JPH0453278B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は沸騰水型軽水炉所謂BWR型原子力発
電所における負荷変動にもとずく原子炉圧力変動
を抑制して安定な運転を可能とするタービンバイ
パス弁の制御方法に関するものである。

（従来技術） 負荷変動例えば電力系統における地絡事故にも
とづき、負荷の減少を生じた場合タービン発電機
は負荷の減少にもとづく余剰エネルギーによつて
加速し、また負荷の変動量が大きい場合には異常
な加速状態となつてタービン翼その他の破損の危
険を招くおそれがある。そこで一般には第１図に
示すように、高圧タービン１の主蒸気通路
（MS）に蒸気加減弁２を設けると同時に、主蒸
気通路（MS）と低圧タービン３を出た蒸気の復
水器４間に設けたバイパス路（BS）に、タービ
ンバイパス弁５を設け、これらを次のように制御
してタービン流入蒸気の抑制を行い、発電機６の
加速を防止する。またこれと共に余剰蒸気を復水
器に直接放出して原子炉圧力の増加を防止するこ
とが行われている。なお図中７は主蒸気隔離弁、
８は主蒸気止め弁、９は湿分分離器、１０はイン
タセプト弁、１１は低圧復水ポンプ、１２は高圧
復水ポンプ、１３は給水加熱器、１４は給水ポン
プである。

即ち第２図のように発電機６の速度検出器１５
と調整ゲイン回路１６と、調整ゲイン回路１６の
出力p₁および負荷設定回路１７の出力p₂の加算器
１８などからなるガバナ系ａを設けて、その出力
p₃により低値優先回路ｂを介して加減弁２の制御
機構ｃを制御する系を形成する。一方減弁２の流
量要求信号p₄を圧力検出器ｄと圧力設定回路ｅの
差出力を入力とする圧力制御系ｆからの流量要求
信号p₅の加算器ｇを設けて、その差出力p₆（p₆＝
p₅−p₄）によりバイパス弁５の制御機構ｈを制御
する系を形成する。そして発電機６の速度上昇時
減少する加算器１８の出力p₃により加減弁２を絞
つて、第１図の高圧タービン１に与えられる主蒸
気流量を少なくすることにより発電機の速度上昇
を防止すると同時に、タービンバイパス弁５を開
いて余剰蒸気を復水系に戻すことにより原子炉の
圧力上昇を防止する。

また負荷の減少が著しく発電機６が危険な加速
状態となるのを抑止するため、第２図中に点線に
よつて示すように所謂パワー・ロード・アンバラ
ンスリレー１を設けて負荷の著しい減少を検出
し、その出力を急閉要求信号p₇として加減弁２の
制御機構ｃに加えるように形成すると同時に、リ
レーｉの出力信号p₇により負荷設定回路１７の出
力を零に形成する。そして発電機６の速度の著し
い上昇時、ガバナ系ａの出力を急減させることに
より、加減弁２の急閉動作とバイパス弁５急開動
作とを行わせて発電機の速度上昇と原子炉の圧力
上昇を防止する。

（従来技術の問題点） しかし以上の如き制御方法では原子炉が沸騰水
型軽水炉即ち加圧水型原子のように、１次、２次
冷却系を備えることなく第１図に示すように、原
子炉１９内において蒸気化されたものを蒸気ドー
ム１９ａに接続した蒸気通路（MS）によつて取
出すものでは、急速な変動抑制時ダンパー作用を
得られにくいため、原子炉の大きな圧力変動を招
いて大きな中性子束の変動を生ずるので、安定な
運転が阻害される欠点がある。

即ち負荷の変動量が小さく、単位時間当りの発
電機の速度変動が緩やかに行われる場合には、加
減弁２の閉成動作に対してバイパス弁５の開成動
作が行われて、加減弁２とバイパス弁５とは丁度
逆動作になり、加減弁２により絞られて生じた余
剰蒸気と同量の蒸気をバイパス弁５がバイパスす
る。従つて速度変動の発生前と発生後における第
１図の主蒸気通路（MS）における蒸気流量は変
わらないため、原子炉１９内の圧力は変らず圧力
変動を招くおそれは少ない。しかし負荷の変動量
が大きく、単位時間当りの発電機の速度変動が大
きい場合には、原子炉内圧力の変動をまぬがれる
ことができにくい。即ち一般に制御入力を同じと
した場合、バイパス弁５は加減弁２に比べて動作
の開始が速くなるように作られている。このため
バイパス弁５は加減弁２の現実の絞りに対応する
余剰蒸気量以上の蒸気量を復水系にバイパスする
ことになり、加減弁２とバイパス弁５の蒸気流量
の和、即ち第１図の原子炉１９を出たところの主
蒸気通路（MS）中を流れる蒸気流量は、負荷変
動発生前のそれに対して変化し、その差分が原子
炉１に圧力変動を与えることになる。

本発明は以上の如き原子炉の圧力変動を効果的
に抑制して、発電所の安定な運転を可能とする沸
騰水型軽水炉原子力発電所におけるタービンバイ
パス弁の制御方法の提供を目的とするものであつ
て、次に図面を用いてその詳細を説明する。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 第３図は本発明の一実施例系統図（第２図と同
一符号は同等部分を示す）であつて、本発明の特
徴とするところは次の点にある。即ち蒸気流量検
出器(j)を加減弁２と主蒸気止め弁８との間に設け
て、加減弁２を流れる蒸気流量を検出し、その出
力p₉を第２図のガバナ系ａの出力p₄に代えて加算
器ｇに加えることにより、バイパス弁５を制御す
るようにしたことを特徴とするものである。

（作用ならびに効果） 以上のように加算器ｇに加えられる蒸気流量検
出器ｊの出力p₉は、加減弁２の絞り量に対応して
変化する蒸気流量、即ち加減弁２を通る蒸気流量
に比例して変化する。従つてバイパス弁５は加減
弁２の絞りにより生じた現実の余剰蒸気量を復水
系にバイパスする。従つて加減弁２とバイパス弁
５の蒸気流量の和は、第１図の原子炉１９を出た
主蒸気通路（MS）の蒸気流量と変ることがない
ので、原子炉に圧力変動を与えることがない。

（他の実施例） 以上本発明を一実施例について第３図を用いて
説明したが、その蒸気流量検出器ｊを設ける代り
に第４図に他の実施例系統図として示すように、
加減弁２の弁棒２ａの位置検出器ｋを設けて、そ
の予め求められている弁棒２ａの位置と蒸気流量
の関係および圧力検出器ｄによる圧力と蒸気流量
との関係などから、加減弁２を流れる蒸気流量を
求めて加算器ｇに加えるようにしてもよい。なお
この場合には関数発生器ｌや乗算器ｍなどの演算
回路を必要とする。

また第３図および第４図中に、点線によつて示
すパワー・ロード・アンバランスリレーｉの出力
p₇を加減弁急閉要求信号として制御機構Ｃに加え
ることにとどまらず、バイパス弁制御機構ｈにも
加えるようにすれば、原子炉圧力の変動を更に少
なくできる。

なお以上においては原子炉側に蒸気加減弁２を
設け、タービン側に主蒸気止め弁８を設けた場合
について説明したが、これと設置位置が逆な場合
にも本発明を適用できることは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は沸騰水型軽水炉原子発電所の系統図、
第２図は従来のタービンバイパス弁の制御系統
図、第３図は本発明の一実施例制御系統図、第４
図は本発明の他の実施例を示す制御系統図であ
る。 １……高圧タービン、２……蒸気加減弁、３…
…低圧タービン、４……復水器、５……タービン
バイパス弁、６……発電機、７……主蒸気隔離
弁、８……主蒸気止め弁、９……湿分分離器、１
０……インセプト弁、１１……低圧復水ポンプ、
１２……高圧復水ポンプ、１３……給水加熱器、
１４……給水ポンプ、１５……速度検出器、１６
……調整ゲイン回路、１７……負荷設定回路、１
８……加算器、１９……原子炉、１９ａ……蒸気
ドーム、ａ……ガバナ系、ｂ……低値優先回路、
ｃ……加減弁制御機構、ｄ……圧力検出器、ｅ…
…圧力設定回路、ｆ……圧力制御系、ｇ……加算
器、ｈ……バイパス弁制御機構、ｉ……パワー・
ロード・アンバランスリレー、MS……主蒸気通
路、BS……バイパス路、ｌ……関数発生器、ｍ
……乗算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉から主蒸気隔離弁を介して得られた蒸
   気を、蒸気加減弁と主蒸気止め弁を介してタービ
   ンに加えて発電したのち、復水すると共に、主蒸
   気隔離弁と復水系間にタービンバイパス弁を設け
   て、定格速度を上廻る発電機の速度上昇時ガバナ
   系からの流量要求信号により前記蒸気加減弁を制
   御して前記タービンに与えられる蒸気流量を少な
   くすると共に、原子炉圧力制御系からの流量要求
   信号と、前記ガバナ系からの蒸気加減弁の流量要
   求信号との差出力により、前記タービンバイパス
   弁を制御して余剰蒸気を復水系に戻すようにした
   沸騰水型軽水炉原子力発電所のバイパス弁制御方
   法において、 前記蒸気加減弁と主蒸気止め弁との間に蒸気流
   量検出器を設けて、前記タービンに与えられる現
   実の蒸気流量を検出し、前記圧力制御系による流
   量要求信号と前記蒸気流量検出器による流量信号
   との差出力により前記タービンバイパス弁を制御
   するようにしたことを特徴とする沸騰水型軽水炉
   原子力発電所のバイパス弁制御方法。