JPS62116805A - 原子炉給水制御装置 - Google Patents

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〕 本発明は沸騰水型原子炉にお【」る原子炉給水制御装置
に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に、沸騰水型原子炉においては原子炉水位を所定範
囲に保持して円滑な運転を継続するために原子炉給水制
御装置を設けている。

第８図は従来の原子炉給水制御装置によって制御されて
いる原子炉給水系を示している。

タービンの駆動に供され蒸気は復水器において復水とさ
れ、復水ポンプ１ににつて給水配管２へ給水どして送給
される。この給水配管２内の給水は、通常時には給水配
管２に並列して接続された２基のタービン駆動給水ポン
プ３，４によって給水ヘッダ５を経て原子炉圧力容器６
へ送給される。

各タービン駆動給水ポンプ３，４はそれぞれ原子炉の定
格給水流量の５０％の容量に形成されており、蒸気ター
ビン７．８によって駆動させられる。

これらの蒸気“タービン７．８はそれぞれ蒸気配管９．
１０に設けられた蒸気加減弁１１．１２の弁開度を制御
することによって出力υＪＩＢされる。また、給水配置
ｆ２にはタービン駆動給水ポンプ３およびタービン駆動
給水ポンプ４の予備機として２基の蒸気配管９．１０が
並列にして接続されている。各蒸気配管９．１０はそれ
ぞれ原子炉の定格給水流量の２５％の容量に形成されて
おり、電動機〈図示せず〉によって駆動されるとともに
その吐出流出を下流側に設けた蒸気加減弁１１．１２に
よってｍ節される。そして、原子炉給水制御装置１７に
よって蒸気加減弁１１，１２、給水流量調節弁１５．１
６の動作をｌＩＪ　ａｌｌ　Ｌで給水流出の調整を行な
っている。特に蒸気加減弁１１．１２は電気油圧式ター
ビン制御器１８．１９を介して弁１１１１度を制御され
る。

このようにして形成されている原子炉給水系においては
、通常時は蒸気タービン７．８によってタービン駆動給
水ポンプ３，４を駆動させて原子炉給水系２１ｔｅ内へ
所定聞の給水を送給している。

この間電動機駆動給水ポンプ１３．１４は予（ｌｉａ＃
ａとして停止状態にして待機している。この待機状態に
ある電動機駆動給水ポンプ１３．１４は、タービン駆動
給水ポンプ３，４のいずれかがトリップすると、直ちに
２基とも起動して、給水の低下を防止するように形成さ
れている。

タービン駆動給水ポンプ３，４の１へリップは、蒸気タ
ービン７．８がトリップすることによって生じる。

これらの蒸気タービン７．８は次の（ａ）（ｂ）（Ｃ）
の場合にトリップするように形成されている。

（ａ）　　タービン駆動給水ポンプおよび蒸気タービン
の保護上許容できない状態となつた場合。

例えば、ポンプやタービンの軸受や排 気室の真空度に異常が生じたり、復水ポンプ１がトリッ
プしたり、ポンプの吸込圧力が低い場合である。

（ｂ）　　蒸気加減弁の駆動用の制御油の圧力が低下し
、蒸気加減弁の制ｉｌｌが不可能となった場合。

（Ｃ）　　ｆ！気油圧式タービンｆｌｉｌＪ　ｍ器が故
障した場合。

これらのいずれかの故障が生じると、蒸気加減弁の上流
側に設ＧＪられている蒸気止め弁く図示せず）が口ｌ鎖
され、その結果弁の制御油圧が低下し、蒸気タービンが
トリップ１′る。同時に弁の制御油圧が低下したことを
検出することにより、この蒸気タービンがトリップした
と判定し、２！！の電動機駆動給水ポンプ１３．１／Ｉ
が自動起動させられ、原子炉給水系″ａ６への給水ｖ？
ｔｆｆｉが確保される。

〔背景技術の問題点〕

従来の原子炉給水ｉｔ、Ｉｔ　ｔｉｌｌ装置１７によれ
ば、電動機駆動給水ポンプ１３．１４が自動起動するの
は蒸気タービン７．８がトリップした場合に限られてい
る。

ところが、蒸気タービン７．８がトリップする原因以外
の故障によりタービン駆動給水ポンプ３゜４の給水能力
が低下した場合には、蒸気タービン７．８がトリップし
ないため電動機駆動給水ポンプ１３，１４は自動起動せ
ず、定格の給水量を確保することができないという問題
点があった。この状態が継続すると原子炉水位が低下し
、発電プラン１−が停止してしまうおそれがある。

更に説明すると、電気油圧式タービン制御器１８．１９
に異常が生じたが、故障とは判定されない設定値内の異
常であると、蒸気タービン７゜８はトリップしないにも
かかわらず、原子炉給水系が必要としている給水量を供
給することができない状態となり、原子炉水位の低下を
誘発する可能性がある。

また、蒸気加減弁１１．１２に異常が生じたが、制御油
圧の低下を伴うものではなく、蒸気加減弁１１．１２が
固着したり急）１したりした場合には、蒸気タービン７
．８はトリップされない。従って、給水流量が減少して
も予１機である電動機駆動給水ポンプ１３．１４は自動
起動しないので、原子炉水位が低下する可能性があった
。

〔発明の目的〕

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、ター
ビン駆動給水ポンプ部分に発生するすべての異常を検出
して、この検出内容に応じて常に所定回の給水供給を行
なうことができ、原子炉水位の低下を防止して、プラン
トの安定的な継続的運転を可能とする原子炉給水制御装
置を提供することを目的とする。

（発明の概要） 本発明は沸騰水型原子炉における原子炉給水制御装置で
あって、タービン駆動給水ポンプの異常を検出して検出
信号を発するＴＤＲＦＰ（タービン駆動炉給水ポンプ）
異常検出器と、原子炉給水系が電ｅ　ＩＩ駆動給水ポン
プを起動させる状態であることを判定して判定信号を発
する判定器と、前記検出信号および判定信号が共に発せ
られると萌配電動機駆動給水ポンプを起動させる起動信
号を発する起ｉｌ！ｌＪ＃＋Ｂ令器とを有することを特
徴としている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図から第７図について説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す系統図である。

本実施例においては２基のタービン駆動給水ポンプ３．
４における運転状態のアンバランスを検出するように形
成されている。すなわち、両方のタービン駆動給水ポン
プ３．４の吸込側にはそれぞれ吸込流量信号２０ａ、２
１ａを発する吸込側流ｍ計２０．２１が設けられている
。これらの吸込流開信号２０ａ、２１ａは偏差比較器２
２においてその偏差を比較され、偏差が設定範囲を越え
るとタービン駆動給水ポンプ３．４のいずれかに異常が
発生したことを意味する偏差大信号２２ａを発する。ま
た、両方のタービン駆動給水ポンプ３．４が共に正規の
給水指令に基づく運転中であるか否かを判定するために
ＡＮＤ回路からなる運転指令判定器２３が設けられてい
る。この運転指令判定器２３は両方のタービン駆動給水
ポンプ３゜４がそれぞれ原子炉給水系の主水位制ａｌｌ
器（図示せず）からの自動接点信号２４．２５に基づく
運転をしていることを同時に入力されると、給水指令運
転信号２３ａを発する。そして、本実施例においては、
偏差比較器２２と運転指令判定器２３とでタービン駆動
給水ポンプ３，４のいずれかが異常であることを検出す
るＴＯＲＦＰ異常検出器を形成している。このＴＯＲＦ
Ｐ異常検出器は、偏差大信号２２ａと給水指令運転信号
２３ａとを同時に出力することにより、タービン駆動給
水ポンプ３，４のいずれかに、正規の原子炉水位を維持
する運転をしていたにもかかわらず異常が生じたことを
表示する。

一方、タービン駆動給水ポンプ３，４のいずれかに異常
が生じた時の原子炉給水系の運転状態が２基の電動機駆
動給水ポンプ１３．１４の自動起動を必要とする状態か
否かを判定する判定器として、本実施例においては復水
流量判定′Ｊ！Ａ２６を設けている。この復水流出判定
器２６は給水配管２に設けた復水流量計２７から送られ
て来る復水流量信号２７ａ／ｆｉ設・定範囲を下回った
時に復水流ｍ低信号２６ａを発する。

そして、偏差大信号２２ａ１給水指令運転信号２３Ｑお
よび復水流出低信号２６ａが同時に発せられると２塁の
電動機駆動給水ポンプ１３．１４を起動させるポンプ起
動信号２８ａを発するＡＮＤ回路からなる起動指令器２
８が設けられている。

次に、本実施例の作用を説明する。

両方のタービン駆動給水ポンプ３．４が原子炉給水系か
ら送られて来る自動接点信号２４．２５に基づいて原子
炉水位を正常範囲に維持する運転をしている場合には、
運転指令判定器２３ににつて給水指令運転信号２３ａが
発せられる。

このタービン駆動給水ポンプ３，４の正常運転中に双方
の吸込流開信号２０ａ、２１ａの偏差が設定範囲を越え
ると、Ｂ差比較器２２が偏差大信号２２ａを発し、ター
ビン駆動給水ポンプ３．４のいずれかに異常が発生した
ことを表示する。

更に、この時の復水流量の状態を、復水流量判定器２６
において復水流量信号２７ａを設定範囲と比較すること
によって正常か否かを判定し、復水流口信号２７ａが設
定範囲を下回ると電動機駆動給水ポンプ１３．１４を起
動させる必要性が有ることを意味する復水流口信号２６
ａを発する。

そして、起動指令器２８が偏差大信号２２ａ１給水指令
運転信号２３ａおよび復水流量低信号２６ａを受信する
と、ポンプ起動信号２８ａを２基の電動機駆動給水ポン
プ１３．１４に発して、これらを自動起動させて、給水
流量の不足分を補充して原子炉水位の低下を防止する。

本実施例において、ＴＤＲＦＰ異常検出器に運転指令判
定器２３を設けているのは、先ず両方のタービン駆動給
水ポンプ３，４が共に正規の給水指令に基づいて原子炉
水位の維持の運転を行なっていることを判定することに
より、両方のタービン駆動給水ポンプ３，４が同量の給
水を原子炉圧力容器６へ供給していることを把握し、そ
して、この場合にタービン駆動給水ポンプ３，４の運転
状態すなわち吸込流量信号２０ａ、２１ａに偏差が生じ
ることを把握して、タービン駆動給水ポンプ３．４のい
ずれかに安常が生じたことを判定することができるから
である。

また、復水流出判定器２６を設【ノでいるのは、タービ
ン駆動給水ポンプ３，４のいずれかに生じた異常状態が
、２基の電動機駆動給水ポンプ１３゜１４の自動起動を
必要とづ゛る状態であることを判定するためである。な
ぜなら、タービン駆動給水ポンプ３．４のいずれかに生
じた異常をＴＤＲＦＰ異常検出器によって検出したとし
ても、その異常がタービン駆動給水ポンプ３，４の給水
流量が増大した異常か、減少した異常かを区別すること
ができないからである。

一方の給水流ｍが増大する異常の場合には、タービン駆
動給水ポンプ３，４のうち健全なポンプで流量を絞るこ
とにより流量増を防止することが可能であり、電動機駆
動給水ポンプ１３．１４を自動起動させる必要がない。

また、この場合電動機駆動給水ポンプ１３．１４を自動
起動させたとしても、タービン駆動給水ポンプ３，４の
うちの健全なポンプおよび電動機駆動給水ポンプ１３゜
１４による給水流量を絞ることにより原子炉水位の上昇
を抑制することができる。しかしながら、タービン駆動
給水ポンプ３．４および電動機駆動給水ポンプ１３．１
４には吸込圧力が低いとトリップするという保護インタ
ーロックが設けられているので、電動機駆動給水ポンプ
１３．１４を自動起動する場合には吸込流ａが多いと、
流ｍ圧損の効果により、電動機駆動給水ポンプ１３．１
４を起動させた時に吸込圧力が低くなり、その電動機駆
動給水ポンプ１３．１４のみならず健全側および故障側
のタービン駆動給水ポンプ３，４もすべてトリップして
しまうおそれがある。この全ポンプ３．４．１３．１／
ｌのトリップが生じると、原子炉への給水は全喪失とな
り、原子炉水位がスクラムレベル以下に下険して、ブラ
ント停止に到るおそれがある。

これに対して、給水流量が低下した場合には、タービン
駆動給水ポンプ３，４のうちの健全な側のポンプで流量
を増大させてし、最大流量で定格流量の約６８％しか供
給することができないので、２基の電動機駆動給水ポン
プ１３．１４の自動起動を必要とする。

そこで、本実施例においては復水流吊翳１２７によって
復水流量が低下したことを検出して、電動機駆動給水ポ
ンプ１３．１／ｌの自動起動を必要とする状態であるこ
とを判定している。

従って、本実施例によれば真に必要な時だけ電動機駆動
給水ポンプ１３．１４を自動起動させて、給水流量を確
実に確保Ｊることができる。

なお、タービン駆動給水ポンプ３，４の運転状態に偏差
が生じたことを検出Ｊるために、吸込側流６を側２０．
２１に代えて、第２図に示すように各タービン駆動給水
ポンプ３．４を駆動する蒸気タービン７．８に添設した
回転数検出器２９゜３０によって蒸気タービン７．８の
回転数を回転数信号２９ａ、３０ａとして検出し、これ
らを偏差比較；Ｓ２２にＪ：って比較するように形成し
てもよい。また、同様に第３図に示すように各蒸気ター
ビン７．８への駆動蒸気の供給量を制御する蒸気加減弁
１１．１２に添設した加減弁開度検出器３１．３２によ
って蒸気加減弁１１．１２の弁開度を開度信号３１ａ、
３２ａとして検出し、これらを偏差比較器２２によって
比較しＣ′ｂよい。また、同様に第４図に示すように、
原子炉圧力容器６から導出されている主蒸気配管３３に
設けた主蒸気流量計３４によって検出した主蒸気流ｍ信
号３４ａと、タービン駆動給水ポンプ３，４の吐出側の
給水配管２に設けた給水流量計３５によって検出した給
水流量信号３５ａとを偏差比較ｉ１！！２２によって比
較するように形成してもよい。また、第５図に示すよう
に、電気油圧式タービン制御Ｉｌ器において、各回転数
検出器２９．３０によって検出した各蒸気タービン７．
８の回転数信号２９ａ。

３０ａをタービン回転数制御器３６．３７にフィードバ
ックさせつつ蒸気加減弁１１．１２へ加減弁開度指令信
号３６ａ、３７ａを発して蒸気タービン７．８の回転数
制御を行ない、それぞれの回転数信号２９ａと加減弁開
度指令信号３６ａとの偏差おＪ：び回転数信号３０ａと
加減弁開度指令信号３７ａとの偏差を偏差比較器３８．
３９で比較して、各偏差比較器３８．３９から発せられ
た偏差大信号３８ａ、、３９ａをＯＲ回路４０を通して
タービン異常信号４０ａとし゛Ｃ起動指令器２８へ発す
るＪ：うに形成してもよい。

また、第１図の実施例に用いた復水流量計２７および復
水流量信号２７ａに代えて、第６図に示すようにタービ
ン駆動給水ポンプ３，４の吐出側の給水配管２に設けた
給水流聞計３５によって検出した給水流量信号３５ａを
用い、この給水流出信号３５ａを復水流量判定器２６に
よって設定値と比較して、設定値より低い場合に復水流
出低信号２６ａを発信し、２基の電動機駆動給水ポンプ
１３．１４を自動起動させる状態であることを判定して
もよい。また、第７図に示すように、タービン駆動給水
ポンプ３．４の吸込側の給水配管２に設けた吸込圧力計
４１によって検出した吸込圧力信号４１ａを用い、復水
流量判定器２６によって吸込圧力信号４１ａが設定値よ
り高い場合に復水流量低信号２６ａを発信して、２基の
電動機駆動給水ポンプ１３，１４を自動起動さける状態
であることを判定してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、タービン駆動給水
ポンプ部分に発生づるすべての異常を検出し、その時に
給水補給を必要とするか否かを正確に判定して、原子炉
圧力容器へ常に所定量の給水供給を行なうことができる
。これにより原子炉水位を所定範囲に維持り゛ることが
でき、プランｌ−の安定的な継続運転を可能とし、プラ
ントの稼働率を向上さけることができる等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の原子炉給水制御装置の一実施例を示す
系統図、第２図から第５図はそれぞれ本発明に用いられ
るＴＤＲＦＰ異常検出器の他の実施例を示す系統図、第
６図および第７図はそれぞれ本発明に用いられる電ｆＩ
Ｊ機駆動給水ポンプの自動起動を必要とするか否かの判
定を行なう判定器の他の実施例を示寸系統図、第８図は
従来の原子炉給水制御装置によって制御される原子炉給
水系を示す系統図である。 ２・・・給水配管、３．４・・・タービン駆動給水ポン
プ、１３．１４・・・電動機駆動給水ポンプ、２２・・
・偏差比較器、２３・・・運転指令判定器、２６・・・
復水流量判定器、２８・・・起動指令器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タービン駆動給水ポンプの異常を検出して検出信号
   を発するＴＤＲＦＰ異常検出器と、原子炉給水系が電動
   機駆動給水ポンプを起動させる状態であることを判定し
   て判定信号を発する判定器と、前記検出信号および判定
   信号が共に発せられると前記電動機駆動給水ポンプを起
   動させる起動信号を発する起動指令器とを有する原子炉
   給水制御装置。 ２、ＴＤＲＦＰ異常検出器は、２基のタービン駆動給水
   ポンプのそれぞれの運転状態に偏差が存在することを検
   出する偏差比較器と、前記２基のタービン駆動給水ポン
   プがそれぞれ原子炉給水の正規の運転指令に応じて運転
   していることを判定する運転指令判定器とにより形成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   原子炉給水制御装置。 ３、判定器は、原子炉給水系の復水流量が設定値より少
   ない場合に電動機駆動給水ポンプを起動させる状態であ
   ると判定して判定信号を発することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の原子炉給水制御装置。