JPS59150391A - 原子炉水位制御装置 - Google Patents
原子炉水位制御装置Info
- Publication number
- JPS59150391A JPS59150391A JP58016780A JP1678083A JPS59150391A JP S59150391 A JPS59150391 A JP S59150391A JP 58016780 A JP58016780 A JP 58016780A JP 1678083 A JP1678083 A JP 1678083A JP S59150391 A JPS59150391 A JP S59150391A
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- JP
- Japan
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- signal
- flow rate
- water level
- reactor
- main steam
- 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
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
- 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】
〔発明の技術分計〕
本発明は原子炉水位を一定範囲に保持するための原子炉
水位制御装置に関する。
水位制御装置に関する。
第１図は沸騰水形原子炉における従来の原子炉水位制御
装置の概略構成を示すもので、予め設定された基準水位
信号Ｌｓｅｔおよび原子炉水位信号ｔは比較器１に入力
される。
装置の概略構成を示すもので、予め設定された基準水位
信号Ｌｓｅｔおよび原子炉水位信号ｔは比較器１に入力
される。
一方、原子炉圧力容器２よシ主蒸気配管３を供給される
給水流量に応じた給水流量信号Ｗｆは減算器５に入力さ
れる。
給水流量に応じた給水流量信号Ｗｆは減算器５に入力さ
れる。
そして減算器５よ多出力された差信号ａにミスマツチゲ
インＫｍを乗じて得られたミスマツチ流量信号すと、前
記比較器１よ多出力された水位偏差信号Ｃとは加算器６
で加算されて給水制御器（ＰＩ制御器）７に入力する。
インＫｍを乗じて得られたミスマツチ流量信号すと、前
記比較器１よ多出力された水位偏差信号Ｃとは加算器６
で加算されて給水制御器（ＰＩ制御器）７に入力する。
そしてとのＰＩ制御器７は前記給水系４に対して流量要
求信号ｄを出力し、原子炉水位を一定範囲に保持するよ
うにしている。
求信号ｄを出力し、原子炉水位を一定範囲に保持するよ
うにしている。
ここで、原子炉水位信号ｌが基準信号！ｓｅｔに等しく
、かつ主蒸気流量信号Ｗｓと給水流量信号Ｗｆとが等し
い原子炉プラント平衡状態においては水位偏差信号Ｃも
ミスマツチ流量信号すもＯとなる。したがって加算器６
の出力は０であシ、ＰＩ制御器７の積分器の初期値がそ
のままＰＩ制御器７の出力すなわち給水系４への流量要
求信号ｄとなって出力されている。
、かつ主蒸気流量信号Ｗｓと給水流量信号Ｗｆとが等し
い原子炉プラント平衡状態においては水位偏差信号Ｃも
ミスマツチ流量信号すもＯとなる。したがって加算器６
の出力は０であシ、ＰＩ制御器７の積分器の初期値がそ
のままＰＩ制御器７の出力すなわち給水系４への流量要
求信号ｄとなって出力されている。
ところでＰＩ制御器７の積分器の利得すなわちダイン（
ｇａｉｎ）は、通常、給水系の応答特性が遅いため、あ
まシ大きくすると小幅の定常振動（乱調）すなわちハン
チング（ｈｕｎｔｉｎｇ）現象を生じることになる。し
たがって積分器のゲインはあまり大きくできない。
ｇａｉｎ）は、通常、給水系の応答特性が遅いため、あ
まシ大きくすると小幅の定常振動（乱調）すなわちハン
チング（ｈｕｎｔｉｎｇ）現象を生じることになる。し
たがって積分器のゲインはあまり大きくできない。
また、給水系４にポンプ流量制御装置を設けている場合
には流量要求信号ｄがポンプ流量と比較され、その差信
号であるポンプ流量偏差信号がポンプ流量制御装置に入
力され、その制御装置の出力によりポンプ流量が制御さ
れる。またポンプ流量制御装置を設けていない場合には
、流量要求信号ｄによシ直接、ポンプ流量が制御される
。
には流量要求信号ｄがポンプ流量と比較され、その差信
号であるポンプ流量偏差信号がポンプ流量制御装置に入
力され、その制御装置の出力によりポンプ流量が制御さ
れる。またポンプ流量制御装置を設けていない場合には
、流量要求信号ｄによシ直接、ポンプ流量が制御される
。
そこで、主蒸気流量が先行するような大幅外乱が生じた
場合には、ＰＩ制御器７の積分器の初期値がａ量要求信
号ｄとなっておシ、シかも積分器のダインがあまシ大き
くないために、゛給水流量が主蒸気流量の変動に対して
迅速に追従することができず、ミスマツチ流量信号すの
積分にょシ原子炉水位が大きく変動する可能性がある。
場合には、ＰＩ制御器７の積分器の初期値がａ量要求信
号ｄとなっておシ、シかも積分器のダインがあまシ大き
くないために、゛給水流量が主蒸気流量の変動に対して
迅速に追従することができず、ミスマツチ流量信号すの
積分にょシ原子炉水位が大きく変動する可能性がある。
たとえば２台の再循環ポンプが同時Ｋ ） リップした
場合、まずがイド発生により原子炉出力が低下し、成子
炉圧力が低生する。このときボイド率増加によシ原子炉
水位は約２０ｃｍはど上昇するが、主蒸気流量の減少に
対して給水流量が迅速に追従しないため原子炉水位はま
すます上昇し、５０〜６０秒後には基準水位４０〜５０
ｃｌにも上昇することが予想される。そしてタービント
リップによる原子炉スクラム信号が発生する“レベル８
”は、原子炉基準水位よｐ３０〜５０ｃｍ上位に設定さ
れているので、２台の再循環ポンプが同時にトリップす
るような、炉心流量が急激に低下する事象が生じた場合
には、その過渡変化時に原子炉水位が”レベル８＃まで
上昇し、原子炉スクラムに至る可能性もあった。
場合、まずがイド発生により原子炉出力が低下し、成子
炉圧力が低生する。このときボイド率増加によシ原子炉
水位は約２０ｃｍはど上昇するが、主蒸気流量の減少に
対して給水流量が迅速に追従しないため原子炉水位はま
すます上昇し、５０〜６０秒後には基準水位４０〜５０
ｃｌにも上昇することが予想される。そしてタービント
リップによる原子炉スクラム信号が発生する“レベル８
”は、原子炉基準水位よｐ３０〜５０ｃｍ上位に設定さ
れているので、２台の再循環ポンプが同時にトリップす
るような、炉心流量が急激に低下する事象が生じた場合
には、その過渡変化時に原子炉水位が”レベル８＃まで
上昇し、原子炉スクラムに至る可能性もあった。
本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
その目的は、Ｐ工制御器の出力信号に主蒸気流量のフィ
ードバック信号を加算して給水系への流量要求信号とす
ることによシ、主蒸気流量の変動に対して給水流量が迅
速に追従するようにし、炉心流量が急激に低下する事象
が生じた場合でもその過渡変化時に原子炉スクラムに至
らしめることなく迅速に水位回復を図ることができる原
子炉水位制御装置を提供することＫある。
その目的は、Ｐ工制御器の出力信号に主蒸気流量のフィ
ードバック信号を加算して給水系への流量要求信号とす
ることによシ、主蒸気流量の変動に対して給水流量が迅
速に追従するようにし、炉心流量が急激に低下する事象
が生じた場合でもその過渡変化時に原子炉スクラムに至
らしめることなく迅速に水位回復を図ることができる原
子炉水位制御装置を提供することＫある。
本発明の原子炉水位制御装置は、主蒸気流量信号と給水
流量信号とを入力してそれらの差信号を出力する減算器
と、原子炉水位信号を基準水位信号と比較して水位偏差
信号を出力する比較器と、前記減算器より出°力された
差信号にミスマツチメインを乗じて得られたミスマツチ
流量信号と前記、水位偏差信号とを入力してそれらの加
算信号を中力する第１の加算器と、こ′の第１の加算器
よ、り出力された加算信号を入力してこの加算信号を比
例および積分要素によ多処理するＰＩ制御器と、このＰ
Ｉ制御器よシ出力された信号と前記主蒸気流量信号にフ
ィードバックゲインを乗じて得られた信号とを加算して
所定の給水系へ流量要求信号を出力する第２の加算器と
を具備したことを特徴とするものである。
流量信号とを入力してそれらの差信号を出力する減算器
と、原子炉水位信号を基準水位信号と比較して水位偏差
信号を出力する比較器と、前記減算器より出°力された
差信号にミスマツチメインを乗じて得られたミスマツチ
流量信号と前記、水位偏差信号とを入力してそれらの加
算信号を中力する第１の加算器と、こ′の第１の加算器
よ、り出力された加算信号を入力してこの加算信号を比
例および積分要素によ多処理するＰＩ制御器と、このＰ
Ｉ制御器よシ出力された信号と前記主蒸気流量信号にフ
ィードバックゲインを乗じて得られた信号とを加算して
所定の給水系へ流量要求信号を出力する第２の加算器と
を具備したことを特徴とするものである。
第２図は本発明の一実施例における沸騰水形原子炉の原
子炉水位制御装置を示すもので、第１図と同一の部分に
は同一符号を付しである。
子炉水位制御装置を示すもので、第１図と同一の部分に
は同一符号を付しである。
この装置の特徴部分は、給水制御器（ＰＩ制御器）１７
の出力信号ｅと、主蒸気流量信号Ｗ８にフィードバック
ゲインに８を乗じて得られた信号ｆとを第２の加算器Ｊ
８に入力し、信号ｅ。
の出力信号ｅと、主蒸気流量信号Ｗ８にフィードバック
ゲインに８を乗じて得られた信号ｆとを第２の加算器Ｊ
８に入力し、信号ｅ。
ｆを加算して得られた第２の加算器１８からの信号を流
量要求信号ｄとして給水系４へ出力するようにしたこと
にある。
量要求信号ｄとして給水系４へ出力するようにしたこと
にある。
すなわち、予め設定された基準水位信号Ａａｅｔおよび
原子炉水位信号ｔは比較器１に入力される。
原子炉水位信号ｔは比較器１に入力される。
一方、原子炉圧力容器２よシ主蒸気配管３を通して流出
する主蒸気流量に応じた主蒸気流量信号Ｗ８および所定
の給水系４よ多原子炉容器２へ供給される給水流量に応
じた給水流量信号Ｗｆは減算器５に入力される。
する主蒸気流量に応じた主蒸気流量信号Ｗ８および所定
の給水系４よ多原子炉容器２へ供給される給水流量に応
じた給水流量信号Ｗｆは減算器５に入力される。
そして減算器５よ多出力された差信号ａにミスマツチダ
インＫｍを乗じて得られたミスマツチ流量信号すと、前
記比較器１よ多出力きれた水位偏差信号Ｃとは第１の加
算器６で加算されてＰＩ制御器１７に入力する。ＰＩ制
御器１７では、第１の加算器６よｐ出力された加算信号
ｇを比例および積分要素によシ処理し、この制御則値は
０１を外るま・うに設定される。
インＫｍを乗じて得られたミスマツチ流量信号すと、前
記比較器１よ多出力きれた水位偏差信号Ｃとは第１の加
算器６で加算されてＰＩ制御器１７に入力する。ＰＩ制
御器１７では、第１の加算器６よｐ出力された加算信号
ｇを比例および積分要素によシ処理し、この制御則値は
０１を外るま・うに設定される。
また第２の加算器１８には、前記信号ｅと共に、主蒸気
流量信号Ｗ８にフィードバックゲインに、を乗じて得ら
れた信号ｆを入力し、これらの信号ｅ、ｆを加算して得
られた流量要求信号ｄを給水系４に対し出力して、原子
炉水位を一定範囲に保持するようにしている。
流量信号Ｗ８にフィードバックゲインに、を乗じて得ら
れた信号ｆを入力し、これらの信号ｅ、ｆを加算して得
られた流量要求信号ｄを給水系４に対し出力して、原子
炉水位を一定範囲に保持するようにしている。
ここで、Ｐ工制御器１７の積分器の初期値は０に設定さ
れているので、原子炉プラント平衡状態においては、第
２の加算器１８よ多出力される流量要求信号ｄは主蒸気
流量信号Ｗ８と等しくなっている。
れているので、原子炉プラント平衡状態においては、第
２の加算器１８よ多出力される流量要求信号ｄは主蒸気
流量信号Ｗ８と等しくなっている。
このような構成であると、主蒸気流量のフィード・ぐツ
ク信号ｆをＰＩ制衝器１７の出力信号ｅに付加して給水
系４への流量要求信号ｄとしているので、主蒸気流量の
変動に対して給水流量を迅速に追従させることができる
。
ク信号ｆをＰＩ制衝器１７の出力信号ｅに付加して給水
系４への流量要求信号ｄとしているので、主蒸気流量の
変動に対して給水流量を迅速に追従させることができる
。
第３図は２台の再循環ポンプが同時にトリップした場合
の過渡変化時における原子炉水位の経時的変化を、従来
装置と比較して示すもので、実線は本実施例の装置、破
線は従来装置を示していもなお、基準水位をＯとして示
しである。この比較図から明らかなように、本実施例の
装置によれば、原子炉水位の上昇は原子炉圧力低下によ
るスウェリングの効果によシ約３０備程度上昇するのみ
で、それ以上の水位上昇は抑えられ、迅速に初期水位（
基準水位）に戻るようになる。したがって、原子炉スク
ラムに至る６レペル８”に達する可能性は大幅に減少す
る。
の過渡変化時における原子炉水位の経時的変化を、従来
装置と比較して示すもので、実線は本実施例の装置、破
線は従来装置を示していもなお、基準水位をＯとして示
しである。この比較図から明らかなように、本実施例の
装置によれば、原子炉水位の上昇は原子炉圧力低下によ
るスウェリングの効果によシ約３０備程度上昇するのみ
で、それ以上の水位上昇は抑えられ、迅速に初期水位（
基準水位）に戻るようになる。したがって、原子炉スク
ラムに至る６レペル８”に達する可能性は大幅に減少す
る。
まだＰＩ制御器出力が原子炉水位の絶対骨に相当するも
ので１はなく、原子炉プラント平衡状態を基準とする差
分量を表わすものであるため、制御器１７の初期値を従
来装置のように原子炉プラント平衡状態における給水系
への流量、秘求信号とする必要はない。したがって初期
値は０に設定しておくことができるので、再循環ポンプ
が２台同時にトリップした場合等の大幅外乱発生時にも
原子炉水位の変動幅は極めて小さく抑えられる。
ので１はなく、原子炉プラント平衡状態を基準とする差
分量を表わすものであるため、制御器１７の初期値を従
来装置のように原子炉プラント平衡状態における給水系
への流量、秘求信号とする必要はない。したがって初期
値は０に設定しておくことができるので、再循環ポンプ
が２台同時にトリップした場合等の大幅外乱発生時にも
原子炉水位の変動幅は極めて小さく抑えられる。
さらに、Ｐ■制御器１７の初期値をＯに設定することに
よシ、ＰＩ制呻器１７が万一故障した場合でも一応、主
蒸気流量信号により原子炉水位の制御が行なわれること
になるので、制御卸器の出力を補償する必要はなく、容
易に制御器の修理を行なうことができる。
よシ、ＰＩ制呻器１７が万一故障した場合でも一応、主
蒸気流量信号により原子炉水位の制御が行なわれること
になるので、制御卸器の出力を補償する必要はなく、容
易に制御器の修理を行なうことができる。
また、何らかの原因により主蒸気流量が急激に増加して
原子炉水位が急激に低下する事象が生じた場合にも、原
子炉水位は低位側の原子炉スクラム信号発生基準である
゛レベル３Ａ＃まで低下するｆｎＪに迅速に回復し、原
子炉スクラムを回避することができる。
原子炉水位が急激に低下する事象が生じた場合にも、原
子炉水位は低位側の原子炉スクラム信号発生基準である
゛レベル３Ａ＃まで低下するｆｎＪに迅速に回復し、原
子炉スクラムを回避することができる。
なお、この実施例は給水系４にポンプ流量制御装置が設
けられていない場合につｂて述べたものであるが、本発
明はこれに限らず、ポンプ流量制御装置が設けられてい
る場合についても勿論有効である。
けられていない場合につｂて述べたものであるが、本発
明はこれに限らず、ポンプ流量制御装置が設けられてい
る場合についても勿論有効である。
以上詳述したように、本発明によれば、給水制御器の出
力信号に主蒸気流量のフィードパ。
力信号に主蒸気流量のフィードパ。
り信号を加算して給水系への流量要求信号としたことに
よシ、主蒸気流量の変動に対して給水流量が迅速に追従
するようになシ、主蒸気流量が急激に変動する事象が生
じた場合でもその過渡変化時に原子炉スクラムに至らし
めることなく迅速に水位回復を図シ゛得る原子炉水位制
御装置を提供することができる。
よシ、主蒸気流量の変動に対して給水流量が迅速に追従
するようになシ、主蒸気流量が急激に変動する事象が生
じた場合でもその過渡変化時に原子炉スクラムに至らし
めることなく迅速に水位回復を図シ゛得る原子炉水位制
御装置を提供することができる。
第１図は従来例を示す概略構成図、第２図は本発明の一
実施例を示す概略構成図、第３図は炉心流量が急激に低
下した際の原子炉水位の経時的変化を示す図である。 １・・・比較器、２・・・原子炉圧力容器、４・・・給
水系、５・・・減算器、６・・・第１Ｑ加算器、１２・
・・給水制御器（ＰＩ制御器）、１８・・・第２の加算
器、Ｗ８・・・主蒸気流量信号、Ｗｆ・・・給水流量信
号、ｔ８ｅｔ・・・基準水位信号、ｔ・・・原子炉水位
信号、ｄ・・・流量要求信号。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦東京都港区三
田３丁目１３番１２号 東芝三田ビル
実施例を示す概略構成図、第３図は炉心流量が急激に低
下した際の原子炉水位の経時的変化を示す図である。 １・・・比較器、２・・・原子炉圧力容器、４・・・給
水系、５・・・減算器、６・・・第１Ｑ加算器、１２・
・・給水制御器（ＰＩ制御器）、１８・・・第２の加算
器、Ｗ８・・・主蒸気流量信号、Ｗｆ・・・給水流量信
号、ｔ８ｅｔ・・・基準水位信号、ｔ・・・原子炉水位
信号、ｄ・・・流量要求信号。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦東京都港区三
田３丁目１３番１２号 東芝三田ビル
Claims (2)
- （１）主蒸気流量信号と給水流量信号とを入力してそれ
らの差信Ａを出力する減算器と、原子炉水位信号を基準
水位信号と比較して水位偏差信号を出力する比較器と、
前記減算器よ多出力された差信号にミスマツチゲインを
乗じて得られたミスマツチ流量信号と前記水位偏差信号
とを入力してそれらの加算信号を出力する第１の加算器
と、この第１の加算器より出力された加算信号を入力し
てこの加算信号を比例および積分要素によ多処理する給
水制御器と、この給水制御器より出力された信号と１１
１記主蒸気流量信号にフィードバックゲインを乗じて得
られた信号とを加算して所定の給水系へ流量要求信号を
出力する第２の加算器とを具備したことを特徴とする原
子炉水位制御装置。 - （２）前期給水制御器の初期値をＯに設定した特許請求
の範囲第０）項記載の原子炉水位制御装置０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58016780A JPS59150391A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 原子炉水位制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58016780A JPS59150391A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 原子炉水位制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150391A true JPS59150391A (ja) | 1984-08-28 |
Family
ID=11925704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58016780A Pending JPS59150391A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 原子炉水位制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150391A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014142246A (ja) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 原子炉給水流量制御装置 |
-
1983
- 1983-02-03 JP JP58016780A patent/JPS59150391A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014142246A (ja) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 原子炉給水流量制御装置 |
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