JPH08114699A - 非常用炉心冷却系統の運転方法および運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】原子力プラントにおいて、非常用電源の容量を
低減できる非常用炉心冷却系統の運転制御方法及び装置
を提供する。 【構成】非常用炉心冷却系統は、高圧注水ポンプ２を含
む高圧炉心注水系と低圧ポンプ３を含む残留熱除去系
が、複数の非常用電源の電源区分Ａ〜Ｃによって多重化
されている。運転制御装置１０は外部電源喪失信号１０
１と、原子炉隔離時冷却系起動失敗信号１０２と、高圧
炉心注水系の自動起動信号（１０３）または手動起動信
号（１０４）とを受信して、その運転手段７に起動信号
を送出可能にする制御機能と、残留熱除去系の自動起動
信号（１０３）または手動起動信号（１０４）とを受信
して、その運転手段８に起動信号を送出可能にする制御
機能と、高圧炉心注水系が手動起動のとき同一の電源区
分にある残留熱除去系の起動を制限する制御機能を備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電プラントの
原子炉冷却系に関し、特に非常用電源容量を低減できる
非常用炉心冷却系の運転制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の沸騰水型軽水炉(ＢＷＲ)において
は、冷却材喪失事象または外部電源喪失事象が発生した
場合に、事象発生から事象収束までの間に運転されるす
べての機器、電気計装設備に対して、電源供給を可能と
する定格容量をもつ、ディーゼル発電機による非常用電
源を設置している。

【０００３】冷却材喪失事象下においては、原子炉の安
全性確保に必要な機器や設備は自動起動され、そのすべ
てに対して非常用ディーゼル発電機によるバックアップ
が要求される。

【０００４】また、外部電源喪失事象下においては、冷
却材喪失事象に至らせないようにするのに必要な機器や
設備が、基本的には手動起動によって運転される。この
場合にも、安全確保に必要なすべての機器に対して非常
用電源を供給できるようにしている。さらに、外部電源
喪失事象は、原子炉にとっては必ずしも重大な事態では
ないので、事象収束後はプラントの再起動を行うことを
前提としている。このため、プラントの再起動を考慮し
て設けられる財産保護用の機器、例えばタ−ビンタ−ニ
ング油ポンプや発電機密封油ポンプ等にも電源供給がで
きるようにしている。

【０００５】非常用炉心冷却系の公知例としては、例え
ば、特開昭６２−２２８９９７号、特開平２−１４５９
９３号、特開平５−３００６４０号などの公報に開示さ
れているように、想定負荷の自動投入シ−ケンスや負荷
投入時の電圧降下の抑制などがあるが、連続運転負荷を
低減するものはみあたらない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】原子力発電プラントの
安全確保はつよい社会的要請であり、運転自動化や集中
監視とともに、安全系の多重化と拡充が一層進展してい
る。このため、非常用電源に求められる連続負荷容量が
増大し、非常用ディーゼル発電機が大容量化している。

【０００７】また、わが国の電源周波数は、５０ヘルツ
地区と６０ヘルツ地区に分かれている。従って、５０ヘ
ルツ地区の原子力発電所に適用する非常用ディ−ゼル発
電機と同じものを６０ヘルツ地区にも適用しようとする
と、回転数を低くして周波数調整を行うため機関出力が
低下し、発電機容量は小容量となる。たとえば、５０ヘ
ルツ地区で、回転数９００〜１０００ｒｐｍ級、出力５
３００ｋｗの発電機は、６０ヘルツ地区では、回転数７
５０〜８３３ｒｐｍ級、出力４７００ｋｗていどに減少
する。

【０００８】このため、両地区におけるプラントの構成
や仕様が同じであっても、６０ヘルツ地区においてはそ
の分、大容量型の非常用ディ−ゼル発電機が必要とな
り、非常用ディ−ゼル発電機と、それを設置する原子炉
建屋（一般には建家の外周部に配置される）の標準化設
計を困難にしている。

【０００９】本発明の第一の目的は、非常用原子炉冷却
系統の連続負荷容量を低減する運転監視制御方法と、非
常用電源設備の定格容量を低減できる運転監視制御装置
を提供することにある。

【００１０】本発明の第二の目的は、連続負荷容量を低
減する非常用原子炉冷却系統の運転を簡単且つ、安全に
操作できる運転監視制御方法および装置を提供すること
にある。

【００１１】本発明の第三の目的は、冷却材喪失事故時
などに、定格負荷容量を低減した非常用電源により、非
常用原子炉冷却系統を確実に運転する方法および装置を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記本発明の第一の目的
は、複数の非常用電源を基に複数の電源区分に多重化さ
れ、炉心水位回復機能を有する第１の冷却系と残留熱除
去機能を有する第２の冷却系を含む非常用炉心冷却系統
の運転方法において、外部電源喪失事象発生の所定条件
下で、前記第１の冷却系が手動起動により運転される場
合は、当該第１の冷却系と異なる電源区分に分担して前
記第２の冷却系を同時運転することにより達成される。

【００１３】上記で、前記第１の冷却系は高圧炉心注水
系、前記第２の冷却系は残留熱除去系であることを特徴
とする。

【００１４】上記で、所定条件は原子炉隔離時冷却系起
動失敗したとき、または、炉水位が所定値まで低下した
ときとなることを特徴とする。

【００１５】上記本発明の第二の目的は、前記当該区分
の前記第２の冷却系の起動の規制を、インターロックに
よる禁止および／または運転員へのガイダンスで実現す
ることにより達成される。

【００１６】上記本発明の第三の目的は、外部電源喪失
事象下では、上記第一の目的を達成する構成により、外
部電源喪失事象及び冷却材喪失事象下では、前記非常用
炉心冷却系統の自動起動を、同一電源区分にある財産保
護系の運転を禁止した後に行うことにより達成される。

【００１７】

【作用】原子力発電プラントは、外部電源喪失事象下に
おいて原子炉の安全性を確保するために、それぞれ異な
る電源区分の非常用ディ−ゼル発電機から給電され、炉
心水位を回復するための第１の冷却系と残留熱を除去す
る第２の冷却系などが設けられる。

【００１８】本発明は、これらの冷却系が基本的には手
動起動により運転されるので、必ずしも同一電源区分の
もの同士を運転させる必要がないことに着目し、同時運
転する第一及び第二の冷却系を複数の電源区分に分担す
ることで、非常用ディ−ゼル発電機の容量を低減させた
ものである。

【００１９】この分担は、同一電源区分における各冷却
系の同時運転を制限することによって実現する。即ち、
原子炉の水位を回復する高圧炉心注水系の手動起動後
は、その電源区分とは異なる残留熱除去系のみが起動可
能となるようにインターロックする。このときの残留熱
除去系の起動は、運転員による手動起動信号またはイン
ターロックにより自己発信する自動起動信号により行わ
れる。

【００２０】非常用炉心冷却系（ＥＣＣＳ）を手動起動
する場合は、その自動起動信号がシステムから発信され
る前に行う必要があるが、通常は十分に時間的余裕があ
る。従って、運転員に対する起動禁止／起動可能な電源
区分のガイダンスによっても、目的の達成は可能であ
る。もちろん、インターロックとガイダンスの両方によ
れば、より信頼性を向上できる。

【００２１】さらに、原子力プラントは、冷却材喪失事
象などプラントの重大事故が発生すると、中央制御装置
から非常用炉心冷却系の自動起動信号が発信され、同一
電源区分の第１および第２の冷却系が同時運転される。

【００２２】本発明によれば、この場合に、非常用炉心
冷却系の自動起動を、財産保護用の機器の運転を禁止し
た後に行い、運転する非常用炉心冷却系の連続運転負荷
を低減している。これによって、電源喪失での非常用炉
心冷却系が手動運転される場合に低減した運転負荷との
バランスを取ることができ、非常用ディーゼル発電機の
定格容量の低減が可能になる。

【００２３】このような本発明によれば、非常用炉心冷
却系統の連続運転負荷を低減し、増大傾向にある非常用
電源の容量を抑制できる。この結果、同一プラントにお
ける非常用ディーゼル発電機は、５０ヘルツ地区と６０
ヘルツ地区で同一仕様を採用でき、発電機や発電所建家
の標準化も可能になる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図により詳細に説明
する。図１は、非常用炉心冷却系統と、その本発明によ
る監視制御装置の概略構成図を示したものである。

【００２５】沸騰水型原子力発電所においては、冷却材
喪失事象などによる原子炉１の水位の回復をはかるため
に非常用炉心冷却系（ＥＣＣＳ）が設けられている。非
常用炉心冷却系には、原子炉の高圧状態で冷却材の注入
を可能とする高圧炉心注水系（ＨＰＣＦ）と、原子炉の
低圧状態で冷却材を注入しサプレッションプールの崩壊
熱除去と炉水位の回復をはかる残留熱除去系（ＲＨＲ）
がある。

【００２６】高圧炉心注水系（ＨＰＣＦ）のポンプ２お
よび残留熱除去系（ＲＨＲ）のポンプ３はそれぞれ、監
視制御装置１０からの起動／停止信号を受信する高圧ポ
ンプ運転手段７、低圧ポンプ運転手段８を介して運転さ
れる。これら運転手段は、起動／停止信号を受けて供給
電力のオン／オフを行うスイッチが主体で、ロック手段
を具備するものもある。なお、運転手段８’は、原子炉
補機冷却水系の起動・停止に用いられる。

【００２７】非常用炉心冷却系は、外部電源が喪失した
ときにも運転が可能なように、ディーゼル発電機による
非常用電源６によってバックアップされている。非常用
電源６はプラントの財産保護上必要な機器類５などに対
しても運転手段９を介して電源供給している。図示の点
線は非常用電源の供給経路を示している。

【００２８】原子力プラントでは、万全な安全性を確保
するために、非常用電源６を複数配置し、一点鎖線で示
す電源区分（Ａ、Ｂ、Ｃなど）毎に非常用炉心冷却系な
どを多重化している。図１では、電源区分Ａの構成のみ
詳細に示し、電源区分Ｂ、Ｃについては区分Ａと同様の
構成となるので、記載を省略している。

【００２９】なお、上図の構成では、残留熱除去系と原
子炉補機冷却水系を分離し、各々に運転手段８、８’を
設けているが、原子炉補機冷却水系に残留熱除去系を組
み入れる構成もあり、本発明はかかる構成に対しても同
様に適用できる。

【００３０】運転制御装置１０は、入力信号線１０１〜
１０４を通じて、外部電源喪失検出信号、原子炉隔離時
冷却系（ＲＣＩＣ）起動失敗検出信号、ＥＣＣＳ自動起
動／自動停止の要求信号、さらには運転員コンソール１
３からの手動起動／停止の要求信号などを受信する。そ
して、これらの入力信号を基に、第１の制御部１１ある
いは、第１の制御部１１と第２の制御部１２から決定さ
れた起動／停止信号や規制信号などを、出力信号線１０
６を通じて各電源区分の運転手段に選択的に送出する。

【００３１】第１の制御部１１は、本発明の第一の実施
例が具備する構成で、高圧炉心注水系（ＨＰＣＦ）の起
動／停止信号を出力する制御手段、残留熱除去系（ＲＨ
Ｒ）の起動／停止信号を出力する制御手段、ＨＰＣＦと
同一電源区分のＲＨＲの運転を規制する制御手段を有し
ている。

【００３２】第１の制御部１１と第２の制御部１２は、
本発明の第二の実施例が具備するを構成で、制御部１２
はＥＣＣＳ自動起動信号が発信された場合に、財産保護
上必要な機器類５などの起動禁止信号を出力する制御手
段を有している。

【００３３】本発明による実施例の詳細な説明の前提と
して、外部電源喪失事象時における原子炉隔離時冷却系
（ＲＣＩＣ）と非常用炉心冷却系（ＥＣＣＳ）の運転動
作を説明する。

【００３４】外部電源が喪失すると、発電所内の常用母
線の電源が遮断されるため、非常用ディ−ゼル発電機６
が起動し、非常用母線の電源が確立し、プラントの財産
保護用の機器５などを自動起動する。一方、通常運転時
に原子炉１へ給水を行っている給復水系のポンプは非常
用母線に接続されていないため、これらのポンプが停止
して原子炉水位が低下していく。この場合放置しておい
ても原子炉水位が一定水位以下になると、原子炉隔離時
冷却系（ＲＣＩＣ）が自動的に作動して原子炉水位を回
復する。

【００３５】この後に、原子炉１を減圧し冷温停止状態
に移行するが、その際に、タ−ビン復水器が使用できな
いため、主蒸気逃がし安全弁を用いて減圧を行う。その
蒸気はサプレッションプ−ル（ｓ／ｐ）に排出されプ−
ル水温が上昇する。そこで、残留熱除去系（ＲＨＲ）を
手動起動し、ｓ／ｐの冷却運転を行う。さらに、原子炉
の減圧完了後に、ｓ／ｐ冷却から炉冷却へＲＨＲ運転モ
ードの切替を行い、原子炉の炉冷却完了後に原子炉の冷
温停止を行う。

【００３６】このように、通常は、原子炉隔離時冷却系
（ＲＣＩＣ）が作動し、その後、残留熱除去系（ＲＨ
Ｒ）を手動起動することで、非常用炉心冷却系（ＥＣＣ
Ｓ）の自動起動に至る以前に原子炉の安全性が確保で
き、プラントは直ちに再起動される。しかし、万一、原
子炉隔離時冷却系（ＲＣＩＣ）が故障して起動できない
場合は、炉水位がさらに低下すると非常用炉心冷却系
（ＥＣＣＳ）の自動起動が行われ、原子炉の重大事故事
象として一連の安全施策が実行される。

【００３７】高圧炉心注水系（ＨＰＣＦ）は元々、原子
炉の冷却材喪失事故時に自動起動するように、上記ＲＣ
ＩＣに比べはるかに低い炉水位のしきい値が設定されて
いる。従って、ＲＣＩＣの失敗で直ちに自動起動される
ことはなく、この間に運転員が介入して高圧炉心注水系
と残留熱除去系を起動し、重大事故事象に至る前に原子
炉水位の回復と原子炉冷却による事故収束をはかること
が可能である。

【００３８】本発明では、かかる場合の緊急炉心冷却系
（ＥＣＣＳ）の運転を、以下のように行って運転負荷を
減少し、非常用ディイーゼル発電機容量の低減を可能に
している。

【００３９】図２は、本発明の第一の実施例による緊急
炉心冷却系（ＥＣＣＳ）の運転制御方法を示すフローチ
ャートである。

【００４０】運転制御装置１０は、外部電源喪失事故の
発生を検知すると、第１の制御部１１により以下の運転
制御を開始する。外部電源喪失と原子炉隔離時冷却系
（ＲＣＩＣ）の起動失敗または一定値以下の炉水位の検
出状態で（ｓ１０１）、任意の電源区分（ここでは区分
Ａとする）の高圧炉心注水系（ＨＰＣＦ）の手動起動信
号１０４を受信すると、ＨＰＣＦの起動信号が出力され
る（ｓ１０２）。これにより、電源区分Ａの高圧注水ポ
ンプ２が起動し、炉水位の回復が開始される。

【００４１】次に、電源区分Ａの残留熱除去系（ＲＨ
Ｒ）の起動がインターロックされ、運転手段８への起動
信号の出力が禁止される（ｓ１０３）。ここで、運転手
段８がインターロック機構を備えている場合は、インタ
ーロック信号を出力するようにしてもよい。その後、電
源区分Ａ以外（ここではＢまたはＣ）の残留熱除去系
（ＲＨＲ）が起動され（ｓ１０４）、サプレッションプ
ール（ｓ／ｐ）の冷却が開始される。

【００４２】なお、区分ＡのＨＰＣＦの起動は、運転員
コンソール１４からの手動起動信号１０４によるが、区
分ＢまたはＣのＲＨＲの選択起動は、運転監視制御装置
１０による自動起動信号または運転員コンソール１３か
らの手動起動信号１０４によって行われる。

【００４３】以上が本実施例による運転制御の要部であ
る。その後、原子炉水位の回復が完了を確認すると（ｓ
１０５）、ステップｓ１０６に進んでＲＨＲの運転モー
ドをｓ／ｐ冷却から炉冷却に切替、さらに、原子炉冷温
停止が確認されて（ｓ１０７）、終了となる。

【００４４】図３は、第１の制御部１１の構成図を示し
たものである。同図で、一点鎖線より下部は、電源区分
Ａの高圧炉心注水系ポンプ２の起動／停止信号を決定す
る制御手段１１１を示し、一点鎖線より上部は、電源区
分Ａの残留熱除去系ポンプ３の起動／停止信号を決定す
る手段１１２を示し、残留熱除去系ポンプ３の起動を禁
止するインターロック回路（制御手段１１３）は両方に
跨って示している。

【００４５】同図で、高圧炉心注水系ポンプの自動起動
／自動停止信号と、残留熱除去系ポンプの自動起動／自
動停止信号は、ＥＣＣＳ自動起動信号の発信に伴って与
えられる。一方、高圧炉心注水系ポンプと残留熱除去系
ポンプの操作スイッチは、運転員コンソール１３（また
は運転監視制御盤）にあり、その入／切によって手動起
動／手動停止信号が与えられる。回路の各要素は図示の
凡例のとおりである。

【００４６】制御手段１１１は、自動起動信号３０１ま
たは手動起動信３０３を受信すると、ＯＲ回路３１によ
り高圧炉心注水系ポンプ２（Ａ）の起動信号３０５を発
生する。また、自動停止信号３０２または手動停止信号
３０４を受信すると、ＯＲ回路３２により高圧炉心注水
系ポンプ２（Ａ）の停止信号３０６を発生する。

【００４７】制御手段１１２は、自動起動信号３０７ま
たは手動起動信３０９を受信すると、ＯＲ回路３３によ
り残留熱除去系ポンプ３（Ａ）の起動信号３１１を発生
する。また、自動停止信号３０８または手動停止信３１
０を受信すると、ＯＲ回路３４により残留熱除去系ポン
プ３（Ａ）の停止信号３１２を発生する。

【００４８】制御手段１１３は、非常用ディーゼル発電
機６（Ａ）の運転信号１０１’と、高圧炉心注水系ポン
プ２（Ａ）の自動起動信号３０１が０のとき１となるＮ
ＯＴ回路３５の出力と、高圧炉心注水系ポンプ２（Ａ）
の手動起動信号３０３をＡＮＤ回路３７の入力とし、イ
ンターロック作動信号３１３を出力する。この信号３１
３１は、（ＷＯ）回路３９を経て（ＷＯ）回路４０のゲ
ート信号とされる。（ＷＯ）回路４０は、インターロッ
ク作動信号３１３がオンのとき、残留熱除去系ポンプ３
（Ａ）の手動起動信号３０９をＯＲ回路３３へ伝える経
路をワイプアウトし、起動信号３３１の出力をインター
ロックする。

【００４９】（ＷＯ）回路３８は、通常はＡＮＤ回路３
７の出力３１３をＯＲ回路３３を通じて自己保持し、イ
ンターロックを維持する。そして、高圧炉心注水系ポン
プ２（Ａ）の停止信号３０６が出力されると、インター
ロックを解除する。また、（ＷＯ）回路３９は、残留熱
除去系ポンプ３（Ａ）の自動起動信号３０７が出力され
るとき、インターロック作動信号３１３を遮断して、イ
ンターロックを不能とする。これによって、冷却材喪失
事象等の非常時には、ＥＣＣＳの自動起動発信によっ
て、同一電源区分の高圧炉心注水系ポンプ２と残留熱除
去系ポンプ３の自動起動を可能にしている。

【００５０】図３の構成で、外部電源喪失時の残留熱除
去系ポンプ３の起動は、自動起動信号３０７または手動
起動信号３０９のみを示している。しかし、手動起動信
号３０９に代えて、運転制御装置１０内で自己発生する
起動信号３０９’によってもよい。この自動起動信号３
０９’は、上記のように、残留熱除去系ポンプ３（Ａ）
の起動がインターロックされるとき、このインターロッ
ク信号を利用して、他の電源区分（ＢまたはＣ）の制御
手段１１２に与えられ、残留熱除去系ポンプ３（Ｂまた
はＣ）を自動起動する。

【００５１】図４は、図３の制御部１１をリレ−回路で
実現した場合の一例である。高圧炉心注水系（Ａ）の制
御回路において、手動起動信号３０３に連動する接点４
１２または自動起動信号３０１に対応する接点４１１が
閉じると、起動用補助コイル４１が励磁されて高圧炉心
注水ポンプ２（Ａ）が起動する。一方、手動停止信号３
０４に連動する接点４１４または自動停止信号に対応し
た接点４１３が閉じると、ポンプ２（Ａ）が運転中であ
ることを確認するための接点４１５を介して、停止用補
助コイル４２が励磁されてポンプ２（Ａ）は停止する。

【００５２】非常用ディ−ゼル発電機６（Ａ）の運転中
に対応するａ接点４１６と自動起動信号３０１に対応す
るｂ接点４１７がいずれも閉の時に、手動起動信号３０
３に連動する接点４１８が閉じられて補助リレ−４３を
励磁し、補助接点４３０が閉じられて自己保持回路を形
成する。この自己保持回路は、停止用補助コイル４２が
励磁されて補助接点４１９が開くと解除される。

【００５３】一方、残留熱除去系（Ａ）の制御回路にお
いて、上記のように補助リレ−４３が励磁されると、補
助ｂ接点４２１が開となる。これによって、残留熱除去
ポンプ３（Ａ）の自動起動信号３０７に対応するａ接点
４２３が開の時には、手動起動信号３０９が入力されて
接点４２２が閉になっても、補助コイル４４は励磁され
ずポンプ３（Ａ）は起動しない。これによって、万一運
転員が誤って既に起動している高圧炉心注水系と同一電
源区分の残留熱除去系を、手動にて起動しようとして
も、インタ−ロックにより強制的に禁止される。

【００５４】ただし、ＥＣＣＳ起動発信によって、自動
起動信号３１０がオンした場合は、ａ接点４２４が閉と
なり補助コイル４４が励磁されて、ポンプ３（Ａ）が起
動する。また、自動起動信号３０７がオンしてａ接点４
２３が閉となっているときも、手動起動信号３０９が入
力されて接点４２２が閉すると補助コイル４４が励磁さ
れ、ポンプ３（Ａ）が起動できる。

【００５５】一方、停止用補助コイル４５は、手動停止
信号３１０に連動する接点４２５の閉、または、自動停
止信号３０８に連動する接点４１６の閉により、ポンプ
３（Ａ）の運転中は閉じている接点４２７を経由して励
磁され、ポンプ３（Ａ）を停止する。

【００５６】図５は、制御部１１における制御手段１１
３の別の実施例を示したものである。同図は、図３の一
点鎖線の下部と概ね同一構成であり、ＡＮＤ回路３７の
出力信号による動作のみが相違している。

【００５７】すなわち、非常用電源が運転され、ＥＣＣ
Ｓ自動起動の発信前で、高圧炉心注水系ポンプ２（Ａ）
が手動起動信号３０３により起動された場合、ＡＮＤ回
路３７の出力信号は運転ガイダンス手段５１に入力され
る。運転ガイダンス手段５１は、「残留除去系ポンプ
（Ａ）の手動起動禁止」のメッセージを、中央制御室の
運転員コンソール１３などに出力し画面表示する。メッ
セージは、「残留除去系ポンプ（Ｂ）の手動起動可」な
どでもよく、警報を併用してもよい。また、メッセージ
のデータは、運転員コンソール１３の側で用意するよう
にしてもよい。

【００５８】本実施例は、ＥＣＣＳ自動起動の発信前
に、高圧炉心注水系ポンプ２を手動起動し、続いて残留
除去系ポンプを手動起動する場合に、運転員の誤動作を
防止するのに役立つ。なお、本例の運転ガイダンス手段
と前例に示したインターロック回路を併用し、運転支援
と信頼性の双方を向上することもできる。

【００５９】次に、本発明の第二の実施例を説明する。
本実施例は外部電源喪失と、冷却材喪失などの状況下で
行われる運転制御方式である。

【００６０】図６は、図１の運転制御装置１０における
制御部１２の構成図である。非常用ディーゼル発電機６
（Ａ）の運転中を示す信号１０１’とＥＣＣＳ自動起動
信号１０３を受信したＡＮＤ回路６１は、財産保護用機
器（Ａ）の起動禁止信号３２０を出力し、運転手段９に
よって同一電源区分の財産保護用機器９（Ａ）の起動を
禁止する。通常、財産保護用機器９は、信号１０１’の
発生と共に起動されているので、その場合は運転停止と
なる。

【００６１】なお、高圧炉心注水系ポンプ２（Ａ）及び
残留除去系ポンプ３（Ａ）の自動起動は、ＥＣＣＳ自動
起動信号１０３発信下においても、図３の構成によって
上述のように行われる。

【００６２】図７は、第二の実施例による緊急炉心冷却
系（ＥＣＣＳ）の運転制御方法を示すフローチャートで
ある。同図で、ステップｓ２０２〜ｓ２０５及びｓ２０
９〜ｓ２１１の各ステップは、図２に示したステップｓ
１０１〜ｓ１０７の各ステップと同様となる。以下、相
違点を中心に説明する。

【００６３】運転制御装置１０は、外部電源喪失事故の
発生を検知すると、第１の制御部１１と第２の制御部１
２によって、以下の運転制御を開始する。まず、ＥＣＣ
Ｓの自動起動信号発信の有無をチエックし（ｓ２０
１）、その出力がなければ、ステップｓ２０２に進ん
で、第一の実施例と同様の制御動作を行う。

【００６４】一方、ＥＣＣＳの自動起動発信が出力され
ているときは、ステップｓ２０６に進んで財産保護系の
起動禁止または運転停止を行い、次いで、高圧炉心注水
系ポンプ２（Ａ）及び残留除去系ポンプ３（Ａ）の自動
起動を行い（ｓ２０７、ｓ２０８）、その後ステップｓ
２０９に進む。なお、ＥＣＣＳの自動起動の場合は、ス
テップ２０９以降が別の制御動作によって行われてもよ
い。

【００６５】本実施例によれば、外部電源喪失の場合
は、少なくともＨＰＣＦは手動起動してＥＣＣＳを運転
し、その場合ＲＨＲは他の電源区分のものを起動して、
非常用電源の運転負荷を減少している。しかし、外部電
源喪失はプラントの事故ではないので、事象収束後は直
ちに再起動できるように、財産保護系は非常電源から電
源供給して起動している。

【００６６】一方、ＥＣＣＳの自動起動が発信されてい
る重大事故下では、プラントが直ちに再起動されること
はないので、冷却材喪失事象の収束に直接必要とされな
いプラント財産保護用の機器、例えばタ−ビンタ−ニン
グ油系の機器、発電機密封油系の機器その他油系の機器
などを強制停止させ、非常用電源の運転負荷を減少した
後、ＥＣＣＳの自動起動を行っている。

【００６７】これによれば、非常用電源の運転負荷を減
少できるので、非常用ディーゼル発電機の定格容量を低
減でき、５０ヘルツ／６０ヘルツに共用できる標準使用
の発電機の採用も容易になる。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、原子力発電所の外部電
源喪失時で、非常用炉心冷却系（ＥＣＣＳ）の自動起動
発信前に、手動起動された高圧炉心注水系（ＨＰＣＦ）
と異なる電源区分の残留熱除去系を同時運転するように
しているので、非常用電源の運転負荷を低減できる効果
がある。

【００６９】本発明によれば、原子力発電所の外部電源
喪失時で、非常用炉心冷却系（ＥＣＣＳ）の自動起動発
信時に、非常用炉心冷却系（ＥＣＣＳ）の自動起動を、
同一電源区分の財産保護系の運転を禁止した後に行うよ
うにしているので、非常用電源の運転負荷を低減できる
効果がある。

【００７０】本発明によれば、ＥＣＣＳの自動起動発信
前／後の上記した運転を行うので、非常用電源の容量を
低減できる効果がある。

【００７１】本発明によれば、手動起動された高圧炉心
注水系（ＨＰＣＦ）と同一電源区分の残留熱除去系の起
動を禁止するように、インターロックおよび／またはガ
イダンスするので、運転の誤動作がなく信頼性が向上で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による非常用炉心冷却系の運
転制御システムの概略構成図。

【図２】本発明の第一の実施例による非常用炉心冷却系
の運転制御方法を説明するフローチャート。

【図３】第一の実施例による運転制御装置の機能ロジッ
ク図。

【図４】図３の機能を実現するリレーシーケンス図。

【図５】第一の実施例による運転制御装置の機能構成の
代案図。

【図６】本発明の第二の実施例による運転制御装置の一
部の機能構成図。

【図７】第二の実施例による非常用炉心冷却系の運転制
御方法を説明するフローチャート。

【符号の説明】

１…原子炉、２…高圧炉心注水系（ＨＰＣＦ）ポンプ、
３…残留除去系（ＲＨＲ）低圧ポンプ、５…財産保護の
ための機器類、６…非常用電源（ディーゼル発電機）、
７…ＨＰＣＦ運転手段、８…ＲＨＲ運転手段、９…財産
保護系運転手段、１０…運転制御装置、１１…第一の運
転制御部、１２…第二の運転制御部、１３…運転員コン
ソール、３０，３８，３９…ワイプアウト、３１，３
２，３３，３４，３６…ＯＲ回路、３５…ＮＯＴ回路、
３７，６１…ＡＮＤ回路、５１…運転ガイダンス手段、
1０１…外部電源喪失信号、１０１’…非常用電源運転
中信号、１０２…ＲＣＩＣ起動失敗信号、１０３…ＥＣ
ＣＳ自動起動／自動停止信号、１０４…手動起動／手動
停止信号、１０５…ガイダンス信号、３１３…起動制限
信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 正 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 水谷 章 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の非常用電源を基に複数の電源区分
   に多重化され、炉心水位回復機能を有する第１の冷却系
   と残留熱除去機能を有する第２の冷却系を含む非常用炉
   心冷却系統の運転方法において、 外部電源喪失事象発生の所定条件下で、前記第１の冷却
   系が手動起動により運転される場合は、当該第１の冷却
   系と異なる電源区分に分担して前記第２の冷却系を同時
   運転することを特徴とする非常用炉心冷却系統の運転方
   法。
2. 【請求項２】 複数の非常用電源を基に複数の電源区分
   に多重化され、炉心水位回復機能を有する第１の冷却系
   と残留熱除去機能を有する第２の冷却系を含む非常用炉
   心冷却系統の運転方法において、 外部電源喪失事象発生の所定条件下で、任意の電源区分
   にある前記第１の冷却系が手動起動されると、当該電源
   区分にある前記第２の冷却系に所定の規制を行い、当該
   電源区分と異なる電源区分にある前記第２の冷却系を起
   動することを特徴とする非常用炉心冷却系統の運転方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記所定条件は、原子炉隔離時冷却系起動失敗のとき、
   または、原子炉水位が所定値以下に低下したときである
   ことを特徴とする非常用炉心冷却系統の運転方法。
4. 【請求項４】 請求項２において、 前記第２の冷却系の所定の規制は、当該冷却系に起動禁
   止のインターロックを行うことを特徴とする非常用炉心
   冷却系統の運転方法。
5. 【請求項５】 請求項２または４において、 前記第２の冷却系の所定の規制は、当該冷却系の起動禁
   止を報知するためのガイダンスを行うことを特徴とする
   非常用炉心冷却系統の運転方法。
6. 【請求項６】 複数の非常用電源を基に複数の電源区分
   に多重化され、炉心水位回復機能を有する第１の冷却系
   と残留熱除去機能を有する第２の冷却系を含む非常用炉
   心冷却系統の運転方法において、 外部電源喪失事象発生下で、前記第１の冷却系が手動起
   動される場合は、前記第２の冷却系を異なる電源区分に
   分担するようにして同時運転し、 外部電源喪失事象と所定の異常事象の発生下で、前記第
   １の冷却系が自動起動される場合は、同一の電源区分に
   おける財産保護系の起動を禁止した後に行い、且つ、同
   一の電源区分における前記第２の冷却系を自動起動する
   ことを特徴とする非常用炉心冷却系統の運転方法。
7. 【請求項７】 請求項６において、 前記所定の異常事象は、冷却材喪失事象または非常用炉
   心冷却系自動起動信号発信事象であることを特徴とする
   非常用炉心冷却系統の運転方法。
8. 【請求項８】 複数の非常用電源の電源区分によって多
   重化され、炉心水位回復機能を有する第１の冷却系と残
   留熱除去機能を有する第２の冷却系を含む非常用炉心冷
   却系統の運転制御装置において、 外部電源喪失信号と、原子炉隔離時冷却系起動失敗信号
   または原子炉水位の所定値以下の検出信号と、前記第１
   の冷却系の自動または手動起動信号とを受信して、前記
   第１の冷却系の運転手段に起動信号を送出可能にする制
   御機能と、前記第２の冷却系の自動または手動起動信号
   とを受信して、前記第２の冷却系の運転手段に起動信号
   を送出可能にする制御機能と、前記第１の冷却系が前記
   手動起動信号を受信したとき当該第１の冷却系と同一の
   電源区分にある第２の冷却系の起動を制限する制御機能
   とを有する制御装置を備えることを特徴とする非常用炉
   心冷却系統の運転制御装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、 前記第１の冷却系は高圧炉心注水ポンプを含む高圧炉心
   注水系であり、前記第２の冷却系は低圧ポンプを含み、
   サプレッション・プールの冷却を行う残留熱除去系であ
   ることを特徴とする非常用炉心冷却系統の運転制御装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項８または９において、 前記起動を制限する手段は、起動を禁止するインターロ
    ック手段により構成されることを特徴とする非常用炉心
    冷却系統の運転制御装置。
11. 【請求項１１】 請求項８、９または１０において、 前記起動を制限する手段は、運転員に対し所定電源区分
    の前記第２の冷却系の運転禁止を知らせるガイダンス手
    段により構成されることを特徴とする非常用炉心冷却系
    統の運転制御装置。
12. 【請求項１２】 請求項８、９、１０または１１におい
    て、 前記非常用電源は、ディーゼル発電機で構成されている
    ことを特徴とする非常用炉心冷却系統の運転制御装置。
13. 【請求項１３】 複数の非常用電源の電源区分によって
    多重化され、炉心水位回復機能を有する第１の冷却系と
    残留熱除去機能を有する第２の冷却系を含む非常用炉心
    冷却系統の運転制御装置において、 外部電源喪失信号と、原子炉隔離時冷却系起動失敗信号
    または原子炉水位の所定値以下の検出信号と、前記第１
    の冷却系の自動または手動起動信号を受信して、前記第
    １の冷却系の運転手段に起動信号を送出可能にする制御
    機能１と、前記第２の冷却系の自動または手動起動信号
    とを受信して、前記第２の冷却系の運転手段に起動信号
    を送出可能にする制御機能２と、前記第１の冷却系が前
    記手動起動信号を受信したとき当該第１の冷却系と同一
    の電源区分にある第２の冷却系の起動を制限する制御機
    能３とを有する第一の運転制御部と、 外部電源喪失信号と非常用炉心冷却系自動起動信号を受
    信して、制御機能１による前記第１の冷却系の自動起動
    を、その自動起動の対象となる電源区分における財産保
    護系の運転を禁止した後に行わせる制御機能を有する第
    二の運転制御部と、を具備することを特徴とする非常用
    炉心冷却系統の運転制御装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、 前記財産保護系は、タ−ビン設備の財産保護用の機器を
    含むことを特徴とする非常用炉心冷却系統の運転制御装
    置。