JPS5844392A - 中性子束測定器の異常検出装置 - Google Patents
中性子束測定器の異常検出装置Info
- Publication number
- JPS5844392A JPS5844392A JP56142243A JP14224381A JPS5844392A JP S5844392 A JPS5844392 A JP S5844392A JP 56142243 A JP56142243 A JP 56142243A JP 14224381 A JP14224381 A JP 14224381A JP S5844392 A JPS5844392 A JP S5844392A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- neutron flux
- lprm
- flux measuring
- difference
- abnormality
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、原子炉内に設置された中性子束測定器の異常
を、早期に検出する装置に関する。
を、早期に検出する装置に関する。
以下、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）を例にとって説明する
。
。
第１図はＢＷＲの炉心の横断面である。中性子束ｒｉｌ
ｌ定器は、専用のストリング３中に格納されている。そ
して、炉心縦方向には、第２図に示すように４個設置し
である。この局所中性子束検出器（ＬＰＲＭ）４は、そ
の場所での中性子束を常時測定し続け、炉心の熱的余裕
を監視するために使われる。さらに、ＬＰＲＭは安全系
にも組込まれている。したがって、これに異常が発生す
ると、炉心の安全かつ効率のよい運転の障害となる。異
常の早期検出は不可欠である。
ｌ定器は、専用のストリング３中に格納されている。そ
して、炉心縦方向には、第２図に示すように４個設置し
である。この局所中性子束検出器（ＬＰＲＭ）４は、そ
の場所での中性子束を常時測定し続け、炉心の熱的余裕
を監視するために使われる。さらに、ＬＰＲＭは安全系
にも組込まれている。したがって、これに異常が発生す
ると、炉心の安全かつ効率のよい運転の障害となる。異
常の早期検出は不可欠である。
近年、原子炉のシミュレーションコードをプロセス計算
機に組込み、これをオンラインで使用して、炉心の熱的
余裕を監視する手法が採用されるようになった（たとえ
ば、特公昭５３−２２６３９）。
機に組込み、これをオンラインで使用して、炉心の熱的
余裕を監視する手法が採用されるようになった（たとえ
ば、特公昭５３−２２６３９）。
この計算結果を用いると、次のような手順で、ＬＰＲＭ
の異常検出が可能である。
の異常検出が可能である。
（１） シミュレーションコードにより、ＬＰＲＭ位
置での中性子束分布を計算する。
置での中性子束分布を計算する。
（２） ＬＰＲ，Ｍの実測値を、この計算値と比較す
る。
る。
（３） 両者の差が、あらかじめ定めた値以上になっ
た時、ＬＰＲＭが異常であると判定する。
た時、ＬＰＲＭが異常であると判定する。
あらかじめ定めた値としては、統計学的見地から、シミ
ュレーションコードの持っている自乗平均誤差を３倍し
たものが、通常用いられる。
ュレーションコードの持っている自乗平均誤差を３倍し
たものが、通常用いられる。
この方法によれば、ＬＰＲＭの異常検出は容易である。
しかし、シミュレーションコードの誤差がたとえば３俤
程度であっても１．この３倍、つまり１０チ程度ＬＰＲ
Ｍの感度が異常に変化しないと、検出ができない。
程度であっても１．この３倍、つまり１０チ程度ＬＰＲ
Ｍの感度が異常に変化しないと、検出ができない。
すなわち、依然として、ＬＰＲＭの異常の早期検出に難
点がある。
点がある。
したがって、本発明の目的は、上記した従来技術の欠点
をなくＬ、ＬＰＲＭの異常を早期検出する装置を提供す
ることにある。
をなくＬ、ＬＰＲＭの異常を早期検出する装置を提供す
ることにある。
上記の目的を達成するために、本発明の装置１０は、第
３図に示すような基本構成を持っている。すなわち、Ｌ
ＰＲＭ４の実測値ａを収集する収集部１１、原子炉のシ
ミュレーションコートＫｊｔ）ＬＰＲＭの推定値すを計
算する推定部１２、および、ＬＰＲＭ異常の有無を判定
し、判定結果Ｃを出力する判定部１３から構成される。
３図に示すような基本構成を持っている。すなわち、Ｌ
ＰＲＭ４の実測値ａを収集する収集部１１、原子炉のシ
ミュレーションコートＫｊｔ）ＬＰＲＭの推定値すを計
算する推定部１２、および、ＬＰＲＭ異常の有無を判定
し、判定結果Ｃを出力する判定部１３から構成される。
このうち、本発明の装置１０の中心機能である判定部１
３は、各ＬＰＲＭ毎に、第４図に示す手順で異常を検出
する。
３は、各ＬＰＲＭ毎に、第４図に示す手順で異常を検出
する。
（１） 炉心の・燃料配置や制御棒挿入状態に応じて
、当該ＬＰＲＭの属するストリングＬと対称とみなせる
ストリングＬＳＹＭ（１）〜（ＮＭＡＸ ）を判定する
。
、当該ＬＰＲＭの属するストリングＬと対称とみなせる
ストリングＬＳＹＭ（１）〜（ＮＭＡＸ ）を判定する
。
（２） 各対称ストリングＬＳＹＭ（Ｎ）毎に、ＬＰ
Ｒ，Ｍ位置での中性子束分布実測値と、シミュレーショ
ンコードによる推定値との間の差を計算する。
Ｒ，Ｍ位置での中性子束分布実測値と、シミュレーショ
ンコードによる推定値との間の差を計算する。
（３） 対称ストリングで計算した差を、当該ＬＰＲ
Ｍの実測値と推定値との差と比較し、当該ＬＰＴｔＭの
異常の有無を判定する。
Ｍの実測値と推定値との差と比較し、当該ＬＰＴｔＭの
異常の有無を判定する。
この方法では、シミュレーションコードが全体としてた
とえば３％程度の誤差を持っていたとしても、互いに対
称と見なせる位置では誤差が同程度であり、より小さな
異常も検出可能のはずである、という性質を利用してい
る。
とえば３％程度の誤差を持っていたとしても、互いに対
称と見なせる位置では誤差が同程度であり、より小さな
異常も検出可能のはずである、という性質を利用してい
る。
以下、本発明を実施例によって詳しく説明する。
第３図に示す本発明の装置１０の構成要素の内、まず、
ＬＰＲＭ実測値の収集部１１について説明する。収集部
１１の持つべき機能は、次の通りである。
ＬＰＲＭ実測値の収集部１１について説明する。収集部
１１の持つべき機能は、次の通りである。
（１）・炉心内に第１，２図のように配置されたＬＰＲ
Ｍを走査する。
Ｍを走査する。
（２） 走査の結果取込んだ値を、実測値ａとして出
力する。
力する。
これらの機能は、一般的な計算機計装システムにおいて
、データ収集部が有している機能と同一である。したが
って、現在広く利用されているデータ収集部を応用でき
る。
、データ収集部が有している機能と同一である。したが
って、現在広く利用されているデータ収集部を応用でき
る。
次に、ＬＰＲＭ推定値を計算する推定部１２の実施例に
ついて説明する。たとえば、原子炉のシミュレーション
コード、！−してＦＬＡＲＥモデル（Ｄ。
ついて説明する。たとえば、原子炉のシミュレーション
コード、！−してＦＬＡＲＥモデル（Ｄ。
Ｌ、Ｄｅｌｐ他： ＦＬＡＲＥ 、 Ａ Ｔｈｒｅｅ
−１）ｉｍｅｌｌｓｉｏｎａｌＢｏｉｌｉｎｇ Ｗａｔ
ｅｒ Ｒｅａｃｔｏｃ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ ： ＧＥ
Ａ Ｐ−４５９８，Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ｃｏ 、 １９６４ ）を使用する場合、ＬＰＲＭ推
定値は次のようにして計算できる。
−１）ｉｍｅｌｌｓｉｏｎａｌＢｏｉｌｉｎｇ Ｗａｔ
ｅｒ Ｒｅａｃｔｏｃ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ ： ＧＥ
Ａ Ｐ−４５９８，Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ｃｏ 、 １９６４ ）を使用する場合、ＬＰＲＭ推
定値は次のようにして計算できる。
（１） 次の中性子のバランスを表わす式を使い、繰
返し計算で、各ノードの中性子源ｓｆｉを求める。
返し計算で、各ノードの中性子源ｓｆｉを求める。
ここで、
Ｓ、ｌ：ノードｎでの中性子源、
λ ：固有値、
ｋ″：′：ノードｎでの無限増倍率、
Ｗｎｍ ：ノードｎで発生した中性子がノードｎで吸収
される確率、 ｒ工：ノードｎとｍの間の距離、 Ｍｌ ：ノードｎでの中性子移動面積、ｇ ：中性子輸
送核の混合パラメータ ａｌｌ：ノードｎでのアルベド。
される確率、 ｒ工：ノードｎとｍの間の距離、 Ｍｌ ：ノードｎでの中性子移動面積、ｇ ：中性子輸
送核の混合パラメータ ａｌｌ：ノードｎでのアルベド。
（２） Ｌ Ｐ ＲＭの推定値を、隣接するノードの
中性子源を用い、次式で計算する。
中性子源を用い、次式で計算する。
ここで、
ＬＰＲＭｐ、ｔｔ ：ストリングｔの軸方向位置ｉの
ＬＰＲＭ推定値、 Ｅｏ ：ノードｎの燃焼度、 Ｕ、、二ノードｍの減速材密度、 Ｒゆ ：ノードｍの制御棒挿入状態。
ＬＰＲＭ推定値、 Ｅｏ ：ノードｎの燃焼度、 Ｕ、、二ノードｍの減速材密度、 Ｒゆ ：ノードｍの制御棒挿入状態。
フイツテング式ｆは、燃料の種類に応じて、あらかじめ
計算しておくことが可能である。
計算しておくことが可能である。
他のシミュレータコードを用いた場合でも、同様な手法
でＬＰＲＭ推定値を計算できる。
でＬＰＲＭ推定値を計算できる。
最後に、ＬＰＲＭ実測値と推定値とを比較し、異常の有
無を判定する判定部１３の実施例について説明する。第
４図に示したように、判定部１３での処理の内、主なも
のは対称ストリング判定部５、ＬＰＲＭ実測値と推定値
との差計算部６、差比軟部７であるので、以下の説明は
この部分に限定する。
無を判定する判定部１３の実施例について説明する。第
４図に示したように、判定部１３での処理の内、主なも
のは対称ストリング判定部５、ＬＰＲＭ実測値と推定値
との差計算部６、差比軟部７であるので、以下の説明は
この部分に限定する。
はとんどの場合、原子炉は４分の１炉心対称で運転され
る。したがって、たとえば、第５図に示すように、対称
ストリングが相定できる。すなわち、鏡面対称の場合、
Ｌに対応してＬＳＹＭ（１）〜（３）と３個の対称スト
リングが得られる。これが典型的な対称ストリング判定
部５の実施例である。
る。したがって、たとえば、第５図に示すように、対称
ストリングが相定できる。すなわち、鏡面対称の場合、
Ｌに対応してＬＳＹＭ（１）〜（３）と３個の対称スト
リングが得られる。これが典型的な対称ストリング判定
部５の実施例である。
このようにして、ＬＳＹＭ（１）〜（３）が求められた
が、第５図の例においては、これらすべてが、実際にＬ
ＰＲＭの入っていない仮想ス） ＩＪングテアル。シミ
ュレーションコードによる推定値は得られるが、実測値
は得られない。したがって、ＬＰＲＭ実測値と推定値と
の差の計算部６が必要となる。その実施例を、ＬＳＹＭ
（２）を例にとって説明する。
が、第５図の例においては、これらすべてが、実際にＬ
ＰＲＭの入っていない仮想ス） ＩＪングテアル。シミ
ュレーションコードによる推定値は得られるが、実測値
は得られない。したがって、ＬＰＲＭ実測値と推定値と
の差の計算部６が必要となる。その実施例を、ＬＳＹＭ
（２）を例にとって説明する。
（１） ＬＳＹＭ （２）に最も近い実ストリング（
実際にＬＰＲＭの入っているストリング）を選び出す。
実際にＬＰＲＭの入っているストリング）を選び出す。
Ｌ２１＝Ｉｊ２４のストリングがそれである。
（２＞ Ｌ２＋＋ （’ ＝ ｉ〜４）において、次
式で定義されるＬＰＲ，Ｍ実測値と推定値との差Δ２Ｉ
を計算する。
式で定義されるＬＰＲ，Ｍ実測値と推定値との差Δ２Ｉ
を計算する。
ただし、ＬＰＲＭＭ、２１ ：実測値
ＬＰ ＲＭ Ｐ、２１ ：推定値
（３） ＬＰＲＭ（２）ｆ／ｑおける差ΔＬ８ＹＭ（
２） を次式で計算する。
２） を次式で計算する。
ただし、ＬＰＲＭＰ、２ ：推定値
同様にして、ＬＳＹＭ（１） 、 （３）についても差
の計算値ΔＬ８ＹＭ（＋ ） ＋ΔＬ、８ＹＭ（３）が
得られる。
の計算値ΔＬ８ＹＭ（＋ ） ＋ΔＬ、８ＹＭ（３）が
得られる。
最後に、差の比較部７の実施例について説明する。たと
えば、以下のいずれかが成立した時、当該ＬＰＲＭが異
常と判定してやればよい。
えば、以下のいずれかが成立した時、当該ＬＰＲＭが異
常と判定してやればよい。
ただし、ΔＬ ：当該ＬＰＲＭの実測値と、推定値との
差 ３ ΔＡＶ”−Σ ΔＬＳＹＭ（ｎ） ３ｎ＝＋ （２） Δｔ、＞Ｎ・ΔＡＹ ただし、Ｎ：２前後の実数 この方法の有効性を確認するために、第５図に示す炉心
形状を持った電気出力８００ＭＷ級のＢＷＲのデータを
用いて、試計算を行なったところ、王妃（１）の判定条
件が、次式のようになった。
差 ３ ΔＡＶ”−Σ ΔＬＳＹＭ（ｎ） ３ｎ＝＋ （２） Δｔ、＞Ｎ・ΔＡＹ ただし、Ｎ：２前後の実数 この方法の有効性を確認するために、第５図に示す炉心
形状を持った電気出力８００ＭＷ級のＢＷＲのデータを
用いて、試計算を行なったところ、王妃（１）の判定条
件が、次式のようになった。
ΔＬ−ΔＡＹ＞３・、巨−（単位チ）
これは、ΔＬが６チ変化しても、異常として検出できる
、ということである。従来技術に比べて半分程度の感度
変化が検出できることを意味し、本発明のＬＰＩ（Ｍ異
常検出装置が確かに効果めるεとが確認できた。
、ということである。従来技術に比べて半分程度の感度
変化が検出できることを意味し、本発明のＬＰＩ（Ｍ異
常検出装置が確かに効果めるεとが確認できた。
なお、第４図では、ある特定のＬＰＲＭについて、その
異常を検出する手順を示した。これを、炉心全体のＩ、
ＰＲＭの異常検出に用いるためには、第６図に示すよう
に変形すればよい。これでは、炉心高さ方向にＫＭＡＸ
個あるＬＰＲＭ全ストリング（１〜ＬＭＡＸ ）につい
て、順次異常の有無をチェックするため、新たに次の２
つの処理が付加されている。
異常を検出する手順を示した。これを、炉心全体のＩ、
ＰＲＭの異常検出に用いるためには、第６図に示すよう
に変形すればよい。これでは、炉心高さ方向にＫＭＡＸ
個あるＬＰＲＭ全ストリング（１〜ＬＭＡＸ ）につい
て、順次異常の有無をチェックするため、新たに次の２
つの処理が付加されている。
（１） 対称ストリングでの差を計算する際に、異常
と判定したＬＰＲＭを使わないようにするための判定部
８゜ （２） 従来正常とみなして差の計算に使っていたＬ
ＰＲＭが、異常と判定された時に、異常の有無のチェ
ックを第一番目のストリングから男性するための判定部
９゜ しかし、基本的には、第４図の基本構成が若干の変更で
使える。
と判定したＬＰＲＭを使わないようにするための判定部
８゜ （２） 従来正常とみなして差の計算に使っていたＬ
ＰＲＭが、異常と判定された時に、異常の有無のチェ
ックを第一番目のストリングから男性するための判定部
９゜ しかし、基本的には、第４図の基本構成が若干の変更で
使える。
以上説明したごとく、本発明の中性子束測定器の異常検
出装置を採用すれば、従来より小さな感度の異常を検出
できる結果、より正確に炉心の熱的余裕を監視でき、安
全かつ効率のよい運転が達成できる。
出装置を採用すれば、従来より小さな感度の異常を検出
できる結果、より正確に炉心の熱的余裕を監視でき、安
全かつ効率のよい運転が達成できる。
図面の簡単な説明 □
第１図はＢＷＲ炉心の説明図、第２図は炉心中のス）
ＩＪングの説明図、第３図は本発明の異常検出装置の基
本構成を示す図、第４図は判定部の基本的処理手順を示
す図、第５図は対称ストリングの設定方法の一例を示す
図、第６図は本発明の装置の中の判定部の変形例を示す
図である。
ＩＪングの説明図、第３図は本発明の異常検出装置の基
本構成を示す図、第４図は判定部の基本的処理手順を示
す図、第５図は対称ストリングの設定方法の一例を示す
図、第６図は本発明の装置の中の判定部の変形例を示す
図である。
４・・・局所中性子束測定器、１０・・・本発明の装置
、１１・・・収集部、１２・・・推定部、１３・・・判
定部、ａ・・・ＬＰＲＭ実測値、ｂ・・・ＬＰＲＭ推定
値、Ｃ・・・判定結＄３ 目 ／／ ス 第４− 囚 ￥−５口 第 ｂ 図
、１１・・・収集部、１２・・・推定部、１３・・・判
定部、ａ・・・ＬＰＲＭ実測値、ｂ・・・ＬＰＲＭ推定
値、Ｃ・・・判定結＄３ 目 ／／ ス 第４− 囚 ￥−５口 第 ｂ 図
Claims (1)
- １、 原子炉内の中性子束測定器の実測値を収集する手
段、原子炉のシミュレーションコードにより中性子束測
定器の推定値を計算する手段および個々の中性子束測定
器について、原子炉内の燃料配置や制御棒挿入状態に応
じて、当該位置と対称と見なせる位置の中性子束測定器
の実測値と推定値との差の大きさと、当該中性子束測定
器の実測値と推定値との差の大きさとを比較し、その結
果に基づいて中性子束検出器の異常の有無を判定する手
段とから構成されることを特徴とする中性子束測定器の
異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56142243A JPS5844392A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 中性子束測定器の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56142243A JPS5844392A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 中性子束測定器の異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5844392A true JPS5844392A (ja) | 1983-03-15 |
Family
ID=15310765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56142243A Pending JPS5844392A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 中性子束測定器の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5844392A (ja) |
-
1981
- 1981-09-11 JP JP56142243A patent/JPS5844392A/ja active Pending
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