JPS605917B2 - Pressurized water reactor power control device - Google Patents

Pressurized water reactor power control device

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JPS605917B2
JPS605917B2 JP49084547A JP8454774A JPS605917B2 JP S605917 B2 JPS605917 B2 JP S605917B2 JP 49084547 A JP49084547 A JP 49084547A JP 8454774 A JP8454774 A JP 8454774A JP S605917 B2 JPS605917 B2 JP S605917B2
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JP
Japan
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control
core
control rod
adjusted
rod group
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JP49084547A
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Japanese (ja)
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JPS5042298A (en
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アライテ ウエルナ−
ボツク ハインツウイルヘルム
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JPS5042298A publication Critical patent/JPS5042298A/ja
Publication of JPS605917B2 publication Critical patent/JPS605917B2/en
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/36Control circuits
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/06Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
    • G21C7/08Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炉0の麹方向高さに亘り制御棒が軸方向の中
性子東の差を補償するため位置調整され、この中性子東
は炉心の上部および下部領域の局所的出力に対するそれ
ぞれ少くとも一つの測定点により検出され、炉心の実質
上全局に亘り中性子吸収材が設けられた制御榛の2つの
群が配置され、所定の冷却材温度を維持するたもの第1
の制御榛群は実質上専ら炉心の上部領域で位置調整され
るのに対し、炉心の反応度への燃料温度の反作用で補償
するための第2の制御榛群は実質上炉心の全高に亘って
位置調整されるようにした加圧水形原子炉の出力制御装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides that control rods over the vertical height of the reactor 0 are positioned to compensate for the difference in axial neutron east, and that this neutron east is localized in the upper and lower regions of the core. Two groups of control rods are arranged, each of which is detected by at least one measuring point for the desired power output, and which are provided with neutron absorbers over substantially the entire core, the first one being arranged to maintain a predetermined coolant temperature.
The first control group is positioned virtually exclusively in the upper region of the core, whereas the second control group for compensating for the reaction of fuel temperature on the reactivity of the core is positioned over virtually the entire height of the core. The present invention relates to an output control device for a pressurized water reactor whose position is adjusted by

かかる装置はたとえば″VGBKemkraft−we
rkssemlnarl970″第57頁〜第M頁に記
載されている。
Such devices are for example "VGBKemkraft-we
rkssemlnarl970'', pages 57 to M.

またスイス特許第508966号によれば加圧水形原子
炉において通常は冷却材におけるほう酸濃度の変化によ
り補償されるキセノン寮をそのための特殊な制御榛群に
より補償することが記載されている。この補償は明細書
中に詳述されているようにキセノンの燃焼により生じる
キセノンの翼作用の減少による出力増大を制御榛の挿入
により回避するようにして行われる。しかしてこれによ
り前述の2つの制御榛群はキセノンの作用とは無関係に
あたかもこれが全く存在しないように位置調整できるよ
うになる。更にスイス特許第508966号によれば、
全長の一部にのみ中性子吸収材料を設けたいわゆるパー
トレングス制御樺群を使用することも公知である。
Swiss Patent No. 508,966 also describes the compensation of xenon radiation in pressurized water reactors, which is normally compensated for by changes in the concentration of boric acid in the coolant, by means of a special control system for this purpose. This compensation is done in such a way that the power increase due to the reduction in xenon wing action caused by the combustion of xenon is avoided by the insertion of control rods, as detailed in the specification. This makes it possible to adjust the positions of the two aforementioned control ray groups independently of the effect of xenon, as if it were not present at all. Furthermore, according to Swiss Patent No. 508966,
It is also known to use so-called part-length control birches, which are provided with neutron-absorbing material only over part of their length.

この制御榛群は、炉○内の中性子束の内部測定にもとづ
き炉心全体に亘る出力分布を改良するのに役立つ。この
場合の前提条件は、局所的に高い出力密度がパートレン
グス制御綾によってのみ影響を受けることである。なぜ
なら炉心の全高に亘つて中性子吸収材料を設けた制御樟
では問題になる個所だけに有効な作用を及ぼすことはで
きないからである。かかる見解は米国特許第30812
48号明細書にも記載されており、ここでは減速材中の
中性子東分布がパートレングス制御榛によって調整され
るガス冷却形原子炉が対象となっている。
This control group serves to improve the power distribution throughout the core based on internal measurements of the neutron flux within the reactor. The prerequisite in this case is that the locally high power density is influenced only by the part-length control thread. This is because a control system in which neutron-absorbing material is provided over the entire height of the reactor core cannot exert an effective effect only on problematic areas. Such a view is discussed in U.S. Patent No. 30812.
It is also described in the specification of No. 48, and here the object is a gas-cooled nuclear reactor in which the east distribution of neutrons in the moderator is adjusted by a part-length control lever.

この明細書の一実施例においては炉心の全高に亘る制御
棒に両端部に中性子吸収材が設けられ、一方の炉心機に
おける吸収材の挿入とこれに対置する他方の炉心端にお
ける吸収材の引抜きとを結びつけている。これにより中
性子東分布は、出力の発生が全体として変化しないよう
に調整されなければならない。同機の効果はこの明細書
の他の実施例においては、吸収材を設けた2つのパート
レングス榛のうち一方は炉心の下端に、他方は炉心の上
端にそれぞれ駆動機とのカップリングを介して設置する
ことにより得ている。しかしこのようにして構成される
軸万向の出力変動に対する補償は、パートレングス制御
棒を通常の出力制御用の制御榛の他に設けねばならない
のでかなりの出費を見込まなければならない。ドイツ連
邦共和国特許出願公告第1614702号公報には、原
子炉炉′Dを2〜3の領域に分割し、それらの出力を個
々に測定し、各領域の平均値が同じになるように各部分
の出力を制御するようにした原子炉設備の制御方式が記
載されている。
In one embodiment of this specification, a control rod extending over the entire height of the reactor core is provided with a neutron absorber at both ends, and the absorber is inserted into one core machine and the absorber is withdrawn from the opposite core end. It connects. Thereby, the neutron east distribution must be adjusted so that the output output does not change as a whole. In other embodiments of this specification, the effect of this machine is achieved by using two part-length rods provided with absorbers, one at the lower end of the reactor core and the other at the upper end of the reactor core through a coupling with a drive machine. It is obtained by installing it. However, compensation for output fluctuations in all directions of the shaft constructed in this manner requires a considerable expense because a part-length control rod must be provided in addition to the control rod for normal output control. Federal Republic of Germany Patent Application Publication No. 1614702 discloses that the nuclear reactor 'D is divided into two to three regions, their outputs are measured individually, and each region is divided so that the average value of each region is the same. A control system for nuclear reactor equipment is described that controls the output of nuclear reactors.

このため偏差が生じた場合各領域の制御棒は出力変動の
場合の原子炉全体の制御棒と同様にかつ同一方向に制御
される。しかしこのような制御は、制御棒が両側から糟
々炉0の深さの半分位迄しか挿入されないように個々の
領域に配置されるときのみ可能である。従って位置調整
が一方の側から炉心全体に及ぶような制御榛ではかかる
制御は不可能である。更にかかる制御は、冒頭に述べた
形式の加圧水形原子炉の場合よりも制御棒の数を増やさ
なければならないという欠点を有する。そのため特に制
御榛駆動機構を頻繁に操作しなければならないときには
故障源が増大する原因となる。本発明の目的は、とりわ
けキセノン毒により生じいわゆるキセノン振動を生じる
ような大形の原子炉に発生する出力分布の軸方向の不均
一性を冒頭に述べた装置において使用されている制御榛
により補償することにある。この目的は本発明によれば
、少くとも3.5肌の炉心高さの場合上部測定点と下部
測定点の測定点の差が遅延素子を介して第2制御穣群の
調整位置に対する設定値発信器に導かれ、全熱出力の増
大時および炉心上部の局所的出力の減少時には位置設定
値が第2の制御榛群の挿入深さの増大方向に調整され、
これとともに冷却材温度制御回路を介して第1の制御捧
群の引抜き方向の運動を開始させることにより達成され
る。
Therefore, when a deviation occurs, the control rods of each region are controlled in the same direction as the control rods of the entire reactor in the case of power fluctuation. However, such control is only possible if the control rods are arranged in individual areas such that they can be inserted from both sides only to about half the depth of the furnace. Therefore, such control is not possible in a control system in which the position adjustment extends from one side to the entire core. Furthermore, such a control has the disadvantage that it requires a greater number of control rods than in pressurized water reactors of the type mentioned at the outset. Therefore, especially when the control lever drive mechanism has to be operated frequently, the number of failure sources increases. It is an object of the invention to compensate for the axial inhomogeneities of the power distribution which occur in large nuclear reactors, especially those caused by xenon poisoning and which give rise to so-called It's about doing. This purpose, according to the invention, is such that for a core height of at least 3.5 skin, the difference between the upper and lower measuring points can be determined via a delay element to a set value for the adjustment position of the second control group. guided by the transmitter, the position set point is adjusted in the direction of increasing insertion depth of the second control group when the total thermal power increases and when the local power in the upper part of the core decreases;
This is achieved by simultaneously starting the movement of the first control rod group in the withdrawal direction via the coolant temperature control circuit.

2つの測定点を設けることにより振動を惹起するような
鞄方向の出力分布における差を適時に検出し、これを自
動的に対処することが可能となる。
By providing two measurement points, it is possible to timely detect differences in the power distribution in the direction of the bag that cause vibrations and to automatically deal with them.

これはもともと存在する制御棒の位置調整により出力分
布を変化することにより達成される。これは遅延素子を
介して行われるので、緩慢な出力変動に特に通した制御
作用が達成される。本発明装置にとって重要なことは、
位置設定値が両制御捧群のうち炉心の全高に亘り調整さ
れる群だけに与えられるようにし、他方の制御榛群は上
部領域で調整され、別の群の位置変動により生じる出力
全体の変化が補償されることである。本発明装置は英国
特許第1284871号明細書に言己鼓されている黒鉛
減速ガス冷却形高温炉の場合とも異なっている。すなわ
ちこの高温炉では制御棒の位置調整は、冷却ガスの放出
温度を定常状態、すなわち出力変動のない状態における
平均温度に規定することにのみ役立てられている。負荷
変動に対する適合はこの高温炉では冷却材量の変化によ
り行っている。キセノン蓑作用或いは出力分布の軸方向
の不均一性に関する補償作用については何等言及されて
いない。本発明装置における出力制御は、出力の測定装
置が精密に作られれば作られる程より正確に行われる。
This is achieved by changing the power distribution by adjusting the position of the existing control rods. This takes place via a delay element, so that a control effect particularly suitable for slow output fluctuations is achieved. What is important for the device of the present invention is that
The position setpoint is applied only to the two control beam groups that are adjusted over the entire height of the core, while the other control beam group is adjusted in the upper region to prevent changes in overall power caused by position variations in the other group. be compensated for. The device of the invention also differs from the graphite-moderated gas-cooled high temperature furnace described in GB 1284871. In other words, in this high-temperature reactor, position adjustment of the control rods is only useful for regulating the discharge temperature of the cooling gas to a steady state, that is, an average temperature in a state where there is no output fluctuation. Adaptation to load fluctuations is achieved in this high-temperature reactor by changing the amount of coolant. There is no mention of a xenon effect or a compensation effect for axial non-uniformity of the power distribution. The more precisely the output measuring device is manufactured, the more accurately the output control in the device of the present invention is performed.

この理由から両側定点を炉心の内部計袋装置に設けると
よい。更にたとえば外部計装装置が保守点検や交換など
によって特に信頼性を有しかつ正確に校正できるように
構成できることを考慮して、出力を原子炉圧力容器の外
部で十分な精度で検出することも考えられる。以下図面
に示す実施例により本発明を詳細に説明するに、図面に
は本発明に基づく加圧水形原子炉の制御系が示されてい
る。
For this reason, it is preferable to provide fixed points on both sides in the internal metering device of the core. Furthermore, the power may be detected with sufficient accuracy outside the reactor pressure vessel, taking into account that, for example, the external instrumentation can be configured to be especially reliable and precisely calibrated by maintenance, replacement, etc. Conceivable. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments shown in the drawings. The drawings show a control system for a pressurized water reactor based on the present invention.

加圧水形原子炉が炉心2が入れられた原子炉圧力容器1
を有している。
A pressurized water reactor is a reactor pressure vessel 1 in which a reactor core 2 is placed.
have.

この加圧水形原子炉は出力1200MWeに設計されて
いるので、その炉心2の高さ日は3.5凧以上、たとえ
ば3.9肌に達する。原子炉圧力容器1には外部冷却材
回路3が接続されている。この冷却材回路3には少くと
も一つの蒸気発生器4が接続され、この中には一次冷却
材として用いられる軽水が主冷却材ポンプ5によって送
り込まれる。蒸気発生器4は給水導管6から給水され、
蒸気は導管7を介してタービン(図示せず)に導かれる
。加圧水形原子炉の炉心2内で発生される‘まゞ400
0MWの熱出力を制御するために、中性子吸収材料を有
する制御棒が用いられる。
Since this pressurized water reactor is designed to have an output of 1200 MWe, the height of the core 2 reaches more than 3.5 degrees, for example, 3.9 degrees. An external coolant circuit 3 is connected to the reactor pressure vessel 1 . At least one steam generator 4 is connected to this coolant circuit 3, into which light water used as primary coolant is pumped by a main coolant pump 5. The steam generator 4 is supplied with water from a water supply conduit 6,
The steam is directed via conduit 7 to a turbine (not shown). '400 generated in the core 2 of a pressurized water reactor
Control rods with neutron absorbing material are used to control the 0 MW thermal power.

この制御棒は炉心2の全高さ日に亘つて調整することが
できる。全体で約50本の制御榛がほゞ円形断面の炉心
2に均等に分布して配置されている。これらの制御棒は
実質的に同形に形成される。なぜならそれらの作用部分
の長さ、すなわち中性子吸収長さはほゞ炉D高さ日の大
きさと一致しているからである。制御棒は3つの群に分
けられている。
This control rod can be adjusted over the entire height of the core 2. A total of about 50 control rods are evenly distributed in the core 2, which has a substantially circular cross section. These control rods are formed substantially identically. This is because the length of their active portion, ie, the neutron absorption length, approximately corresponds to the height of the furnace D. The control rods are divided into three groups.

制御榛10で表わされた第1の制御榛群L‘ま、冷却材
温度を一定に保つために用いられる。この第1の群Lは
専ら炉心の上部領域11において調節され、1度に入れ
られる場所はできるだけ広くなっている。この第1の群
いますべての制御棒の約2/3〜3/4を占めている。
制御棒14で表わされた第2の制御榛群Dは、熱料温度
の反応度へのフィードバック現象を補償するものである
A first control group L', represented by control group 10, is used to keep the coolant temperature constant. This first group L is accommodated exclusively in the upper region 11 of the core, so that as much space as possible can be accommodated at one time. This first group now occupies about 2/3 to 3/4 of all control rods.
The second control rod group D represented by the control rod 14 compensates for the feedback phenomenon of heating material temperature to reactivity.

このために第2の群○の制御棒は符号15に示されてい
るように、炉心2の全高さH‘こ亘つて調整することが
できる。この第2の群Dの制御棒はすべての制御棒の約
1/10を占めている。第3の群×は制御棒16によっ
て示されている。
For this purpose, the control rods of the second group ○ can be adjusted over the entire height H' of the reactor core 2, as shown at 15. The control rods of this second group D account for about 1/10 of all control rods. The third group x is represented by control rods 16.

この第3の群×はキセノンの蓑作用によって生ずるよう
な出力変化を急速におよび局部的に制御するために用い
られる。これらの制御棒は比較的小さな反応度を持たせ
ることができ(いわゆる灰色の制御榛を使用できる)、
個々にあるいはできるだけ小さな群で炉02の中に完全
に挿入される(符号17)。この第3の群×の制御椿は
すべての制御棒の1/4以下である。この第3の群Xは
あくまでも補助的なもので、これなし1こ済ますことも
できる。冷却材回路3には、原子炉圧力容器1からの冷
却材出口温度を検出する測定点20と、蒸気発生器4の
貫流後の冷却材温度を検出する測定点21とが設けられ
ている。
This third group x is used to rapidly and locally control output changes such as those caused by the xenon sheathing action. These control rods can have a relatively small reactivity (so-called gray control rods can be used);
They are inserted completely into the furnace 02 individually or in groups as small as possible (17). The control rods of this third group × are less than 1/4 of all the control rods. This third group X is only an auxiliary one, and it is possible to do without it. The coolant circuit 3 is provided with a measuring point 20 for detecting the coolant outlet temperature from the reactor pressure vessel 1 and a measuring point 21 for detecting the coolant temperature after flowing through the steam generator 4.

これより冷却材温度を制御するために用いる平均値が場
所22が形成される。このために冷却材温度の実際値は
設定値発信器23の設定値と比較され、比例微分調節器
(PD調節器)25に与えられる。この比例微分調節器
25は±1℃の不動作領域をもつ比例素子26を介して
ステップバィステツブスイツチ28に与えられる。この
ステップ/ゞィステップスィツチ28は作用線29で示
されているように出力領域Lの制御綾10を調整し、位
置報知器27によって出力領域Lのそのときの挿入深さ
を指示する。更に炉心2にはその上部領域および下部領
域における局所的な出力を測定するために2個の測定点
30,31がおかれ、これらは図面では簡単化のために
左上端に示されている。この目的のために周知の方法で
炉心2内には炉内側定器34に属する中性子検出器32
が設けられている。増幅器33を介して検出される中性
子検出器32の測定値は、いわゆる燃焼分布制御器35
において行われる計算の基礎となる。たとえば測定点2
0と21とにおける冷却材温度の差および主冷却材ポン
プ5の回転数から計算器36によって求められる原子炉
の全出力PRに対する測定点30で測定された炉心上部
の局所的な原子炉出力の割合に関連して、並びに位置報
知器27から送られてくる第1の制御榛群Lの位置を考
慮して、出力分布制御器38に対する設定値の調整が遅
延素子37を介して行われる。遅延素子37はキセノン
の反作用により特定される運転経過に制御綾の位置調整
を時間遅れをもって適合させ、これにより急速な変動に
よる不安定動作を回避するために設けられる。図面に示
すように遅延素子37における制御作用の時間的関係は
出力増大時には1時間、出力減少時には1餌時間の遅れ
を見込んである。全体の原子炉熱出力が大きくなるほど
、および第1の制御榛群Lの制御榛10の深さが浅くな
るほど、炉心上部における出力は増大する。このために
、2個のタイミング素子38a,38bと、タイミング
素子38bに直列接続された不動作領域をもつ比例素子
38cとから成る出力分布制御器38は、燃焼分布制御
器35から遅延素子37を介して与えられる設定値を炉
心上部および下部の測定点30,31の出力測定値の差
と比較する。開閉器39を介して接続されかつたとえば
手動であるいは燃料損耗度に応じて制御しうる第2の制
御榛群Dの位置に対する設定値発信器40の値を考慮し
て、±5伽の不動作領域をもつ比例素子41を介してス
テップバィステッブスイッチ42が動作するので、出力
分布が望ましくない状態にある場合あるいはそのような
状態になる恐れがある場合、制御榛14は調節される。
又第2の制御榛群Dの制御棒14の制御はL炉心上部お
よび下部にゾンデ44,45で示された2個の測定点を
もつ外部測定装置43に依存して開閉器39を介して行
うようにすることもできる。増幅器46内で適当な演算
によって形成された平均値から差が実際値として制御器
47に与えられ、開閉器39を介して出力分布制御器3
8に後続接続された素子に与えられる。従ってそれにL
よって、出力分布の不均一性が望ましくない程に大きく
なるときに第2の制御榛群Dの制御榛14を操作するこ
とができる。キセノン振動を減少するための本発明に基
づく制御棒の調節は、第3の制御樟群Xおよび脱イオン
水あるいはほう酸水の炉心への注水によっても助成する
ことができる。
This creates an average value location 22 that is used to control the coolant temperature. For this purpose, the actual value of the coolant temperature is compared with the setpoint of a setpoint transmitter 23 and fed to a proportional differential regulator (PD regulator) 25 . This proportional differential regulator 25 is applied to a step-by-step switch 28 via a proportional element 26 having a dead range of ±1°C. This step/step switch 28 adjusts the control shaft 10 of the output area L as shown by the line of action 29, and indicates the current insertion depth of the output area L by means of a position indicator 27. Furthermore, two measuring points 30, 31 are placed in the core 2 for measuring the local power in its upper and lower regions, which are shown in the drawing at the upper left corner for the sake of simplicity. For this purpose, a neutron detector 32 belonging to the in-core regulator 34 is installed in the core 2 in a well-known manner.
is provided. The measured value of the neutron detector 32 detected via the amplifier 33 is transmitted to the so-called combustion distribution controller 35.
This is the basis for the calculations performed in . For example, measurement point 2
The local reactor power in the upper part of the core measured at the measurement point 30 is determined by the calculator 36 from the difference in coolant temperature between 0 and 21 and the rotational speed of the main coolant pump 5. In relation to the ratio and also taking into account the position of the first control group L transmitted from the position indicator 27, the setting values for the power distribution controller 38 are adjusted via the delay element 37. The delay element 37 is provided in order to adapt the position adjustment of the control shaft with a time delay to the operating sequence determined by the reaction of the xenon, thereby avoiding unstable operation due to rapid fluctuations. As shown in the drawing, the temporal relationship of the control action in the delay element 37 is such that there is a delay of one hour when the output increases, and one feeding time when the output decreases. The larger the overall reactor thermal output is, and the shallower the depth of the control rods 10 of the first control rod group L, the greater the power in the upper part of the core. For this purpose, the output distribution controller 38, which consists of two timing elements 38a and 38b and a proportional element 38c having a non-operating region connected in series with the timing element 38b, takes the delay element 37 from the combustion distribution controller 35. The setpoint value provided through is compared with the difference in power measurements at measurement points 30, 31 at the top and bottom of the core. Taking into account the value of the setpoint transmitter 40 for the position of the second control group D, which is connected via the switch 39 and can be controlled, for example, manually or depending on the degree of fuel consumption, an inoperation of ±5. A step-by-step switch 42 is operated via a proportional element 41 with a range, so that the control rod 14 is adjusted if the output distribution is or is likely to be in an undesired state.
The control rods 14 of the second control rod group D are controlled via a switch 39 depending on an external measuring device 43 having two measuring points indicated by sondes 44 and 45 at the upper and lower parts of the L core. You can also do it. The difference from the average value formed by suitable calculations in the amplifier 46 is given as an actual value to the controller 47 and is applied to the power distribution controller 3 via the switch 39.
8 to the subsequently connected elements. Therefore, L
Therefore, when the non-uniformity of the output distribution becomes undesirably large, the control rods 14 of the second control rod group D can be operated. Adjustment of the control rods according to the invention to reduce xenon oscillations can also be assisted by a third control rod group X and injection of deionized or boric acid water into the core.

この第3の制御榛群×および注水はキセノンの有毒作用
および燃料損耗の調整を促進する。このために、、冷却
材ポンプ50を介して冷却材回路3に接続されたほう酸
液導管48および脱イオン(純水)導管49が用いられ
る。それらの導管に付属する制御弁51,52は制御駆
動装置53によって開かれる。この制御駆動装置53は
、一方では専ら熱出力(計算器36)に依存するD領域
の位置に対する設定値と、ステップバイステツプスィッ
チ42に付属する発信器54から出る実際位置との差に
応じて直接指令を受ける。別の値としては設定器60か
ら設定値を与えることができる。しかし制御駆動装置5
3はキセノン領域Xの制御棒16用のステップ/ゞィス
テップスィツチ56に付属する位置報知器57の最終位
置報知によって直接動作させることもできる。これは開
閉器58を介して予め選択される。命』御棒16には±
20肌の不動作領域を持つ比例素子55が接続されてい
るのでト制御棒は比較的大きな値においてはじめて駆動
される。
This third control group x and water injection help control the toxic effects of xenon and fuel wastage. For this purpose, a boric acid liquid line 48 and a deionized (pure water) line 49 are used, which are connected to the coolant circuit 3 via a coolant pump 50. The control valves 51, 52 associated with these conduits are opened by a control drive 53. This control drive 53 is activated depending on the difference between the set value for the position of the D area, which depends exclusively on the heat output (calculator 36), on the one hand, and the actual position, coming from the transmitter 54 associated with the step-by-step switch 42. Receive direct orders. As another value, a setting value can be given from the setting device 60. However, the control drive 5
3 can also be operated directly by the final position notification of the position indicator 57 attached to the step/step switch 56 for the xenon region X control rod 16. This is preselected via switch 58. “Life” on the stick 16 ±
Since a proportional element 55 with a dead area of 20 degrees is connected, the control rod is only driven at a relatively large value.

上述の諏テップバィステップスイツチ56は比例素子5
5を介して駆動される。×領域が一定の限界値に達した
場合、ステップバィステップスィッチ56によって位置
報知器57を介して制御駆動装置53が作動される。測
定点30,.31は図の表示とは異なり原子炉炉心2の
内部計装機器に属している。
The above-mentioned step-by-step switch 56 is a proportional element 5.
5. If the x region reaches a certain limit value, the control drive 53 is actuated by the step-by-step switch 56 via the position indicator 57. Measurement point 30, . 31 belongs to the internal instrumentation equipment of the nuclear reactor core 2, unlike what is shown in the figure.

従ってこれらの測定点30,31は中性子東を直接測定
し、炉D上部および下部の局所的な出力を測定する。こ
れらはそれぞれ多数のゾンデ32を設けられる。実施例
の場合各測定点ごとに2ァオトオブ3システムによって
評価できる3個のゾンデが示されている。その場合その
合計あるいは別の関数、たとえば2番目に大きい値を選
ぶこともできる。制御棒14の調整によって原子炉出力
が調整される場合、制御榛10は冷却材温度制御によっ
て駆動されるので、両側定点30,31の最終値の差が
ある所定の許容差を上まわると、制御榛14の調整によ
って制御棒10の運動が開始される。このことは外部測
定装置43のゾンデ44,45の測定値に依存して開閉
器39により行われる制御にも適用される。このように
して高出力値と低出力値の差を、キセノンによっておこ
る振動が全く存在しないように抑えることができる。
These measurement points 30, 31 therefore directly measure the neutron east and the local power of the upper and lower parts of the reactor D. Each of these is provided with a number of sondes 32. In the example, three sondes are shown that can be evaluated by the two-of-three system for each measurement point. In that case, the sum or another function, for example the second largest value, can also be chosen. When the reactor power is adjusted by adjusting the control rods 14, the control rods 10 are driven by coolant temperature control, so if the difference between the final values of the fixed points 30 and 31 on both sides exceeds a predetermined tolerance, Adjustment of the control rod 14 initiates movement of the control rod 10. This also applies to the control carried out by the switch 39 as a function of the measured values of the probes 44, 45 of the external measuring device 43. In this way, the difference between high and low output values can be suppressed such that no vibrations caused by xenon are present.

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

図面は本発明に基づく加圧水形原子炉の制御棒の制御系
を示す系統図である。 1・・・・・・原子炉圧力容器、2・・・・・・炉心、
3…・・・冷却材回路、4・…・・蒸気発生器、30・
・・・・・炉心上部の測定点、31・・・・・・炉心下
部の測定点、37……遅延素子、38・・…・出力分布
制御器、40・…・・位置設定値発信器、L…・・・第
1の制御群、D・・・・・・第2の制御棒群。
The drawing is a system diagram showing a control rod control system of a pressurized water reactor based on the present invention. 1...Reactor pressure vessel, 2...Reactor core,
3... Coolant circuit, 4... Steam generator, 30...
...Measurement point at the top of the core, 31...Measurement point at the bottom of the core, 37...Delay element, 38...Output distribution controller, 40...Position set value transmitter , L...first control rod group, D...second control rod group.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 炉心の軸方向高さに亘り制御棒が軸方向の中性子束
の差を補償するため位置調整され、この中性子束は炉心
の上部および下部領域の局所的出力に対するそれぞれ少
くとも一つの測定点により検出され、炉心の全高に亘り
中性子吸収材が設けられた制御棒の2つの群が配置され
、所定の冷却材温度を維持するため第1の制御棒群は専
ら炉心の上部領域で位置調整されるのに対し、炉心反応
度へ燃料温度の反作用を補償するための第2の制御棒群
は炉心の全高に亘つて位置調整されるようにした加圧水
形原子炉の出力制御装置において、上部測定点30と下
部測定点31の測定値の差が遅延素子37および出力分
布制御器38を介して第2制御棒群Dの調整位置に対す
る設定値発信器40に導かれ、全熱出力P_Rの増大時
および炉心上部の局所的出力の減少時にはこの位置設定
値が第2の制御棒群Dの挿入深さの増大方向に調整され
、これとともに冷却材温度制御回路20,21,22を
介して第1の制御棒群Lを引抜き方向の運動を開始させ
ることを特徴とする加圧水形原子炉の出力制御装置。
1 Control rods over the axial height of the core are adjusted to compensate for differences in the axial neutron flux, which flux is determined by at least one measurement point each for the local power in the upper and lower regions of the core. Two groups of control rods are detected and provided with neutron absorbers over the entire height of the core, with the first group of control rods being positioned exclusively in the upper region of the core to maintain a predetermined coolant temperature. On the other hand, the second control rod group, which compensates for the reaction of fuel temperature on core reactivity, is positioned in the power control system of a pressurized water reactor whose position is adjusted over the entire height of the reactor core. The difference between the measured values at the point 30 and the lower measuring point 31 is led via the delay element 37 and the power distribution controller 38 to the set point transmitter 40 for the adjustment position of the second control rod group D, increasing the total heat output P_R. When the local power decreases in the upper part of the core, this position set value is adjusted in the direction of increasing the insertion depth of the second control rod group D, and at the same time the position setting value is adjusted in the direction of increasing the insertion depth of the second control rod group D. An output control device for a pressurized water reactor, characterized in that it starts movement of one control rod group L in a withdrawal direction.
JP49084547A 1973-07-23 1974-07-23 Pressurized water reactor power control device Expired JPS605917B2 (en)

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DE2337354A DE2337354C3 (en) 1973-07-23 1973-07-23 Device for regulating a pressurized water reactor with adjustable control rods
DE2337354.8 1973-07-23

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JPS5042298A JPS5042298A (en) 1975-04-17
JPS605917B2 true JPS605917B2 (en) 1985-02-14

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BE (1) BE817800A (en)
BR (1) BR7406023D0 (en)
CH (1) CH571756A5 (en)
DE (1) DE2337354C3 (en)
ES (1) ES428493A1 (en)
FR (1) FR2238992B1 (en)
GB (1) GB1480148A (en)
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BR7406023D0 (en) 1975-05-13
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AT370551B (en) 1983-04-11
CH571756A5 (en) 1976-01-15
ATA519174A (en) 1982-08-15
DE2337354B2 (en) 1980-09-04
SE418657B (en) 1981-06-15
DE2337354C3 (en) 1981-06-25
DE2337354A1 (en) 1975-02-06
ES428493A1 (en) 1976-08-16
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IT1017253B (en) 1977-07-20
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BE817800A (en) 1974-11-18

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