JPS62237392A - 制御棒駆動機構制御装置 - Google Patents

制御棒駆動機構制御装置

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JPS62237392A
JPS62237392A JP61080129A JP8012986A JPS62237392A JP S62237392 A JPS62237392 A JP S62237392A JP 61080129 A JP61080129 A JP 61080129A JP 8012986 A JP8012986 A JP 8012986A JP S62237392 A JPS62237392 A JP S62237392A
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JP
Japan
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control rod
control
circuit
drive
reactor
Prior art date
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Pending
Application number
JP61080129A
Other languages
English (en)
Inventor
山盛 利治
藤沢 照男
前 良典
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering Co Ltd
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Publication of JPS62237392A publication Critical patent/JPS62237392A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子炉出力を制御する手段として、炉心内−
の制御棒の位置を調整する機構をもつ制御棒駆動系に係
り、特に、複数の制御棒の位置を自動制御するのに好適
な制御棒駆動機構制御装置に関する。
〔従来の技術〕
本発明に直接的には関連はないが、特公告昭55−34
920号、特開昭59−57192号に記載のある新型
転換炉の制御棒駆動機構の制御に好適な従来技術を、第
8図により説明する。
炉心は複数の領域に区分され、それぞれの領域に出力を
制御する制御棒20と、出力を検出する中性子束検出器
22が設けられている。原子炉出力制御装置1からの炉
出力要求信号2と中性子束検出器22により検出された
中性子束信号23との差が比較器30により駆動モータ
制御装置4に与えられ、その差を零とするべく制御棒の
挿入・引抜きの駆動信号12を出力する。駆動モータド
ライブユニット15は制御棒駆動信号12に従って制御
棒駆動モータ18を駆動し、制御棒20を挿入・引抜き
する。制御棒の位置は制御棒位置検出器19により検出
され、制御棒位置変換器16を介して駆動モータ制御回
路4に制御棒位置信号14j&:与えでいる。
上記のように、第8図に示す制御棒駆動機構制御装置に
分いては、炉心内r複数の領域に区分しそれぞれの領域
にフィードバック系を構成して制御棒20ヲ駆動し、炉
心内の出力分布の平坦化を図っている。
〔発明が′s4決しようとする問題点〕高速増殖炉にお
いては、冷却材に高温の液体ナトリウムを使用するため
原子炉内で直接に出力を検出することは困難であり、ま
た、炉心体積が軽水炉に比べて小さいため、炉心内を複
数の領域に区分して制御棒の駆動を制御する上記従来技
術を適用することは困難であるう ところで、高速増殖炉の炉心は軽水炉に比べ高出力密度
であるとともに冷却材温度も高く設計されているため、
燃料の熱的な制限が厳しく、炉心内の出力分布の平坦化
を図るべく制御棒相互の位置を炉出力や制御棒の位置に
より定められる制限範囲に収まるように位置制御を行う
必要がある。
また、制御棒の位置変化に対する炉出力の変化が大きい
ために、制御棒の複数本同時駆動はスクラム時を除き禁
止するように設計されている。
本発明の目的は、全炉心の出力を計測する中性子計装系
と、制御棒1本1本に対応した制御棒位置計装系とを有
する制御棒駆動機構制御装置において、原子炉出力制御
系からの出力要求信号に応じて、制御棒の選択及び挿入
・引抜きを自動制御し、かつ、燃料の熱的制限を緩和し
原子炉の安全運転を達成するため、炉心内の出力分布の
平坦化を図るべく制御棒の位置制御を行う制御棒駆動機
構制御装置を提供することにある。
〔問題点を解決するだめの手段〕
上記目的は、制御棒位置の相互比較を行い、挿入時には
最大引抜き位置の制御棒を、引抜き時には最大挿入位置
の制御棒を選択し、最大引抜き位置又は最大挿入位置の
制御棒が複数ある場合には予め決められた順序で自動的
に選択する制御棒自動選択回路と、制御棒の相互位置偏
差が制限範囲内にあることを監視し、制御棒の挿入・引
抜き許可信号を出力する駆動ストローク計算回路を設け
ることにより、達M、される。
〔作用〕
本発明では、制御棒自動選択回路によって制御棒の選択
が行われ、駆動ストローク計算回路によって、制御棒の
相互位置偏差内での制御棒の挿入・引抜き許可信号が発
生する。この許可信号に従って、制御棒の位置制御がは
かられる。
〔実施例〕
第1図は本発明の制御棒駆動機構制御装置の実施例を示
す。この実施例では、原子炉炉心21内には、3本の制
御棒20があり、且つその全炉心の出力は中性子束検出
器22によって検出するものとする。
原子炉出力制御装置1は、目標値(例えば目標温度)A
を取込み、中性子束検出器22の検出量との差分(レン
ジやデメンジョンを合せた上での差分の意)を出力する
。この出力は、例えば炉容器出口の液体ナトリウム温度
偏差となる。
モータ制御装置4は原子炉出力制御装置1の差分出力を
入力とし、モータ制御指令12を得る。このモータ制御
指令12は、3本の制御棒20を駆動するモータドライ
バ15に入る。モータ制御指令12は、3本の制御棒そ
れぞれに異る。
3個のステッピングモータ18は、モータドライバ15
によって駆動され、3本の制御棒20を挿入したり引抜
いたりの制御を行う。
一方、3個の制御棒位置検出器19は、ステッピングモ
ータ180回転量から位置検出を行う。この検出器f!
t14 a 、 14 b 、 14 cは、制御棒位
置変換回路16を介してレベル変換され、選択回路9,
10、制御棒駆動指令回路6を介してモータ制御回路4
へ負帰還する。
極性判別回路3は、出力制御装置1の出力の極性を判別
する。制御棒の挿入と引抜きとでは指令の極性が変るな
め、この極性をみて挿入か引抜きかを区別する。
極性判別回路3は制御棒20を挿入するか引抜きするか
を示す極性判別信号11を、制御棒自動選択回路9.駆
動ストローク計算回路10に与えており、極性判別信号
11と制御棒位置変換回路16からの制御棒位置信号1
4とによシ制御棒自動選択回路9では制御棒選択信号7
を、駆動ストローク計算回路10では制御棒駆動許可信
号8を、制御棒駆動指令回路6に出力する。制御棒駆動
指令回路6は、制御棒選択信号7.制御棒駆動許可信号
8と、駆動モータドライブユニット15からの制御棒状
態表示信号13とによシ、どの制御棒を挿入あるいは引
抜くかを指令する制御棒駆動指令5を駆動モータ制御装
置4に与え、駆動モータ制御装置4では、炉出力要求信
号2とによシ駆動モータPライプユニット15に制御棒
駆動信号12を与えて制御棒駆動モータ18を駆動し、
制御棒20を挿入・引抜きする。
動作を説明する。
第2図に示すように、3本の制御棒をCRI。
CR2,CR3と表わし、原子炉下部からの高さをそれ
ぞれPI、P2.P3と表わすものとする。
CRI〜3の相互の位置関係は第3図のように13通シ
の場合があるが、挿入・引抜きに応じて図示のように制
御棒を選択する。即ち、挿入時には最大引抜き位置(P
最大)の制御棒を選択し、引抜き時には最大挿入位置(
P最小)の制御棒を選択する。最大引抜き位置または最
大挿入位置の制御棒が複数ある場合には、CRI、CR
2,CR3の順序で選択する。
上記制御棒自動選択回路9と、駆動ストローク計算回路
10によシ、制御棒がどのように動作されるかを第4図
に示す。第4図では、挿入時の例を示している。
ケースlでは、初期状態においてはCRIが最大引抜き
位置にあるため、1回目の駆動で、中間位置にあるCR
2との位置偏差が許容位置偏差ΔSとなるまで挿入され
る。ここで、総制御棒の中で移動方向に沿ってみた場合
、最も離れた距離にある2つの制御棒を考え、この2つ
の制御棒の相対距離は一定の制限値を越えてはならない
ものとする。この制限値を許容位置偏差ΔSと呼ぶ。初
期状態におけるCRIとCR2との位置偏差をΔS1と
すれば、CRIの駆動ストロークはΔS+ΔS1となる
。2回目の駆動では、最大引抜き位置となったCR2が
挿入され、3回目の駆動では、2回目の駆動により最大
引抜き位置となったCR3が挿入される。いずれの制御
棒の駆動においても、3本の制御棒の相互位置偏差は許
容位置偏差ΔSの範囲内に押さえられている。
ケース2.ケース3の場合も上記と同様な考え方で図示
のように駆動される。引抜きの場合も、最大挿入位置に
ある制御棒を選択することを除けば、挿入時と同様にし
て駆動される。
上記制御棒自動選択回路9と駆動ストローク計算回路1
0によシ、制御棒は1本ずつ自動選択され、制御棒の相
互位置偏差が許容位置偏差の範囲を超えないように駆動
することができる。
第5図は、制御棒自動選択回路9の実施例を示す図であ
る。この選択回路9は、制御棒位置比較演算部24、:
A−1’l”−)9A 〜9F、9T 〜9V。
アンドダート9G〜9Sよシ成る。
制御棒位置比較演算部24では、制御棒位置PI。
P* r PIを取込み、それらの大小比較を行う。図
では、9通りの比較を行った。これらの比較結果につい
て、オアr−) 9 A〜9Fで所定の論理をとり、ア
ンドr −ト9 G〜9Sで所定の論理をと9、オアr
−) 9 T〜9vで所定の論理を行う。これらのオア
ゲート、アンドダートによる論理は、制御棒挿入信号1
1 a又は引抜き信号11 bのいずれかによって制御
を受ける。かかる論理は、第3図の選択のための論理で
ある。
オアf −) 9 TはCRI用の選択信号7a、オア
f −ト9 UはCR2用の選択信号7b、オアタート
9■はCRa用の選択信号7cを出力する。
第6図は駆動ストローク計算回路lOの実施例図である
。計算回路10は、許容位置偏差設定部27、制御棒位
置偏差演算部25、アンドゲート10A〜10Mよシ成
る。
許容位置偏差設定部27は、許容位置偏差ΔSを出力す
る。演算部25は、許容位置偏差ΔSと制御棒位置信号
14 a (P、)、 14 b (P、)、 14 
e (P、)を取込み、Pl、R2,P、のそれぞれの
差分とΔSとの大小比較を行う。
アンドダート10A〜IOMでは挿入信号11a、又は
引抜き信号11 bの制御のもとに、所定の論理を行う
。この論理は、挿入用論理、引抜き用論理であり、第4
図に示した如きものである。この論理の結果、アンドダ
ート10GはCRI用の引抜き許可信号8a、アンドダ
ートlOHはCR2用の引抜き許可信号8b、アンドp
−)10JはCR3用の引抜き許可信号8Cを出力する
。更に、アンドダート10 KはCRI用の挿入許可信
号8d、アンドダート10 LはCR2用の挿入許可信
号8e、アンドダート10MはCR3用の挿入許可信号
8f を出力する。
なお、許容立置偏差設定部27では許容位置偏差ΔSを
、炉出力が高い時には小さく、炉出力が低い時には大き
くなるよう、また、制御棒が炉心中央にある時は小さく
、炉心上・下部にある時は大きくなるように設定する。
第7図は、制御棒駆動指令回路6の実施例図である。指
令回路6は、アンドデートロA〜6D。
6J 〜6L、6M 〜6S、 オフr−トロE、イン
バータ6F〜6H,メモリ6U〜6Wより成る。
アンドグーh6Aは、3個のモータドライバ15の出力
13 a〜13 cを入力とする。この信号13 a〜
13 cは、制御棒CRI、CR2,CR3が停止中を
示す信号であり、停止中で°゛1#となり、作動中で“
0”となる。従って、すべてのモータ18の停止を条件
にアンドデートロB、6C,6Dは、選択信号7m、 
7b、 7eを出力する。従って、制御棒が駆動されて
いる間は、制御棒駆動指令58〜5fが切替らないよう
に、メモリ6U〜6Wが役割を持つ。
メモリ6U、6V、6Wは、7:/トI’−トロB。
6C,6Dの出力を格納し、アンドデートロJ。
6に、6Lの出力″1”でリセットされる。これによっ
て、アンドダート6J、6に、6Lからリセット信号が
入力するまで、信号7m、 7b、 7cを保持する。
これらのメモリ6U、6V、6Wの出力は、引抜き許可
信号8a〜8c、挿入許可信号8d〜8fの有りを条件
に、CRI〜CR3の引抜き指令5a〜5c、挿入指令
5d〜5f となる。
以上のような実施例によれば、原子炉の出力要求に応じ
て複数の制御棒の選択及び挿入・引抜きを自動制御し、
かつ制御棒の相互位置偏差を炉出力や制御棒の位置によ
り定められる制限範囲内に収まるよう位置制御すること
ができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、複数の制御棒を有し、全炉心の出力を
計測する中性子計装系と制御棒位置計装系とを有する制
御棒駆動機構制御系において、原子炉の出力要求に応じ
て制御棒の選択及び挿入・引抜きを自動制御し、かつ、
制御棒の相互位置偏差を制限範囲内に収まるように自動
制御することができるため、炉心内の出力分布の平坦化
を図ることができ、燃料の熱的制限が緩和され、原子カ
プラントの安全性を向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例図、第2図は制御棒の位置の説
明図、第3図は制御棒の位置と選択との関係を説明する
図、第4図は駆動順序を示す図、第5図は制御棒自動選
択回路9の実施例図、第6図は駆動ストo−り計算回路
10の実施例図、第7図は制御棒駆動指令回路6の実施
例図、第8図は従来例図である。 1・・・原子炉出力制御装置、3・・・極性判別回路、
4・・・駆動モータ制御回路、6・・・制御棒駆動指令
回路、9・・・制御棒自動選択回路、10・・・駆動ス
トローク計算回路。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 1−−JうJブーjニアJtl*[i  l()$*x
hp−グit専[jl−2cト−1111捧3−・11
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−・剃胛停住直支、検回路22−沖性予東老り土に6−
−−制卿捧に動指令回層旧〜制卿捧阜勧モータ9−+1
卸拝t3動t4KM路+g−trllp衿al&:r、
X第2図 2o・−制御棒 21−遍予炉 第3図 第4図 第5図 ン 7a−c・・−制臀捧1〜3を状傳9 14a−c−I
IIP拝1〜3fill舊号(PI 〜P3)9−−−
−−・刺御捧1旬を杖回井  24−−−一制御捧俊置
克校演算費11a、b−−−11X4押入・引a !!
+舊9第9第 21 −−−一凛予炉 22−・−重性テを検出器 犯−一一一先を箕

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、目標値と原子炉中性子束検出値との偏差を得る出力
    制御装置と、該偏差の極性を検出する極性判別回路と、
    該極性信号及び原子炉内の制御棒位置を取込み各制御棒
    位置の大小関係に応じて調整対象の制御棒を選択する選
    択回路と、上記極性信号及び原子炉内の制御棒位置を取
    込み各制御棒間の位置偏差と許容位置偏差との大小関係
    を判別して制御棒対応の制御棒挿入又は引抜き許可信号
    を出力する駆動ストローク計算回路と、上記選択回路の
    選択結果及びストローク計算回路の制御棒許可信号とを
    もとに制御棒引抜き指令又は挿入指令を発生する制御棒
    駆動指令回路と、該指令回路からの指令と上記出力制御
    装置からの偏差出力とを入力とし制御棒駆動制御する手
    段と、より成る制御棒駆動機構制御装置。
JP61080129A 1986-04-09 1986-04-09 制御棒駆動機構制御装置 Pending JPS62237392A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09218285A (ja) * 1996-02-08 1997-08-19 Hitachi Ltd 原子力プラントの監視装置および運転データ設定方法
JP2018508771A (ja) * 2015-02-09 2018-03-29 ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー 磁気粘性流体型フィルター/反射体

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