JPH0754084B2 - 蒸気発生プラントのタ−ビン制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸気発生プラントのタービン制御装置に係
り、沸騰水型原子力発電プラントに適用するのに好適な
蒸気発生プラントの制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

沸騰水型原子力発電プラント（以下、単にBWRプラント
という）におけるタービン制御装置は、検出された蒸気
の圧力信号に応じて原子炉圧力を制御する圧力調整機能
と、検出されたタービン速度信号及び負荷設定値に応じ
てタービン出力を制御する速度／負荷調整機能とを有し
ており、この両者の機能によつて得られる信号に基づい
て主蒸気加減弁及びタービンバイパス弁との協調制御を
実行する。また、電力系統に異常が生じた場合、パワー
ロードアンバランスリレーが動作し、主蒸気加減弁が急
閉され、タービンバイパス弁の開閉操作にて原子炉圧力
が制御される。このような制御は、特開昭56−145397号
公報に示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の公開公報は、電力系統の異常時（例えば落雷等に
よる負荷遮断時）にパワーロードアンバランスリレーの
動作により主蒸気加減弁の急閉操作及びタービンバイパ
ス弁の急開操作を行うものである。しかし実際には、タ
ービンとしては高圧タービン及び低圧タービンが連結さ
れ、高圧タービンから吐出された蒸気がインターセプト
弁を介して低圧タービンに供給される。主蒸気加減弁は
BWRプラントの原子炉圧力容器にて発生した蒸気を高圧
タービンに導く主蒸気配管に設置されている。前述の公
開公報は、電力系統の異常時においてインターセプト弁
の開閉操作と対応した主蒸気加減弁及びタービンバイパ
ス弁の開閉操作については考慮されていない。

しかしながら、インターセプト弁の開閉及びパワーロー
ドアンバランスリレーの動作と主蒸気加減弁及びタービ
ンバイパス弁の開閉とを対応させて検討することによつ
て、新たな課題があることを発明者等は見出した。以下
にBWRプラントにおけるその検討内容を説明する。

パワーロートアンバランスリレーは、低圧タービンに連
結される発電機にて発生する電流の測定信号（発電機電
流信号）及び低圧タービンに連結された高圧タービンか
ら吐出されて低圧タービンに供給される蒸気圧力（以
下、中間蒸気圧力という）の測定信号（中間蒸気圧力信
号）とを入力しており、これらの発電機電流信号と中間
蒸気圧力信号との差が所定値（例えば40％）以下になる
と作動してリセツトされる。パワロードアンバランスリ
レーの作動により主蒸気加減弁の作動油圧が急速に低下
して主蒸気加減弁が急閉すると同時に、負荷設定器の負
荷設定信号を零にする。

圧力調節器は、BWRプラントの原子炉圧力容器内で発生
した蒸気の圧力信号と圧力設定信号と偏差信号を入力し
て全主蒸気流量信号を出力する。速度調節器は、測定さ
れたタービン回転速度信号とタービン回転速度設定信号
との偏差信号を入力してタービン回転速度制御信号を出
力する。低値優先回路は、全主蒸気流量信号と速度／負
荷制御信号とのうちでレベルの低い信号を選択して主蒸
気加減弁流量要求信号を出力する。主蒸気加減弁は、主
蒸気加減弁流量要求信号に基づいて開度が制御される。
なお、速度／負荷制御信号は、タービン回転速度制御信
号と負荷設定信号に基づいて得られる。

またタービンバイパス弁は、全主蒸気流量信号と主蒸気
加減弁流量要求信号との偏差であるタービンバイパス弁
流量要求信号に基づいて開度が制御される。

高圧タービンから低圧タービンに導かれる蒸気流量を制
御するインターセプト弁は、インターセプト弁流量要求
信号により制御される。この流量要求信号は、速度調節
器に入力される偏差信号を入力するインターセプト弁速
度調定器の出力信号である制御信号を負荷設定器からの
負荷設定信号に基づいて補正することにより得られる。

パワーロードアンバランスリレーが作動せずインターセ
プト弁が急閉する程度の部分負荷遮断が電力系統に生じ
た場合におけるBWRプラントの応答を第５図を用いて説
明する。

このような部分負荷遮断が電力系統に生じると、タービ
ン回転速度信号が上昇し、速度／負荷制御信号が低下す
る。タービンの回転速度が約0.25Hz上昇した時点で速度
／負荷制御信号が全主蒸気流量信号以下となり、低値優
先回路は速度／負荷制御信号を選択し主蒸気流量要求信
号として出力する（第５図（Ａ）破線）。従つて、主蒸
気加減弁の開度は速度／負荷制御信号の減少に伴つて絞
られ、主蒸気加減弁流量は第５図（Ａ）実線のように低
下する。またバイパス弁流量要求信号は正の値となり、
タービンバイパス弁が開き、タービンバイパス弁流量は
第５図（Ａ）の一点鎖線のように上昇する。ただし、タ
ービン回転速度数の上昇率が大きい場合、高圧タービン
から低圧タービンへ流れ込む主蒸気流量を先行的に遮断
すべく、インターセプト弁が急閉する（第５図（Ａ）の
二点鎖線）。

第５図に示した様な事象では、タービンの回転速度上昇
による主蒸気加減弁流量要求信号の減少（第５図（Ａ）
の破線）に対し主蒸気加減弁閉動作がやや遅れ（第５図
（Ａ）の実線）、またタービンバイパス弁は、主蒸気加
減弁流量要求信号に伴うバイパス弁流量要求信号と実際
の弁開度の偏差が５％以上かつ原子炉出力15％以上で急
開するというインタロツクによつて急開する。このた
め、主蒸気加減弁流量（第５図（Ａ）の実線）とタービ
ンバイパス弁流量（第５図（Ａ）の一点鎖線）との間の
ミスマツチにより主蒸気流量は増大し（第５図（Ｃ）の
実線）、主蒸気流量大のスクラム設定値を越えてスクラ
ムに到る可能性がある。またタービン回転速度が急上昇
するためインターセプト弁は急閉し、それによりタービ
ン回転速度は低下する。またタービン回転速度が低下す
る過程においては、主蒸気加減弁が開く（第５図（Ａ）
の実線）。ただし主蒸気加減弁の動作特性から、主蒸気
加減弁流量要求信号が開方向に変つても主蒸気加減弁閉
動作が継続しており（第５図（Ａ））、主蒸気加減弁の
開動作は更に遅れる。この時、併せてタービンバイパス
弁の閉動作が行われる（第５図（Ａ）の一点鎖線）が、
タービンバイパス弁流量要求信号は主蒸気加減弁の応答
によらず主蒸気加減弁流量要求信号の変化にのみ従うた
め主蒸気加減弁の開動作が行われないにもかかわらず、
タービンバイパス弁が閉じられる。その結果、原子炉圧
力が上昇し（第５図（Ｂ）、この圧力変動に最も敏感な
中性子束が変動し（第５図（Ｃ）の破線）、中性子束高
スクラム設定値に達する可能性がある。

次に第６図により、パワーロードアンバランスリレーが
作動する程度の部分負荷遮断が電力系統に発生した場合
のBWRプラント応答について説明する。

電力系統で落雷等の事故が発生し、負荷が欠落すると、
これに伴い電力系統の周波数が上昇する。この電力系統
周波数の上昇すなわちタービン回転速度の上昇を抑制す
べく、原子炉出力に比べ、電力系統負荷が40％以上かつ
40％/10ミリ秒以内となつた場合にパワーロードアンバ
ランスリレーが作動し、主蒸気加減弁の駆動油圧を急減
させることにより主蒸気加減弁が急閉される（第６図
（Ａ）の実線）。また同時に、パワーロードアンバラン
スリレーの作動により負荷設定器の負荷設定信号は零と
なり、速度／負荷制御信号は負荷（制御上は零）とな
る。従つて速度／負荷制御信号が優先して低値優先回路
を通過し、主蒸気加減弁流量要求信号も零となる。これ
に伴い全主蒸気流量信号がそのままタービンバイパス弁
流量要求信号となり、タービンバイパス弁が開する（第
６図（Ａ）の一点鎖線）。

一方、パワーロードアンバランスリレー作動により負荷
設定が零になり、尚かつタービン速度が上昇すると、イ
ンターセプト弁は閉方向に制御される。ただし本事象の
様な急激な負荷変動の場合、インターセプト弁は急閉さ
れる。

一連の動作により、電力系統周波数の上昇は抑制され
る。

その後、タービン回転速度が低下する過程において、イ
ンターセプト弁は、その開度偏差が５％以下になると急
閉リセツトの働きにより徐々に開く（第６図（Ａ）の二
点鎖線）。この時主蒸気加減弁はまだ全閉した状態にあ
るので、中間蒸気圧力信号が低下し、発電機電流信号と
の偏差が40％以下となるとパワーロードアンバランスリ
レーは自動的にリセツトされる。パワーロードアンバラ
ンスリレーのリセツトにより、４弁ある主蒸気加減弁急
閉作動電磁弁はそれぞれ1,2,3,4秒後にリセツトされ
る。また負荷設定はリセツト後、ある値（例えば20％）
に再設定され、タービン速度８が100.8％以下に低下す
ると、主蒸気加減弁は再び開く（第６図（Ａ）の実
線）。

以上の様な動作において、パワーロードアンバランスリ
レーがリセツトする前にタービン回転速度が100％を下
回ると、主蒸気加減弁は急閉リセツトされる前であるた
めタービンバイパス弁だけが閉される（第６図（Ａ）の
一点鎖線）ことにより、主蒸気加減弁流量とタービンバ
イパス弁流量にミスマツチが生じ、主蒸気加減弁の開動
作とタービンバイパス弁の閉動作の特性差から原子炉圧
力は上昇する（第６図（Ｂ）の実線）とともに、原子炉
水位は低下し（第６図（Ｂ）の破線）、スクラムする可
能性がある。

また、主蒸気加減弁及びインターセプト弁のリセツトに
時間がかかり、これらの弁の開閉始時間が遅くなる。

本発明の目的は、電力系統外乱によるタービン速度変動
が生じて、加減動作する場合にも、不要なプラント停止
を回避しながら蒸気発生プラントの運転を継続可能な蒸
気発生プラントのタービン制御装置を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、先ず、加減弁開閉特性とバイパス弁の開閉
特性の違いから生ずる主蒸気流量のミスマツチ及び原子
炉圧力変動，原子炉水位変動を抑えるためには、バイパ
ス弁流量制御信号から加減弁流量制御信号をそのまま減
算することをやめて、実際の加減弁開閉特性に合う様
に、変化率を制限した加減弁流量制御信号を、バイパス
弁流量制御信号を求める演算部に伝えることにより達成
される。好ましくは、上記変化率制限が、パワーロード
アンバランスリレー作動もしくはタービントリツプが発
生した時に、機能しない切換手段を設けることにより達
成される。

更に、好ましくは、パワーロードアンバランスリレーが
作動し、加減弁は急閉する様な場合、パワーロードアン
バランスリレーがリセツトする前に加減弁流量制御信号
が正値となり、バイパス弁のみ絞られ原子炉圧力が変動
する点に対しては、パワーロードアンバランスリレーが
リセツトし、ある定められた時間の間、加減弁流量制御
信号をある定められた値に保持する負荷制限手段を設け
ることにより達成される。

〔作用〕

パワーロードアンバランスリレーが作動しない程度の系
統変動、もしくはパワーロードアンバランスリレーリセ
ツト後は、加減弁流量制御信号の増減両方向に変化率制
限がかかるため、バイパス弁の急開は避けられ、パワー
ロードアンバランスリレーリセツト後のバイパス弁の開
閉動作も実際の加減弁開閉動作に合う様に制御される。
このため、主蒸気流量大による主蒸気隔離弁閉スクラ
ム，圧力高，中性子束高，及び水位低スクラムを回避す
ることができる。

また負荷制限手段を設けることにより、パワーロードア
ンバランスリレーが作動し、加減弁が急閉した場合、リ
レーがリセツトし、かつ一定時間経過する間は、加減弁
流量要求信号は、ある定められた値となるため、加減弁
流量とバイパス弁流量とのミスマツチによる原子炉圧力
高スクラムを回避することが可能となる。

〔実施例〕

第１図及び第２図に基づいて、BWRプラントに適用した
本発明の好適な一実施例である蒸気発生プラントのター
ビン制御装置を説明する。

まずBWRプラントの概要を第２図により説明する。蒸気
発生器である原子炉圧力容器40にて発生した蒸気は、主
蒸気管45を経て高圧タービン41に送られ、さらにクロス
アラウンド管47を経て低圧タービン42に導かれる。低圧
タービン42から排気された蒸気は、復水器43にて凝縮さ
れて水になる。この凝縮水は、図示されていないが給水
配管を通って原子炉圧力容器１に戻される。主蒸気管45
には蒸気加減弁46が、クロスアラウンド管47にはインタ
ーセプト弁48がそれぞれ設けられている。蒸気加減弁46
より上流側で主蒸気器45から分岐されたバイパス配管49
は、復水器43に接続されている。タービンバイパス弁50
が、バイパス配管49に設けられる。高圧タービン41の回
転軸と低圧タービン42の回転軸は、連結されている。ま
た発電機44が、低圧タービン42の回転軸に切離し可能に
連結されている。圧力計51,52、タービン速度検出器53
及び電流計54の出力信号がタービン制御装置13に入力さ
れる。

タービン制御装置13の詳細構成を第１図に示す。このタ
ービン制御装置13の動作を以下に詳細に説明する。圧力
計51及び52が主蒸気管45及びクロスアラウンド管にそれ
ぞれ設置される。圧力計51は原子炉圧力容器１に取付け
てもよい。53はタービンの回転速度を検出するタービン
速度検出器であり、54は電流計である。13はタービン制
御装置で圧力計51は、原子炉圧力容器40から吐出される
蒸気圧を測定する。この圧力計51にて測定された圧力信
号１と予め設定された圧力設定値２との偏差が加算器55
にて求められる。この偏差信号は、フイルター回路３を
経て、圧力調定器４に入力される。圧力調定器４は、そ
の偏差信号により全主蒸気流量信号５を作成する。一
方、タービン速度検出器53にて測定されたタービン速度
信号８とタービン速度設定値９との偏差が加算器56にと
求められる。得られた偏差信号10は、速度調定器11に入
力される。速度調定器11は、入力した偏差信号に応じた
タービン速度制御信号12を出力する。速度制御信号12
は、負荷設定器15の出力信号である負荷設定値14を加算
器57で付加され、速度／負荷制御信号13となる。

全主蒸気流量信号５及び速度／負荷制御信号13は、低値
優先回路26に入力される。低値優先回路26は、それらの
信号のうち低値を選択し、選択した信号を加減弁流量要
求信号27として出力する。蒸気加減弁46の開度は、加減
弁流量要求信号27によつて制御される。

パワーロードアンバランスリレー23は、圧力計52の出力
である中間蒸気圧力信号24及び電流計54の出力である発
電機電流信号25を入力し、それらの信号の差が所定値以
上になつた時に作動信号22を出力する。圧力計52は、ク
ロスアラウンド管47内の蒸気圧力を測定してこの測定値
を中間蒸気圧力信号24として出力する。電流計54は、発
電機44で発生した電流を測定し、この測定値を発電機電
流信号25として出力する。前述の作動信号22は、負荷設
定器15,瞬時動作時限復帰回路28及び変化率制限切換器3
4にそれぞれ入力される。

タービンバイパス弁50は、加算器58から出力されたバイ
パス弁流量要求信号７に基づいて開度が制御される。加
算器58は、全主蒸気流量信号５から蒸気加減弁流量減算
信号33及びチヤタリング防止用のバイアス信号６を引い
てバイパス弁流量要求信号７を求める。蒸気加減弁流量
減算信号33は変化率制限器32から出力されるが、この変
化率制限器32の機能については、後述する。

BWRプラントでは、炉心内のボイド（蒸気泡）量により
原子炉出力を調整しているので、中性子束は圧力変化に
対し敏感に反応する。従つて、通常運転時は圧力信号１
による全主蒸気流量信号５にて蒸気加減弁46が優先的に
制御される。タービン速度の比較的小さな変動に対応し
て蒸気加減弁46が動作しないように、負荷設定器15の負
荷設定値14を全主蒸気流量信号よりも10％高くなるよう
に設定してある。このため、速度制御信号12が−10％以
内（一般的に速度調定率は100％制御信号/5％速度変化
であり、50Hzの場合、0.25Hzに相当する）となるタービ
ン速度上昇に対しては、蒸気加減弁46は応答しコントロ
ーラ46Aは、全主蒸気流量信号５に基づいて蒸気加減弁4
6の開度を制御する。すなわち、蒸気加減弁46に対して
圧力制御が優先的に行われる。一方、速度／負荷制御信
号13が10％以上減少する様なタービン速度上昇（すなわ
ち0.25Hz以上の周波数上昇）に対しては、速度／負荷制
御信号13が全主蒸気流量信号５よりも小さくなる。この
ため蒸気加減弁46は、速度／負荷制御信号13にて制御さ
れ絞られる。

この蒸気加減弁46の絞り動作により余剰となつた蒸気
は、バイパス弁流量要求信号７を入力するコントローラ
50Aによつてタービンバイパス弁50の開度を制御するこ
とにより、復水器43に直接排気される。この様に、蒸気
加減弁464タービンバイパス弁50とを協調動作させるこ
とによつて、原子炉圧力をほとんど変化させることな
く、BWRプラント運転を安定に継続できることになる。

また、高圧タービン41から低圧タービン42に導かれる蒸
気流量を制御するインターセプト弁48の開度制御は、以
下のようにして行なわれる。加算器56から出力された偏
差信号10がインターセプト弁速度調定器17に入力され
る。インターセプト弁速度調定器17は、偏差信号10に対
応する制御信号18を出力する。加算器59は、制御信号1
8,負荷設定値14にインターセプト弁調定ゲイン16を乗じ
て得られる制御信号19、及びインターセプト弁の開バイ
アス信号20を加算し、インターセプト弁流量要求信号21
を出力する。インターセプト弁48は、インターセプト弁
流量要求信号21を入力するコントローラ48Aに基づいて
開閉を制御される。

ただし、通常運転時は、開バイアス信号20が100％に設
定されていることと、調定ゲイン16を乗じた制御信号が
大きな正の値となる様に設定されているため、インター
セプト弁48は常に全開となつており、タービンへ送られ
る蒸気流量は蒸気加減弁46によつて制御される。

次に、タービン制御装置13を構成されている瞬時動作時
限復帰回路28,速度／負荷信号切換回路29及び速度負荷
制限器30について説明する。瞬時動作時限復帰回路28
は、パワーロードアンバランスリレー23が作動した時に
出力される作動信号28により瞬時に速度／負荷信号切換
回路29を切換え、パワーロードアンバランスリレー23が
リセツトされて作動信号28が出力されなくなつた時にそ
れから所定時間後に速度／負荷信号切換回路29を元の状
態に切換える。速度／負荷制限器30は、速度／負荷信号
切換回路29が作動信号22により切換えられた時（パワー
ロードアンバランスリレー23が作動した時）に０％の設
定値を速度／負荷設定信号31として低値優先回路26に出
力し、速度／負荷信号切換回路29が元の状態に切換えら
れた時（パワーロードアンバランスリレー23がリセツト
された後に所定時間経過した時）に110％の設定値を速
度／負荷設定信号31として低値優先回路26に出力する。

変化率制限器切換回路34は、蒸気加減弁流量要求信号27
を入力する変化率制限器32の出力信号を制御するもので
ある。すなわち、変化率制限器切換回路34は、作動信号
22またはタービントリツプ発生信号35を入力していない
場合には蒸気加減弁流量要求信号27の変化率を制限した
蒸気加減弁流量減算信号33として変化率制限器32から出
力させ、作動信号22またはタービントリツプ発生信号35
を入力した場合には蒸気加減弁流量要求信号27を変化率
制限せずにそのまま蒸気加減弁流量減算信号33として変
化率制限器32から出力させるように、変化率制限器32を
制御する。BWRプラントの通常運転時においては、変化
率制限器32は、常に前述の変化率制限機能を働かせてい
る。

以上の様にして構成した本実施例の具体的な作用につい
て説明する。

最初に、パワーロードアンバランスリレー23が作動せ
ず、しかもインターセプト弁48が急閉する程度の負荷遮
断が生じた場合、すなわち負荷遮断量が20％〜40％程度
である負荷遮断が生じた場合におけるBWRのプラント応
答について説明する。このような負荷遮断においては、
変化率制限器32から変化率制限をかけられた蒸気加減弁
流量減算信号33が出力される。ここでは、パワーロード
アンバランスリレー23が作動しないので、速度／負荷制
限器30からは110％の設定値110％に設定が速度／負荷設
定信号31が出力されている。また、変化率制限切換器34
は、入力信号がないから動作しないので、変化率制限器
32は変化率を制限した蒸気加減弁流量減算信号33を出力
し続ける。

この時のBWRプラント応答を第３図に示す。負荷遮断に
基づくタービン速度の上昇により速度／負荷制御信号12
が低下し、速度／負荷制御信号12が全主蒸気流量信号５
を下回る。この時点から、蒸気加減弁46は、低値優先回
路26にて選択された速度／負荷制御信号12により制御さ
れて絞られる。実際の蒸気加減弁46の開閉速度とタービ
ンバイパス弁50の開閉速度はかなりの差があるが、全主
蒸気流量信号５から減算する蒸気加減弁流量要求信号27
に変化率制限器32にて変化率制限をかけているので、タ
ービンバイパス弁50が急開することもなく蒸気加減弁流
量とタービンバイパス弁流量とのミスマツチが小さくな
り（第３図（Ａ））、主蒸気流量及び中性子束の変動が
小さくなる（第３図（Ｃ））。このため、不要な、主蒸
気流量大による主蒸気隔離弁閉スクラム、及び中性子束
高スクラムを回避することができる。

パワーロードアンバランスリレー23が作動すると、急速
作動電磁弁が励磁されて蒸気加減弁46の油圧を急速に低
下させることにより蒸気加減弁46を急閉する。また同時
に、作動信号22により負荷設定器15の負荷設定値14は零
となり、速度／負荷制御信号13は負（制御上は零）とな
る。このため、速度／負荷制御信号13が、低値優先回路
26を通過する。

また、パワーロードアンバランスリレー23から出力され
た作動信号22により変化率制限器切換器34が作動し、変
化率制限器32は変化率を制限する機能を停止する。従つ
て、低値優先回路26から出力された蒸気加減弁流量要求
信号27である速度／負荷制御信号（零）13がそのまま加
算器58に入力される。速度／負荷制御信号13のそのまま
の値で全主蒸気流量信号５を補正することによつて得ら
れるバイパス弁流量制御信号７（バイパス弁全開信号）
によりタービンバイパス弁50は急開する（弁開度と制御
信号との偏差が５％以上となるため）。

その後、選択制御棒挿入等による原子炉出力低下及び他
プラントの運転の影響により、タービン速度は低下して
設定値９を下回る。ここで、パワーロードアンバランス
リレー23がリセツトされる前にタービン速度が設定値９
を下回ると、速度／負荷制御信号13は正から負となる。
一方、全主蒸気流量信号５は、蒸気加減弁急閉、タービ
ンバイパス弁急開時の弁特性の差による主蒸気流量ミス
マツチによる圧力上昇のため、最大値が110％となつて
いる。従つて従来装置では、速度／負荷制御信号13がそ
のまま蒸気加減弁流量制御信号27となり蒸気加減弁を開
く方向に、及びタービンバイパス弁を閉じる方向に制御
しようとするが、蒸気加減弁急閉リセツト前であるた
め、タービンバイパス弁50のみ絞られる結果となり、圧
力高スクラムに到る可能性がある。しかし本実施例によ
れば、パワーロードアンバランスリレー23の作動信号22
により瞬時動作時限復帰回路28が作動し、切換回路29に
よつて、速度／負荷制限器30から出力される速度負荷設
定信号31が零となる。このためパワーロードアンバラン
スリレー23がリセツトされて、かつ蒸気加減弁急閉リセ
ツトが開始される１秒後までの期間、瞬時動作時限復帰
回路28により速度／負荷制限器30の速度負荷設定信号31
が零に保持されるので、蒸気加減弁流量要求信号27も零
に保持され、タービンバイパス弁50のみが絞られ、圧力
高スクラムに到ることはない。

また、パワーロードアンバランスリレー23のリセツトに
より、再び変化率制限器32が作動して制限動作を開始す
るため、パワーロードアンバランスリレー23のリセツト
後における蒸気加減弁46の開動作とタービンバイパス弁
50の閉動作の差が小さくなり、両者のミスマツチによる
圧力高スクラム、及び水位低スクラムは回避される。

以上の様に、本実施例によれば、系統外乱による、いか
なる負荷遮断が生じた場合も、不要なスクラムを避けな
がら、原子力プラントを安定に継続運転できる。

すなわち、本実施例によれば、パワーロードアンバラン
スリレーが作動する様な、もしくはタービントリツプ以
外の系統外乱によりタービン速度変動が生じ、蒸気加減
弁及びタービンバイパス弁が開閉動作する場合、開閉速
度の遅い蒸気加減弁に合わせて蒸気加減弁流量要求信号
に変化率制限を行うので、タービンバイパス弁流量と蒸
気加減弁流量の和と全蒸気流量要求信号との偏差が小さ
くなる。したがつて原子炉圧力変動を抑えることがで
き、不要なスクラムを回避することができる。

また、パワーロードアンバランスリレー23が作動する様
な負荷遮断が生じた場合も、速度／負荷制限機能、変化
率制限切換機能、及び系統負荷制限により不要なスクラ
ムを回避することが可能である。

本実施例は、他の蒸気発生プラントである加圧水型原子
炉プラント及び火力プラント等にも適用できる。BWRプ
ラントの原子炉圧力容器は、加圧水型原子炉プラントに
おいては蒸気発生器であり、火力プラントではボイラと
なる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、いかなる系統外乱が生じても、
蒸気発生プラントを安定に継続運転をすることができる
ので、蒸気発生プラントの系統外乱耐力を大幅に向上さ
せ、稼動率を上げることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図のタービン制御装置の詳細構成図、第２
図はBWRプラントに適用した本発明の好適な一実施例で
ある蒸気発生プラントのタービン制御装置の構成図、第
３図は第１図及び第２図の実施例においてパワーロード
アンバランスリレーが作動しない程度の系統外乱が生じ
た場合のBWRのプラント応答を示す特性図、第４図は第
１図及び第２図に示す実施例においてパワーロードアン
バランスリレーが作動した場合のBWRプラント応答を示
す特性図、第５図は第３図と同じ条件における従来のBW
Rプラントのタービン制御装置の特性図、第６図は第４
図と同じ条件における従来のBWRプラントのタービン制
御装置の特性図である。 ４……圧力調定器、11……速度調定器、13……タービン
制御装置、15……負荷設定器、17……インターセプト弁
速度調定器、23……パワーロードアンバランスリレー、
26……低値優先回路、28……瞬時動作時限復帰回路、29
……速度／負荷信号切換回路、30……速度負荷制限器、
32……変化率制限器、34……変化率制限器切換回路、40
……原子炉圧力容器、41……高圧タービン、42……低圧
タービン、46……蒸気加減弁、48……インターセプト
弁、50……タービンバイパス弁、51,52……圧力計、53
……タービン速度検出器、54……電流計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉の主蒸気圧力と圧力設定値の偏差に
   基づいて全主蒸気流量信号を出力する圧力調定器と、タ
   ービン回転速度と速度設定値の偏差に基づいて速度／負
   荷要求信号を出力する速度調定器と、前記全主蒸気流量
   信号及び速度負荷要求信号のうち低値の信号を選択し加
   減弁開度を制御する加減弁流量要求信号として出力する
   信号選択手段と、前記加減弁流量要求信号の変化率を制
   限する変化率制限手段と、前記全主蒸気流量信号から前
   記変化率制限手段の出力信号を減算し、前記主蒸気のバ
   イパス量を調節するバイパス弁開度を制御するバイパス
   弁流量要求信号を出力する減算手段と、前記タービンで
   駆動される発電機の電力系統の負荷遮断時に動作するパ
   ワーロードアンバランスリレーと、前記パワーロードア
   ンバランスリレーが作動したとき、このリレー作動期間
   中には前記変化率制限手段が前記加減弁流量要求信号の
   変化率を制限するのを解除する変化率制限切換手段とを
   具備する蒸気発生プラントのタービン制御装置。