JPS6191597A - 移動式炉心内較正装置の駆動制御装置 - Google Patents

移動式炉心内較正装置の駆動制御装置

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JPS6191597A
JPS6191597A JP59212553A JP21255384A JPS6191597A JP S6191597 A JPS6191597 A JP S6191597A JP 59212553 A JP59212553 A JP 59212553A JP 21255384 A JP21255384 A JP 21255384A JP S6191597 A JPS6191597 A JP S6191597A
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detector
signal
reactor
tip
core
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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】 [発明の技術分野] 本発明はB111R(沸騰水)型原子力発電所における
原子炉内核計装システムの一つである移動式炉心内較正
装置(TrovarsingIncorc I’rob
c :以下TIPと略す)の駆動制御装置に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] TIPは運転中の原子炉内軸方向に検出器を移動させて
中性子量を測定し、炉心軸方向各高さでの原子炉出力分
布を得て、原子炉出力分布計算の基礎データを与えるも
のである。中性子量を測定する検出器は一般に中性子の
照射を受けることによって検出器感度が減衰する特性を
もっており、T 1.Pの検出器も同様に中性子の照射
により感度が減衰する。そのためTIPは、常時中性子
量を測定しない時には原子炉外のしゃへい容器内に検出
器を置き、測定を行う時のみ検出器を原子炉の炉心頂部
より炉心下部にむけて挿入し、引抜き時に移動正射に対
応したパルス信号を発生させそのパルス信号に同期して
検出器の信号を読み取ることにより原子炉軸方向のデー
タを得る。データ読み取りが完了すると、原子炉外のし
ゃへい容器内に検出器を格納して中性子の照射を極力最
小にし検出器感度の減衰を防いでいる。
一方、原子炉内には運転中の原子炉内の中性子量を測定
するために1局部出力監視装置(LocalPower
 Range Mon1tor  :以下、LPRMと
略す)が固定配置されている。TIPの検出信号はこの
LPRM検出器の中性子照射による感度劣化を補正する
ためにも使用される。
このTIPの従来の駆動制御装置を図面を参照しつつ説
明する。
第4図は、従来の駆動制御装置の植成図であり、図中、
1は原子炉の炉心、2は案内管、3は原子炉、4は5方
向結合器、5は索引機構、6はしゃへい容器、7は駆動
装置、8はTIP盤、9はTIP盤操作パネル、lOは
オペレータコンソール、11はプロセス計算機、12は
TIP検出器である。
第5図は、案内管とLPRMのストリング位置の概念図
であり、LPRMストリング19が原子炉の炉心1内に
設けられ、LPRMストリング19にはその軸方向に沿
って各々4個のLPRM検出器13が固定配置されてい
る。
第6図は炉心内のLPRMストリング配置概念図であり
、図のように炉心1内に多数のLPRMストリング19
が配置されているため、1台のTIPで全てのL P 
RMストリング19をカバーするのではなく、複数のチ
ャンネルと称すグループに分割し、それぞれのグループ
毎に各TIPを配置する。第6図の例では、A、B、C
,D、Eの5グループに分割している。
また、第7図は索引機構5の概念図であり、多数のLP
RMストリング19について分担するTIPの検出器1
2を、いずれのLPRMストリングに対応する案内管2
に挿入させるかを機械的に選択するものであり、索引要
求記号により回転円筒30を回転させて選択を行う。選
択が完了すると、選択した案内管位置信号を出力する。
このような従来のTIP駆動制御装置において、案内管
2内にTIP検出器12を移動させ中性子量の分布をプ
ロセス計算機11を利用して測定することにより、原子
炉出力分布計算用の起訴データの採取及びLPRM検出
器13の補正を行っているが、その制御動作は次のよう
に行われる。
TIP盤8にはTIP盤操作パネルが設置されており運
転員がこのTIP盤操作パネル上のスイッチで索引機構
5の駆動要求や検出器の引抜き/挿入要求操作をするこ
とにより、TIP盤8より索引装置□駆動信号32、検
出器挿入信号42、検出器引抜き信号41を索引機構5
、駆動装置7に出力する。駆動装置7は検出器挿入信号
42及び検出器引抜き信号41に対応した方向に検出器
12を駆動する。一方、検出器12の検知する中性子量
を測定した検出器信号37は、検出器12が炉心類50
より炉心底51に引抜きされるときに発生する位置パル
ス信号36に同期して言゛「算機11に送られる。これ
らは計算機11に対し運転員によりオペレータコンソー
ル10から対応するLPRMストリング座標について測
定要求があるときのみ行われる。このような構成機器の
運転は運転員自身がTIP盤操作パネル9面上のスイッ
チ操作により逐一索引装置5の選択、検出器12の挿入
、引抜きを繰り返し行い、かつ検出器12の信号を計算
機11に入力させるためにオペレータコンソール10よ
り測定要求を行い、プロセス計算機11は位置パルス信
号36に同期した検出器信号37を入力し記憶部23に
記憶する。
以上のようなTIPの運転においては、複数の検出器に
より複数の個所の中性子量を測定するため信号の同時性
を保つ必要があり原子炉の出力を一定としておいて全L
PRMストリングの測定を行う必要があり、又、原子炉
低出力時のデータは信号レベルが低く信頼性にとぼしい
等の制約があり規定出力レベル以上で運転する必要があ
る。このために、運転員がそれぞれに対応する指示計、
ランプ等に基づいてTIP検出器信号の妥当性を判断の
上、TIP操作パネル9上のスイッチを操作し運転を行
わなければならない。
しかしながら、これらは運転員の負担となついるととも
に、監視ミスがあった場合は異常の中性子データによる
出力分布計算、LPRMの較正を行ってしまう可能性が
あった。又、TIP運転に先立って原子炉出力レベルが
規定レベル異常であることを確認してから運転を開始し
なければ得たデータの信頼性がとぼしく全て無効となっ
てしまうことがあった。更に、TIP機器駆動において
、運転員がTIP操作パネル上に表示されるランプ類よ
り駆動可能かどうかを判断し且つ測定完了したストリン
グ、未測定ストリングの区別は運転員が記憶しておき未
測定ストリングについてのみ順次測定をする必要があっ
た。
[発明の目的コ 本発明は、運転員の負担を軽減するとともに測定時間を
短縮し効率よくかつ高信頼性をもって原子炉の中性子量
を測定することのできるTIP駆動制御装置を提供する
ことを目的とする。
〔発明の概要] 本発明は、この目的を達成するために計算機により索引
装置、TIP15@動装置に対しあらかじめ定められた
最適運動スケジュールにより連続して索引要求、検出器
駆動要求を行い、原子炉出力信号を入力して運転の開始
は原子炉出力が規定レベル以上であることを条件に行な
い、運転中においても原子炉出力の変化が規定値以内で
あることを監視し各条件を満たしたLPRMストリング
の測定データのみを有効とし条件を満たさない場合は測
定データを無効とし、1回のみ再測定を行い、再測定で
条件を満たせば測定データを有効とし、再測定でも条件
を満たさない場合は運転を中断し、運転員は中断時TI
P装置等の状態が正常と判断すれば。
運転再開要求を行うことを特徴とする。
[発明の実施例コ 以下、本発明を図面に示す実施例を参照し説明する。第
1図は本発明の一実施例に係るTIP駆動制御装置の構
成図を示し、第2図はプロセス計算機の構成を示す6更
に第1図と同一符合のものは同−又は相当機器を示す。
図において、索引機構5は、しやへい容器6より移動し
てくる案内管2をいずれのLPRMストリング19の検
出器に挿入するかを決定するもので索引装置駆動信号3
2により要求されるLPRMストリング19を選択し、
選択が完了すると案内管位置信号31を出力する。 0
001位置検出器16は検出器12が索引機構手前(0
001位置20)にあり、索引機構が駆動可能であるこ
とを示す信号33をオンするものである。しゃへい容器
6はTIP装置の運転を行わない時に、検出器12を格
納する容器であり、検出器12がこの中にあるときにの
みじゃへい容器内信号34を発生する。駆動装置7は検
出器引抜き信号41及び検出器挿入信号42、更にはし
ゃへい容器6へ検出器12を格納するための検出器格納
要求信号40によりそれぞれに対応する方向に検出器1
2を動かす。
停止信号43を入力すると、検出器12の駆動を停止す
るとともに、検出器12の動きに対応した検出器位置パ
ルス信号36と検出器12が測定する炉心の中性子量を
表わす検出器信号37を出力する6又検出器12が炉心
類50に達すると炉心類信号44を出力する。5方向績
合器4は検出器12の相互較正のために同−LPRMス
トリング(コモンチャンネル)19′の測定を行う時に
各検出器12をコモンチャンネルに導くための結合器で
ある。TIP盤8は索引機構5からの案内管位置信号3
1.0001位置検出器からの0001位置信号33、
駆動装置7からの検出器位置パルス信号36.検出器信
号37、炉心類信号44、しやへい容器6からの検出器
じゃへい容器内信号34を入力しプロセス計算機11へ
出力する。但し検出器位置パルス信号36は検出器12
が炉心類50より炉心底51に引抜きされているときに
のみ出力する。
更に、計算機11が出力する索引装置駆動信号32を入
力し索引機構5にむけて出力する。又、同様にプロセス
計算機11が出力する検出器駆動信号35を入力し、検
出器12がしやへい容器34内にあるとき及び0001
位置20にあるときは炉心1に向けて検出器12を挿入
するため検出器挿入信号42を出力し。
炉心類で停止信号43を出力する。又、検出器12が炉
心類50に達すると、そのとき炉心類信号44を出力す
る。検出器12が炉心類50にあるときに検出器駆動信
号35を入力すると検出器12を炉心外に引抜くため検
出器引抜き信号41を出力する。このとき検出器12が
炉心類50を離れると炉心類信号44はオフする。検出
器12が0001位置20に到達し0001位置、信号
33が入力されると停止信号44を駆動装置7へ出力す
る。
プロセス計算機11は、第2図に示すように、プロセス
入出力21、検出器信号入力部22、記憶部23、プラ
ント状態判定部24、TIP機器駆動状態判定部26、
TIP機器駆動制御部27、オペレータ要求受けつけ部
28より構成される。
プラント状態判定部24は、原子炉出力信号38を入力
し、記憶部23にあらかじめ記憶される原子炉出力制限
値97と比較し、規定レベル以上であるか否かを判定す
る。規定値未満である場合はTIPの運転を実行しても
原子炉3の中の中性子量は少ないので、検出器信号37
は小さく測定した信号は信頼性に欠けるものであり炉心
性能計算には使用できず運転は無駄であるため、記憶部
23の原子炉出力任フラッグ89をセットする。又、プ
ラント状態判定部24は、常時原子炉出力信号38の変
化を検出し原子炉出力変化規定値82と比較する。変化
が規定値より大きい場合は前記同様検出器信号37のデ
ータ炉心性能計算に使用できないものと判断し、原子炉
出力信号大フラッグ91をセットする。
TIP機器状態判定部26は、TIP盤8からの案内管
位置信号31と検出器12が0001位置20にある場
合は0001位置信号33を、検出器12がしやへい容
器6内にある場合はしやへい容器内信号34をプロセス
入出力装置21を介して入力し、前記入力信号が発生し
ているときにのみ駆動装置7及び索引機構5が駆動可能
であることを示す記憶部23の駆動許可フラッグ92を
セットする。又、TIP盤8からの炉心頂信号44がオ
ンしているときは記憶部23の炉心項フラッグ93をセ
ットし、炉心頂信号44がオフとなれば炉心頂フラッグ
93をリセットする。
TIP機器駆動制御部27は記憶部23に記憶される中
断フラッグ88がリセットしているときのみ記憶部23
に記憶されるストリングフラッグ83を入力し。
TIP駆動シーケンス(後述する第1表に詳細を示す、
)の測定順序に沿ってセットしているか否かをチェック
する。このフラッグは索引機構5が選択する案内管2、
即ち第1表に示す各LPRMストリングフラッグ83が
セットしているときは該当するストリングに対応する案
内管2の測定は未完であることを示しており、リセット
しているときは測定が完了していることを示す。TIP
機器駆動制御部27はストリングフラッグ83のセット
しているものを捜しこれも記憶部23に記憶される駆動
許可フラッグ92がセットしているか否かをチェックす
る。
TIP機器駆動制御部27は記憶部23の中断フラッグ
88がリセットしているときに駆動許可フラッグ92の
セットしているTIP装置に対するストリングフラッグ
83を記憶部23より入力し、まず各ストリングフラッ
グのセットしている数(即ち測定が未定であるLPRM
ストリングの数)が最も多いTIP装置を選び、そのT
IP装置について第1表に示す測定順序に従ってストリ
ングフラッグのセットしている案内管を探す。次にTI
P機器状態判定部26が記憶部23に記憶させた案内管
選択位置94の前記選んだTIP装置に対応するものは
前記探し出したものと一致しているかを判定する。もし
一致していなければストリングフラッグ83に対応する
案内管127を選択すへ< TIP盤8にむけて索引装
置駆動信号32を出力する。一方、前記判定が一致して
いる場合、又は前記索引機構5の選択が完了したことを
示す駆動許可フラッグ92がセットされたときは、検出
器12を炉心1に挿入していくため、TIP盤8へ向け
て検出器駆動信号35を出力する。検出器12が挿入さ
れ炉心頂・50に到達し炉心頂フラッグ93がセットす
ると、検出器12を引抜きし、炉心1の中性子量を測定
のために、TIP盤8に対し検出器駆動信号を出力する
運転員要求受けつけ部28はキーボード18より運転員
が要求するTIP運転開始要求、運転再開要求の各オペ
レータ要求信号49を入力する。TIP運転開始要求が
あると記憶部23の原子炉出力任フラッグ89がセット
されているか否かを判定し、セットされているときはそ
の旨のメツセージ信号をCRT17へ出力し無効要求と
する。セットされてないときのみ記憶部23のストリン
グフラッグ83を全LPRMストリング19についてセ
ットし未測定ストリングとするとともにエラーフラッグ
をリセットする。
又運転再開要求時はエラーフラッグ84をリセットし且
つ中断フラッグ88をリセットする。
検出器信号入力部22は検出器12が炉心類50より引
抜かれるときに移動距離に同期して発生する検出器位置
パルス信号36と検出器12が検出した炉心1の中性子
量信号である検出器信号37を入力する。
検出器信号37は検出器位置パルス信号36が発生した
とき入力し、記憶部23へ検出器信号データ98として
記憶させる。又、検出器位置パルスの数をカウントし、
パルス規定値87に一致すると検出器は炉心底まで引抜
かれたと判断する。炉心底に引抜かれると、プラント状
態判定部24のセットする原子炉出力変化大フラッグ9
1がセットしていないことをチェックする。セットして
いないときは、測定は正常に終了したと判断しエラーフ
ラッグ84、ストリングフラッグ83のリセットを行う
。セットしているときは、エラーフラッグ84がセット
か否か判定する。エラーフラッグ84セツトであれば再
測定が失敗したことを示しており、中断フラッグ88を
セットする。エラーフラッグ84セツトでなければ初回
の異常であるためエラーフラッグ84をセットする。
記憶部23は、第4図に示すものと同等であるが本発明
では各フラッグ及び検出器データ98を記憶する。
CRT17、キーボード18は、運転員がTIP装置を
運転するときの要求を受けつけ計算機11に対しオペレ
ータ要求信号49として出力する。又計算1i11から
のメツセージ信号45をCRT17に表示し運転員に知
らせる。
各TIP装置(A−Eチャンネル)における各々チャン
ネルに分担されるLPRMストリング19の中性子量を
測定する順序は次頁の第1表のように定められている。
例えばAチャンネルの場合であれば最初に32−33の
LPRMストリングを測定し次に24−29を、最後に
16−41を測定することを示している。
ここでC,Dチャンネルの■、[相]番目は測定すべき
ストリングが存在してないことを示しており測定は■及
び■までである。即ちC,Dチャンネルは測定すべきL
PRMストリング19が2本ないし1本少ないことを示
している(これは原子炉の型式により決定される)。
次に、以上に構成を示した第1図、第2図の動作を第3
図のフローチャートを参照し説明する。
本実施例におけるTIPの運転は、まず運転員によるプ
ロセス計算機11に接続されるキーボード18からの運
転開始要求により始まる。キーボード18からの運転開
始要求であるオペレータ要求信号49を入力したオペレ
ータ要求受けつけ部28は、記憶部23の原子炉出力紙
フラッグ89がセットされているかチェックする。原子
炉出力紙フラッグ89がセットしているときはCRT1
7へ要求が無効である旨のメツセージ信号45を出力し
、CRT17へ表示して運転員にTIP運転が出来ない
ことを知らせ、処理は終る。原子炉紙フラッグ89リセ
ットの場合は次に第1表に示すTIP駆動シーケンスに
対応するLPRMストリング19について全てのストリ
ングフラッグをセットするとともにエラーフラッグ84
をリセットする。ストラングフラッグ83がセットされ
たことにより、次にTIP機器駆動制御部27は第1表
に示すTIP駆動シーケンスの順にTIP3H!転を行
うようにストリングフラッグのセットしているものから
最もセットしている数の多いTIP装置に対応するスト
リングフラッグの測定すべきLPRMストリング19の
座標をとり出す。そして、対応するTIP装置の駆動許
可フラッグ92がセットされていないときは、駆動はで
きないため他のTIP装置をチェックするため再度スト
リングフラッグのチェックを行う。セットされていると
きは次に索引機構5が前記取り出した座標を選択してい
るかを案内管選択位置94と比較する。比較結果が等し
くない場合は測定すべきLPRMストリング19を選択
すべく TIP盤8へ向けてプロセス入出力装置21を
介して索引装置駆動信号32を出力する。索引機構5が
動作し目的の案内管2が選択されると、記憶部23の案
内管位置94が更新される。TIP盤8に対しTIP機
器駆動制御部27が検出器駆動信号35を出力する。
TIP盤8は検出器駆動信号35により検出器12を炉
心1へ向けて挿入し、検出器12が炉心類50へ到達す
ると、検出器の駆動を停止するとともに、このときに発
生する炉心類信号44により、記憶部23の炉心類フラ
ッグ93がセントされる。炉心類フラッグ93のセット
により、  TIP機器駆動制御部27は検出器駆動信
号35を再度出力し、検出器12は炉心底51へ向けて
引抜かれ、0001位置20まで引抜かれて停止する。
炉心類50より炉心底51へ検出器12が移動するとき
の検出器位置パルス信号36の発生毎に、検出器信号3
7が検出器信号入力部22により入力され、記憶部23
に検出器信号データ798として記憶される。
検出器12が炉心底51に到達し測定が終ったときに、
原子炉出力変化大フラッグ91がセットしてないことを
判定して、測定データは正常と判断し、ストリングフラ
ッグ83の対応する部分をリセットし、測定済ストリン
グとする。原子炉出力変化大フラッグ91がセットのと
きは、エラーフラッグ84を参照し、セット(既にエラ
ーがあったことを示す)していれば、中断フラッグ88
をセットする。
エラーフラッグ84がセットでないときは、エラーフラ
ッグ84のみをセントする(中断ではないので再測定が
される)。検出器12は、0001位置20まで到達し
、中断フラッグ88がセットされてないなら。
TIP機器状態判定部26により駆動許可フラッグ92
がセットされ、TIP機器駆動制御部27は次のLPR
Mストリング19を測定すべくストリングフラッグ83
のセットしているものを探し、索引装置駆動信号32の
出力、検出器駆動要求信号35の出力というようにくり
返しストリングフラッグ83のセットしているものがな
くなるまで第1表に示す駆動シーケンスの順に挿入/引
抜き要求をくり返し行う。中断フラッグ88がセットさ
れたときには計算機11の処理は、TIP機器駆動制御
部27が新しく索引装置5、検出器12の駆動を行わな
いので運転は中断する。運転再開要求がなされると中断
フラッグ88がリセットされるのでTIP機器駆動制御
部27による各機器の駆動要求が開始され運転が再開す
る。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、計算機によるプラント状
態及びTIPシステムの運転状態監視下において、運転
員によるスイッチ操作を必要とせず、又計算機による最
適アルゴリズムにより各機器の駆動を行うので、以下の
ような効果を奏する。
(1)運転を開始し測定が進んだ時点で原子炉出力が小
さく測定データが無効となるような無駄な運転がなくな
る。
(2)全LPRMストリングにおけるTIP検出器信号
は原子炉出力変化監視下で行われるので原子炉出カ一定
で運転でき且つ信頼性のあるデータが得られる。
(3)索引機構、駆動装置の駆動は最適アルゴリズムに
より行われるので短時間で運転が可能となり、且つ(1
) (2)項のエラー発生時にも1回は計算機により再
測定を行うので一過性の異常等による運転時間の長期化
が防げ又運転員の負担軽減となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るTIP駆動制御装置の
構成図、第2図は本発明の一実施例に係るプロセス計算
機の構成図、第3図は本発明の一実施例に係るTIP駆
動制御装置の動作フローチャート図、第4図は従来技術
におけるTIP駆動制御装置の構成図、第5図は案内管
とLPRMストリング位置の概念図、第6図は炉心内の
LPRMストリングの配置概念図、第7図は索引機構概
念図である。 1・・・炉心、2・・・案内管、3・・・原子炉、4・
・・5方向績合器、5・・・索引機構、6・・・しゃへ
い容器、7・・・駆動装置、8・・・T工P盤、9・・
・TIP盤操作パネル。 10・・・オペレータコンソール、11・・・プロセス
計算機、12・・・TIP検出器、13・・・LPRM
検出器、16・・・0001位置検出器、17・・・C
RT、18・・・キーボード、19・・・LPRMスト
リング、20・・・0001位置、21・・・プロセス
入出力装置、22・・・検出器信号入力部、23・・・
記憶部、24・・・プラント状態判定部、26・・・T
IP機器状態判定部、27・・・TIP機器駆動制御部
、28・・・オペレータ要求受けつけ部、30・・・回
転円筒、31・・・案内管位置信号。 32・・・索引装置駆動信号、33・・・0001位置
信号、34・・・しゃへい容器内信号、35・・・検出
器駆動要求信号、36・・・検出器位置パルス信号、3
7・・・検出器信号。 38・・・原子炉出力信号、40・・・検出器格納要求
信号、41・・・検出器引抜き信号、42・・・検出器
挿入信号、43・・・停止信号、44・・・炉心類信号
、45・・・メツセージ信号、49・・・オペレータ要
求信号、50・・・炉心類、51・・・炉心底、81・
・・検出器信号制限値、82川原子炉出力変化規定値、
83・・・ストリングフラッグ、84・・・エラーフラ
ッグ、87・・・パルス数規定値、′88・・・中断フ
ラッグ、89・・・原子炉出カ低フラッグ、91・・・
原子炉出力信号大フラッグ、92・・・駆動許可フラッ
グ、93・・・炉心類フラッグ、94・・・案内管選択
位置、97・・・原子炉出力制限値、98・・・検出器
信号データ。 (7317)  代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほ
か1名) 第2図 第3図 (a) 第3図 (b) 第3図 (C) 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 沸騰水型原子力発電所の炉心性能計算に用いる原子炉軸
    方向中性子量を測定するための移動式炉心内較正装置の
    駆動制御装置において、原子炉出力レベルが規定値以上
    であることを条件に運転を開始し又運転中においても原
    子炉出力変化率が規定以下であることを判断するプラン
    ト状態判断手段と、中性子量を測定するための索引機構
    及び検出器の駆動要求を各移動式炉心内較正装置が分担
    する局部出力監視装置ストリングにおいて測定すべき局
    部出力監視装置ストリングの最も多い移動式炉心内較正
    装置について規定の駆動シーケンスにもとずき測定を行
    う機器駆動制御手段と、前記プラント状態判定部におい
    て原子炉出力変化率が規定値以上のとき測定データを無
    効とし再測定を行う再測定手段を備えていることを特徴
    とする移動式炉心内較正装置の駆動制御装置。
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