JPH08313669A - Method and device for operating control rod - Google Patents

Method and device for operating control rod

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JPH08313669A
JPH08313669A JP7123802A JP12380295A JPH08313669A JP H08313669 A JPH08313669 A JP H08313669A JP 7123802 A JP7123802 A JP 7123802A JP 12380295 A JP12380295 A JP 12380295A JP H08313669 A JPH08313669 A JP H08313669A
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control rod
reactor
control
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neutron flux
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佳彦 石井
Hiromi Maruyama
博見 丸山
Atsushi Fushimi
篤 伏見
Yuichi Tokawa
裕一 東川
Yukihisa Fukazawa
幸久 深沢
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Abstract

PURPOSE: To perform start and stop in a short time at the time when start and stop operation of a reactor is manually performed by drawing out a control rod fast until a reactor core eigenvalue reaches a specified value and pulling out the control rod gradually thereafter. CONSTITUTION: Each control rod 3 of the reactor core 2 of a reactor pressure vessel 1 is driven by a control rod drive mechanism 5 and a motor 6. The detector 10 of a neutron flux monitor 4 for detecting neutron flux at the time of reactor start is disposed in the core 2. The monitor 4 converts the output signal of the detector 10, and a neutron flux level signal and a period signal are output to a control rod automatic controller 14. The value (core eigenvalue) of a ratio of the neutron flux at the time of the whole insertion of the control rod 3 to the other neutron flux at the time point of the insertion thereof is monitored. The control rod 3 is drawn out fast until the value of the ratio reaches a specified value, thereafter it is pulled out gradually, so that the state of a reactor is turned critical. Thereby accurate operation is made possible even by manual operation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は原子炉の起動・停止する
方法及びその装置に係り、特に、沸騰水型原子炉(BW
R)を短時間で起動・停止するのに好適な制御棒の操作
方法および制御棒操作装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for starting and stopping a nuclear reactor, and more particularly to a boiling water reactor (BW).
The present invention relates to a control rod operating method and a control rod operating device suitable for starting and stopping R) in a short time.

【0002】[0002]

【従来の技術】沸騰水型原子力プラントの起動において
は、炉心内に挿入されている制御棒を順次徐々に引き抜
いて、原子炉の出力を上昇させる。この過程は、原子炉
出力の小さい順に、 (1)未臨界の炉心を臨界にする臨界近接モ−ド (2)原子炉圧力と炉水温度を定格値まで上昇させる昇
温昇圧モ−ド (3)炉心で発生した蒸気を発電機に送らずにバイパス
させる原子炉出力制御モ−ド (4)発生蒸気を発電機に送り、定格出力まで出力を増
加させる発電機出力モ−ド に大別できる。これらの過程の制御棒操作は、従来から
運転員によって行われている。
2. Description of the Related Art When starting a boiling water nuclear power plant, the control rods inserted in the core are gradually pulled out to increase the power output of the nuclear reactor. In this process, in order of decreasing reactor power, (1) critical proximity mode that makes a subcritical core critical (2) temperature rising boost mode (R) that raises reactor pressure and reactor water temperature to rated values 3) Reactor output control mode that bypasses the steam generated in the core without sending it to the generator (4) It is roughly divided into generator output mode that sends the generated steam to the generator and increases the output to the rated output. it can. The control rod operation in these processes is conventionally performed by an operator.

【0003】これらのモードのうち、運転員の制御棒操
作量が多く且つ操作に注意を要するモ−ドは、1番目の
「臨界近接モ−ド」である。この臨界近接モードでは、
運転員は、原子炉に急激な反応度を与えないように、予
め与えられた制御棒操作手順にしたがって制御棒を操作
しなければならない。ここで「制御棒操作手順」とは、
どの制御棒をどの順番でどれだけ引き抜くかを示したも
のである。従来の起動操作では、運転員は、中性子束φ
でおよその未臨界度(臨界からの隔たり)を把握し、そ
の情報と中性子束の時間変化率を表す原子炉周期(ペリ
オド)τとによって制御棒を操作するタイミングを判断
し、ペリオドがある値よりも小さくならないように原子
炉を制御している。
Of these modes, the first "critical proximity mode" is the mode in which the operator has a large amount of control rod operation and requires careful operation. In this critical proximity mode,
The operator must operate the control rods according to a given control rod operating procedure so as not to give a sudden reactivity to the reactor. Here, "control rod operating procedure" means
It shows which control rod is pulled out in what order and how much. In the conventional start-up operation, the operator
The approximate subcriticality (distance from the criticality) is grasped, and the timing for operating the control rod is judged based on the information and the reactor cycle (period) τ that represents the time change rate of the neutron flux. The reactor is controlled so that it does not become smaller.

【0004】この従来の手法では、臨界到達位置に対す
る適切なインストラクションがなく、またペリオドをあ
る値よりも小さく保つための操作条件も明確ではないた
め、運転員の制御棒操作はゆっくりしたものになる。運
転員の操作の利便を考慮し、予め決定されている制御棒
引き抜き量も、比較的小さな投入反応度に設定してあ
る。その結果、運転員の手動操作による臨界到達までの
時間は、最適制御に比べて一般に2倍以上かかってい
る。
In this conventional method, the operator does not operate the control rod slowly because there is no appropriate instruction for the critical position and the operating condition for keeping the period smaller than a certain value is not clear. . In consideration of the convenience of the operation of the operator, a predetermined control rod withdrawal amount is also set to a relatively small input reactivity. As a result, the time required to reach criticality by manual operation by the operator is generally twice as long as that in the optimal control.

【0005】近年、運転の省力化や起動時間の短縮など
を目的として、上記のような制御棒操作を自動化した
り、あるいは適切なインストラクションを出力する方法
が考案されている。制御棒操作自動化技術の公知例とし
て、特開昭50-146796号公報記載の技術がある。この公
知例は、制御棒を自動的に操作して未臨界の原子炉を臨
界にする装置に関するものであり、制御棒の操作タイミ
ングと引き抜き量を、炉周期に基づいて決定している。
すなわち、炉周期が原子炉の臨界を判定するための所定
値(例えば200秒)以上であるときに制御棒引き抜き
操作指令を出力し、その時の引き抜き量を炉周期の大き
さに比例した値として求めている。
In recent years, a method for automating the control rod operation as described above or outputting an appropriate instruction has been devised for the purpose of saving labor and shortening the starting time. As a publicly known example of the control rod operation automation technology, there is a technology described in JP-A-50-146796. This known example relates to a device for automatically operating a control rod to make a subcritical reactor critical, and determines the operation timing and the withdrawal amount of the control rod based on the reactor cycle.
That is, when the reactor cycle is a predetermined value (for example, 200 seconds) or more for determining the criticality of the reactor, a control rod drawing operation command is output, and the drawing amount at that time is set as a value proportional to the size of the reactor cycle. Looking for.

【0006】同じく未臨界の原子炉を臨界にする従来技
術として特開昭60-179689号公報記載のものがある。こ
の従来技術では、一点動特性方程式を用いて炉心反応度
を推定し、操作すべき制御棒本数や制御棒位置から引き
抜き速度を設定している。また、日本原子力学会誌Vol.
34 p161に掲載の「沸騰水型原子力発電プラント起動時
の制御棒操作自動化方式」には、推定した炉心反応度を
もとに適切な引き抜き速度を計算し、連続引き抜き開
始、連続引き抜き中止とノッチ引き抜き開始のタイミン
グを判定する方法が記載されている。
Similarly, as a conventional technique for making a subcritical nuclear reactor critical, there is one disclosed in JP-A-60-179689. In this conventional technique, the core reactivity is estimated using a one-point dynamic characteristic equation, and the drawing speed is set from the number of control rods to be operated and the control rod positions. Also, the Journal of the Atomic Energy Society of Japan Vol.
34 In p161, "Automated control rod operation at start-up of boiling water nuclear power plant", an appropriate drawing speed is calculated based on the estimated core reactivity, and continuous drawing start, continuous drawing stop and notch A method for determining the timing of starting pulling out is described.

【0007】さらに、特開昭63-286793号公報には、原
子炉を未臨界状態から臨界状態にする場合に、制御棒の
引き抜き総量、前回操作した制御棒の引き抜き量と原子
炉周期をもとに、ファジィ制御の方法により制御棒の次
の引き抜き量を算出し、この情報に従って制御棒を操作
することが示されている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 63-286793 discloses the total amount of control rods withdrawn, the amount of control rods with which the control rod was operated last time, and the reactor cycle when the reactor is brought from a subcritical state to a critical state. It is shown that a fuzzy control method is used to calculate the next pull-out amount of the control rod, and the control rod is operated according to this information.

【0008】これら公知の従来技術は、計算機の能力を
活用して、原子炉の状態に応じた制御棒引き抜き量をそ
の都度判断しており、安全に原子炉を起動できる最短時
間制御を可能としている。
These known prior arts utilize the capacity of a computer to judge the amount of control rod withdrawal according to the state of the reactor each time, enabling the shortest time control that can safely start the reactor. There is.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術は、
動特性方程式を解いたり、推定した炉心反応度やファジ
ィ理論で制御棒操作量を計算している。このため、運転
員がその技術を利用して独自に制御棒操作を判断するこ
とが難しい。一方、原子炉は、自動操作ばかりでなく手
動操作でも起動できる必要がある。上記の従来技術を使
って運転員にガイドを出力すれば、手動操作は可能であ
るが、計算機が行ったガイドが適切かどうかを運転員が
独自に判断することは難しい。運転員にとって、独自に
判断しながら行なう手動運転の経験は、原子炉の特性を
把握し、予期せぬ事態に対応するポテンシャルを養うた
めに重要なものである。
The above-mentioned conventional technique is
The control rod manipulated variable is calculated by solving the dynamic equation and by using the estimated core reactivity and fuzzy theory. Therefore, it is difficult for the operator to use the technique to independently determine the control rod operation. On the other hand, the reactor needs to be able to be started by not only automatic operation but also manual operation. Although manual operation is possible if the guide is output to the operator using the above-mentioned conventional technique, it is difficult for the operator to independently determine whether the guide provided by the computer is appropriate. For operators, the experience of manual operation, which is carried out based on their own judgment, is important for understanding the characteristics of the reactor and developing the potential to respond to unexpected situations.

【0010】本発明の目的は、運転員が手動で原子炉の
起動停止操作をするときに、運転員の判断で操作でき、
かつ短時間で起動・停止できる簡明な制御棒操作方法及
びその装置を提供することにある。
An object of the present invention is to allow an operator to manually start and stop a reactor so that the operator can operate the reactor at his or her discretion.
Another object of the present invention is to provide a simple control rod operating method and device that can be started and stopped in a short time.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的は、原子炉起動
時の制御棒操作において、制御棒全挿入時における中性
子束φAに対し制御棒挿入時点における中性子束φとの
比(φ/φA)の値を監視し、該比の値が所定値に達す
るまでは高速に制御棒を引き抜き、それ以降は制御棒を
徐々に引き抜いて原子炉を臨界状態にすることで、達成
される。
[Means for Solving the Problems] The above-mentioned object is to control the neutron flux φA when the control rod is fully inserted and the neutron flux φ when the control rod is inserted (φ / φA) in operating the control rod at reactor startup. Of the control rod is rapidly extracted until the value of the ratio reaches a predetermined value, and thereafter, the control rod is gradually pulled out to bring the reactor into a critical state.

【0012】上記目的はまた、原子炉の制御棒操作にお
いて、制御棒引き抜き操作時に原子炉ペリオド信号が設
定値よりも小さくならないように制御棒一時停止位置を
予め設定して制御棒を高速に引き抜く高速駆動モード
と、制御棒操作時の投入反応度がほぼ等しくなるように
制御棒一時停止位置を予め設定して制御棒を予め決めた
ブロック量単位に駆動するブロック駆動モードと、制御
棒最小操作単位量(以下、ステップという。)進んだ位
置に制御棒一時停止位置を予め設定して制御棒を1ステ
ップずつ操作するステップ駆動モードとを用意してお
き、現在の原子炉の未臨界度に基づいて前記各駆動モー
ドで制御棒を操作することで、達成される。
The above-mentioned object is also to rapidly pull out the control rod by presetting the control rod temporary stop position so that the reactor period signal does not become smaller than the set value during the control rod withdrawal operation in the operation of the control rod of the reactor. The high-speed drive mode, the block drive mode in which the control rod temporary stop position is set in advance to drive the control rod in a predetermined block amount unit so that the loading reactivity during control rod operation is almost equal, and the control rod minimum operation A step drive mode in which the control rod temporary stop position is set in advance to a unit amount (hereinafter referred to as a step) and the control rod is operated step by step is prepared, and the current subcriticality of the reactor is set. It is achieved by operating the control rod in each of the drive modes based on the above.

【0013】[0013]

【作用】原子炉を迅速に臨界状態にするには、臨界近く
までは高速に制御棒を引き抜き、臨界近くなってからは
徐々に制御棒を引き抜けばよいことは分かる。しかし、
どの位置まで高速に制御棒を引き抜けばよいのかの判断
を的確に行う必要がある。本発明では、この判断を炉心
固有値(または、制御棒全挿入時における中性子束φA
に対し制御棒挿入時点における中性子束φとの比(φ/
φA)の値)で行うため、的確な判断が可能となる。
It is understood that in order to bring the reactor into a critical state quickly, the control rod can be pulled out at a high speed up to near the critical level and gradually pulled out after reaching the critical level. But,
It is necessary to accurately determine to which position the control rod should be pulled out at high speed. In the present invention, this judgment is based on the core eigenvalue (or neutron flux φA when the control rod is fully inserted).
To the neutron flux φ at the time of inserting the control rod (φ /
(φA) value) enables accurate judgment.

【0014】また、本発明では、制御棒の駆動モードを
高速モード,ブロックモード,ステップモードの3つに
分け、原子炉条件に基づいて各モードを切り替えながら
制御操作を行うので、手操作によっても的確な操作が可
能となる。
Further, in the present invention, the control rod drive mode is divided into three modes, that is, the high speed mode, the block mode, and the step mode, and the control operation is performed while switching between the modes based on the reactor conditions. Precise operation is possible.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。まず、具体的実施例の説明に先立ち、本発明の
原理を図2を用いて説明する。図2は、未臨界の炉心を
臨界にする臨界近接モ−ドでの制御棒操作方法を示した
模式図である。横軸は制御棒引き抜き開始後の時間であ
る。縦軸は、炉心固有値keffであり、固有値“1”が
臨界を示し、“1”未満が未臨界、“1”を超えると超
臨界状態である。制御棒全挿入時(点A)から臨界判定
(点D)までの操作を実現するのが臨界近接モ−ドであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, prior to the description of a specific embodiment, the principle of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing a control rod operating method in a critical proximity mode in which a subcritical core is made critical. The horizontal axis is the time after the start of pulling out the control rod. The vertical axis represents the core eigenvalue keff, where the eigenvalue "1" indicates criticality, less than "1" is subcritical, and more than "1" indicates supercritical state. The critical proximity mode realizes the operations from full insertion of the control rod (point A) to criticality determination (point D).

【0016】本発明では、3つの駆動モ−ドを使って制
御棒を操作する。この駆動モードは、図2におけるA点
〜B点、B点〜C点、C点〜D点に分けられる。
In the present invention, three drive modes are used to operate the control rod. This drive mode is divided into points A to B, points B to C, and points C to D in FIG.

【0017】まず、炉心固有値がほぼ0.99になる点
Bを、制御棒全挿入時の中性子束φAとその時点の中性
子束φとの比(φ/φA)で判定する。中性子束検出器
は、炉心内に設置すると放射線の影響で特性が経年変化
するが、比をとることで特性変化の影響を除き、高精度
で炉心固有値を推定することができる。点Bまでは未臨
界度が比較的大きく、臨界を超える心配が少ないため、
ペリオドが小さくなければ比較的速い駆動速度で制御棒
を引き抜くことができる。このモ−ドを、高速駆動モ−
ドとよぶ。ペリオド信号は原子炉の安全系に組み込まれ
ており、設定値より短くなると制御棒の引き抜きを禁じ
たり、スクラムする。点Aから点Bの間でペリオドτが
小さくなるのは、制御棒が中性子検出器の近くを通過
し、局所的に中性子束φが増加するときである。そこ
で、高速駆動モ−ドでは、ペリオドτが短くなると予め
予想される位置では制御棒操作を一時停止させ、それ以
外は比較的速い駆動速度で制御棒を引き抜く。
First, the point B at which the core eigenvalue becomes approximately 0.99 is determined by the ratio (φ / φA) of the neutron flux φA when the control rod is fully inserted and the neutron flux φ at that time. When the neutron flux detector is installed in the core, its characteristics change over time due to the influence of radiation, but by taking the ratio, the influence of the characteristic change can be removed and the core eigenvalue can be estimated with high accuracy. Up to point B, the subcriticality is relatively large, and there is little concern that it will exceed the criticality.
If the period is not small, the control rod can be pulled out at a relatively high driving speed. This mode is a high-speed drive mode.
Called Do. The period signal is built into the safety system of the nuclear reactor, and when it becomes shorter than the set value, the control rod is prohibited from being pulled out or scrammed. The period τ becomes small between the points A and B when the control rod passes near the neutron detector and the neutron flux φ locally increases. Therefore, in the high-speed drive mode, the control rod operation is temporarily stopped at a position where the period τ is expected to become short, and the control rod is pulled out at a relatively high drive speed otherwise.

【0018】ペリオドτと中性子束φや炉心反応度ρ
(未臨界ではρ<0)の関係は、次の数1で表すことが
できる。
Period τ, neutron flux φ and core reactivity ρ
The relationship (ρ <0 in subcritical) can be expressed by the following mathematical expression 1.

【0019】[0019]

【数1】 1/τ=d(ln φ)/dt =1/φ・dφ/dt ≒−1/ρ・dρ/dt 一時停止位置では、例えば最低10秒間停止することに
する。その結果、単位時間当りの投入反応度dρ/dt
が小さくなり、数1によりペリオドτを大きくできるこ
とがわかる。一時停止させる位置は事前に決定してお
く。
## EQU00001 ## 1 / .tau. = D (ln.phi.) / Dt = 1 / .phi..d.phi. / Dt.apprxeq.-1 / .rho..d.rho. / Dt At the temporary stop position, for example, at least 10 seconds are stopped. As a result, the input reactivity dρ / dt per unit time
It can be seen that the value becomes smaller and the period τ can be increased by the equation 1. The position to stop temporarily is decided in advance.

【0020】B点〜C点までは、ブロック駆動モ−ドで
制御棒を引き抜く。ブロック駆動モ−ドは、投入反応度
がほぼ等しくなるように設定した1ブロック量だけ制御
棒を引き抜く駆動モ−ドである。制御棒の反応度は、燃
料特性や制御棒の位置によって大きく異なるため、制御
棒の物理的な最小操作単位である1ステップで1ブロッ
クを構成することもあれば、20ステップで1ブロック
になることもある。1ブロックに相当する引き抜き量は
あらかじめ計算により求めておき、デ−タとして与え
る。1ブロック当りの反応度は、0.05%Δk程度が
適切である。1ブロック引き抜いたあとでも必ず一定期
間(例えば10秒間)以上制御棒を停止する。1ブロッ
ク当りの反応度を0.05%Δkとすると、ブロック駆
動モ−ドへ移行したときの固有値はおよそ0.99であ
るから、約20ブロック引き抜くと臨界に到達する。ブ
ロック駆動モ−ドを持つ利点の一つは、運転員が臨界に
到達する予想位置を容易に推定できることにある。
From point B to point C, the control rod is pulled out in the block drive mode. The block drive mode is a drive mode in which the control rod is pulled out by the amount of one block set so that the input reactivities are substantially equal. Since the reactivity of the control rod varies greatly depending on the fuel characteristics and the position of the control rod, one block may be configured by one step, which is the physical minimum operation unit of the control rod, or one block by 20 steps. Sometimes. The extraction amount corresponding to one block is calculated beforehand and given as data. The reactivity per block is preferably about 0.05% Δk. Even after pulling out one block, the control rod is always stopped for a certain period (for example, 10 seconds) or more. Assuming that the reactivity per block is 0.05% .DELTA.k, the eigenvalue at the time of shifting to the block drive mode is about 0.99, and when 20 blocks are pulled out, the critical value is reached. One of the advantages of having a block drive mode is that the operator can easily estimate the expected position to reach criticality.

【0021】臨界直前のC点から臨界と判定するD点ま
では、微小な反応度の調整が必要なため、制御棒を最小
操作単位量(水圧駆動型制御棒では1ノッチ、電動駆動
型制御棒1ステップと呼ぶ)だけ駆動する。沸騰水型原
子炉では最小操作量当りの投入反応度は、一般に0.0
5%Δk以下になるように設計されている。この駆動モ
−ドをステップ駆動モ−ドと定義する。
From the point C immediately before the critical point to the point D where the critical point is determined, a minute adjustment of the reactivity is required, so that the control rod has a minimum operation unit amount (1 notch for the hydraulic drive type control rod, electric drive type control). Drive only one step). In a boiling water reactor, the input reactivity per minimum manipulated variable is generally 0.0.
It is designed to be 5% Δk or less. This drive mode is defined as a step drive mode.

【0022】固有値がおよそ0.99になる制御棒引き
抜き位置は、炉水の温度や燃料の燃焼の進み具合により
変わるため、事前には決定できない。本発明の大きな特
徴は、固有値がおよそ0.99になる点を精度よく判定
することにより、その点まではペリオド信号が設定値よ
りも短くならないように制御棒停止位置を設定した高速
駆動モ−ドで制御棒を操作し、その後は、1ブロック当
りの投入反応度がほぼ等しくなるように制御棒停止位置
を設定したブロック駆動モ−ドで制御棒を操作する点に
ある。この方法は、従来の手動操作と異なり炉心の状態
に応じて引き抜き量を変更するので、起動時間が短縮で
きる。また、各駆動モ−ドの制御棒操作量は予め運転員
に提示してあるので、運転員の操作も簡単である。
The control rod withdrawal position at which the eigenvalue becomes approximately 0.99 varies depending on the temperature of the reactor water and the progress of fuel combustion, and therefore cannot be determined in advance. A major feature of the present invention is that the point at which the eigenvalue becomes approximately 0.99 is accurately determined, and the high speed drive mode in which the control rod stop position is set so that the period signal does not become shorter than the set value up to that point. The control rod is operated by the mode, and thereafter, the control rod is operated by the block drive mode in which the control rod stop position is set so that the reactivities per block become substantially equal. According to this method, unlike the conventional manual operation, the extraction amount is changed according to the state of the core, so that the startup time can be shortened. Further, since the control rod operation amount of each drive mode is presented to the operator in advance, the operation of the operator is easy.

【0023】このように、未臨界の原子炉を臨界にする
臨界近接モ−ドにおいて、炉心の固有値が小さい(未臨
界度が大きい)場合には、高速駆動モ−ドで制御棒を引
き抜き、臨界に近くなったばあいには、ブロック駆動モ
−ドとステップ駆動モ−ドを利用してほぼ一定のペリオ
ドで制御棒を引き抜く。各駆動モ−ドの切り替えは、運
転員が容易に判定できる中性子束やペリオドで判断でき
る。高速駆動モ−ドとブロック駆動モ−ドの制御棒操作
手順はあらかじめ決まっており、かつモ−ドの切り替え
が簡単なため、運転員が手動操作しやすく、かつ最短時
間制御に近い制御の制御棒操作が実現できることにな
る。
As described above, in the critical proximity mode in which a subcritical reactor is made critical, when the core eigenvalue is small (subcriticality is large), the control rod is pulled out by the high speed drive mode, When the criticality is reached, the control rod is pulled out at a substantially constant period using the block drive mode and the step drive mode. The switching of each drive mode can be determined by the neutron flux or the period, which can be easily determined by the operator. The control rod operation procedure for high-speed drive mode and block drive mode is predetermined, and the mode switching is easy, so it is easy for the operator to manually operate and the control is close to the minimum time control. Stick operation can be realized.

【0024】以下、本発明の具体的実施例を説明する。
図1は、本発明の一実施例に係る制御棒操作装置の構成
図である。原子炉圧力容器1内の炉心2には、原子炉の
出力を制御する複数の制御棒3が配置されている。各制
御棒3は、制御棒駆動機構5と、制御棒3を動かすモ−
タ6により駆動される。また、各制御棒3には、制御棒
位置検出器8が設置されている。炉心2には、原子炉起
動時の中性子束を検出する中性子束モニタ(SRNM)
4の検出器10が配置されている。中性子束モニタ4
は、中性子束検出器10の出力信号を変換して、中性子
束レベル信号とペリオド信号を制御棒自動制御装置14
に出力する。
Specific examples of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a configuration diagram of a control rod operating device according to an embodiment of the present invention. A plurality of control rods 3 for controlling the output of the nuclear reactor are arranged in the core 2 in the reactor pressure vessel 1. Each control rod 3 has a control rod drive mechanism 5 and a motor for moving the control rod 3.
Driven by the motor 6. A control rod position detector 8 is installed on each control rod 3. The core 2 has a neutron flux monitor (SRNM) that detects the neutron flux at the time of reactor startup.
4 detectors 10 are arranged. Neutron flux monitor 4
Converts the output signal of the neutron flux detector 10 to convert the neutron flux level signal and the period signal into the control rod automatic control device 14
Output to.

【0025】本実施例の制御棒操作装置は、制御棒の操
作タイミングと操作方法を演算する制御棒自動制御装置
14と、制御棒の動作を管理する制御棒駆動制御装置2
1と、制御棒自動制御装置14からの情報を運転員に提
示し運転員の指示を制御棒駆動制御装置21に伝達する
インタ−フェ−スを担当する制御棒操作指示装置13と
からなる。
The control rod operating device of this embodiment includes a control rod automatic control device 14 for calculating the operation timing and operating method of the control rod, and a control rod drive control device 2 for managing the operation of the control rod.
1 and a control rod operation instructing device 13 in charge of an interface for presenting information from the control rod automatic control device 14 to the operator and transmitting the operator's instructions to the control rod drive control device 21.

【0026】以下、本実施例における制御棒操作装置の
動作を、臨界近接モ−ドを例にして説明する。運転員
が、制御棒操作指示装置13の入力装置12から臨界近
接モ−ドを選択すると、制御棒自動制御装置14は、中
性子束モニタ4からの中性子束レベルとペリオド信号を
基に、制御棒操作(引き抜きあるいは挿入)の許可ある
いは不許可を判定し、さらに高速駆動モ−ド、ブロック
駆動モ−ド、ステップ駆動モ−ドの中から適切な一つの
駆動モ−ド信号を判定し、制御棒操作指示装置13に伝
達する。
The operation of the control rod operating device in this embodiment will be described below by taking the critical proximity mode as an example. When the operator selects the critical proximity mode from the input device 12 of the control rod operation instructing device 13, the control rod automatic control device 14 determines the control rod based on the neutron flux level and the period signal from the neutron flux monitor 4. Determines whether the operation (pull-out or insertion) is permitted or not, and further determines an appropriate drive mode signal from the high-speed drive mode, block drive mode, and step drive mode, and controls it. It is transmitted to the stick operation instruction device 13.

【0027】制御棒操作指示装置13は、上記の信号
と、予め入力した制御棒操作手順デ−タ9に基づき、運
転員に対して、これから操作する制御棒の炉心内配置、
現在の制御棒引き抜き位置、目標とする制御棒引き抜き
位置、操作に適した駆動モ−ド、および制御棒を操作す
ることが可能か否かの情報を表示装置11に表示する。
運転員は、表示された駆動モ−ドを変更したければ入力
装置12を用いて変更し、その後、制御棒操作可能の表
示があれば、引き抜きまたは挿入の制御棒操作ボタンを
押下する。
The control rod operation instructing device 13, based on the above-mentioned signals and the control rod operation procedure data 9 inputted in advance, arranges the control rods to be operated by the operator in the core,
The present control rod pulling-out position, the target control rod pulling-out position, the drive mode suitable for the operation, and information on whether or not the control rod can be operated are displayed on the display device 11.
If the operator wishes to change the displayed drive mode, he or she changes it using the input device 12, and then presses the pull-out or insert-in control rod operation button if there is a display indicating that the control rod can be operated.

【0028】運転員の制御棒操作指令は、駆動モ−ド信
号とともに制御棒操作指示装置13を介して制御棒駆動
制御装置21に伝達される。制御棒駆動制御装置21
は、予め入力してある制御棒操作手順デ−タ9を基に、
百本以上ある制御棒から操作する制御棒を選択し、引き
抜き指令や挿入指令と、制御棒到達目標位置とを、選択
した制御棒のモ−タ駆動制御装置7に指示する。モ−タ
駆動制御装置7は、制御棒位置検出器8の指示値と制御
棒到達目標位置を比較して、制御棒3が目標位置で停止
するようにモ−タ6の回転数を制御し、目標位置に到達
したときには、制御棒駆動制御装置21に、目標位置に
到達した信号を送信する。
The control rod operation command from the operator is transmitted to the control rod drive control device 21 through the control rod operation instructing device 13 together with the drive mode signal. Control rod drive controller 21
Is based on the control rod operation procedure data 9 that has been input in advance,
A control rod to be operated is selected from a hundred or more control rods, and a pull-out command or an insertion command and a control-rod reaching target position are instructed to the motor drive control device 7 of the selected control rod. The motor drive control device 7 compares the instruction value of the control rod position detector 8 with the control rod reaching target position, and controls the rotation speed of the motor 6 so that the control rod 3 stops at the target position. When the target position is reached, a signal indicating that the target position is reached is transmitted to the control rod drive control device 21.

【0029】選択した全ての制御棒のモ−タ駆動制御装
置7から目標位置到達信号を受信した制御棒駆動制御装
置21は、制御棒自動制御装置14と制御棒操作指示装
置13に目標位置到達信号を送信する。この信号を受け
た制御棒自動制御装置14は、再び、次の操作の駆動モ
−ドを判定し、制御棒操作の許可・不許可の信号ととも
に運転員に表示する。以上の構成により、上述した3つ
駆動モ−ドを用いた起動方法を採用した制御棒操作を実
現できる。
The control rod drive control device 21, which has received the target position arrival signals from the motor drive control devices 7 of all the selected control rods, reaches the target position to the control rod automatic control device 14 and the control rod operation instruction device 13. Send a signal. Upon receipt of this signal, the control rod automatic control device 14 again determines the driving mode for the next operation, and displays it to the operator together with a signal for permitting / denying the control rod operation. With the above configuration, it is possible to realize the control rod operation adopting the starting method using the above-mentioned three drive modes.

【0030】図3は、前述した制御棒自動制御装置14
の行なう駆動モ−ドと制御棒操作の許可・不許可の判定
アルゴリズムを示す図である。演算アルゴリズムは、制
御棒操作の許可・不許可を判定する部分(図3)と、駆
動モ−ドを判定する部分(図4)からなる。
FIG. 3 shows the automatic control rod controller 14 described above.
FIG. 6 is a diagram showing a driving mode and a control rod operation permission / non-permission determination algorithm performed by FIG. The calculation algorithm is composed of a portion (FIG. 3) that determines whether the control rod operation is permitted or not and a portion (FIG. 4) that determines the drive mode.

【0031】図3において、運転員が臨界近接モ−ドを
選択すると、初期設定処理の済,未済を判定し、まだ実
施していなければ初期設定処理を実施する。この初期設
定処理では、以下の3つの設定を行う。第1は、臨界ま
での引き抜きステップ数Δmを逆増倍法で予測するため
の初期値の設定、第2は、制御棒操作モ−ドを高速駆動
モ−ドに設定すること、第3は、制御棒引き抜き許可信
号をONに設定することである。
In FIG. 3, when the operator selects the critical proximity mode, it is judged whether or not the initial setting process is completed, and if not already executed, the initial setting process is executed. In this initial setting process, the following three settings are made. The first is to set the initial value for predicting the number of drawing steps Δm to the critical level by the inverse multiplication method, the second is to set the control rod operation mode to the high speed drive mode, and the third is , To set the control rod withdrawal permission signal to ON.

【0032】次に、制御棒引き抜きの不許可または許可
の判定を行う。現在、制御棒が動作中であり、ペリオド
が小さい(この例では50秒以下)場合には、制御棒引
き抜き不許可とし、それ以外の場合には制御棒引き抜き
を許可する。現在、制御棒が停止中であり、制御棒停止
時間が設定値(この例では10秒)を超え且つペリオド
が充分大きい(この例では200秒)場合には、制御棒
引き抜きを許可し、それ以外の場合には制御棒引き抜き
を不許可とする。
Next, it is judged whether or not the control rod is withdrawn. If the control rod is currently in operation and the period is small (50 seconds or less in this example), the control rod withdrawal is not permitted, and otherwise the control rod withdrawal is permitted. If the control rod is currently stopped, the control rod stop time exceeds the set value (10 seconds in this example), and the period is sufficiently large (200 seconds in this example), control rod withdrawal is permitted, and In all other cases, pulling out the control rod is not permitted.

【0033】次に、臨界近接モ−ドでの制御棒操作モ−
ドの判定アルゴリズムを図4を用いて説明する。現在の
駆動モ−ドが高速駆動モ−ドのときには、中性子束でブ
ロック駆動モ−ドへの移行を判定する。その原理を以下
に簡単に示す。外部中性子源強度をS、炉心固有値kef
fとすると、未臨界の原子炉の中性子束レベルφは次の
数2
Next, the control rod operation mode in the critical proximity mode.
The determination algorithm of the code will be described with reference to FIG. When the current drive mode is the high-speed drive mode, the transition to the block drive mode is judged by the neutron flux. The principle will be briefly described below. External neutron source intensity is S, core eigenvalue kef
f is the neutron flux level φ of the subcritical reactor

【0034】[0034]

【数2】φ=S/(1−keff) で近似できる。It can be approximated by φ = S / (1-keff).

【0035】制御棒全挿入時の中性子束をφAとする。
BWRプラントでは、この時の固有値は一般に0.88
〜0.92なので、数2から、固有値が0.99のとき
の中性子束φBは、
Let neutron flux be φA when all the control rods are inserted.
In a BWR plant, the eigenvalue at this time is generally 0.88.
Since it is ~ 0.92, from equation 2, the neutron flux φB when the eigenvalue is 0.99 is

【0036】[0036]

【数3】φB/φA=8〜12 となる。## EQU00003 ## .phi.B / .phi.A = 8-12.

【0037】従って、高速駆動モ−ドからブロック駆動
モ−ドへの移行は、中性子束レベルφにより判定でき、
本実施例ではQ=8として中性子束レベルφが、
Therefore, the transition from the high speed drive mode to the block drive mode can be determined by the neutron flux level φ,
In the present embodiment, Q = 8 and the neutron flux level φ is

【0038】[0038]

【数4】φ≧Q×φA の時を、高速駆動モ−ドからブロック駆動モ−ドへの移
行条件にする。ブロック駆動モ−ドに移行したときに
は、同時に制御棒引き抜き不許可信号を出す。
## EQU4 ## When φ ≧ Q × φA, the transition condition from the high speed drive mode to the block drive mode is set. When shifting to the block drive mode, a control rod pull-out disapproval signal is issued at the same time.

【0039】現在の駆動モ−ドがブロック駆動モ−ドの
ときには、本実施例では、逆増倍法を使ってステップ駆
動モ−ドへの移行を判定する。逆増倍法によれば、現在
位置から臨界点までの予想引き抜きステップ数Δmは、
現在までの総引き抜きステップ数をm1、前回制御棒操
作までの総引き抜きステップ数をm0、現在の中性子束
レベルをφ1、前回制御棒操作時の中性子束レベルをφ0
とすると、次の数5
When the current drive mode is the block drive mode, in the present embodiment, the shift to the step drive mode is determined by using the inverse multiplication method. According to the inverse multiplication method, the expected number of extraction steps Δm from the current position to the critical point is
The total number of extraction steps up to the present is m1, the total number of extraction steps up to the last control rod operation is m0, the current neutron flux level is φ1, and the neutron flux level during the previous control rod operation is φ0.
Then, the next number 5

【0040】[0040]

【数5】Δm=(m1−m0)/(φ1/φ0−1) で表せる。[Expression 5] Δm = (m1-m0) / (φ1 / φ0-1)

【0041】数5から、本実施例ではM=12ステップ
として
From Equation 5, M = 12 steps in this embodiment.

【0042】[0042]

【数6】Δm≦M の時を、ブロック駆動モ−ドからステップ駆動モ−ドへ
の移行条件にする。
## EQU6 ## When .DELTA.m.ltoreq.M, the transition condition from the block drive mode to the step drive mode is set.

【0043】ステップ駆動モ−ドへ移行するときの固有
値は、0.995〜0.999程度である。固有値では
なく、臨界までの予想引き抜きステップ数でステップ駆
動モ−ドへ移行する利点は、ステップ駆動モ−ドにおけ
る制御棒操作回数がほぼ一定になることにある。
The eigenvalue when shifting to the step drive mode is about 0.995 to 0.999. The advantage of shifting to the step drive mode with the expected number of drawing steps up to the critical value instead of the eigenvalue is that the number of control rod operations in the step drive mode is almost constant.

【0044】ステップ駆動モ−ドに移行した後には、制
御棒停止後ペリオドが200秒以下の持続時間を計測
し、その時間が120秒を超えたならば臨界に到達した
と判定し、表示装置11により運転員に知らせるととも
に、臨界近接モ−ドの処理を終了する。
After shifting to the step drive mode, after the control rod is stopped, the period measures a duration of 200 seconds or less, and if the time exceeds 120 seconds, it is judged that the criticality has been reached, and the display device The operator is notified by 11 and the processing of the critical proximity mode is completed.

【0045】図5は、図1の実施例に示した制御棒操作
手順デ−タ9の内容を示す図である。この実施例では、
複数の制御棒でグル−プをつくり、同一グル−プに属す
る制御棒は同時に操作する制御棒ギャング操作を実施す
るものとする。図5に示したGr.は制御棒グル−プを
表し、制御棒引き抜きは、Gr.1→Gr.2→Gr.3
→Gr.4の順序で進むものとする。制御棒位置200
(ステップ)は、制御棒全引き抜き位置を表す。
FIG. 5 is a diagram showing the contents of the control rod operating procedure data 9 shown in the embodiment of FIG. In this example,
It is assumed that a group is formed by a plurality of control rods, and control rods belonging to the same group perform a control rod gang operation in which they are simultaneously operated. Gr. Represents a control rod group, and pulling out the control rod is Gr.1 → Gr.2 → Gr.3.
→ Gr. We will proceed in the order of 4. Control rod position 200
(Step) represents the control rod full withdrawal position.

【0046】高速駆動モ−ドの制御棒操作手順デ−タ
は、中性子束検出器が設置されペリオドが小さくなりや
すい80ステップ位置を中心に制御棒停止位置が設定さ
れている。例えば、Gr.1の制御棒は、36、72、
80、84、88、200ステップの位置でそれぞれ一
時停止する。一時停止位置は、事前に三次元の炉心特性
解析コ−ドで評価して決定する。高速駆動モ−ドは、3
つの駆動モ−ドのなかで制御棒停止回数が最も少ない。
In the control rod operating procedure data of the high speed drive mode, the control rod stop position is set around the 80 step position where the neutron flux detector is installed and the period is likely to be small. For example, the control rods of Gr.1 are 36, 72,
Pause at the positions of 80, 84, 88 and 200 steps respectively. The temporary stop position is determined in advance by evaluating it with a three-dimensional core characteristic analysis code. High-speed drive mode is 3
The number of control rod stops is the smallest among the two drive modes.

【0047】一方、ブロック駆動モ−ドでは、制御棒投
入反応度がほぼ等しくなるように制御棒停止位置を設定
しており、この例では、1ブロックあたりの投入反応度
をほぼ0.05%Δkにしている。一時停止位置は、高
速駆動モ−ドと同様に、事前に三次元の炉心特性解析コ
−ドで評価して決定する。ステップ駆動モ−ドでは、最
小操作量である1ステップ毎に一時停止する。
On the other hand, in the block drive mode, the control rod stop position is set so that the control rod charging reactivity is substantially equal. In this example, the charging reactivity per block is approximately 0.05%. Δk. The temporary stop position is determined and evaluated in advance by a three-dimensional core characteristic analysis code, as in the high-speed drive mode. In the step drive mode, the operation is temporarily stopped at each step, which is the minimum operation amount.

【0048】この制御棒操作手順デ−タ9は、1燃料サ
イクルが終了して新しい燃料と古い燃料の交換を実施す
る度に、新しいデ−タを入力する。入力方法として、本
実施例では、制御棒操作指示装置13と制御棒駆動制御
装置21の両方に入力する構成になっているが、制御棒
操作指示装置13に入力し、制御棒駆動制御装置21に
制御棒操作手順デ−タ9を転送する構成にすることもで
きる。このときには、制御棒操作指示装置13に入力し
た制御棒操作手順デ−タと制御棒駆動制御装置21に入
力した制御棒操作手順デ−タとが異なるといったミスを
防げる効果がある。
The control rod operating procedure data 9 inputs new data each time one fuel cycle is completed and a new fuel is replaced with an old fuel. As an input method, in the present embodiment, the control rod operation instruction device 13 and the control rod drive control device 21 are both input, but the control rod operation instruction device 13 is input and the control rod drive control device 21 is input. The control rod operating procedure data 9 may be transferred to the. At this time, it is possible to prevent a mistake such that the control rod operation procedure data input to the control rod operation instructing device 13 is different from the control rod operation procedure data input to the control rod drive control device 21.

【0049】また、本実施例では、ステップ駆動モ−ド
のデ−タを予め準備したが、ステップ駆動モ−ドの停止
位置を、
In this embodiment, the data of the step driving mode is prepared in advance, but the stop position of the step driving mode is

【0050】[0050]

【数7】現在の制御棒停止位置+制御棒最小操作量 から演算して求めることもできる。## EQU7 ## It can also be calculated from the current control rod stop position + control rod minimum operation amount.

【0051】この場合は、ステップ駆動モ−ドの停止位
置を入力する必要が無いので、制御棒操作指示装置13
と制御棒駆動制御装置21に内蔵した記憶装置の容量を
低減できる。また、例えばGr.1とGr.2の制御棒は
高速駆動モ−ドでしか駆動しないことが事前の評価で判
明しているときには、Gr.1とGr.2のブロック駆動
モ−ドとステップ駆動モ−ドのデ−タを省略することも
できる。この場合にも、記憶装置の容量を低減できる。
In this case, since it is not necessary to input the stop position of the step drive mode, the control rod operation instructing device 13
The capacity of the storage device built in the control rod drive control device 21 can be reduced. Further, for example, when it is known in advance that the control rods of Gr.1 and Gr.2 are driven only in the high-speed drive mode, the block drive mode and the step of Gr.1 and Gr.2 are set. The drive mode data can be omitted. Also in this case, the capacity of the storage device can be reduced.

【0052】上述実施例によれば、原子炉の状態に応じ
て高速駆動モ−ドからブロック駆動モ−ドに操作量を切
り替えるため、起動時間が短くなる効果がある。その
際、制御棒の操作手順が事前に運転員に提示した3パタ
−ン(ステップ駆動モ−ドは数7から容易に求まるか
ら、実質的には2パタ−ン)しかなく、駆動モ−ドの切
り替えも単純なアルゴリズムに基づいているため、運転
員の操作が容易である。また、ブロック駆動モ−ドに移
行した時点では、およそ20ブロック先で臨界になるこ
とが予想でき、さらにステップ駆動モ−ドに移行した時
点ではおよそ12ステップ先で臨界になることが運転員
にわかるので、運転員が制御棒操作しやすいという効果
がある。
According to the above-described embodiment, the operation amount is switched from the high speed drive mode to the block drive mode according to the state of the nuclear reactor, so that there is an effect that the startup time is shortened. At that time, there are only 3 patterns (the step drive mode can be easily obtained from the equation 7 so that it is practically 2 patterns) that the operating procedure of the control rod is presented to the operator in advance, and the drive mode is only available. Since the switching of the mode is also based on a simple algorithm, it is easy for the operator to operate. At the time of shifting to the block driving mode, it can be expected that the criticality will occur at about 20 blocks ahead, and at the time of further shifting to the step driving mode, it will become critical at about 12 steps ahead. Since it is understood, there is an effect that the operator can easily operate the control rod.

【0053】上述した実施例の特徴として、手動操作の
手法が平易で明確なため、そのまま自動運転に利用でき
るという点がある。図6は、制御棒操作装置により制御
棒の操作を自動運転する装置の構成と動作を示した図で
ある。装置構成は、運転員による手動操作方法を示した
図1と同じであり、制御棒操作指示装置13の機能だけ
が異なっている。
A feature of the above-described embodiment is that the manual operation method is simple and clear, and can be directly used for automatic operation. FIG. 6 is a diagram showing the configuration and operation of a device for automatically operating the control rod by the control rod operating device. The device configuration is the same as that of FIG. 1 showing the manual operation method by the operator, and only the function of the control rod operation instructing device 13 is different.

【0054】図6において、運転員が、制御棒操作指示
装置13の入力装置12から自動制御機能を選択する
と、制御棒操作指示装置13は、制御棒自動制御装置1
4から受信した駆動モ−ド信号と制御棒操作許可信号
を、それぞれ駆動モ−ド信号と制御棒操作指令として制
御棒駆動制御装置21に直接送信する。その結果、制御
棒自動制御装置14のアルゴリズムに従って、制御棒操
作が自動的に行われる。操作の手順は手動運転の時と同
一になる。手動運転と異なる点は、運転員が制御棒操作
許可信号を見てから制御棒操作ボタンを押すまでの期間
が短縮できることと、手動制御よりも速く制御できるこ
とである。運転員が手動操作に戻したいときには、入力
装置12から手動操作機能を選択すれば、手動操作が可
能となる。
In FIG. 6, when the operator selects the automatic control function from the input device 12 of the control rod operation instruction device 13, the control rod operation instruction device 13 causes the control rod automatic control device 1 to operate.
The drive mode signal and the control rod operation permission signal received from No. 4 are directly transmitted to the control rod drive control device 21 as a drive mode signal and a control rod operation command, respectively. As a result, the control rod operation is automatically performed according to the algorithm of the control rod automatic control device 14. The operation procedure is the same as in manual operation. The points different from the manual operation are that the period from the time when the operator sees the control rod operation permission signal until the control rod operation button is pressed can be shortened, and the control can be performed faster than the manual control. When the operator wants to return to the manual operation, the manual operation can be performed by selecting the manual operation function from the input device 12.

【0055】図7は、図6に示した制御棒自動操作装置
を利用して自動運転したときの、臨界近接モ−ド起動時
間を評価した結果を示す図である。高速駆動モ−ドから
ブロック駆動モ−ドへの切り替え条件は、数4のφ≧8
×φA、ブロック駆動モ−ドからステップ駆動モ−ドへ
の切り替え条件は数6のΔm≦12ステップを利用し、
図5に示した制御棒操作手順デ−タを利用している。図
7の横軸は制御棒引き抜き開始後の時間、縦軸は制御棒
引き抜き総量(ステップ)とペリオドの逆数(1/秒)を表
す。
FIG. 7 is a diagram showing the results of evaluation of the critical proximity mode startup time during automatic operation using the control rod automatic operating device shown in FIG. The condition for switching from the high-speed drive mode to the block drive mode is φ ≧ 8 in Equation 4.
× φA, the condition for switching from the block drive mode to the step drive mode is to use Δm ≦ 12 steps of Equation 6,
The control rod operating procedure data shown in FIG. 5 is used. The horizontal axis of FIG. 7 represents the time after the start of the control rod withdrawal, and the vertical axis represents the total amount of control rod withdrawal (steps) and the reciprocal of the period (1 / second).

【0056】高速駆動モ−ドでは、約7分間の間に44
8ステップ(Gr.3の48ステップ)まで制御棒を引
き抜く。この間に、制御棒は15回停止している。G
r.3を48ステップ引き抜いたときに、中性子束レベ
ルφが数4のφ≧8×φAを満たしブロック駆動モ−ド
に移行する。
In the high speed drive mode, it takes 44 minutes in about 7 minutes.
Pull out the control rod up to 8 steps (48 steps of Gr.3). During this time, the control rod has stopped 15 times. G
When r.3 is extracted by 48 steps, the neutron flux level φ satisfies φ ≧ 8 × φA of the equation 4 and shifts to the block drive mode.

【0057】ブロック駆動モ−ドでは、16ブロックを
引き抜き、Gr.3の72ステップ位置で数6のΔm≦
12ステップの条件を満たし、ステップ駆動モ−ドに移
行する。
In the block driving mode, 16 blocks are pulled out, and Δm≤6 in the equation 6 at the 72 step position of Gr.3.
The condition of 12 steps is satisfied, and the mode is changed to the step drive mode.

【0058】ステップ駆動モ−ドでは10ステップを引
き抜き、82ステップ位置で臨界に達する。この位置
は、ブロック駆動モ−ドに移行してから19ブロック後
の位置であり、ブロック駆動モ−ド移行後20ブロック
で臨界に到達するという予測にほぼ合致している。
In the step drive mode, 10 steps are extracted, and the criticality is reached at the 82 step position. This position is the position 19 blocks after the shift to the block drive mode, and almost coincides with the prediction that the criticality will be reached 20 blocks after the shift to the block drive mode.

【0059】ブロック駆動モ−ド以降のペリオドは10
0秒から200秒の一定値を示し、ほぼ最適な制御とな
っていることがわかる。移行臨界に到達までの所要時間
は約17分で、臨界到達までの時間として充分短い。
The period after the block drive mode is 10
It shows a constant value from 0 to 200 seconds, indicating that the control is almost optimal. The time required to reach the transition criticality is about 17 minutes, which is a sufficiently short time to reach the criticality.

【0060】ここで、ブロック駆動モ−ドの1ブロック
当りの反応度を約0.05%Δkで一定にすると、なぜ
最適な制御になるかという理由を述べる。臨界近接モ−
ドでは、ペリオドを許容できる最小値に持続すれば、最
短時間の制御になる。いま、中性子束をφ、ペリオド
(原子炉周期)をτ、炉心反応度をρ(未臨界ではρ<
0)、外部中性子源強度をS、中性子寿命をLとすると
Here, the reason why the optimum control is achieved when the reactivity per block of the block drive mode is kept constant at about 0.05% Δk will be described. Critical proximity mode
In the mode, if the period is maintained at the minimum allowable value, the shortest time is controlled. Now, the neutron flux is φ, the period (reactor cycle) is τ, and the core reactivity is ρ (ρ is subcritical.
0), where S is the external neutron source intensity and L is the neutron lifetime

【0061】[0061]

【数8】−ρ =LS/φ=c・φA/φ ここで、φAは制御棒全挿入時の中性子束レベル、cは
定数であり、制御棒全挿入時の固有値が0.9程度であ
ることから、cは0.1〜0.15の値を取る。
[Formula 8] −ρ = LS / φ = c · φA / φ where φA is the neutron flux level when the control rod is fully inserted, and c is a constant, and the eigenvalue when the control rod is fully inserted is about 0.9. Therefore, c takes a value of 0.1 to 0.15.

【0062】前述した数1と数8より、次の関係が導け
る。
From the above-mentioned equations 1 and 8, the following relationship can be derived.

【0063】[0063]

【数9】1/τ=1/c・φ/φA・dρ/dt ブロック駆動モ−ドでの中性子束レベルφ/φAは8〜
20であり、cの値に0.1を使い、臨界近接モ−ドに
おける適切なペリオドτとして200秒を数9に代入す
ると、必要な単位時間当りの投入反応度dρ/dtとし
て以下の値を得る。
[Equation 9] 1 / τ = 1 / c · φ / φA · dρ / dt The neutron flux level φ / φA in the block drive mode is 8 to
20 and using 0.1 for the value of c, and substituting 200 seconds as the appropriate period τ in the critical proximity mode into the equation 9, the required input reactivity dρ / dt per unit time is the following value. To get

【0064】[0064]

【数10】dρ/dt=0.0025〜0.00625
(%Δk/秒) (φ/φA=20)(φ/φA=8) 一回のブロック操作の後に最低10秒間制御棒を一時停
止し、ペリオド200秒以上になった場合に制御棒引き
抜きを許可する場合の制御棒引き抜き間隔は、解析結果
によるとφ/φA=8の時には10秒、φ/φA=20の
時には約20秒となる。そこから、時間平均投入反応度
が数10となる1ブロック当りの投入反応度Δρを求め
ると、中性子束レベルφにかかわらず、Δρ=0.05
%Δkとなる。これが、1ブロック当りの反応度を0.
05%Δkの一定値にすればよい理由である。制御棒の
一時停止時間や、制御棒の引き抜きを許可するペリオド
値が上記の条件から大きく変わる場合には、上記の適切
な1ブロック当りの反応度の値は変化する。
## EQU10 ## dρ / dt = 0.0025 to 0.00625
(% Δk / sec) (φ / φA = 20) (φ / φA = 8) After one block operation, suspend the control rod for at least 10 seconds, and pull out the control rod when the period becomes 200 seconds or more. According to the analysis result, the control rod withdrawal interval when permitting is 10 seconds when φ / φA = 8 and about 20 seconds when φ / φA = 20. When the input reactivity Δρ per block where the time-averaged input reactivity is several tens is calculated from that, Δρ = 0.05 regardless of the neutron flux level φ.
% Δk. This reduces the reactivity per block to 0.
This is the reason why the constant value of 05% Δk should be used. When the control rod suspension time or the period value for allowing the control rod to be withdrawn greatly changes from the above conditions, the appropriate reactivity value per block changes.

【0065】図1の実施例では、制御棒の操作の許可・
不許可と駆動モ−ドを制御棒自動制御装置14が演算
し、運転員に表示することで運転員の負担を低減した
が、この機能のない一般のBWRプラントでも、本発明
による操作方法を適用することは可能である。その場
合、運転員には、図5に示したような制御棒操作手順デ
−タと、高速駆動モ−ドからブロック駆動モ−ドへ移行
する判定条件のQの値(例えば8)が与えられる。
In the embodiment shown in FIG. 1, permission to operate the control rod
Although the control rod automatic control device 14 calculates the disapproval and the driving mode and displays it to the operator, the burden on the operator is reduced. However, even in a general BWR plant without this function, the operation method according to the present invention can be applied. It is possible to apply. In this case, the operator is given the control rod operating procedure data as shown in FIG. 5 and the Q value (for example, 8) of the judgment condition for shifting from the high speed drive mode to the block drive mode. To be

【0066】制御棒操作を開始する前に、運転員は制御
棒全挿入時の中性子束レベルφAを記録し、高速駆動モ
−ドからブロック駆動モ−ドへ移行する中性子束レベル
である数4を満たすφの値を計算する。運転員は数4を
満たすまで、高速駆動モ−ドのデ−タに従って制御棒を
操作する。一時停止位置では10秒以上停止するが、こ
の時間は、運転員が次の制御棒停止位置を制御装置に入
力している間に必然的に経過する。1ブロック当りのお
よその反応度がわかっているので、ブロック駆動モ−ド
へ移行した時点で、運転員には臨界になる制御棒引き抜
き位置が予測できる。ブロック駆動モ−ドでは、運転員
はペリオドが200秒以上になったことを確認してから
制御棒を1ブロック引き抜く。臨界に近づくとペリオド
がなかなか大きくならないので、例えば、1ブロック引
き抜き後、ペリオド信号τが30秒間以上200秒より
小さければ、ブロック引き抜きからステップ引き抜きへ
移行する。
Before the control rod operation is started, the operator records the neutron flux level φA at the time of fully inserting the control rods, and the neutron flux level from the high speed drive mode to the block drive mode Calculate the value of φ that satisfies. The operator operates the control rod according to the data in the high-speed drive mode until Expression 4 is satisfied. It stops for 10 seconds or more at the temporary stop position, but this time is inevitably elapsed while the operator inputs the next control rod stop position to the control device. Since the degree of reactivity per block is known, it is possible to predict the control rod withdrawal position that becomes critical to the operator at the time of shifting to the block drive mode. In the block drive mode, the operator pulls out one block of the control rod after confirming that the period has reached 200 seconds or more. Since the period does not become large when the criticality is approached, for example, if the period signal τ is 30 seconds or more and less than 200 seconds after one block is extracted, the block extraction is changed to the step extraction.

【0067】ブロック駆動モ−ドへ移行した時点で、運
転員はあと何ブロック引き抜けば臨界になるか、すなわ
ち臨界到達点の制御棒位置を予測できる。臨界到達点の
制御棒位置を予測できることは、運転員の負担を大きく
低減する。
At the time of shifting to the block drive mode, the operator can predict how many more blocks to pull out to become critical, that is, the control rod position at the critical point. Being able to predict the control rod position at the critical point greatly reduces the burden on the operator.

【0068】以上説明した制御棒操作方法は、臨界近接
モ−ドでの手動操作を早めることを主目的としている
が、高速駆動モ−ド、ブロック駆動モ−ドとステップ駆
動モ−ドの3駆動モ−ドを利用した制御棒操作方法は、
昇温昇圧モ−ドや原子炉出力制御モ−ド、発電機出力制
御モ−ドにおいても利用可能である。この場合の装置構
成は、図1と同じで良い。
The control rod operating method described above is mainly aimed at accelerating the manual operation in the critical proximity mode. However, there are three types of high speed drive mode, block drive mode and step drive mode. The control rod operating method using the drive mode is
It can also be used in the temperature rising and boosting mode, the reactor output control mode, and the generator output control mode. The device configuration in this case may be the same as that in FIG.

【0069】図8は、制御棒自動制御装置14に組み込
んだ昇温昇圧モ−ドの制御アルゴリズムの一実施例を示
す図である。昇温昇圧モ−ドでは、炉水温度変化率が目
標値と一致するように制御棒を操作するが、この実施例
では、目標炉水温度変化率から目標中性子束を演算し、
中性子束が目標中性子束と一致するように制御する。
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of a control algorithm for the temperature rising / boosting mode incorporated in the automatic control rod controller 14. In the temperature rising boost mode, the control rod is operated so that the reactor water temperature change rate matches the target value, but in this embodiment, the target neutron flux is calculated from the target reactor water temperature change rate,
The neutron flux is controlled to match the target neutron flux.

【0070】まず、目標炉水温度変化率31と実際に計
測した炉水温度変化率32の差から炉水温度変化率偏差
信号33を求め、それに比例定数Kp、積分時定数Tの
PI制御を施した信号35に上下限リミッタ処理36を
施して、目標中性子束37を得る。つぎに、目標中性子
束37と実際に計測した中性子束38との差から中性子
束偏差信号39(Δφ)を求める。
First, the reactor water temperature change rate deviation signal 33 is obtained from the difference between the target reactor water temperature change rate 31 and the actually measured reactor water temperature change rate 32, and PI control of the proportional constant Kp and the integral time constant T is performed. An upper and lower limit limiter processing 36 is applied to the applied signal 35 to obtain a target neutron flux 37. Next, the neutron flux deviation signal 39 (Δφ) is obtained from the difference between the target neutron flux 37 and the actually measured neutron flux 38.

【0071】中性子束偏差信号Δφが事前に設定した正
数aより大きく、かつ制御棒停止後10秒間以上経過し
ているときには制御棒引き抜き許可信号を発生する。ま
た、中性子束偏差信号Δφが事前に設定した負数bより
小さく、かつ制御棒停止後10秒間以上経過していると
きには制御棒挿入許可信号を発生する。
When the neutron flux deviation signal Δφ is larger than a preset positive number a and more than 10 seconds have passed after the control rod was stopped, a control rod extraction permission signal is generated. Further, when the neutron flux deviation signal Δφ is smaller than a preset negative number b and more than 10 seconds have elapsed after the control rod was stopped, a control rod insertion permission signal is generated.

【0072】中性子束偏差信号Δφは駆動モ−ドの判定
にも利用する。中性子束偏差信号Δφの絶対値が、事前
に設定した正数cより大きい、すなわちc<|Δφ|の
時には高速駆動モ−ドを選択する。中性子束偏差信号Δ
φの絶対値が、cより小さい正数dに対し、|Δφ|<
d<cなる関係にある場合にはステップ駆動モ−ドを選
択する。d<|Δφ|<cの場合にはブロック駆動モ−
ドとする。定数a,b,c,dは、制御系や原子炉の応
答特性に依存するが、シミュレ−ションにより事前に最
適値を設定することができる。この装置を使って、臨界
近接モ−ドと同様に、昇温昇圧モ−ドにおいても、制御
棒操作の許可・不許可と、駆動モ−ドとを運転員に指示
することができる。
The neutron flux deviation signal Δφ is also used for determining the driving mode. When the absolute value of the neutron flux deviation signal Δφ is larger than a preset positive number c, that is, c <│Δφ│, the high speed drive mode is selected. Neutron flux deviation signal Δ
For a positive number d whose absolute value of φ is smaller than c, | Δφ | <
When the relation of d <c is satisfied, the step drive mode is selected. If d <| Δφ | <c, block drive mode
Do The constants a, b, c and d depend on the response characteristics of the control system and the reactor, but the optimum values can be set in advance by simulation. Using this device, it is possible to instruct the operator whether the control rod operation is permitted or not and the driving mode in the temperature raising mode as in the critical proximity mode.

【0073】原子炉出力制御モ−ドと発電機出力制御モ
−ドも、基本的には、昇温昇圧モ−ドと同じく、目標と
する熱出力と実際の熱出力との偏差信号を基に、制御棒
操作タイミングと駆動モ−ドを判定できる。すなわち、
偏差信号が小さい場合にはステップ駆動モ−ド、やや大
きい場合にはブロック駆動モ−ド、偏差信号がかなり大
きい場合には高速駆動モ−ドを選択することで、制御棒
操作量の最適化が図られ、起動時間を短縮できる。偏差
信号は運転員が認識しやすく、偏差信号をもとに駆動モ
−ドを切り替え、手動操作でも容易に自動制御に近い短
時間の起動操作を実現することができる。
Basically, the reactor output control mode and the generator output control mode are based on the deviation signal between the target heat output and the actual heat output, as in the temperature raising / boosting mode. Moreover, the control rod operation timing and drive mode can be determined. That is,
Optimize the control rod operation amount by selecting step drive mode when the deviation signal is small, block drive mode when the deviation signal is slightly large, and high speed drive mode when the deviation signal is considerably large. And the start-up time can be shortened. The deviation signal can be easily recognized by the operator, and the driving mode can be switched based on the deviation signal to easily realize a short-time start-up operation close to automatic control even by manual operation.

【0074】[0074]

【発明の効果】本発明によれば、運転員が手動で行う原
子炉運転における制御棒操作を、自動制御と同様の短い
時間で実現することができる。
According to the present invention, the control rod operation in the reactor operation manually performed by the operator can be realized in a short time similar to the automatic control.

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

【図1】本発明の第1実施例に係る制御棒操作装置の構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a control rod operating device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す制御棒操作装置における臨界近接モ
−ドの制御棒操作方法を説明する模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a control rod operating method in a critical proximity mode in the control rod operating device shown in FIG.

【図3】制御棒自動制御装置の臨界近接モ−ドの処理ア
ルゴリズムの一例を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a processing algorithm of a critical proximity mode of the control rod automatic control system.

【図4】制御棒自動制御装置の臨界近接モ−ドの処理ア
ルゴリズムの一例を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing algorithm of a critical proximity mode of the control rod automatic control system.

【図5】本発明による各駆動モ−ドの制御棒停止位置の
一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a control rod stop position of each drive mode according to the present invention.

【図6】本発明の第2実施例に係る制御棒操作装置の構
成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a control rod operating device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明のシミュレーションによる臨界近接モ−
ド起動時間の解析結果を示す図である。
FIG. 7 shows a critical proximity mode according to a simulation of the present invention.
It is a figure which shows the analysis result of DO starting time.

【図8】制御棒自動制御装置の昇温昇圧モ−ドの処理ア
ルゴリズムの一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a processing algorithm of a temperature raising / boosting mode of the control rod automatic control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原子炉圧力容器、2…炉心、3…制御棒、4…中性
子束モニタ、5…制御棒駆動機構、6…モ−タ、7…モ
−タ駆動制御装置、8…制御棒位置検出器、9…制御棒
操作手順デ−タ、10…炉内中性子束検出器、11…表
示装置、12…入力装置、13…制御棒操作指示装置、
14…制御棒自動制御装置、21…制御棒駆動制御装
置、31…目標炉水温度変化率、32…炉水温度変化
率、33…炉水温度変化率偏差、34…PI制御器、3
6…上下限リミッタ、37…目標中性子束、38…中性
子束、39…目標中性子束偏差。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor pressure vessel, 2 ... Reactor core, 3 ... Control rod, 4 ... Neutron flux monitor, 5 ... Control rod drive mechanism, 6 ... Motor, 7 ... Motor drive control device, 8 ... Control rod position detection Reactor, 9 ... Control rod operating procedure data, 10 ... Reactor neutron flux detector, 11 ... Display device, 12 ... Input device, 13 ... Control rod operating instruction device,
14 ... Control rod automatic control device, 21 ... Control rod drive control device, 31 ... Target reactor water temperature change rate, 32 ... Reactor water temperature change rate, 33 ... Reactor water temperature change rate deviation, 34 ... PI controller, 3
6 ... Upper / lower limit limiter, 37 ... Target neutron flux, 38 ... Neutron flux, 39 ... Target neutron flux deviation.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東川 裕一 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 深沢 幸久 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Yuichi Higashikawa 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (72) Inventor Yukihisa Fukazawa 3-chome, Saiwaicho, Hitachi, Ibaraki No. 1 Hitachi Ltd. Hitachi factory

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原子炉起動時の制御棒操作方法におい
て、制御棒挿入時に炉心固有値を監視し、該炉心固有値
が所定値に達するまでは高速に制御棒を引き抜き、それ
以降は制御棒を徐々に引き抜いて原子炉を臨界状態にす
ることを特徴とする制御棒操作方法。
1. A method of operating a control rod at reactor startup, wherein the core eigenvalue is monitored when the control rod is inserted, the control rod is pulled out at high speed until the core eigenvalue reaches a predetermined value, and thereafter the control rod is gradually removed. A method for operating a control rod, comprising pulling out to a critical state of the reactor.
【請求項2】 原子炉起動時の制御棒操作方法におい
て、制御棒全挿入時における中性子束φAに対し制御棒
挿入時点における中性子束φとの比(φ/φA)の値を
監視し、該比の値が所定値に達するまでは高速に制御棒
を引き抜き、それ以降は制御棒を徐々に引き抜いて原子
炉を臨界状態にすることを特徴とする制御棒操作方法。
2. A method of operating a control rod at reactor startup, wherein the value of the ratio (φ / φA) of the neutron flux φA when the control rods are fully inserted to the neutron flux φ when the control rods are inserted, A control rod operating method characterized in that the control rod is pulled out at high speed until the ratio reaches a predetermined value, and thereafter the control rod is gradually pulled out to bring the reactor into a critical state.
【請求項3】 請求項1または請求項2において、制御
棒挿入に伴う前記炉心固有値または比の値の変化を監視
画面に表示することを特徴とする制御棒操作方法。
3. The control rod operating method according to claim 1, wherein a change in the core eigenvalue or the ratio value due to the insertion of the control rod is displayed on a monitoring screen.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかにおい
て、所定値は0.99とすることを特徴とする制御棒操
作方法。
4. The control rod operating method according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined value is 0.99.
【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれかにおい
て、前記所定値に達するまでの間、原子炉ペリオド信号
が設定値よりも小さくならないように予め決められた停
止位置で制御棒を一時停止しながら高速に制御棒を引き
抜くことを特徴とする制御棒操作方法。
5. The control rod according to any one of claims 1 to 4, wherein the control rod is temporarily stopped at a predetermined stop position until the reactor period signal does not become smaller than a set value until the predetermined value is reached. A control rod operating method characterized in that the control rod is pulled out at high speed while stopped.
【請求項6】 原子炉の制御棒操作方法において、制御
棒引き抜き操作時に原子炉ペリオド信号が設定値よりも
小さくならないように制御棒一時停止位置を予め設定し
て制御棒を高速に引き抜く高速駆動モードと、制御棒操
作時の投入反応度がほぼ等しくなるように制御棒一時停
止位置を予め設定して制御棒を予め決めたブロック量単
位に駆動するブロック駆動モードと、制御棒最小操作単
位量(以下、ステップという。)進んだ位置に制御棒一
時停止位置を予め設定して制御棒を1ステップづつ操作
するステップ駆動モードとを用意しておき、現在の原子
炉の未臨界度に基づいて前記各駆動モードで制御棒を操
作することを特徴とする制御棒操作方法。
6. A method for operating a control rod of a nuclear reactor, wherein a control rod temporary stop position is set in advance so that a control rod temporary stop position is set so as not to be smaller than a set value during a control rod withdrawing operation. Mode, a block drive mode in which the control rod temporary stop position is preset and the control rod is driven in a predetermined block amount unit so that the reactivity during control rod operation is almost equal, and the control rod minimum operation unit amount (Hereinafter, referred to as step.) A step drive mode in which the control rod temporary stop position is set in advance and the control rod is operated step by step is prepared, and based on the current subcriticality of the reactor. A control rod operating method comprising operating a control rod in each of the drive modes.
【請求項7】 請求項6において、高速駆動モードから
ブロック駆動モードへの切り替え及びブロック駆動モー
ドからステップ駆動モードへの切り替えは、炉心固有値
の値が夫々予め決められた値に達したとき行うことを特
徴とする制御棒操作方法。
7. The method according to claim 6, wherein the switching from the high speed drive mode to the block drive mode and the switch from the block drive mode to the step drive mode are performed when the core eigenvalues have reached respective predetermined values. Control rod operating method characterized by.
【請求項8】 請求項6において、目標とする中性子束
と実際の中性子束との偏差、あるいは目標とする熱出力
と実際の熱出力との偏差を判定条件として、前記各駆動
モードを切り替えながら制御棒を操作することを特徴と
する制御棒操作方法。
8. The method according to claim 6, wherein the deviation between the target neutron flux and the actual neutron flux or the deviation between the target heat output and the actual heat output is used as a determination condition while switching between the drive modes. A control rod operating method characterized by operating a control rod.
【請求項9】 原子炉起動時の制御棒操作装置におい
て、制御棒挿入時に炉心固有値を監視する監視手段と、
該炉心固有値が所定値に達するまでは高速に制御棒を引
き抜きそれ以降は制御棒を徐々に引き抜いて原子炉を臨
界状態にする制御手段とを備えることを特徴とする制御
棒操作装置。
9. A control rod operating device at the time of starting a reactor, and a monitoring means for monitoring the core eigenvalue when the control rod is inserted,
A control rod operating device comprising: a control means for rapidly pulling out the control rod until the core eigenvalue reaches a predetermined value, and thereafter gradually pulling out the control rod to bring the reactor into a critical state.
【請求項10】 原子炉起動時の制御棒操作装置におい
て、制御棒全挿入時における中性子束φAに対し制御棒
挿入時点における中性子束φとの比(φ/φA)の値を
監視する監視手段と、該比の値が所定値に達するまでは
高速に制御棒を引き抜きそれ以降は制御棒を徐々に引き
抜いて原子炉を臨界状態にする制御手段とを備えること
を特徴とする制御棒操作装置。
10. A control rod operating device at reactor startup, for monitoring a value of a ratio (φ / φA) of a neutron flux φA when the control rods are fully inserted to a neutron flux φ when the control rods are inserted. And a control means for pulling out the control rod at high speed until the value of the ratio reaches a predetermined value and thereafter gradually pulling out the control rod to bring the reactor into a critical state. .
【請求項11】 請求項9または請求項10において、
制御棒挿入に伴う前記炉心固有値または比の値の変化を
監視画面に表示する表示手段を備えることを特徴とする
制御棒操作装置。
11. The method according to claim 9 or 10,
A control rod operating device comprising display means for displaying a change in the core eigenvalue or the ratio value due to insertion of the control rod on a monitoring screen.
【請求項12】 請求項9乃至請求項11のいずれかに
おいて、所定値は0.99とすることを特徴とする制御
棒操作装置。
12. The control rod operating device according to claim 9, wherein the predetermined value is 0.99.
【請求項13】 請求項9乃至請求項12のいずれかに
おいて、前記制御手段は、前記所定値に達するまでの
間、原子炉ペリオド信号が設定値よりも小さくならない
ように予め決められた停止位置で制御棒を一時停止しな
がら高速に制御棒を引き抜くことを特徴とする制御棒操
作装置。
13. A stop position determined in advance so that the reactor period signal does not become smaller than a set value until the predetermined value is reached, according to any one of claims 9 to 12. The control rod operating device is characterized in that the control rod is pulled out at high speed while the control rod is temporarily stopped.
【請求項14】 原子炉の制御棒操作装置において、制
御棒引き抜き操作時に原子炉ペリオド信号が設定値より
も小さくならないように制御棒一時停止位置を予め設定
して制御棒を高速に引き抜く高速駆動モードと、制御棒
操作時の投入反応度がほぼ等しくなるように制御棒一時
停止位置を予め設定して制御棒を予め決めたブロック量
単位に駆動するブロック駆動モードと、制御棒最小操作
単位量(以下、ステップという。)進んだ位置に制御棒
一時停止位置を予め設定して制御棒を1ステップづつ操
作するステップ駆動モードとの3つの制御棒駆動モード
を有し、現在の原子炉の未臨界度に基づいて前記各駆動
モードで制御棒を操作する制御棒制御手段を備えること
を特徴とする制御棒操作装置。
14. A high speed drive for pulling out a control rod at a high speed by presetting a control rod temporary stop position so that a reactor period signal does not become smaller than a set value during a control rod pulling operation in a reactor control rod operating device. Mode, a block drive mode in which the control rod temporary stop position is preset and the control rod is driven in a predetermined block amount unit so that the reactivity during control rod operation is almost equal, and the control rod minimum operation unit amount (Hereinafter, referred to as step.) It has three control rod drive modes, namely, a step drive mode in which the control rod temporary stop position is set in advance and the control rod is operated step by step. A control rod operating device comprising control rod control means for operating the control rod in each of the drive modes based on the degree of criticality.
【請求項15】 請求項14において、前記制御棒制御
手段は、高速駆動モードからブロック駆動モードへの切
り替え及びブロック駆動モードからステップ駆動モード
への切り替えを、炉心固有値の値が夫々予め決められた
値に達したとき行うことを特徴とする制御棒操作装置。
15. The control rod control means according to claim 14, wherein the switching from the high speed drive mode to the block drive mode and the switch from the block drive mode to the step drive mode are performed by presetting the core eigenvalues. A control rod operating device characterized in that it is carried out when a value is reached.
【請求項16】 請求項14において、前記制御棒制御
手段は、目標とする中性子束と実際の中性子束との偏
差、あるいは目標とする熱出力と実際の熱出力との偏差
を判定条件として、前記各駆動モードを切り替えながら
制御棒を操作することを特徴とする制御棒操作装置。
16. The control rod control means according to claim 14, wherein a deviation between a target neutron flux and an actual neutron flux, or a deviation between a target heat output and an actual heat output is used as a determination condition. A control rod operating device for operating a control rod while switching between the drive modes.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2022111680A (en) * 2021-01-20 2022-08-01 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Control rod automatic control device and control rod automatic control method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5352375B2 (en) * 2009-08-07 2013-11-27 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Reactor power controller

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010032246A (en) * 2008-07-25 2010-02-12 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Control device for nuclear reactor control rod
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