑑みてなされたもので、デ
ジタル化による利点を損うことなく、制御棒引抜阻止判
定の高速化を図ることができ、信頼性を向上し得る制御
棒引抜監視装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記課題を解決するために、原子炉内に配列さ
れた複数の燃料集合体の間に配置された制御棒の引抜き
時に生じる局部的な出力上昇を、前記制御棒を囲むよう
に配置された局部出力領域モニタで測定し、その測定結
果に基づいて制御棒の引抜監視に関する処理として制御
棒引抜阻止判定処理およびその他の処理を行う制御棒引
抜監視装置において、前記制御棒引抜阻止判定に関する
処理タスクとその他の処理に関する処理タスクとを分離
し、前記制御棒引抜阻止判定に関する処理タスクを最上
位タスクとして、前記その他の処理に関する処理タスク
を一回実行する間に前記制御棒引抜阻止判定に関する処
理タスクを複数回実行させる構成とした。

〔作用〕

本発明は以上のような手段を講じたことにより、制御棒
引抜阻止判定に関する処理タスクのプログラム容量が小
さなものとなり、制御棒引抜阻止判定に関する処理時間
が短縮され、しかも制御棒引抜阻止判定処理に関する処
理タスクが最上位タスクとして他の処理タスクよりも早
い周期で実行されるので、早い応答速度が要求される制
御棒引抜阻止判定処理が高速化され、複数の制御棒引抜
監視が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例にかかる制御棒引抜監視装置の
構成を示す図である。この監視装置は、原子炉１０内に
配置された複数のＬＰＲＭ検出器１１の所定数がそれぞ
れ対応するＡＰＲＭ１２に接続されている。各ＡＰＲＭ
１２にはさらに原子炉１０の再循環流量を検出するため
の再循環流量検出器１３が接続されている。ＡＰＲＭ１
２はＬＰＲＭ検出器１１の検出信号からその平均出力（
ＡＰＲＭ値）を演算し、再循環流量検出器１３から入力
する再循環流量信号に基づいて基準値を設定し、この基
準値とＡＰＲＭ値とから原子炉出力を監視する機能を有
している。各ＡＰＲＭ１２はそれぞれＲＢＭ１４に接続
されていて、ＲＢＭ１４に再循環流量信号、各ＬＰＲＭ
ＩＩの検出信号、さらにはＡＰＲＭ値を出力する。各Ｒ
ＢＭ１４は、ＲＭＣＳ１５に接続されていて、制御棒選
択信号が人力される。このＲＢＭ１４は、再循環流量信
号に基づいて基準値を設定すると共に、各ＬＰＲＭ値と
ＡＰＲＭ値からＲＢＭ値を求めて、基準値とＲＢＭ値を
比較し、入力する制御棒選択信号が指示する制御棒すな
わち引抜操作している制御棒近傍のＬＰＲＭ検出器１１
のＲＢＭ値が基準値を越えたときに制御棒引抜阻止信号
を出力する構成となっている。

ＲＢＭ１４の構成を第２図に示す。ＲＢ　Ｍ　１４は、
ＣＰＵ２１がバス２２を介して、ＬＰＲＭ値受信回路２
３．ＡＰＲＭ値受信回路２４．制御棒選択信号受信回路
２５．制御棒引抜阻止信号出力回路２６．再循環流量値
入力回路２７にそれぞれ接続されている。

ＬＰＲＭ値受信回路２３．ＡＰＲＭ値受信回路２４、再
循環流量値入力回路２７は、ＡＰＲＭ１２からのＬＰＲ
Ｍ検出信号、各ユニット毎のＬＰＲＭ検出信号の平均値
、再循環流量検出信号がそれぞれ人力する。また、制御
棒選択信号受信回路２５にＲＭＣＳ１５からの制御棒選
択信号が人力する。ＣＰＵ２１は、これらの人力信号を
メモリに格納されているプログラムを読出して処理し、
制御棒引抜阻止信号を制御棒引抜阻止信号出力回路２６
より出力する。

ＣＰＵ２１は、第４図および第５図に示すフローチャー
トに基づいて動作し、この様な動作を実行するためのプ
ログラムがメモリに記憶されている。このメモリに格納
されているプログラムの構成を第３図に示す。

このプログラムは、タスク管理および時間管理を行うオ
ペレーティングシステム３０の下に、最も高い優先順位
を与えられ制御棒の引抜阻止判定を行なうための制御棒
引抜阻止判定タスク３１と、制御棒の引抜阻止判定を含
まないその他の処理を行なうための信号処理タスク３２
と、外部装置とのデータの送受を制御するための外部装
置インターフェースタスタ３３と、マンやマシーンイン
ターフェースタスク３４とから構成されている。

次に、以上のように構成された本実施例の動作について
第４図および第５図を参照して説明する。

その他の信号処理タスク３２を実行する場合は、第４図
に示すフローチャートに基づいて動作する。

すなわち、制御棒選択信号受信回路２５て受信される制
御棒選択信号から引抜き操作を行なう選択制御棒が変化
したか否か監視しくステップＳｌ）変化があった場合に
は、選択制御棒の数と各選択制御棒近傍のＬＰＲＭＩＩ
を特定し、ヌル動作を行ないＲＢＭ値を得るためのゲイ
ンを決定する（ステップＳ２）。次に、ＡＰＲＭ値を読
込み（ステップＳ３）　　ＬＰＲＭ値となるＬＰＲＭｌ
ｌの検出信号値を読込み（ステップＳ４）、さらに再循
環流量値を読込んで（ステップＳ５）、制御棒引抜き判
定の際の基準値やセットアツプ。

セットダウン等の基準値の演算を行なう（ステップＳ６
）。そして、これら演算結果から、制御棒引抜阻止判定
以外の処理として、例えばセットアツプまたはセットダ
ウンの判定や、ＡＰＲＭ下限等の判定を行なう（ステッ
プＳ７）。

一方、制御棒引抜阻止判定タスク３１を実行する場合は
、第５図に示すフローチャートに基づいて動作する。先
ず、その他の信号処理タスクで選択されたＬＰＲＭＩＩ
の各検出信号値を読込み（ステップＴｌ）　　その平均
演算を行なう（ステップＴ２）。そして、ステップＴ２
にて演算された平均値と、その他の信号処理タスクで求
められたゲインからＲＢＭ値を求め、そのＲＢＭ値とそ
の他の信号処理タスクで求められた基準値とを比較して
、制御棒引抜阻止判定を行う（ステップＴ３）。そして
、ＲＢＭ値が基準値を越えている場合には制御棒引抜阻
止信号を出力させる（ステップＴ４）。

以上の制御棒引抜阻止判定タスクおよびその他の信号処
理タスクは、第６図に示すタイムチャートに基づいて逐
次実行される。

すなわち、制御棒引抜阻止判定タスクは、時間ｔ１の間
にｎ本の制御棒に関する監視を行い、その他の信号処理
タスクは時間ｔ２の間に上記各種信号処理を行う。そし
て、制御棒引抜阻止判定タスクはオペレーティングシス
テムによるタイマー割り込み処理により、その都度ｎ本
の制御棒に関する監視が行われ、その他の信号処理タス
クが一回実行される間に数回実行される。

この実施例において、制御棒引抜阻止信号の出力の最大
遅れ時間は、ＬＰＲＭ値の読込み直後に実際のＬＰＲＭ
値が基準値を越えることも考慮して、制御棒引抜阻止判
定タスクが２回走行する時間ｔ３に設定している。なお
、ｔ４は制御棒引抜阻止信号のシステム要求応答時間を
示しており、時間１．＜時間ｔ４の関係が成立している
。

この様に本実施例によれば、制御棒引抜判定タスク３１
とその他の信号処理に関するタスク３２とを分離して制
御棒引抜判定タスク３１の容量を小さくし、制御棒引抜
判定タスク３１の実行頻度をその他の信号処理に関する
タスク３２のそれよりも高くしたので、制御棒引抜判定
タスク３１の処理時間を短縮化でき、制御棒引抜阻止信
号の出力に要する応答時間を短縮でき、原子炉プラント
の安全性、運転性を向上させることができる。

［発明の効果コ 以上詳記したように本発明によれば、制御棒引抜判定に
関する処理時間を短縮化でき、制御棒引抜阻止信号の出
力に要する応答時間を短縮でき、さらに信頼性が高く原
子炉プラントの安全性、運転性を向上し得る制御棒引抜
監視装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である制御棒引抜監視装置の構
成図、第２図は同実施例に設けられたＲＢＭの構成図、
第３図は同実施例のプログラムの構成図、第４図は制御
棒引抜阻止判定タスクの処理内容を説明するための図、
第５図は他の信号処理タスクの処理内容を説明するため
の図、第６図は制御棒引抜阻止判定タスクとその他の信
号処理タスクとを実行する際のタイミングチャートを示
す図、第７図は従来よりある制御棒引抜監視装置の構成
図、第８図（ａ）は原子炉炉心部の断面図、同図（ｂ）
はその断面図の部分拡大図、同図（ｃ）は検出器保護管
の斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　原子炉内に配列された複数の燃料集合体の間に配置さ
   れた制御棒の引抜き時に生じる局部的な出力上昇を、前
   記制御棒を囲むように配置された局部出力領域モニタで
   測定し、その測定結果に基づいて制御棒の引抜監視に関
   する処理として制御棒引抜阻止判定処理およびその他の
   処理をソフトウェアによって行う制御棒引抜監視装置に
   おいて、前記制御棒引抜阻止判定に関する処理タスクと
   その他の処理に関する処理タスクとを分離し、前記制御
   棒引抜阻止判定に関する処理タスクを最上位タスクとし
   て、前記その他の処理に関する処理タスクを一回実行す
   る間に前記制御棒引抜阻止判定に関する処理タスクを複
   数回実行させることを特徴とする制御棒引抜監視装置。