JPH05302840A - 原子炉水位の測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】異なる位置の圧力検出部の差圧から炉心流速に
よる動圧の大きさを知り、前記差圧による補正により通
常運転時は勿論、その他の炉心流速の大きな場合でも、
正確な原子炉水位を得る原子炉水位の測定装置を提供す
る。 【構成】原子炉圧力容器１に連通した狭帯域の水位を測
定する第１の差圧式水位計７とこれに接続した第１の指
示計13と、同じく広帯域の水位を測定する第２の差圧式
水位計８と、前記第１の差圧式水位計７の低圧側圧力検
出部９と第２の差圧式水位計８の低圧側圧力検出部10と
の間に接続した差圧を測定する差圧計18と、この差圧計
18の差圧により前記第２の差圧式水位計８で測定した原
子炉水位を補正演算する演算器17と、この演算器17に接
続した第２の指示計14を具備して、第２の差圧式水位計
８による原子炉水位を演算器17において差圧計18からの
差圧で補正演算して第２の指示計14で表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原子力発電プラントの原
子炉圧力容器における原子炉水位の測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電プラントの原子炉圧力容器に
おける原子炉水位は、通常、差圧測定による差圧式水位
計によって行なわれている。また原子炉水位計にはプラ
ントの運転状態や、その目的の違いによって測定範囲の
異なる何種類かの水位計が用意されており、このうち通
常運転時およびプラントの過渡状態において必要とされ
る水位計は、大きく分けると原子炉圧力容器の狭い範
囲、すなわち狭帯域を監視するものと、広い範囲すなわ
ち広帯域を監視するものとがあり、内部の見えない原子
炉圧力容器内の原子炉水位を監視している。

【０００３】原子炉水位の測定原理は、図２の系統構成
図に示すように、原子炉圧力容器１の蒸気相側圧力検出
部２を導圧配管３を介して蒸気を水に凝縮させる凝縮槽
４に接続し、この凝縮槽４で得た圧力を導圧配管５を経
由して原子炉格納容器６の外に設置された、第１の差圧
式水位計７と第２の差圧式水位計８の高圧検出部に基準
圧力として与える。

【０００４】さらに、液相側圧力検出部９からは、導圧
配管11を介して前記第１の差圧式水位計７に、また液相
側圧力検出部10からは、導圧配管12を介して前記第２の
差圧式水位計８の夫々低圧検出部に液相圧力として与
え、この夫々の液相圧力と前記基準圧力との差圧を、第
１の差圧式水位計７および第２の差圧式水位計８におい
て電気信号に変換し、夫々、第１の指示計13および第２
の指示計14にて原子炉水位として表示させる。

【０００５】この第１の指示計13および第２の指示計14
により表示される原子炉水位は、互いに測定範囲が異な
っている。すなわち、第１の指示計13による原子炉水位
は、プラントの通常運転時における狭帯域の監視に使用
されるものであり、液相側圧力検出部９はプラントの通
常運転時の原子炉水位の変動をカバーできる位置に設置
されている。

【０００６】これに対して、第２の指示計14による原子
炉水位は、プラントの過渡状態や事故時等の広帯域の監
視に使用されるものであり、従って、液相側圧力検出部
10の位置は前記液相側圧力検出部９より下部に設置して
ある。このように原子炉水位の測定範囲を分けること
で、プラントの通常運転時には第１の指示計13で狭い範
囲を精度良く監視し、一方、過渡状態や事故時の際には
第２の指示計14により広い範囲を一目で監視できるよう
な設計がされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】原子炉圧力容器１にお
ける液相側圧力検出部10の位置は、プラントの過渡状態
や事故時等の広帯域にわたる監視を可能とするために、
前記液相側圧力検出部９に比べて前記炉心シュラウド15
の設置レベル近傍にあるため、第２の指示計14が表示す
る原子炉水位は、循環ポンプ16による炉心流速から加わ
る動圧の影響を受け易くなっている。

【０００８】すなわち、液相側圧力検出部10では、原子
炉圧力容器１の内壁と炉心シュラウド15に挟まれてお
り、炉心流速の大きな部分で圧力測定を行なうため、動
圧の影響による圧力降下が液相側圧力検出部９に比較し
て大きく、従って、実際の原子炉水位より低目に検出す
る傾向にある。

【０００９】このことは、炉心冷却材である原子炉水の
保有量を実際より低目に評価することであるから、プラ
ントにとっては安全サイドであること、プラントの過渡
変化時や事故時等には炉心流量が急減して動圧の影響は
小さくなること、また通常運転時には動圧の影響を受け
ない前記第１の指示計13による原子炉水位によって監視
を行なっている等の理由から、プラント運転上の問題は
特に生じない。

【００１０】しかしながら、本来同一値が表示されるべ
き原子炉水位が、通常運転時において狭帯域の計測と広
帯域の計測とで異なった値を示すことは、プラント監視
面からの運転員に対する心理的影響は無視できないもの
があり、この現象の改善が課題とされていた。

【００１１】本発明の目的とするところは、原子炉圧力
容器における異なる液相側圧力検出部の差圧から炉心流
速による動圧の大きさを知って、前記差圧による補正を
行って通常運転時は勿論、その他の炉心流速の大きな場
合においても、常に正確な原子炉水位を指示する原子炉
水位の測定装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】原子炉圧力容器に連通し
た狭帯域の水位を測定する第１の差圧式水位計とこれに
接続された第１の指示計と、同じく広帯域の水位を測定
する第２の差圧式水位計と、前記第１の差圧式水位計の
低圧側圧力検出部および第２の差圧式水位計の低圧側圧
力検出部との間に接続した差圧を測定する差圧計と、こ
の差圧計の差圧により前記第２の差圧式水位計で測定し
た水位信号を補正演算する演算器と、この演算器に接続
した第２の指示計を具備して、第１の差圧式水位計が測
定した原子炉水位を第１の指示計で表示すると共に、前
記第２の差圧式水位計が測定した原子炉水位を前記演算
器において前記差圧計による差圧で補正演算して第２の
指示計で表示することを特徴とする。

【００１３】

【作用】狭帯域の原子炉水位は、第１の差圧式水位計の
測定結果を第１の指示計で表示する。広帯域の原子炉水
位については、第２の差圧式水位計の低圧側検出部と、
前記第１の差圧式水位計の低圧側検出部との間の差圧を
差圧計で測定して、この差圧により炉心流速に依存する
動圧の大きさを知る。

【００１４】次に演算器においてこの動圧の大きさを、
前記広帯域の水位を測定する第２の差圧式水位計出力信
号に加えて補正演算することにより炉心流速の大きさに
より変動する動圧の影響を常に補正し、正確な原子炉水
位を得ることができる。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
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は
系統構成図で、原子炉圧力容器１の蒸気相側圧力検出部
２を導圧配管３を介して蒸気を水に凝縮させる凝縮槽４
に接続し、この凝縮槽４と、原子炉格納容器６の外部に
設置された第１の差圧式水位計７および第２の差圧式水
位計８の高圧検出部を導圧配管５により接続して、凝縮
槽４からの圧力を第１の差圧式水位計７と第２の差圧式
水位計８に基準圧力として与える。

【００１６】液相側圧力検出部９と前記第１の差圧式水
位計７の低圧検出部とを導圧配管11を介して接続し、第
１の差圧式水位計７に液相圧力を与えると共に、この液
相圧力と前記基準圧力との差圧を第１の差圧式水位計７
にて電気信号に変換して、第１の指示計13にて原子炉水
位として表示する。一方、液相側圧力検出部10と第２の
差圧式水位計８の低圧検出部は導圧配管12で接続し、第
２の差圧式水位計８に液相圧力を与え、この液相圧力と
前記基準圧力との差圧を第２の差圧式水位計８において
電気信号に変換して、演算器17に入力する。

【００１７】また前記導圧配管11と導圧配管12を延長し
て差圧計18に接続し、液相側圧力検出部９と液相側圧力
検出部10からの夫々の液相圧力を入力して、この差圧を
電気信号に変換して前記演算器17に入力する。この演算
器17では前記差圧計18からの差圧信号により、前記第２
の差圧式水位計８からの水位信号を補正演算し、これを
演算器17に接続した第２の指示計14において原子炉水位
として表示する。

【００１８】次に作用について説明する。第１の指示計
13および第２の指示計14により表示される原子炉水位は
夫々測定範囲が異なっており、このように原子炉水位の
測定範囲を分けることで、プラントの通常運転時には第
１の指示計13で示す狭い範囲を精度良く監視し、過渡状
態や事故時の際には、第２の指示計14により広い範囲を
表示して、その動向を一目で監視し易いようになってい
る。

【００１９】ここで、液相側圧力検出部10から第２の差
圧式水位計８により検出されて第２の指示計14により表
示される広帯域の原子炉水位は、プラントの過渡状態や
事故時等の広帯域の監視に使用されるものでるから、そ
の液相側圧力検出部10の位置は前記液相側圧力検出部９
より下部に設置してある。

【００２０】このために炉心流速の大きな部分で圧力測
定が行なわれることから、炉心流速の動圧による影響を
受けて圧力降下が、前記第１の差圧式水位計７により検
出される原子炉水位に比較して大きく、従って実際の原
子炉水位より低目に検出される。しかしながら、この圧
力差は前記差圧計18において液相側圧力検出部10および
液相側圧力検出部９から入力される２つの液相側圧力か
ら、その差圧が得られ、この差圧により炉心流速による
動圧の大きさを知る。さらに、この差圧は電気信号に変
換されて演算器17に出力される。

【００２１】なお、演算器17においては次の式(1) によ
る補正演算が行なわれる。

【数１】

【００２２】ここでＬは第２の差圧式水位計８で得られ
た原子炉水位信号、ΔＰは差圧計18で得られた差圧信
号、 は原子炉圧力容器１内の平均原子炉水密度、Ｌｃは動圧
の影響を補正した後の原子炉水位信号である。以上の演
算を行った演算器17の出力信号により第２の指示計14
は、炉心流速から加わる動圧の影響を受けない広帯域の
原子炉水位を表示する。

【００２３】

【発明の効果】以上、本発明によれば、通常運転時等の
炉心流速が大きく、このための動圧の影響を受ける場合
においても、常に、この補正を行ない、正確な広帯域の
原子炉水位を得ることができる。これにより運転員の正
確で確実なプラント監視が可能となり、原子炉プラント
運転の安全性、信頼性をより一層向上する効果がある。

【００２４】なお、本発明で必要な差圧計のための検出
部は従来の差圧式水位計のものと共用が可能であること
から、新たに原子炉圧力容器へ検出部を追加することな
く、また導圧配管も最小限の追加で実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の系統構成図。

【図２】従来の原子炉水位の測定装置を示す系統構成
図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、２…蒸気相側圧力検出部、３，
５，11，12…導圧配管、４…凝縮槽、６…原子炉格納容
器、７…第１の差圧式水位計、８…第２の差圧式水位
計、９，10…液相側圧力検出部、13…第１の指示計、14
…第２の指示計、15…炉心シュラウド、17…演算器、18
…差圧計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器に連通した狭帯域の水位
   を測定する第１の差圧式水位計とこれに接続された第１
   の指示計と、同じく広帯域の水位を測定する第２の差圧
   式水位計と、前記第１の差圧式水位計の低圧側圧力検出
   部および第２の差圧式水位計の低圧側圧力検出部との間
   に接続した差圧を測定する差圧計と、この差圧計の差圧
   により前記第２の差圧式水位計で測定した水位信号を補
   正演算する演算器と、この演算器に接続した第２の指示
   計を具備して、第１の差圧式水位計が測定した原子炉水
   位を第１の指示計で表示すると共に、前記第２の差圧式
   水位計が測定した原子炉水位を前記演算器において前記
   差圧計による差圧で補正演算して第２の指示計で表示す
   ることを特徴とする原子炉水位の測定装置。