JPS6168595A - 原子炉炉心流量低減装置 - Google Patents
原子炉炉心流量低減装置Info
- Publication number
- JPS6168595A JPS6168595A JP59189554A JP18955484A JPS6168595A JP S6168595 A JPS6168595 A JP S6168595A JP 59189554 A JP59189554 A JP 59189554A JP 18955484 A JP18955484 A JP 18955484A JP S6168595 A JPS6168595 A JP S6168595A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactor
- flow rate
- recirculation
- present
- pressure
- Prior art date
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- 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
-
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は沸騰水型原子炉（ｆ３Ｗ几）に係わり、スクラ
ム信号発生時に、先行的に原子炉炉心流量を低減するこ
とによって出力を低減し、原子炉内圧力の上昇を抑制す
るのに好適な原子炉炉心流量低減装置に関する。
ム信号発生時に、先行的に原子炉炉心流量を低減するこ
とによって出力を低減し、原子炉内圧力の上昇を抑制す
るのに好適な原子炉炉心流量低減装置に関する。
一般に、原子力発電所においては、その運転中に、主蒸
気隔離弁（ＭＳＦＶ、）閉鎖、タービン、トリップ等の
過渡変化が生ずると、原子炉内の圧力は急激な上昇を始
める。
気隔離弁（ＭＳＦＶ、）閉鎖、タービン、トリップ等の
過渡変化が生ずると、原子炉内の圧力は急激な上昇を始
める。
このような場合に、万一原子炉スクラムができないよう
な異常事象（ＡＴＷＳ）が発生したときには、最終的な
後備保護装置を作動させて原子炉を停止させる前に、原
子炉の出力制御用の再循環流量制御系の再循環ホンプラ
トリップ停止させ、それによって原子炉出力をも低下さ
せ、原子炉内圧力の上昇を抑制する方法が考えられてい
る。
な異常事象（ＡＴＷＳ）が発生したときには、最終的な
後備保護装置を作動させて原子炉を停止させる前に、原
子炉の出力制御用の再循環流量制御系の再循環ホンプラ
トリップ停止させ、それによって原子炉出力をも低下さ
せ、原子炉内圧力の上昇を抑制する方法が考えられてい
る。
ここに紹介した公知例では、原子炉圧力高を検出し、本
信号をもって再循環ポンプをトリップさせている。しか
し、本方式では原子炉圧力高に達するまでの時間遅れが
あることから、プラントによっては、かなりの圧力上昇
があることが、解析的にわかっている。また、新たに、
原子炉圧力検出器の設置や、再循環ポンプ逅断器のない
プラントではその設置が必要となるなど経済的な影響が
懸念されていた。
信号をもって再循環ポンプをトリップさせている。しか
し、本方式では原子炉圧力高に達するまでの時間遅れが
あることから、プラントによっては、かなりの圧力上昇
があることが、解析的にわかっている。また、新たに、
原子炉圧力検出器の設置や、再循環ポンプ逅断器のない
プラントではその設置が必要となるなど経済的な影響が
懸念されていた。
また、スクラム信号にて直接、再循環ポンプをトリップ
させる方法がある。すなわち、再循環ポンプモータへの
遮断器を開するというものである。
させる方法がある。すなわち、再循環ポンプモータへの
遮断器を開するというものである。
しかし、この方法は、再循環ポンプ単体の慣性時定数が
非常に小さい（３〜５秒程度）ことから、出力の急減と
いう点では効果が大きいが、その分炉心内のボイドの発
生率が大きくなるため、ＡＴＷＳを仮定した場合、原子
炉水位の上昇により、水位高タービントリップ、給水ポ
ンプトリップが生じ、却ってＡ’ｒＷｓの事象を悪化さ
せる恐れがある。
非常に小さい（３〜５秒程度）ことから、出力の急減と
いう点では効果が大きいが、その分炉心内のボイドの発
生率が大きくなるため、ＡＴＷＳを仮定した場合、原子
炉水位の上昇により、水位高タービントリップ、給水ポ
ンプトリップが生じ、却ってＡ’ｒＷｓの事象を悪化さ
せる恐れがある。
従って、ＡＴＷＳ対策として、再循環ポンプを停止させ
る方法としては、原子炉圧力制限を守ることができる程
度の即応性と、極端な原子炉水位上昇に致らしめない程
度の緩やかさを兼ね備えていることが望ましく、かつ、
経済的な観点からはできるだけ既存の設備を利用できる
方法が望まれていた。
る方法としては、原子炉圧力制限を守ることができる程
度の即応性と、極端な原子炉水位上昇に致らしめない程
度の緩やかさを兼ね備えていることが望ましく、かつ、
経済的な観点からはできるだけ既存の設備を利用できる
方法が望まれていた。
本発明の目的は、ＡＴＷＳ対策として、先行的に原子炉
炉心流量を低下させ原子炉出力を低減することによって
原子炉圧力の上昇を抑えると共に、通常スクラム時の水
位低下抑制、熱的事象緩和を併せもった原子炉炉心流量
低減装置を提供することにある。
炉心流量を低下させ原子炉出力を低減することによって
原子炉圧力の上昇を抑えると共に、通常スクラム時の水
位低下抑制、熱的事象緩和を併せもった原子炉炉心流量
低減装置を提供することにある。
本発明はＡＴＷＳ対策として考案された。原子炉がスク
ラムできないような場合には、原子炉内の炉心流量を自
然循環流量にすみやかにもっていき、冷却材の沸騰を促
し、気泡の発生を増加させその結果出力に負の反応度を
発生させ、炉心出力を減少させることが有効である。本
発明では、上記を実現する几めに、原子炉のスクラムを
要求する信号をもって、その信号によシ再循環ＭＧセッ
ト電動機を停止させる。これによってＡＴＷＳ時の原子
炉圧力の上昇を抑制し、制限内に抑えることができる。
ラムできないような場合には、原子炉内の炉心流量を自
然循環流量にすみやかにもっていき、冷却材の沸騰を促
し、気泡の発生を増加させその結果出力に負の反応度を
発生させ、炉心出力を減少させることが有効である。本
発明では、上記を実現する几めに、原子炉のスクラムを
要求する信号をもって、その信号によシ再循環ＭＧセッ
ト電動機を停止させる。これによってＡＴＷＳ時の原子
炉圧力の上昇を抑制し、制限内に抑えることができる。
また、スクラム信号で再循環ＭＧ上セツトトリップを行
なうことは、通常過渡変化時の水位低下を抑え、また燃
料の熱的事象を緩和する等の運用上の効果をもたらす。
なうことは、通常過渡変化時の水位低下を抑え、また燃
料の熱的事象を緩和する等の運用上の効果をもたらす。
本発明の一実施例を第１図及び第２図により説明する。
第１図において、符号１は内部に炉心２を装着した原子
炉圧力容器である。
炉圧力容器である。
上記原子炉圧力容器ｌには再循環ポンプ４を有する再循
環ループ３が接続されておシ、その再循環ループ３によ
って原子炉内の冷却材を再循環させ、炉心２を流れる冷
却材流量を変化させて原子炉出力制御を行なうよう構成
されている。
環ループ３が接続されておシ、その再循環ループ３によ
って原子炉内の冷却材を再循環させ、炉心２を流れる冷
却材流量を変化させて原子炉出力制御を行なうよう構成
されている。
この冷却材流量の変化は、再循環ポンプ４の回転数を変
更することによって行なわれる。再循環ポンプ回転数は
、その供給される電力の周波数を、再循環ＭＧ上セツト
により変化させることによって制御される。すなわち、
一定回転数で運転されている駆動電動機８の回転数は流
体継手７を介して発電機６に伝えられる。この発電機６
０発電電力の周波数が再循環ポンプ４回転数を制御する
。
更することによって行なわれる。再循環ポンプ回転数は
、その供給される電力の周波数を、再循環ＭＧ上セツト
により変化させることによって制御される。すなわち、
一定回転数で運転されている駆動電動機８の回転数は流
体継手７を介して発電機６に伝えられる。この発電機６
０発電電力の周波数が再循環ポンプ４回転数を制御する
。
従って、ＢＷＲにおける出力の制御は再循環ＭＧ上セツ
トおける流体継手７のすくい管位置を再循＊ｉ量制御系
９によって変化させ、伝達トルクを調整することにより
行なわれる。
トおける流体継手７のすくい管位置を再循＊ｉ量制御系
９によって変化させ、伝達トルクを調整することにより
行なわれる。
また、再循環ＭＧ上セツトの駆動電動機８は駆動電動機
遮断器１０を介して、電源１１よ勺電力を供給されてい
る。
遮断器１０を介して、電源１１よ勺電力を供給されてい
る。
符号１２は本発明に係る原子炉炉心流量低減装置であり
、スクラム信号によシ、駆動電動機遮断器１０を開する
。第２図は本装置の一実施例であるロジック図である。
、スクラム信号によシ、駆動電動機遮断器１０を開する
。第２図は本装置の一実施例であるロジック図である。
本図例ではスクラム信号として、スクラムバックアップ
弁の励磁信号を検出するものとしている。
弁の励磁信号を検出するものとしている。
次に、本発明の実施例動作と、効果を次の３つの場合に
分けて説明するっ （１）Ｍ８１Ｖ閉、タービントリップ等の圧力上昇を伴
なう過渡変化に起因し＊Ａ’ｒｗｓの場合。
分けて説明するっ （１）Ｍ８１Ｖ閉、タービントリップ等の圧力上昇を伴
なう過渡変化に起因し＊Ａ’ｒｗｓの場合。
（２）特に圧力上昇を伴なわない事象に対し、Ａ’ｌ’
ＷＳが生じた場合。
ＷＳが生じた場合。
（３）通常のスクラムを伴なう過渡変化の場合。
（１）ＭＳＩＶ閉、タービントリップ等の圧力上昇を伴
なう過渡変化に起因したＡＴＷＳの場合。
なう過渡変化に起因したＡＴＷＳの場合。
Ａ’ｒＷＳＯ中でも最も厳しい事象であるＭＳｒＶ閉鎖
起因のＡＴＷＳに基づき説明する。ＭＳＪＶが全閉する
とＭＳＩＶリミットスイッチ、ＡＰＲＭ高、原子炉圧力
高の何れかの作動によ多原子炉保護系が動作する。原子
炉保護系が動作したにもかかわらず、スクラムが失敗し
たとすると、原子炉出力は低下しないため、原子炉発生
蒸気量と逃がし安全弁から放出される蒸気量のミスマツ
チにより、原子炉圧力は上昇を続ける。一方、本発明の
実施例によれば、原子炉保護系動作時に、バックアップ
スクラム弁励磁信号を検出して、先行的に再循環ＭＧ上
セツトリップを行なうため第１図によシ、再循環ポンプ
が停止し、炉心流量は低下する。この時のコーストダウ
ンは再循環ポンプ単体のトリップに比較し、遅いが、ス
クラム信号によって先行的にトリップを行なっているの
で原子炉圧力は、はぼ制限内に抑えられる。この時の原
子炉圧力の抑制効果を他の場合と比較し、第３図に示す
。第３図は本発明の実施例及び圧力高自動几ＰＴの場合
、対策を施さない場合を比較している。解析によると、
本発明の実施例の方が、圧力高自動Ｒ，ＰＴ （設定圧
力８０．１ν’ｃｒＡｇ）の場合よりも原子炉圧力ピー
クが低い。このように、本発明の実施例における原子炉
圧力上昇抑制効果が大きいことがわかる。
起因のＡＴＷＳに基づき説明する。ＭＳＪＶが全閉する
とＭＳＩＶリミットスイッチ、ＡＰＲＭ高、原子炉圧力
高の何れかの作動によ多原子炉保護系が動作する。原子
炉保護系が動作したにもかかわらず、スクラムが失敗し
たとすると、原子炉出力は低下しないため、原子炉発生
蒸気量と逃がし安全弁から放出される蒸気量のミスマツ
チにより、原子炉圧力は上昇を続ける。一方、本発明の
実施例によれば、原子炉保護系動作時に、バックアップ
スクラム弁励磁信号を検出して、先行的に再循環ＭＧ上
セツトリップを行なうため第１図によシ、再循環ポンプ
が停止し、炉心流量は低下する。この時のコーストダウ
ンは再循環ポンプ単体のトリップに比較し、遅いが、ス
クラム信号によって先行的にトリップを行なっているの
で原子炉圧力は、はぼ制限内に抑えられる。この時の原
子炉圧力の抑制効果を他の場合と比較し、第３図に示す
。第３図は本発明の実施例及び圧力高自動几ＰＴの場合
、対策を施さない場合を比較している。解析によると、
本発明の実施例の方が、圧力高自動Ｒ，ＰＴ （設定圧
力８０．１ν’ｃｒＡｇ）の場合よりも原子炉圧力ピー
クが低い。このように、本発明の実施例における原子炉
圧力上昇抑制効果が大きいことがわかる。
（２）特に圧力上昇を伴なわない事象に対し、ＡＴＷＳ
が生じた場合。
が生じた場合。
ここでは、誤スクラムをはじめ、圧力調整器の擾乱、再
循環系の故障による再循環流量増大のような事象に対し
てＡＴＷＳが生じた場合を想定する。このよりなＡＴＷ
Ｓでは、若干の出力の変動があつ九後、整定する。従っ
て、この事象に対しては、出力を低減させ次後、最終的
に後備保護装置を作動させて原子炉を停止すればよい。
循環系の故障による再循環流量増大のような事象に対し
てＡＴＷＳが生じた場合を想定する。このよりなＡＴＷ
Ｓでは、若干の出力の変動があつ九後、整定する。従っ
て、この事象に対しては、出力を低減させ次後、最終的
に後備保護装置を作動させて原子炉を停止すればよい。
本発明の実施例では前項と同様、この場合も原子炉保護
系動作時に再循環ＭＧ上セツトリップを行ない炉心流量
を低減し、原子炉出力の低減を行なう。この際炉心流量
急減時のボイド量増加によ多原子炉水位が上昇するが、
再循環ＭＧ上セツトリップにおいてはその慣性時定数に
再循環ポンプ単体の時定数と再循環ＭＧ上セツト時定数
が刺身されるため炉心流量のコーストダウンは比較的ゆ
るヤかであるため、極端な水位上昇はなく、安定に出力
の低減が行なえる。
系動作時に再循環ＭＧ上セツトリップを行ない炉心流量
を低減し、原子炉出力の低減を行なう。この際炉心流量
急減時のボイド量増加によ多原子炉水位が上昇するが、
再循環ＭＧ上セツトリップにおいてはその慣性時定数に
再循環ポンプ単体の時定数と再循環ＭＧ上セツト時定数
が刺身されるため炉心流量のコーストダウンは比較的ゆ
るヤかであるため、極端な水位上昇はなく、安定に出力
の低減が行なえる。
仮にこのような事象に対し、水位上昇が大きいと、水位
高インターロック（Ｌｓ ）によシ、タービントリッ
プ及び給水ポンプトリップが起こる。
高インターロック（Ｌｓ ）によシ、タービントリッ
プ及び給水ポンプトリップが起こる。
前者は元々、圧力上昇の厳しい事象であるし、後者によ
シ、水位低下、それに引き続＜ （Ｌｘ ）ＭＳＩＶ閉
等が生じ、ＡＴＷＳ事象としては厳しくなる。
シ、水位低下、それに引き続＜ （Ｌｘ ）ＭＳＩＶ閉
等が生じ、ＡＴＷＳ事象としては厳しくなる。
従って、本発明の実施例によれば、このような事象に対
しても安定に原子炉出力を低減することが可能である。
しても安定に原子炉出力を低減することが可能である。
（３）通常のスクラムを伴なう過渡変化の場合。
過渡変化によりスクラムが生ずると、制御棒の挿入によ
り、炉心のボイドがつぶれ、原子炉水位は一時的にかな
シ低下する。これに対し、本発明の実施例を適用すると
、スクラムに相まって炉心流量の低減が行なわれるため
、ボイドの消滅が抑えられ、原子炉水位の低下が緩和さ
れる。また、特に燃料の熱的に厳しい事象（例えばター
ビントリップ・バイパス弁不作動等）に対して本発明を
適用することは上記ボイドの効果によシ負の反応度を付
加するため、事象初期の中性子束上昇、表面熱流束上昇
を抑え、もって燃料の熱的事象を緩和する。
り、炉心のボイドがつぶれ、原子炉水位は一時的にかな
シ低下する。これに対し、本発明の実施例を適用すると
、スクラムに相まって炉心流量の低減が行なわれるため
、ボイドの消滅が抑えられ、原子炉水位の低下が緩和さ
れる。また、特に燃料の熱的に厳しい事象（例えばター
ビントリップ・バイパス弁不作動等）に対して本発明を
適用することは上記ボイドの効果によシ負の反応度を付
加するため、事象初期の中性子束上昇、表面熱流束上昇
を抑え、もって燃料の熱的事象を緩和する。
このように、本発明の実施例は、通常運用面での効果を
ももたらす。
ももたらす。
本発明はＡＴＷＳ対策として、原子炉圧力上昇の厳しい
事象に対して、その上昇を緩和するし、全てのＡＴＷＳ
に対して安定に原子炉出力低減を図ることができる。ま
た、通常、運用面においては、スクラム時の水位低下、
熱的事象の緩和をもたらす。
事象に対して、その上昇を緩和するし、全てのＡＴＷＳ
に対して安定に原子炉出力低減を図ることができる。ま
た、通常、運用面においては、スクラム時の水位低下、
熱的事象の緩和をもたらす。
本発明の第１の特徴はＡＴＷＳ対策の位置付けとしてで
あり、その経済的なメリットである。
あり、その経済的なメリットである。
本発明で利用するスクラム信号及び再循ＪＩＭＧセット
トリップは全てのプラントに既設のものであり、本発明
を適用したとしても若干の設備改造だけで済む。
トリップは全てのプラントに既設のものであり、本発明
を適用したとしても若干の設備改造だけで済む。
第１図はＢＷＲに本発明の一実施例を適用した場合の説
明図、第２図は第１図のうち、本発明の実施例である原
子炉炉心流量低減装置のインターロックの説明図、第３
図は本発明の巣施例をＭＳＩＶ閉ＡＴＷＳに適用した場
合と、他の場合との比較図である。 ｌ・・・原子炉圧力容器、２・・・炉心、３・・・再循
環ループ、４・・・再循環ポンプ、５・・・再循環ＭＧ
セット、６・・・交流発電機、７・・・流体継手、８・
・・駆動電動機、９・・・再循環流量制御系、ｌＯ・・
・駆動電動機遮断器、１１・・・電源、１２・・・原子
炉炉心流量低減装置。
明図、第２図は第１図のうち、本発明の実施例である原
子炉炉心流量低減装置のインターロックの説明図、第３
図は本発明の巣施例をＭＳＩＶ閉ＡＴＷＳに適用した場
合と、他の場合との比較図である。 ｌ・・・原子炉圧力容器、２・・・炉心、３・・・再循
環ループ、４・・・再循環ポンプ、５・・・再循環ＭＧ
セット、６・・・交流発電機、７・・・流体継手、８・
・・駆動電動機、９・・・再循環流量制御系、ｌＯ・・
・駆動電動機遮断器、１１・・・電源、１２・・・原子
炉炉心流量低減装置。
Claims (1)
- １、再循環ポンプ回転数により、炉心流量を調整するこ
とによつて原子炉出力を制御する沸騰水型原子炉におい
て、スクラム信号により前記再循環ポンプを停止するこ
とを特徴とする原子炉炉心流量低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59189554A JPS6168595A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 原子炉炉心流量低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59189554A JPS6168595A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 原子炉炉心流量低減装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168595A true JPS6168595A (ja) | 1986-04-08 |
Family
ID=16243266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59189554A Pending JPS6168595A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 原子炉炉心流量低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6168595A (ja) |
-
1984
- 1984-09-12 JP JP59189554A patent/JPS6168595A/ja active Pending
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