JPH05240997A - 原子炉給水制御装置 - Google Patents
原子炉給水制御装置Info
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- JPH05240997A JPH05240997A JP4043416A JP4341692A JPH05240997A JP H05240997 A JPH05240997 A JP H05240997A JP 4043416 A JP4043416 A JP 4043416A JP 4341692 A JP4341692 A JP 4341692A JP H05240997 A JPH05240997 A JP H05240997A
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- reactor
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- 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
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】原子炉水位信号として実質的炉水位信号を採用
して原子炉内においてボイド等が変動した場合において
も、原子炉給水系における過度な応答の生じない原子炉
給水制御装置を提供する。 【構成】基準水位信号および原子炉水位信号が入力され
る比較器と、この比較器から出力される水位偏差信号と
主蒸気流量信号および給水流量信号の差からなる差信号
にミスマッチゲインを乗じたミスマッチ流量信号とを加
算して加算信号を発する加算器と、前記加算信号に積分
処理をして給水流量要求信号として出力する給水制御器
と、この給水制御器からの給水流量要求信号を入力する
所定給水系とを有する原子炉給水制御装置において、原
子炉の冷却材保有量の変化から実質的水位を算出する原
子炉水位算出手段を設けて、この出力を原子炉水位信号
としたことを特徴とする。
して原子炉内においてボイド等が変動した場合において
も、原子炉給水系における過度な応答の生じない原子炉
給水制御装置を提供する。 【構成】基準水位信号および原子炉水位信号が入力され
る比較器と、この比較器から出力される水位偏差信号と
主蒸気流量信号および給水流量信号の差からなる差信号
にミスマッチゲインを乗じたミスマッチ流量信号とを加
算して加算信号を発する加算器と、前記加算信号に積分
処理をして給水流量要求信号として出力する給水制御器
と、この給水制御器からの給水流量要求信号を入力する
所定給水系とを有する原子炉給水制御装置において、原
子炉の冷却材保有量の変化から実質的水位を算出する原
子炉水位算出手段を設けて、この出力を原子炉水位信号
としたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は沸騰水型原子力発電プラ
ントに用いられる原子炉給水制御装置に関する。
ントに用いられる原子炉給水制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、沸騰水型原子炉においては安全
な運転を継続するために、原子炉水位を所定値に保持す
る原子炉給水制御装置が設けられている。図５は従来の
原子炉水位制御装置の一例を示す系統構成図で、予め設
定された基準水位信号ｌｓおよび原子炉圧力容器２から
の差圧検出による原子炉水位信号ｌは、比較器１に入力
されて両信号の水位偏差信号ａが出力される。
な運転を継続するために、原子炉水位を所定値に保持す
る原子炉給水制御装置が設けられている。図５は従来の
原子炉水位制御装置の一例を示す系統構成図で、予め設
定された基準水位信号ｌｓおよび原子炉圧力容器２から
の差圧検出による原子炉水位信号ｌは、比較器１に入力
されて両信号の水位偏差信号ａが出力される。
【０００３】一方、原子炉圧力容器２から主蒸気配管３
を通して流出する主蒸気流量に応じた主蒸気流量信号Ｗ
ｓ、および所定給水系４から原子炉圧力容器２へ供給さ
れる給水流量に応じた給水流量信号Ｗｆは共に減算器５
に入力される。この減算器５から出力された差信号ｂに
ミスマッチゲインＫｍを乗じて得られたミスマッチ流量
信号ｃと、前記比較器１から出力された水位偏差信号ａ
とは加算器６で加算されて、加算信号ｄとして給水制御
器（以下、ＰＩ制御器と呼ぶ）７に出力される。
を通して流出する主蒸気流量に応じた主蒸気流量信号Ｗ
ｓ、および所定給水系４から原子炉圧力容器２へ供給さ
れる給水流量に応じた給水流量信号Ｗｆは共に減算器５
に入力される。この減算器５から出力された差信号ｂに
ミスマッチゲインＫｍを乗じて得られたミスマッチ流量
信号ｃと、前記比較器１から出力された水位偏差信号ａ
とは加算器６で加算されて、加算信号ｄとして給水制御
器（以下、ＰＩ制御器と呼ぶ）７に出力される。
【０００４】このＰＩ制御器７は前記所定給水系４に対
して前記加算信号ｄを積分した値を給水流量要求信号ｅ
として出力し、原子炉の水位を一定範囲に保持するよう
にしている。ここで、原子炉水位信号ｌが基準水位信号
ｌｓに等しく、かつ主蒸気流量信号Ｗｆと給水流量信号
Ｗｆとが等しい原子炉プラント平衡状態においては、水
位偏差信号ａもミスマッチ流量信号ｃも零となる。
して前記加算信号ｄを積分した値を給水流量要求信号ｅ
として出力し、原子炉の水位を一定範囲に保持するよう
にしている。ここで、原子炉水位信号ｌが基準水位信号
ｌｓに等しく、かつ主蒸気流量信号Ｗｆと給水流量信号
Ｗｆとが等しい原子炉プラント平衡状態においては、水
位偏差信号ａもミスマッチ流量信号ｃも零となる。
【０００５】従って、加算器６の出力である加算信号ｄ
は零であり、ＰＩ制御器７の積分器の初期値がそのまま
ＰＩ制御器７の出力、すなわち所定給水系４への給水流
量要求信号ｅとなって出力されている。なお、沸騰水型
原子炉の所定給水系４については、定格運転時に図示し
ないタービン駆動の２台の給水ポンプ、あるいは予備機
となるモータ駆動の２台の給水ポンプを用いて、前記給
水流量要求信号ｅに従い原子炉圧力容器２への給水を行
なっている。
は零であり、ＰＩ制御器７の積分器の初期値がそのまま
ＰＩ制御器７の出力、すなわち所定給水系４への給水流
量要求信号ｅとなって出力されている。なお、沸騰水型
原子炉の所定給水系４については、定格運転時に図示し
ないタービン駆動の２台の給水ポンプ、あるいは予備機
となるモータ駆動の２台の給水ポンプを用いて、前記給
水流量要求信号ｅに従い原子炉圧力容器２への給水を行
なっている。
【０００６】ここで、原子炉における圧力、あるいは冷
却材流量の大幅な変動が生じる、原子炉の定格運転時に
単独でスクラム（制御棒全挿入）を行なった場合を例に
して、図３の主蒸気流量、給水流量比較特性図、および
図４の炉水位比較特性図を参照して説明する。なお、図
３および図４中で破線は従来例の特性を、実線は本発明
による特性を示している。
却材流量の大幅な変動が生じる、原子炉の定格運転時に
単独でスクラム（制御棒全挿入）を行なった場合を例に
して、図３の主蒸気流量、給水流量比較特性図、および
図４の炉水位比較特性図を参照して説明する。なお、図
３および図４中で破線は従来例の特性を、実線は本発明
による特性を示している。
【０００７】原子炉スクラムが行なわれると、主蒸気流
量は図３の曲線20で示すように急速に減少する。これに
対し、当初は原子炉圧力容器２内のトータルの冷却材保
有量は変化していない（実質的水位が変化していない）
にもかかわらず、原子炉内のボイドが減少し、これによ
り見かけ上の検出水位が低下するため、この原子炉水位
信号ｌと水位設定信号ｌｓとの間に水位低下の水位偏差
信号ａが現れ、ＰＩ制御器７から流量増の給水流量要求
信号ｅが所定給水系４へ出力される。
量は図３の曲線20で示すように急速に減少する。これに
対し、当初は原子炉圧力容器２内のトータルの冷却材保
有量は変化していない（実質的水位が変化していない）
にもかかわらず、原子炉内のボイドが減少し、これによ
り見かけ上の検出水位が低下するため、この原子炉水位
信号ｌと水位設定信号ｌｓとの間に水位低下の水位偏差
信号ａが現れ、ＰＩ制御器７から流量増の給水流量要求
信号ｅが所定給水系４へ出力される。
【０００８】これにより給水流量が図３の曲線21で示す
ように、主蒸気流量より一時的に多くなるため給水過剰
となる。従って、原子炉水位変化は図４の曲線22のよう
に上昇して行き、その後、給水流量と主蒸気流量とミス
マッチ量の減少で徐々に低下して行く。
ように、主蒸気流量より一時的に多くなるため給水過剰
となる。従って、原子炉水位変化は図４の曲線22のよう
に上昇して行き、その後、給水流量と主蒸気流量とミス
マッチ量の減少で徐々に低下して行く。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】原子炉において、内部
の圧力、あるいは冷却材流量が何等かの理由で変動した
場合には、原子炉内におけるボイドが変動するため、冷
却材の総保有量は変化していないにもかかわらず、過度
的に炉水位変化は変動することになる。この現象のため
に場合によっては、給水制御系が逆応答したり、不必要
な原子炉スクラム等の外乱を印加する場合が生じるとい
う課題がある。
の圧力、あるいは冷却材流量が何等かの理由で変動した
場合には、原子炉内におけるボイドが変動するため、冷
却材の総保有量は変化していないにもかかわらず、過度
的に炉水位変化は変動することになる。この現象のため
に場合によっては、給水制御系が逆応答したり、不必要
な原子炉スクラム等の外乱を印加する場合が生じるとい
う課題がある。
【００１０】本発明の目的とするところは、原子炉水位
信号として実質的炉水位信号を採用して原子炉内におい
てボイド等が変動した場合においても、原子炉給水系に
おける過度な応答の生じない原子炉給水制御装置を提供
することにある。
信号として実質的炉水位信号を採用して原子炉内におい
てボイド等が変動した場合においても、原子炉給水系に
おける過度な応答の生じない原子炉給水制御装置を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】基準水位信号および原子
炉水位信号が入力される比較器と、この比較器から出力
される水位偏差信号と主蒸気流量信号および給水流量信
号の差からなる差信号にミスマッチゲインを乗じたミス
マッチ流量信号とを加算して加算信号を発する加算器
と、前記加算信号に積分処理をして給水流量要求信号と
して出力する給水制御器と、この給水制御器からの給水
流量要求信号を入力する所定給水系とを有する原子炉給
水制御装置において、原子炉の冷却材保有量の変化から
実質的水位を算出する原子炉水位算出手段を設けて、こ
の出力を原子炉水位信号としたことを特徴とする。
炉水位信号が入力される比較器と、この比較器から出力
される水位偏差信号と主蒸気流量信号および給水流量信
号の差からなる差信号にミスマッチゲインを乗じたミス
マッチ流量信号とを加算して加算信号を発する加算器
と、前記加算信号に積分処理をして給水流量要求信号と
して出力する給水制御器と、この給水制御器からの給水
流量要求信号を入力する所定給水系とを有する原子炉給
水制御装置において、原子炉の冷却材保有量の変化から
実質的水位を算出する原子炉水位算出手段を設けて、こ
の出力を原子炉水位信号としたことを特徴とする。
【００１２】
【作用】原子炉の水位を原子炉水位算出手段において、
主蒸気流量信号と給水流量信号により、原子炉の冷却材
保有量の変化から実質的原子炉水位を算出して原子炉水
位信号することから、原子炉において圧力あるいは炉心
流量等の外乱により炉内ボイドが変動した場合において
も、原子炉給水系において過度な応答が生じず、適切な
原子炉水位を保持する。
主蒸気流量信号と給水流量信号により、原子炉の冷却材
保有量の変化から実質的原子炉水位を算出して原子炉水
位信号することから、原子炉において圧力あるいは炉心
流量等の外乱により炉内ボイドが変動した場合において
も、原子炉給水系において過度な応答が生じず、適切な
原子炉水位を保持する。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例を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ついては
同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１の系統構
成図に示すように、原子炉圧力容器２から主蒸気配管３
を通して流出する主蒸気流量に応じた主蒸気流量信号Ｗ
ｓと所定給水系４から原子炉圧力容器２へ供給される給
水流量に応じた給水流量信号Ｗｆは減算器５に入力され
ると共に、原子炉水位算出手段である原子炉水位算出回
路８に入力される。
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分については
同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１の系統構
成図に示すように、原子炉圧力容器２から主蒸気配管３
を通して流出する主蒸気流量に応じた主蒸気流量信号Ｗ
ｓと所定給水系４から原子炉圧力容器２へ供給される給
水流量に応じた給水流量信号Ｗｆは減算器５に入力され
ると共に、原子炉水位算出手段である原子炉水位算出回
路８に入力される。
【００１４】この原子炉水位算出回路８は図２のブロッ
ク構成図で示すように、比較演算器９と水位計算用積分
器10で構成されていて、入力した給水流量信号Ｗｆと主
蒸気流量信号Ｗｓによるミスマッチから、実質的原子炉
水位信号ｌａ（冷却材の総保有量に相当）を算出し、こ
れを前記比較器１に出力する。比較器１では予め設定さ
れた基準水位信号ｌｓ、および実質的原子炉水位信号ｌ
ａによる水位偏差信号ａを出力する。
ク構成図で示すように、比較演算器９と水位計算用積分
器10で構成されていて、入力した給水流量信号Ｗｆと主
蒸気流量信号Ｗｓによるミスマッチから、実質的原子炉
水位信号ｌａ（冷却材の総保有量に相当）を算出し、こ
れを前記比較器１に出力する。比較器１では予め設定さ
れた基準水位信号ｌｓ、および実質的原子炉水位信号ｌ
ａによる水位偏差信号ａを出力する。
【００１５】一方、前記減算器５から出力された差信号
ｂにミスマッチゲインＫｍを乗じて得られたミスマッチ
流量信号ｃと、前記比較器１から出力された水位偏差信
号ａとは加算器６で加算されて、加算信号ｄとしてＰＩ
制御器７に出力される。このＰＩ制御器７は前記給水系
４に対して前記加算信号ｄを積分した値を給水流量要求
信号ｅとして出力し、原子炉の水位を一定範囲に保持す
るように構成されている。
ｂにミスマッチゲインＫｍを乗じて得られたミスマッチ
流量信号ｃと、前記比較器１から出力された水位偏差信
号ａとは加算器６で加算されて、加算信号ｄとしてＰＩ
制御器７に出力される。このＰＩ制御器７は前記給水系
４に対して前記加算信号ｄを積分した値を給水流量要求
信号ｅとして出力し、原子炉の水位を一定範囲に保持す
るように構成されている。
【００１６】次に上記構成による作用について説明す
る。図３および図４に示すように、例えば原子炉の定格
運転時に単独でスクラム（制御棒全挿入）を行なった場
合には、原子炉スクラムに伴い主蒸気流量は図３の曲線
23で示すように、従来と同様に急速に減少する。
る。図３および図４に示すように、例えば原子炉の定格
運転時に単独でスクラム（制御棒全挿入）を行なった場
合には、原子炉スクラムに伴い主蒸気流量は図３の曲線
23で示すように、従来と同様に急速に減少する。
【００１７】この時に原子炉水位算出回路８において
は、主蒸気流量信号Ｗｓおよび給水流量信号Ｗｆのミス
マッチから求めた実質的原子炉水位信号ｌａが出力さ
れ、この実質的原子炉水位信号ｌａは比較器１において
基準水位信号ｌｓと比較され、水位偏差信号ａとして出
力される。この水位偏差信号ａは従来の見かけ上の原子
炉水位信号ｌと異なり、原子炉内におけるボイドの変動
等の影響を受けず、過度な変動はしないため、ＰＩ制御
器７を含めて給水制御系として過度の給水要求を出力す
ることはない。
は、主蒸気流量信号Ｗｓおよび給水流量信号Ｗｆのミス
マッチから求めた実質的原子炉水位信号ｌａが出力さ
れ、この実質的原子炉水位信号ｌａは比較器１において
基準水位信号ｌｓと比較され、水位偏差信号ａとして出
力される。この水位偏差信号ａは従来の見かけ上の原子
炉水位信号ｌと異なり、原子炉内におけるボイドの変動
等の影響を受けず、過度な変動はしないため、ＰＩ制御
器７を含めて給水制御系として過度の給水要求を出力す
ることはない。
【００１８】従って、この時の給水流量は図３の曲線24
で示すように、主蒸気流量の曲線23に沿って、遅れが少
なく減少するため、主蒸気流量とのミスマッチ量が少く
ない。また、この時の原子炉水位変化は図４の曲線25で
示すように、ミスマッチ量による水位上昇が低減され、
この結果、過度な上昇をすることなく維持される。
で示すように、主蒸気流量の曲線23に沿って、遅れが少
なく減少するため、主蒸気流量とのミスマッチ量が少く
ない。また、この時の原子炉水位変化は図４の曲線25で
示すように、ミスマッチ量による水位上昇が低減され、
この結果、過度な上昇をすることなく維持される。
【００１９】なお、上記一実施例では、実質的原子炉水
位信号ｌａを原子炉水位算出回路８において、給水流量
信号Ｗｆと主蒸気流量信号Ｗｓとから算出することとし
て説明したが、この一実施例の外に原子炉水位算出手段
として、原子炉内のボイドを直接計測することにより、
見かけ上の水位から原子炉内の冷却材保有量を算出する
等の方法によっても同様の作用、効果が得られる。
位信号ｌａを原子炉水位算出回路８において、給水流量
信号Ｗｆと主蒸気流量信号Ｗｓとから算出することとし
て説明したが、この一実施例の外に原子炉水位算出手段
として、原子炉内のボイドを直接計測することにより、
見かけ上の水位から原子炉内の冷却材保有量を算出する
等の方法によっても同様の作用、効果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】以上本発明によれば、スクラム単独動作
時等における原子炉内のボイドの変動事象等の発生に際
しても、原子炉における過度の水位上昇が防止できるの
で、これに起因するプラント停止等を安全に回避するこ
とができ、原子力発電プラント運転の信頼性と稼働率等
が向上する効果がある。
時等における原子炉内のボイドの変動事象等の発生に際
しても、原子炉における過度の水位上昇が防止できるの
で、これに起因するプラント停止等を安全に回避するこ
とができ、原子力発電プラント運転の信頼性と稼働率等
が向上する効果がある。
【図１】本発明の原子炉給水制御装置の一実施例を示す
系統構成図。
系統構成図。
【図２】本発明の原子炉水位算出回路の一実施例を示す
ブロック構成図。
ブロック構成図。
【図３】主蒸気流量、給水流量比較特性図。
【図４】炉水位変化比較特性図。
【図５】従来の原子炉給水制御装置の系統構成図。
１…比較器、２…原子炉圧力容器、３…主蒸気配管、４
…所定給水系、５…減算器、６…加算器、７…給水制御
器（ＰＩ制御器）、８…原子炉水位算出回路、９…比較
演算器、10…水位計算用積分器。
…所定給水系、５…減算器、６…加算器、７…給水制御
器（ＰＩ制御器）、８…原子炉水位算出回路、９…比較
演算器、10…水位計算用積分器。
Claims (1)
- 【請求項１】 基準水位信号および原子炉水位信号が入
力される比較器と、この比較器から出力される水位偏差
信号と主蒸気流量信号および給水流量信号の差からなる
差信号にミスマッチゲインを乗じたミスマッチ流量信号
とを加算して加算信号を発する加算器と、前記加算信号
に積分処理をして給水流量要求信号として出力する給水
制御器と、この給水制御器からの給水流量要求信号を入
力する所定給水系とを有する原子炉給水制御装置におい
て、原子炉の冷却材保有量の変化から実質的水位を算出
する原子炉水位算出手段を設けて、この出力を原子炉水
位信号としたことを特徴とする原子炉給水制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043416A JPH05240997A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 原子炉給水制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043416A JPH05240997A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 原子炉給水制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05240997A true JPH05240997A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=12663115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4043416A Pending JPH05240997A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 原子炉給水制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05240997A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8397679B2 (en) | 2008-11-21 | 2013-03-19 | Hitachi, Ltd. | Liquid level control system |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4043416A patent/JPH05240997A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8397679B2 (en) | 2008-11-21 | 2013-03-19 | Hitachi, Ltd. | Liquid level control system |
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