JPS60165592A - 制御棒駆動機構監視装置 - Google Patents

制御棒駆動機構監視装置

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JPS60165592A
JPS60165592A JP59019978A JP1997884A JPS60165592A JP S60165592 A JPS60165592 A JP S60165592A JP 59019978 A JP59019978 A JP 59019978A JP 1997884 A JP1997884 A JP 1997884A JP S60165592 A JPS60165592 A JP S60165592A
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JP
Japan
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control rod
neutron flux
control
reactor
amount
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Application number
JP59019978A
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English (en)
Inventor
茅野 博之
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、BWR原子力発電プラントで使用されている
水圧駆動式制御棒駆動装置の故障診断方式に関する。
〔発明の背景〕
BWR型原子力発電プラントではm1子炉出力を変更す
る手段として、制御棒軸方向位置を変更すること、及び
原子炉冷却材再循環流量を変更する2つの方法が採用さ
れていることは周知である。
ところで制御棒位置を変更すると一般に炉心の出力分布
が大幅に変化するため、燃料の熱的限界を逸脱するよう
な局部的通出力が生じないよう、制御棒位置変更は特に
慎重かつ計画的でなければならない。
そのため従来目、複数の高度に訓練された操作員が、制
御盤上に多数配置された種々のプラン1−状態量を表示
する計器指示をもとにして、複雑な思名過程を経る異常
チェックをしながら制御棒を操作しでいる。fって制御
棒駆動系或は制御捧位置検、出系等の異常チェックに対
しても特に定まった+法が用いられているわけではなく
、再試行を行なったの或は関連する物理量の変化を慎重
に監視しながら異常判断を行なっており、判断に長時間
を要し、又、熟練度によっては判断が困難であつた。
そして、更に、従来の制御棒駆動機構では制御棒本体を
水圧駆動機構を結ぶ連結機構の結合が外れているか否か
の検出手段を有していないことが問題点として上げられ
る。
即ち、制御棒を順次引抜いて原子炉悠力を増加して行く
場合、万一結合の外れている制御棒が引抜かれ、中性子
吸収体が燃料等にはさまれてその位置にとどまっている
ような状態となると、それが不明である場合にはその制
御棒による反応度分だけ他の制御棒を引抜くこととなり
、何らかの原因によって、その後制御棒本体が落下する
と、その分の反応度が急激に追加され、燃料に好ましか
らざる影響を与えることになる。
従来の原子カプラントでは、この制御棒落下、π故が発
生しても危険な事態とはならないように制御棒の引抜き
順序を定め、かつ制御棒価値ミニマイザによりその引抜
順序を監視するようにしている。しかし、この機能はユ
ニット計算機で実行するものであり故障の可能性がある
ため、制御棒とその連結機構の外れを検出する手段の開
発が強く(1!ま;1している。
尚、制御棒本体は一定の照射を受けた後交換することも
あり、K、定1tlJ的しニ保守士−行なうため、連結
棒と完全な一体構造とすることはできなl、N。
〔発明の目的〕
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、その[1的は
、 、、B W R77λ子力発電プラントの制9+を
枠駆動系の故障を検出し、又、故障の状態に応じた適切
なM転操作ガイドを提供することにある5又、他の目的
とし−Cは、人間の思考に依存することなく前記駆動系
の自動チェックが可能な装置を提供することにある。
L発明の41!要〕 本発明は、運転員の操作により実際に動作させた制御棒
変化量に対しで、その114に検出した中性子束変化量
と当該制御棒変化量に刺し子測演a、シた中性子束変化
量を比較演算することにより、制御棒駆動機構の故障を
確実し;判定するj:うにしたことを特徴とず乙。
又、比較した中性子束変化量の状態により、プラントの
安全運転を確保するために適切な運転操作ガイドを提供
することを特徴とする。
[発明の実施例〕 以下、本発明の詳細な説明する。
第1図は1本発明を適用するBWR原子力発電プラント
の原子炉の概復を示したものである。1は原子炉本体、
2は原子炉炉心であり、燃料集合体3、制御64及び中
性子検出器5が取(ツけられている。
制御#4は図示しない水圧駆動機構により炉心内を上下
動する構造となっているが、保守時などに取り外して点
検可能なように結合部6があり、この部分が機械的に離
脱可能な構造をしている。
又、中性子検出器5は第1図の如く原子炉の軸方向に4
個、半径方向にも例えば電気力800MWe級のプラン
トで31ケ所(即ち、合計31X4=124個)にもの
ぼる多数個が配置されており、各々の出力は増幅器7に
より一定のレベルまで増幅される。各々の制御棒位置は
、制御棒駆動機構に取付(づら扛た位置検出スイ・ソチ
8及び磁石9L″−より検出される。
これら制御棒、燃料集合体及び中性子検出器の炉心半径
方向の配駈例を第2図番;示す。
第2図において、第1図と番号の等しbt1i+を発番
ま相等部分を示している。第1図及び第21問/))ら
主ン明らかなように、制御棒及び中性子検出器を炉jl
j’内に多数設置していることがB W 、1? 3D
子力発電プラントの特徴であるが、数が多しまため番;
各機器力1故障す?)確率1)大きくなり、故障を検出
することが重要な課題とな−っている。
以下1本発明の具体的な実施例の構成とa 6 c=つ
いて第3図以降の図面を詳細に説明する。
第3回は本発明の一実施例を示し)ブロック図であり、
原そ炉本体1内の中性子検出器力1らiJS力される中
性子束(!汁は、増幅器7へ・7 nによiJ増幅され
増・罰され′C信号選択回路13に与えられる。
又、制御俸位K ]i号はt動機構IO内のケーブル接
続部を通して制御位91信号処3’!l装置11しこ与
えられ、各制御棒の位置が常時監視されてし)る。
l4は制御棒駆動制御装置であり、制御棒駆動操作パネ
ル15からの運転員の指令信号(制御棒駆動選択指令信
号■及び制御棒駆動指令信号(え])に基づいて、操作
すべき制御棒を選択し、駆動機構LOに操作指令を与え
る。制御棒の選択信号■に基づき適切に選択された中性
子束信号はフィルタ回路18を経て、演算装置12へ与
えられる。演算装置12にはこの他に、制御捧位置信号
処311!装置11からの各制御棒の軸方向位置信号及
び、制御棒駆動操作パネル15からの制御棒選択信号及
び制御411駆動指令信号を受ける。演算装置iq 1
2は。
大きく中性子束信号処理装ffl ]、 2 a、中性
子束予測装置12c及び比較演算処理装置12cより構
成され、比較生立された結果は、CRT表示器16及び
警報表器17に情報が提供される。この演算装置12a
、12b、12cは計算機等を利用して独立した装置と
して構成することもできるしく第3図参照)、例えばユ
ニット用のプロセス計算機の演算機能としても構成可能
である。
以上のごとく構成した本発明による装置の動作を詳細な
説明する。
運転員が、制御棒駆動操作パネル15により操作すべき
制御棒を選択Vると、制御棒座標(6号が制御t1!駆
動制御装置14に与えられ°C制御棒駆動が可能な状態
となると同時に、制御棒座標信号が信号選択回路13に
も与えられ、選択制御棒に隣接し評価しようとする局部
中性子束(以下しl)IIMと略す。)検出器の出力が
選択される。選択されたLPRM検出器信号は数本のス
トリンゲス内に炉心軸方向に等間隔で配置されている4
個の中性子束信号であり、フィルタ回路18によりノイ
ズが平滑されて演算装置12に与えら4しる。
この状態から、制御捧駆il!II操作パネル15によ
り、挿入又は引抜の操作指令を与えると制御棒制御信号
が駆動制御装[14を介して制御棒駆動機構10内の電
動弁に提供されV&構10内のピストンに水圧が印加さ
れて制御棒が指令さりた方向に動き始める。制御棒が移
動すると炉心内の中性子束が変化しL記により選択さ狂
たLPRM検出器出力が変化する。又、@1110内に
取(Jけられた制御棒軸方向位置検出用リードスイッチ
8が制御棒位置に応じて開閉し、位置信号処理装置11
の出力が変化し、そ九がLPRM検出器出力と同様に演
算装置12に伝送される。演算装置12にはこれ以外に
制御棒操作時の中性子束を予8111演算するための情
報として、制御棒選択信号と駆動操作指令信号が与えら
れる。演算装置12はこれらの信号を受けて第4図に示
す動作を行なう。この装置は数値の記憶、比較、及び予
測演算などの機能を持つ必要があり制御用の帽算機が好
適である。。
演算装置12は、中性子束信号処理機能、中刺子束子測
機能及び比較演算機能を備える必要があり、第3図に示
すように個別の装置12 a 、]、2b +12Cに
と実行させる方法が考えられる。が、ここでは説明の都
合上、一つの装置として構成した場合を例にしたその動
作の詳細を述べる。
演算装置12のプログラムは制御棒選択指令が入力され
た時に動作を開始する。プロゲラ11の動作が開始され
ると、次に制御棒操作指令の有無を判定し、操作指令有
りの場合は、挿入指令か引抜指令かを判定する。挿入指
令の場合は制御棒駆動機構故障が直接プラント運転に悪
影響をq、えないため、以後の処理は停止させる。引抜
指令の場合は次に1ノツチ引抜か連続引抜かの判定を行
なう。
1ノツチ引抜の場合は、中性子束の変化11Jが小さい
こと及び例え故障が発生してもその影響が小さいことに
より以後の処理は停止する。1制御棒連続引抜の指令が
あると、選択制御棒を動作させた時に評価する■、pR
M;検出器を決定す −る、選択L P R11=1検
出器の例は5に示すように選択制御棒と隣接する制御棒
の間に位置する検出器である。L I) RM険出器は
軸方向に4ケ所設置されCおりその位はは第5図に示す
A、B、C及びDの位置である。
プログラムは次に選択制御棒の位置信号とLPRM検出
甜検出量を読込んで、制御棒位置がLI’RM検出器取
付位置に到達すると、その時の中性子束信号と記憶して
いる制御棒操作前の中性子束信号により中性子束変動量
A n Vを■1算する。
一方、プログラム開始と同時に選択制御棒を操作曲位置
から全引抜位置(48位置)まで引抜いた時の軸方向中
性子束分布をP副演算し、評価LPRM検出器の応答が
′算出される。例として。
選択制御棒を12位置から20位置まで引抜いた時の予
測後の軸方向中性子束出力を第5図に示t。
そして、制御棒操作前の記憶した中性子束分布と予測演
算した中性子東分布力箋ら、Ll)RM検出器取付位置
における中性子束変動量AnVpを計算する。
上記した中性子束変動It A n ¥とΔnVpの比
較演算を次に実行し以■この動作を行なう。
(1)AnVp−i≦ΔnV≦ΔnVp+tの場合制御
4’p IS作による中性子束変動量と予測した中性子
束変動量が等しいため制御棒駆動機構に異邦なしと判定
し以後の処理を停止する。
尚、1は中性子束の検出精度と予測演算の精度を考慮し
、た異常判定の設定値であり制御棒の引抜旦により定め
る。
(2) An V< Jn Vp [の場合制御棒操作
による中性子束変動風が予測した中性子束変llI量を
下回るため制御棒駆動機構の3!l!楯り枯が外れる等
の九゛l:(発生と推定できる。そのため、現在実行中
の制御11W引抜操作のイq止指令を制御林駆動制御装
置准14に出力し、又、中央制御盤等に設けるツ報表示
器17を点灯させる。さらに、制微搾落下髪未然に防止
するために、制御棒の挿入操作を運転操作ガイドとして
CR’I’表示冊16にメツセージを出力する6 (3)Jn V> An v、 +f (7)場合制御
棒操作1−による中性子束変動量が予測した中性子変動
旦を上回るため、異常な出力上昇と推定できる。そのた
め、現在実行中の制御棒引抜操作の停+f:4tl令を
制御棒駆動制御装置14に出力し、又、中央制御盤等に
設GフるY It B )5−器を魚釣“県る。
上i!J(2)及び(3)にと説明した警報出力はプロ
ゲラ11が制御棒操作の停止を確認したターrミングで
リセットする。
尚、異プ:l検出時には現在実行中の制御棒引抜操作の
停止指令を出力することで説明したが、制御棒引抜停止
の運転操作ガイドをCRT表示器16にメツセージを出
力することでも本発明による機能は達せられるつ又、C
1ζT表示器■6は、最近のプラントのように中央制御
盤上に設置されているものか、又は計算機コンソールに
設置されているもの等、運転員の監視し易いCRT表示
器を利用し得るものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、制御棒と連結棒の外れ等の制御棒駆動
機litの故障及び制御棒引抜による異常な出力上昇を
いち早く自動的かつ確実に検出することが可能である。
これにより、制御棒と連結棒が外れることによる二次的
な異常事象である制御棒落下を未然に防止できることに
なるため、異常反応度投入による燃料損傷の可能性を低
減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を適用するBWR原子力発電
プラントの原子炉概形図、第2図は第1図原子炉の炉心
半径方向の断面図、第3図は本発明装置の一実施例を示
すブロック図、第4図は演算装置の動作を示すフローチ
ャー1・1ζ1、第5図は本発明の詳細な説明するだめ
の制御棒引抜に伴う中性子束変動を示した説明し1であ
る。 1・・・原子炉本体、2・・・原9′匁f炉心、3・・
・p、: 7811合体、4・・・fl?!’御吟、C
・・・連結枠、7・増幅器、1. l)・・・制御捺駆
励機欄、12・・・演算装置、1:3・・イ11号も1
区 茶2m も3図 弔ムロと91〕

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、原子炉炉心下部から原子炉内に挿入する水圧駆動式
    の制御棒を使用して原子炉出力を制御する原子力発電プ
    ラントにおいて、制御棒の軸方向位置を検出する装置、
    軸方向の原子炉内中性子束を検出する装置、制御棒位置
    変化に対する中性子束変化を予測計算する装置、及び制
    御棒操作を実施した時に検出した中性子束変化量ΔnV
    とその時の制御操作量に対し予測演算した中性子束変化
    量ΔnVpを比較演算する装置を備え、前記中性子束変
    化量ΔnVと中性子束変化量JnVpの偏差の状態によ
    り制御棒駆動機構の故障を判定することを特徴とする制
    御棒駆動機構監視装置。
JP59019978A 1984-02-08 1984-02-08 制御棒駆動機構監視装置 Pending JPS60165592A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2680274A1 (fr) * 1991-08-05 1993-02-12 Westinghouse Electric Corp Dispositif d'indication de position des barres de commande.
CN105551543A (zh) * 2016-01-15 2016-05-04 中广核工程有限公司 一种用于核电站的棒控和棒位系统及其故障诊断方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2680274A1 (fr) * 1991-08-05 1993-02-12 Westinghouse Electric Corp Dispositif d'indication de position des barres de commande.
US5229066A (en) * 1991-08-05 1993-07-20 Westinghouse Electric Corp. Control rod position indication system
CN105551543A (zh) * 2016-01-15 2016-05-04 中广核工程有限公司 一种用于核电站的棒控和棒位系统及其故障诊断方法

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