JPH0778549B2 - 制御棒引抜監視装置 - Google Patents

制御棒引抜監視装置

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JPH0778549B2
JPH0778549B2 JP63078027A JP7802788A JPH0778549B2 JP H0778549 B2 JPH0778549 B2 JP H0778549B2 JP 63078027 A JP63078027 A JP 63078027A JP 7802788 A JP7802788 A JP 7802788A JP H0778549 B2 JPH0778549 B2 JP H0778549B2
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pull
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浩 横山
裕一 東川
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、制御棒引抜監視装置に係り、特に沸騰水型原
子炉の制御棒引抜を監視するのに好適な制御棒引抜監視
装置に関する。
〔従来の技術〕
大型原子炉内の中性子束分布は、運転条件に応じて複雑
に変化するものである。
従つて、原子炉の運転に際し、安全対策上このような変
化を正確に監視し、燃料の破損を未然に防止したり、出
力分布を平坦化するなどの適切な措置を講ずる必要があ
る。
このため、原子炉の炉心内には、第2図に示すように中
性子束検出器の一種である局所出力領域モニタ(LPRM)
1a,1b…が整列状に配設されている。これらのLPRM1によ
り炉心内の局部的な出力を検知し得るようになつてい
る。
また、これらのLPRM1のうち特定のもの、例えば制御棒2
aについてはLPRM1a,1b,1c,1d、制御棒2bについてはLPRM
1e,1f,1g、制御棒2cについてはLPRM1h,1iというふう
に、LPRM1を組み合せて制御棒引抜監視装置(以下、RBM
と略す)を構成し、このRBMにより制御棒2の引抜きを
監視し、原子炉の出力を制御している。
RBMを構成するLPRM1は第3図に示すように配置されてい
る4個の中性子束検出器A,B,C及びDを有している。ま
た、従来のRBMは、第4図に示すように駆動される。即
ち、第4図において、運転員により引抜かれる1本の制
御棒が指定されて、その制御棒が引抜かれ始めると、炉
心内の中性子束が変化する。この制御棒の引抜状態を監
視するための特定のLPRM1,1…からの信号がRBMに入力さ
れる。即ち、炉心内に配置されている各LPRM1の信号の
うち、レベルAとCの信号はRBMの一方のチヤンネル
に、BとDの信号はRBMのもう一方のチヤンネルに振り
分けられてLPRM指定装置14に送られる。このLPRM指定装
置14により、選定された特定のLPRM1の信号は、平均化
装置15に送られ、この平均化装置15において、各LPRM1
のチヤンネル(A+C)の信号とチヤンネル(B+D)
の信号が各々平均される。この時に、RBMの一方のチヤ
ンネルが故障しても、もう一方のチヤンネルで監視でき
るため制御棒を1本ずつ引抜く場合には、本装置の構成
で安全上問題のない事が検証されている。
一方、近年、従来のプラントでは制御棒を1本ずつ引抜
いていたものを複数本同時に引抜き、制御棒の引抜きに
要する時間を短縮するようなニーズが出てきている。こ
の場合には、従来と同様にLPRMをA+C及びB+Dチヤ
ンネルに平均化する装置をそれぞれ1チヤンネルずつ設
け、それにより、複数本の制御棒に対応する全ての(A
+C),(B+D)チヤンネルを監視する構成とした場
合には、一方のチヤンネルの故障により全ての(A+
C)あるいは(B+D)チヤンネルを監視が喪失される
ことが想定され、これは制御棒を複数本同時引抜時には
不適切であることが検証されている。
なお、この種の装置として関連するものには、例えば、
特開昭57−136197号公報が挙げられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、LPRM検出器A,B,C,DのAおよびCの平
均をとるチヤンネルとBおよびDの平均をとるチヤンネ
ルを別個の装置で構成しており、それぞれ1チヤンネル
ずつ設けていたため、複数本の制御棒を引抜く場合の監
視には不適切である。
本発明の目的は制御棒の引抜距離を短くし燃料の燃焼効
率を良くすることができる制御棒引抜監視装置を提供す
ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の引抜きを指定された制御棒に対し予め定められ
た複数の局所出力領域モニタの検出器の総ての出力信号
を入力する2台のマイクロプロセッサを設け、両プロセ
ッサにおいてそれぞれ2系統(A+C,B+D)の平均値
を求め、両プロセッサで求めたいずれかの系統の平均値
が設定値より大きくなると引抜阻止を行うようにしたも
のである。
〔作用〕
本発明の応答特性の良い系統の平均値で監視できるので
制御棒の引抜距離を短くでき、それも一方のマイクロプ
ロセッサでの監視が不可能になっても行うことができ
る。その結果として、燃料の燃焼効率を良くすることが
できる。
〔実施例〕
以下、本発明の好適な一実施例である制御棒引抜監視装
置を第1図により説明する。
本実施例の制御棒引抜監視装置は制御棒2の複数本同時
駆動(ギヤング駆動)にも対応させるため、引抜き制御
棒2が1本の他、4本同時および8本同時引抜きの場合
も考慮した局所出力上昇の監視を行える構成としてい
る。
第1図に本制御棒引抜監視装置の構成を示す。本装置は
マイクロプロセッサを内蔵したLPRM指定装置14を用いる
事により、同図のように2つのチヤンネルで構成する。
チヤンネル1とチヤンネル2の制御棒引抜監視装置は同
じ機能を有し、いずれか一方のチヤンネルの阻止信号発
生装置16が、制御棒2の引抜き阻止信号を出力した場
合、引抜きは阻止される。
次に、機能であるが、制御棒引抜監視装置は、チヤンネ
ル1,チヤンネル2で構成し、各チヤンネルはLPRM1の検
出器信号を、操作される制御棒2の周囲に隣接する最大
4本のLPRM1,1…に分解して、最大8つの領域のLPRM信
号を各々平均する機能を有するものである。さらに、こ
の平均値と設定値を比較して、制御棒2の引抜きの阻止
を行う機能を有するものである。このため各々の制御棒
周囲に隣接する最大4本のLPRM1,1…の最大16個のLPRM
信号は、LPRM信号処理装置3を介して光多重伝送され、
LPRM指定装置14へ入力される全LPRMレベル信号の中よ
り、LPRM指定装置14に内蔵されているマイクロプロセッ
サにより選択される。第2図に選択された各々の制御棒
2とその選択されるLPRM1,1…の位置関係を示す。
例えば、炉心中央部の制御棒2aに対しては、4本のLPRM
1a,1b,1c,1dが選択されるが、炉心周辺部の制御棒2bに
対しては、3本のLPRM1e,1f,1g、また制御棒2cに対して
は、2本のLPRM1h,1iが選択される。なお、炉心最外周
の制御棒に対しては、制御棒引抜阻止装置の機能はバイ
パスされる。従つて、第5図に示すように、ギヤングモ
ード引抜き時4本の制御棒2d,2e,2f,2gが同時に選択さ
れた場合、同時に4つの監視領域を設定し、それぞれの
領域で各々16個のLPRM信号を選択するため、同時に監視
する信号は64個となる。また、第6図に示すような8本
の制御棒2h,2i,2j,2k,2l,2m,2n,2pが選択された場合に
は、最外周の制御棒2l,2m,2n,2pの監視はバイパスさ
れ、さらに炉心中央部の制御棒2h,2i,2j,2kの監視に必
要なLPRM1には一部重複があるため、同時に監視するLPR
M信号は48個となる。
次に各領域毎の信号処理内容であるが、まず、LPRM信号
の平均方式について第7図に示す各領域が選択された4
本のLPRM1,1…に属する16個のLPRMレベル信号は、LPRM
指定装置14に内蔵されているマイクロプロセッサで、チ
ヤンネル1が各領域の高さ方向位置B,C,Dに属するLPRM
検出器の信号を選択し、チヤンネル2でも同様のLPRM検
出器の信号を選択し、平均化装置15で各々を平均する。
また、この平均された信号は、制御棒2が引抜かれる前
に自動的にAPRM(平均出力領域モニタ)の指示値と比較
され、制御棒引抜監視装置の平均された信号の方が大き
い場合には、そのままの指示値が使用される。すなわ
ち、制御棒引抜きか、またはそれ以上となり、これを初
期状態として制御棒引抜きの監視が開始さける。制御棒
の引抜きが開始されたのち、この各領域毎の平均値のい
ずれかの出力が制御棒引抜阻止機構13で設定した値を越
えると、それ以外制御棒を引抜けないような引抜阻止信
号を出力する。
また、制御棒引抜監視装置は、規定の条件によりバイパ
スの機能を有する。その条件は6項目あり1つ目は、1
つの領域5監視のために取込れる最大16個のLPRMレベル
信号のうち、その半数のレベル信号のバイパスが可能と
している。2つ目は、LPRMレベル信号が規定値以下の時
には、自動的にレベル信号がバイパスされるものとして
いる。3つ目は、炉心軸方向に直交する同一平面に最低
2個のLPRMがバイパスされずにあることを監視してい
る。例えば、LPRMレベルA信号4個のうち3個以上バイ
パスされた場合には制御棒引抜は阻止される。4つ目
は、炉心最外周の制御棒2が選択された時は、自動的に
その領域5の監視はバイパスされる。5つ目は、APRM指
示値が下限設定値未満の場合には、制御棒引抜監視装置
による監視は自動的にバイパスされるものとしている。
最後の条件は、ギヤング引抜時の各制御棒2は少なくと
もどちらかのチヤンネルの制御棒引抜監視装置で監視さ
れる。
制御棒引抜監視装置における制御棒引抜阻止レベルは、
再循環流量に応じて変化し、阻止レベルは3段階の設定
を行う。
以上、本発明の実施例について説明したが、各領域毎に
LPRM信号の平均を、各領域のLPRM高さ方向位置A,B,C,D
全てについて行う方式、あるいはA,B,C,Dのうちある特
定の数個の組合わせて行う方法などが考えられるが、い
ずれの場合にも本特許に含まれる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば応答特性の良い系
統平均値で監視できるので制御棒の引抜距離を短くで
き、その結果として燃料の燃焼効率を良くすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における制御棒引抜監視装置の
構成を示すブロツク図、第2図は炉心内LPRM及び制御棒
配置を示す平面図、第3図はLPRM検出器の配置を示す断
面図、第4図は従来の制御棒引抜監視装置の構成を示す
ブロツク図、第5図はギヤングモード引抜き時のLPRM選
択例(4本ギヤング)を示す説明図、第6図はギヤング
モード引抜き時のLPRM選択例(8本ギヤング)を示す説
明図、第7図に領域毎のLPRM信号の平均方式を示す図で
ある。 1…LPRM(総括的に示したもの)、1a,1b,1c,1d,1e,1f,
1g,1h,1i…LPRM(個別に示したもの)、2…制御棒(総
括的に示したもの)、2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g,2h,2i,2j,
2k,2l,2m,2n,2p…制御棒(個別に示したもの)、3…LP
RM信号処理装置、4…光絶縁回路、5…監視領域、10…
制御棒選択装置、11…選択制御棒感知装置、12…制御棒
駆動機構、13…制御棒引抜阻止機構、14…LPRM指定装
置、15…平均化装置、16…阻止信号発生装置、17…冷却
材再循環ポンプの流量を検出する装置、18…算出装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−250397(JP,A) 特開 昭61−204591(JP,A) 特開 昭57−136197(JP,A) 特開 昭59−79897(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原子炉の炉心内に、上下方向に下から所定
    間隔をもって配設された4つの検出器A,B,C,Dからなる
    多数の局所出力領域モニタのうち、引抜きを指定された
    制御棒に対し予め定められた複数の局所出力領域モニタ
    の各検出器の出力信号を取込み前記制御棒操作を監視制
    御する制御棒引抜監視装置において、1基の原子炉にお
    いて引抜きを指定された制御棒に対し予め定められた複
    数の局所出力領域モニタの検出器A,B,C,Dの総ての出力
    信号を入力する2台のマイクロプロセッサを設け、両マ
    イクロプロセッサは引抜きを指定された制御棒毎に検出
    器AとCの出力の平均値と検出器BとDの出力の平均値
    を求めるようにし、前記両マイクロプロセッサで求めた
    いずれかの平均値が設定値より大きくなると引抜阻止を
    行うようにしたことを特徴とする制御棒引抜監視装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記多数の局所出力領
    域モニタの検出器の出力信号は光伝送手段を介して前記
    2台のマイクロプロセッサに伝送するようにしたことを
    特徴とする制御棒引抜監視装置。
JP63078027A 1988-04-01 1988-04-01 制御棒引抜監視装置 Expired - Lifetime JPH0778549B2 (ja)

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