JPH0631818B2 - 原子力プラントの制御装置 - Google Patents

原子力プラントの制御装置

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JPH0631818B2
JPH0631818B2 JP61083858A JP8385886A JPH0631818B2 JP H0631818 B2 JPH0631818 B2 JP H0631818B2 JP 61083858 A JP61083858 A JP 61083858A JP 8385886 A JP8385886 A JP 8385886A JP H0631818 B2 JPH0631818 B2 JP H0631818B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • 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、原子力発電などに利用される原子力プラント
の制御装置に関する。
(従来の技術) 原子力発電などに利用される原子力プラントのうち、沸
騰水型原子炉の出力制御方式には、主として制御棒位置
の調整による原子炉反応度調整方式と、再循環流量の制
御による出力制御方式との2種類の方式がある。
第3図は沸騰水型原子炉を用いた原子力プラントの制御
装置を示すもので、図において符号1は沸騰水型原子炉
を示しており、沸騰水型原子炉1内で発生し、タービン
2および発電機3を回転させる蒸気は、加減弁4によっ
てその流量を調節される。そして、沸騰水型原子炉1内
の再循環流量は、再循環ポンプ5によって調節され、こ
の再循環ポンプ5はポンプ駆動モータ6によって回転さ
れ、このポンプ駆動モータ6は流体継手7を介してMG
セット駆動モータ8により駆動される発電機9に接続さ
れている。
そして、発電機3の出力を変化させる出力制御を行なう
場合は、運転員が目標負荷にしたがって負荷設定器10
の操作を行い、負荷設定器10から出力される負荷設定
値11と、発電機3の速度を検知する速度検知器12に
より検知された速度信号13が比較器14において設定
値15と比較され得られた速度偏差16とが加算器17
において加算され、負荷要求値18とされる。
一方、加減弁サーボ19を駆動する圧力制御器20の出
力、すなわち、主蒸気総流量信号21と、負荷要求値1
8とは、比較器22において比較され、その偏差は負荷
要求誤差信号23として再循環主制御器24に与えられ
る。
再循環主制御器24は、比例積分動作で構成され、速度
制御器25により流体継手7を介して再循環流量の調節
を行い、負荷要求誤差信号23がゼロとなるようにす
る。
また、圧力制御器20は、主蒸気管26の加減弁入口側
に設けた圧力検知器27の出力すなわちタービン入口圧
力信号28と、タービン入口圧力設定値29とを比較器
30で比較し、その偏差31にしたがって加減弁4を調
節する。再循環流量の変化に伴う原子炉出力の変化は、
圧力変化として圧力制御系にとらえられる。
たとえば、負荷要求誤差信号23が正の場合、すなわち
負荷要求値18が増加した場合、またタービン回転数が
減少した場合には、再循環主制御器24は、再循環流量
を増加させる。すると、原子炉圧力、タービン入口圧力
共に上昇する。
これにより、圧力制御器20は加減弁4を開き、タービ
ン蒸気流量を増加させ、負荷要求誤差信号23をゼロに
戻すようにする。
なお第3図中、符号32で示すように、圧力設定点調節
器を設け、負荷要求誤差信号23を比較器30に導き、
一時的に圧力設定点を変更し、プラントの初期応答特性
を改善することも行なわれている。
一方制御棒30は、制御棒操作装置34からの制御棒操
作信号35により、制御棒駆動機構36を通して沸騰水
型原子炉1への挿入、引抜きが行なわれる。制御棒33
が沸騰水型原子炉1へ挿入されると原子炉出力は低下
し、沸騰水型原子炉1から引抜かれると原子炉出力は増
加する。
すなわち、このように構成された原子力プラントの制御
装置において、発電機出力の上昇等を行なう場合は、目
標負荷に応じ運転員が手動操作で負荷設定器10から出
力する負荷設定値11を変更し、また、手動操作により
制御棒操作装置34から制御棒33を操作することによ
り、沸騰水型原子炉1の出力を変化させている。
(発明が解決しようとする問題点) 上記説明の従来の原子力プラントの制御装置では、再循
環流量調節は運転員の手動操作により、目標負荷に応じ
て変更された負荷設定値11により調節され、これとは
独立に運転員の手動操作で制御棒33の操作が行なわれ
ている。このため、原子炉出力が上昇しすぎて燃料の健
全性が損われるおそれがあるため、制御棒操作と再循環
流量調節を同時に行なうことができない。したがって、
制御棒操作を行なう場合には、再循環流量は一定とされ
ており、制御棒操作での出力変更は段階的に大きく変わ
るため発電機出力を目標負荷に正確に一致させることは
非常に困難であり、また運転員の負担も増大するという
問題がある。
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたもので、
燃料の健全性を損うことなく、制御棒操作時にも同時に
自動的に再循環流量の調節を行なうことができ、発電機
出力を目標負荷に正確に一致させることができ、また運
転員の負担の低減を図ることができる原子力プラントの
制御装置を提供しようとするものである。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) すなわち本発明は、負荷設定器から出力される負荷設定
値により再循環流量を調節し、出力制御を行なう原子力
プラントの制御装置において、制御棒操作装置から制御
棒駆動機構へ出力される制御棒操作信号を入力し、制御
棒操作が行なわれているときには目標負荷とあらかじめ
設定された許容出力レベルとを比較して小となる方を出
力し、制御棒操作がないときには目標負荷を出力する出
力制限器を備え、この出力制限器の出力に発電機出力が
一致するように前記負荷設定器から出力される負荷設定
値を変更する負荷設定器制御装置を配置したことにより
構成される。
(作 用) 本発明の原子力プラントの制御装置によれば運転員の手
動操作によらず、出力制限器を備えた負荷設定器制御装
置により、負荷設定器から出力される負荷設定値を目標
負荷に応じて自動的に変更し、再循環流量を調節するこ
とによって出力制御を行なうことができる。そして、同
時に制御棒操作を行なう場合には、出力制限器により出
力があらかじめ設定された許容出力レベル以内になるよ
う再循環流量の調節を行なうので、燃料の健全性を損う
ことがなく、制御棒操作時に同時に再循環流量の調節を
行なうので、より早く目標負荷に近付けることができ、
ついで制御棒の移動停止とともに再循環流量の調節によ
り目標負荷に正確に一致させることができる。
(実施例) 以下、本発明の詳細を図面に示す一実施例について説明
する。
第1図は本発明の一実施例の原子力プラントの制御装置
を示すもので、この実施例の原子力プラントの制御装置
は、負荷設定器10、発電機3、制御棒操作装置34に
接続された負荷設定器制御装置37が配置されている。
なお第3図に示す従来の原子力プラントの制御装置と同
一の部分には、同一の符号を付して重複した説明は省略
する。
この実施例の負荷設定器制御装置37は、第2図に示す
よう構成されている。すなわち目標負荷38を入力さ
れ、制御棒操作装置34からの制御棒操作信号35の入
力がある場合には、目標負荷38とあらかじめ設定され
た許容出力レベル39とを比較し小となる方を出力信号
40として出力し、制御棒操作信号35の入力がない場
合には、目標負荷38を出力信号40として出力する出
力制限器41と、この出力信号40の補償を行なう進み
/遅れ補償器42と、出力信号40と、発電機出力信号
43との偏差を求める比較器44と、この比較器44か
らの出力45の比例積分を行なう比例積分制御器46
と、この比例積分制御器46からの出力と、進み/遅れ
補償器42からの出力を加算し、負荷設定要求信号47
として出力する加算器48とから構成されている。
以上のように構成された原子力プラントの制御装置で
は、給電指令所、または計算機器等から入力された目標
負荷38および発電機3からフィードバック信号として
入力された発電機出力信号43に応じて、負荷設定要求
信号47を出力し、負荷設定器10から出力される負荷
設定値11を自動的に変更する。そして、負荷設定値1
1により、従来の原子力プラントの制御装置と同様な制
御が行なわれ、再循環流量の調節により沸騰水型原子炉
1の出力制御が行なわれる。
このとき、制御棒操作が同時に行なわれる場合は、制御
棒操作装置34から入力される制御棒操作信号35によ
り、負荷設定器制御装置37は制御棒操作が行なわれる
ことを検知して、この場合は、出力制限器41により沸
騰水型原子炉1の出力は、あらかじめ設定された許容出
力レベル39以内になるよう、再循環流量の調節が行な
われる。
なお、この許容出力レベル39は、燃料の健全性が損わ
れることのない出力レベルとし、たとえば定格出力の70
%程度の出力レベル、炉心3次元出力分布計算法等に基
づいて予想される安全な出力レベル等とする。また、こ
の許容出力レベル39は運転員により随時変更すること
ができるようにすることもできる。
すなわち、制御棒操作により出力変更は段階的に大きく
変わるため、制御棒操作のみでは出力を目標負荷に正確
に一致させることは難しいが、制御棒操作と同時に、き
め細かな出力調整が可能な再循環流量調節を許容される
出力レベル範囲内で行なうことにより、両者による出力
変更が合算され、燃料の健全性を損うことなく、発電機
出力をより早く目標負荷に近付けることができる。そし
て、制御棒操作が一段落した後は、再循環流量は発電機
出力が目標負荷に一致するように調節されるため、最終
的に発電機出力は目標負荷に正確に一致する。
したがって、この実施例の原子力プラントの制御装置で
は、燃料の健全性を損うことなく、制御棒操作と再循環
流量調節を同時に行なうことができるので、より早くか
つ正確に目標負荷に一致させた出力変更を行なうことが
できる。また、自動的に出力変更を行なうことができ、
運転員の負担の低減を図ることができる。
[発明の効果] 以上述べたように本発明の原子力プラントの制御装置で
は、制御棒操作信号の入力があるときには、目標負荷と
あらかじめ設定された許容出力レベルとを比較し、小と
なる方を出力し、制御棒操作信号の入力がないときには
目標負荷を出力する出力制限器を備え、この出力制限器
の出力に応じて負荷設定器から出力される負荷設定値を
変更する負荷設定器制御装置を備えているので、燃料の
健全性を損うことなく、制御棒操作と再循環流量調節を
同時に行なうことができ、より早くかつ正確に目標負荷
に一致させた出力変更を行なうことができる。また自動
的に出力変更を行なうことができ、運転員の負担の低減
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の原子力プラントの制御装置
を示すブロック図、第2図は第1図に示す原子力プラン
トの制御装置の要部を示すブロック図、第3図は従来の
原子力プラントの制御装置を示すブロック図である。 10……負荷設定器 11……負荷設定値 24……再循環主制御器 34……制御棒操作装置 35……制御棒操作信号 37……負荷設定器制御装置 38……目標負荷 39……許容出力レベル 41……出力制限器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】負荷設定器から出力される負荷設定値によ
    り再循環流量を調節し、出力制御を行なう原子力プラン
    トの制御装置において、制御棒操作装置から制御棒駆動
    機構へ出力される制御棒操作信号を入力し、制御棒操作
    が行なわれているときには目標負荷とあらかじめ設定さ
    れた許容出力レベルとを比較して小となる方を出力し、
    制御棒操作がないときには目標負荷を出力する出力制限
    器を備え、この出力制限器の出力に発電機出力が一致す
    るように前記負荷設定器から出力される負荷設定値を変
    更する負荷設定器制御装置を配置したことを特徴とする
    原子力プラントの制御装置。
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