JPH05302993A - 原子炉炉心流量計測装置 - Google Patents
原子炉炉心流量計測装置Info
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- JPH05302993A JPH05302993A JP4109529A JP10952992A JPH05302993A JP H05302993 A JPH05302993 A JP H05302993A JP 4109529 A JP4109529 A JP 4109529A JP 10952992 A JP10952992 A JP 10952992A JP H05302993 A JPH05302993 A JP H05302993A
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- 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
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】過渡期において精度のよい原子炉炉心流量を求
める。 【構成】炉心流量計測装置は、再循環ポンプ１のトリッ
プ検出器６Ａ，６Ｂ、ジェットポンプ５内の冷却材流量
を求める開閉演算器８Ａ，８Ｂ、ジェットポンプ内で冷
却材の逆流が生じたことを判定する比較判定器９Ａ，９
Ｂを備える。更に、再循環ポンプがトリップしかつジェ
ットポンプ内で冷却材の逆流が生じているとき、マイナ
スの値に変換された上記冷却材流量を出力し、かつ再循
環ポンプがトリップしていないときにプラスの値のまま
上記冷却水流量を出力する切り替えスイッチ１５Ａ、１
５Ｂを備える。加算器１２は、２系統のきり変えスイッ
チから出力された冷却材流量を加算する。 【効果】原子炉が如何なる運転状態にあっても、１台の
再循環ポンプが停止し、ジェットポンプの流れが逆流す
るような場合でも、原子炉炉心流量を連続的に精度よく
求めることができる。
める。 【構成】炉心流量計測装置は、再循環ポンプ１のトリッ
プ検出器６Ａ，６Ｂ、ジェットポンプ５内の冷却材流量
を求める開閉演算器８Ａ，８Ｂ、ジェットポンプ内で冷
却材の逆流が生じたことを判定する比較判定器９Ａ，９
Ｂを備える。更に、再循環ポンプがトリップしかつジェ
ットポンプ内で冷却材の逆流が生じているとき、マイナ
スの値に変換された上記冷却材流量を出力し、かつ再循
環ポンプがトリップしていないときにプラスの値のまま
上記冷却水流量を出力する切り替えスイッチ１５Ａ、１
５Ｂを備える。加算器１２は、２系統のきり変えスイッ
チから出力された冷却材流量を加算する。 【効果】原子炉が如何なる運転状態にあっても、１台の
再循環ポンプが停止し、ジェットポンプの流れが逆流す
るような場合でも、原子炉炉心流量を連続的に精度よく
求めることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉炉心流量計測装
置に係り、特に、沸騰水型原子炉に適用するのに好適な
原子炉炉心流量を計測可能とする原子炉炉心流量計測装
置に関する。
置に係り、特に、沸騰水型原子炉に適用するのに好適な
原子炉炉心流量を計測可能とする原子炉炉心流量計測装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の原子炉炉心流量計測装置は、例え
ば特開昭60−213886号公報に記載されたように、再循環
ポンプがトリップしたことを検出する手段により得た再
循環ポンプのトリップ台数と、２系統ある再循環駆動ル
ープ流量の差が設定値以上になったことを検出する手段
により得た信号を用いてジェットポンプの流量が正流か
ら逆流に変化した事を推定し、２系統あるジェットポン
プ流量の和または差を演算することを切替ることにより
原子炉炉心流量を計測していた。
ば特開昭60−213886号公報に記載されたように、再循環
ポンプがトリップしたことを検出する手段により得た再
循環ポンプのトリップ台数と、２系統ある再循環駆動ル
ープ流量の差が設定値以上になったことを検出する手段
により得た信号を用いてジェットポンプの流量が正流か
ら逆流に変化した事を推定し、２系統あるジェットポン
プ流量の和または差を演算することを切替ることにより
原子炉炉心流量を計測していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、再循
環ポンプのトリップ台数と再循環駆動ループ流量の差を
判定手段として、２系統のジェットポンプ流量の加算／
減算を切替ていたが、ジェットポンプの流れが逆流とな
ることを再循環駆動ループ流量により間接的に判定して
おり、原子炉の挙動が再循環ポンプがトリップする時点
での原子炉の状態（運転点等）により大きく変化するの
に対し、再循環駆動ループ流量の差が大きくなったこと
を判定する設定値が固定であったため、加算／減算を切
替えるタイミングがジェットポンプに逆流が発生した時
刻と一致しなかった。このため、計測された炉心流量が
不連続に変化する等、原子炉炉心流量を精度よく計測で
きない。
環ポンプのトリップ台数と再循環駆動ループ流量の差を
判定手段として、２系統のジェットポンプ流量の加算／
減算を切替ていたが、ジェットポンプの流れが逆流とな
ることを再循環駆動ループ流量により間接的に判定して
おり、原子炉の挙動が再循環ポンプがトリップする時点
での原子炉の状態（運転点等）により大きく変化するの
に対し、再循環駆動ループ流量の差が大きくなったこと
を判定する設定値が固定であったため、加算／減算を切
替えるタイミングがジェットポンプに逆流が発生した時
刻と一致しなかった。このため、計測された炉心流量が
不連続に変化する等、原子炉炉心流量を精度よく計測で
きない。
【０００４】本発明の目的は、２台のうち１台の再循環
ポンプがトリップして再循環ポンプ１台運転へ移行した
場合でも、過渡期を含め連続的に炉心流量を精度よく計
測できる原子炉炉心流量計測装置を提供することにあ
る。
ポンプがトリップして再循環ポンプ１台運転へ移行した
場合でも、過渡期を含め連続的に炉心流量を精度よく計
測できる原子炉炉心流量計測装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、再循環ポ
ンプ及びこの再循環ポンプで昇圧された冷却材により駆
動されるジェットポンプを有する２系統の再循環系を備
えた原子炉の炉心流量を計測する装置において、前記再
循環ポンプがトリップしたことを検出する手段と、前記
再循環ポンプから吐出された冷却材により駆動されるジ
ェットポンプ内の冷却材流量を求める手段と、前記再循
環ポンプから吐出された冷却材により駆動されるジェッ
トポンプ内で冷却材の逆流が生じたことを前記冷却材流
量に基づいて判定する手段と、前記再循環ポンプがトリ
ップしかつ前記ジェットポンプ内で冷却材の逆流が生じ
ているとき、マイナスの値に変換された前記冷却材流量
を出力し、かつ前記再循環ポンプがトリップしていない
ときにプラスの値のまま前記冷却水流量を出力する冷却
水流量値選択手段とを、それぞれの系統に対して設け、
更に一方の系統の前記冷却水流量値選択手段の出力と他
方の系統の前記冷却水流量値選択手段の出力とを加算す
る手段を備えたことを特徴とする原子炉炉心流量計測装
置により達成される。
ンプ及びこの再循環ポンプで昇圧された冷却材により駆
動されるジェットポンプを有する２系統の再循環系を備
えた原子炉の炉心流量を計測する装置において、前記再
循環ポンプがトリップしたことを検出する手段と、前記
再循環ポンプから吐出された冷却材により駆動されるジ
ェットポンプ内の冷却材流量を求める手段と、前記再循
環ポンプから吐出された冷却材により駆動されるジェッ
トポンプ内で冷却材の逆流が生じたことを前記冷却材流
量に基づいて判定する手段と、前記再循環ポンプがトリ
ップしかつ前記ジェットポンプ内で冷却材の逆流が生じ
ているとき、マイナスの値に変換された前記冷却材流量
を出力し、かつ前記再循環ポンプがトリップしていない
ときにプラスの値のまま前記冷却水流量を出力する冷却
水流量値選択手段とを、それぞれの系統に対して設け、
更に一方の系統の前記冷却水流量値選択手段の出力と他
方の系統の前記冷却水流量値選択手段の出力とを加算す
る手段を備えたことを特徴とする原子炉炉心流量計測装
置により達成される。
【０００６】
【作用】前記再循環ポンプから吐出された冷却材により
駆動されるジェットポンプ内で冷却材の逆流が生じたこ
とを前記冷却材流量に基づいて判定する手段と、前記再
循環ポンプがトリップしかつ前記ジェットポンプ内で冷
却材の逆流が生じているとき、マイナスの値に変換され
た前記冷却材流量を出力し、かつ前記再循環ポンプがト
リップしていないときにプラスの値のまま前記冷却水流
量を出力する冷却水流量値選択手段とを、それぞれの系
統に対して設け、更に一方の系統の前記冷却水流量値選
択手段の出力と他方の系統の前記冷却水流量値選択手段
の出力とを加算する手段を備えることにより、原子炉が
如何なる運転状態にあっても、１台の再循環ポンプが停
止し、ジェットポンプの流れが逆流するような場合、原
子炉炉心流量を連続的に精度よくに求めることが可能で
ある。
駆動されるジェットポンプ内で冷却材の逆流が生じたこ
とを前記冷却材流量に基づいて判定する手段と、前記再
循環ポンプがトリップしかつ前記ジェットポンプ内で冷
却材の逆流が生じているとき、マイナスの値に変換され
た前記冷却材流量を出力し、かつ前記再循環ポンプがト
リップしていないときにプラスの値のまま前記冷却水流
量を出力する冷却水流量値選択手段とを、それぞれの系
統に対して設け、更に一方の系統の前記冷却水流量値選
択手段の出力と他方の系統の前記冷却水流量値選択手段
の出力とを加算する手段を備えることにより、原子炉が
如何なる運転状態にあっても、１台の再循環ポンプが停
止し、ジェットポンプの流れが逆流するような場合、原
子炉炉心流量を連続的に精度よくに求めることが可能で
ある。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例である原子炉炉心流
量計測装置を、図１，図２及び図３を用いて説明する。
量計測装置を、図１，図２及び図３を用いて説明する。
【０００８】沸騰水型原子炉は、原子炉圧力容器３，原
子炉圧力容器３内に設けられた数の燃料集合体が装化さ
れて構成される炉心２，原子炉圧力容器３内で炉心２の
周囲に配置された複数のジェットポンプ５を備える。原
子炉圧力容器３に接続されて再循環ポンプ１が設けられ
た再循環系配管４は、ジェットポンプ５の上端で開口す
るノズルを有する。再循環ポンプ１の駆動により高圧高
速の冷却水が、ジェットポンプ５内に吐出されると、周
囲の冷却水も同時にジェットポンプ５内に吸い込まれ
る。これらの冷却水は、原子炉圧力容器３内の下部プレ
ナムを通って炉心２内に達する。再循環ポンプ１のモ−
タ（図示せず）は、遮断器６を介して電源に接続され
る。再循環ポンプ１，再循環系配管４及びジェットポン
プ５は、Ａ系及びＢ系の二系統が設けられている。炉心
２に供給される冷却水流量、すなわち炉心流量は、複数
のジェットポンプ５それぞれに流れる冷却水流量の総和
である。このため、炉心流量は、各ジェットポンプ５に
流れる冷却水の流量を計測し、これらの総和を演算する
ことにより得られる。
子炉圧力容器３内に設けられた数の燃料集合体が装化さ
れて構成される炉心２，原子炉圧力容器３内で炉心２の
周囲に配置された複数のジェットポンプ５を備える。原
子炉圧力容器３に接続されて再循環ポンプ１が設けられ
た再循環系配管４は、ジェットポンプ５の上端で開口す
るノズルを有する。再循環ポンプ１の駆動により高圧高
速の冷却水が、ジェットポンプ５内に吐出されると、周
囲の冷却水も同時にジェットポンプ５内に吸い込まれ
る。これらの冷却水は、原子炉圧力容器３内の下部プレ
ナムを通って炉心２内に達する。再循環ポンプ１のモ−
タ（図示せず）は、遮断器６を介して電源に接続され
る。再循環ポンプ１，再循環系配管４及びジェットポン
プ５は、Ａ系及びＢ系の二系統が設けられている。炉心
２に供給される冷却水流量、すなわち炉心流量は、複数
のジェットポンプ５それぞれに流れる冷却水流量の総和
である。このため、炉心流量は、各ジェットポンプ５に
流れる冷却水の流量を計測し、これらの総和を演算する
ことにより得られる。
【０００９】その炉心流量を測定する本実施例の原子炉
炉心流量計測装置は、Ａ系の再循環ポンプ１がトリップ
したこと（遮断器６が開したこと）を検出する開閉検出
器１７Ａ，Ｂ系の再循環ポンプ１がトリップしたことを
検出する開閉検出器１７Ｂ，差圧検出器７Ａ及び７Ｂ，
開平演算器８Ａ及び８Ｂ，比較判定器９Ａ及び９Ｂ，メ
モリ１０Ａ及び１０Ｂ，ＮＯＴ回路１１Ａ及び１１Ｂ，
加算器１２，ＡＮＤ回路１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ及び１
３Ｄ，増幅器１４Ａ及び１４Ｂ、及びスイッチ１５Ａ及
び１５Ｂを備える。
炉心流量計測装置は、Ａ系の再循環ポンプ１がトリップ
したこと（遮断器６が開したこと）を検出する開閉検出
器１７Ａ，Ｂ系の再循環ポンプ１がトリップしたことを
検出する開閉検出器１７Ｂ，差圧検出器７Ａ及び７Ｂ，
開平演算器８Ａ及び８Ｂ，比較判定器９Ａ及び９Ｂ，メ
モリ１０Ａ及び１０Ｂ，ＮＯＴ回路１１Ａ及び１１Ｂ，
加算器１２，ＡＮＤ回路１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ及び１
３Ｄ，増幅器１４Ａ及び１４Ｂ、及びスイッチ１５Ａ及
び１５Ｂを備える。
【００１０】差圧検出器７Ａは、Ａ系のジェットポンプ
５内の上流部と下流部との間の差圧を計測する。開平演
算器８Ａは、差圧検出器７Ａで計測された差圧に基づい
てＡ系のジェットポンプ５内の冷却水流量（ジェットポ
ンプ流量という）ＷJAI(計測値）を演算する。比較判定
器９Ａは、ジェットポンプ流量の計測値ＷJAI が予め設
定した値よりも小さくなった場合に「１」を出力する。
なお、比較判定器９Ａは、ジェットポンプ流量の計測値
ＷJAI が予め設定した値よりも大きい場合には「０」を
出力する。メモリ１０Ａ（通常は「０」を出力）は、比
較判定器９Ａが出力した「１」または「０」の状態信号
Ｋ1Aを記憶する。比較判定器９Ａが、一旦、「１」を出
力した後では、該当する再循環ポンプ５がトリップし続
けるので、メモリ１０Ａは、「１」を出力し続ける。Ｎ
ＯＴ回路１１Ａは、Ａ系の再循環ポンプ１のトリップを
検出したときに「１」となって開閉検出器１７Ａから出
力された信号Ｋ3A（ディジタル信号）の論理否定を演算
し、この演算によって得られた信号Ｋ4Aを出力する。
５内の上流部と下流部との間の差圧を計測する。開平演
算器８Ａは、差圧検出器７Ａで計測された差圧に基づい
てＡ系のジェットポンプ５内の冷却水流量（ジェットポ
ンプ流量という）ＷJAI(計測値）を演算する。比較判定
器９Ａは、ジェットポンプ流量の計測値ＷJAI が予め設
定した値よりも小さくなった場合に「１」を出力する。
なお、比較判定器９Ａは、ジェットポンプ流量の計測値
ＷJAI が予め設定した値よりも大きい場合には「０」を
出力する。メモリ１０Ａ（通常は「０」を出力）は、比
較判定器９Ａが出力した「１」または「０」の状態信号
Ｋ1Aを記憶する。比較判定器９Ａが、一旦、「１」を出
力した後では、該当する再循環ポンプ５がトリップし続
けるので、メモリ１０Ａは、「１」を出力し続ける。Ｎ
ＯＴ回路１１Ａは、Ａ系の再循環ポンプ１のトリップを
検出したときに「１」となって開閉検出器１７Ａから出
力された信号Ｋ3A（ディジタル信号）の論理否定を演算
し、この演算によって得られた信号Ｋ4Aを出力する。
【００１１】他方、差圧検出器７Ｂは、Ｂ系のジェット
ポンプ５内の上流部と下流部との間の差圧を計測する。
開平演算器８Ｂは、差圧検出器７Ｂで計測された差圧に
基づいてＢ系のジェットポンプ流量ＷJBI(計測値）を演
算する。比較判定器９Ｂは、ジェットポンプ流量の計測
値ＷJBI が予め設定した値よりも小さくなった場合に
「１」を出力する。なお、比較判定器９Ｂは、ジェットポ
ンプ流量の計測値ＷJBIが予め設定した値よりも大きい
場合には「０」を出力する。メモリ１０Ｂ（通常は
「０」を出力）は、比較判定器９Ｂが出力した「１」ま
たは「０」の状態信号Ｋ1Bを記憶する。比較判定器９Ａ
が、一旦、「１」を出力した後では、メモリ１０Ｂは、
同様に「１」を出力し続ける。ＮＯＴ回路１１Ｂは、Ｂ
系の再循環ポンプ１のトリップを検出したときに「１」
となって開閉検出器１７Ｂから出力された信号Ｋ3B（デ
ィジタル信号）の論理否定を演算し、この演算によって
得られた信号Ｋ4Bを出力する。
ポンプ５内の上流部と下流部との間の差圧を計測する。
開平演算器８Ｂは、差圧検出器７Ｂで計測された差圧に
基づいてＢ系のジェットポンプ流量ＷJBI(計測値）を演
算する。比較判定器９Ｂは、ジェットポンプ流量の計測
値ＷJBI が予め設定した値よりも小さくなった場合に
「１」を出力する。なお、比較判定器９Ｂは、ジェットポ
ンプ流量の計測値ＷJBIが予め設定した値よりも大きい
場合には「０」を出力する。メモリ１０Ｂ（通常は
「０」を出力）は、比較判定器９Ｂが出力した「１」ま
たは「０」の状態信号Ｋ1Bを記憶する。比較判定器９Ａ
が、一旦、「１」を出力した後では、メモリ１０Ｂは、
同様に「１」を出力し続ける。ＮＯＴ回路１１Ｂは、Ｂ
系の再循環ポンプ１のトリップを検出したときに「１」
となって開閉検出器１７Ｂから出力された信号Ｋ3B（デ
ィジタル信号）の論理否定を演算し、この演算によって
得られた信号Ｋ4Bを出力する。
【００１２】ＡＮＤ回路１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ及び１
３Ｄは、それぞれ入力した２つのディジタル信号の論理
積を演算する。すなわちＡＮＤ回路１３Ａは、信号Ｋ3A
及び信号Ｋ4Bの論理積を演算し得られた信号Ｋ5Aを出力
する。ＡＮＤ回路１３Ｂは、信号Ｋ3B及び信号Ｋ4Aの論
理積を演算し得られた信号Ｋ5Bを出力する。ＡＮＤ回路
１３Ａは、Ａ系統の再循環ポンプ５がトリッしＢ系統の
再循環ポンプ５が正常なときにだけ「１」を出力する。
ＡＮＤ回路１３Ｂは、Ｂ系統の再循環ポンプ５がトリッ
しＡ系統の再循環ポンプ５が正常なときにだけ「１」を出
力する。ＡＮＤ回路１３Ｃは、信号Ｋ5A及びメモリ１０
Ａの出力である信号Ｋ2Aの論理積を演算し得られた信号
Ｋ6Aを出力する。信号Ｋ6Aが「１」になるときは、Ａ系
統の再循環ポンプ５がトリップしＡ系統のジェットポン
プ流量がその設定値よりも減少したときである。ＡＮＤ
回路１３Ｄは、信号Ｋ5B及びメモリ１０Ｂの出力である
信号Ｋ2Bの論理積を演算し得られた信号Ｋ6Bを出力す
る。信号Ｋ6Bが「１」になるときは、Ｂ系統の再循環ポ
ンプ５がトリップしＢ系統のジェットポンプ流量がその
設定値よりも減少したときである。
３Ｄは、それぞれ入力した２つのディジタル信号の論理
積を演算する。すなわちＡＮＤ回路１３Ａは、信号Ｋ3A
及び信号Ｋ4Bの論理積を演算し得られた信号Ｋ5Aを出力
する。ＡＮＤ回路１３Ｂは、信号Ｋ3B及び信号Ｋ4Aの論
理積を演算し得られた信号Ｋ5Bを出力する。ＡＮＤ回路
１３Ａは、Ａ系統の再循環ポンプ５がトリッしＢ系統の
再循環ポンプ５が正常なときにだけ「１」を出力する。
ＡＮＤ回路１３Ｂは、Ｂ系統の再循環ポンプ５がトリッ
しＡ系統の再循環ポンプ５が正常なときにだけ「１」を出
力する。ＡＮＤ回路１３Ｃは、信号Ｋ5A及びメモリ１０
Ａの出力である信号Ｋ2Aの論理積を演算し得られた信号
Ｋ6Aを出力する。信号Ｋ6Aが「１」になるときは、Ａ系
統の再循環ポンプ５がトリップしＡ系統のジェットポン
プ流量がその設定値よりも減少したときである。ＡＮＤ
回路１３Ｄは、信号Ｋ5B及びメモリ１０Ｂの出力である
信号Ｋ2Bの論理積を演算し得られた信号Ｋ6Bを出力す
る。信号Ｋ6Bが「１」になるときは、Ｂ系統の再循環ポ
ンプ５がトリップしＢ系統のジェットポンプ流量がその
設定値よりも減少したときである。
【００１３】スイッチ１５Ａは、ＡＮＤ回路１３Ｃの出
力が「０」のとき端子１８Ｂに接続され、その出力が
「１」のとき端子１８Ａに接続される。端子１８Ａは、
増幅機１４Ａを介して開平演算器８Ａに接続される。端
子１８Ｂは、開閉演算器８Ａに直接接続される。増幅器
１８Ａは、開閉演算器８Ａから出力されたアナログ信号
であるジェットポンプ流量の計測値ＷJAI の符号を反転
させる。すなわち開閉演算器８Ａのゲインは−１.０ で
ある。他方、スイッチ１５Ｂは、ＡＮＤ回路13Ｄの出力
が「０」のとき端子１９Ｂに接続され、その出力が
「１」のとき端子19Ａに接続される。端子１９Ａは、増
幅器１４Ｂを介して開平演算器８Ｂに接続される。端子
１９Ｂは、開閉演算器８Ｂに直接接続される。増幅器１
９Ａは、開閉演算器８Ｂから出力されたアナログ信号で
あるジェットポンプ流量の計測値ＷJBの符号を反転させ
る。すなわち開閉演算器８Ｂのゲインは−１．０であ
る。加算器１２は、スイッチ１５Ａ及び１５Ｂから出力
された信号を加算して原子炉炉心流量ＷCIを求め、原子
炉炉心流量ＷCIを出力する。
力が「０」のとき端子１８Ｂに接続され、その出力が
「１」のとき端子１８Ａに接続される。端子１８Ａは、
増幅機１４Ａを介して開平演算器８Ａに接続される。端
子１８Ｂは、開閉演算器８Ａに直接接続される。増幅器
１８Ａは、開閉演算器８Ａから出力されたアナログ信号
であるジェットポンプ流量の計測値ＷJAI の符号を反転
させる。すなわち開閉演算器８Ａのゲインは−１.０ で
ある。他方、スイッチ１５Ｂは、ＡＮＤ回路13Ｄの出力
が「０」のとき端子１９Ｂに接続され、その出力が
「１」のとき端子19Ａに接続される。端子１９Ａは、増
幅器１４Ｂを介して開平演算器８Ｂに接続される。端子
１９Ｂは、開閉演算器８Ｂに直接接続される。増幅器１
９Ａは、開閉演算器８Ｂから出力されたアナログ信号で
あるジェットポンプ流量の計測値ＷJBの符号を反転させ
る。すなわち開閉演算器８Ｂのゲインは−１．０であ
る。加算器１２は、スイッチ１５Ａ及び１５Ｂから出力
された信号を加算して原子炉炉心流量ＷCIを求め、原子
炉炉心流量ＷCIを出力する。
【００１４】ここで、実際の原子炉は複数（２０基程
度）のジェットポンプ５を備えている。図２は、このう
ちの１基のジェットポンプ５、例えばＡ系統に属する１
基のジェットポンプ５に流れる冷却水の流量を計測する
ためシステムの構成を示している。このシステムは、差
圧検出器７Ａ及び開平演算器８Ａを有する。ジェットポ
ンプ５のディフューザは、図２に示すように、スロート
部から出口にかけて流路が広がっており、差圧検出器７
Ａの上流側および下流側にある差圧検出部の圧力および
流速は、ベルヌーイの定理に従い、（数１）に示すよう
になる。
度）のジェットポンプ５を備えている。図２は、このう
ちの１基のジェットポンプ５、例えばＡ系統に属する１
基のジェットポンプ５に流れる冷却水の流量を計測する
ためシステムの構成を示している。このシステムは、差
圧検出器７Ａ及び開平演算器８Ａを有する。ジェットポ
ンプ５のディフューザは、図２に示すように、スロート
部から出口にかけて流路が広がっており、差圧検出器７
Ａの上流側および下流側にある差圧検出部の圧力および
流速は、ベルヌーイの定理に従い、（数１）に示すよう
になる。
【００１５】
【数１】
【００１６】ここで、ＰU は上流側計測点での冷却水の
圧力、ＰL は下流側計測点での冷却水の圧力、ＵU は上
流側計測点での冷却水の流速、ＵL は下流側計測点での
冷却水の流速、ρは冷却水の密度である。次に、上流側
計測点におけるジェットポンプ５のディフューザの横断
面積をＡU 、下流側計測点におけるジェットポンプ５の
ディフューザの横断面積をＡL 、及びジェットポンプ流
量の真値をＷR とすれば、差圧検出器７Ａによって得ら
れる計測点間の差圧ΔＰは、（数２）のようになる。こ
れは、Ｂ系統の差圧検出器７Ｂに対しても同じである。
圧力、ＰL は下流側計測点での冷却水の圧力、ＵU は上
流側計測点での冷却水の流速、ＵL は下流側計測点での
冷却水の流速、ρは冷却水の密度である。次に、上流側
計測点におけるジェットポンプ５のディフューザの横断
面積をＡU 、下流側計測点におけるジェットポンプ５の
ディフューザの横断面積をＡL 、及びジェットポンプ流
量の真値をＷR とすれば、差圧検出器７Ａによって得ら
れる計測点間の差圧ΔＰは、（数２）のようになる。こ
れは、Ｂ系統の差圧検出器７Ｂに対しても同じである。
【００１７】
【数２】
【００１８】（数２）より、差圧検出器によって検出さ
れる差圧は、冷却水流量の符号によらず、また負にはな
らないことが分かる。
れる差圧は、冷却水流量の符号によらず、また負にはな
らないことが分かる。
【００１９】次に、ジェットポンプ流量の計測値Ｗ
I は、この差圧信号ΔＰを開閉演算することによって求
められることから、下記の（数３）のようになる。
I は、この差圧信号ΔＰを開閉演算することによって求
められることから、下記の（数３）のようになる。
【００２０】
【数３】
【００２１】ここで、Ｋは冷却水の密度（ρ）及びジェ
ットポンプのディフューザ横断面積（ＡU 及びＡL ）に
よって定まる係数である。以上、（数３）より、ジェッ
トポンプ流量の計測値ＷI は、真値のジェットポンプ流
量に対し、絶対値を取ったものになる。前述の開閉演算
器８Ａ及び８Ｂは、該当する差圧検出器で計測された差
圧ΔＰを入力しそれぞれ（数３）の演算を行う。
ットポンプのディフューザ横断面積（ＡU 及びＡL ）に
よって定まる係数である。以上、（数３）より、ジェッ
トポンプ流量の計測値ＷI は、真値のジェットポンプ流
量に対し、絶対値を取ったものになる。前述の開閉演算
器８Ａ及び８Ｂは、該当する差圧検出器で計測された差
圧ΔＰを入力しそれぞれ（数３）の演算を行う。
【００２２】図３は、２台の再循環ポンプ５の運転中
に、一方の再循環ポンプ５がトリップした場合におけ
る、原子炉炉心流量（真値）、原子炉炉心流量（計測
値）、ジェットポンプ流量（真値）およびジェットポン
プ流量（計測値）の過渡変化を示すものである。なお、
原子炉内には複数のジェットポンプが設けられるが、こ
こでは複数のジェットポンプを再循環ポンプと同様に２
系統のグループに分類し、それぞれの系統毎に流量の総
和を求める。この流量の総和を、該当する系統のジェッ
トポンプ流量とする。図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、再循
環ポンプ５のトリップ後に、トリップ側のジェットポン
プ流量の真値が正から負となり、炉心流量の真値が低下
することを示している。ここで、ジェットポンプ流量の
計測値は、前述のように、計測した冷却水流量が実際の
流量に対して絶対値をとるものとなることから、再循環
ポンプがトリップした側の計測値は、図３の（Ｃ）に示
すように正の値から一旦ゼロにはなるものの、負にはな
らない。このため、従来例は、両系統のジェットポンプ
流量の計測値を加算することにより原子炉炉心流量を演
算している場合（原子炉炉心流量計測値（ＷCI）＝Ａ系
のジェットポンプ流量計測値（ＷJAI）＋Ｂ系のジェッ
トポンプ流量計測値（ＷJBI））では、図３の（Ｄ）に
実線で示すように、再循環ポンプトリップ後の炉心流量
の計測値は真値と一致しない。
に、一方の再循環ポンプ５がトリップした場合におけ
る、原子炉炉心流量（真値）、原子炉炉心流量（計測
値）、ジェットポンプ流量（真値）およびジェットポン
プ流量（計測値）の過渡変化を示すものである。なお、
原子炉内には複数のジェットポンプが設けられるが、こ
こでは複数のジェットポンプを再循環ポンプと同様に２
系統のグループに分類し、それぞれの系統毎に流量の総
和を求める。この流量の総和を、該当する系統のジェッ
トポンプ流量とする。図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、再循
環ポンプ５のトリップ後に、トリップ側のジェットポン
プ流量の真値が正から負となり、炉心流量の真値が低下
することを示している。ここで、ジェットポンプ流量の
計測値は、前述のように、計測した冷却水流量が実際の
流量に対して絶対値をとるものとなることから、再循環
ポンプがトリップした側の計測値は、図３の（Ｃ）に示
すように正の値から一旦ゼロにはなるものの、負にはな
らない。このため、従来例は、両系統のジェットポンプ
流量の計測値を加算することにより原子炉炉心流量を演
算している場合（原子炉炉心流量計測値（ＷCI）＝Ａ系
のジェットポンプ流量計測値（ＷJAI）＋Ｂ系のジェッ
トポンプ流量計測値（ＷJBI））では、図３の（Ｄ）に
実線で示すように、再循環ポンプトリップ後の炉心流量
の計測値は真値と一致しない。
【００２３】これに対して、前述した本実施例は、図１
に示すように、計測した一方の系統に対するジェットポ
ンプ流量を用いて、比較判定器によりジェットポンプ流
量の計測値が設定値以下であるか否かを判定する。以
下、Ａ系統の再循環ポンプ５がトリップしたことを想定
して説明する。比較判定器９Ａは、ジェットポンプ流量
の計測値ＷJAI がその設定値ＷJ0よりも小さいか否かを
判定する。この設定値ＷJ0は、計測誤差等に余裕を持っ
た程度の小さな値、すなわち検出記の測定誤差を考慮し
ジェットポンプ流量が実際にゼロになるときの値とす
る。ＷJ0＞ＷJAIであるので、比較判定器９Ａは「１」
を出力する。メモリ１０Ａは、比較判定器９Ａが出力し
た「１」を信号Ｋ2Aとして出力する。ＡＮＤ回路１３Ａ
は、１台の再循環ポンプ５（Ａ系統）がトリップしたこ
とを示す「１」の信号Ｋ5Aを出力する。このとき、ＡＮ
Ｄ回路１３Ｂは、「０」の信号Ｋ5Bを出力する。ＡＮＤ
回路１３Ｃは「１」の信号Ｋ6Aを出力しＡＮＤ回路１３
Ｄは「０」の信号Ｋ6Bを出力する。このため、スイッチ
１５Ａは端子１８Ａに接続され、スイッチ１５Ｂは端子
１９Ｂに接続される。加算器１２は、スイッチ１５Ａよ
り−ＷJAI を、スイッチ１５Ｂから＋ＷJBI をそれぞれ
入力し、〔（−ＷJAI）＋（＋ＷJBI）〕の演算、すなわ
ち（ＷJBI−ＷJAI）の演算を実行する。この演算によっ
て得られた原子炉炉心流量ＷCI〔＝（−ＷJAI）＋（＋
ＷJBI）〕が求める原子炉炉心流量である。
に示すように、計測した一方の系統に対するジェットポ
ンプ流量を用いて、比較判定器によりジェットポンプ流
量の計測値が設定値以下であるか否かを判定する。以
下、Ａ系統の再循環ポンプ５がトリップしたことを想定
して説明する。比較判定器９Ａは、ジェットポンプ流量
の計測値ＷJAI がその設定値ＷJ0よりも小さいか否かを
判定する。この設定値ＷJ0は、計測誤差等に余裕を持っ
た程度の小さな値、すなわち検出記の測定誤差を考慮し
ジェットポンプ流量が実際にゼロになるときの値とす
る。ＷJ0＞ＷJAIであるので、比較判定器９Ａは「１」
を出力する。メモリ１０Ａは、比較判定器９Ａが出力し
た「１」を信号Ｋ2Aとして出力する。ＡＮＤ回路１３Ａ
は、１台の再循環ポンプ５（Ａ系統）がトリップしたこ
とを示す「１」の信号Ｋ5Aを出力する。このとき、ＡＮ
Ｄ回路１３Ｂは、「０」の信号Ｋ5Bを出力する。ＡＮＤ
回路１３Ｃは「１」の信号Ｋ6Aを出力しＡＮＤ回路１３
Ｄは「０」の信号Ｋ6Bを出力する。このため、スイッチ
１５Ａは端子１８Ａに接続され、スイッチ１５Ｂは端子
１９Ｂに接続される。加算器１２は、スイッチ１５Ａよ
り−ＷJAI を、スイッチ１５Ｂから＋ＷJBI をそれぞれ
入力し、〔（−ＷJAI）＋（＋ＷJBI）〕の演算、すなわ
ち（ＷJBI−ＷJAI）の演算を実行する。この演算によっ
て得られた原子炉炉心流量ＷCI〔＝（−ＷJAI）＋（＋
ＷJBI）〕が求める原子炉炉心流量である。
【００２４】表１は、以上の演算機能を、Ａ系統のジェ
ットポンプ流量、Ａ系統の再循環ポンプの運転状態およ
びＢ系統の再循環ポンプの運転状態により分類して示す
ものである。
ットポンプ流量、Ａ系統の再循環ポンプの運転状態およ
びＢ系統の再循環ポンプの運転状態により分類して示す
ものである。
【００２５】
【表１】
【００２６】なお、本実施例では、ジェットポンプ内の
冷却水の流れ方向を、直接、ジェットポンプ流量により
判定しているため、従来例のように再循環駆動ループ流
量の差に基づき、間接的にジェットポンプに逆流が発生
することを推定していた方法とは基本的に異なり、原子
炉の挙動が再循環ポンプがトリップする時点の原子炉の
状態（運転点等）により大きく変化した場合であって
も、該当する系統のジェットポンプ流量の加算／減算を
切替えるタイミングは、ジェットポンプに実際に逆流が
発生した時刻とほとんど一致する。
冷却水の流れ方向を、直接、ジェットポンプ流量により
判定しているため、従来例のように再循環駆動ループ流
量の差に基づき、間接的にジェットポンプに逆流が発生
することを推定していた方法とは基本的に異なり、原子
炉の挙動が再循環ポンプがトリップする時点の原子炉の
状態（運転点等）により大きく変化した場合であって
も、該当する系統のジェットポンプ流量の加算／減算を
切替えるタイミングは、ジェットポンプに実際に逆流が
発生した時刻とほとんど一致する。
【００２７】これにより、再循環ポンプがトリップし、
ジェットポンプ流量が正流からゼロとなるまでの間（図
３の（Ｄ）に実線にて示す。）は、加算／減算切替信号
Ｋ6Aに従って、ＷCI＝ＷJAI＋ＷJBIの演算を行い、再循
環ポンプ５がトッリプ下側の系統においてジェットポン
プ流量がゼロとなり逆流となった後（図３の（Ｄ）に破
線にて示す。）には、ＷCI＝ＷJAI−ＷJBIの演算を行え
ば、実際の炉心流量と同じ計測値を得ることが可能とな
る。
ジェットポンプ流量が正流からゼロとなるまでの間（図
３の（Ｄ）に実線にて示す。）は、加算／減算切替信号
Ｋ6Aに従って、ＷCI＝ＷJAI＋ＷJBIの演算を行い、再循
環ポンプ５がトッリプ下側の系統においてジェットポン
プ流量がゼロとなり逆流となった後（図３の（Ｄ）に破
線にて示す。）には、ＷCI＝ＷJAI−ＷJBIの演算を行え
ば、実際の炉心流量と同じ計測値を得ることが可能とな
る。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、１台の再循環ポンプが
停止し、炉心流量が低下するような場合、或いは原子炉
起動時、即ち再循環ポンプ１台運転時に、原子炉がどの
ような運転状態であっても、炉心流量を連続的に精度よ
く求めることができる。すなわち、本発明によれば、得
られる炉心流量の精度を著しく向上できる。
停止し、炉心流量が低下するような場合、或いは原子炉
起動時、即ち再循環ポンプ１台運転時に、原子炉がどの
ような運転状態であっても、炉心流量を連続的に精度よ
く求めることができる。すなわち、本発明によれば、得
られる炉心流量の精度を著しく向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である原子炉炉心流量計測装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図２】図１における１台のジェットポンプでの冷却水
流量を計測するシステムの説明図である。
流量を計測するシステムの説明図である。
【図３】各部の冷却水流量の時間に対する変化を示した
図である。
図である。
１…再循環ポンプ、２…炉心、３…原子炉圧力容器、４
…再循環駆動ループ配管、５…ジェットポンプ、６…遮
断器、７…差圧検出器、８…開平演算器、９…比較判定
器、１０…メモリ、１１…ＮＯＴ回路、１２…加算器、
１３…ＡＮＤ回路、１４…増幅器、１５…切り換えスイ
ッチ、１７…開閉検出器、ＷCI…原子炉炉心流量（計測
値）、ＷCR …原子炉炉心流量（真値）、ＷJAI…Ａ系統
のジェットポンプ流量（計測値）、ＷJBI …Ｂ系統のジ
ェットポンプ流量（計測値）、ＷJAR…Ａ系統のジェッ
トポンプ流量（真値）、ＷJBR…Ｂ系統のジェットポン
プ流量（真値）、ＷJ0…ジェットポンプ流逆流判定値、
ＰU …上流側計測点での冷却水の圧力、ＰL …下流側計
測点での冷却水の圧力、ＵU …上流側計測点での冷却水
の流速、ＵL …下流側計測点での冷却水の流速、ρ…冷
却水の密度、ＡU …上流側計測点でのディフューザ横断
面積、ＡL …下流側計測点でのディフューザ横断面積、
ＷR …ジェットポンプ流量の真値、ＷI …ジェットポン
プ流量計測値、ΔＰ…ジェットポンプ差圧、Ｋ…流量係
数。
…再循環駆動ループ配管、５…ジェットポンプ、６…遮
断器、７…差圧検出器、８…開平演算器、９…比較判定
器、１０…メモリ、１１…ＮＯＴ回路、１２…加算器、
１３…ＡＮＤ回路、１４…増幅器、１５…切り換えスイ
ッチ、１７…開閉検出器、ＷCI…原子炉炉心流量（計測
値）、ＷCR …原子炉炉心流量（真値）、ＷJAI…Ａ系統
のジェットポンプ流量（計測値）、ＷJBI …Ｂ系統のジ
ェットポンプ流量（計測値）、ＷJAR…Ａ系統のジェッ
トポンプ流量（真値）、ＷJBR…Ｂ系統のジェットポン
プ流量（真値）、ＷJ0…ジェットポンプ流逆流判定値、
ＰU …上流側計測点での冷却水の圧力、ＰL …下流側計
測点での冷却水の圧力、ＵU …上流側計測点での冷却水
の流速、ＵL …下流側計測点での冷却水の流速、ρ…冷
却水の密度、ＡU …上流側計測点でのディフューザ横断
面積、ＡL …下流側計測点でのディフューザ横断面積、
ＷR …ジェットポンプ流量の真値、ＷI …ジェットポン
プ流量計測値、ΔＰ…ジェットポンプ差圧、Ｋ…流量係
数。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 正毅 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (1)
- 【請求項１】再循環ポンプ及びこの再循環ポンプで昇圧
された冷却材により駆動されるジェットポンプを有する
２系統の再循環系を備えた原子炉の炉心流量を計測する
装置において、前記再循環ポンプがトリップしたことを
検出する手段と、前記再循環ポンプから吐出された冷却
材により駆動されるジェットポンプ内の冷却材流量を求
める手段と、前記再循環ポンプから吐出された冷却材に
より駆動されるジェットポンプ内で冷却材の逆流が生じ
たことを前記冷却材流量に基づいて判定する手段と、前
記再循環ポンプがトリップしかつ前記ジェットポンプ内
で冷却材の逆流が生じているとき、マイナスの値に変換
された前記冷却材流量を出力し、かつ前記再循環ポンプ
がトリップしていないときにプラスの値のまま前記冷却
水流量を出力する冷却水流量値選択手段とを、それぞれ
の系統に対して設け、更に一方の系統の前記冷却水流量
値選択手段の出力と他方の系統の前記冷却水流量値選択
手段の出力とを加算する手段を備えたことを特徴とする
原子炉炉心流量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4109529A JPH05302993A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 原子炉炉心流量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4109529A JPH05302993A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 原子炉炉心流量計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302993A true JPH05302993A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=14512573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4109529A Pending JPH05302993A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 原子炉炉心流量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05302993A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116631660A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-08-22 | 国家电投集团科学技术研究院有限公司 | 非能动安全壳水分配装置的控制方法、系统及设备 |
-
1992
- 1992-04-28 JP JP4109529A patent/JPH05302993A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116631660A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-08-22 | 国家电投集团科学技术研究院有限公司 | 非能动安全壳水分配装置的控制方法、系统及设备 |
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