JPH0720272A - 原子炉出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、原子炉の炉心流量設定を制限する
か、または原子炉の再循環流量要求をあらかじめ補正
し、原子炉の出力を安定に制御できることを最も主要な
目的としている。 【構成】本発明は、原子炉の炉心流量設定とフィードバ
ック信号である炉心流量との偏差を１台の流量制御器に
入力し、その制御演算により得られた流量要求を、複数
台のインターナルポンプ毎に対応して設けられたポンプ
制御器に入力し、各ポンプ制御器からのポンプ流量要求
により対応するインターナルポンプの吐出流量を変化さ
せて、原子炉の炉心流量を制御する原子炉出力制御装置
において、現在の各インターナルポンプの運転状態を基
に流量供給限界値を算出する流量供給限界算出手段を備
え、この算出された流量供給限界値にて、炉心流量設定
の制限値を流量供給限界値内の適切な値に制限すること
を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、改良型原子力発電所
（以下、Ａ−ＢＷＲと称する）における原子炉の炉心流
量、または再循環流量を制御することにより、原子炉の
出力を制御する原子炉出力制御装置に係り、特に原子炉
の炉心流量設定を制限するか、または原子炉の再循環流
量要求をあらかじめ補正することにより、原子炉の出力
を安定に制御できるようにした原子炉出力制御装置に関
するものである。

【０００３】

【従来の技術】まず、図４は、この種の炉心流量制御に
よる原子炉出力制御装置の代表的な構成例を示すブロッ
ク図である。

【０００４】図４において、原子炉出力制御装置１００
Ａは、原子炉の炉心流量を制御するために、炉心流量設
定器１Ａと、１台の流量制御器３Ａと、複数台（本例で
は、１０台）のインターナルポンプ２１Ａ〜３０Ａ毎に
対応して設けられた１０台のポンプ制御器１１Ａ〜２０
Ａとから構成される。

【０００５】すなわち、炉心流量設定器１Ａでは、原子
炉として必要な炉心流量が、上位の制御装置、または運
転員により供給され、流量設定信号ａが出力される。

【０００６】また、加算器２Ａでは、炉心流量設定信号
ａと、フィードバック信号である炉心流量信号（複数の
インターナルポンプが供給される総流量）ｋとの偏差で
ある流量偏差が算出され、流量偏差信号ｂとして流量制
御器３Ａに入力される。

【０００７】さらに、流量制御器３Ａでは、流量偏差信
号ｂに基づいてＰＩ制御演算を行ない、炉心流量要求信
号ｃが出力される。この炉心流量要求信号ｃは、各イン
ターナルポンプ２１Ａ〜３０Ａ毎に設けられているポン
プ制御器１１Ａ〜２０Ａへ入力される。

【０００８】ポンプ制御器１１Ａ〜２０Ａは、運転モー
ドとして、上位制御器からの流量要求に基づいて制御を
行なう自動モードと、運転員操作により流量を制御する
手動モードを有している。

【０００９】すなわち、ポンプ制御器１１Ａ〜２０Ａで
は、自動モード時には、信号切替器４Ａにより選択され
た炉心流量要求信号ｃに基づいて、ポンプ流量要求ｅ〜
ｇがインターナルポンプ２１Ａ〜３０Ａに出力される。
また、手動モード時には、運転員によって個別流量設定
器５Ａの個別流量設定信号ｄが操作され、信号切替器４
Ａにより個別流量設定信号ｄが選択され、ポンプ流量要
求信号ｅ〜ｇとしてインターナルポンプ２１Ａ〜３０Ａ
に出力される。

【００１０】すると、ポンプ２１Ａ〜３０Ａにより、ポ
ンプ流量要求信号ｅ〜ｇに基づいてポンプ流量信号ｈ〜
ｊが、加算器６Ａで合成されて炉心流量信号ｋとして、
原子炉に対し供給される。

【００１１】なお、この場合、炉心流量ｋは、各インタ
ーナルポンプ２１Ａ〜３０Ａの流量信号ｈ〜ｊが直接計
測できないことから、ポンプ流量信号ｈ〜ｊの加算値相
当である炉心流量を、センサ等の計測機器により直接計
測している。

【００１２】ところで、上述したような炉心流量制御に
おいては、炉心流量設定信号ａと、インターナルポンプ
２１Ａ〜３０Ａの流量供給限界との整合性がとれている
保証はない。すなわち、これは、複数台のインターナル
ポンプ２１Ａ〜３０Ａにより、原子炉に必要な炉心流量
を分担して供給するが、全てのインターナルポンプ２１
Ａ〜３０Ａが運転して流量供給に寄与しているとは限ら
ないためである。

【００１３】例えば、１台当たり１０％の流量供給可能
なインターナルポンプ３台が、自動モードで運転してい
る時の流量供給限界は３０％であるが、２台自動で１台
が手動で５％の流量を供給している時は、２５％が流量
供給限界となる。

【００１４】この場合、従来の流量供給限界としては、
全台のインターナルポンプ２１Ａ〜３０Ａが運転してい
ることを前提とした１００％の固定値である。

【００１５】従って、運転しているインターナルポンプ
が全台でない場合には、流量供給限界以上のポンプ流量
要求信号ｃを運転中のインターナルポンプに炉心流量設
定信号ａしてしまう可能性があり、その際には、意図す
る炉心流量設定信号ａの流量が確保できないことから、
インターナルポンプ２１Ａ〜３０Ａに対して過流量要求
すると共に、流量制御器３Ａ内の積分器が飽和し、応答
遅れが生じて、制御上好ましくない。

【００１６】さて、次に、図５は、再循環流量制御によ
る原子炉出力制御装置の代表的な構成例を示すブロック
図である。

【００１７】図５において、原子炉出力制御装置１００
Ｂは、原子炉の再循環流量を制御するために、１台の流
量制御器２Ｂと、複数台（本例では、１０台）のインタ
ーナルポンプ１０Ｂ〜１９Ｂ毎に対応して設けられた１
０台のポンプ制御器２１Ｂ〜３０Ｂと、出力制御器９Ｂ
とから構成される。

【００１８】原子炉出力制御装置１００Ｂは、原子炉出
力を制御しており、その制御方法として、１０台のイン
ターナルポンプ１０Ｂ〜１９Ｂにより、原子炉２０Ｂ内
の再循環流量を変化させ、原子炉２０Ｂ内の反応度を制
御している。

【００１９】すなわち、出力制御器９Ｂから再循環流量
設定信号ｏが出力される。

【００２０】次に、加算器１Ｂにて、再循環流量設定信
号ｏと再循環流量信号ｐとの偏差である流量偏差が算出
され、流量偏差信号ｑとして流量制御器２Ｂに入力され
る。

【００２１】さらに、流量制御器２Ｂでは、流量偏差信
号ｑに基づいてＰＩ制御演算を行ない、再循環流量要求
信号ｒが出力される。この再循環流量要求信号ｒは、各
インターナルポンプ１０Ｂ〜１９Ｂ毎に設けられている
ポンプ制御器２１Ｂ〜３０Ｂへ入力される。

【００２２】ポンプ制御器２１Ｂ〜３０Ｂでは、再循環
流量要求信号ｒが、通常閉じている信号切替器（インタ
ーナルポンプ制御自動で閉）４Ｂを経て、実際にインタ
ーナルポンプ１０Ｂ〜１９Ｂを制御しているＲＩＰ（Ｒ
ｅａｃｔｏｒ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｐｕｍｐの略称）制
御器５Ｂに入力される。ＲＩＰ制御器５Ｂでは、インタ
ーナルポンプ１０Ｂ〜１９Ｂに対して、ポンプ回転数指
令信号ｕが出力される。すると、このポンプ回転数指令
信号ｕによってインターナルポンプ１０Ｂ〜１９Ｂが制
御され、原子炉２０Ｂ内の再循環流量が変化する。

【００２３】ところで、上述したような再循環流量制御
においては、通常は、１０台のインターナルポンプ１０
Ｂ〜１９Ｂは自動にて制御されており、インターナルポ
ンプ１台は再循環流量の１／１０に寄与していることに
なる。

【００２４】また、１０台のインターナルポンプ１０Ｂ
〜１９Ｂのうちの１台がトリップした状態においても、
他の９台のインターナルポンプにより、所定の再循環流
量を確保することが可能な設計となっており、運転の運
用についても９台のインターナルポンプで自動制御を実
施することが可能になっている。

【００２５】ここで、１０台のインターナルポンプ１０
Ｂ〜１９Ｂを自動制御している状態で、いま何らかの要
因で１台のインターナルポンプがトリップして自動制御
から除外され、他の９台のインターナルポンプで自動制
御を継続中に、トリップしているインターナルポンプを
再起動させ、自動モードに投入して、通常制御状態に復
旧させる方法の一例について、図６を用いて以下に説明
する。

【００２６】すなわち、通常、１０台のインターナルポ
ンプ１０Ｂ〜１９Ｂが自動で制御されており、制御が安
定した状態において、再循環流量設定値ｏがＸ、再循環
流量値ｐがＹ、再循環流量要求値ｒがＺ、各ＲＩＰ流量
要求値ｔをＺ₁ 〜Ｚ₁₀とする。

【００２７】なお、

【００２８】

【数１】

【００２９】であり、

【００３０】

【数２】

【００３１】である。

【００３２】ここで、インターナルポンプが１台トリッ
プした場合には、１台分の再循環流量ｐが喪失し、再循
環流量値Ｙは一時的に減少する。しかし、フィードバッ
ク制御により、再循環流量要求値ｒがＺから（１０／
９）Ｚに増加し、再循環流量ｐが再びＹに補正される。

【００３３】すなわち、自動制御状態から除外された１
台のインターナルポンプは、自動制御が不可能となり、
信号切替器４Ｂが開となり、再循環流量要求信号ｒが自
動制御状態ではないＲＩＰ制御器５Ｂに伝達されなくな
る。これと同時に、残り９台で再循環流量ｐをＹに補正
するために、９台の再循環流量要求信号ｒはＺから（１
０／９）Ｚになり、各ＲＩＰ流量要求値ｔであるＺ₂ 〜
Ｚ₉ も（１０／９）Ｚ₂ 〜（１０／９）Ｚ₁₀に増加す
る。

【００３４】ここで、再起動したインターナルポンプを
自動投入するためには、自動投入時のバンプレス切替を
実施するために再起動したインターナルポンプの流量要
求値ｔを再循環流量要求値ｒまで増加させる必要があ
る。

【００３５】この増加中の信号変化を図６に示す。

【００３６】再起動したインターナルポンプは、自動モ
ードではないために信号切替器４Ｂは開しており、昇速
回路６Ｂからの昇速信号ｗが、昇速中に閉している信号
切替７Ｂ、および個別流量設定器３Ｂを経由して、ＲＩ
Ｐ制御器５Ｂに入力される。

【００３７】これらから再起動したインターナルポンプ
は、昇速回路６Ｂにより０からＺ₁まで昇速する。この
昇速動作により、再循環流量信号ｐがＹからＹ´まで増
加する。一方、再循環流量設定信号ｏはＸのままである
ためにＸとＹ´の偏差が生じ、流量制御器２Ｂへこの偏
差が入力され、流量制御器２Ｂの出力は、再循環流量要
求信号ｒが（１０／９）ＺからＺへと減少する。

【００３８】このフィードバック制御の一連の動作によ
り、再循環流量要求信号ｒとポンプ回転数指令信号ｕ，
ｖとが一致したポイントにて、再起動したインターナル
ポンプが自動投入され、通常の１０台の自動制御状態に
復旧する。

【００３９】上述したように、再起動したインターナル
ポンプを自動投入するまでの過程において、過渡的な再
循環流量ｐの変動が発生することから、原子炉出力が変
化することになる。そのため、かかる過渡的な再循環流
量信号ｐの変動を補正するための投入時制御の出現が強
く望まれてきている。

【００４０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
炉心流量制御による原子炉出力制御装置においては、流
量設定と炉心流量との不整合により、インターナルポン
プに対して過流量要求するばかりでなく、流量制御器内
の積分器飽和が飽和してしまうという問題があった。

【００４１】また、従来の再循環流量制御による原子炉
出力制御装置においては、再起動したインターナルポン
プを自動投入するまでの過程において、再循環流量の変
動が発生し、再起動したインターナルポンプを自動投入
するのが困難であるという問題があった。

【００４２】本発明の第１の目的は、原子炉の炉心流量
設定を制限することにより、流量設定と炉心流量との不
整合時に生じるインターナルポンプへの過流量要求を未
然に防止すると共に、流量制御器内の積分器飽和を防止
することができ、さらに流量供給限界値を運転員に提示
することにより、運転員にて炉心流量設定を操作する場
合の操作上の混乱を防止することが可能な極めて信頼性
の高い原子炉出力制御装置を提供することにある。

【００４３】また、本発明の第２の目的は、原子炉の再
循環流量要求をあらかじめ補正することにより、再起動
したインターナルポンプを自動投入するまでの過程にお
いて、再循環流量を変動させることなく、再起動したイ
ンターナルポンプを自動投入して通常の制御状態に復旧
することが可能な極めて信頼性の高い原子炉出力制御装
置を提供することにある。

【００４４】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、原子炉の炉心流量設定とフィードバック信号
である炉心流量との偏差を１台の流量制御器に入力し、
当該流量制御器での制御演算により得られた流量要求
を、複数台のインターナルポンプ毎に対応して設けられ
た複数台のポンプ制御器にそれぞれ入力し、当該各ポン
プ制御器からのポンプ流量要求により対応するインター
ナルポンプの吐出流量をそれぞれ変化させて、原子炉の
炉心流量を制御するようにした原子炉出力制御装置にお
いて、まず、請求項１に記載の発明では、現在の各イン
ターナルポンプの運転状態に基づいて流量供給限界値を
算出する流量供給限界算出手段を備え、この流量供給限
界算出手段により算出された流量供給限界値にて、炉心
流量設定の制限値を当該流量供給限界値内の適切な値に
制限するようにしている。

【００４５】また、請求項２に記載の発明では、現在の
各インターナルポンプの運転状態に基づいて流量供給限
界値を算出する流量供給限界算出手段と、この流量供給
限界算出手段により算出された流量供給限界値を表示す
る表示手段とを備え、流量供給限界算出手段により算出
された流量供給限界値にて、炉心流量設定の制限値を当
該流量供給限界値内の適切な値に制限するようにしてい
る。

【００４６】一方、上記第２の目的を達成するために、
請求項３に記載の発明では、原子炉の再循環流量設定と
フィードバック信号である再循環流量との偏差を１台の
流量制御器に入力し、当該流量制御器での制御演算によ
り得られた再循環流量要求を、複数台のインターナルポ
ンプ毎に対応して設けられた複数台のポンプ制御器にそ
れぞれ入力し、当該各ポンプ制御器からのポンプ流量要
求により対応するインターナルポンプの吐出流量をそれ
ぞれ変化させて、原子炉の再循環流量を制御するように
した原子炉出力制御装置において、現在のインターナル
ポンプの運転台数と、再投入対象となるインターナルポ
ンプの運転台数およびその昇速率とに基づいて、再投入
対象のインターナルポンプの再投入により変化する再循
環流量分だけ再循環流量要求をあらかじめ補正する補正
信号を流量制御器に出力する補正回路を備えて成る。

【００４７】

【作用】従って、請求項１および請求項２に記載の発明
の原子炉出力制御装置においては、現在の各インターナ
ルポンプの運転状態（例えば、手動／自動の運転モー
ド、運転／停止の状態、現状の流量供給状態等）から流
量供給限界値が算出され、この流量供給限界値にて炉心
流量設定の制限値が流量供給限界値内の適切な値に制限
されることにより、炉心流量設定と炉心流量との整合性
を図り、不整合時に生じるインターナルポンプへの過流
量要求を防止すると共に、流量制御器内の積分器の飽和
を防止することができる。

【００４８】また、請求項２に記載の発明の原子炉出力
制御装置においては、各インターナルポンプの運転状態
によって可変となる流量供給限界値を表示手段にて運転
員に提示することにより、運転員にて炉心流量設定を操
作する場合の操作上の混乱を防止することができる。

【００４９】一方、請求項３に記載の発明の原子炉出力
制御装置においては、現在のインターナルポンプの運転
台数と、再投入インターナルポンプの運転台数および昇
速率とから、再投入インターナルポンプの再投入により
変化する再循環流量分だけ再循環流量要求があらかじめ
補正されることにより、自動制御中でないインターナル
ポンプを自動投入する時に、運転しているインターナル
ポンプから供給されるトータルの再循環流量を常に一定
とし、再循環流量の変動を抑制して、再起動したインタ
ーナルポンプを自動投入し、通常の制御状態に復旧させ
ることことができる。

【００５０】以上により、原子炉の出力を安定に制御す
ることができる。

【００５１】

【実施例】以下、第１の発明の一実施例について、図面
を参照して詳細に説明する。

【００５２】図１は、本発明の炉心流量制御による原子
炉出力制御装置の構成例を示すブロック図であり、図４
と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。

【００５３】すなわち、本実施例の原子炉出力制御装置
１００Ａは、図１に示すように、流量供給限界算出手段
であるリミッタ算出回路３１Ａと、表示手段である指示
計３２Ａとを、図４に付加した構成としている。

【００５４】ここで、リミッタ算出回路３１Ａは、各イ
ンターナルポンプ２１Ａ〜３０Ａの運転状態（各ポンプ
制御器１１Ａ〜２０Ａの手動／自動の運転モード信号、
ポンプ流量要求信号、およびポンプ運転／停止の運転状
態信号）を、ポンプ制御器状態信号ｌ〜ｎとして入力
し、これに基づいて、流量供給限界値であるリミッタ変
更指令値ｘを算出し出力するものである。

【００５５】また、指示計３２Ａは、リミッタ算出回路
３１Ａにより算出されたリミッタ変更指令値ｘを指示す
るものである。

【００５６】そして、リミッタ算出回路３１Ａにより算
出されたリミッタ変更指令値ｘにて、炉心流量設定器１
Ａによる炉心流量設定信号ａの制限値である上限値を、
リミッタ変更指令値ｘ内の適切な値に制限するようにし
ている。

【００５７】次に、以上のように構成した本実施例の原
子炉出力制御装置１００Ａの動作について説明する。

【００５８】なお、本原子炉出力制御装置１００Ａの全
体的な動作は前述と同様であるので、ここでは、リミッ
タ算出回路３１Ａの動作、およびリミッタ算出回路３１
Ａから出力される炉心流量設定器１Ａへのリミッタ変更
指令値ｘの動作についてのみ述べる。

【００５９】まず、動作を簡単に説明するために、１０
台のインターナルポンプ２１Ａ〜３０Ａは全て同一容量
とし、ポンプ流量要求信号ｅ〜ｇとポンプ流量信号ｈ〜
ｊは線形な関係にある場合を具体例とする。

【００６０】いま、１台のインターナルポンプの流量供
給限界が原子炉の必要炉心流量の１／１０とし、１０台
のインターナルポンプ２１Ａ〜３０Ａで原子炉の必要炉
心流量１００％を供給することとする。

【００６１】ここで、４台のインターナルポンプが自動
モードで運転しており、手動モードで２台のインターナ
ルポンプが運転しており、それぞれ炉心流量の５％と８
％を供給している場合のリミッタ算出回路３１Ａの動作
を以下に述べる。

【００６２】自動制御されているインターナルポンプは
４台であることから、自動制御４台のインターナルポン
プの流量供給範囲は０〜４０％であり、流量供給限界は
４０％である。

【００６３】また、手動モードで運転しているインター
ナルポンプが５％と８％を流量供給していることから、
流量供給限界は１３％（＝５％＋８％）である。手動モ
ードで運転しているインターナルポンプは流量制御から
除外されているために、流量供給範囲は手動モード時の
供給流量と同一となる。

【００６４】これらから、この場合の流量供給限界は５
３％（＝４０％＋１３％）である。以上のような演算
が、リミッタ算出回路３１Ａにて実施される。

【００６５】この流量供給限界算出に必要な各ポンプ制
御器１１Ａ〜２０Ａの手動／自動の運転モード信号、ポ
ンプ流量要求信号、およびポンプ運転／停止の運転状態
信号が、ポンプ制御器状態信号ｌ〜ｎとしてリミッタ算
出回路３１Ａに入力される。なお、インターナルポンプ
の運転状態は制御状態に含まれている場合もある。

【００６６】リミッタ算出回路３１Ａにて算出された流
量供給限界値は、リミッタ変更指令値ｘとして炉心流量
設定器１Ａに入力され、炉心流量設定器１Ａ内の上限値
が変更される。

【００６７】また、運転員が炉心流量設定器１Ａを手動
にて操作する場合に、リミッタ変更指令値ｘを提示する
ために、リミッタ算出回路３１Ａより指示計３２Ａに、
流量供給限界値であるリミッタ変更指令値ｘが出力され
る。

【００６８】これにより、運転員は流量供給限界値を認
識して、リミッタ変更指令値ｘ以上の流量設定は行なわ
なくなり、操作上の混乱を防止できる。

【００６９】かかるリミッタ算出回路３１Ａによる炉心
流量設定器１Ａの上限値の変更動作により、炉心流量設
定と流量供給限界との整合性を図ることが可能となり、
インターナルポンプ２１Ａ〜３０Ａの過流量要求を防止
すると共に、流量制御器３Ａ内の積分器の飽和が防止さ
れる。

【００７０】上述したように、本実施例では、原子炉の
炉心流量設定信号ａとフィードバック信号である炉心流
量信号ｋとの偏差である流量偏差信号ｂを１台の流量制
御器３Ａに入力し、この流量制御器３ＡでのＰＩ制御演
算により得られた流量要求信号ｃを、１０台のインター
ナルポンプ２１Ａ〜３０Ａ毎に対応して設けられた１０
台のポンプ制御器１１Ａ〜２０Ａにそれぞれ入力し、各
ポンプ制御器１１Ａ〜２０Ａからのポンプ流量要求信号
ｅ〜ｇにより対応するインターナルポンプ２１Ａ〜３０
Ａの吐出流量信号ｈ〜ｊをそれぞれ変化させて、原子炉
の炉心流量信号ｋを制御するようにした原子炉出力制御
装置において、現在の各インターナルポンプ２１Ａ〜３
０Ａの運転状態であるポンプ制御器状態信号ｌ〜ｎに基
づいて、流量供給限界値であるリミッタ変更指令値ｘを
算出するリミッタ算出回路３１Ａと、リミッタ算出回路
３１Ａにより算出されたリミッタ変更指令値ｘを指示す
る指示計３２Ａとを備え、リミッタ算出回路３１Ａによ
り算出されたリミッタ変更指令値ｘにて、炉心流量設定
器１Ａによる炉心流量設定信号ａの制限値である上限値
を、そのリミッタ変更指令値ｘ内の適切な値に制限する
ようにしたものである。

【００７１】従って、１０台のインターナルポンプ２１
Ａ〜３０Ａの運転状態から適切な流量供給限界であるリ
ミッタ変更指令値ｘを算出し、この算出したリミッタ変
更指令値ｘにて炉心流量設定器１Ａによる炉心流量設定
信号ａが制限されるため、炉心流量設定と流量供給限界
との不整合が解消し、インターナルポンプ２１Ａ〜３０
Ａへの過流量要求を未然に防止することができると共
に、流量制御器３内の積分器の飽和を防止することが可
能となる。

【００７２】また、算出したリミッタ変更指令値ｘが指
示計３２Ａに指示されるため、運転員に対して流量供給
限界値を提示し、操作上の混乱を防止することが可能と
なる。

【００７３】ここで、操作上の混乱とは、通常、指示計
３２Ａの流量設定のフルレンジが流量設定範囲と認識す
るケースがほとんどである。そこで、流量供給限界値を
提示することにより、炉心流量設定の上限値が指示計３
２ａのフルレンジではなく、流量供給限界値（リミッタ
変更指令値ｘ）であることを認識させ、操作上の混乱を
防止するものである。

【００７４】次に、第２の発明の一実施例について図面
を参照して詳細に説明する。

【００７５】図２は、本発明の炉心流量制御による原子
炉出力制御装置の構成例を示すブロック図であり、図５
と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。

【００７６】すなわち、本実施例の原子炉出力制御装置
１００Ｂは、図２に示すように、補正回路８Ｂを、図５
に付加した構成としている。

【００７７】ここで、補正回路８Ｂは、再投入対象のイ
ンターナルポンプの再投入により変化する再循環流量分
だけ前記再循環流量要求信号ｒをあらかじめ補正する補
正信号ｙを、信号切替器７Ｂを介して流量制御器２Ｂへ
出力するものである。

【００７８】次に、以上のように構成した本実施例の原
子炉出力制御装置１００Ａの動作について、図３を用い
て説明する。

【００７９】なお、本原子炉出力制御装置１００Ｂの全
体的な動作は前述と同様であるので、ここでは、補正回
路８Ｂの動作、および補正回路８Ｂから出力される流量
制御器２Ｂへの補正信号ｙの動作についてのみ述べる。

【００８０】まず、再起動したインターナルポンプの回
転数を、再循環流量要求信号ｒと一致するまで増加させ
る。

【００８１】この増加に伴う再循環流量相当分だけ再循
環流量要求信号ｒを減少させることにより、１０台のイ
ンターナルポンプ１０Ｂ〜１９Ｂが供給する再循環流量
信号ｐを一定に保つことができる。

【００８２】すなわち、新たに設けた補正回路８Ｂから
の補正信号ｙにより、流量制御器２Ｂから出力される再
循環流量要求信号ｒを減少させる。

【００８３】この場合、補正回路８Ｂからの補正信号ｙ
の出力は、再起動したインターナルポンプが自動投入さ
れるまでの時間をＴとすると、図３に示すように、流量
制御器２Ｂからの出力である再循環流量要求信号ｒを、
（１０／９）ＺからＺまで時間Ｔで変化させることにな
る。

【００８４】このようにして、再起動したインターナル
ポンプと他の９台のインターナルポンプとを協調させて
制御を行ない、１０台のインターナルポンプ１０Ｂ〜１
９Ｂの供給する流量を一定として、再循環流量ｐの変動
が抑制できる。

【００８５】上述したように、本実施例では、原子炉２
０Ｂの再循環流量設定信号ｏとフィードバック信号であ
る再循環流量信号ｐとの偏差である流量偏差信号ｑを１
台の流量制御器２Ｂに入力し、この流量制御器２Ｂでの
ＰＩ制御演算により得られた再循環流量要求信号ｒを、
１０台のインターナルポンプ１０Ｂ〜１９Ｂ毎に対応し
て設けられた１０台のポンプ制御器２１Ｂ〜３０Ｂにそ
れぞれ入力し、各ポンプ制御器２１Ｂ〜３０Ｂからのポ
ンプ流量要求信号ｔにより対応するインターナルポンプ
１０Ｂ〜１９Ｂの吐出流量をそれぞれ変化させて、原子
炉２０Ｂの再循環流量信号ｐを制御するようにした原子
炉出力制御装置において、現在のインターナルポンプ１
０Ｂ〜１９Ｂの運転台数と、再投入対象となるインター
ナルポンプ１０Ｂ〜１９Ｂの運転台数およびその昇速率
とに基づいて、再投入対象のインターナルポンプ１０Ｂ
〜１９Ｂの再投入により変化する再循環流量分だけ再循
環流量要求信号ｒをあらかじめ補正する補正信号ｙを流
量制御器２Ｂに出力する補正回路８Ｂを備えて構成した
ものである。

【００８６】従って、従来の制御方法では、再起動した
インターナルポンプが自動投入するまでは、起動中のイ
ンターナルポンプによる流量変動が発生してから、他の
自動運転中のインターナルポンプによる補正が行なわれ
ていたため、再循環流量ｐの変動が避けられなかったの
に対して、本実施例によるインターナルポンプの制御方
法により、起動中のインターナルポンプの流量変動を抑
制する投入時制御を行なうことができるため、再循環流
量を変動させないようにすることが可能となる。

【００８７】すなわち、再起動したインターナルポンプ
により、増加する再循環流量を補正する動作を利用して
再循環流量要求を変化させるのではなく、再起動したイ
ンターナルポンプにより増加する再循環流量だけあらか
じめ再循環流量要求を変化させ、１０台のインターナル
ポンプ１０Ｂ〜１９Ｂから供給する再循環流量を常に一
定とし、再循環流量の変動を抑制して、原子炉２０Ｂの
出力変化を避けることが可能となる。

【００８８】これにより、原子炉２０Ｂの再循環流量を
変動させることなく、再起動したインターナルポンプを
自動投入することが可能となり、通常の制御状態に復旧
することができる。

【００８９】尚、本発明は上記各実施例に限定されるも
のではなく、次のようにしても同様に実施できるもので
ある。

【００９０】（ａ）上記図１の実施例では、複数台のイ
ンターナルポンプの容量が同一かつポンプ流量要求とポ
ンプ流量が線形な関係である場合に本発明を同様した場
合について説明したが、これに限らず、複数台のインタ
ーナルポンプの容量がそれぞれ異なる場合、あるいは非
線形な場合についても、本発明を同様に適用することが
可能である。

【００９１】例えば、まず、複数台のインターナルポン
プの容量が異なる場合には、リミッタ算出回路３１Ａに
て、ポンプ流量要求信号ｅ〜ｇに対して容量比に等しい
係数を乗ずることにより、流量供給限界値であるリミッ
タ変更指令値ｘを算出することが可能である。

【００９２】また、ポンプ流量要求とポンプ流量が非線
形である場合には、リミッタ算出回路３１Ａに、ポンプ
流量要求をポンプ流量に変換する関数発生器を追加する
ことにより、対応することが可能である。

【００９３】（ｂ）上記図１の実施例において、手動モ
ードで運転しているインターナルポンプは流量制御から
除外されているために、自動流量制御範囲は実施例の場
合だと１３〜５３％となり、流量設定の下限値を１３％
とすることも可能である。

【００９４】（ｃ）上記図１の実施例では、炉心流量設
定の制限値として上限値を変更する場合について説明し
たが、これに限らず、炉心流量設定の制限値として下限
値を変更する場合についても、本発明を同様に適用する
ことが可能である。

【００９５】（ｄ）上記図１の実施例において、リミッ
タ算出回路３１Ａからのリミッタ変更指令値ｘを指示す
る指示計３２Ａは、本発明に必要不可欠な要素ではな
く、必要に応じて設ければよいものである。

【００９６】（ｅ）上記図１の実施例では、リミッタ算
出回路３１Ａからのリミッタ変更指令値ｘを指示する指
示計３２Ａを用いる場合について説明したが、これに限
らず、リミッタ算出回路３１Ａからのリミッタ変更指令
値ｘを表示する表示器を用いることも可能である。

【００９７】（ｆ）上記図２の実施例において、自動投
入するインターナルポンプを複数台とする場合について
も、本発明を同様に適用することが可能である。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、現
在の各インターナルポンプの運転状態に基づいて流量供
給限界値を算出する流量供給限界算出手段と、必要に応
じて、この流量供給限界算出手段により算出された流量
供給限界値を表示する表示手段とを備え、流量供給限界
算出手段により算出された流量供給限界値にて、炉心流
量設定の制限値を当該流量供給限界値内の適切な値に制
限するようにしたので、流量設定と炉心流量との不整合
時に生じるインターナルポンプへの過流量要求を未然に
防止すると共に、流量制御器内の積分器飽和を防止する
ことができ、さらに流量供給限界値を運転員に提示する
ことにより、運転員にて炉心流量設定を操作する場合の
操作上の混乱を防止することが可能な極めて信頼性の高
い原子炉出力制御装置が提供できる。

【００９９】また、本発明によれば、現在のインターナ
ルポンプの運転台数と、再投入対象となるインターナル
ポンプの運転台数およびその昇速率とに基づいて、再投
入対象のインターナルポンプの再投入により変化する再
循環流量分だけ再循環流量要求をあらかじめ補正する補
正信号を流量制御器に出力する補正回路を備えて構成す
るようにしたので、再起動したインターナルポンプを自
動投入するまでの過程において、再循環流量を変動させ
ることなく、再起動したインターナルポンプを自動投入
して通常の制御状態に復旧することが可能な極めて信頼
性の高い原子炉出力制御装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明による原子炉出力制御装置の一実施
例を示すブロック図。

【図２】第２の発明による原子炉出力制御装置の一実施
例を示すブロック図。

【図３】同第２の発明の一実施例におけるインターナル
ポンプを再起動させた時のパラメータ変化の一例を示す
図。

【図４】従来の炉心流量制御による原子炉出力制御装置
の一構成例を示すブロック図。

【図５】従来の再循環流量制御による原子炉出力制御装
置の一構成例を示すブロック図。

【図６】図５の原子炉出力制御装置におけるインターナ
ルポンプを再起動させた時のパラメータ変化の一例を示
す図。

【符号の説明】

１００Ａ…出力制御装置、１Ａ…炉心流量設定器、２
Ａ，６Ａ…加算器、３Ａ…流量制御器、４Ａ…信号切替
器、５Ａ…個別流量設定器、１１Ａ〜２０Ａ…ポンプ制
御器、２１Ａ〜３０Ａ…インターナルポンプ、３１Ａ…
リミッタ算出回路、３２Ａ…指示計、ａ…流量設定信
号、ｂ…流量偏差信号、ｃ…流量要求信号、ｄ…個別流
量設定信号、ｅ〜ｇ…ポンプ流量要求信号、ｈ〜ｊ…ポ
ンプ流量信号、ｋ…炉心流量信号、ｌ〜ｎ…ポンプ制御
器状態信号、ｏ…リミッタ変更指令値、１００Ｂ…原子
炉出力制御装置、１Ｂ…加算器、２Ｂ…流量制御器、３
Ｂ……個別流量設定器、４Ｂ…信号切替器、５Ｂ…ＲＩ
Ｐ制御器、６Ｂ…昇速回路、７Ｂ…信号切替器、８Ｂ…
補正回路、９Ｂ…出力制御器、１０Ｂ〜１９Ｂ…インタ
ーナルポンプ、２１Ｂ〜３０Ｂ…ポンプ制御器、２０Ｂ
…原子炉、ｏ…再循環流量設定信号、ｐ…再循環流量信
号、ｑ…流量偏差信号、ｒ…再循環流量要求信号、ｓ…
速度設定信号、ｔ…ＲＩＰ流量要求信号、ｕ，ｖ…ポン
プ回転数指令信号、ｗ…昇速信号、ｘ…リミッタ変更指
令値、ｙ…補正信号。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉の炉心流量設定とフィードバック
   信号である炉心流量との偏差を１台の流量制御器に入力
   し、当該流量制御器での制御演算により得られた流量要
   求を、複数台のインターナルポンプ毎に対応して設けら
   れた複数台のポンプ制御器にそれぞれ入力し、当該各ポ
   ンプ制御器からのポンプ流量要求により対応するインタ
   ーナルポンプの吐出流量をそれぞれ変化させて、前記原
   子炉の炉心流量を制御するようにした原子炉出力制御装
   置において、 現在の前記各インターナルポンプの運転状態に基づいて
   流量供給限界値を算出する流量供給限界算出手段を備
   え、 前記流量供給限界算出手段により算出された流量供給限
   界値にて、前記炉心流量設定の制限値を当該流量供給限
   界値内の適切な値に制限するようにしたことを特徴とす
   る原子炉出力制御装置。
2. 【請求項２】 原子炉の炉心流量設定とフィードバック
   信号である炉心流量との偏差を１台の流量制御器に入力
   し、当該流量制御器での制御演算により得られた流量要
   求を、複数台のインターナルポンプ毎に対応して設けら
   れた複数台のポンプ制御器にそれぞれ入力し、当該各ポ
   ンプ制御器からのポンプ流量要求により対応するインタ
   ーナルポンプの吐出流量をそれぞれ変化させて、前記原
   子炉の炉心流量を制御するようにした原子炉出力制御装
   置において、 現在の前記各インターナルポンプの運転状態に基づいて
   流量供給限界値を算出する流量供給限界算出手段と、 前記流量供給限界算出手段により算出された流量供給限
   界値を表示する表示手段とを備え、 前記流量供給限界算出手段により算出された流量供給限
   界値にて、前記炉心流量設定の制限値を当該流量供給限
   界値内の適切な値に制限するようにしたことを特徴とす
   る原子炉出力制御装置。
3. 【請求項３】 原子炉の再循環流量設定とフィードバッ
   ク信号である再循環流量との偏差を１台の流量制御器に
   入力し、当該流量制御器での制御演算により得られた再
   循環流量要求を、複数台のインターナルポンプ毎に対応
   して設けられた複数台のポンプ制御器にそれぞれ入力
   し、当該各ポンプ制御器からのポンプ流量要求により対
   応するインターナルポンプの吐出流量をそれぞれ変化さ
   せて、前記原子炉の再循環流量を制御するようにした原
   子炉出力制御装置において、 現在の前記インターナルポンプの運転台数と、再投入対
   象となる前記インターナルポンプの運転台数およびその
   昇速率とに基づいて、前記再投入対象のインターナルポ
   ンプの再投入により変化する再循環流量分だけ前記再循
   環流量要求をあらかじめ補正する補正信号を前記流量制
   御器に出力する補正回路を備えて成ることを特徴とする
   原子炉出力制御装置。