JPH0810261B2 - Control rod withdrawal monitoring device - Google Patents

Control rod withdrawal monitoring device

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JPH0810261B2
JPH0810261B2 JP63057696A JP5769688A JPH0810261B2 JP H0810261 B2 JPH0810261 B2 JP H0810261B2 JP 63057696 A JP63057696 A JP 63057696A JP 5769688 A JP5769688 A JP 5769688A JP H0810261 B2 JPH0810261 B2 JP H0810261B2
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Japan
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neutron flux
control rod
detection signal
local
average output
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繁宏 河野
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Toshiba Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、沸騰水型原子炉における制御棒の引抜きに
よる局部出力上昇を監視する制御棒引抜き監視装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to a control rod withdrawal monitoring device for monitoring a local output increase due to withdrawal of a control rod in a boiling water reactor.

(従来の技術) 沸騰水型原子炉の炉心には、多数の燃料集合体が配置
されるとともにこれら燃料集合体の間に制御棒が規則的
に配置されている。これら制御棒は核分裂の連鎖反応を
制御するものであるが、原子炉の出力を所定値に維持す
るために多数の制御棒のうちから所定の制御棒が引抜か
れる。このように制御棒が引抜かれると、この引抜かれ
た制御棒付近の連鎖反応が多くなって局部的に出力が上
昇する。この局部出力の上昇が高すぎると原子炉の運転
に支障を来たす恐れがあるので、制御棒の引抜きによる
局部出力が監視されている。
(Prior Art) A large number of fuel assemblies are arranged in the core of a boiling water reactor, and control rods are regularly arranged between these fuel assemblies. These control rods control the chain reaction of nuclear fission, but a predetermined control rod is pulled out from a large number of control rods in order to maintain the output of the reactor at a predetermined value. When the control rod is pulled out in this way, the chain reaction near the pulled-out control rod increases and the output locally rises. If this rise in local power is too high, it may interfere with the operation of the reactor, so the local power due to pulling out the control rod is monitored.

ところで、かかる制御棒引抜きによる局部出力上昇の
監視は次のように行なわれている。第4図は沸騰水型原
子炉の炉心の断面図であって、上部に全体断面図を示
し、下部に部分拡大図を示してある。ここで、説明を簡
単にするために部分拡大図を参照して説明する。この部
分拡大図は炉心における座標(13〜27,9〜23)の断面を
示しており、燃料集合体1が規則的に配列されるととも
にこれら燃料集合体1の間に規則的に制御棒2が配置さ
れている。そして、中性子束検出器3がそれぞれ制御棒
2を2本づつ毎に配置されている。従って、中性子束検
出器3が4本で制御棒2の4本を囲む如く配置されてい
る。なお、これら中性子束検出器3は第5図に示すよう
に検出用管4の内部にそれぞれ各検出器5−1〜5−4
が設けられたものとなっており、各検出器5−1〜5−
4はそれぞれ他の中性子束検出器3における各検出器と
炉心内において同一平面上に配置されている。そうし
て、これら中性子束検出器3は第6図に示す局部出力監
視装置6の信号選択回路7および平均出力領域核計装装
置8に送られている。この信号選択回路7は原子炉手動
制御装置9からの制御棒選択信号sが入力されるように
なっており、例えば炉心内において座標(22,18)の制
御棒2つまり制御棒2aが引抜かれたことを示す制御棒選
択信号sが入力すると、信号選択回路7は制御棒2aを囲
む4つの中性子束検出3,つまり座標(24,20)(16,20)
(16,12)(24,12)の中性子束検出器3からの各中性子
束検出信号を選択して平均演算回路10に送る。この平均
演算回路10は各中性子束検出信号を加算して局部平均値
を求め、この局部平均値をゲイン設定回路11に送る。
又、このとき平均出力領域各計装装置8は入力する全て
の中性子束検出信号を加算して平均出力を求めてゲイン
設定回路11に送っている。これによりゲイン設定回路11
は局部平均値で平均出力値を除算することによって局部
平均値のゲインを求めてトリップ判定回路12に送ってい
る。一方、再循環流量検出器13は原子炉に供給する一次
冷却水の流量を検出してその流量検出信号をトリップ判
定回路12に送出している。しかして、このトリップ判定
回路12は流量検出信号を入力してその流量からトリップ
レベルを作成してゲイン設定回路11からのゲインの掛け
られた局部平均値と比較する。そして、この比較により
局部平均値がトリップレベルよりも高くなると制御棒引
抜き阻止信号gを原子炉手動制御装置9に送出する。こ
の結果、局部出力が高くなると、制御棒の引抜きが阻止
される。
By the way, the monitoring of the local output increase by pulling out the control rod is performed as follows. FIG. 4 is a cross-sectional view of the core of a boiling water reactor, in which an upper part shows a whole cross-sectional view and a lower part shows a partially enlarged view. Here, in order to simplify the description, description will be given with reference to a partially enlarged view. This partially enlarged view shows a cross section of coordinates (13 to 27, 9 to 23) in the core, in which the fuel assemblies 1 are regularly arranged and the control rods 2 are regularly arranged between the fuel assemblies 1. Are arranged. The neutron flux detectors 3 are arranged every two control rods 2. Therefore, four neutron flux detectors 3 are arranged so as to surround four of the control rods 2. As shown in FIG. 5, these neutron flux detectors 3 are placed inside a detecting tube 4 and each of the detectors 5-1 to 5-4.
Is provided, and each detector 5-1 to 5-
4 are arranged on the same plane as the detectors of the other neutron flux detectors 3 in the core. Then, the neutron flux detectors 3 are sent to the signal selection circuit 7 and the average power range nuclear instrumentation device 8 of the local power monitoring device 6 shown in FIG. The control rod selection signal s from the manual reactor control device 9 is input to the signal selection circuit 7, and for example, the control rod 2 at the coordinates (22,18), that is, the control rod 2a is pulled out in the core. When the control rod selection signal s indicating that the control rod is selected is input, the signal selection circuit 7 detects four neutron fluxes 3 surrounding the control rod 2a, that is, coordinates (24,20) (16,20).
The neutron flux detection signals from the (16,12) and (24,12) neutron flux detectors 3 are selected and sent to the averaging circuit 10. This averaging circuit 10 adds each neutron flux detection signal to obtain a local average value, and sends this local average value to the gain setting circuit 11.
Further, at this time, each instrumentation device 8 in the average output region adds all the neutron flux detection signals that are input to obtain an average output and sends it to the gain setting circuit 11. As a result, the gain setting circuit 11
Divides the average output value by the local average value to obtain the gain of the local average value and sends it to the trip determination circuit 12. On the other hand, the recirculation flow rate detector 13 detects the flow rate of the primary cooling water supplied to the reactor and sends the flow rate detection signal to the trip determination circuit 12. Then, the trip determination circuit 12 inputs the flow rate detection signal, creates a trip level from the flow rate, and compares the trip level with the gain-applied local average value from the gain setting circuit 11. Then, if the local average value becomes higher than the trip level by this comparison, the control rod withdrawal prevention signal g is sent to the manual reactor control device 9. As a result, when the local output becomes high, the withdrawal of the control rod is prevented.

ところで、実際の制御棒引抜き監視装置では監視の信
頼性を向上しかつ確実とするために第7図に示すような
2重系システムを構築している。すなわち、各制御棒引
抜き監視装置13,14はそれぞれ第6図に示す装置と同一
構成となっており、一方の制御棒引抜き監視装置13は各
中性子束検出器3のうち例えば奇数番の検出器からの中
性子束検出信号を入力し、他方の制御棒引抜き監視装置
14は偶数番の中性子束検出器からの中性子束検出信号を
入力している。そうして、各監視装置13,14から出力さ
れる制御棒引抜き阻止信号g1,g2が共に原子炉手動制御
装置9に送られ、この原子炉手動制御装置9は各制御棒
引抜き阻止信号g1,g2が共に入力したときに制御棒の引
抜きを停止したり、又いずれか一方の制御棒引抜き阻止
信号g1又はg2が入力したときに制御棒の引抜きを停止さ
せている。
By the way, in an actual control rod pull-out monitoring device, a dual system is constructed as shown in FIG. 7 in order to improve and ensure the reliability of monitoring. That is, each of the control rod pull-out monitoring devices 13 and 14 has the same configuration as the device shown in FIG. 6, and one control rod pull-out monitoring device 13 is, for example, an odd-numbered detector among the neutron flux detectors 3. Input the neutron flux detection signal from the other control rod pull-out monitoring device
14 inputs the neutron flux detection signal from the even-numbered neutron flux detector. Then, the control rod withdrawal prevention signals g1 and g2 output from the respective monitoring devices 13 and 14 are both sent to the reactor manual control device 9, and the reactor manual control device 9 causes the control rod withdrawal prevention signals g1 and g1. The control rod withdrawal is stopped when both g2 are input, and the control rod withdrawal is stopped when either one of the control rod withdrawal prevention signals g1 or g2 is input.

ところが、このような2重系システムを構築しても完
全な2重系システムを構築することが困難となってい
る。その原因としては次のようなことが挙げられる。先
ず、各中性子束検出器3と各制御棒引抜き監視装置13,1
4とを接続するのにメタルケーブルが使用されるため、
このメタルケーブルの抵抗により生じる信号の変動を少
なくするために校正用可変抵抗を各メタルケーブルごと
に設ける必要がある。従って、これら校正用可変抵抗に
よる校正作業が多大となる。そのうえ、各中性子束検出
器3と各制御棒引抜き監視装置13,14との間が電気的に
接続されるため、各中性子束検出信号が環境の影響を受
けて誤差を含んだものとなってしまう。又、アナログ回
路構成となっているので、例えばトリップ判定回路12で
のトリップレベルを作成するときに使用される定数の変
更が困難となっている。さらに、制御棒の本数の増減に
対して容易に対処することが困難となっている。なお、
局部出力監視装置6をディジタル化して中性子束検出器
3の近くに配置しメタルケーブルを短縮化することによ
り校正作業を簡素化できるが、局部出力監視装置6に設
定する定数を局部出力監視装置6から離れた中央監視室
などから遠隔で変更操作しなければならないため定数を
簡単に変更することができなくなるという不具合が生じ
る。オペレータが常駐している中央監視室は炉心部から
所定距離離れた場所にあるのでメタルケーブルを短縮化
するために局部出力監視装置6を検出器に近付ければ必
然的に局部出力監視装置6が中央監視室から離れること
になり定数の変更作業またはそのための構成が複雑にな
る。
However, even if such a dual system is constructed, it is difficult to construct a complete dual system. The causes are as follows. First, each neutron flux detector 3 and each control rod withdrawal monitoring device 13,1
Since a metal cable is used to connect with 4,
In order to reduce the fluctuation of the signal caused by the resistance of the metal cable, it is necessary to provide a calibration variable resistor for each metal cable. Therefore, a large amount of calibration work is required using these variable resistors for calibration. Moreover, since each neutron flux detector 3 and each control rod extraction monitoring device 13, 14 are electrically connected, each neutron flux detection signal is affected by the environment and contains an error. I will end up. Further, since it has an analog circuit configuration, it is difficult to change the constant used when creating the trip level in the trip determination circuit 12, for example. Furthermore, it is difficult to easily deal with the increase or decrease in the number of control rods. In addition,
Although the calibration work can be simplified by digitizing the local output monitoring device 6 and arranging it near the neutron flux detector 3 to shorten the metal cable, the constants set in the local output monitoring device 6 can be set to the local output monitoring device 6. Since a change operation must be performed remotely from a central monitoring room or the like, there is a problem that the constant cannot be easily changed. Since the central monitoring room in which the operator is stationed is located at a predetermined distance from the core, if the local output monitoring device 6 is brought close to the detector in order to shorten the metal cable, the local output monitoring device 6 will inevitably be detected. This means that the work must be moved away from the central monitoring room, and the work of changing the constant or the configuration for it becomes complicated.

(発明が解決しようとする課題) 以上のように完全な2重系システムを構築することが
できないものであった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, it has been impossible to construct a complete dual system.

そこで、本発明は、中性子束検出信号を伝送するメタ
ルケーブルの可変抵抗器による校正作業を削減でき、メ
タルケーブルの長さを短縮化しながら制御棒引抜き阻止
判定を実行する判定部を定数の変更が容易な中央監視室
に配置でき、完全な2重系システムを構築することがで
きる制御棒引抜き監視装置を提供することを目的とす
る。
Therefore, the present invention can reduce the calibration work by the variable resistor of the metal cable that transmits the neutron flux detection signal, and can change the constant of the determination unit that executes the control rod pullout prevention determination while shortening the length of the metal cable. An object of the present invention is to provide a control rod withdrawal monitoring device that can be easily arranged in a central monitoring room and can construct a complete dual system.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、原子炉炉心内に配置された多数の燃料集合
体の間に規則的に配置された制御棒を引抜いたときに生
じる局部的な出力上昇を前記原子炉炉心内に配置された
各中性子束検出器からの中性子束検出信号を受けて監視
する制御棒引抜き監視装置において、前記各中性子束検
出器が接続された平均出力演算手段と、この平均出力演
算手段に対して並列接続された2重系システム用の複数
の監視手段とを備える。前記平均出力演算手段は、前記
各中性子束検出器から入力された中性子束検出信号をそ
れぞれディジタル化して記憶し、これら記憶されたディ
ジタル中性子束検出信号から平均出力値を求め、この求
めた平均出力値と前記各ディジタル中性子束検出信号と
を前記各監視手段へ伝送する。前記監視手段は、前記平
均出力演算手段から伝送された前記各ディジタル中性子
束検出信号及び前記平均出力値を受信して記憶し、これ
ら記憶されたディジタル中性子束検出信号から引抜かれ
る前記制御棒を囲む如く配置された前記各中性子束検出
器のディジタル中性子束検出信号を選択して局部平均値
を求め、この局部平均値を前記平均出力値を用いて補正
し、この補正した局部平均値と所定のトリップレベルと
の比較結果により局部的な出力上昇の判定を行う。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) The present invention is directed to a local problem that occurs when a control rod regularly arranged between a large number of fuel assemblies arranged in a reactor core is pulled out. In the control rod pull-out monitoring device for monitoring the output increase by receiving the neutron flux detection signal from each neutron flux detector arranged in the reactor core, the average output computing means to which each neutron flux detector is connected And a plurality of monitoring means for the dual system connected in parallel to the average output computing means. The average output calculation means digitizes and stores the neutron flux detection signals input from each of the neutron flux detectors, obtains an average output value from the stored digital neutron flux detection signals, and obtains the average output. The value and the digital neutron flux detection signal are transmitted to the monitoring means. The monitoring means receives and stores each of the digital neutron flux detection signals and the average output value transmitted from the average power calculation means, and surrounds the control rod that is extracted from the stored digital neutron flux detection signals. Select the digital neutron flux detection signal of each neutron flux detector arranged as described above to obtain a local average value, correct this local average value using the average output value, and correct this local average value and a predetermined value. Based on the result of comparison with the trip level, the local increase in output is judged.

(作用) 本発明は以上のような構成としたことにより、各中性
子束検出器からの中性子束検出信号が平均出力演算手段
に入力してディジタル化されて一旦記憶された後、平均
出力値が求められる。この求めた平均出力値及び各ディ
ジタル中性子束検出信号が監視手段へ伝送される。監視
手段では、平均出力演算手段から伝送された各ディジタ
ル中性子束検出信号及び平均出力値が記憶される。そし
て、記憶されたディジタル中性子束検出信号から引抜か
れる前記制御棒を囲む如く配置された各中性子束検出器
のディジタル中性子束検出信号が選択されて局部平均値
が求められる。この局部平均値が平均出力値を用いて補
正され、補正した局部平均値と所定のトリップレベルと
の比較結果により局部的な出力上昇の判定が行なわれ
る。
(Operation) With the above-described configuration according to the present invention, the neutron flux detection signal from each neutron flux detector is input to the average output computing means, digitized, and once stored, the average output value is Desired. The obtained average output value and each digital neutron flux detection signal are transmitted to the monitoring means. The monitoring means stores each digital neutron flux detection signal and the average output value transmitted from the average output calculating means. Then, the digital neutron flux detection signal of each neutron flux detector, which is arranged so as to surround the control rod and is extracted from the stored digital neutron flux detection signal, is selected to obtain the local average value. This local average value is corrected using the average output value, and a local increase in output is determined based on the result of comparison between the corrected local average value and a predetermined trip level.

従って、中性子束検出信号のディタル化やディタル中
性子束検出信号の加算平均のように定数変更の要請が低
い処理が平均出力演算手段で実行され、トリップレベル
の作成や制御棒の同時引抜き本数の変更等により種々の
定数変更が発生する定数変更の要請が高い制御棒引抜き
阻止判定の処理が監視手段で実行される。
Therefore, the average output calculation means executes processing that requires a small constant change, such as digitalization of neutron flux detection signals and arithmetic mean of digital neutron flux detection signals, to create trip levels and change the number of simultaneous withdrawal of control rods. The monitoring means executes the control rod withdrawal prevention determination process in which various constant changes occur, and there is a high demand for constant change.

(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
(Example) Hereinafter, one example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は制御棒引抜き監視装置の構成図である。各中
性子束検出器20は原子炉炉心内にそれぞれ配置されてお
り、これら中性子束検出器20から出力される各中性子束
検出信号が平均出力演算手段21に送られるようになって
いる。又、原子炉に供給する一次冷却水の流量を検出す
る再循環流量検出器22が同平均出力演算手段21に送られ
ている。この平均出力演算手段21は各中性子束検出器20
からの各中性子束検出信号をディジタル中性子束検出信
号に変換して平均出力値を演算し求める機能を有するも
のである。具体的には、各中性子束検出器20と接続され
たA/D(アナログ/ディジタル)変換器23及び再循環流
量検出器22と接続されたA/D変換器24が設けられてい
る。又、CPU(中央処理装置)25にバス26を介してメモ
リ27と各I/O(インプット/アウトプット)ポート28,2
9,30が接続されている。そして、I/Oポート28にA/D変換
器23が接続され、又I/Oポート29にA/D変換器24が接続さ
れている。前記CPU25はI/Oポート28から取り込まれる各
ディジタル中性子束検出信号をメモリ27に記憶させると
ともにI/Oポート29から取り込まれるディジタル流量検
出信号をメモリ27に記憶させ、かつメモリに記憶された
各ディジタル中性子束検出信号から平均出力値を演算し
て求める機能を有している。
FIG. 1 is a block diagram of a control rod pull-out monitoring device. Each neutron flux detector 20 is arranged in the reactor core, and each neutron flux detection signal output from these neutron flux detectors 20 is sent to the average output computing means 21. Further, a recirculation flow rate detector 22 for detecting the flow rate of the primary cooling water supplied to the nuclear reactor is sent to the average output calculation means 21. This average power calculation means 21 is for each neutron flux detector 20
It has a function of converting each neutron flux detection signal from the above into a digital neutron flux detection signal and calculating and obtaining an average output value. Specifically, an A / D (analog / digital) converter 23 connected to each neutron flux detector 20 and an A / D converter 24 connected to the recirculation flow rate detector 22 are provided. In addition, the CPU (central processing unit) 25 is connected to the memory 27 and each I / O (input / output) port 28, 2 via the bus 26.
9,30 are connected. The I / O port 28 is connected with the A / D converter 23, and the I / O port 29 is connected with the A / D converter 24. The CPU 25 stores each digital neutron flux detection signal captured from the I / O port 28 in the memory 27 and also stores the digital flow rate detection signal captured from the I / O port 29 in the memory 27, and each stored in the memory. It has the function of calculating the average output value from the digital neutron flux detection signal.

又、41は監視手段であって、この監視手段41は平均出
力演算手段21で求めた各ディジタル中性子束検出信号,
平均出力値及びディジタル流量検出信号を受け,引抜か
れる制御棒を囲む如く配置された各中性子束検出器のデ
ィジタル中性子束検出信号を選択して局部出力値を求
め,この局部出力値,平均出力値及びディジタル流量検
出信号に基づいて局部出力上昇の判定を行う機能を有す
るものである。具体的には、CPU31にバス32を介してメ
モリ33,表示器34,ファンクションキー35及び各I/Oポー
ト36,37が接続された構成となっている。そして、I/Oポ
ート36と平均出力演算手段21のI/Oポート30とがそれぞ
れ伝送装置38,39を介して接続され、又I/Oポート37に原
子炉手動制御装置40が接続されている。前記CPU31は第
2図に示すような各機能を有するもので、信号選択手段
31−1は引抜かれる制御棒を囲む如く配置された4本の
各中性子束検出器の各ディジタル中性子束検出信号を選
択する機能を持ったものであり、局部平均演算手段31−
2はこれら選択されたディジタル中性子束検出信号を加
算平均して局部平均値を求める機能を持ったものであ
り、さらにゲイン設定手段31−3は局部平均値と平均出
力値とから局部平均値のゲインを求め、このゲインを局
部平均値に乗算する機能を持ったものである。そして、
トリップ判定手段31−4はディジタル流量検出信号から
トリップレベルを求め、このトリップレベルとゲイン設
定手段31−3で求められた局部平均値とを比較し、この
局部平均値がトリップレベルより高ければ制御棒引抜き
阻止信号を送出する機能を持ったものである。
Further, 41 is a monitoring means, which monitors each digital neutron flux detection signal obtained by the average output computing means 21,
Upon receiving the average output value and the digital flow rate detection signal, the digital neutron flux detection signal of each neutron flux detector arranged so as to surround the control rod to be extracted is selected to obtain the local output value. The local output value and the average output value Also, it has a function of determining a local output increase based on the digital flow rate detection signal. Specifically, it has a configuration in which a memory 33, a display 34, a function key 35, and each I / O port 36, 37 are connected to the CPU 31 via a bus 32. Then, the I / O port 36 and the I / O port 30 of the average output calculation means 21 are connected via the transmission devices 38 and 39, respectively, and the I / O port 37 is connected to the reactor manual control device 40. There is. The CPU 31 has various functions as shown in FIG.
31-1 has a function of selecting each digital neutron flux detection signal of each of the four neutron flux detectors arranged so as to surround the control rod to be pulled out, and a local average calculating means 31-
2 has a function of adding and averaging the selected digital neutron flux detection signals to obtain a local average value, and the gain setting means 31-3 further calculates the local average value from the local average value and the average output value. It has a function of obtaining a gain and multiplying this gain by a local average value. And
The trip determination means 31-4 obtains a trip level from the digital flow rate detection signal, compares the trip level with the local average value obtained by the gain setting means 31-3, and controls if the local average value is higher than the trip level. It has a function of transmitting a bar pull-out prevention signal.

次に上記の如く構成された装置の作用について説明す
る。
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described.

各中性子束検出器20から出力される各中性子束検出信
号はA/D変換器23でディジタル変換されてI/Oポート28に
送られる。又、再循環流量検出器22から出力される一次
冷却水の流量検出信号がA/D変換器24でディジタル変換
されてI/Oポート29に送られる。このとき、CPU25はI/O
ポート28から各ディジタル中性子束検出信号を走査して
取り込み、これらディジタル中性子束検出信号を順次メ
モリ27に記憶し、かつI/Oポート29からディジタル流量
検出信号を取り込んでメモリ27に記憶する。そうして、
CPU25は例えばI/Oポート28の1走査毎にメモリ27に記憶
した各ディジタル中性子束検出信号を読み取って加算し
その平均値つまり平均出力値を求める。次にCPU25はこ
れらディジタル中性子束検出信号、平均出力値及びディ
ジタル流量検出信号をメモリ27から読み出して伝送装置
39に送る。これにより、伝送装置39は、ディジタル中性
子束検出信号、平均出力値及びディジタル流量検出信号
をシリアル信号に変換して監視手段41へ送信する。
Each neutron flux detection signal output from each neutron flux detector 20 is digitally converted by the A / D converter 23 and sent to the I / O port 28. Further, the flow rate detection signal of the primary cooling water output from the recirculation flow rate detector 22 is digitally converted by the A / D converter 24 and sent to the I / O port 29. At this time, CPU25 is I / O
Each digital neutron flux detection signal is scanned and taken in from the port 28, these digital neutron flux detection signals are sequentially stored in the memory 27, and the digital flow rate detection signal is taken in from the I / O port 29 and stored in the memory 27. And then
The CPU 25 reads, for example, each digital neutron flux detection signal stored in the memory 27 for each scanning of the I / O port 28 and adds them to obtain an average value, that is, an average output value. Next, the CPU 25 reads out the digital neutron flux detection signal, the average output value and the digital flow rate detection signal from the memory 27 and transmits the signal to the transmission device.
Send to 39. As a result, the transmission device 39 converts the digital neutron flux detection signal, the average output value and the digital flow rate detection signal into a serial signal and transmits the serial signal to the monitoring means 41.

この監視手段41では伝送装置38でディジタル中性子束
検出信号、平均出力値及びディジタル流量検出信号を受
信すると、CPU31はこれらディジタル中性子束検出信
号、平均出力値及びディジタル流量検出信号をメモリ33
に記憶する。
In the monitoring means 41, when the transmitter 38 receives the digital neutron flux detection signal, the average output value and the digital flow rate detection signal, the CPU 31 stores the digital neutron flux detection signal, the average output value and the digital flow rate detection signal in the memory 33.
To memorize.

この状態に原子炉手動制御装置40から制御棒選択信号
がI/Oポート37を通って取り込まれると、CPU31の信号選
択手段31−1はこの制御棒選択信号から引抜かれる制御
棒の位置を判断し、この制御棒を囲む4つの各中性子束
検出器を判断する。そして、CPU31の信号選択手段31−
1はこれら中性子束検出器の各ディジタル中性子束検出
信号をメモリ33から読み出す。次に局部平均演算手段31
−2はこれら読み出したディジタル中性子束検出信号を
加算してその平均値を算出し、この値を局部平均値とす
る。そうして、CPU31のゲイン設定手段31−3はメモリ3
3から平均出力値を読み出し、局部平均値でこの平均出
力値を除算して局部平均値のゲインを算出し、このゲイ
ンを局部平均値に乗算する。ここで、局部平均値のゲイ
ンは、ある制御棒を囲む局部での局部平均値と原子炉全
体の平均出力値との比率を表すことになる。原子炉出力
は、原子炉水平断面において中央部が高く周辺部へ近付
くに伴い低くなるといった特性を有しているため、ゲイ
ンを局部平均値に乗算することにより原子炉の水平断面
における出力を計算上は均一であるとして扱える。一
方、トリップ判定手段31−4はメモリ33からディジタル
流量信号を読み出してこの流量値からトリップレベルを
作成する。そうして、このトリップ判定手段31−4はこ
のトリップレベルと局部平均演算手段31−2で求められ
ゲイン設定手段31−3でゲインの掛けられた局部平均値
とを比較し、局部平均値がトリップレベルよりも高けれ
ば制御棒引抜き阻止信号を送出する。しかして、この制
御棒引抜き阻止信号はI/Oポート37を通して原子炉手動
制御装置40に送られる。この結果、制御棒の引抜きが停
止する。
In this state, when the control rod selection signal is taken in from the reactor manual control device 40 through the I / O port 37, the signal selection means 31-1 of the CPU 31 determines the position of the control rod to be pulled out from this control rod selection signal. Then, each of the four neutron flux detectors surrounding this control rod is judged. Then, the signal selection means 31-of the CPU 31
1 reads each digital neutron flux detection signal of these neutron flux detectors from the memory 33. Next, the local average calculation means 31
For -2, these read digital neutron flux detection signals are added to calculate an average value thereof, and this value is set as a local average value. Then, the gain setting means 31-3 of the CPU 31 operates as the memory 3
The average output value is read from 3, the average output value is divided by the local average value to calculate the gain of the local average value, and this gain is multiplied by the local average value. Here, the gain of the local average value represents the ratio of the local average value in the local area surrounding a certain control rod to the average output value of the entire reactor. Since the reactor power has a characteristic that the central part is high in the horizontal cross section of the reactor and decreases as it approaches the peripheral part, the output in the horizontal cross section of the reactor is calculated by multiplying the gain by the local average value. The top can be treated as uniform. On the other hand, the trip determination means 31-4 reads the digital flow rate signal from the memory 33 and creates a trip level from this flow rate value. Then, the trip determining means 31-4 compares the trip level with the local average value obtained by the local average calculating means 31-2 and multiplied by the gain in the gain setting means 31-3, and the local average value is calculated. If it is higher than the trip level, a control rod pull-out prevention signal is sent. Then, this control rod withdrawal prevention signal is sent to the reactor manual control device 40 through the I / O port 37. As a result, the withdrawal of the control rod is stopped.

ところで、以上のような装置を使用して2重系システ
ムを構築する場合は第3図に示すような構成となる。す
なわち、平均出力演算手段21に対して第1図に示す監視
手段41と同一構成の各監視手段41,42を共通接続し、こ
れら監視手段41,42と原子炉手動制御装置40との間で制
御棒選択信号及び制御棒引抜き阻止信号の授受を行うよ
うに構成するものである。しかるに、各監視手段41,42
はそれぞれ全ての中性子束検出器20からの中性子束検出
信号を取り込むようにしてもよいし、又各監視手段41,4
2でそれぞれ奇数番と偶数番との各中性子束検出器を分
けて取り込むようにしてもよい。
By the way, when a double system is constructed by using the above-mentioned devices, the structure is as shown in FIG. That is, the monitoring means 41 and 42 having the same structure as the monitoring means 41 shown in FIG. 1 are commonly connected to the average output calculation means 21, and the monitoring means 41 and 42 and the reactor manual control device 40 are connected between them. The control rod selection signal and the control rod pull-out prevention signal are transmitted and received. However, each monitoring means 41, 42
May receive neutron flux detection signals from all neutron flux detectors 20, respectively, also each monitoring means 41, 4
In step 2, the neutron flux detectors of odd number and even number may be separately captured.

このように上記一実施例においては、各中性子束検出
器からの中性子束検出信号を入力してディジタル化した
各ディジタル中性子束信号から平均出力値を演算し求め
て2重系システム用の各監視手段に送り、これら監視手
段において、引抜かれる制御棒を囲む如く配置された各
中性子束検出器のディジタル中性子束検出信号を選択し
て局部平均値を求め、この局部平均値とトリップレベル
との比較結果により局部的な出力上昇の判定を行うの
で、完全な2重系システムを構築でき、両方の監視手段
41、42においてそれぞれ全中性子束検出信号を用いて局
部的な出力上昇の判定を行うことができ、より正確な監
視ができて監視精度の向上が図れる。この場合、たとえ
いずれか一方の監視手段41又は42が使用できない場合で
も監視精度が低下することはない。
As described above, in the above-described embodiment, the neutron flux detection signals from the neutron flux detectors are input, and the average output value is calculated from each digital neutron flux signal digitized to obtain each monitor for the dual system. Sending to the means, in these monitoring means, the digital neutron flux detection signal of each neutron flux detector arranged so as to surround the control rod to be extracted is selected to obtain the local average value, and this local average value is compared with the trip level. Since the local increase in output is determined based on the result, a complete dual system can be constructed, and both monitoring means can be used.
In 41 and 42, it is possible to determine the local increase in output by using the total neutron flux detection signal, which enables more accurate monitoring and improves the monitoring accuracy. In this case, the monitoring accuracy does not decrease even if either one of the monitoring means 41 or 42 cannot be used.

さらに、完全に同一構成の各監視手段41、42により2
重系システムを構築しているので、各監視手段41、42に
おいて演算結果が不一致となった場合、明らかに異常で
あることが判定できる。又、誤判定防止のためにも同一
構成の各監視手段を2重系システムにすることは必要で
ある。
Furthermore, the monitoring means 41 and 42 having completely the same configuration can
Since the heavy system is constructed, if the calculation results in the monitoring means 41 and 42 do not match, it is possible to clearly determine that there is an abnormality. Also, in order to prevent erroneous determination, it is necessary to make each monitoring means of the same configuration a dual system.

又、各中性子束検出信号のディジタル化で外部の影響
を受けにくくなり、かつ各ディジタル中性子束検出信号
の取り込む速度を早くしてトリップ判定手段31−4での
判定周期を短くすることによって制御棒の増加に容易に
対応できる。
In addition, the digitization of each neutron flux detection signal makes it less susceptible to external influences, and the speed at which each digital neutron flux detection signal is taken in is increased to shorten the determination cycle in the trip determination means 31-4. Can be easily accommodated.

又、一度に複数の制御棒が引き抜かれる場合には、各
監視手段41、42における各手段31−1〜31−4の作動を
繰り返すことによって容易に対処できる。
Further, when a plurality of control rods are pulled out at one time, it can be easily dealt with by repeating the operation of each means 31-1 to 31-4 in each monitoring means 41, 42.

そのうえ、ファンクションキー35によって例えばトリ
ップレベルを作成するときの設定値等を容易に変更でき
る。
In addition, the function keys 35 can be used to easily change, for example, set values when creating a trip level.

しかるに、以上のような事から本装置では、完全な2
重化システムを構築できる。
However, because of the above, this device is a perfect 2
A duplication system can be built.

又、本装置では、表示器34に第4図に示すような原子
炉の断面図を表示し、制御棒引抜き時にはその制御棒を
示すと共にそのときの局部出力を数値等で表示させるこ
ともできる。
Further, in the present apparatus, it is possible to display a cross-sectional view of the reactor as shown in FIG. 4 on the display 34, show the control rod when pulling out the control rod, and display the local output at that time with numerical values or the like. .

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなく
その主旨を逸脱しない範囲で変形してよい。例えば、各
伝送装置38,39は光伝送装置としてもよく、この場合平
均出力演算手段21と監視手段41とを電気的に完全に絶縁
できる。又、平均出力演算手段21を複数台設けてもよ
く、さらに平均出力演算手段21と監視手段41との間の伝
送路に中継器を設けてもよい。又、監視手段41にはアナ
ログ回路が含まれてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and may be modified within a range not departing from the gist thereof. For example, each of the transmission devices 38 and 39 may be an optical transmission device, in which case the average output calculation means 21 and the monitoring means 41 can be electrically insulated completely. Further, a plurality of average output calculation means 21 may be provided, and a repeater may be provided in the transmission line between the average output calculation means 21 and the monitoring means 41. Further, the monitoring means 41 may include an analog circuit.

[発明の効果] 以上詳記したように本発明によれば、中性子束検出信
号を伝送するメタルケーブルの可変抵抗器による校正作
業を削減でき、メタルケーブルの長さを短縮化しながら
制御棒引抜き阻止判定を実行する判定部を定数の変更が
容易な中央監視室に配置でき、完全な2重系システムを
構築することができる制御棒引抜き監視装置を提供でき
る。
[Advantages of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to reduce the calibration work of the variable resistor of the metal cable that transmits the neutron flux detection signal, and to prevent the control rod from being pulled out while shortening the length of the metal cable. It is possible to provide a control rod pull-out monitoring device that can arrange a determination unit that performs determination in a central monitoring room where the constant can be easily changed, and can build a complete dual system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図乃至第3図は本発明に係わる制御棒引抜き監視装
置の一実施例を説明するための図であって、第1図は全
体構成図、第2図は監視手段の機能ブロック図、第3図
は2重系システムの構成図、第4図は沸騰水型原子炉の
断面図、第5図は中性子束検出器の外観図、第6図及び
第7図は従来装置を説明するための図である。 20……中性子束検出器、21……平均出力演算手段、22…
…再循環流量検出器、23,24……A/D変換器、25……CP
U、27……メモリ、41……監視手段、31……CPU、33……
メモリ、34……表示器、35……ファンクションキー、3
8,39……伝送装置、40……原子炉手動制御装置。
1 to 3 are views for explaining one embodiment of a control rod pull-out monitoring device according to the present invention, FIG. 1 is an overall configuration diagram, and FIG. 2 is a functional block diagram of monitoring means, FIG. 3 is a block diagram of a double system, FIG. 4 is a cross-sectional view of a boiling water reactor, FIG. 5 is an external view of a neutron flux detector, and FIGS. 6 and 7 explain conventional equipment. FIG. 20 ... Neutron flux detector, 21 ... Average power calculation means, 22 ...
… Recirculation flow rate detector, 23,24 …… A / D converter, 25 …… CP
U, 27 …… Memory, 41 …… Monitoring means, 31 …… CPU, 33 ……
Memory, 34 ... Display, 35 ... Function keys, 3
8,39 …… Transmission device, 40 …… Reactor manual control device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原子炉炉心内に配置された多数の燃料集合
体の間に規則的に配置された制御棒を引抜いたときに生
じる局部的な出力上昇を前記原子炉炉心内に配置された
各中性子束検出器からの中性子束検出信号を受けて監視
する制御棒引抜き監視装置において、 前記各中性子束検出器が接続された平均出力演算手段
と、この平均出力演算手段に対して並列接続された2重
系システム用の複数の監視手段とを備え、 前記平均出力演算手段は、前記各中性子束検出器から入
力された中性子束検出信号をそれぞれディジタル化して
記憶し、これら記憶されたディジタル中性子束検出信号
から平均出力値を求め、この求めた平均出力値と前記各
ディジタル中性子束検出信号とを前記各監視手段へ伝送
する、 前記監視手段は、前記平均出力演算手段から伝送された
前記各ディジタル中性子束検出信号及び前記平均出力値
を受信して記憶し、これら記憶されたディジタル中性子
束検出信号から引抜かれる前記制御棒を囲む如く配置さ
れた前記各中性子束検出器のディジタル中性子束検出信
号を選択して局部平均値を求め、この局部平均値を前記
平均出力値を用いて補正し、この補正した局部平均値と
所定のトリップレベルとの比較結果により局部的な出力
上昇の判定を行う、 ことを特徴とする制御棒引抜き監視装置。
1. A local power increase caused when a control rod regularly arranged between a plurality of fuel assemblies arranged in a reactor core is pulled out is arranged in the reactor core. In the control rod withdrawal monitoring device for monitoring by receiving the neutron flux detection signal from each neutron flux detector, the average output calculation means to which each neutron flux detector is connected, and is connected in parallel to the average output calculation means And a plurality of monitoring means for the dual system, the average output computing means digitizes and stores the neutron flux detection signals input from the neutron flux detectors, and stores the stored digital neutrons. An average output value is obtained from the flux detection signal, and the obtained average output value and each of the digital neutron flux detection signals are transmitted to each of the monitoring means, wherein the monitoring means is the average output calculation means. Receiving and storing the transmitted each digital neutron flux detection signal and the average output value, of each neutron flux detector arranged to surround the control rod that is extracted from the stored digital neutron flux detection signal Select a digital neutron flux detection signal to obtain a local average value, correct the local average value using the average output value, and output the local value by comparing the corrected local average value with a predetermined trip level. A control rod pull-out monitoring device characterized by making a rise determination.
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