JPH0572378A - 原子炉故障検出方法及び装置と原子炉出力制御方法及びその装置 - Google Patents
原子炉故障検出方法及び装置と原子炉出力制御方法及びその装置Info
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- JPH0572378A JPH0572378A JP3236263A JP23626391A JPH0572378A JP H0572378 A JPH0572378 A JP H0572378A JP 3236263 A JP3236263 A JP 3236263A JP 23626391 A JP23626391 A JP 23626391A JP H0572378 A JPH0572378 A JP H0572378A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力制御装置の故障時や主蒸気系の弁故障時
に、原子炉出力を低下させて停止に至る事態を回避す
る。 【構成】 原子炉圧力容器１で発生した蒸気を複数本の
主蒸気配管３により蒸気タービンに導入し発電を行う沸
騰水型原子力発電プラントで、複数本の主蒸気配管３の
夫々に流量検出器４１８を取り付け、各主蒸気配管３毎
の流量を検出し、各主蒸気配管の間で流量にアンバラン
スが生じているか否かを検出し、アンバランスがある場
合には主蒸気配管に取り付けられている主蒸気隔離弁，
主蒸気加減弁，主蒸気止め弁に故障が生じていると判断
し、原子炉出力を低下させるべく再循環流量制御装置５
００，選択制御棒駆動装置６００を制御する。
に、原子炉出力を低下させて停止に至る事態を回避す
る。 【構成】 原子炉圧力容器１で発生した蒸気を複数本の
主蒸気配管３により蒸気タービンに導入し発電を行う沸
騰水型原子力発電プラントで、複数本の主蒸気配管３の
夫々に流量検出器４１８を取り付け、各主蒸気配管３毎
の流量を検出し、各主蒸気配管の間で流量にアンバラン
スが生じているか否かを検出し、アンバランスがある場
合には主蒸気配管に取り付けられている主蒸気隔離弁，
主蒸気加減弁，主蒸気止め弁に故障が生じていると判断
し、原子炉出力を低下させるべく再循環流量制御装置５
００，選択制御棒駆動装置６００を制御する。
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
ントの故障検出に係り、特に、主蒸気系統に設けられる
弁等の故障検出に好適な故障検出装置と故障検出時に動
作する原子炉出力制御装置に関する。
ントの故障検出に係り、特に、主蒸気系統に設けられる
弁等の故障検出に好適な故障検出装置と故障検出時に動
作する原子炉出力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】沸騰水型原子炉では、一般的に、原子炉
圧力容器内で発生した蒸気を蒸気タービンに導いて仕事
をさせ、蒸気タービンに連結された発電機で発電させて
いる。この原子炉において、原子炉圧力容器から蒸気タ
ービンに蒸気を導く主蒸気配管に主蒸気圧力検出器を設
け、この検出器で検出された主蒸気圧力値を原子炉圧力
制御装置に取り込み、この制御装置からの制御信号によ
り、主蒸気配管に取り付けられている主蒸気加減弁の開
度を調整し、主蒸気圧力を適切な値に制御している。
圧力容器内で発生した蒸気を蒸気タービンに導いて仕事
をさせ、蒸気タービンに連結された発電機で発電させて
いる。この原子炉において、原子炉圧力容器から蒸気タ
ービンに蒸気を導く主蒸気配管に主蒸気圧力検出器を設
け、この検出器で検出された主蒸気圧力値を原子炉圧力
制御装置に取り込み、この制御装置からの制御信号によ
り、主蒸気配管に取り付けられている主蒸気加減弁の開
度を調整し、主蒸気圧力を適切な値に制御している。
【０００３】図５は、この従来の原子炉圧力制御装置の
構成図である。原子炉圧力容器１内の炉心２で発生した
蒸気は、４本の主蒸気配管（１本にまとめて図示してあ
る）３によって蒸気タービン５に導入されるようになっ
ている。主蒸気配管３には、４本の配管の主蒸気圧力を
均圧する主蒸気ヘッダ２８が取り付けられている。ま
た、４本の主蒸気配管３には夫々主蒸気止め弁８が取り
付けられており、タービン異常発生時に蒸気がタービン
側に流出しないようになっている。また、各主蒸気配管
３には、夫々主蒸気流量を調整する主蒸気加減弁９が設
けられている。更に、主蒸気配管３には、圧力検出器１
１及び流量計１００が取り付けられており、圧力検出器
１１の検出信号２９及び流量計１００の検出信号１０１
は、原子炉圧力制御装置２００内に取り込まれる。
構成図である。原子炉圧力容器１内の炉心２で発生した
蒸気は、４本の主蒸気配管（１本にまとめて図示してあ
る）３によって蒸気タービン５に導入されるようになっ
ている。主蒸気配管３には、４本の配管の主蒸気圧力を
均圧する主蒸気ヘッダ２８が取り付けられている。ま
た、４本の主蒸気配管３には夫々主蒸気止め弁８が取り
付けられており、タービン異常発生時に蒸気がタービン
側に流出しないようになっている。また、各主蒸気配管
３には、夫々主蒸気流量を調整する主蒸気加減弁９が設
けられている。更に、主蒸気配管３には、圧力検出器１
１及び流量計１００が取り付けられており、圧力検出器
１１の検出信号２９及び流量計１００の検出信号１０１
は、原子炉圧力制御装置２００内に取り込まれる。
【０００４】原子炉圧力制御装置２００に取り込まれた
圧力検出信号２９は、圧力設定器１２の設定値１４と比
較器１３にて比較され、差分信号１５が圧力調整器１６
に入力される。圧力調整器１６は、差分信号１５に基づ
き主蒸気加減弁９の開度を演算し、主蒸気加減弁開度要
求信号１７として、低値優先回路１８及び比較器１９に
入力される。
圧力検出信号２９は、圧力設定器１２の設定値１４と比
較器１３にて比較され、差分信号１５が圧力調整器１６
に入力される。圧力調整器１６は、差分信号１５に基づ
き主蒸気加減弁９の開度を演算し、主蒸気加減弁開度要
求信号１７として、低値優先回路１８及び比較器１９に
入力される。
【０００５】蒸気タービン５にはタービン回転速度検出
器７が取り付けられており、検出器７で検出された蒸気
タービン回転速度信号２４は比較器２３に入力される。
この比較器２３には、速度負荷設定器２１の設定負荷値
２２が入力されており、比較器２３は、タービン回転数
信号２４と速度負荷設定値２２との差分２５を取り、こ
の差分（速度負荷信号）２５を低値優先回路１８に出力
する。
器７が取り付けられており、検出器７で検出された蒸気
タービン回転速度信号２４は比較器２３に入力される。
この比較器２３には、速度負荷設定器２１の設定負荷値
２２が入力されており、比較器２３は、タービン回転数
信号２４と速度負荷設定値２２との差分２５を取り、こ
の差分（速度負荷信号）２５を低値優先回路１８に出力
する。
【０００６】低値優先回路１８は、主蒸気加減弁開度要
求信号１７と速度負荷信号２５を比較し、低い方の信号
を選択しここの選択信号（低値信号）２０を比較器１９
に出力する一方、この選択信号２０をサーボ機構２６を
介して制限器１０４に入力する。比較器１９に入力され
た主蒸気加減弁開度要求信号１７と低値信号２０が比較
され、差分信号がサーボ機構２７に入力される。このサ
ーボ機構２７は、タービンバイパス弁１０の開度調節を
行う。
求信号１７と速度負荷信号２５を比較し、低い方の信号
を選択しここの選択信号（低値信号）２０を比較器１９
に出力する一方、この選択信号２０をサーボ機構２６を
介して制限器１０４に入力する。比較器１９に入力され
た主蒸気加減弁開度要求信号１７と低値信号２０が比較
され、差分信号がサーボ機構２７に入力される。このサ
ーボ機構２７は、タービンバイパス弁１０の開度調節を
行う。
【０００７】一方、原子炉圧力制御装置２００に入力さ
れた流量計１００の検出信号１０１は、遅れ要素１０２
を加えた制限関数１０３として制限器１０４に入力され
る。制限器１０４に入力された低値信号２０及び制限関
数１０３により、主蒸気加減弁９の開度が所定値に制限
され、原子炉が低出力運転されている場合に１個或いは
複数個の主蒸気加減弁が急開しても、前記の制限関数と
して適切な関数を使用することにより、原子炉が停止に
至ることのない安定性の高い制御を可能としている。
れた流量計１００の検出信号１０１は、遅れ要素１０２
を加えた制限関数１０３として制限器１０４に入力され
る。制限器１０４に入力された低値信号２０及び制限関
数１０３により、主蒸気加減弁９の開度が所定値に制限
され、原子炉が低出力運転されている場合に１個或いは
複数個の主蒸気加減弁が急開しても、前記の制限関数と
して適切な関数を使用することにより、原子炉が停止に
至ることのない安定性の高い制御を可能としている。
【０００８】上述した従来技術は、流量計１００は４本
ある主蒸気配管の全流量を検出し、また、均圧した主蒸
気の圧力を検出して制御を行っており、この様な従来技
術に関連するものとして、例えば特開平２−７３２００
号がある。
ある主蒸気配管の全流量を検出し、また、均圧した主蒸
気の圧力を検出して制御を行っており、この様な従来技
術に関連するものとして、例えば特開平２−７３２００
号がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した図５に示す従
来技術において、原子炉圧力制御装置２００が故障し、
圧力検出信号２９あるいは圧力設定器１２の圧力設定値
１４が、主蒸気圧力をゼロとするような零信号として比
較器１３に入力された場合、制限器１０４から４個の主
蒸気加減弁９に弁開度を全閉状態とする制御信号が出力
され、この結果、原子炉圧力が上昇して原子炉の停止に
至ってしまう虞がある。また、比較器１３に主蒸気圧力
を最大とするような信号が入力された場合には、制限器
１０４から４個の主蒸気加減弁９に弁開度を制限関数１
０３で与える最大値とする制御信号が出力され、この結
果、原子炉圧力が減少し、タービン入口圧力低設定点到
達後、やはり原子炉停止に至る虞がある。以上の事象
は、いずれも４個の主蒸気加減弁９の動作が主蒸気加減
弁自体の故障による以外は常に原子炉圧力制御装置の指
示に従うために生じるものである。
来技術において、原子炉圧力制御装置２００が故障し、
圧力検出信号２９あるいは圧力設定器１２の圧力設定値
１４が、主蒸気圧力をゼロとするような零信号として比
較器１３に入力された場合、制限器１０４から４個の主
蒸気加減弁９に弁開度を全閉状態とする制御信号が出力
され、この結果、原子炉圧力が上昇して原子炉の停止に
至ってしまう虞がある。また、比較器１３に主蒸気圧力
を最大とするような信号が入力された場合には、制限器
１０４から４個の主蒸気加減弁９に弁開度を制限関数１
０３で与える最大値とする制御信号が出力され、この結
果、原子炉圧力が減少し、タービン入口圧力低設定点到
達後、やはり原子炉停止に至る虞がある。以上の事象
は、いずれも４個の主蒸気加減弁９の動作が主蒸気加減
弁自体の故障による以外は常に原子炉圧力制御装置の指
示に従うために生じるものである。
【００１０】本発明の目的は、沸騰水型原子炉を運転中
に原子炉圧力制御装置が故障したり、あるいは主蒸気配
管系に設けられた主蒸気加減弁，主蒸気隔離弁，主蒸気
止め弁のいずれかが故障したときこれを検出する原子炉
故障検出装置を提供することにある。
に原子炉圧力制御装置が故障したり、あるいは主蒸気配
管系に設けられた主蒸気加減弁，主蒸気隔離弁，主蒸気
止め弁のいずれかが故障したときこれを検出する原子炉
故障検出装置を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、上記の故障が検出さ
れたときに原子炉出力を制御して原子炉停止を回避する
原子炉出力制御装置を提供することにある。
れたときに原子炉出力を制御して原子炉停止を回避する
原子炉出力制御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】上記目的は、原子炉圧力
容器で発生した蒸気を複数本の主蒸気配管により蒸気タ
ービンに送り発電を行う沸騰水型原子力発電所におい
て、各主蒸気配管に夫々流れる主蒸気流量あるいは弁前
後の差圧を検出し、各検出値にアンバランスが生じてい
る場合には主蒸気系統の弁に故障が生じていると判定す
ることで、達成される。
容器で発生した蒸気を複数本の主蒸気配管により蒸気タ
ービンに送り発電を行う沸騰水型原子力発電所におい
て、各主蒸気配管に夫々流れる主蒸気流量あるいは弁前
後の差圧を検出し、各検出値にアンバランスが生じてい
る場合には主蒸気系統の弁に故障が生じていると判定す
ることで、達成される。
【００１３】また、上記目的は、各主蒸気配管に夫々流
れる主蒸気流量を検出し、各主蒸気流量検出値の合計
と、原子炉圧力或いは中性子束から求まる主蒸気流量と
の偏差から、弁あるいは原子炉圧力制御装置に故障が生
じているか否かを判定することで、達成される。
れる主蒸気流量を検出し、各主蒸気流量検出値の合計
と、原子炉圧力或いは中性子束から求まる主蒸気流量と
の偏差から、弁あるいは原子炉圧力制御装置に故障が生
じているか否かを判定することで、達成される。
【００１４】また、上記目的は、原子炉圧力を制御する
圧力制御装置から出力される主蒸気加減弁開度要求信号
と各主蒸気加減弁の実開度信号との偏差を取り該偏差が
所定値より大きいとき圧力制御装置に故障が発生したと
判定することでも、達成される。
圧力制御装置から出力される主蒸気加減弁開度要求信号
と各主蒸気加減弁の実開度信号との偏差を取り該偏差が
所定値より大きいとき圧力制御装置に故障が発生したと
判定することでも、達成される。
【００１５】また、上記目的は、蒸気タービン入口圧力
から演算した主蒸気加減弁開度要求信号と、原子炉圧力
を制御する圧力制御装置から取り込んだ主蒸気加減弁開
度要求信号または主蒸気加減弁の実開度とを常時比較
し、両者の偏差が所定値より大きくなったとき圧力制御
装置に故障が発生したと判定することで、達成される。
から演算した主蒸気加減弁開度要求信号と、原子炉圧力
を制御する圧力制御装置から取り込んだ主蒸気加減弁開
度要求信号または主蒸気加減弁の実開度とを常時比較
し、両者の偏差が所定値より大きくなったとき圧力制御
装置に故障が発生したと判定することで、達成される。
【００１６】また、上記目的は、原子炉圧力容器で発生
した蒸気を主蒸気加減弁を備える主蒸気配管により蒸気
タービンに送り発電を行う沸騰水型原子力発電所におい
て、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の原子炉故
障検出方法にて故障が生じていると判定したとき、直ち
に、再循環ポンプランバック，再循環ポンプトリップ，
選択制御棒挿入，原子炉スクラムのうちのいずれか或い
はこれらを併用して、原子炉出力を主蒸気加減弁開度相
当まで低下させ、原子炉を継続運転させ或いは安全に停
止させることで、達成される。
した蒸気を主蒸気加減弁を備える主蒸気配管により蒸気
タービンに送り発電を行う沸騰水型原子力発電所におい
て、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の原子炉故
障検出方法にて故障が生じていると判定したとき、直ち
に、再循環ポンプランバック，再循環ポンプトリップ，
選択制御棒挿入，原子炉スクラムのうちのいずれか或い
はこれらを併用して、原子炉出力を主蒸気加減弁開度相
当まで低下させ、原子炉を継続運転させ或いは安全に停
止させることで、達成される。
【００１７】
【作用】複数の主蒸気配管のいずれかに設けられている
弁（主蒸気隔離弁，主蒸気加減弁，主蒸気止め弁）に故
障が生じたときは、各主蒸気配管の蒸気流量にアンバラ
ンスが生じるので、このアンバランスを検出することで
故障の有無を判定する。
弁（主蒸気隔離弁，主蒸気加減弁，主蒸気止め弁）に故
障が生じたときは、各主蒸気配管の蒸気流量にアンバラ
ンスが生じるので、このアンバランスを検出することで
故障の有無を判定する。
【００１８】また、弁や圧力制御装置に故障が発生した
ときは、総主蒸気流量と、原子炉圧力或いは中性子束か
ら求まる主蒸気流量との間での偏差が大きくなるので、
この偏差にて故障判定を行うことができる。
ときは、総主蒸気流量と、原子炉圧力或いは中性子束か
ら求まる主蒸気流量との間での偏差が大きくなるので、
この偏差にて故障判定を行うことができる。
【００１９】更に、圧力制御装置から出力される主蒸気
加減弁開度要求信号と各主蒸気加減弁の実開度信号との
偏差も、圧力制御装置に故障が生じると大きくなるの
で、この偏差をもって圧力制御装置の故障判定に用いる
ことができる。
加減弁開度要求信号と各主蒸気加減弁の実開度信号との
偏差も、圧力制御装置に故障が生じると大きくなるの
で、この偏差をもって圧力制御装置の故障判定に用いる
ことができる。
【００２０】同様に、蒸気タービン入口圧力から演算し
た主蒸気加減弁開度要求信号と、原子炉圧力を制御する
圧力制御装置から取り込んだ主蒸気加減弁開度要求信号
または主蒸気加減弁の実開度との偏差も、圧力制御装置
の故障発生で大きくなる。
た主蒸気加減弁開度要求信号と、原子炉圧力を制御する
圧力制御装置から取り込んだ主蒸気加減弁開度要求信号
または主蒸気加減弁の実開度との偏差も、圧力制御装置
の故障発生で大きくなる。
【００２１】上記の各方法にて故障を検出したとき、再
循環ポンプランバック，再循環ポンプトリップ，選択制
御棒挿入，原子炉スクラム等の対策を取ることで原子炉
出力を低下させることができ、原子炉を継続的に運転す
ることが可能となる。
循環ポンプランバック，再循環ポンプトリップ，選択制
御棒挿入，原子炉スクラム等の対策を取ることで原子炉
出力を低下させることができ、原子炉を継続的に運転す
ることが可能となる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の第１実施例に係る原子炉出力
制御装置の構成図である。原子炉圧力容器１内で発生し
た蒸気は、４本の主蒸気配管３によって蒸気タービン５
に導かれる。４本の主蒸気配管３には、原子炉圧力容器
１の内側と外側に１弁づつ１本の主蒸気配管について２
弁、合計８弁の主蒸気隔離弁４１９（外側の４弁のみ図
示）が設けられている。この主蒸気隔離弁４１９は、原
子炉格納容器１内の放射性物質の外部流出を防止するこ
とを大きな目的として設置されている。主蒸気隔離弁４
１９が弁本体の原因により上位側の信号に無関係に単体
で或いは複数同時に閉弁されると、原子炉圧力容器１内
の圧力が上昇し、原子炉停止に至る可能性がある。そこ
で、本実施例では、主蒸気隔離弁開度相当信号として外
側主蒸気隔離弁４１９を通過した主蒸気流量４１７を各
主蒸気配管３毎に検出器４１８によって検出する。そし
て、弁故障検出器４０１にて各主蒸気配管３毎の主蒸気
流量を比較し、各配管３毎にアンバランスが生じている
場合には、弁４１９に異常が発生していると判断し、原
子炉出力制限要求信号４１１を出力する。この出力制限
要求信号４１１は、原子炉出力制限量及び制限手段を決
定する判定回路４１０に入力される。
明する。図１は、本発明の第１実施例に係る原子炉出力
制御装置の構成図である。原子炉圧力容器１内で発生し
た蒸気は、４本の主蒸気配管３によって蒸気タービン５
に導かれる。４本の主蒸気配管３には、原子炉圧力容器
１の内側と外側に１弁づつ１本の主蒸気配管について２
弁、合計８弁の主蒸気隔離弁４１９（外側の４弁のみ図
示）が設けられている。この主蒸気隔離弁４１９は、原
子炉格納容器１内の放射性物質の外部流出を防止するこ
とを大きな目的として設置されている。主蒸気隔離弁４
１９が弁本体の原因により上位側の信号に無関係に単体
で或いは複数同時に閉弁されると、原子炉圧力容器１内
の圧力が上昇し、原子炉停止に至る可能性がある。そこ
で、本実施例では、主蒸気隔離弁開度相当信号として外
側主蒸気隔離弁４１９を通過した主蒸気流量４１７を各
主蒸気配管３毎に検出器４１８によって検出する。そし
て、弁故障検出器４０１にて各主蒸気配管３毎の主蒸気
流量を比較し、各配管３毎にアンバランスが生じている
場合には、弁４１９に異常が発生していると判断し、原
子炉出力制限要求信号４１１を出力する。この出力制限
要求信号４１１は、原子炉出力制限量及び制限手段を決
定する判定回路４１０に入力される。
【００２３】一方、各主蒸気流量検出器４１８にて夫々
検出された流量は加算器４０２に入力され、加算されト
ータルの主蒸気流量が求められる。このトータルの主蒸
気流量は主蒸気相当で示された原子炉出力要求信号４０
３として比較器４０６に入力される。原子炉圧力容器１
内の圧力は圧力検出器３０３により検出され、この圧力
検出値３０２は、変換器４０７にて主蒸気流量相当に変
換され、原子炉出力信号４０８となる。比較器４０６
は、この信号４０８と信号４０３との差分を取り、原子
炉出力制限値信号４０９として出力される。原子炉圧力
は、原子炉圧力容器１内で発生する蒸気と関数関係で表
されるため、変換器４１７には原子炉圧力検出値を入力
し、それに見合う主蒸気流量値を出力するような関数発
生器を設ける。実際の主蒸気流量の和（トータルの主蒸
気流量）から求めた原子炉出力要求信号４０３と、原子
炉圧力から換算した原子炉出力信号との偏差（差分）
は、主蒸気隔離弁４１９の開度が正常であれば、誤差範
囲内となる。
検出された流量は加算器４０２に入力され、加算されト
ータルの主蒸気流量が求められる。このトータルの主蒸
気流量は主蒸気相当で示された原子炉出力要求信号４０
３として比較器４０６に入力される。原子炉圧力容器１
内の圧力は圧力検出器３０３により検出され、この圧力
検出値３０２は、変換器４０７にて主蒸気流量相当に変
換され、原子炉出力信号４０８となる。比較器４０６
は、この信号４０８と信号４０３との差分を取り、原子
炉出力制限値信号４０９として出力される。原子炉圧力
は、原子炉圧力容器１内で発生する蒸気と関数関係で表
されるため、変換器４１７には原子炉圧力検出値を入力
し、それに見合う主蒸気流量値を出力するような関数発
生器を設ける。実際の主蒸気流量の和（トータルの主蒸
気流量）から求めた原子炉出力要求信号４０３と、原子
炉圧力から換算した原子炉出力信号との偏差（差分）
は、主蒸気隔離弁４１９の開度が正常であれば、誤差範
囲内となる。
【００２４】従って、原子炉出力要求信号４０３と原子
炉出力信号４０８との偏差信号４０９を入力する判定回
路４１０では、偏差信号４０９が許容誤差内にあるか否
かを判定し、許容誤差内にあれば、主蒸気隔離弁の開度
が正常であることを示す信号４１４を出力し、表示盤４
１５に表示する。
炉出力信号４０８との偏差信号４０９を入力する判定回
路４１０では、偏差信号４０９が許容誤差内にあるか否
かを判定し、許容誤差内にあれば、主蒸気隔離弁の開度
が正常であることを示す信号４１４を出力し、表示盤４
１５に表示する。
【００２５】また、偏差信号４０９が許容誤差を超えた
ことを判定回路４１０で検出したとき、更に原子炉出力
制限要求信号４１１が判定回路４１０に入力されたとき
は、偏差信号４０９の値の分だけ原子炉出力を制限する
信号として、原子炉出力制限信号４１２を出力する。同
時に、主蒸気隔離弁開度に異常が生じたことを示す信号
４１４を出力して表示盤４１５に表示する。
ことを判定回路４１０で検出したとき、更に原子炉出力
制限要求信号４１１が判定回路４１０に入力されたとき
は、偏差信号４０９の値の分だけ原子炉出力を制限する
信号として、原子炉出力制限信号４１２を出力する。同
時に、主蒸気隔離弁開度に異常が生じたことを示す信号
４１４を出力して表示盤４１５に表示する。
【００２６】原子炉出力制限信号４１２を受け取った演
算器４１３は、出力制限値に応じて出力制限手段を選択
する。この出力制限手段としては、再循環ポンプトリッ
プ，再循環ポンプランバック，選択制御棒挿入，これら
の併用，原子炉スクラム等がある。そして、演算器４１
３は、原子炉出力制御信号４１６を再循環流量制御系及
び制御棒駆動系に出力し、主蒸気隔離弁４１９開度に見
合った原子炉出力に制限する。
算器４１３は、出力制限値に応じて出力制限手段を選択
する。この出力制限手段としては、再循環ポンプトリッ
プ，再循環ポンプランバック，選択制御棒挿入，これら
の併用，原子炉スクラム等がある。そして、演算器４１
３は、原子炉出力制御信号４１６を再循環流量制御系及
び制御棒駆動系に出力し、主蒸気隔離弁４１９開度に見
合った原子炉出力に制限する。
【００２７】再循環ポンプランバックの制御信号を受け
取った再循環流量制御装置５００は、通常の自動制御を
中止し、制御信号を受け取る直前のポンプ速度の値をメ
モリ５０１に格納すると同時に、演算器５０２で低下出
力に見合うポンプ速度降下幅を演算し、メモリ５０３に
格納する。比較器５０４は、メモリ５０１，５０２の格
納データを基に目標とするポンプ速度を演算してメモリ
５０５に入力し、目標速度まで再循環ポンプをランバッ
クさせる。再循環ポンプ５０６は、トリップ指令信号を
受けたときは速やかに停止される。制御棒駆動装置６０
０は、選択制御棒挿入信号または原子炉スクラム信号を
受けたとき、速やかに制御棒を炉心に挿入し、原子炉出
力を低下させる。
取った再循環流量制御装置５００は、通常の自動制御を
中止し、制御信号を受け取る直前のポンプ速度の値をメ
モリ５０１に格納すると同時に、演算器５０２で低下出
力に見合うポンプ速度降下幅を演算し、メモリ５０３に
格納する。比較器５０４は、メモリ５０１，５０２の格
納データを基に目標とするポンプ速度を演算してメモリ
５０５に入力し、目標速度まで再循環ポンプをランバッ
クさせる。再循環ポンプ５０６は、トリップ指令信号を
受けたときは速やかに停止される。制御棒駆動装置６０
０は、選択制御棒挿入信号または原子炉スクラム信号を
受けたとき、速やかに制御棒を炉心に挿入し、原子炉出
力を低下させる。
【００２８】本実施例によれば、主蒸気隔離弁開度相当
信号の検出が可能なため、弁故障時の迅速な出力制御が
可能となり、原子炉停止を回避することが可能となる。
尚、検出器４１７の検出位置を主蒸気加減弁通過後の流
量検出位置にしたり、主蒸気止め弁通過後の流量検出位
置にすることで、主蒸気加減弁開度監視装置あるいは主
蒸気止め弁開度監視装置として機能させることができ
る。また、検出器４１７で弁開度或いは差圧を検出し、
主蒸気流量に変換する関数発生器を備えた変換器を設け
ることにより、主蒸気隔離弁，主蒸気加減弁，主蒸気止
め弁の開度或いは差圧により、原子炉出力の制限をする
ことも可能である。
信号の検出が可能なため、弁故障時の迅速な出力制御が
可能となり、原子炉停止を回避することが可能となる。
尚、検出器４１７の検出位置を主蒸気加減弁通過後の流
量検出位置にしたり、主蒸気止め弁通過後の流量検出位
置にすることで、主蒸気加減弁開度監視装置あるいは主
蒸気止め弁開度監視装置として機能させることができ
る。また、検出器４１７で弁開度或いは差圧を検出し、
主蒸気流量に変換する関数発生器を備えた変換器を設け
ることにより、主蒸気隔離弁，主蒸気加減弁，主蒸気止
め弁の開度或いは差圧により、原子炉出力の制限をする
ことも可能である。
【００２９】図２，図３は、本発明の第２実施例に係る
原子炉出力制御装置の構成図である。本実施例に示され
る主蒸気加減弁開度監視装置３００は、４個の主蒸気加
減弁９から各弁の主蒸気加減弁開度信号３０１と、原子
炉圧力容器内の圧力を検出する原子炉圧力検出器３０３
の圧力信号３０２と、低値優先回路１８から出力される
主蒸気加減弁開度要求信号２０とを入力信号とし、原子
炉圧力制御装置２００の動作状態及び４個の主蒸気加減
弁９の動作状態を表示する表示盤３１７への信号３１６
と、原子炉圧力制御装置２００或いは４個の主蒸気加減
弁９の動作状態により原子炉を安定に運転継続させるた
めの信号３１８〜３２１とを出力信号とし、また、原子
炉圧力制御装置２００の故障により出力される原子炉圧
力制御装置故障信号３０４を入力信号とし４本の主蒸気
加減弁開度要求信号２０による主蒸気加減弁開閉動作を
阻止する論理回路３０５と、論理回路３０８から４個の
主蒸気加減弁９に対して出力される弁開度ホールド信号
３０８とを設ける。
原子炉出力制御装置の構成図である。本実施例に示され
る主蒸気加減弁開度監視装置３００は、４個の主蒸気加
減弁９から各弁の主蒸気加減弁開度信号３０１と、原子
炉圧力容器内の圧力を検出する原子炉圧力検出器３０３
の圧力信号３０２と、低値優先回路１８から出力される
主蒸気加減弁開度要求信号２０とを入力信号とし、原子
炉圧力制御装置２００の動作状態及び４個の主蒸気加減
弁９の動作状態を表示する表示盤３１７への信号３１６
と、原子炉圧力制御装置２００或いは４個の主蒸気加減
弁９の動作状態により原子炉を安定に運転継続させるた
めの信号３１８〜３２１とを出力信号とし、また、原子
炉圧力制御装置２００の故障により出力される原子炉圧
力制御装置故障信号３０４を入力信号とし４本の主蒸気
加減弁開度要求信号２０による主蒸気加減弁開閉動作を
阻止する論理回路３０５と、論理回路３０８から４個の
主蒸気加減弁９に対して出力される弁開度ホールド信号
３０８とを設ける。
【００３０】４個の主蒸気加減弁開度検出器３２８によ
って検出された主蒸気加減弁開度信号３０１は、１本ず
つ別の主蒸気加減弁開度メモリ３０６に入力され、信号
３２２として、主蒸気加減弁開度を開度相当の主蒸気流
量信号に変換する変換器３０７に入力される。変換器３
０７からは主蒸気流量信号３０９が出力され、この主蒸
気流量信号３０９は加算器３１０にて加算され、総主蒸
気流量信号３１１として比較器３２９に入力される。
って検出された主蒸気加減弁開度信号３０１は、１本ず
つ別の主蒸気加減弁開度メモリ３０６に入力され、信号
３２２として、主蒸気加減弁開度を開度相当の主蒸気流
量信号に変換する変換器３０７に入力される。変換器３
０７からは主蒸気流量信号３０９が出力され、この主蒸
気流量信号３０９は加算器３１０にて加算され、総主蒸
気流量信号３１１として比較器３２９に入力される。
【００３１】一方、検出器３０３によって検出された原
子炉圧力は、原子炉圧力信号３０２として変換器３１２
に入力され、主蒸気流量相当信号３１３として比較器３
２９に入力される。この信号３１３と前記総主蒸気流量
信号３１１との偏差信号３１４が判定回路３１５にて判
定され、判定信号３１６が表示盤３１７に出力されるこ
とで、主蒸気加減弁９の動作状態が表示される。
子炉圧力は、原子炉圧力信号３０２として変換器３１２
に入力され、主蒸気流量相当信号３１３として比較器３
２９に入力される。この信号３１３と前記総主蒸気流量
信号３１１との偏差信号３１４が判定回路３１５にて判
定され、判定信号３１６が表示盤３１７に出力されるこ
とで、主蒸気加減弁９の動作状態が表示される。
【００３２】圧力制御装置故障の際には、圧力制御装置
故障信号３０４が検出器３０５に入力され、故障が検出
される。検出器３０５は、信号３０８を出力して、主蒸
気加減弁開度要求信号２０を現状維持させる。現状維持
された主蒸気加減弁開度信号３０１から得られる総主蒸
気流量信号３１１と、原子炉圧力を主蒸気流量相当信号
３１３に変換した信号との偏差信号３１４を判定回路３
１５で判定し、偏差に見合う分の出力制限量を制御する
最適の手段を演算により求める。この結果として、再循
環ポンプトリップ信号３１９，再循環ポンプランバック
信号３２０，選択制御棒挿入信号３１８，原子炉スクラ
ム信号３２９，これらを併用させる信号が、再循環流量
制御装置５００，制御棒選択駆動装置６００に出力さ
れ、原子炉出力が制御される。
故障信号３０４が検出器３０５に入力され、故障が検出
される。検出器３０５は、信号３０８を出力して、主蒸
気加減弁開度要求信号２０を現状維持させる。現状維持
された主蒸気加減弁開度信号３０１から得られる総主蒸
気流量信号３１１と、原子炉圧力を主蒸気流量相当信号
３１３に変換した信号との偏差信号３１４を判定回路３
１５で判定し、偏差に見合う分の出力制限量を制御する
最適の手段を演算により求める。この結果として、再循
環ポンプトリップ信号３１９，再循環ポンプランバック
信号３２０，選択制御棒挿入信号３１８，原子炉スクラ
ム信号３２９，これらを併用させる信号が、再循環流量
制御装置５００，制御棒選択駆動装置６００に出力さ
れ、原子炉出力が制御される。
【００３３】主蒸気加減弁開度要求信号２０と、主蒸気
加減弁開度信号３２２は、比較器３２３によって常時監
視されており、その偏差信号３２４は、判定回路３２５
に入力される。判定回路３２５は、信号３２４から主蒸
気加減弁９の故障を検出し、信号３２６を出力する。主
蒸気加減弁９故障の際にも判定回路３１５を経て原子炉
出力制御信号３１８〜３２０，３２９が出力される。同
時に、主蒸気加減弁故障により、原子炉出力が制限され
たことを示す信号３１６を出力し、表示盤３１７に表示
する。尚、圧力制御装置故障の際には、主蒸気加減弁開
度要求信号２０を信号３０８により現状維持する。
加減弁開度信号３２２は、比較器３２３によって常時監
視されており、その偏差信号３２４は、判定回路３２５
に入力される。判定回路３２５は、信号３２４から主蒸
気加減弁９の故障を検出し、信号３２６を出力する。主
蒸気加減弁９故障の際にも判定回路３１５を経て原子炉
出力制御信号３１８〜３２０，３２９が出力される。同
時に、主蒸気加減弁故障により、原子炉出力が制限され
たことを示す信号３１６を出力し、表示盤３１７に表示
する。尚、圧力制御装置故障の際には、主蒸気加減弁開
度要求信号２０を信号３０８により現状維持する。
【００３４】本実施例によれば、圧力制御装置故障の際
に原子炉出力制御が可能となり、圧力制御に対する信頼
性を向上させることができる。
に原子炉出力制御が可能となり、圧力制御に対する信頼
性を向上させることができる。
【００３５】図４は、本発明の第３実施例に係る原子炉
出力制御装置の構成図である。圧力制御装置２００と夫
々の主蒸気加減弁９の間に圧力制御装置故障検出装置７
００を設置し、その装置７００に、圧力検出器１１から
の信号２９，タービン回転速度信号２４，速度負荷信号
２２，主蒸気加減弁開度要求信号７０４を入力し、主蒸
気加減弁９の開度を制御する。
出力制御装置の構成図である。圧力制御装置２００と夫
々の主蒸気加減弁９の間に圧力制御装置故障検出装置７
００を設置し、その装置７００に、圧力検出器１１から
の信号２９，タービン回転速度信号２４，速度負荷信号
２２，主蒸気加減弁開度要求信号７０４を入力し、主蒸
気加減弁９の開度を制御する。
【００３６】圧力制御装置故障検出装置７００内で計算
された主蒸気加減弁開度要求信号７０５と、上位圧力制
御装置２００からの主蒸気加減弁開度要求信号７０４と
の偏差を比較器７０１にてとり、その偏差信号を判定回
路に入力し、信号７０５と信号７０４との偏差が或る値
以上になった場合には、圧力制御装置に故障が発生した
と判断し、再循環流量制御装置５００，制御棒駆動装置
６００に原子炉出力低下要求信号を出力し、原子炉出力
を低下させる。
された主蒸気加減弁開度要求信号７０５と、上位圧力制
御装置２００からの主蒸気加減弁開度要求信号７０４と
の偏差を比較器７０１にてとり、その偏差信号を判定回
路に入力し、信号７０５と信号７０４との偏差が或る値
以上になった場合には、圧力制御装置に故障が発生した
と判断し、再循環流量制御装置５００，制御棒駆動装置
６００に原子炉出力低下要求信号を出力し、原子炉出力
を低下させる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、圧力制御装置の故障時
や主蒸気系の弁故障時に、原子炉出力を低下させて停止
に至る事態を回避するので、プラントに対する信頼性が
向上すると共に、プラント運転性能の向上が図られる。
や主蒸気系の弁故障時に、原子炉出力を低下させて停止
に至る事態を回避するので、プラントに対する信頼性が
向上すると共に、プラント運転性能の向上が図られる。
【図１】本発明の第１実施例に係る原子炉出力制御装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る原子炉出力制御装置
の構成図である。
の構成図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る原子炉出力制御装置
の構成図である。
の構成図である。
【図４】本発明の第３実施例に係る原子炉出力制御装置
の構成図である。
の構成図である。
【図５】従来の原子炉出力制御装置の構成図である。
１…原子炉圧力容器、２…炉心、３…主蒸気配管、９…
主蒸気加減弁、２００…圧力制御装置、３００…弁開度
監視装置、３１７…表示盤、５００…再循環流量制御装
置、６００…制御棒選択駆動装置。
主蒸気加減弁、２００…圧力制御装置、３００…弁開度
監視装置、３１７…表示盤、５００…再循環流量制御装
置、６００…制御棒選択駆動装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｄ 3/04 ＧＤＢ Ｈ 7808−2Ｇ 7808−2Ｇ Ｇ２１Ｄ 1/00 ＧＤＢ Ｋ
Claims (12)
- 【請求項１】 原子炉圧力容器で発生した蒸気を複数本
の主蒸気配管により蒸気タービンに送り発電を行う沸騰
水型原子力発電所において、各主蒸気配管に夫々流れる
主蒸気流量を検出し、各主蒸気流量の値にアンバランス
が生じている場合には主蒸気系統の弁に故障が生じてい
ると判定することを特徴とする原子炉故障検出方法。 - 【請求項２】 原子炉圧力容器で発生した蒸気を複数本
の主蒸気配管により蒸気タービンに送り発電を行う沸騰
水型原子力発電所において、各主蒸気配管に取り付けら
れている弁の前後の差圧を夫々検出し、主蒸気配管毎の
前記差圧の値にアンバランスが生じている場合には前記
弁に故障が生じていると判定することを特徴とする原子
炉故障検出方法。 - 【請求項３】 原子炉圧力容器で発生した蒸気を複数本
の主蒸気配管により蒸気タービンに送り発電を行う沸騰
水型原子力発電所において、各主蒸気配管に夫々流れる
主蒸気流量を検出し、各主蒸気流量検出値の合計と、原
子炉圧力或いは中性子束から求まる主蒸気流量との偏差
から、弁あるいは原子炉圧力制御装置に故障が生じてい
るか否かを判定することを特徴とする原子炉故障検出方
法。 - 【請求項４】 原子炉圧力容器で発生した蒸気を主蒸気
加減弁を備える主蒸気配管により蒸気タービンに送り発
電を行う沸騰水型原子力発電所において、原子炉圧力を
制御する圧力制御装置から出力される主蒸気加減弁開度
要求信号と各主蒸気加減弁の実開度信号との偏差を取り
該偏差が所定値より大きいとき圧力制御装置に故障が発
生したと判定することを特徴とする原子炉故障検出方
法。 - 【請求項５】 原子炉圧力容器で発生した蒸気を主蒸気
加減弁を備える主蒸気配管により蒸気タービンに送り発
電を行う沸騰水型原子力発電所において、蒸気タービン
入口圧力から演算した主蒸気加減弁開度要求信号と、原
子炉圧力を制御する圧力制御装置から取り込んだ主蒸気
加減弁開度要求信号または主蒸気加減弁の実開度とを常
時比較し、両者の偏差が所定値より大きくなったとき圧
力制御装置に故障が発生したと判定することを特徴とす
る原子炉故障検出方法。 - 【請求項６】 原子炉圧力容器で発生した蒸気を複数本
の主蒸気配管により蒸気タービンに送り発電を行う沸騰
水型原子力発電所において、各主蒸気配管に夫々取り付
けた複数の流量検出器と、各流量検出器の検出値にアン
バランスが生じているか否かを判定しアンバランスが生
じている場合には主蒸気系統の弁に故障が生じていると
判定する弁故障判定手段を設けたことを特徴とする原子
炉故障検出装置。 - 【請求項７】 原子炉圧力容器で発生した蒸気を複数本
の主蒸気配管により蒸気タービンに送り発電を行う沸騰
水型原子力発電所において、各主蒸気配管に取り付けら
れている弁の前後の差圧を夫々検出する複数の圧力検出
器と、各圧力検出器の検出値にアンバランスが生じてい
るか否かを判定しアンバランスが生じている場合には前
記弁に故障が生じていると判定する弁故障判定手段を設
けたことを特徴とする原子炉故障検出装置。 - 【請求項８】 原子炉圧力容器で発生した蒸気を複数本
の主蒸気配管により蒸気タービンに送り発電を行う沸騰
水型原子力発電所において、各主蒸気配管に夫々取り付
けた複数の流量検出器と、各流量検出器の検出値の合計
と原子炉圧力或いは中性子束から求まる主蒸気流量との
偏差から弁あるいは原子炉圧力制御装置に故障が生じて
いるか否かを判定する故障判定手段を設けたことを特徴
とする原子炉故障検出装置。 - 【請求項９】 原子炉圧力容器で発生した蒸気を主蒸気
加減弁を備える主蒸気配管により蒸気タービンに送り発
電を行う沸騰水型原子力発電所において、原子炉圧力を
制御する圧力制御装置から出力される主蒸気加減弁開度
要求信号と各主蒸気加減弁の実開度信号との偏差を取り
該偏差が所定値より大きいとき圧力制御装置に故障が発
生したと判定する故障判定手段を設けたことを特徴とす
る原子炉故障検出装置。 - 【請求項１０】 原子炉圧力容器で発生した蒸気を主蒸
気加減弁を備える主蒸気配管により蒸気タービンに送り
発電を行う沸騰水型原子力発電所において、蒸気タービ
ン入口圧力から演算した主蒸気加減弁開度要求信号と、
原子炉圧力を制御する圧力制御装置から取り込んだ主蒸
気加減弁開度要求信号または主蒸気加減弁の実開度とを
常時比較し、両者の偏差が所定値より大きくなったとき
圧力制御装置に故障が発生したと判定する故障判定手段
を設けたことを特徴とする原子炉故障検出装置。 - 【請求項１１】 原子炉圧力容器で発生した蒸気を主蒸
気加減弁を備える主蒸気配管により蒸気タービンに送り
発電を行う沸騰水型原子力発電所において、請求項１乃
至請求項５のいずれかに記載の原子炉故障検出方法にて
故障が生じていると判定したとき、直ちに、再循環ポン
プランバック，再循環ポンプトリップ，選択制御棒挿
入，原子炉スクラムのうちのいずれか或いはこれらを併
用して、原子炉出力を主蒸気加減弁開度相当まで低下さ
せ、原子炉を継続運転させ或いは安全に停止させること
を特徴とする原子炉出力制御方法。 - 【請求項１２】 原子炉圧力容器で発生した蒸気を主蒸
気加減弁を備える主蒸気配管により蒸気タービンに送り
発電を行う沸騰水型原子力発電所において、請求項６乃
至請求項１０のいずれかに記載の原子炉故障検出装置
と、該原子炉故障検出装置が故障の発生を検出したとき
直ちに再循環ポンプランバック，再循環ポンプトリッ
プ，選択制御棒挿入，原子炉スクラムのうちのいずれか
或いはこれらを併用して原子炉出力を主蒸気加減弁開度
相当まで低下させ原子炉を継続運転させ或いは安全に停
止させる手段とを備えることを特徴とする原子炉出力制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3236263A JPH0572378A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 原子炉故障検出方法及び装置と原子炉出力制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3236263A JPH0572378A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 原子炉故障検出方法及び装置と原子炉出力制御方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572378A true JPH0572378A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16998194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3236263A Pending JPH0572378A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 原子炉故障検出方法及び装置と原子炉出力制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572378A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110718313A (zh) * | 2019-09-18 | 2020-01-21 | 上海电力大学 | 一种传热管破裂事故下核电站一回路降温控制方法 |
| CN115389104A (zh) * | 2021-05-24 | 2022-11-25 | 上海核能装备测试验证中心有限公司 | 一种发电厂主蒸汽管道蒸汽泄漏模拟试验系统及测试方法 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP3236263A patent/JPH0572378A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110718313A (zh) * | 2019-09-18 | 2020-01-21 | 上海电力大学 | 一种传热管破裂事故下核电站一回路降温控制方法 |
| CN110718313B (zh) * | 2019-09-18 | 2023-08-04 | 上海电力大学 | 一种传热管破裂事故下核电站一回路降温控制方法 |
| CN115389104A (zh) * | 2021-05-24 | 2022-11-25 | 上海核能装备测试验证中心有限公司 | 一种发电厂主蒸汽管道蒸汽泄漏模拟试验系统及测试方法 |
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