JPH06331781A - プラント状態表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転員が判断を誤らない形で、プラント情報
を表示画面に表示する。 【構成】 プラントからのプロセス信号に基づき、プラ
ント状態を表示するデータを作り、このデータに基づき
表示画面を作って表示する。表示画面の上部には、起動
時の主要なフェーズの進行状態を示す窓を設ける。表示
画面の下部には、プラントにおけるエネルギー流および
そのバランスを示す表示部４１，４２，４３，４４と、
エネルギーの発生・変換過程をサポートするマスフロー
とそのバランス示す表示部４５，４６とを設ける。表示
画面の中央部には、プラント起動時におけるエネルギー
の生産と変換過程全般の主機能およびそれらのサポート
状態を、表象化して表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計算機システムを用い
てプラント運転操作を行なう運転員に情報を提供するプ
ラント状態表示装置に係り、特に人間の行なう問題解決
における情報処理に適したプラントの情報を提供できる
プラント状態表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電プラントのように、膨大な情
報を含み、かつ安全が要求されるようなプラントの運転
では、運転員の役割が重要となっている。特に、プラン
トに与える影響の大きさから操作間違いなどの人間が引
き起す問題は、その防止方法が重要な課題となってい
る。

【０００３】プラントの運転員は、制御盤上のプラント
情報表示機器から得られた情報を基に、プラントがどの
ような状態にあるのかを解釈すること（以下、プラント
状態解釈という）により、必要なプラント操作を行な
う。このとき、単純な間違いによる操作ミス、あるいは
プラントの状態解釈が不十分であるために予期せぬ結果
を生じることがある。このプラント状態解釈の不十分さ
は、メータ・レコーダ等の従来表示機器から情報間の相
互の関連づけを運転員の頭の中のみで行なうことが困難
であることに起因している。

【０００４】このようなプラントの状態解釈の不十分さ
による誤操作の防止方法として、プラントの運転状況を
表現するためにプラントを構成する機器の動作状態をＣ
ＲＴ画面で表示する手段がある。この様なプラントの機
器の動作状態を示す画面は一般にＰ＆ＩＤ画面と呼ばれ
ている。

【０００５】しかし、このＰ＆ＩＤ画面による情報表示
では、プラント構成機器の個別の動作状態は示す事は可
能であるが、総合的なプラント状態解釈には必ずしも充
分ではない。例えば、複雑に絡み合うサブシステム間の
副次的な影響に対して情報を伝達するには不十分であ
る。つまり、個々の要素を詳細に正確に述べる事に重点
がおかれ周囲の状況・理由・目的などの全体をとらえる
ための情報が充分ではない。このため、プラントの状態
に対するイメージが描きにくくなる。従って、従来のＰ
＆ＩＤ画面タイプの表示では単にどのようになっている
かを示すのみであり、現在のプラント状態を引き起こし
ている原因や現状から目指すべきプラントの目標状態な
どの抽象度の高い概念的な情報は運転員が頭の中で描か
なくてはならなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したようにプラン
トにおける従来のプラント状態表示装置及び表示方法で
は人間の認知過程に適合した情報表示が充分でない。こ
のため、不十分なプラントの状態解釈や不完全な状態予
測によるプラントの操作対応ミスが発生し、プラントに
悪影響を及ぼす恐れがある。特に、異常時対応などの人
間の認知上の作業負荷が高くなる状況では、人間は当面
の問題の処理のために、現状得られている情報のパター
ンに最も近い過去に経験し、対応に成功した事象の情報
パターンを探し、結び付ける可能性が高いとされてい
る。その結果、時として重要な情報を見逃したり、想起
し易いしばしば生ずる事象と誤同定したり等の間違いを
犯す可能性がある。

【０００７】本発明は、上記の点を考慮してなされたも
のであり、人間の行なう問題解決における情報処理に適
合したプラントの情報表示を可能とし、プラントの機器
等のハードウェアに依存しない抽象度の高い表現を行な
い、原理原則を直感的にわかるように表現することによ
り、プラント目的の実現機構をより明確にすることを可
能とし、運転員の誤判断を防止しプラントの不必要なト
ラブル発生を防止するプラント状態表示装置を提供する
事を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
前記目的を達成する手段として、プラントからのプロセ
ス値を入力するプロセス信号入力手段と、このプロセス
信号入力手段からのプロセス信号の入力によりプラント
状態表示用データを作成する表示データ作成手段と、作
成されたプラント状態表示用データに基づき表示画面を
作成して表示を行なうプラント状態情報表示手段とを備
え、前記表示画面に、プラント起動時における物質とエ
ネルギーの流れおよび均衡状態、および動作流体の蒸気
サイクルに対する原理・法則を表象化して表示するよう
にしたことを特徴とする。

【０００９】また、本発明の第２の発明は、前記目的を
達成する手段として、プラントからのプロセス値を入力
するプロセス信号入力手段と、このプロセス信号入力手
段からのプロセス信号の入力によりプラント状態表示用
データを作成する表示データ作成手段と、作成されたプ
ラント状態表示用データに基づき表示画面を作成して表
示を行なうプラント状態情報表示手段とを備え、前記表
示画面に、プラント停止時の崩壊熱除去運転状態におけ
る物質とエネルギーの流れおよび均衡状態、および動作
流体の熱水力学的挙動に対する原理・法則を表象化して
表示するようにしたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の第１の発明に係るプラント状態表示装
置においては、プラントの主目的たるエネルギー発生・
変換のプロセス達成を目的とする起動時において、必要
な主機能とそれらのサポートの状態を表象化して表示
し、また注目する物質とエネルギーの流れおよび均衡状
態、および動作流体の蒸気サイクルに対する原理・法則
を表象化して表示するので、人間の行なう問題解決にお
ける情報処理に十分適合した情報表現をする事ができる
ようになり、単に機器がどのようになっているかを示す
従来の表示と異なり、現在の状態を引き起こしている原
因や現在のプラント状態、さらに現状から目指すべき目
標状態などの抽象度の高い概念的な情報を運転員が頭の
中で描くことが不要になる。

【００１１】また、本発明の第２の発明に係るプラント
状態表示装置においては、プラント停止時のプラント健
全性を維持することを主目的とする崩壊熱除去運転のプ
ロセス監視・制御において、必要な主機能とそれらのサ
ポートの状態を表象化して表示し、また注目する物質と
エネルギーの流れおよび均衡状態、および動作流体の熱
水力学的挙動に対する原理・法則を表象化して表示する
ので、人間の行なう問題解決における情報処理に十分適
合した情報表現をする事ができるようになり、単に機器
がどのようになっているかを示す従来の表示と事なり、
現在の状態を引き起こしている原因や現在のプラント状
態、さらに現状から目指すべき目標状態などの抽象度の
高い概念的な情報を運転員が頭の中で描くことが不要に
なる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。図
１は、本発明の第１実施例に係るプラント状態表示装置
としてのプラント起動状態表示装置を示すもので、この
プラント起動状態表示装置１は、操作対象となるプラン
ト２からのプロセス信号を入力するプロセス信号入力装
置３、このプロセス信号に基づきプラント状態の表示デ
ータを作成する表示データ作成装置４、および作成され
た表示データに基づき表示画面を作成して表示するプラ
ント状態情報表示装置５を備え、運転員６は、前記表示
画面を確認することにより、プラント状態を誤りなく明
確に判断できるようになっている。

【００１３】次に、前記プラント起動状態表示装置１の
画面表示方法について説明する。

【００１４】図２は、発電プラントの基本プロセスであ
るマスとエネルギーの流れおよびその均衡状態と動作流
体の蒸気サイクルに対する原理・法則を用いてプラント
のプロセス情報の直接的表現を行なうことを表示方法と
して採用した画面表示例である。またこの画面には、プ
ラント起動時におけるエネルギーの生産と変換過程全般
の主機能とそれらのサポートの状態とを表象化して表示
する表示画面も含まれているが、これは本来独立したも
のであり、以下の説明においてはまず前者の画面例を説
明し、その後、後者の画面例について説明する。

【００１５】この画面は、抽象レベルの高い概念的情報
によりプラントの仕組み・機能レベルでの因果関係を表
現し、プラント性能の変化や制御状態を直接認知できる
ことが期待される。

【００１６】画面の上部には起動時の主要なフェーズの
進行状態を示す窓が設けられている。この窓はそのフェ
ーズが既に達成されたものか、現在実行中であるか、あ
るいは未着手のものかを色分け等により表示するのに用
いられる。さらに加えて各フェーズが正常な状態か、あ
るいは異常な状態であるかを示すようにすることも可能
である。

【００１７】画面の下半部にはそれぞれプラントにおけ
るエネルギー流やエネルギーバランスを示す部分とプラ
ント全体の水のマスバランスを示す部分とが配置され
る。

【００１８】プラントにおけるエネルギー流およびその
バランスを示す部分は炉心部における主要な状態変数の
表示部４１、炉心部の入力エネルギーと出力エネルギー
との均衡を示すエネルギーバランス表示部４２、タービ
ン熱エンジンサイクル表示部４３、電気出力および排熱
を表示するエネルギーシンク表示部４４からなり、これ
らの相互関係を示している。すなわち、図において太い
実線はエネルギーの流れ、細い実線はエンタルピーの流
れ、太い点線は水あるいは蒸気の流れを示している。

【００１９】画面下部は、エネルギーの発生・変換過程
をサポートするマスフローとそのバランスを表示する部
分であり、炉容器マスバランス表示部４５と復水器マス
バランス表示部４６とから構成される。

【００２０】以下、図２に基づき起動時の各フェーズに
おいて、どのようにプラント運転状態が表示されるかを
説明する。図３は、プラント起動時における代表的なプ
ラント変数の時間的変化を示す図である。 （１）真空上昇 プラント冷態停止の状態から真空上昇に入れるため運転
員がこのフェーズを選択することにより、真空上昇完了
がこのフェーズの目標になり、図４に示すこのフェーズ
の画面の真空上昇の窓の表示色が灰色から青色に変更さ
れる。

【００２１】このフェーズでは、まずプラントのヒート
シンクを確立するため、復水器の真空度上昇および原子
炉脱気運転が行われる。復水器真空度はタービン熱エン
ジンサイクル表示部４３に表示される。タービンは停止
状態にあり、ランキンサイクル表示はなされない。一
方、炉心部では制御棒は全挿入位置にあり、炉心部状態
変数表示部４１の反応度表示は十分未臨界を指示してお
り、炉出力の対数表示も非常に低い状態にある（図の左
端にある）。炉心部エネルギーバランス表示部４２にお
いては入力、出力エネルギー流および蓄積量も非常に小
さな値である。

【００２２】炉容器マスバランス表示部４５と復水器マ
スバランス表示部４６においては、それぞれの水位は正
常である。

【００２３】真空上昇が正常に完了すると対応する窓の
表示色を緑に変更する。なお、以上述べたこのフェーズ
の状態と窓の表示色との関係は、以下のフェーズでも同
様とする。 （２）原子炉臨界 このフェーズでは、制御棒を引き抜き炉心の臨界を達成
する。この過程は図５に示すように、炉心部主要変数表
示部の対数出力・反応度の位相面で十分監視が出来る。
他の変数については殆ど変化がない。 （３）原子炉昇圧 このフェーズでは原子炉出力をやや高めて、核加熱によ
り炉容器を５５℃／ｈｒの温度上昇率で昇温する。これ
に伴ない原子炉圧力も上昇する。この過程は図６に示す
ように炉心部主要変数表示部４１、及び炉心部エネルギ
ーバランス表示部４２に表示される。 （４）Ｄ／Ｗ点検 原子炉圧力が定格値に達した後、一旦原子炉を未臨界に
し、格納容器内に人が立ち入って異常の有無を調べる。
この過程では図７に示すように未臨界に伴い、対数出力
は低下する。これに伴い、炉水温度、炉圧力も図示のご
とく減少する。 （５）原子炉出力制御 再び原子炉を臨界にし、対数出力を上昇させて炉水温
度、炉圧力を定格値に回復させ、維持する（図８参
照）。 （６）発電機並入 タービンバイパス弁を徐々に開き、これに伴い炉出力も
増加させて、タービン起動すなわち回転数上昇に必要な
蒸気流を確保し、ついでタービン起動に移る。この過程
で図９に示すように、初めてタービン熱エンジンサイク
ル表示部４３にバイパス流の表示がなされる。タービン
回転数が定格に達して後、発電機の系統への並入が行わ
れる。 （７）発電機出力制御 タービンバイパス弁と加減弁のそれぞれの開度の切り替
えにより蒸気流をタービン本体に移し、発電機負荷を上
昇させる。切り替え後は、原子炉出力を増加させ発電機
出力の上昇を行う。このフェーズでは図１０に示すよう
に、炉心部についてはこれまでの主要状態変数位相面表
示に代えて、本出願人が特願平３−２３２６９８号にて
提案した「炉心部ランキンサイクル部と再循環流量とサ
ブクール温度のバランス関係を示す表示部」を用いるこ
とができる。タービン熱エンジンサイクル表示部４３に
ついても本フェーズの過程の進行に伴い定常状態での表
示に移行する。

【００２４】以上述べた様な画面表示方法によれば、プ
ラントの基本原則であるマス・エネルギーバランスが常
時、陽に確認できるほか各フェーズの特長を示す主要状
態変数が容易にパターンとして把握できるので、異常の
識別や対策の立案も容易になる。すなわち、プラント主
要部のマス・エネルギーバランスを示すアイコンとそれ
らの接続を示す図および主要部の特性を原理・法則に基
づいて示す図により、運転員の直感的知覚力活用を目指
す。また同時にこれら表示シンボルに基づく思考実験に
よる運転員の知識ベース行動の支援を行なう。そもそも
知識ベース行動の基本である運転員のプラントについて
のメンタルモデルとその活用法を適切に習得することを
支援する。

【００２５】次にプラント起動時におけるエネルギーの
生産と変換過程全般の主機能とそれらのサポートの状態
を表象化して表示する表示画面例について説明する。

【００２６】図２の中段部にこの表示例２１が示されて
いる。主機能として、まず炉熱発生２２およびその主た
るサポートとして反応度３２の状態が表示されている。
以下、画面右に向かって熱エネルギー移送機能２３とそ
のサポートである主蒸気圧力３３の状態、熱（蒸気）−
機械（回転）エネルギー変換２４とその主たるサポート
である復水器真空度３４の状態、発電機能２５とその主
たるサポートであるタービン発電機回転数３５の状態、
除熱機能２６とその主たるサポートである循環水流量３
６の状態、及び最終のヒートシンクである排熱２７の状
態が示されている。これらの状態は色分けによって通常
表示されるが、ここでは停止・非活性の状態を白地で、
準備中・状態移行中をシアンで、正常・活性・可動状態
を緑で表示する。

【００２７】以下各フェーズ毎に述べる。 （１）真空上昇 図４に示すように熱−機械エネルギー変換２４のサポー
トである復水器真空度３４が準備中であり、除熱機能２
６のサポートである循環水流量３６、排熱２７が稼働状
態である他は停止・非活性状態にある。 （２）原子炉臨界 図５に示すように、図４からの変化は復水器真空度３４
が正常状態となり、反応度３２が準備状態になる。 （３）原子炉昇圧 図６に示すように、図５からの変化は反応度３２が正常
となり、主蒸気圧力３３が準備状態となることである。 （４）Ｄ／Ｗ点検 図７に示すように、一旦達成された主蒸気圧力３３が再
び点検のため低下させられ、結果的に図６からの変化
は、反応度３２が再び準備状態に戻ることである。 （５）原子炉出力制御 図８に示すごとく、ここでは反応度３２と主蒸気圧力３
３の回復が行われる。まず反応度３２が先に回復するの
で、その時点では図６と同様になる。 （６）発電機並入 図３に示すように、このフェーズの目標はタービン発電
機回転数３５を定格値に上げ、発電機を系統に並入する
ことであるから、これが図９に示すように準備状態にな
る。同時にタービン起動に先立ち、バイパス蒸気を流す
ため、炉熱発生２２、熱エネルギー移送２３、除熱２６
も準備中となる。 （７）発電機出力制御 図１０に示すように、このフェーズではタービン発電機
回転数３５も定格となり、プラントは起動目標の電気出
力に向けて出力上昇の過程にあるので、サポート機能は
既に全て正常であり、主機能が状態移行中の表示とな
る。

【００２８】なお以上の表示は図２に示す各フェーズの
状態を示す窓の表示とともに用いることもできる。

【００２９】以上述べたような画面表示方法によれば、
プラント起動時における主機能とそれらの主要サポート
の状態が常時、陽に確認できる他、各フェーズの特徴を
示すこれらの状態が容易にパターンとして把握できる。
また、機能間、機能とサポート間の関係が明示されるこ
とにより、異常の識別や対策の立案も容易になる。

【００３０】以下に、図２の画面実施例の発電プラント
の主目的たるエネルギー発生・変換のプロセス達成を目
的とする起動時において、注目する物質とエネルギーの
流れおよび均衡状態、および動作流体の蒸気サイクルに
対する原理・法則を表象化して表示する上で必要になる
データ・計算式をまとめて示す。 （Ａ）プラントにおけるエネルギー流・エネルギーバラ
ンス （ａ）炉心部主要状態変数表示部 (i) 対数出力についてはプラント信号のひとつである
炉出力の対数値を用いる。 (ii) 反応度については炉出力の時刻歴データから求め
る。 (iii) 炉水温度、原子炉圧力についてはプラントプロセ
ス信号として測定値を用いる。飽和蒸気エンタルピーは
原子炉圧力より蒸気表を用いて求める。 （ｂ）炉心部エネルギーバランス表示部 (i) 出口エネルギー流＝主蒸気流量×飽和蒸気エンタ
ルピー (ii) 入口エネルギー流＝炉出力＋給水流量×給水エン
タルピー＋再循環ポンプモータ動力 (iii) エネギー蓄積量は次式のようになる。

【数１】 （ｃ）タービン熱エンジンサイクル図 図１１にタービン熱エンジンサイクル図拡大図を示す。
図２および図１１では給水に係わるポンプ仕事を省略し
ている。以下、この表示に関する表示方法を説明する。 (i) 飽和水線（c-a-e7）、飽和蒸気線（c-b-d ）：理
論値であり蒸気表から理論的に計算し固定表示とする。
タービン熱エンジンサイクル図のエントロピー値を表示
するために以下の測定値および計算値を用いる。 (ii) ｂ２エントロピー値 主蒸気流量をＭ１、高圧一段抽気蒸気量をｍＨ２とする
と次式が成立する。 （蒸気流量Ｍ１−高圧一段抽気蒸気量ｍＨ２）／蒸気流
量Ｍ１＝線分[3] ｅｌ／線分[2] ｅｌ これより、[3] （ｂ２）点を求める。ここで、 Ｍ２＝（蒸気流量Ｍ１−高圧一段抽気蒸気量ｍＨ２） とする。 (iii) ｂ３エントロピー値 高圧二段抽気蒸気量をｍＨ３とすると次式が成立する。 （蒸気流量Ｍ２−高圧二段抽気蒸気量ｍＨ３）／蒸気流
量Ｍ２＝線分[5] ｅ２／線分[4] ｅ２ これより、[5] （ｂ３）点を求める。ここで、 Ｍ３＝（蒸気流量Ｍ２−高圧二段抽気点抽気蒸気量ｍＨ
３） とする。 （iv) ｂ４エントロピー値 低圧一段抽気蒸気量をｍＨ４とすると次式が成立する。 （蒸気流量Ｍ３−低圧一段抽気蒸気量ｍＨ４）／蒸気流
量Ｍ３＝線分[7] ｅ３／線分[6] ｅ３ これより、[7] （ｂ４）点を求める。ここで、 Ｍ４＝（蒸気流量Ｍ３−低圧一段抽気蒸気量ｍＨ４） とする。 (v) ｂ５エントロピー値 低圧二段抽気蒸気量をｍＨ５とすると次式が成立する。 （蒸気流量Ｍ４−低圧二段抽気蒸気量ｍＨ５）／蒸気流
量Ｍ４＝線分[9] ｅ４／線分[8] ｅ４ これより、[9] （ｂ５）点を求める。ここで、 Ｍ５＝（蒸気流量Ｍ４−低圧二段抽気蒸気量ｍＨ５） とする。 (vi) ｂ６エントロピー値 低圧三段抽気蒸気量をｍＨ６とすると次式が成立する。 （蒸気流量Ｍ５−低圧三段抽気蒸気量ｍＨ６）／蒸気流
量Ｍ５＝線分[11]ｅ５／線分[10]ｅ５ これより、[11]（ｂ６）点を求める。ここで、 Ｍ６＝（蒸気流量Ｍ５−低圧三段抽気蒸気量ｍＨ６） とする。 (vii) ｂ７エントロピー値 低圧四段抽気蒸気量をｍＨ７とすると次式が成立する。 （蒸気流量Ｍ６−低圧四段抽気蒸気量ｍＨ７）／蒸気流
量Ｍ６＝線分[13]ｅ６／線分[14]ｅ６ これより、[13]（ｂ７）点を求める。ここで、 Ｍ７＝（蒸気流量Ｍ６−低圧四段抽気蒸気量ｍＨ７） とする。

【００３１】なお、タービン抽気量は、図１２に示すよ
うに各段のタービン圧力、蒸気流量、抽気量の関係があ
りそこから計算で求める。図１２に示したように、抽気
圧力は最終段の値Ｐｎ（復水器の圧力）が与えられると
して、上流側に下記に示すStodola の式で求める。 Ｐi ＝｛Ｃi Ｍi ² （Ｔi ＋２７３．１５）＋Ｐ² i+1
｝^1/2 ここで ｉ＝ｎ−１〜１。 Ｃi は定数で定格点での関係から前もって設定する。Ｔ
i は蒸気温度であり、蒸気表から飽和蒸気として圧力Ｐ
i より求められる。ここでＴi ＝Ｆ（Ｐi ）である。タ
ービン蒸気流量は、既に示したように上流側より次のよ
うな関係から求める。 Ｍ２＝Ｍ１−ｍＨ２ Ｍ３＝Ｍ２−ｍＨ３ ： Ｍi+1 ＝Ｍi −ｍＨi+1 …（１） 最終値の蒸気は全て復水器で凝縮される。タービン抽気
圧（給水加熱器の抽気）は、タービン圧力で決定する。
また、抽気量とその段の圧力は ｍＨｉ＝ＣＨ1 ×Ｐi （ｉ＝２〜ｎ−１） …（２） の関係にあり、ＣＨi は定数で定格点での値を基に設定
する。Ｃi ，ＣＨi 定数は定格点での、Ｐi ，Ｍ1 ，Ｐ
2 ，ｍＨ２，…，Ｐi ，ｍＨｉ，…，を用いて、次式か
ら求める。 上記（１），（２），（３）式と蒸気表とから、以下の
ような繰り返し手順で｛Ｐi ｝｛Ｔi ｝列を順次求め、
抽気蒸気量を計算する。 ステップ１ ：式（１）を用い｛Ｐi ｝を求める。この
際｛Ｔi ｝の推定値としては｛Ｐi ｝の推定値に対応す
る蒸気温度を蒸気表から用いる。 ステップ２ ：各段の圧力｛Ｐi ｝を用いて、蒸気表か
ら各段の温度｛Ｔi ｝を求める。 この２ステップを、｛Ｔi ｝列が収束するまで繰り返
す。最終的に得られた各段の圧力｛Ｐi ｝と式（３）よ
り、タービン各段からの抽気蒸気量推定値を計算する。

【００３２】一方給水加熱器出口の給水温度について
は、図１１にｅｌ〜ｅ６として図示するが、以下にその
計算（測定値）方法を示す。 (viii)温度：ｅ７ 温度：ｅ７には復水器蒸気温度（又は復水温度）を用い
る。 (ix) 温度：ｅ１ 第一段給水加熱器 給水側出口温度を第一段給水加熱器
通過後の給水エンタルピー／温度表示ｅｌに用いる。 (x) 温度：ｅ２ 第二段給水加熱器 給水側出口温度を第二段給水加熱器
通過後の給水エンタルピー／温度表示ｅ２に用いる。 (xi) 温度：ｅ３ 第三段給水加熱器 給水側出口温度を第三段給水加熱器
通過後の給水エンタルピー／温度表示ｅ３に用いる。 (xii) 温度：ｅ４ 第四段給水加熱器 給水側出口温度を第四段給水加熱器
通過後の給水エンタルピー／温度表示ｅ４に用いる。 (xiii)温度：ｅ５ 第五段給水加熱器 給水側出口温度を第五段給水加熱器
通過後の給水エンタルピー／温度表示ｅ５に用いる。 (xiv) 温度：ｅ６ 第六段給水加熱器 給水側出口温度を第六段給水加熱器
通過後の給水エンタルピー／温度表示ｅ６に用いる。 (xv) タービン効率 η 図１１において点Ａ，Ｂ，[15]，[16]はそれぞれ絶対温
度０°Ｋ上にあるとする。 η＝（面積（el-a-b-A-B) −面積(e7-b7-[15]-[16]))/
面積(el-a-b-A-B) (xvi) 循環水入口温度／循環水出口温度 これらの表示は、循環水入口温度／循環水出口温度測定
値を用い直線で結ぶことで両者の差異を分かるように表
示する。 (xvii)バイパス蒸気流 バイパス蒸気は点ｂより等エンタルピー膨張し、循環水
により冷却凝縮される。この過程は蒸気表より求める等
エントロピー線ｂｆ，復水器真空度に対応した過熱領域
の等圧線ｇｆ（蒸気表より求める）により表される。 (xviii) 復水器真空度 測定値を用い表示する。 （ｄ）エネルギーシンク 電気出力／排熱を以下の式で求めて表示する。 電気出力＝（原子炉熱出力×効率η or 実測値） 排熱 ＝（原子炉熱出力×（１−η） or 実測値） なお発電機並列前には、電気出力にかえてタービン回転
数を表示する。 （Ｂ）プラント全体の水のマスバランス、流量 （ａ）炉容器マスバランス (i) 流入流量（実測値） 起動時における給水流量のみならず、制御棒駆動装置冷
却水流量、原子炉浄化系流入流量の総和とする。 (ii) 流出流量（実測値） 起動時における主蒸気流量のみならず、原子炉浄化系流
出流量との総和とする。 (iii) 炉水位 測定値を用いて表示する。 （ｂ）炉心再循環水流量 測定値を用い表示する。 （ｃ）復水器マスバランス (i) 流入流量 タービン入口流量、蒸気乾燥器ドレン流量、バイパス流
量、補充流量を合計した測定値とする。 (ii) 流出流量 測定値を用い表示する。 (iii) 復水器水位 測定値を用い表示する。 （ｄ）復水器循環水流量 測定値を用い表示する。

【００３３】このように、本実施例によれば、人間の行
なう問題解決における情報処理に適合したプラントの情
報表示が可能となり、運転員の誤判断を防止し、プラン
トの不必要なトラブル発生を防止することができる。

【００３４】図１３は、本発明の第２実施例に係るプラ
ント状態表示装置としての崩壊熱除去運転状態表示装置
を示すもので、この崩壊熱除去運転状態表示装置１０１
は、操作対象となるプラント２からのプロセス信号を入
力するプロセス信号入力装置１０３、このプロセス信号
に基づきプラント状態の表示データを作成する表示デー
タ作成装置１０４、および作成された表示データに基づ
き表示画面を作成して表示するプラント状態情報表示装
置１０５を備え、運転員６は、前記表示画面を確認する
ことにより、プラント状態を誤りなく明確に判断できる
ようになっている。

【００３５】次に、前記崩壊熱除去運転状態表示装置１
０１の画面表示方法について説明する。図１４は、発電
プラントの基本プロセスであるマスとエネルギーの流れ
およびその均衡状態と動作流体の熱水力学的挙動に対す
る原理・法則を用いてプラントのプロセス情報の直接的
表現を行なうことを表示方法として採用した画面表示例
である。

【００３６】この画面は、抽象レベルの高い概念的情報
によりプラントの仕組み・機能レベルでの因果関係を表
現し、プラント性能の変化や制御状態を直接認知できる
ことが期待される。

【００３７】画面の上半部には、プラントにおけるエネ
ルギー流やエネルギーバランスを示す部分が置かれ、下
半部にはこのエネルギー流を実現するためのプラント全
体の水・蒸気の流れとマスバランスを示す部分とが配置
される。

【００３８】プラントにおけるエネルギー流およびその
バランスを示す部分は、炉容器部における主要な状態変
数の表示部１４１、炉容器部の入力エネルギーと出力エ
ネルギーとの均衡を示すエネルギーバランス表示部１４
２、格納容器における熱水力学的挙動とエネルギーバラ
ンスの表示部１４３、タービン主復水器における熱水力
学的挙動とエネルギーバランスの表示部１４４からな
り、これらの相互関係を示している。すなわち、図にお
いて太い実線はエネルギーの流れ、細い実線は水あるい
は蒸気の流れを示している。

【００３９】画面下部は、マスフローとそのバランスを
表示する部分であり、炉容器マスバランス表示部１４
５、格納容器マスバランス表示部１４６、純水貯蔵タン
クマスバランス表示部１４７および復水器マスバランス
表示部１４８から構成される。

【００４０】以下、図１４に基づき崩壊熱除去運転時に
おいて、どのようにプラント運転状態が表示されるかを
説明する。図１５は、プラントにおける崩壊熱除去運転
時のエネルギーの流れ、すなわち通常停止あるいは緊急
停止後の炉心の核分裂生成物による崩壊熱を安全に最終
ヒートシンクに除去するための熱輸送プロセスを、それ
らのサポート機能と共に示したものである。

【００４１】炉心部に発生する崩壊熱１３１は、炉心部
の冷却水による熱移送１３２によって炉容器内の冷却材
１３３に移送される。炉容器からの熱輸送経路は、図示
のように３つあり、通常系が使用可能な場合は主蒸気系
配管１３４を経て、タービンバイパス弁より復水器１３
５に輸送される。さらにここから、循環水系１３６によ
って最終ヒートシンクに排熱１３７として輸送処分され
る。一方放射能漏洩の予防のため、格納容器が隔離され
た場合には、炉容器内の熱は逃がし安全弁１３８を経て
格納容器１３９内に輸送される。さらにここから、格納
容器冷却１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃによって最終ヒ
ートシンクに排熱１３７として輸送処分される。以上の
２つの経路では、蒸気流によって熱輸送がなされるが、
十分崩壊熱の冷却が進み炉容器内が低圧になった状態で
は、炉容器内を直接冷却するため残留熱除去１３０を経
て最終ヒートシンクに排熱１３７として輸送処分するこ
とができる。

【００４２】図１４において、炉容器エネルギーバラン
ス表示部１４２では炉停止後急速に減衰するが、なおか
つ大量の崩壊熱に見合った除熱能力の確保が重要である
ため、これに関する情報を提供する。このため図示のよ
うに入力熱（崩壊熱および炉容器に注入される冷却水の
エンタルピー）、熱除去（出力熱：炉容器流出蒸気に伴
う熱量および図１５の残留熱除去１３０によるもの）、
両者の差を傾斜角で示す直線及び炉容器内のエネルギー
蓄積量が表象化されて提供される。ここでエネルギー蓄
積量は、炉容器内冷却水量とともに炉容器圧力を決定す
る重要な状態変数である。なお図１５の残留熱除去１３
０が動作した場合は、このシステムが直接炉容器部から
除熱を行うので、その表示をここに行う。詳細は後述す
る。

【００４３】図１４において、炉容器主要状態変数表示
部１４１は上記の関係を示す位相面表示からなってお
り、炉容器内が水・蒸気の均一・定常な飽和状態にある
と仮定して、（エネルギー蓄積量−冷却水量）から（炉
圧力−炉水位）への変換を示している。この図の主な機
能としては、上記の推定に基づく炉圧力、炉水位と実測
値を比較することにより、信号検証や有意差のある時の
異常診断が可能なことと、減圧時の水位低下の予測が可
能なことが挙げられる。

【００４４】一般に、冷温停止が不可避な場合は、早め
に炉心注水手段も豊富な低圧に移行したほうが良い。し
かし、高圧時に高圧炉心注入手段に異常を生じた場合な
どは、いつの時点で減圧すべきか、減圧に伴う水位低下
との関連で検討を要する課題となろう。図１６は表示部
１４１の拡大図を示す。この図のａ点が現在の状態点と
すると、この点で逃がし安全弁を解放し飽和蒸気ｘ（k
g）を放出したとすると、それに伴うエネルギー減少ｙ
（kJ）は ｙ＝ｈ”×ｘ で与えられる。ここにｈ”は飽和蒸気のエンタルピー
（kJ/Kg ）である。ｈ”を図１６の右下部のように図示
しておけば、減圧に伴うｘ−ｙの関係が直線として容易
に決定でき、これを圧力−水位の座標系で読みとれば減
圧後の水位の低下量の概略値を知ることができる。

【００４５】図１４の格納容器表示部１４３において
は、格納容器におけるエネルギーバランスと水蒸気につ
いての温度−エントロピー（Ｔｓ）線図を用いた状態表
示を行う。Ｔｓ線図の縦軸の温度目盛りにより、炉容器
炉水温度、格納容器内のドライウエル、ウエットウエル
の各温度および格納容器冷却系の各部温度表示を一括し
て行うほか、炉容器からの蒸気流の状態変化を表示す
る。逃がし安全弁からの流出は、飽和蒸気の等エンタル
ピー流出として、図示のようにＴｓ線図上の等エンタル
ピー線で表現する。これは一種のアイコンとして、逃が
し安全弁からの流出があれば表示し、止まれば消すこと
にする。この他、炉容器につながる一次圧力境界からの
漏洩が検知された場合は、その流出状態が蒸気相か、液
相か、二相かによりそれぞれの出発点からの等エンタル
ピー流として表示する。図１４には二相の場合を示し
た。

【００４６】格納容器におけるエネルギー流入量は、上
記の逃がし安全弁及び一次圧力境界からの漏洩に伴うも
のである。エネルギー流出量は格納容器冷却系により除
去されるもので、これらは図１４に示すように炉容器と
同様、エネルギー蓄積量及びその変化率とともに表示さ
れる。

【００４７】図１４において、復水器表示部１４４は復
水器におけるエネルギーバランスと水蒸気についてのＴ
ｓ線図を用いた状態表示を行う。

【００４８】エネルギー流入量は、タービンバイパス弁
を経て復水器に流入するバイパス蒸気流によるものであ
る。バイパス蒸気はスプレイ水により減温されつつ、等
エンタルピー膨張し、循環水により凝縮される。この過
程はＴｓ線図に表示される。復水温度、復水器真空度お
よび対応する等圧線を表示する。

【００４９】一方、エネルギー流出量は循環水系により
除去されるエネルギー量である。この熱伝達プロセスを
表示するため、循環水系の冷却材温度分布を表示する。

【００５０】エネルギーバランスについては上記の流入
量、流出量とともに、復水器におけるエネルギー蓄積量
およびその変化率を炉容器、格納容器と全く同様の表現
で表示する。

【００５１】図１５の残留熱除去１３０については、こ
れが直接炉容器部からの除熱を行うため、炉容器エネル
ギーバランス表示部１４２にその動作状況を表示する。
すなわち、格納容器表示部１４３、復水器表示部１４４
と共通に設定した縦軸温度目盛りを用いて、残留熱除去
系の冷却材温度分布を表示し、かつ本系による除去エネ
ルギーは、炉容器エネルギーバランス表示において除去
エネルギーの一部として表示する。

【００５２】次に図１４の下部に表示するプラントの水
・蒸気の流れとマスバランス表現について説明する。炉
容器部１４５における流入量は、復水器から給水系（制
御棒駆動機構冷却水系を含む）によるもの、非常用炉心
冷却系による格納容器あるいは純水貯蔵タンクからのも
のの和である。流出量は、逃がし安全弁および一次圧力
境界からの漏洩等による格納容器へのもの、タービンバ
イパス流（ＲＣＩＣタービン流を含む）による復水器へ
のものからなる。これらによる炉容器内の水・蒸気の蓄
積量（冷却水量）およびその変化率が表示される。冷却
水量は既に述べたとおり、炉容器エネルギー蓄積量とと
もに炉容器主要状態変数表示部１４１において炉圧力、
水位に変換され、実測値との比較等に用いられる。

【００５３】格納容器部１４６における流入量は、炉容
器からの逃がし安全弁を経るものおよび一次圧力境界か
らの漏洩等（ＲＣＩＣタービン排気凝集量を含む）によ
るものである。流出量は、非常用炉心冷却系（ＲＣＩＣ
を含む）による炉容器へのものである。これらによる格
納容器内冷却水蓄積量およびその変化率を炉容器部と同
様の表示法（メタフォー）により表示する。

【００５４】復水器部１４８における流入量は、タービ
ンバイパス流量と純水貯蔵タンクからの補給水であり、
流出量は給水流量である。これらによる復水器内冷却水
蓄積量とその変化率を共通のメタフォーにより表示す
る。

【００５５】純水貯蔵タンク１４７においては、流入量
は考慮せず、流出量は、非常用炉心冷却系による炉容器
へのものおよび復水器への補給水とする。これらによる
貯蔵水量及びその変化率を共通のメタフォーにて表示す
る。

【００５６】以上述べた様な画面表示方法によれば、崩
壊熱除去運転時のプラント全体にわたるエネルギーの流
れとそのバランス状況が迅速、容易に把握できる。また
同時に、作動中の各熱エネルギー輸送経路の伝熱特性を
示す主要状態変数が容易にパターンとして把握できるの
で、異常の識別や対策の立案も容易になる。これらエネ
ルギー輸送を実現するためのプラント各部の冷却材流量
とその蓄積量についても共通のメタフォーにより統一的
に表示し、プラント全体の状態把握を容易にする。炉心
冷却にとって重要な変数である炉圧力と水位についての
予測を可能にする情報提供により運転員の意志決定を容
易にする。

【００５７】プラント主要部のマス・エネルギーバラン
スを示す統一メタフォーとそれらの接続を示す図および
主要部の特性を原理・法則に基づいて示す図により、運
転員の直感的知覚力活用を目指す。また同時にこれら表
示シンボルに基づく思考実験による運転員の知識ベース
行動の支援を行なう。そもそも知識ベース行動の基本で
ある運転員のプラントについてのメンタルモデルとその
活用法を適切に習得することを支援することが重要であ
る。

【００５８】次に図１５に示すプラント停止時における
崩壊熱除去運転時の熱輸送プロセスとそのサポート機能
の状態を表象化して表示する表示画面の実施例について
述べる。以下に述べるように、これらのプロセスとそれ
らのサポートの状態は、常に計算機によってプロセスデ
ータから計算され、正常か否かが判定され、例えば次表
のように色表示する。

【００５９】 以下、図１５の各プロセスとそのサポートについて説明
する。崩壊熱１３１については、その発熱量が主として
炉停止後の時間で決まる標準値と許容誤差内で一致して
いるかを判定する。そのサポートは、炉心の未臨界度で
あり、制御棒位置などから判定する。熱移送１３２につ
いては、炉心燃料から炉水への熱伝達量を評価するが、
崩壊熱の範囲であれば、熱伝達量としては十分小さいの
で、熱移送１３２のサポートである炉心冷却材流量ある
いは十分な熱伝達面を確保できる炉水位が正常であれ
ば、熱移送１３２も正常と言える。冷却材１３３は、炉
容器におけるエネルギー蓄積量で判定するが、図１６に
示す関係により炉圧力により判定することが実用的であ
る。このサポートとしては、炉容器内の冷却水蓄積量、
実用的には炉水位を用いる。主蒸気１３４は、その伝熱
量によって評価するが、その標準値は、この系統のみが
除熱に用いられている時は定格で規格化した発熱量とす
る。このサポートは主蒸気流量である。その標準値は、
前記伝熱量を蒸気のエンタルピーで除した値である。復
水器１３５は、通常除熱系におけるエネルギー流のバッ
ファー、貯め（ストーレッジ）と考え、エネルギー蓄積
量で評価する。実用的には復水器真空度を用いる。その
サポートには、真空度維持に必要なオフガス系、タービ
ングランド蒸気系等を考慮し、それらの性能値で評価す
る。循環水系１３６は、その伝熱量で評価する。その標
準値は主蒸気１３４と同様な考えで定める。そのサポー
トは循環水流量である。逃がし安全弁１３８は、その伝
熱量で評価するが、その標準値は開要求弁数と蒸気条件
で決定される。そのサポートは蒸気流量であり、その標
準値は、逃がし安全弁１３８と同様開要求弁数と蒸気条
件で決まる。格納容器１３９は、そのエネルギー蓄積量
で評価するが、実用的には容器内圧力、容器内プール水
温度で評価する。そのサポートはプール水位である。格
納容器冷却１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃはその伝熱量
で評価する。その標準値は投入された冷却系の性能およ
び被冷却系１３９の熱力学的状態によって決定される。
サポートは冷却材流量である。残留熱除去１３０につい
ても格納容器冷却１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃと同様
な方法で伝熱量で評価する。そのサポートは冷却材流量
である。

【００６０】以上述べたような画面表示方法によれば、
プラント停止時の崩壊熱除去運転時において、エネルギ
ーの流れとそれらのサポートの状態が常時、陽に監視で
きる他、各プロセス間、プロセスとサポート間の関係が
明示されることにより、異常の識別や対策の立案、特に
代替系の準備や起動がスムースに行える。

【００６１】以下、図１４の画面実施例のプラント停止
時の崩壊熱除去運転状態における物質とエネルギーの流
れおよび均衡状態、および動作流体の熱水力学的挙動に
対する原理・法則を表象化して表示するうえで必要にな
るデータ・計算式をまとめて示す。 （Ａ）プラントにおけるエネルギー流・エネルギーバラ
ンス （ａ）炉容器エネルギーバランス表示部 図１７にこの表示部の拡大図を示す。 (i) 出口エネルギー流＝バイパス蒸気流量×飽和蒸気
エンタルピー ＋逃がし安全弁蒸気流量×飽和蒸気エンタルピー ＋一次圧力境界よりの漏洩流量×流出流体エンタルピー ＋残留熱除去系除熱量 なお飽和蒸気エンタルピーは、原子炉圧力より蒸気表を
用いて求める。流出流エンタルピーについては、湿り蒸
気であればそのクオリティが決定できれば、蒸気表より
求め得る。残留熱除去系除熱量については、同系の流量
測定値と高温側、低温側温度差の測定値から求める。 (ii) 入口エネルギー流＝崩壊熱＋流入流量×流入流エ
ンタルピー 崩壊熱については例えば米国原子力学会（ＡＮＳ）のス
タンダードＡＮＳ５．１に基づいて計算により求めるこ
とができる。流入流エンタルピーについては、後述する
（Ｂ）（ａ）(i) に示す個々の流入流について、その温
度の計測値から求める。 (iii) エネルギー蓄積量は次式のようになる。

【数２】 (iv) 飽和線：理論値であり蒸気表から計算し固定表示
とする。 (v) 炉容器内炉水温度。測定値を用いる。 (vi) 炉容器内飽和水温度。炉容器内圧力測定値より蒸
気表を用いて計算。 (vii) 残留熱除去系。系統の高温側、低温側流体の温度
測定値を図示する。一次系の高温側温度は炉水温度とな
る。なおこの表示はこの系統が動作時のみ表示すること
により、動作状態を示すことも可能である。 （ｂ）炉容器主要状態変数表示部 (i) 炉容器エネルギー蓄積量。上記（ａ）(iii) の値
を用いる。 (ii) 炉容器内冷却水量。後述する（Ｂ）（ａ）(iii)
の値を用いる。 (iii) 炉水位、原子炉圧力についてはプラントプロセス
信号として測定値を用いる。 (iv) 炉水位、原子炉圧力推定値。炉容器エネルギー蓄
積量Ｈ、炉容器内冷却水量Ｍとすると、均一定常飽和状
態を仮定すると次式が成立する。 Ｖ＝Ｍ｛ｖ′（ｐ）（１−ｘ）＋ｖ”（ｐ）ｘ｝ Ｈ＝Ｍ｛ｈ′（ｐ）（１−ｘ）＋ｈ”（ｐ）ｘ｝ Ｌ＝Ｍｖ′（ｐ）（１−ｘ）／Ｖ ここにＶは炉容器の体積、Ｌは一般化した水位、ｘは飽
和蒸気のクオリティー、ｖは比容積、ｈはエンタルピー
を示し、′は飽和水、”は飽和蒸気を示すサフィクスで
ある。上式において、圧力ｐ，水位Ｌに下記の範囲の値
を与えて、Ｍ，Ｈを求めると図１６が得られる。 １ａｔ≦ｐ≦９０ａｔ，０．≦Ｌ≦１． 一般化水位Ｌは現実の炉容器の内部構造（高さｖｓ断面
積）から現実の水位に換算できる。 （ｃ）格納容器表示部 図１８に格納容器表示部の拡大図を示す。以下、この表
示に基づいて必要なデータ・計算式を説明する。 (i) 飽和線：理論値であり蒸気表から計算し固定表示
とする。 (ii) 炉容器内炉水温度。測定値を用いる。 (iii) 逃がし安全弁からの流出。既述のように乾き飽和
蒸気の等エンタルピー流出としてアイコン化表示する。
流出はウエットウエル（Ｗ／Ｗ）になされるので、過熱
蒸気領域にＷ／Ｗ等圧線を図示し、その交点で表示を止
める。等圧線の延長としてＷ／Ｗの飽和温度を表示す
る。等エントロピー線および等圧線は蒸気表より導出。
Ｗ／Ｗ圧力は測定値を用いる。 (iv) Ｗ／Ｗ水温度。測定値を用いる。 (v) 格納容器冷却系。冷却系の高温側、低温側流体の
温度測定値を図示する。なおこの表示はこの系統が動作
時のみ表示し、動作状態を表示することも可能である。 (vi) 一次圧力境界からの漏洩。炉容器飽和温度線上の
１点からの等エンタルピー流出としてアイコン化表示す
る。蒸気はドライウエル（Ｄ／Ｗ）経由Ｗ／Ｗに流れる
が、表示はＤ／Ｗ温度線上で止める。等エンタルピー線
は蒸気表より導出。 (vii) Ｄ／Ｗ温度。測定値を用いる。 (viii)流入エネルギー流＝逃がし安全弁流量×飽和蒸気
エンタルピー＋一次圧力境界からの漏洩流量×流出流体
エンタルピー (ix) 流出エネルギー流＝非常用炉心冷却系流量×Ｗ／
Ｗ水エンタルピー＋格納容器冷却系除熱量 なお第一項はそれぞれ測定値より求める。第２項は冷却
系流量と系統の高温側、低温側温度差から求める。 (x) エネルギー蓄積量は次式のようになる。

【数３】 (xi) 炉容器内飽和水温度。炉容器内圧力測定値から計
算。 （ｄ）復水器表示部 図１９にこの表示部の拡大図を示す。 (i) 飽和線：理論値であり蒸気表から計算し固定表示
とする。 (ii) 炉容器内炉水温度。測定値を用いる。 (iii) バイパス蒸気流。既述のように乾き飽和蒸気の等
エンタルピー流出としてアイコン化表示する。流出は復
水器になされるので、過熱蒸気領域に復水温度に対応す
る等圧線を図示し、その交点で表示を止める。等エンタ
ルピー線、等圧線は蒸気表より導出。 (iv) 復水温度。測定値を用いる。 (v) 循環水系。入口温度、出口温度とも測定値を用い
る。 (vi) 流入エネルギー流＝バイパス蒸気流量×飽和蒸気
エンタルピー (v) 流出エネルギー流＝循環水流量×（循環水出入口
エンタルピー差）なお右辺各項は測定値より求める。 (vi) エネルギー蓄積量は次式のようになる。

【数４】 (vii) 炉容器内飽和水温度。炉容器内圧力測定値から計
算。 （Ｂ）プラント全体の水のマスバランス、流量 （ａ）炉容器マスバランス (i) 流入流量（実測値） 給水流量、制御棒駆動装置冷却水流量、各種非常用炉心
冷却系（ＲＣＩＣ含む）流入流量の総和とする。 (ii) 流出流量 ＊バイパス蒸気流量（ＲＣＩＣタービン流量を含む）。
測定値 ＊逃がし安全弁流量＝弁開弁数×個弁当たり算定流量。 ＊一次圧力境界からの漏洩流量＝推定 (iii) 炉容器内冷却水量は次式のようになる。

【数５】 （ｂ）格納容器マスバランス (i) 流入流量 ＊逃がし安全弁流量＝弁開弁数×個弁当たり算定流量。 ＊一次圧力境界からの漏洩流量＝推定 ＊ＲＣＩＣ排気凝集量＝ＲＣＩＣタービン流量（推定
値） (ii) 流出流量 各種非常用炉心冷却系流量（ＲＣＩＣを含む）。測定値 (iii) 格納容器内冷却水量は次式のようになり、Ｗ／Ｗ
水位測定値も併せて表示する。

【数６】 （ｃ）復水器マスバランス (i) 流入流量 バイパス流量および純水貯蔵タンクからの補給水流量を
合計した測定値。 (ii) 流出流量 給水流量。測定値。 (iii) 復水器器内冷却水量は次式のようになり、復水器
水位測定値も併せて表示する。

【数７】 （ｄ）純水貯蔵タンクマスバランス (i) 流出流量。測定値。 (ii) 純水貯蔵タンク内貯水量は次式のようになり、タ
ンク内水位測定値も併せて表示する。

【数８】 以下に、図１５の表示画面実施例のプラント停止時にお
ける崩壊熱除去運転時の熱輸送プロセスとそのサポート
機能の状態を表象化して表示するうえで必要になるデー
タ・計算式をまとめて示す。 （１）崩壊熱 崩壊熱の標準値については、図１４の実施例において
（Ａ）（ａ）(ii)に述べた。崩壊熱のサポートの炉心未
臨界度については、全制御棒全挿入を測定値により判定
する。 （２）熱移送 炉水位については測定値を用いる。炉心冷却材流量につ
いては、炉心支持板差圧から計算する。 （３）冷却材 炉圧力、炉水位については測定値を用いる。 （４）主蒸気 主蒸気流量には測定値を用いる。蒸気エンタルピーは、
炉圧力測定値から蒸気表を用いて計算する。 （５）復水器 真空度は測定値を用いる。 （６）循環水 伝熱量は復水器出入口の循環水の温度差と循環水流量の
測定値より求める。 （７）排熱 通常海に放流する循環水系出口温度測定値を用いる。 （８）逃がし安全弁 逃がし安全弁蒸気流量は、開要求弁数と個弁当たりの算
定流量の積である。伝熱量は、上記の蒸気流量と飽和蒸
気エンタルピー（炉圧力測定値より算定）の積として求
める。 （９）格納容器 容器内圧力、プール水温度、プール水位は測定値を用い
る。 （１０）格納容器冷却 伝熱量については、使用中の冷却系統の流量とその系統
の高温側と低温側の温度差のそれぞれ測定値から求め
る。 （１１）残留熱除去 前項と同様に使用中の残留熱除去系統についての測定値
から求める。このように、本実施例の場合にも、人間が
行なう問題解決における情報処理に適したプラントの情
報表示が可能となり、運転員の誤判断を防止してプラン
トの不必要なトラブル発生を防止することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本件の第１の発明
は、表示画面に、プラント起動時における物質とエネル
ギーの流れおよび均衡状態、および動作流体の蒸気サイ
クルに対する原理・法則を表象化して表示するようにし
ているので、人間の行なう問題解決における情報処理に
適合したプラントの情報表示が可能となって、プラント
の目的の実現機構がより明確になり、運転員の誤判断を
防止してプラントの不必要なトラブル発生を防止するこ
とができる。また、本件の第２の発明は、表示画面に、
プラント停止時の崩壊熱除去運転状態における物質とエ
ネルギーの流れおよび均衡状態、および動作流体の熱水
力学的挙動に対する原理・法則を表象化して表示するよ
うにしているので、前記第１の発明と同様の効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るプラント状態表示装
置の構成を示すブロック図。

【図２】図１の装置における表示画面の一例を示す説明
図。

【図３】プラント起動時における代表的なプラント状態
変数の時間的変化を示す説明図。

【図４】図２の表示画面の真空上昇フェーズにおける表
示例を示す説明図。

【図５】図２の表示画面の原子炉臨界フェーズにおける
表示例を示す説明図。

【図６】図２の表示画面の原子炉昇圧フェーズにおける
表示例を示す説明図。

【図７】図２の表示画面のＤ／Ｗ点検フェーズにおける
表示例を示す説明図。

【図８】図２の表示画面の原子炉出力制御フェーズにお
ける表示例を示す説明図。

【図９】図２の表示画面の発電機並入フェーズにおける
表示例を示す説明図。

【図１０】図２の表示画面の発電機出力制御フェーズに
おける表示例を示す説明図。

【図１１】図２のタービン熱エンジンサイクル図の拡大
図。

【図１２】タービン抽気圧を求めるためのタービン抽気
圧力，蒸気流量，抽気量の関係を示す説明図。

【図１３】本発明の第２実施例に係るプラント状態表示
装置の構成を示すブロック図。

【図１４】図１３の装置における表示画面の一例を示す
説明図。

【図１５】プラントにおける崩壊熱除去運転時のエネル
ギーの流れを示す説明図。

【図１６】図２の炉容器主要状態変数表示部の拡大図。

【図１７】図２の炉容器エネルギーバランス表示部の拡
大図。

【図１８】図２の格納容器表示部の拡大図。

【図１９】図２の復水器表示部の拡大図。

【符号の説明】

１ プラント起動状態表示装置 ２ プラント ３，１０３ プロセス信号入力装置 ４，１０４ 表示データ作成装置 ５，１０５ プラント状態情報表示装置 ２１ 表示例 ４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，１４１，
１４２，１４３，１４４，１４５，１４６，１４７，１
４８ 表示部 １０１ 崩壊熱除去運転状態表示装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラントからのプロセス値を入力するプロ
   セス信号入力手段と、このプロセス信号入力手段からの
   プロセス信号の入力によりプラント状態表示用データを
   作成する表示データ作成手段と、作成されたプラント状
   態表示用データに基づき表示画面を作成して表示を行な
   うプラント状態情報表示手段とを備え、前記表示画面に
   は、プラント起動時における物質とエネルギーの流れお
   よび均衡状態、および動作流体の蒸気サイクルに対する
   原理・法則が表象化して表示されることを特徴とするプ
   ラント状態表示装置。
2. 【請求項２】プラントからのプロセス値を入力するプロ
   セス信号入力手段と、このプロセス信号入力手段からの
   プロセス信号の入力によりプラント状態表示用データを
   作成する表示データ作成手段と、作成されたプラント状
   態表示用データに基づき表示画面を作成して表示を行な
   うプラント状態情報表示手段とを備え、前記表示画面に
   は、プラント停止時の崩壊熱除去運転状態における物質
   とエネルギーの流れおよび均衡状態、および動作流体の
   熱水力学的挙動に対する原理・法則が表象化して表示さ
   れることを特徴とするプラント状態表示装置。