JPH0410595B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0410595B2 JPH0410595B2 JP58090633A JP9063383A JPH0410595B2 JP H0410595 B2 JPH0410595 B2 JP H0410595B2 JP 58090633 A JP58090633 A JP 58090633A JP 9063383 A JP9063383 A JP 9063383A JP H0410595 B2 JPH0410595 B2 JP H0410595B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control rod
- control
- withdrawal
- signal
- axial position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 36
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 9
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
［発明の技術分野］
本発明は、沸騰水型原子炉の制御棒制御システ
ムに関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 沸騰水型原子炉には、出力運転時の制御棒引抜
によつて生じる出力上昇を監視するために、制御
棒引抜監視装置が設けられている。この装置は、
出力を上昇させるために、ある制御棒が選択され
ると、その選択された引抜制御棒のまわりに配置
されている複数個の固定型炉内中性子検出器（以
後これをLPRMと呼ぶ）を選択する。さらにこ
の選択されたLPRMからの信号の平均値をとり、
その値が引抜前の平均値よりも所定の値だけ上回
つた時、制御棒の引抜を阻止する制御棒引抜阻止
信号を送出し、制御棒引抜を阻止することによ
り、出力の上昇を所定のレベル以下に押える機能
を備えている。 第１図は従来の装置におけるLPRMの配置例
を示した図である。この図から明らかなように、
上記のように選択された引抜制御棒１（同図中１
Ａは完全に引抜かれた制御棒のスクラム時の状態
を示す。）のまわりには円２と三角３で標示した
LPRMすなわち固定型炉内中性子検出器が16個
格子状に配置されている。（炉心の周辺部を除い
て、この様に配置されている。）このLPRMは、
２つの系たとえばＡ系、Ｂ系に分かれており、そ
れぞれの系には８個のLPRMが割当てられてい
る。そして、Ａ系、Ｂ系は第２図ａ，ｂの特性図
にそれぞれ示されるように、異なつた信号強度−
制御棒引抜位置特性を有している。なお第２図の
縦軸はLPRMの信号強度を示し、横軸は制御棒
引抜位置（選択された引抜制御棒の引抜き距離で
０点は全挿入位置を示し右に移動するにつれて引
抜き距離が増加する）を示す。すべてのLPRM
が正常で、Ａ系、Ｂ系ともに作動している場合の
特性は第２図ａ，ｂの実線Ａ１，Ｂ１で示されて
いるように両系の応答は、後述する点線Ａ２，Ｂ
２の場合に比較して早い。この実線Ａ１，Ｂ１の
特性曲線と、あらかじめ設定されている引抜阻止
レベル線Ｌ（二点鎖線で示す）との交差点から垂
線を下すと制御棒引抜阻止位置ａ１，ｂ１が得ら
れる。したがつてＡ系、Ｂ系のうち早く上述した
交差点に達した方の系から、前述した制御棒引抜
阻止信号が送出される。 ところで、制御棒引抜にともなうLPRMの出
力にはバラツキがある。このバラツキの中には、
制御棒引抜阻止という点から見ると好ましくない
ものも含まれている。たとえば故障等により、そ
の平均値より極端に大きな出力とか逆に小さな出
力は、制御棒を誤つて引抜き操作する原因にな
る。そこで、制御棒引抜阻止の観点から好ましく
ないLPRMをバイパスすなわち機能を停止させ、
好ましいLPRMからの出力信号のみにもとづい
て制御棒引抜阻止信号を出力するようにしてい
る。そのため、ある場合には、Ａ系、Ｂ系の一方
を全面的にバイパスすることがある。第１表に記
述されているＡ系バイパスあるいはＢ系バイパス
はこれを意味する。
ムに関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 沸騰水型原子炉には、出力運転時の制御棒引抜
によつて生じる出力上昇を監視するために、制御
棒引抜監視装置が設けられている。この装置は、
出力を上昇させるために、ある制御棒が選択され
ると、その選択された引抜制御棒のまわりに配置
されている複数個の固定型炉内中性子検出器（以
後これをLPRMと呼ぶ）を選択する。さらにこ
の選択されたLPRMからの信号の平均値をとり、
その値が引抜前の平均値よりも所定の値だけ上回
つた時、制御棒の引抜を阻止する制御棒引抜阻止
信号を送出し、制御棒引抜を阻止することによ
り、出力の上昇を所定のレベル以下に押える機能
を備えている。 第１図は従来の装置におけるLPRMの配置例
を示した図である。この図から明らかなように、
上記のように選択された引抜制御棒１（同図中１
Ａは完全に引抜かれた制御棒のスクラム時の状態
を示す。）のまわりには円２と三角３で標示した
LPRMすなわち固定型炉内中性子検出器が16個
格子状に配置されている。（炉心の周辺部を除い
て、この様に配置されている。）このLPRMは、
２つの系たとえばＡ系、Ｂ系に分かれており、そ
れぞれの系には８個のLPRMが割当てられてい
る。そして、Ａ系、Ｂ系は第２図ａ，ｂの特性図
にそれぞれ示されるように、異なつた信号強度−
制御棒引抜位置特性を有している。なお第２図の
縦軸はLPRMの信号強度を示し、横軸は制御棒
引抜位置（選択された引抜制御棒の引抜き距離で
０点は全挿入位置を示し右に移動するにつれて引
抜き距離が増加する）を示す。すべてのLPRM
が正常で、Ａ系、Ｂ系ともに作動している場合の
特性は第２図ａ，ｂの実線Ａ１，Ｂ１で示されて
いるように両系の応答は、後述する点線Ａ２，Ｂ
２の場合に比較して早い。この実線Ａ１，Ｂ１の
特性曲線と、あらかじめ設定されている引抜阻止
レベル線Ｌ（二点鎖線で示す）との交差点から垂
線を下すと制御棒引抜阻止位置ａ１，ｂ１が得ら
れる。したがつてＡ系、Ｂ系のうち早く上述した
交差点に達した方の系から、前述した制御棒引抜
阻止信号が送出される。 ところで、制御棒引抜にともなうLPRMの出
力にはバラツキがある。このバラツキの中には、
制御棒引抜阻止という点から見ると好ましくない
ものも含まれている。たとえば故障等により、そ
の平均値より極端に大きな出力とか逆に小さな出
力は、制御棒を誤つて引抜き操作する原因にな
る。そこで、制御棒引抜阻止の観点から好ましく
ないLPRMをバイパスすなわち機能を停止させ、
好ましいLPRMからの出力信号のみにもとづい
て制御棒引抜阻止信号を出力するようにしてい
る。そのため、ある場合には、Ａ系、Ｂ系の一方
を全面的にバイパスすることがある。第１表に記
述されているＡ系バイパスあるいはＢ系バイパス
はこれを意味する。
【表】
系がバイパスされた場合は、正常の場合、すな
わちバイパスが行なわれていない場合に比べて、
系の応答は一般に悪くなる。また、系内の
LPRMのうち、第１図において、引抜制御棒１
に近い、良い応答を示すLPRM２あるいは３が
バイパスされている場合も応答が悪くなる。この
場合を最悪バイパスと言う。第１表には、様々な
場合の引抜阻止位置が示されているが、この表に
おいて、min（a1，b1）あるいはmin（a2，b2）は
a1，b1のうち小さい方の値、あるいはa2，b2のう
ち小さい方の値をとることを意味する。 第２図ａ，ｂの点線Ａ２，Ｂ２で示された特性
曲線は、各系の最悪バイパス時の特性を示してい
る。第２図からもわかるように、最悪バイパス時
には制御棒引抜位置がＡ系の場合はa2、Ｂ系の場
合にはb2に移動し、正常時に比べてかなり悪い応
答状態となる。 このように、従来の装置では各系ならびに特定
のLPRMがバイパスされた場合、応答が悪くな
り、その改善が望まれていた。また、高い安全性
が要求される原子炉において、以上のようなバイ
パスによる応答性の劣化は安全性の余裕をせばめ
る点で好ましくない。 また、同時に複数の制御棒を操作する運転の場
合、検出対象となるLPRMの個数は増加する。
例えば同時に４本の制御棒を操作する場合、16×
４＝64個のLPRMの検出が制御棒引抜監視のた
めの必要となり、監視装置の構成が複雑となる。 ［発明の目的］ 本発明は、従来の制御棒引抜監視装置の短所で
ある以下の(イ)(ロ)を改善することを目的とする。 (イ) 各系ならびに特定のLPRMがバイパスされ
た場合、 応答が悪化し、出力上昇量が増加する。 (ロ) 複数の制御棒を同時に操作（引抜）する場
合、炉心状態の変化の検出回路が複雑化する。
よつて監視系が複雑化する。 すなわち、制御棒引抜阻止位置（許容引抜長
さ）の設定に、炉心状態（局所的な出力）変化の
検出を使用しないことにより、安定でかつ確実な
引抜阻止機能を確保する事にある。 ［発明の概要］ 本発明は原子炉の炉心と、この炉心内に引抜挿
入される制御棒と、この制御棒の制御棒駆動機構
と、この制御棒駆動機構を制御する制御棒制御装
置と、上記制御棒の制御棒軸方向位置検出装置
と、この制御棒軸方向位置検出装置と上記制御棒
制御装置からの信号を受け制御棒引抜阻止位置信
号を上記制御棒制御装置に入力する制御棒引抜監
視装置と、この制御棒引抜監視装置に引抜制御棒
に隣接する燃料集合体の軸方向出力分布を入力す
るプロセス計算機とを具備する制御棒制御システ
ムにおいては、制御棒引抜監視装置は、制御棒軸
方向位置検出装置からの制御棒軸方向位置信号と
制御棒制御装置からの制御棒選択信号とが入力さ
れる対象制御棒選択回路と、プロセス計算機から
の引抜制御棒に隣接する燃料集合体の軸方向出力
分布信号を用いて許容引抜長特性を作成する特性
変換回路と、この特性変換回路からの許容引抜長
特性と上記対象制御棒選択回路からの引抜制御棒
軸方向位置信号を用いて決定される制御棒引抜阻
止位置信号を制御棒制御装置に出力する制御棒引
抜阻止位置設定回路とからなることを特徴とする
制御棒制御システムにある。 ［発明の実施例］ 以下図面を参照しながら、本発明の一実施例を
説明する。 第３図に本発明にかかる制御棒引抜監視装置４
を用いた沸騰水型原子炉の制御棒駆動系が示され
ている。 第３図に示す炉心５の内部には、第１図に示さ
れたような引抜制御棒１が多数本格納されてい
る。同図では、引抜かれない制御棒は省略し、示
されていない。上記引抜制御棒１は炉心５の下方
に設けられた制御棒駆動機構６によつて引抜・挿
入がなされる。この制御棒駆動機構６は制御棒制
御装置７によつて制御される。この制御棒制御装
置７は制御棒操作信号Ｓ１と制御棒引抜阻止位置
信号Ｓ２とを入力し、制御棒駆動信号Ｓ３と制御
棒選択信号Ｓ４，Ｓ４Ａとを出力する。制御棒駆
動信号Ｓ３は上記制御棒駆動機構６に送られ、制
御棒選択信号Ｓ４は制御棒引抜監視装置４に、制
御棒選択信号Ｓ４Ａはプロセス計算機１１に送出
される。この制御棒引抜監視装置４は制御棒軸方
向位置検出装置１０から送出される制御棒軸方向
位置信号Ｓ５とプロセス計算機１１より送出され
る選択制御棒に隣接する燃料集合体１２の軸方向
出力分布信号Ｓ６と制御棒制御装置からの制御棒
選択信号Ｓ４とを入力し、前記制御棒引抜阻止位
置信号Ｓ２を制御棒制御装置７に出力する。 プロセス計算機１１は制御棒制御装置７より送
出される制御棒選択信号Ｓ４Ａを入力し、選択制
御棒に隣接する燃料集合体１２の軸方向出力分布
信号Ｓ６を出力する。 第３図に示される本発明にかかる制御棒引抜監
視装置４の構成を詳細に図示したものが第４図で
ある。 この第４図において、対象制御棒選択回路８は
制御棒選択信号Ｓ４に応じて引抜制御棒１を選択
し、選択された引抜制御棒軸方向位置信号Ｓ５Ａ
を制御棒引抜阻止位置設定回路９に送出する。 また特性変換回路１３はプロセス計算機１１よ
り送出される選択引抜制御棒１に隣接する燃料集
合体１２の軸方向出力分布信号Ｓ６を用いて、許
容引抜長特性を作成し、この許容引抜長特性信号
Ｓ７を制御棒引抜阻止位置設定回路９に送出す
る。 この制御棒引抜阻止位置設定回路９では、前記
許容引抜長特性（すなわち、制御棒初期軸方向位
置PIと許容引抜長△Ｌの関係）信号Ｓ７と、引抜
制御棒初期軸方向位置信号Ｓ５Ａを用いて許容引
抜長△Ｌを求める。引抜制御棒初期軸方向位置信
号Ｓ５Ａとこの許容引抜長△Ｌから、引抜阻止位
置が設定され、これが、引抜阻止位置信号Ｓ２と
して、制御棒制御装置７に送出される。 特性変換回路１３には、第５図に示す基本許容
引抜長さ特性５０および第６図に示す基本軸方向
出力分布６０が内蔵してあり、これらを用いて、
引抜制御棒１に隣接する燃料集合体１２の軸方向
出力分布を引抜制御棒１の許容引抜長の特性に変
換する。 変換方法の実施例を第７図，第８図を用いて説
明する。ある軸方向位置における基本許容引抜長
を△LB，基本軸方向相対出力をPAB，引抜制御棒
隣接燃料の軸方向相対出力をPACとすると、その
位置での引抜制御棒の許容引抜長△LCは △LC＝△LB×PAB／PAC で設定する。その他の軸方向位置でも同様にして
許容引抜長を求め、引抜制御棒の許容引抜長特性
を作成する。 引抜阻止位置は上述の許容引抜長特性（制御棒
初期軸方向位置PIと許容引抜長△Ｌの関係）から
求められた許容引抜長を、初期軸方向位置から差
し引いた値として設定される。すなわち、制御棒
初期軸方向位置をPI、このPIに対応する許容引抜
長を△Ｌとすると、引抜阻止位置PBは PB＝PI−△Ｌ になるように設定される。 以上のように構成された本発明の制御棒制御シ
ステムは、出力運転時に引抜制御棒１が選択さ
れ、制御棒制御装置７に制御棒操作信号Ｓ１が入
力されると、制御棒引抜監視装置４の対象制御棒
選択回路８に制御棒選択信号Ｓ４が、またプロセ
ス計算機１１に制御棒選択信号Ｓ４Ａが送られ
る。対象制御棒選択回路８ではこの制御棒選択信
号Ｓ４にもとづき、必要な引抜制御棒１を選択
し、その引抜制御棒１の初期軸方向位置信号Ｓ５
を制御棒引抜阻止位置設定回路９に送る。 一方、プロセス計算機１１では、制御棒選択信
号Ｓ４Ａにもとづき、その引抜制御棒１に隣接す
る燃料１２の軸方向出力分布信号Ｓ６を制御棒引
抜監視装置４の特性変換回路１３に送る。特性変
換回路１３では、軸方向出力分布信号Ｓ６にもと
づき、引抜制御棒１の許容引抜長特性を作成しそ
の信号Ｓ７を制御棒引抜阻止位置設定回路９に送
る。 この制御棒引抜阻止位置設定回路９では、初期
軸方向位置信号Ｓ５にもとづき、その初期軸方向
位置PIに対応する許容引抜長△Ｌを設定し、初期
軸方向位置と、許容引抜長から制御棒の引抜阻止
位置PBを設定する。この位置を制御棒引抜阻止
位置信号Ｓ２として、制御棒制御装置７へ送出す
る。 制御棒制御装置７では、制御棒操作信号Ｓ１が
制御棒引抜阻止位置信号Ｓ２により入力された引
抜阻止位置を超えた引抜を指示した場合には引抜
阻止位置信号Ｓ２の阻止位置で制御棒の引抜を阻
止する制御が行なわれる。 第９図に本発明の装置を用いた場合の出力上昇
特性を従来の装置の場合と比較して示す。同図
中、PIは引抜制御棒の初期軸方向位置を示し、P1
は本発明の装置を用いた場合、または従来の装置
で全LPRMが正常の場合の引抜阻止位置を示し、
その時の出力上昇量が△P1である。またP2は従
来の装置においてある系ならびに特定のLPRM
がバイパスされた場合の引抜阻止位置を示し、そ
の時の出力上昇量が△P2である。 従つて、本発明の装置を用いた場合の出力上昇
量は、検出器のバイパス状態に関係なく、従来装
置の全LPRMが正常の場合と同様、確実に十分
低い量に抑えられる。 本発明の特徴の一つである初期軸方向位置によ
つて許容引抜長を変化させる事の効果について以
下に説明する。 沸騰水型原子炉の炉心において、軸方向の出力
分布は、炉心の上部および下部で小さく、炉心の
中央部で大きくなつている。このため、制御棒を
同一長さだけ引抜いた時、縦軸に出力上昇量△
Ｐ，横軸に引抜制御棒の制御棒初期軸方向位置を
定め第１０図に示すように、出力の大きい炉心中
央部で、その局所的な出力上昇量は大きく、これ
に対して出力の小さい炉心上下部では、その出力
上昇量は小さい特性となる。従つて、本発明のシ
ステムを用いた場合、第５図に示すように炉心中
央部で許容引抜長さを小さく、炉心上下部で許容
引抜長さを大きくなるように引抜制御棒の制御棒
引抜が阻止されるため、第１１図に示すように制
御棒初期軸方向位置によらず、一定の出力上昇量
に抑えることが出来る。 また本発明の制御棒制御システムの採用によ
り、複数本の制御棒を同時に引抜する場合、出力
運転中に制御棒誤引抜が行なわれても、炉心の検
出系を使用しないため、常にある位置で、簡単に
制御棒引抜阻止がかかり、過度の出力上昇を未然
に防止できる。 ［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の制御棒制御シス
テムは、プロセス計算機の軸方向出力分布に基づ
く初期制御棒位置と許容引抜長さの関係を用い
て、制御棒引抜阻止を行なうので、LPRMのバ
イパス状態、引抜制御棒の本数および初期制御棒
位置に依らずに、出力運転時に制御棒引抜が行な
われても、常に確実な制御棒引抜阻止により、局
所的な出力上昇量を適切な一定量に制限する事が
でき、燃料の熱的余裕を保つことができ、沸騰水
型原子炉の信頼性、安全性を高めることができ
る。
わちバイパスが行なわれていない場合に比べて、
系の応答は一般に悪くなる。また、系内の
LPRMのうち、第１図において、引抜制御棒１
に近い、良い応答を示すLPRM２あるいは３が
バイパスされている場合も応答が悪くなる。この
場合を最悪バイパスと言う。第１表には、様々な
場合の引抜阻止位置が示されているが、この表に
おいて、min（a1，b1）あるいはmin（a2，b2）は
a1，b1のうち小さい方の値、あるいはa2，b2のう
ち小さい方の値をとることを意味する。 第２図ａ，ｂの点線Ａ２，Ｂ２で示された特性
曲線は、各系の最悪バイパス時の特性を示してい
る。第２図からもわかるように、最悪バイパス時
には制御棒引抜位置がＡ系の場合はa2、Ｂ系の場
合にはb2に移動し、正常時に比べてかなり悪い応
答状態となる。 このように、従来の装置では各系ならびに特定
のLPRMがバイパスされた場合、応答が悪くな
り、その改善が望まれていた。また、高い安全性
が要求される原子炉において、以上のようなバイ
パスによる応答性の劣化は安全性の余裕をせばめ
る点で好ましくない。 また、同時に複数の制御棒を操作する運転の場
合、検出対象となるLPRMの個数は増加する。
例えば同時に４本の制御棒を操作する場合、16×
４＝64個のLPRMの検出が制御棒引抜監視のた
めの必要となり、監視装置の構成が複雑となる。 ［発明の目的］ 本発明は、従来の制御棒引抜監視装置の短所で
ある以下の(イ)(ロ)を改善することを目的とする。 (イ) 各系ならびに特定のLPRMがバイパスされ
た場合、 応答が悪化し、出力上昇量が増加する。 (ロ) 複数の制御棒を同時に操作（引抜）する場
合、炉心状態の変化の検出回路が複雑化する。
よつて監視系が複雑化する。 すなわち、制御棒引抜阻止位置（許容引抜長
さ）の設定に、炉心状態（局所的な出力）変化の
検出を使用しないことにより、安定でかつ確実な
引抜阻止機能を確保する事にある。 ［発明の概要］ 本発明は原子炉の炉心と、この炉心内に引抜挿
入される制御棒と、この制御棒の制御棒駆動機構
と、この制御棒駆動機構を制御する制御棒制御装
置と、上記制御棒の制御棒軸方向位置検出装置
と、この制御棒軸方向位置検出装置と上記制御棒
制御装置からの信号を受け制御棒引抜阻止位置信
号を上記制御棒制御装置に入力する制御棒引抜監
視装置と、この制御棒引抜監視装置に引抜制御棒
に隣接する燃料集合体の軸方向出力分布を入力す
るプロセス計算機とを具備する制御棒制御システ
ムにおいては、制御棒引抜監視装置は、制御棒軸
方向位置検出装置からの制御棒軸方向位置信号と
制御棒制御装置からの制御棒選択信号とが入力さ
れる対象制御棒選択回路と、プロセス計算機から
の引抜制御棒に隣接する燃料集合体の軸方向出力
分布信号を用いて許容引抜長特性を作成する特性
変換回路と、この特性変換回路からの許容引抜長
特性と上記対象制御棒選択回路からの引抜制御棒
軸方向位置信号を用いて決定される制御棒引抜阻
止位置信号を制御棒制御装置に出力する制御棒引
抜阻止位置設定回路とからなることを特徴とする
制御棒制御システムにある。 ［発明の実施例］ 以下図面を参照しながら、本発明の一実施例を
説明する。 第３図に本発明にかかる制御棒引抜監視装置４
を用いた沸騰水型原子炉の制御棒駆動系が示され
ている。 第３図に示す炉心５の内部には、第１図に示さ
れたような引抜制御棒１が多数本格納されてい
る。同図では、引抜かれない制御棒は省略し、示
されていない。上記引抜制御棒１は炉心５の下方
に設けられた制御棒駆動機構６によつて引抜・挿
入がなされる。この制御棒駆動機構６は制御棒制
御装置７によつて制御される。この制御棒制御装
置７は制御棒操作信号Ｓ１と制御棒引抜阻止位置
信号Ｓ２とを入力し、制御棒駆動信号Ｓ３と制御
棒選択信号Ｓ４，Ｓ４Ａとを出力する。制御棒駆
動信号Ｓ３は上記制御棒駆動機構６に送られ、制
御棒選択信号Ｓ４は制御棒引抜監視装置４に、制
御棒選択信号Ｓ４Ａはプロセス計算機１１に送出
される。この制御棒引抜監視装置４は制御棒軸方
向位置検出装置１０から送出される制御棒軸方向
位置信号Ｓ５とプロセス計算機１１より送出され
る選択制御棒に隣接する燃料集合体１２の軸方向
出力分布信号Ｓ６と制御棒制御装置からの制御棒
選択信号Ｓ４とを入力し、前記制御棒引抜阻止位
置信号Ｓ２を制御棒制御装置７に出力する。 プロセス計算機１１は制御棒制御装置７より送
出される制御棒選択信号Ｓ４Ａを入力し、選択制
御棒に隣接する燃料集合体１２の軸方向出力分布
信号Ｓ６を出力する。 第３図に示される本発明にかかる制御棒引抜監
視装置４の構成を詳細に図示したものが第４図で
ある。 この第４図において、対象制御棒選択回路８は
制御棒選択信号Ｓ４に応じて引抜制御棒１を選択
し、選択された引抜制御棒軸方向位置信号Ｓ５Ａ
を制御棒引抜阻止位置設定回路９に送出する。 また特性変換回路１３はプロセス計算機１１よ
り送出される選択引抜制御棒１に隣接する燃料集
合体１２の軸方向出力分布信号Ｓ６を用いて、許
容引抜長特性を作成し、この許容引抜長特性信号
Ｓ７を制御棒引抜阻止位置設定回路９に送出す
る。 この制御棒引抜阻止位置設定回路９では、前記
許容引抜長特性（すなわち、制御棒初期軸方向位
置PIと許容引抜長△Ｌの関係）信号Ｓ７と、引抜
制御棒初期軸方向位置信号Ｓ５Ａを用いて許容引
抜長△Ｌを求める。引抜制御棒初期軸方向位置信
号Ｓ５Ａとこの許容引抜長△Ｌから、引抜阻止位
置が設定され、これが、引抜阻止位置信号Ｓ２と
して、制御棒制御装置７に送出される。 特性変換回路１３には、第５図に示す基本許容
引抜長さ特性５０および第６図に示す基本軸方向
出力分布６０が内蔵してあり、これらを用いて、
引抜制御棒１に隣接する燃料集合体１２の軸方向
出力分布を引抜制御棒１の許容引抜長の特性に変
換する。 変換方法の実施例を第７図，第８図を用いて説
明する。ある軸方向位置における基本許容引抜長
を△LB，基本軸方向相対出力をPAB，引抜制御棒
隣接燃料の軸方向相対出力をPACとすると、その
位置での引抜制御棒の許容引抜長△LCは △LC＝△LB×PAB／PAC で設定する。その他の軸方向位置でも同様にして
許容引抜長を求め、引抜制御棒の許容引抜長特性
を作成する。 引抜阻止位置は上述の許容引抜長特性（制御棒
初期軸方向位置PIと許容引抜長△Ｌの関係）から
求められた許容引抜長を、初期軸方向位置から差
し引いた値として設定される。すなわち、制御棒
初期軸方向位置をPI、このPIに対応する許容引抜
長を△Ｌとすると、引抜阻止位置PBは PB＝PI−△Ｌ になるように設定される。 以上のように構成された本発明の制御棒制御シ
ステムは、出力運転時に引抜制御棒１が選択さ
れ、制御棒制御装置７に制御棒操作信号Ｓ１が入
力されると、制御棒引抜監視装置４の対象制御棒
選択回路８に制御棒選択信号Ｓ４が、またプロセ
ス計算機１１に制御棒選択信号Ｓ４Ａが送られ
る。対象制御棒選択回路８ではこの制御棒選択信
号Ｓ４にもとづき、必要な引抜制御棒１を選択
し、その引抜制御棒１の初期軸方向位置信号Ｓ５
を制御棒引抜阻止位置設定回路９に送る。 一方、プロセス計算機１１では、制御棒選択信
号Ｓ４Ａにもとづき、その引抜制御棒１に隣接す
る燃料１２の軸方向出力分布信号Ｓ６を制御棒引
抜監視装置４の特性変換回路１３に送る。特性変
換回路１３では、軸方向出力分布信号Ｓ６にもと
づき、引抜制御棒１の許容引抜長特性を作成しそ
の信号Ｓ７を制御棒引抜阻止位置設定回路９に送
る。 この制御棒引抜阻止位置設定回路９では、初期
軸方向位置信号Ｓ５にもとづき、その初期軸方向
位置PIに対応する許容引抜長△Ｌを設定し、初期
軸方向位置と、許容引抜長から制御棒の引抜阻止
位置PBを設定する。この位置を制御棒引抜阻止
位置信号Ｓ２として、制御棒制御装置７へ送出す
る。 制御棒制御装置７では、制御棒操作信号Ｓ１が
制御棒引抜阻止位置信号Ｓ２により入力された引
抜阻止位置を超えた引抜を指示した場合には引抜
阻止位置信号Ｓ２の阻止位置で制御棒の引抜を阻
止する制御が行なわれる。 第９図に本発明の装置を用いた場合の出力上昇
特性を従来の装置の場合と比較して示す。同図
中、PIは引抜制御棒の初期軸方向位置を示し、P1
は本発明の装置を用いた場合、または従来の装置
で全LPRMが正常の場合の引抜阻止位置を示し、
その時の出力上昇量が△P1である。またP2は従
来の装置においてある系ならびに特定のLPRM
がバイパスされた場合の引抜阻止位置を示し、そ
の時の出力上昇量が△P2である。 従つて、本発明の装置を用いた場合の出力上昇
量は、検出器のバイパス状態に関係なく、従来装
置の全LPRMが正常の場合と同様、確実に十分
低い量に抑えられる。 本発明の特徴の一つである初期軸方向位置によ
つて許容引抜長を変化させる事の効果について以
下に説明する。 沸騰水型原子炉の炉心において、軸方向の出力
分布は、炉心の上部および下部で小さく、炉心の
中央部で大きくなつている。このため、制御棒を
同一長さだけ引抜いた時、縦軸に出力上昇量△
Ｐ，横軸に引抜制御棒の制御棒初期軸方向位置を
定め第１０図に示すように、出力の大きい炉心中
央部で、その局所的な出力上昇量は大きく、これ
に対して出力の小さい炉心上下部では、その出力
上昇量は小さい特性となる。従つて、本発明のシ
ステムを用いた場合、第５図に示すように炉心中
央部で許容引抜長さを小さく、炉心上下部で許容
引抜長さを大きくなるように引抜制御棒の制御棒
引抜が阻止されるため、第１１図に示すように制
御棒初期軸方向位置によらず、一定の出力上昇量
に抑えることが出来る。 また本発明の制御棒制御システムの採用によ
り、複数本の制御棒を同時に引抜する場合、出力
運転中に制御棒誤引抜が行なわれても、炉心の検
出系を使用しないため、常にある位置で、簡単に
制御棒引抜阻止がかかり、過度の出力上昇を未然
に防止できる。 ［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の制御棒制御シス
テムは、プロセス計算機の軸方向出力分布に基づ
く初期制御棒位置と許容引抜長さの関係を用い
て、制御棒引抜阻止を行なうので、LPRMのバ
イパス状態、引抜制御棒の本数および初期制御棒
位置に依らずに、出力運転時に制御棒引抜が行な
われても、常に確実な制御棒引抜阻止により、局
所的な出力上昇量を適切な一定量に制限する事が
でき、燃料の熱的余裕を保つことができ、沸騰水
型原子炉の信頼性、安全性を高めることができ
る。
第１図は引抜制御棒と固定型炉内中性子検出器
の配置図、第２図は従来装置の信号強度−制御棒
引抜位置特性図、第３図は本発明にかかる沸騰水
型原子炉の制御棒駆動系を示す図、第４図は本発
明にかかる制御棒引抜監視装置の構成を示すブロ
ツク図、第５図は本発明にかかる制御棒引抜監視
装置内に組み込まれている基本許容引抜長特性
図、第６図は本発明にかかる制御棒引抜監視装置
内に組み込まれている基本軸方向出力分布図、第
７図第８図は本発明にかかり軸方向出力分布から
許容引抜長への変換手法を示す図、第９図は本発
明の装置を用いた場合の出力上昇量−制御棒軸方
向位置特性図、第１０図は同一長さだけ制御棒を
引抜いた場合の出力上昇量−制御棒初期位置特性
図、第１１図は本発明の装置を用いた場合の出力
上昇量−制御棒初期位置特性図である。 １…引抜制御棒、４…制御棒引抜監視装置、５
…炉心、６…制御棒駆動機構、７…制御棒制御装
置、８…対象制御棒選択回路、９…制御棒引抜阻
止位置設定回路、１０…制御棒軸方向位置検出装
置、１１…プロセス計算機、１２…引抜制御棒隣
接燃料集合体、１３…特性変換回路、Ｓ１…制御
棒操作信号、Ｓ２…制御棒引抜阻止位置信号、Ｓ
３…制御棒駆動信号、Ｓ４…制御棒選択信号、Ｓ
４Ａ…制御棒選択信号、Ｓ５…制御棒軸方向位置
信号、Ｓ５Ａ…引抜制御棒軸方向位置信号、Ｓ６
…軸方向出力分布信号、Ｓ７…許容引抜長特性信
号。
の配置図、第２図は従来装置の信号強度−制御棒
引抜位置特性図、第３図は本発明にかかる沸騰水
型原子炉の制御棒駆動系を示す図、第４図は本発
明にかかる制御棒引抜監視装置の構成を示すブロ
ツク図、第５図は本発明にかかる制御棒引抜監視
装置内に組み込まれている基本許容引抜長特性
図、第６図は本発明にかかる制御棒引抜監視装置
内に組み込まれている基本軸方向出力分布図、第
７図第８図は本発明にかかり軸方向出力分布から
許容引抜長への変換手法を示す図、第９図は本発
明の装置を用いた場合の出力上昇量−制御棒軸方
向位置特性図、第１０図は同一長さだけ制御棒を
引抜いた場合の出力上昇量−制御棒初期位置特性
図、第１１図は本発明の装置を用いた場合の出力
上昇量−制御棒初期位置特性図である。 １…引抜制御棒、４…制御棒引抜監視装置、５
…炉心、６…制御棒駆動機構、７…制御棒制御装
置、８…対象制御棒選択回路、９…制御棒引抜阻
止位置設定回路、１０…制御棒軸方向位置検出装
置、１１…プロセス計算機、１２…引抜制御棒隣
接燃料集合体、１３…特性変換回路、Ｓ１…制御
棒操作信号、Ｓ２…制御棒引抜阻止位置信号、Ｓ
３…制御棒駆動信号、Ｓ４…制御棒選択信号、Ｓ
４Ａ…制御棒選択信号、Ｓ５…制御棒軸方向位置
信号、Ｓ５Ａ…引抜制御棒軸方向位置信号、Ｓ６
…軸方向出力分布信号、Ｓ７…許容引抜長特性信
号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原子炉の炉心と、この炉心内に引抜挿入され
る制御棒と、この制御棒の制御棒駆動機構と、こ
の制御棒駆動機構を制御する制御棒制御装置と、
上記制御棒の制御棒軸方向位置検出装置と、この
制御棒軸方向位置検出装置と上記制御棒制御装置
からの信号を受け制御棒引抜阻止位置信号を上記
制御棒制御装置に入力する制御棒引抜監視装置
と、この制御棒引抜監視装置に引抜制御棒に隣接
する燃料集合体の軸方向出力分布を入力するプロ
セス計算機とを具備する制御棒制御システムにお
いて、制御棒引抜監視装置は、制御棒軸方向位置
検出装置からの制御棒軸方向位置信号と制御棒制
御装置からの制御棒選択信号とが入力される対象
制御棒選択回路と、プロセス計算機からの引抜制
御棒に隣接する燃料集合体の軸方向出力分布信号
を用いて許容引抜長特性を作成する特性変換回路
と、この特性変換回路からの許容引抜長特性と上
記対象制御棒選択回路からの引抜制御棒軸方向位
置信号を用いて決定される制御棒引抜阻止位置信
号を制御棒制御装置に出力する制御棒引抜阻止位
置設定回路とからなることを特徴とする制御棒制
御システム。 ２ 特性変換回路の許容引抜長特性は、特性変換
回路に内蔵された基本許容引抜長特性と基本軸方
向出力分布を用いて設定することを特徴とする特
許請求の範囲第１項の制御棒制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58090633A JPS59216091A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 制御棒制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58090633A JPS59216091A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 制御棒制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59216091A JPS59216091A (ja) | 1984-12-06 |
| JPH0410595B2 true JPH0410595B2 (ja) | 1992-02-25 |
Family
ID=14003889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58090633A Granted JPS59216091A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 制御棒制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59216091A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114188051B (zh) * | 2021-12-03 | 2024-02-20 | 中国原子能科学研究院 | 监测安全棒的位置的方法及装置 |
-
1983
- 1983-05-25 JP JP58090633A patent/JPS59216091A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59216091A (ja) | 1984-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0640143B2 (ja) | 原子力発電プラントの制御方法及び装置 | |
| JPH0410595B2 (ja) | ||
| JPH0152715B2 (ja) | ||
| JP5291888B2 (ja) | 制御棒引抜監視方法及び制御棒引抜監視システム | |
| JP2005061951A (ja) | 制御棒引抜監視装置 | |
| JPH043516B2 (ja) | ||
| US4282061A (en) | System for preventing erroneous operation of control rods | |
| JPS5933866B2 (ja) | 制御棒引抜監視装置 | |
| WO2018131106A1 (ja) | 制御棒動作監視システム及び制御棒動作監視方法 | |
| JPH053558B2 (ja) | ||
| JP2006010705A (ja) | 制御棒引抜き監視装置及び制御棒制御装置 | |
| JPS58182589A (ja) | 制御棒引抜監視装置 | |
| JPS6093997A (ja) | 制御棒引抜監視装置 | |
| JPS63256892A (ja) | 再循環流量制御装置 | |
| JP3757648B2 (ja) | 制御棒引抜き監視装置及び制御棒制御装置 | |
| JP2522521B2 (ja) | 制御棒引抜監視装置 | |
| JPS62229098A (ja) | 制御棒引抜監視装置 | |
| JP2005003402A (ja) | 制御棒引抜監視装置および制御棒操作システムならびに制御棒引抜阻止方法 | |
| JPS59230194A (ja) | 制御棒引抜監視装置 | |
| JPH07253495A (ja) | デジタル式制御棒引抜監視システム | |
| JPS5931033B2 (ja) | 制御棒引抜き監視装置 | |
| JPH0152718B2 (ja) | ||
| JPS58106498A (ja) | 制御棒引抜監視装置 | |
| JPH0198995A (ja) | 制御棒引抜監視方法、及び同監視装置 | |
| JPH04148896A (ja) | 原子炉監視装置 |