JPH0436359B2 - - Google Patents
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- JPH0436359B2 JPH0436359B2 JP58039015A JP3901583A JPH0436359B2 JP H0436359 B2 JPH0436359 B2 JP H0436359B2 JP 58039015 A JP58039015 A JP 58039015A JP 3901583 A JP3901583 A JP 3901583A JP H0436359 B2 JPH0436359 B2 JP H0436359B2
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- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 29
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 10
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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
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は高速増殖炉において、制御棒の干渉効
果による反応度変化を予測する機能を付加した反
応度監視装置に関する。
果による反応度変化を予測する機能を付加した反
応度監視装置に関する。
従来から高速炉の炉心異常は反応度平衡法によ
り監視しているが、炉心に投入される反応度のほ
とんどは制御棒であり、この制御棒反応度を精度
よく評価することが反応度監視装置の信頼性向上
に大きく寄与することになる。しかし現実的な原
子炉の運転は複雑であり、別々な機能を有する複
数本の制御棒が任意な挿入状態で運転される。
り監視しているが、炉心に投入される反応度のほ
とんどは制御棒であり、この制御棒反応度を精度
よく評価することが反応度監視装置の信頼性向上
に大きく寄与することになる。しかし現実的な原
子炉の運転は複雑であり、別々な機能を有する複
数本の制御棒が任意な挿入状態で運転される。
この従来技術による場合、制御棒の干渉効果は
各種制御棒運用パターンで最も反応度変化が大き
な状態（出力調整用全制御棒（粗調整制御棒及び
微調整制御棒）が炉心に全挿入された状態）を想
定した定数で評価している。このため、実際の原
子炉運転中では制御棒反応度で20〜30〓のずれが
生じてしまう。本来、反応度平衡法による炉心の
異常は監視周期（５〜10秒）内で２〜３〓の変化
を検出しているので、制御棒の干渉効果による反
応度変化は無視できない。
各種制御棒運用パターンで最も反応度変化が大き
な状態（出力調整用全制御棒（粗調整制御棒及び
微調整制御棒）が炉心に全挿入された状態）を想
定した定数で評価している。このため、実際の原
子炉運転中では制御棒反応度で20〜30〓のずれが
生じてしまう。本来、反応度平衡法による炉心の
異常は監視周期（５〜10秒）内で２〜３〓の変化
を検出しているので、制御棒の干渉効果による反
応度変化は無視できない。
本発明は、制御棒間の干渉効果による反応度を
加味した高精度な高速炉の反応度監視装置を提供
することを目的としている。
加味した高精度な高速炉の反応度監視装置を提供
することを目的としている。
この目的を達成するため本発明の構成要件は、
制御棒反応度を計算要素に入れた反応度平衡法を
用いた残留反応度算出装置の残留反応度算出結果
の零からの偏差を判定装置で判定し、前記判定装
置による判定結果を警告手段又は表示装置に伝え
る手段を備えた高速増殖炉の反応度監視装置にお
いて、前記反応度監視装置は、炉心への制御棒の
挿入位置に対応した制御棒間の干渉効果による反
応度変化分をデータとして格納した干渉効果デー
タ装置を備え、前記制御棒反応度の計算ライン
に、前記干渉効果データ装置から前記制御棒の挿
入位置に対応した前記データに基づく反応度に係
るデータを加える構成を備えていることを特徴と
する高速炉の反応度監視装置であり、この構成要
件により、炉心内での異常を監視する際に、制御
棒間の干渉効果を反応度の計算に加味しすること
により、その干渉効果による反応度の変化分をも
考慮した精度の高い計算に基づいて警告を発した
り又は表示したり出来る。
制御棒反応度を計算要素に入れた反応度平衡法を
用いた残留反応度算出装置の残留反応度算出結果
の零からの偏差を判定装置で判定し、前記判定装
置による判定結果を警告手段又は表示装置に伝え
る手段を備えた高速増殖炉の反応度監視装置にお
いて、前記反応度監視装置は、炉心への制御棒の
挿入位置に対応した制御棒間の干渉効果による反
応度変化分をデータとして格納した干渉効果デー
タ装置を備え、前記制御棒反応度の計算ライン
に、前記干渉効果データ装置から前記制御棒の挿
入位置に対応した前記データに基づく反応度に係
るデータを加える構成を備えていることを特徴と
する高速炉の反応度監視装置であり、この構成要
件により、炉心内での異常を監視する際に、制御
棒間の干渉効果を反応度の計算に加味しすること
により、その干渉効果による反応度の変化分をも
考慮した精度の高い計算に基づいて警告を発した
り又は表示したり出来る。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
本発明は第１図に示されるように、原子炉１、
制御棒駆動装置２、冷却材である液体金属ナトリ
ウム（以下Naという）の温度測定装置３、Na流
量測定装置４、炉外中性子束検出装置５、制御棒
挿入位置算出装置６、制御棒価値測定装置７、制
御棒価値校正装置８、出力計９、炉心各部温度推
定装置１０を基本にし、制御棒干渉効果データ装
置１１、制御棒反応度置換装置１２、制御棒干渉
効果反応度変化算出装置１３、中性子動特性反応
度算出装置１４、燃焼反応度置換装置１５、温度
反応度置換装置１６、燃料ドツプラー反応度置換
装置１７により反応度平衡法に使用する諸量が準
備される。一方、炉心異常の検出のために反応度
平衡法は中性子動特性反応度算出装置１４で求め
られたる炉心全反応度ρnkと前記制御棒反応度
（干渉効果による反応度変化ρcoも含める）燃焼
反応度置換装置１５で求まる反応度ρbu、温度反
応度置換装置１６で求まるρfd、燃料ドツプラー
反応度置換装置１７で求まる反応度ρdopの総和
が等しくなるという原理に基づき次式のように表
わされる。
制御棒駆動装置２、冷却材である液体金属ナトリ
ウム（以下Naという）の温度測定装置３、Na流
量測定装置４、炉外中性子束検出装置５、制御棒
挿入位置算出装置６、制御棒価値測定装置７、制
御棒価値校正装置８、出力計９、炉心各部温度推
定装置１０を基本にし、制御棒干渉効果データ装
置１１、制御棒反応度置換装置１２、制御棒干渉
効果反応度変化算出装置１３、中性子動特性反応
度算出装置１４、燃焼反応度置換装置１５、温度
反応度置換装置１６、燃料ドツプラー反応度置換
装置１７により反応度平衡法に使用する諸量が準
備される。一方、炉心異常の検出のために反応度
平衡法は中性子動特性反応度算出装置１４で求め
られたる炉心全反応度ρnkと前記制御棒反応度
（干渉効果による反応度変化ρcoも含める）燃焼
反応度置換装置１５で求まる反応度ρbu、温度反
応度置換装置１６で求まるρfd、燃料ドツプラー
反応度置換装置１７で求まる反応度ρdopの総和
が等しくなるという原理に基づき次式のように表
わされる。
ρres＝ρnk−｛ρrod＋ρbu＋ρfd＋ρdop｝＋ρo
つまり、通常原子炉が正常に運転されている場
合は上式右辺第１項ρnkと右辺第２項は等しく、
従つて左辺のρresの平衡状態になつて零になる。
合は上式右辺第１項ρnkと右辺第２項は等しく、
従つて左辺のρresの平衡状態になつて零になる。
ここで、ρoは初期状態での調整係数である。
また、残留度反応度算出装置は上式に基づいて
ρresを算出する装置であり、判定装置１９は、通
常原子炉が運転されている場合には、上記のごと
くρresは零であるため、ρresの零からの偏差を見
て、ある判定設定値を越えた場合に表示装置２０
もしくはアラーム装置２１で運転員に警告を発す
るようになつている。尚、炉内で何らかの異常が
発生すると上式のρresの零からの偏差は２〜３
〓を越える。
ρresを算出する装置であり、判定装置１９は、通
常原子炉が運転されている場合には、上記のごと
くρresは零であるため、ρresの零からの偏差を見
て、ある判定設定値を越えた場合に表示装置２０
もしくはアラーム装置２１で運転員に警告を発す
るようになつている。尚、炉内で何らかの異常が
発生すると上式のρresの零からの偏差は２〜３
〓を越える。
次に制御棒干渉効果データ装置１１、制御棒反
応度置換装置１２、制御棒干渉効果反応度変化算
出装置１３で計算する内容について第２図、第３
図に関連して説明する。制御棒が炉心に挿入され
た場合の反応度変化は、炉心軸方向中心付近で最
も大きく、炉心上下端では変化は小さい。これは
炉心の中性子束が炉中心で最も大きいためであ
る。
応度置換装置１２、制御棒干渉効果反応度変化算
出装置１３で計算する内容について第２図、第３
図に関連して説明する。制御棒が炉心に挿入され
た場合の反応度変化は、炉心軸方向中心付近で最
も大きく、炉心上下端では変化は小さい。これは
炉心の中性子束が炉中心で最も大きいためであ
る。
したがつて炉心下端から制御棒を連続的に引抜
いていつた場合の反応度の推移は第２図に示すよ
うなＳ字曲線となるが、原子炉の起動時には制御
棒の価値が測定され、実機の絶対値で評価され
る。
いていつた場合の反応度の推移は第２図に示すよ
うなＳ字曲線となるが、原子炉の起動時には制御
棒の価値が測定され、実機の絶対値で評価され
る。
一方、制御棒間の干渉効果による反応度変化を
第３図に示した。この実施例では炉心熱出力調整
用として粗調整制御棒10本と微調整制御棒３本が
独立２系統で駆動する高速炉で、各系統の調整棒
は独立にバンク（例えば微調整制御棒３本は各々
10〜25mm以内の偏差で引抜かれるような操作）で
操作される。一般に制御棒間の干渉効果は２系統
の制御棒が炉中心（半挿入状態）で最も小さく２
系統全挿入で最も大きくなる。
第３図に示した。この実施例では炉心熱出力調整
用として粗調整制御棒10本と微調整制御棒３本が
独立２系統で駆動する高速炉で、各系統の調整棒
は独立にバンク（例えば微調整制御棒３本は各々
10〜25mm以内の偏差で引抜かれるような操作）で
操作される。一般に制御棒間の干渉効果は２系統
の制御棒が炉中心（半挿入状態）で最も小さく２
系統全挿入で最も大きくなる。
つまり、２系統の各制御棒（微調整制御棒及び
粗調整制御棒）が半挿入状態を基準に環状に反応
度が変化することがわかる。
粗調整制御棒）が半挿入状態を基準に環状に反応
度が変化することがわかる。
干渉効果データ装置１１には、予め２系統の代
表的な挿入状態（実施例では各系統200mm間隔程
度）での反応度変化を数値テーブルとして記憶し
ておき、制御棒挿入位置算出装置６から微調整制
御棒と粗調整制御棒との干渉効果による反応度変
化ρcoを容易に算出することができる。つまり、
２系統の挿入位置（粗調整棒位置：ZC、微調整棒
位置：ZF）からρco（ZC，ZF）を求める。
表的な挿入状態（実施例では各系統200mm間隔程
度）での反応度変化を数値テーブルとして記憶し
ておき、制御棒挿入位置算出装置６から微調整制
御棒と粗調整制御棒との干渉効果による反応度変
化ρcoを容易に算出することができる。つまり、
２系統の挿入位置（粗調整棒位置：ZC、微調整棒
位置：ZF）からρco（ZC，ZF）を求める。
今、干渉効果データ装置に記憶されているデー
タを（ZC，ZF）とすれば、 ρco（ZC，ZF）＝（ZC，ZF）となり、２系統の
制御棒挿入位置（ZC，ZF）がデータ装置の位置と
該当しない場合は前後のデータを内外挿すること
により容易に求められる。そして、炉心に加わる
全制御棒反応度は単系統制御棒反応度（装置１
２）と干渉効果による反応度ρcoを加えることに
より求められる。
タを（ZC，ZF）とすれば、 ρco（ZC，ZF）＝（ZC，ZF）となり、２系統の
制御棒挿入位置（ZC，ZF）がデータ装置の位置と
該当しない場合は前後のデータを内外挿すること
により容易に求められる。そして、炉心に加わる
全制御棒反応度は単系統制御棒反応度（装置１
２）と干渉効果による反応度ρcoを加えることに
より求められる。
今、実施例で説明した干渉効果による反応度変
化を実際の原子炉運転状態を想定した場合、燃焼
初期で粗、微調整棒とも半挿入（約400mm）、燃焼
末期で全引抜きとなり、そのときの反応度変化は
約−0.12％Δk／ｋである。又、実施例の遅発中
性子割合βeffは0.38×10-2であり干渉効果による
反応度は、 ρco＝Δk／ｋ／βeffで約30〓となる つまり、本発明の実施例によると制御棒の干渉
効果による反応度変化30〓を忠実に算出できるこ
とになる。
化を実際の原子炉運転状態を想定した場合、燃焼
初期で粗、微調整棒とも半挿入（約400mm）、燃焼
末期で全引抜きとなり、そのときの反応度変化は
約−0.12％Δk／ｋである。又、実施例の遅発中
性子割合βeffは0.38×10-2であり干渉効果による
反応度は、 ρco＝Δk／ｋ／βeffで約30〓となる つまり、本発明の実施例によると制御棒の干渉
効果による反応度変化30〓を忠実に算出できるこ
とになる。
さらに本発明の干渉効果による反応度変化の原
理を順守すれば、多系統の高速炉や制御棒１本１
本が独立に操作される原子炉においても適用でき
ることになる。
理を順守すれば、多系統の高速炉や制御棒１本１
本が独立に操作される原子炉においても適用でき
ることになる。
従つて、本発明によれば炉心の異常を精度良く
検出し原子炉の安全運転と効率的な運転を行う上
で大きな利益をもたらす効果がある。
検出し原子炉の安全運転と効率的な運転を行う上
で大きな利益をもたらす効果がある。
第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２
図は制御棒を操作したときの反応度変化を示すＳ
字曲線図、第３図は本発明の一実施例で制御棒２
系統の場合の干渉効果による反応度変化曲線図で
ある。 １…原子炉、３…冷却材温度測定装置、４…冷
却材流量測定装置、５…中性子検出装置、８…制
御棒価値校正装置、２０…CRT表示装置、２１
…アラーム装置。
図は制御棒を操作したときの反応度変化を示すＳ
字曲線図、第３図は本発明の一実施例で制御棒２
系統の場合の干渉効果による反応度変化曲線図で
ある。 １…原子炉、３…冷却材温度測定装置、４…冷
却材流量測定装置、５…中性子検出装置、８…制
御棒価値校正装置、２０…CRT表示装置、２１
…アラーム装置。
Claims (1)
- １ 制御棒反応度を計算要素に入れた反応度平衡
法を用いた残留反応度算出装置の残留反応度算出
結果の零からの偏差を判定装置で判定し、前記判
定装置による判定結果を警告手段又は表示装置に
伝える手段を備えた高速増殖炉の反応度監視装置
において、前記反応度監視装置は、炉心への制御
棒の挿入位置に対応した制御棒間の干渉効果によ
る反応度変化分をデータとして格納した干渉効果
データ装置を備え、前記制御棒反応度の計算ライ
ンに、前記干渉効果データ装置から前記制御棒の
挿入位置に対応した前記データに基づく反応度に
係るデータを加える構成を備えていることを特徴
とする高速炉の反応度監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58039015A JPS59164987A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 高速炉の反応度監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58039015A JPS59164987A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 高速炉の反応度監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59164987A JPS59164987A (ja) | 1984-09-18 |
| JPH0436359B2 true JPH0436359B2 (ja) | 1992-06-15 |
Family
ID=12541272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58039015A Granted JPS59164987A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 高速炉の反応度監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59164987A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8418504D0 (en) * | 1984-07-20 | 1984-08-22 | Fiamass Ltd | Functional analysis |
| JPS61234395A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-18 | 三菱原子力工業株式会社 | 原子炉の制御棒価値測定データ処理装置 |
| JP6139175B2 (ja) * | 2013-02-25 | 2017-05-31 | 三菱重工業株式会社 | 反応度温度係数推定装置及び方法 |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP58039015A patent/JPS59164987A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59164987A (ja) | 1984-09-18 |
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