JPH0631812B2 - Pump cavitation prevention device - Google Patents

Pump cavitation prevention device

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JPH0631812B2
JPH0631812B2 JP62198274A JP19827487A JPH0631812B2 JP H0631812 B2 JPH0631812 B2 JP H0631812B2 JP 62198274 A JP62198274 A JP 62198274A JP 19827487 A JP19827487 A JP 19827487A JP H0631812 B2 JPH0631812 B2 JP H0631812B2
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recirculation
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士郎 大塚
穣 山田
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は複数台の再循環ポンプおよびジェットポンプを
備える沸騰水型原子炉のポンプキャビテーション防止装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a pump cavitation prevention device for a boiling water reactor equipped with a plurality of recirculation pumps and jet pumps.

(従来の技術) 一般に沸騰水型原子炉には、第5図に示すように原子炉
圧力容器1の内周に配設されたジェットポンプ2を介し
て原子炉冷却材3を強制循環させる原子炉冷却材再生循
環系が設けられている。
(Prior Art) Generally, in a boiling water reactor, as shown in FIG. 5, an atom forcibly circulating a reactor coolant 3 through a jet pump 2 arranged on the inner circumference of a reactor pressure vessel 1 is used. A furnace coolant recycle system is provided.

原子炉冷却材再循環系は、通常独立して並列に設けた2
ループの再循環配管から成り、各ループには電動機4に
よって駆動される再循環ポンプ5が取り付けられ、再循
環ポンプ5によって循環される冷却材3の流量を調整す
ることにより原子炉の出力を制御している。
Reactor coolant recirculation systems are usually installed independently in parallel 2
Each loop is equipped with a recirculation pump 5, which is driven by an electric motor 4, and controls the output of the reactor by adjusting the flow rate of the coolant 3 circulated by the recirculation pump 5. is doing.

再循環ポンプ5の流量調整は、第5図に示す通り、予め
速度設定器6に記憶された設定値に従って、速度制御器
7から出力される速度要求信号8を可変周波数電源9に
入力し、電源の周波数を増減変更して電動機4の回転数
を制御することにより実施される。
To adjust the flow rate of the recirculation pump 5, as shown in FIG. 5, the speed request signal 8 output from the speed controller 7 is input to the variable frequency power supply 9 according to the set value stored in the speed setter 6 in advance, It is implemented by increasing or decreasing the frequency of the power source to control the rotation speed of the electric motor 4.

原子炉が定格出力で運転されている場合は、2台の再循
環ポンプ5a,5bは100%定格速度で回転してい
る。この場合第6図に示すように、炉出力に対する冷却
材3の炉心流量は十分大きく、ジェットポンプ2のキャ
ビテーション領域Aからは離れた運転ポイントP
て再循環ポンプ5が運転されているため、ジェットポン
プ2のキャビテーションは発生しない。
When the reactor is operating at rated power, the two recirculation pumps 5a, 5b are rotating at 100% rated speed. In this case, as shown in FIG. 6, the core flow rate of the coolant 3 with respect to the reactor output is sufficiently large, and the recirculation pump 5 is operated at an operation point P 2 distant from the cavitation region A 2 of the jet pump 2. Therefore, the cavitation of the jet pump 2 does not occur.

しかしながら、1台の再循環ポンプ5aがトリップする
と、残りの1台の再循環ポンプ5bを100%定格速度
で運転しても炉心流量は半減し、第7図に示すように運
転中の再循環ポンプ5bの運転ポイントPが、運転側
ループのジェットポンプのキャビテーション領域A
入る。
However, if one recirculation pump 5a trips, the core flow rate will be halved even if the remaining one recirculation pump 5b is operated at 100% rated speed, and as shown in FIG. The operating point P 1 of the pump 5b enters the cavitation area A 1 of the jet pump in the operating loop.

そのためジェットポンプにキャビテーションが発生し、
その振動により短時間内にジェットポンプが損傷する場
合がある。
Therefore, cavitation occurs in the jet pump,
The vibration may damage the jet pump within a short time.

一方、トリップして停止した再循環ポンプ5a側のルー
プを通り冷却材3が逆流し、再循環ポンプ5aを逆回転
させて損傷を生じる場合もある。
On the other hand, the coolant 3 may flow back through the loop on the side of the recirculation pump 5a that has tripped and stopped, causing the recirculation pump 5a to rotate in the reverse direction and causing damage.

上記のような再循環ポンプ5のトリップから生じるジェ
ットポンプ2および再循環ポンプ5の損傷を防止すため
に、再循環ポンプ5にトリップが発生した場合は、運転
員が運転中の再循環ポンプ5bの運転状態を確認した上
で、自動・手動切換接点10を自動側Aから手動側Mに
切換えて速度設定器6からの速度指令を遮断する一方、
ランバック設定器11から出力される速度指令によって
運転中の再循環ポンプ5bの回転速度を、キャビテーシ
ョンが発生しない所定の設定値まで手動で低下させてい
る。
In order to prevent the jet pump 2 and the recirculation pump 5 from being damaged due to the trip of the recirculation pump 5 as described above, when a trip occurs in the recirculation pump 5, the recirculation pump 5b being operated by the operator is used. After confirming the operating state, the automatic / manual switching contact 10 is switched from the automatic side A to the manual side M to shut off the speed command from the speed setter 6.
The rotational speed of the recirculation pump 5b in operation is manually reduced to a predetermined set value at which cavitation does not occur by the speed command output from the runback setting device 11.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、回転速度を降下させるランバック操作手
順については、操作マニュアル等に詳細に指示されてい
るが、再循環ポンプトリップ時には各系統への対応操作
および確認項目が急造するため操作が繁雑になり、キャ
ビテーションを回避する操作が遅延するおそれがある。
また最適なランバック操作を行なうためにはさらに熟達
した技術が必要とされる。
(Problems to be solved by the invention) However, the runback operation procedure for lowering the rotation speed is described in detail in the operation manual, etc., but when the recirculation pump trips, the corresponding operation and confirmation items for each system However, the operation is complicated due to the rapid construction of the robot, and the operation for avoiding cavitation may be delayed.
In addition, a more advanced technique is required to perform an optimum runback operation.

すなわち、回転速度を所定の設定値まで急激に低下させ
た場合は、炉出力および炉内水位等に大きな外乱を与え
プラントトリップに至るおそれがある。プラントトリッ
プに至るとその復旧に多大な時間と労力を要し、特に原
子力発電プラントなど公共性の高い原子力プラントの停
止は社会に与える影響も少なくない。
That is, when the rotation speed is suddenly reduced to a predetermined set value, a large disturbance may be applied to the reactor output, the water level in the reactor, and the like, leading to a plant trip. Restoring a plant trip requires a great deal of time and labor, and in particular, stopping a highly public nuclear plant such as a nuclear power plant has a considerable impact on society.

反対に回転速度を微小な変化量で徐々に低下させた場合
は、トリップした再循環ポンプが長時間にわたり逆回転
して損傷したり、キャビテーションによって運転中のジ
ェットポンプが損傷するおそれがある。
On the other hand, when the rotational speed is gradually reduced with a minute change amount, the tripped recirculation pump may reversely rotate for a long time and be damaged, or the jet pump in operation may be damaged by cavitation.

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、再循環ポンプがトリップした場合に他の運転側ル
ープに配設されたジェットポンプのキャビテーション発
生領域を監視し、再循環ポンプの回転速度をキャビテー
ション領域を回避する所定の制限値まで自動的にランバ
ックすることにより、停止した再循環ポンプおよび運転
中のジェットポンプの損傷を確実に防止し得る沸騰水型
原子炉のポンプキャビテーション防止装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and when the recirculation pump trips, the cavitation generation region of the jet pump arranged in the other operation side loop is monitored, and the recirculation pump Pump cavitation prevention for boiling water reactors that reliably prevents damage to stopped recirculation pumps and jet pumps during operation by automatically running back the rotation speed to a specified limit value that avoids cavitation regions The purpose is to provide a device.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明に係る沸騰水型原子炉のポンプキャビテーション
防止装置は、原子炉圧力容器内周に配設されたジェット
ポンプを介して原子炉冷却材を強制循環させる複数台の
再循環ポンプと、再循環ポンプのトリップ状態を検出す
るトリップ検出回路と、トリップ検出回路からのトリッ
プ信号により運転中の再循環ポンプの台数に対応する原
子炉出力・炉心流量曲線を選択し、選択した原子炉出力
・炉心流量曲線と給水流量信号および炉心流量信号とを
比較してポンプキャビテーションの発生の有無を監視す
る監視回路と、監視回路からのポンプキャビテーション
発生信号または上記トリップ信号により再循環ポンプの
ランバック指令を出力するインタロック回路と、上記ラ
ンバック指令により運転中の再循環ポンプの回転速度を
キャビテーション領域を回避する所定の制限速度まで降
下させる速度制御装置とから構成され、この速度制御装
置は、自動運転時に速度設定器からの速度設定信号に応
じて再循環ポンプの可変周波数電源に対して速度要求信
号を出力する速度制御器と、上記速度設定器と速度制御
器との間に配設された自動・手動切換接点と、自動・手
動切換接点の手動側端子にランバック接点を介して接続
されたランバック設定器とから成り、上記自動・手動切
換接点およびランバック接点はランバック指令により動
作するように構成すると共に、上記ランバック設定器
は、ランバック接点をバイパスする回路に配設した手動
設定器と、手動設定器一次側のトラッキングラインに設
けたトラッキング接点と、手動設定器二次側の指令ラン
バックに設けた指令接点とを備え、上記トラッキング接
点および指令接点はランバック指令により動作するよう
に構成したことを特徴とする。
(Means for Solving Problems) A pump cavitation prevention device for a boiling water reactor according to the present invention forcibly circulates a reactor coolant through a jet pump arranged on the inner circumference of a reactor pressure vessel. Multiple recirculation pumps, trip detection circuit that detects the trip status of the recirculation pumps, and trip signal from the trip detection circuit to select the reactor output / core flow curve that corresponds to the number of recirculation pumps in operation The monitoring circuit that monitors the presence or absence of pump cavitation by comparing the selected reactor power / core flow curve with the feedwater flow rate signal and the core flow rate signal, and the pump cavitation generation signal from the monitoring circuit or the trip signal An interlock circuit that outputs the run-back command of the recirculation pump, and the re-circulation pump that is operating during the run-back command. The speed control device lowers the rotation speed of the pump to a predetermined speed limit that avoids the cavitation region.This speed control device changes the recirculation pump according to the speed setting signal from the speed setting device during automatic operation. A speed controller that outputs a speed request signal to the frequency power supply, an automatic / manual switching contact arranged between the speed setting device and the speed controller, and a run side on the manual side terminal of the automatic / manual switching contact. A runback setting device connected via a back contact, the automatic / manual switching contact and the runback contact are configured to operate according to a runback command, and the runback setting device includes a runback contact. The manual setting device provided in the bypass circuit, the tracking contact provided on the tracking line on the primary side of the manual setting device, and the command ram counter on the secondary side of the manual setting device. And a command contacts provided on said tracking contact and command contact is characterized by being configured to operate by runback command.

(作用) 上記構成の沸騰水型原子炉のポンプキャビテーション防
止装置において、トリップ検出回路から出力された再循
環ポンプのトリップ信号は監視回路およびインタロック
回路に伝送される。
(Operation) In the pump cavitation prevention device for a boiling water reactor having the above-described configuration, the trip signal of the recirculation pump output from the trip detection circuit is transmitted to the monitoring circuit and the interlock circuit.

監視回路では、トリップして停止した再循環ポンプを除
いた運転中の再循環ポンプの台数に対応する原子炉出力
・炉心流量曲線が選択され、その曲線形状と給水流量信
号および炉心流量信号とを比較して、現在の運転状かが
キャビテーション領域に到達しているか否かを監視し、
到達している場合はランバック領域到達信号をインタロ
ック回路に出力する。
In the monitoring circuit, the reactor power / core flow curve corresponding to the number of recirculation pumps in operation excluding the recirculation pump that has tripped and stopped is selected, and the curve shape and feedwater flow rate signal and core flow rate signal are selected. In comparison, monitor whether the current driving condition has reached the cavitation area,
If it has arrived, a runback area arrival signal is output to the interlock circuit.

インタロック回路は、上記ランバック領域到達信号また
はトリップ信号により原子炉内における冷却材の流量分
布にアンバランスを生じていることを検出し、速度制御
装置に対してランバック指令を出力する。
The interlock circuit detects that the flow rate distribution of the coolant in the reactor is unbalanced by the runback region arrival signal or the trip signal, and outputs a runback command to the speed control device.

速度制御装置はランバック指令に基づいて運転中の再循
環ポンプの回転速度をキャビテーション領域を回避する
所定の制限速度まで自動的に降下させる。
Based on the runback command, the speed control device automatically lowers the rotation speed of the recirculation pump in operation to a predetermined speed limit that avoids the cavitation region.

このように運転中の再循環ポンプの台数に対応した原子
炉出力・炉心流量曲線と運転状態との比較が常になさ
れ、運転ポイントがポンプキャビテーション発生領域に
到達した場合、または少なくとも1台の再循環ポンプが
トリップした場合はインタロック回路からランバック指
令が発信され、速度制御装置の動作により運転中の再循
環ポンプが自動的にランバックされる。
In this way, the reactor power / core flow curve corresponding to the number of recirculation pumps in operation is constantly compared with the operation state, and when the operation point reaches the pump cavitation generation region, or at least one recirculation When the pump trips, a runback command is issued from the interlock circuit, and the operating recirculation pump is automatically runback by the operation of the speed control device.

したがってジェットポンプのキャビテーションによる損
傷およびトリップして停止した再循環ポンプの逆回転に
よる損傷が防止されるとともに、ランバック操作に要し
ていた運転員の労力負荷を大幅に低減することができ
る。
Therefore, damage due to cavitation of the jet pump and damage due to reverse rotation of the recirculation pump that has tripped and stopped can be prevented, and the labor load of the operator required for the runback operation can be significantly reduced.

(実施例) 次に本発明の一実施例について添付図面を参照して説明
する。第1図は本発明に係る沸騰水型原子炉のポンプキ
ャビテーション防止装置の一実施例を示すブロック図で
あり、第5図に示す従来例と同一要素には同一符号を付
している。
(Embodiment) Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a pump cavitation prevention device for a boiling water reactor according to the present invention, and the same elements as those of the conventional example shown in FIG.

本実施例の沸騰水型原子炉のポンプキャビテーション防
止装置は、原子炉圧力容器内周に配設されたジェットポ
ンプを介して冷却材を強制循環させる複数台の再循環ポ
ンプ5a,5b…を備え、再循環ポンプ5a,5b…に
はそのトリップ状態を検出するトリップ検出回路12が
接続される。
The pump cavitation prevention device for a boiling water reactor according to the present embodiment includes a plurality of recirculation pumps 5a, 5b, ... For forcedly circulating a coolant through a jet pump arranged inside the reactor pressure vessel. , Recirculation pumps 5a, 5b ... Are connected to a trip detection circuit 12 for detecting the trip state.

トリップ検出回路12は第1図に例示するように各再循
環ポンプ5a,5b…の駆動源となる可変周波数電源9
a,9b…の入力遮断器13a,13b…の接点の開閉
状態を検出することにより各再循環ポンプ5a,5b…
のトリップを検出するように構成される。
As shown in FIG. 1, the trip detection circuit 12 includes a variable frequency power source 9 as a drive source of each recirculation pump 5a, 5b ...
The recirculation pumps 5a, 5b ... By detecting the open / closed state of the contacts of the input circuit breakers 13a, 13b.
Configured to detect trips.

このトリップ検出回路12は第2図に示すように、各再
循環ポンプ5a〜5nからのトリップ信号に対して論理
積演算を行なうAND回路14を有し、さらにNOT回
路15、AND回路16,17を介してOR回路18を
接続して構成され、少なくとも1台の再循環ポンプのト
リップを検出し、残る再循環ポンプ5の運転状態のアン
バランスが生じて冷却材3の炉心流量分布が不均一にな
ったことを検出し、トリップ信号12aを出力する。
As shown in FIG. 2, the trip detection circuit 12 has an AND circuit 14 that performs a logical product operation on trip signals from the recirculation pumps 5a to 5n, and further includes a NOT circuit 15, AND circuits 16 and 17. Is connected to the OR circuit 18 via an OR circuit, a trip of at least one recirculation pump is detected, an imbalance in the operating state of the remaining recirculation pump 5 occurs, and the core flow rate distribution of the coolant 3 is uneven. Then, the trip signal 12a is output.

トリップ検出回路12の二次側には第1図に示す通り監
視回路19およびインタロック回路20が接続される。
A monitoring circuit 19 and an interlock circuit 20 are connected to the secondary side of the trip detection circuit 12 as shown in FIG.

監視回路19は、第3図に示すように運転する再循環ポ
ンプ5の台数毎の炉出力・炉心流量曲線21a,21b
を記憶し、さらに入力される給水流量信号22および炉
心流量信号23と炉出力・炉心流量曲線21a,21b
と比較し、現状の再循環ポンプ5の運転ポイントがキャ
ビテーション発生領域に到達しているか否かを監視する
記憶比較回路25a,25bを有する。またポンプトリ
ップ信号12aによって比較の基準となる炉出力・炉心
流量曲線を選択する監視切換接点24a,24bが記憶
比較回路25a,25bの入力部に設けられる。
The monitoring circuit 19 uses the reactor output / core flow rate curves 21a and 21b for each number of recirculation pumps 5 that operate as shown in FIG.
Of the feed water flow rate signal 22 and the core flow rate signal 23, and the reactor power / core flow rate curves 21a and 21b.
In comparison with the above, it has storage comparison circuits 25a and 25b for monitoring whether or not the current operation point of the recirculation pump 5 has reached the cavitation generation region. Further, monitoring switching contacts 24a and 24b for selecting a reactor output / core flow rate curve as a reference for comparison by the pump trip signal 12a are provided at the input portions of the memory comparing circuits 25a and 25b.

監視回路19の二次側には、インタロック回路20が設
けられ、インタロック回路20は第4図に例示するよう
に監視回路19より出力されたランバック領域到達信号
27a,27bおよびポンプトリップ信号12aを論理
演算するAND回路28とOR回路29とを接続して構
成され、2台の再循環ポンプ5が運転されている状態で
ランバック領域に到達した場合またはいずれか1台の再
循環ポンプ5がトリップしてランバック領域に到達した
場合においてランバック指令30が出力されるように構
成される。
An interlock circuit 20 is provided on the secondary side of the monitoring circuit 19, and the interlock circuit 20 outputs the runback area arrival signals 27a and 27b and the pump trip signal output from the monitoring circuit 19 as illustrated in FIG. When an AND circuit 28 for logically operating 12a and an OR circuit 29 are connected to each other and a runback region is reached while two recirculation pumps 5 are operating, or any one recirculation pump The runback command 30 is output when the vehicle 5 trips and reaches the runback area.

インタロック回路20の二次側には速度制御装置31が
設けられる。速度制御装置31は例えば第1図に示す通
り、自動運転時に速度設定器6からの速度設定信号32
に応じて再循環ポンプ5bの可変周波数電源9bに対し
て速度要求信号8を出力する速度制御器7と、上記速度
設定器6と速度制御器7との間に配設された自動・手動
切換接点10と、自動・手動切換接点10の手動側端子
にランバック接点33を介して接続されたランバック設
定器11とから成り、上記自動・手動切換接点10およ
びランバック接点33は、ランバック指令30により動
作するように構成される。
A speed controller 31 is provided on the secondary side of the interlock circuit 20. For example, as shown in FIG. 1, the speed control device 31 uses a speed setting signal 32 from the speed setting device 6 during automatic operation.
The speed controller 7 for outputting the speed request signal 8 to the variable frequency power source 9b of the recirculation pump 5b, and the automatic / manual switching provided between the speed setter 6 and the speed controller 7. The contact 10 and a runback setter 11 connected to the manual side terminal of the automatic / manual switching contact 10 via a runback contact 33. The automatic / manual switching contact 10 and the runback contact 33 are runbacks. It is configured to operate according to the command 30.

また上記ランバック接点33をバイパスする回路に手動
設定器34が配設され、その一次側のトラッキングライ
ン35にはトラッキング接点36が設けられる一方、二
次側の指令ライン37には指令接点37が設けられる。
そして、上記トラッキング接点36および指令接点38
はランバック指令30により動作するように構成され
る。
Further, a manual setting device 34 is provided in a circuit that bypasses the runback contact 33, and a tracking contact 36 is provided on a tracking line 35 on the primary side thereof, while a command contact 37 is provided on a command line 37 on the secondary side. It is provided.
Then, the tracking contact 36 and the command contact 38
Are configured to operate according to a runback command 30.

次に本実施例に係るポンプキャビテーション防止装置の
作用を説明する。
Next, the operation of the pump cavitation prevention device according to this embodiment will be described.

原子炉の運転状態は、第3図に示す監視回路19により
常時監視される。すなわち、原子炉の運転ポイントを原
子炉給水流量信号22と炉心流量信号23の2つの運転
パラメータ信号で把握し、それらの運転パラメータ信号
を運転している再循環ポンプの台数毎に記憶された炉出
力・炉心流量曲線と比較し、曲線領域に設定されたキャ
ビテーション領域A,Aに運転ポイントが到達して
いるか否かが監視される。
The operating state of the nuclear reactor is constantly monitored by the monitoring circuit 19 shown in FIG. That is, the operation point of the reactor is grasped by two operation parameter signals of the reactor feed water flow rate signal 22 and the core flow rate signal 23, and these operation parameter signals are stored for each number of recirculation pumps operating. By comparing with the power / core flow rate curve, it is monitored whether or not the operating point has reached the cavitation areas A 1 and A 2 set in the curve area.

運転ポイントがキャビテーション領域AまたはA
到達しランバック操作が必要となった場合は、ランバッ
ク領域到達信号27aまたは27bが第4図に示すイン
タロック回路20に対して出力される。
When the driving point reaches the cavitation area A 1 or A 2 and the runback operation is required, the runback area arrival signal 27a or 27b is output to the interlock circuit 20 shown in FIG.

一方、第2図に示すトリップ検出回路12により、再循
環ポンプ5の入力遮断器13の接点の開閉状態からいず
れかの再循環ポンプ5がトリップしたことが検出された
場合、再循環ポンプ5の運転状態のアンバランスが生じ
て冷却材3の炉心流量分布が不均一になったことが検出
され、インタロック回路20および監視回路19に対し
てトリップ信号12aが出力される。
On the other hand, when the trip detection circuit 12 shown in FIG. 2 detects that one of the recirculation pumps 5 has tripped from the open / closed state of the contact of the input circuit breaker 13 of the recirculation pump 5, It is detected that the core flow rate distribution of the coolant 3 is non-uniform due to the imbalance of the operating state, and the trip signal 12 a is output to the interlock circuit 20 and the monitoring circuit 19.

このトリップ検出回路12からのトリップ信号12aに
より第3図に示す監視回路19の監視切換接点24a,
24bが切換えられる。
The trip signal 12a from the trip detection circuit 12 causes the monitoring switching contact 24a of the monitoring circuit 19 shown in FIG.
24b is switched.

例えば2台設けられている再循環ポンプ5の1台がトリ
ップした場合は、監視切換接点24a,24bがトリッ
プ信号12aによりそれぞれb側ONに切換えられ、給
水流量信号22および炉心流量信号23は、ポンプ1台
運転時の炉出力・炉心流量曲線21bを記憶した記憶比
較回路25bに入力される。入力された上記運転パラメ
ータ信号は、炉出力・炉心流量曲線21bと比較され、
曲線領域に設定されたキャビテーション領域Aに運転
ポイントが到達していか否かを監視する。
For example, when one of the two recirculation pumps 5 is tripped, the monitoring switching contacts 24a and 24b are switched to the b side ON by the trip signal 12a, and the feed water flow rate signal 22 and the core flow rate signal 23 are It is input to the memory comparison circuit 25b that stores the reactor output / core flow rate curve 21b when one pump is operating. The input operation parameter signal is compared with the reactor power / core flow rate curve 21b,
It is monitored whether or not the driving point reaches the cavitation area A 1 set in the curved area.

一方ポンプトリップが発生しない通常運転時において
は、監視切換接点24a,24bは常にa側ONに保持
され、再循環ポンプ5を2台運転した場合の炉出力・炉
心流量曲線21aと上記運転パラメータ信号が比較さ
れ、運転ポイントのキャビテーション領域Aへの接近
状態が常に監視される。
On the other hand, during the normal operation in which the pump trip does not occur, the monitoring switching contacts 24a and 24b are always kept a-side ON, and the reactor output / core flow rate curve 21a and the above operating parameter signal when two recirculation pumps 5 are operated. Are compared, and the approaching state of the driving point to the cavitation area A 2 is constantly monitored.

このように再循環ポンプ5の運転台数に対応した炉出力
・炉心流量曲線を基準にして、原子炉の運転ポイントの
適否およびジェットポンプ2のキャビテーション発生領
域への到達の有無が常時監視され、運転ポイントがキャ
ビテーション領域AまたはAに到達した場合は、第
4図に示すインタロック回路20の条件に従ったランバ
ック指令30が速度制御装置31に対して出力される。
In this way, based on the reactor power / core flow rate curve corresponding to the number of operating recirculation pumps 5, the adequacy of the operating points of the reactor and the presence / absence of reaching the cavitation generation region of the jet pump 2 are constantly monitored and operated. When the point reaches the cavitation area A 1 or A 2 , a runback command 30 according to the condition of the interlock circuit 20 shown in FIG. 4 is output to the speed control device 31.

ランバック指令30により速度制御装置31のランバッ
ク接点33がONとなり、また自動・手動切換接点10
が手動側のb側に切換わり、ランバック設定器11から
速度設定指令信号39が出力される。
The runback command 30 turns on the runback contact 33 of the speed control device 31, and the automatic / manual switching contact 10
Is switched to the manual side b, and the speed setting command signal 39 is output from the runback setting device 11.

速度設定指令信号39は速度制御器7で速度要求信号8
に変換され、運転ループ側の再循環ポンプ5bの可変周
波数電源9bへ入力され、電源の周波数を減少させるこ
とにより電動機4bの回転速度を所定値まで自動的にラ
ンバックさせる。
The speed setting command signal 39 is sent from the speed controller 7 to the speed request signal 8
Is input to the variable frequency power source 9b of the recirculation pump 5b on the operation loop side, and the rotation speed of the electric motor 4b is automatically run back to a predetermined value by reducing the frequency of the power source.

したがって、ジェットポンプ2のキャビテーションによ
る損傷およびトリップして停止した再循環ポンプ5の逆
回転による損傷が防止されるとともに、従来の手動によ
るランバック操作に要していた運転員の労力負担を大幅
に低減することができる。
Therefore, the damage due to the cavitation of the jet pump 2 and the damage due to the reverse rotation of the recirculation pump 5 which has stopped due to the trip are prevented, and the labor burden of the operator, which is required for the conventional manual runback operation, is significantly reduced. It can be reduced.

ここで、ランバック設定器11から出力される速度設定
指令信号39のレベルは、トリップした再循環ポンプ5
aが逆回転を起こさない炉心流量を与える回転速度であ
り、また第7図に示すようにジェットポンプ2のキャビ
テーション領域Aを回避するように予め設定された運
転ポイントPに対応する再循環ポンプ5の回転速度に
設定される。
Here, the level of the speed setting command signal 39 output from the runback setting device 11 is the level of the tripped recirculation pump 5
a is a rotation speed that gives a core flow rate that does not cause reverse rotation, and as shown in FIG. 7, the recirculation corresponding to the operation point P L preset to avoid the cavitation region A 1 of the jet pump 2. The rotation speed of the pump 5 is set.

またランバック指令30が出力されると、手動設定器3
4の指令ライン37に設けられた指令接点38がOFF
となるため、ランバック作動時は手動設定器34からの
指令信号40は遮断される。また同時に、手動設定器3
4のトラッキングライン35に設けられたトラッキング
接点36がONとなるため、手動設定器34はランバッ
ク設定器11の出力にトラッキングする。
When the runback command 30 is output, the manual setting device 3
Command contact 38 provided on command line 37 of No. 4 is OFF
Therefore, the command signal 40 from the manual setting device 34 is cut off during the runback operation. At the same time, the manual setting device 3
Since the tracking contact 36 provided on the tracking line 35 of No. 4 is turned on, the manual setting device 34 tracks the output of the runback setting device 11.

この構成により、手動設定器34における再循環ポンプ
5の回転速度の設定を現状の回転速度とほぼ一致させる
ことができるため、ランバック操作終了後、手動設定器
34に切り換えて再循環ポンプの運転を行なう場合にお
いても、炉心流量の急激な変化を生じさせることなく再
循環ポンプを運転することが可能となる。
With this configuration, the setting of the rotation speed of the recirculation pump 5 in the manual setting device 34 can be made to substantially match the current rotation speed. Therefore, after the runback operation is completed, the manual setting device 34 is switched to the operation of the recirculation pump. Even in the case of performing the above, it becomes possible to operate the recirculation pump without causing a rapid change in the core flow rate.

なお、インタロック回路20からのランバック指令30
によって速度制御装置31を動作させずに、警報器41
のみを動作させるように構成することもできる。
The runback command 30 from the interlock circuit 20
Without operating the speed control device 31 by the alarm 41
It can also be configured to operate only.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明の通り、本発明に係るポンプキャビテーション
防止装置によれば、運転中の再循環ポンプの台数に対応
した原子炉出力・炉心流量曲線と運転パラメータ信号と
の比較が常に実行され、原子炉の運転ポイントがキャビ
テーション領域に到達した場合、または少なくとも1台
の再循環ポンプがトリップした場合は、インタロック回
路からランバック指令が出力され、速度制御装置の動作
によって運転側ループの再循環ポンプがキャビテーショ
ン領域を回避する所定の制限速度まで自動的にランバッ
クされる。
As described above, according to the pump cavitation prevention device of the present invention, the comparison between the reactor power / core flow curve and the operation parameter signal corresponding to the number of recirculation pumps in operation is always executed, When the operating point reaches the cavitation area, or when at least one recirculation pump trips, a runback command is output from the interlock circuit and the operation of the speed control device causes the recirculation pump in the operation side loop to cavitation. It will automatically run back to a predetermined speed limit to avoid the area.

したがって、ジェットポンプのキャビテーションによる
損傷および停止した再循環ポンプの逆回転による損傷が
防止されるとともに、運転側ループの再循環ポンプに対
する手動による繁雑なランバック操作を省略できるた
め、運転員の労力負担を大幅に軽減できるなど、原子力
プラントの安全性および運転特性を大幅に向上すること
が可能となる。
Therefore, damage due to cavitation of the jet pump and damage due to reverse rotation of the stopped recirculation pump can be prevented, and manual laborious runback operation for the recirculation pump of the operation side loop can be omitted, which results in labor burden on the operator. It is possible to greatly improve the safety and operating characteristics of a nuclear power plant by significantly reducing the above.

特にランバック指令が出力されると、手動設定器がラン
バック設定器の出力にトラッキングする構成となってい
るため、手動設定器における再循環ポンプの回転速度の
設定を現状の回転速度とほぼ一致させることができるた
め、ランバック操作終了後、手動設定器に切り換えて再
循環ポンプの運転を行なう場合においても、炉心流量の
急激な変化を生じさせることなく再循環ポンプを運転す
ることが可能となる。
In particular, when a runback command is output, the manual setter tracks the output of the runback setter, so the rotational speed setting of the recirculation pump in the manual setter is almost the same as the current rotational speed. Therefore, even if the recirculation pump is operated by switching to the manual setting device after the runback operation is completed, it is possible to operate the recirculation pump without causing a sudden change in the core flow rate. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係るポンプキャビテーション防止装置
の一実施例を示すブロック図、第2図は第1図における
トリップ検出回路の構成を示す回路図、第3図は第1図
における監視回路の構成を示す回路図、第4図は第1図
におけるインタロック回路の構成を示す回路図、第5図
は従来の再循環ポンプ廻りの流量調整機構を示す系統
図、第6図は2台の再循環ポンプを運転した場合の炉心
流量と炉出力との関係およびジェットポンプのキャビテ
ーション領域を示すグラフ、第7図は1台の再循環ポン
プを運転した場合の炉心流量と炉出力との関係およびジ
ェットポンプのキャビテーション領域を示すグラフであ
る。 1……原子炉圧力容器、2……ジェットポンプ、3……
原子炉冷却材、4,4a,4b……電源機、5,5a,
5b……再循環ポンプ、6……速度設定器、7……速度
制御器、8……速度要求信号、9,9a,9b……可変
周波数電源、10……自動・手動切換接点、11……ラ
ンバック設定器、12……トリップ検出回路、12a…
…トリップ信号、13,13a,13b……入力遮断
器、14……AND回路、15……NOT回路、16,
17……AND回路、18……OR回路、19……監視
回路、20……インタロック回路、21,21a,21
b……炉出力・炉心流量曲線、22……給水流量信号、
23……炉心流量信号、24a,24b……監視切換接
点、25a,25b……記憶比較回路、27a,27b
……ランバック領域到達信号、28……AND回路、2
9……OR回路、30……ランバック指令、31……速
度制御装置、32……速度設定信号、33……ランバッ
ク接点、34……手動設定器、35……トラッキングラ
イン、36……トラッキング接点、37……指令ライ
ン、38……指令接点、39……速度設定指令信号、4
0……指令信号、41……警告器、A,A……キャ
ビテーション領域、P,P,P……運転ポイン
ト。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a pump cavitation prevention device according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a trip detection circuit in FIG. 1, and FIG. 3 is a monitoring circuit in FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration, FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of the interlock circuit in FIG. 1, FIG. 5 is a system diagram showing a flow rate adjusting mechanism around a conventional recirculation pump, and FIG. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the core flow rate and the reactor power when the recirculation pump is operated and the cavitation region of the jet pump. FIG. 7 is the relationship between the core flow rate and the reactor power when one recirculation pump is operated and It is a graph which shows the cavitation area | region of a jet pump. 1 ... Reactor pressure vessel, 2 ... Jet pump, 3 ...
Reactor coolant, 4, 4a, 4b ... Power supply, 5, 5a,
5b ... Recirculation pump, 6 ... Speed setter, 7 ... Speed controller, 8 ... Speed request signal, 9, 9a, 9b ... Variable frequency power source, 10 ... Automatic / manual switching contact, 11 ... … Runback setting device, 12 …… Trip detection circuit, 12a…
... Trip signal, 13, 13a, 13b ... Input breaker, 14 ... AND circuit, 15 ... NOT circuit, 16,
17 ... AND circuit, 18 ... OR circuit, 19 ... Monitoring circuit, 20 ... Interlock circuit, 21, 21a, 21
b …… Reactor power / core flow curve, 22 …… Supply water flow signal,
23 ... Core flow rate signal, 24a, 24b ... Monitoring switching contact, 25a, 25b ... Memory comparison circuit, 27a, 27b
...... Runback area arrival signal, 28 …… AND circuit, 2
9 ... OR circuit, 30 ... runback command, 31 ... speed control device, 32 ... speed setting signal, 33 ... runback contact, 34 ... manual setting device, 35 ... tracking line, 36 ... Tracking contact, 37 ... command line, 38 ... command contact, 39 ... speed setting command signal, 4
0 ...... command signals, 41 ...... warning device, A 1, A 2 ...... cavitation region, P 1, P 2, P L ...... operation point.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原子炉圧力容器内周に配設されたジェット
ポンプを介して原子炉冷却材を強制循環させる複数台の
再循環ポンプと、再循環ポンプのトリップ状態を検出す
るトリップ検出回路と、トリップ検出回路からのトリッ
プ信号により運転中の再循環ポンプの台数に対応する原
子炉出力・炉心流量曲線を選択し、選択した原子炉出力
・炉心流量曲線と給水流量信号および炉心流量信号とを
比較してポンプキャビテーションの発生の有無を監視す
る監視回路と、監視回路からのポンプキャビテーション
発生信号または上記トリップ信号により再循環ポンプの
ランバック指令を出力するインタロック回路と、上記ラ
ンバック指令により運転中の再循環ポンプの回転速度を
キャビテーション領域を回避する所定の制限速度まで降
下させる速度制御装置とから構成され、この速度制御装
置は、自動運転時に速度設定器からの速度設定信号に応
じて再循環ポンプの可変周波数電源に対して速度要求信
号を出力する速度制御器と、上記速度設定器と速度制御
器との間に配設された自動・手動切換接点と、自動・手
動切換接点の手動側端子にランバック接点を介して接続
されたランバック設定器とから成り、上記自動・手動切
換接点およびランバック接点はランバック指令により動
作するように構成すると共に、上記ランバック設定器
は、ランバック接点をバイパスする回路に配設した手動
設定器と、手動設定器一次側のトラッキングラインに設
けたトラッキング接点と、手動設定器二次側の指令ライ
ンに設けた指令接点とを備え、上記トラッキング接点お
よび指令接点はランバック指令により動作するように構
成したことを特徴とするポンプキャビテーション防止装
置。
1. A plurality of recirculation pumps for forcibly circulating a reactor coolant through a jet pump arranged inside the reactor pressure vessel, and a trip detection circuit for detecting a trip state of the recirculation pumps. , The reactor output / core flow curve corresponding to the number of recirculation pumps in operation is selected by the trip signal from the trip detection circuit, and the selected reactor output / core flow curve and feedwater flow signal and core flow signal are selected. By comparison, a monitoring circuit that monitors the occurrence of pump cavitation, an interlock circuit that outputs a runback command for the recirculation pump by the pump cavitation generation signal from the monitoring circuit or the above trip signal, and the operation by the above runback command Speed control to reduce the rotation speed of the recirculation pump inside to a predetermined speed limit to avoid the cavitation region This speed control device includes a speed controller that outputs a speed request signal to a variable frequency power source of a recirculation pump in response to a speed setting signal from the speed setter during automatic operation, and the speed setting device described above. The automatic / manual switching contact arranged between the controller and the speed controller, and the runback setting device connected to the manual side terminal of the automatic / manual switching contact via the runback contact. The manual switching contact and the runback contact are configured to operate according to a runback command, and the runback setting device is a manual setting device that is arranged in a circuit that bypasses the runback contact and the tracking of the primary side of the manual setting device. The tracking contact provided on the line and the command contact provided on the command line on the secondary side of the manual setting device are provided. Pump cavitation preventing device being characterized in that configured to work.
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