JPH07101240B2 - 再循環ポンプ内蔵型原子炉 - Google Patents
再循環ポンプ内蔵型原子炉Info
- Publication number
- JPH07101240B2 JPH07101240B2 JP61011879A JP1187986A JPH07101240B2 JP H07101240 B2 JPH07101240 B2 JP H07101240B2 JP 61011879 A JP61011879 A JP 61011879A JP 1187986 A JP1187986 A JP 1187986A JP H07101240 B2 JPH07101240 B2 JP H07101240B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactor
- pump
- power supply
- core
- scrum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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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- Saccharide Compounds (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はインターナルポンプモーターへの電源供給状態
を監視することにより燃料被覆管の健全性を確保するよ
うにした再循環ポンプ内蔵型原子炉に関する。
を監視することにより燃料被覆管の健全性を確保するよ
うにした再循環ポンプ内蔵型原子炉に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕 沸騰水型原子炉においてはその炉心内で発生した熱を除
去するために、原子炉圧力容器の冷却材をポンプにより
強制的に循環させる方式が用いられている。
去するために、原子炉圧力容器の冷却材をポンプにより
強制的に循環させる方式が用いられている。
かゝる冷却方式としては再循環ポンプ方式とインターナ
ルポンプ方式とがあるが、最近では原子炉圧力容器に大
型の外部配管を設けることを避けまたポンプを小型化し
て運転性や経済性を向上するため後者の再循環ポンプ内
蔵型原子炉が採用されている。
ルポンプ方式とがあるが、最近では原子炉圧力容器に大
型の外部配管を設けることを避けまたポンプを小型化し
て運転性や経済性を向上するため後者の再循環ポンプ内
蔵型原子炉が採用されている。
ところが、この再循環ポンプ内蔵型原子炉ではポンプの
小型化により回転慣性も小さくなっているので、ポンプ
の駆動力が消滅した場合の回転数の低下速度が速くな
り、したがって炉心を循環する流量の低下速度が従来の
原子炉の場合の約10倍となった。このため、ポンプモー
タの電源しゃ断から炉心流量が自然循環になるまで約２
秒程度になり、炉心で発生した熱を除去する能力が極め
て短時間のうちに劣化し、冷却材は充分な熱除去能力を
有する核沸騰の状態から熱除去能力の少ない膜沸騰状態
に移行する。したがって炉心内で発生した熱は冷却材へ
伝熱されず燃料及び被覆管内部に蓄積して温度が上昇す
ることが分ってきた。
小型化により回転慣性も小さくなっているので、ポンプ
の駆動力が消滅した場合の回転数の低下速度が速くな
り、したがって炉心を循環する流量の低下速度が従来の
原子炉の場合の約10倍となった。このため、ポンプモー
タの電源しゃ断から炉心流量が自然循環になるまで約２
秒程度になり、炉心で発生した熱を除去する能力が極め
て短時間のうちに劣化し、冷却材は充分な熱除去能力を
有する核沸騰の状態から熱除去能力の少ない膜沸騰状態
に移行する。したがって炉心内で発生した熱は冷却材へ
伝熱されず燃料及び被覆管内部に蓄積して温度が上昇す
ることが分ってきた。
第２図はインターナルポンプ停止時の原子炉パラメータ
の変化を示す。炉心流量は約２秒で100％から30％くら
いまで減少する。炉心流量の低下により炉内のボイド体
積率が増加して中性子束は一旦低下するが再び回復して
70％程度になる。この過程を通して約２秒後に、冷却材
の熱伝達が核沸騰から膜沸騰に至るためこの時を境に燃
料内部及び燃料被覆管の温度が急上昇し始める。
の変化を示す。炉心流量は約２秒で100％から30％くら
いまで減少する。炉心流量の低下により炉内のボイド体
積率が増加して中性子束は一旦低下するが再び回復して
70％程度になる。この過程を通して約２秒後に、冷却材
の熱伝達が核沸騰から膜沸騰に至るためこの時を境に燃
料内部及び燃料被覆管の温度が急上昇し始める。
第２図に示すように10秒後以降出力は約70％炉心流量は
約30％で整定するため発生する熱は蓄積されるだけで除
去されず第３図に示すように燃料中心温度及び被覆管温
度は上昇するのみで低下することはない。
約30％で整定するため発生する熱は蓄積されるだけで除
去されず第３図に示すように燃料中心温度及び被覆管温
度は上昇するのみで低下することはない。
一方、燃料健全性の観点から燃料被覆管の温度はできる
だけ上昇させない方が望ましい。従来の原子炉では再循
環ポンプの回転慣性が大きく炉心流量の低下がゆるやか
であったためこのような問題は生じなかったが新型原子
炉ではインターナルポンプの採用により炉心流量の急激
な低下が問題となった。
だけ上昇させない方が望ましい。従来の原子炉では再循
環ポンプの回転慣性が大きく炉心流量の低下がゆるやか
であったためこのような問題は生じなかったが新型原子
炉ではインターナルポンプの採用により炉心流量の急激
な低下が問題となった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
インターナルポンプの駆動源であるポンプモーターに電
源を供給するインバータ電源装置の出力電圧が低下した
場合に炉心流量の減少による冷却能力の低下を防ぎ燃料
被覆管の温度が上昇しないようにするために直ちにスク
ラム信号を発して原子炉出力を低下させるようにした再
循環ポンプ内蔵型原子炉を提供することにある。
インターナルポンプの駆動源であるポンプモーターに電
源を供給するインバータ電源装置の出力電圧が低下した
場合に炉心流量の減少による冷却能力の低下を防ぎ燃料
被覆管の温度が上昇しないようにするために直ちにスク
ラム信号を発して原子炉出力を低下させるようにした再
循環ポンプ内蔵型原子炉を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明はインバータ電源装
置により制御されるポンプモータにより駆動される複数
の再循環ポンプを内蔵する再循環ポンプ内蔵型原子炉に
おいて、インバータ電源装置の出力側に電圧監視装置を
設け、この電圧監視装置によりポンプモータのうち半数
のポンプモータの電源供給が停止した場合直ちに全制御
棒を炉心内に挿入する原子炉スクラム信号を制御棒駆動
装置へ出力することを特徴とする。
置により制御されるポンプモータにより駆動される複数
の再循環ポンプを内蔵する再循環ポンプ内蔵型原子炉に
おいて、インバータ電源装置の出力側に電圧監視装置を
設け、この電圧監視装置によりポンプモータのうち半数
のポンプモータの電源供給が停止した場合直ちに全制御
棒を炉心内に挿入する原子炉スクラム信号を制御棒駆動
装置へ出力することを特徴とする。
本発明の一実施例を第１図について説明する。
同図において原子炉圧力容器１には冷却材を供給する給
水配管２と炉心４で発生した蒸気をタービンへ送る主蒸
気管３が設けられている。また冷却材を強制循環させる
ためのインターナルポンプ５は、全部で10台あり軸６を
介してモータ７に接続されている。モータ７はケーブル
９によりインバータ電源装置８に接続されている。
水配管２と炉心４で発生した蒸気をタービンへ送る主蒸
気管３が設けられている。また冷却材を強制循環させる
ためのインターナルポンプ５は、全部で10台あり軸６を
介してモータ７に接続されている。モータ７はケーブル
９によりインバータ電源装置８に接続されている。
原子炉圧力容器１内の冷却材は給水配管２からインター
ナルポンプ5,下部プレナム10を通って炉心４に流入し、
この炉心４で加熱されて気水分離器11に至る。
ナルポンプ5,下部プレナム10を通って炉心４に流入し、
この炉心４で加熱されて気水分離器11に至る。
加熱された二相流は気水分離器11で水と蒸気に分離され
た後、蒸気は乾燥器12を通して主蒸気管３に至り、また
水分は気水分離器11から下降し給水と混じって再びイン
ターナルポンプ５に至る。
た後、蒸気は乾燥器12を通して主蒸気管３に至り、また
水分は気水分離器11から下降し給水と混じって再びイン
ターナルポンプ５に至る。
一方、原子炉圧力容器１底部には制御棒案内管14が配設
されており、この制御棒案内管14の中に通常おさめられ
ている制御棒はスクラム論理回路18からの信号に応じて
制御棒駆動装置13により炉心内へ緊急挿入されるように
構成されている。
されており、この制御棒案内管14の中に通常おさめられ
ている制御棒はスクラム論理回路18からの信号に応じて
制御棒駆動装置13により炉心内へ緊急挿入されるように
構成されている。
スクラム論理回路18は、原子炉内の圧力，中性子束，水
位等を常時監視しあらかじめ定められた設定値を越える
とスクラム信号を出すように構成されている。このよう
なスクラム論理回路18の入力信号源としてさらにインバ
ータ電源装置８の出力側に電圧監視装置15が設けられて
いる。
位等を常時監視しあらかじめ定められた設定値を越える
とスクラム信号を出すように構成されている。このよう
なスクラム論理回路18の入力信号源としてさらにインバ
ータ電源装置８の出力側に電圧監視装置15が設けられて
いる。
次に、本実施例の作用について説明する。
今、インバータ電源装置８の出力電圧が規定値以下にな
ると、常時この出力電圧を監視している電圧監視装置15
は、直ちにスクラム論理回路18へ信号を送る。すると、
スクラム論理回路18はスクラム信号を発し原子炉内に制
御棒を挿入し出力を低下させる。
ると、常時この出力電圧を監視している電圧監視装置15
は、直ちにスクラム論理回路18へ信号を送る。すると、
スクラム論理回路18はスクラム信号を発し原子炉内に制
御棒を挿入し出力を低下させる。
また、インバータ電源装置８の故障やさらにこのインバ
ータ電源装置８に電源を供給するプラント電源母線16の
停電あるいは電源母線16とインバータ電源装置８の間に
設けられたしゃ断器17の誤開放などによりインバータ電
源装置８の出力電圧が低下し、ポンプモータ７への電源
供給が停止しポンプ７の回転が止まって炉心流量が急減
すると判断された場合にはただちに原子炉をスクラムし
て出力を低下し炉心内の燃料および燃料被覆管の温度上
昇を抑制することができる。このことを具体的に説明す
ると、第３図に示すように、通常運転中の燃料中心温度
は約2000℃，燃料被覆管の温度は約300℃であるが、事
故発生後スクラムが生じないと50秒たったのちの燃料被
覆管の温度は約800℃にも達していることが知られてお
り、さらに時間とともに上昇していく。
ータ電源装置８に電源を供給するプラント電源母線16の
停電あるいは電源母線16とインバータ電源装置８の間に
設けられたしゃ断器17の誤開放などによりインバータ電
源装置８の出力電圧が低下し、ポンプモータ７への電源
供給が停止しポンプ７の回転が止まって炉心流量が急減
すると判断された場合にはただちに原子炉をスクラムし
て出力を低下し炉心内の燃料および燃料被覆管の温度上
昇を抑制することができる。このことを具体的に説明す
ると、第３図に示すように、通常運転中の燃料中心温度
は約2000℃，燃料被覆管の温度は約300℃であるが、事
故発生後スクラムが生じないと50秒たったのちの燃料被
覆管の温度は約800℃にも達していることが知られてお
り、さらに時間とともに上昇していく。
一方、本実施例のように原子炉スクラム回路18を設けて
いると、事故発生後少なくとも１秒後にはスクラム信号
が発生しさらに３秒後には制御棒の全挿入が完了してい
るためこの時刻以降は温度が上昇しないので燃料被覆管
の温度はほゞ500℃程度と比較的低い値に抑制すること
ができる。
いると、事故発生後少なくとも１秒後にはスクラム信号
が発生しさらに３秒後には制御棒の全挿入が完了してい
るためこの時刻以降は温度が上昇しないので燃料被覆管
の温度はほゞ500℃程度と比較的低い値に抑制すること
ができる。
なお、通常の新型原子炉ではインターナルポンプは全部
で10台あり５台以下の停止では炉心流量の低下が小さく
温度上昇は起らないためスクラム論理回路18内において
５台以上のインバータ電源の停止の時にのみスクラム信
号を発生するように構成するものである。
で10台あり５台以下の停止では炉心流量の低下が小さく
温度上昇は起らないためスクラム論理回路18内において
５台以上のインバータ電源の停止の時にのみスクラム信
号を発生するように構成するものである。
以上説明したように、本発明によればインバータ電源装
置の出力側に電圧監視装置を設けポンプモータへの電源
供給停止時にスクラム信号を発して出力を低下させるよ
うにしたから燃料被覆管の温度上昇を抑制することがで
きる。
置の出力側に電圧監視装置を設けポンプモータへの電源
供給停止時にスクラム信号を発して出力を低下させるよ
うにしたから燃料被覆管の温度上昇を抑制することがで
きる。
第１図は本発明の一実施例の系統構成図、第２図はイン
ターナルポンプ停止時の炉心パラメータの挙動を説明す
るための図、第３図はインターナルポンプ停止時の燃料
および燃料被覆管の温度挙動を説明するための図であ
る。 １……原子炉圧力容器、２……給水配管 ３……主蒸気管、４……炉心 ５……インターナルポンプ、７……モータ ８……インバータ電源装置、10……下部プレナム 11……気水分離器、12……乾燥器 13……制御棒駆動装置、14……制御棒案内管 15……電圧監視装置、18……スクラム論理回路
ターナルポンプ停止時の炉心パラメータの挙動を説明す
るための図、第３図はインターナルポンプ停止時の燃料
および燃料被覆管の温度挙動を説明するための図であ
る。 １……原子炉圧力容器、２……給水配管 ３……主蒸気管、４……炉心 ５……インターナルポンプ、７……モータ ８……インバータ電源装置、10……下部プレナム 11……気水分離器、12……乾燥器 13……制御棒駆動装置、14……制御棒案内管 15……電圧監視装置、18……スクラム論理回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｃ 9/02 ＧＤＣ 15/243 ５３０ Ｇ２１Ｄ 3/04 ＧＤＣ Ｎ
Claims (1)
- 【請求項１】インバータ電源装置により制御されるポン
プモータにより駆動される複数の再循環ポンプを内蔵す
る再循環ポンプ内蔵型原子炉において、前記インバータ
電源装置の出力側に電圧監視装置を設け、この電圧監視
装置により前記ポンプモータのうち半数のポンプモータ
の電源供給が停止した場合直ちに全制御棒を炉心内に挿
入する原子炉スクラム信号を制御棒駆動装置へ出力する
ことを特徴とする再循環ポンプ内蔵型原子炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61011879A JPH07101240B2 (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | 再循環ポンプ内蔵型原子炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61011879A JPH07101240B2 (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | 再循環ポンプ内蔵型原子炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62170882A JPS62170882A (ja) | 1987-07-27 |
| JPH07101240B2 true JPH07101240B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=11790016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61011879A Expired - Lifetime JPH07101240B2 (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | 再循環ポンプ内蔵型原子炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101240B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60159691A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | 株式会社東芝 | 原子炉運転制御装置 |
-
1986
- 1986-01-24 JP JP61011879A patent/JPH07101240B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62170882A (ja) | 1987-07-27 |
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