JPS6249469B2 - - Google Patents

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JPS6249469B2
JPS6249469B2 JP54157547A JP15754779A JPS6249469B2 JP S6249469 B2 JPS6249469 B2 JP S6249469B2 JP 54157547 A JP54157547 A JP 54157547A JP 15754779 A JP15754779 A JP 15754779A JP S6249469 B2 JPS6249469 B2 JP S6249469B2
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JP
Japan
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power
internal pump
pump motor
power supply
gate control
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JP54157547A
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English (en)
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JPS5681287A (en
Inventor
Tooru Kakizume
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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
    • 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

  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は沸騰水型原子炉のインターナルポンプ
モータ駆動用電源装置に関する。
沸騰水型原子力発電所では、原子炉内の冷却材
を強制循環させることにより、炉心部の熱除去お
よび蒸気発生を行ない、且つ冷却材の流量を変化
させることによつて炉心の核反応度を調整してプ
ラント出力を制御する。冷却材を強制的に循環さ
せる手段として、圧力容器内に配設されたインタ
ーナルポンプによつて強制循環を行うインターナ
ルポンプ方式の循環装置がある。
第1図は、上記インターナルポンプ方式の冷却
材再循環装置およびこの装置に付設される従来の
ポンプモータ用電源装置とを示した図である。図
示の如く圧力容器1の内部には炉心2が格納され
ており、上記圧力容器1の周壁の上部には蒸気出
口ノズル3が設けられている。この蒸気出口ノズ
ル3に接続されている蒸気管4には、蒸気弁5が
設けられている。また上記圧力容器1の下鏡部6
には複数個の立形のインターナルポンプ7A,7
B,〜が炉心2を囲繞する如く円形状に配設され
ている。上記各インターナルポンプ7A,7B,
〜は、それぞれポンプモータ8A,8B〜によつ
て回転駆動されるものとなつている。そしてポン
プモータ8A,8B〜は電源装置9によつて個別
に付勢制御されるものとなつている。上記電源装
置9は静止型可変周波数電源装置であつて、前記
ポンプモータ8A,8B〜をそれぞれ駆動制御す
る複数個の駆動系9A,9B,〜から構成されて
いる。この駆動系9A,9B,〜は、それぞれ変
圧器10A,10B,〜と、これらの各変圧器出
力端にそれぞれ接続された整流器11A,11
B,〜と、これらの各整流器出力端にそれぞれ接
続されたインバータ装置12A,12B,〜とで
構成されている。かくして第1図の装置は電源装
置9からの電力供給により、各ポンプモータ8
A,8B,〜が回転制御され、これによりインタ
ーナルポンプ7A,7B,〜が作動し、炉心2の
上部に存在している冷却材13が図中矢印で示す
ように炉心2の下部に導びかれ炉心2内に強制循
環されるものとなつている。
このような構成の従来の装置において、電源が
喪失すると、発電所内の電動補機が多数停止し、
原子炉緊急停止系が作動する。すなわち全制御棒
が炉心内に急速に挿入される。同時にまた蒸気弁
5が閉じられ炉心発生蒸気の流出が阻止される。
このため圧力容器1内の圧力は上昇し、冷却材の
ボイドが消滅する。このため炉心燃量の熱出力は
原子炉停止後一旦上昇し、最大値に達したのち減
少する。
一方、電源喪失に伴つて電源装置9の作動が停
止するため、インターナルポンプ7A,7B〜は
減速をはじめる。したがつて炉心2を流れる冷却
材流量は急速に減少していく。このとき上記冷却
材により炉心部の熱除去がある程度なされるが、
燃料体の健全性を維持するためにはインターナル
ポンプ7A,7B〜の作動量低下率、すなわちポ
ンプモータ8A,8B〜の速度低下率が一定値以
下であつてはならない。これを補償するにはポン
プ7A,7B〜およびポンプモータ8A,8B〜
の慣性を一定レベル以上のものとすればよい。
しかるにインターナルポンプ方式のものでは、
インターナルポンプ7A,7B〜が圧力容器1の
下鏡部6に配置されている上、ポンプモータ8
A,8B〜が圧力容器1の下方の狭小空間に配設
されることから、寸度的な制限を受け所要の慣性
をもたせることは甚だ困難である。
本発明は、以上の困難を除去するためになされ
たものであり、慣性の小さなインターナルポンプ
モータに等価的に所要の大きさの慣性定数を持た
せることができ、電源喪失時における燃料体の健
全性を確実に維持できるインターナルポンプモー
タ駆動用電源装置を提供することを目的とする。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。第2図は、本発明の第一実施例の構成を
示した結線図である。なお、第1図と同一の構成
を有する箇所には同一の符号を付し詳しい説明は
省く。高圧母線Wはしや断器14を介して所内変
圧器15に接続されている。この所内変圧器15
の入力側電路Xには電源喪失リレー16が接続さ
れている。また前記高圧母線Wには、しや断器1
7A,17B,〜,17Eをそれぞれ介して静止
形周波数電源装置19における各ポンプモータ駆
動系9A,9B〜9Eに接続されている。高圧母
線Wには、別のしや断器17R,17S等を介し
て、発電所内補機を必要に応じて駆動するモータ
8R,8Sが接続されている。
ところで電源装置19における一つの駆動系た
とえば9Aには、蓄電池設備および電力変換装置
等が付設されている。すなわち20は複数個のバ
ツテリ等からなる蓄電池設備であり、この蓄電池
設備20からの直流出力がインバータ機能を有す
る電力変換装置21に入力するものとなつてい
る。上記電力変換装置21の交流出力端は第1の
サイリスタ22を介してインバータ用変圧器23
の一次巻線に接続されている。上記インバータ用
変圧器23は他の一次巻線をインバータ装置12
Aの出力端に接続され、二次巻線をポンプモータ
8Aに接続されたものである。なお24は前記電
源喪失リレー16の動作信号によつて作動し、前
記サイリスタ22にゲート信号を与える第1のゲ
ート制御装置である。一方、前記電力変換装置2
1の入力端には別の第2のサイリスタ25を介し
て前記整流装置11Aからの直流出力も入力する
ものとなつている。上記サイリスタ25は、イン
バータ装置12Aの故障検出装置26の検出出力
によつて作動する第2のゲート制御装置27から
ゲート信号を与えるものとなつている。
なお、前記しや断器14,17A〜17Sは、
前記電源喪失リレー16の電源喪失検出時におい
て引外され電路を開くものとなつている。
前記蓄電池装置の容量は、インターナルポンプ
モータ8Aを少なくとも所定の時間以上駆動でき
るものとなつている。
なお、一般的にインターナルポンプ方式は2台
の電源装置によつて電力供給を行つているが、両
電源装置の構成は同一なので第2図にはその一方
の電源装置の構成だけを示した。
以上のような構成において、所内電源が喪失す
ると、電源喪失リレー16が作動してしや断器1
4、しや断器17A,17B,〜17R,17
S,〜が引外され主電源路が開状態になると同時
に第1のゲート制御装置24が作動し、第1のサ
イリスタ22が導通状態になる。その結果、蓄電
池設備20からの直流出力が電力変換装置21,
サイリスタ22を介してインバータ用変圧器23
の一次側に印加される。したがつて、この変圧器
23の二次側に生じる出力によりインターナルポ
ンプモータ8Aは回転しインターナルポンプ7A
を所定の時間以上駆動する。したがつて他のイン
ターナルポンプ7B,〜が停止してもインターナ
ルポンプ7Aが、冷却材を循環させ続けるので、
冷却材の炉心流量は漸次減少することになる。こ
のため、等価的にポンプおよびポンプモータの慣
性定数が増大したことになり、燃料体の健全性を
維持することができる。
また所内電源が正常に供給されているときにイ
ンバータ装置12Aが故障した場合、インバータ
装置故障検出装置26からの信号ナシにより、第
1,第2のゲート制御装置24,27が作動し第
1のサイリスタ22、第2のサイリスタ25が同
時に導通状態になる。その結果、高圧母線Wから
供給される電力がしや断器17A、変圧器10
A、整流装置11A、電力変換装置21を介して
インバータ用変圧器23の一次側に印加される。
したがつて変圧器23の二次側出力がインターナ
ルポンプモータ8Aに供給され、インターナルポ
ンプ7Aは駆動する。したがつて、インバータ装
置12Aが故障してもインターナルポンプ7Aを
継続して運転できる。つまり電力変換装置21が
インバータ装置12Aの予備として作動するので
インターナルポンプ7Aを停止させることなく故
障したインバータ装置12Aの補修ができる。
第3図は本発明の第二実施例の構成を示した図
で、第2図と同一箇所には同一符号を付し説明は
省略する。
図から明らかなように、すべてのインバータ装
置12A,12B,〜にそれぞれインバータ故障
検出装置26A,26B,〜が付設されていると
共に、各インバータ装置12A,12B〜とポン
プモータ8A,8B〜との間にインバータ用変圧
器23A,23B,〜がそれぞれ設けられてい
る。そして電力変換装置21の出力端と各インバ
ータ用変圧器23A,23B,〜の一次巻線との
間にはそれぞれサイリスタ22A,22B〜が接
続されており、各整流装置11A,11B,〜と
電力変換装置21の入力端との間には、サイリス
タ25A,25B〜がそれぞれ接続されている。
上記各サイリスタ22A,22B〜は第1のゲー
ト制御装置31によりオン、オフ制御され、サイ
リスタ25A,25B〜は第2のゲート制御装置
32によりオン、オフ制御される。上記第1、第
2のゲート制御装置31,32はインバータ故障
検出装置26A,26B〜のいずれかが故障検出
すると、それに応じてサイリスタ群22A,22
B〜、および25A,25B〜のうち所定のサイ
リスタを選択的にオンさせ、電力変換装置21を
故障インバータ装置の代りに作動させると共に、
少なくとも第1のゲート制御装置31は電源喪失
リレー16が作動したときに、サイリスタ群22
A,22B〜のうちの一部または全部をオンさ
せ、インターナルポンプ7A,7B〜の一部また
は全部を蓄電池設備20の出力で作動させる如く
構成されている。かくしてこの第3図に示す実施
例は第2図に示した第一実施例と同様の作用効果
を奏するのは勿論、故障インバータ装置の保護範
囲が拡がると共に、電源喪失時における冷却材の
炉心への循環流量減少速度を当該原子炉に見合つ
た所要のものとなし得る利点がある。
なお本発明は上述した実施例に限られるもので
はない。第一実施例、第二実施例において半導体
スイツチとしてサイリスタを用いたが、他の半導
体スイツチ素子たとえば双方向性半導体素子等で
もよい。
以上説明したように、本発明によれば、所内電
源が喪失したとき、第1半導体スイツチが導通し
蓄電池装置からの電力が電力変換装置とインバー
タ用変圧器とを介して所定のインターナルポンプ
モータに供給され所定のインターナルポンプが所
定時間以上駆動し続けるので、他のインターナル
ポンプが全て停止したときでも冷却材の炉心流量
は急減することなく緩やかに減少する。また本発
明によれば、インバータ装置にインバータ装置故
障検出装置を設けインバータ装置が故障したとき
第1半導体スイツチと第2半導体スイツチとを導
通させ上記電力変換装置を故障インバータ装置の
替りに作動させるようにしているので、インバー
タ装置が故障したときでもこの装置に対応したイ
ンターナルポンプを駆動し続けることができかつ
補修もできる。したがつて本発明によれば、冷却
材の炉心流量をなめらかに減少させることができ
るので、慣性の小さなインターナルポンプモータ
に等価的に所定の大きな慣性定数を持たせること
ができ、かつ電力変換装置を予備インバータ装置
としているのでインターナルポンプモータを確実
に運転できかつ故障インバータ装置の補修ができ
るインターナルポンプモータ駆動用電源装置を提
供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電源装置をインターナルポンプ
方式に適用した概略構成図、第2図は本発明の第
一実施例の概略構成図、第3図は本発明の第二実
施例の概略構成図である。 1……圧力容器、2……炉心、6……下鏡部、
7A,7B,〜……インターナルポンプ、8A,
8B,〜……インターナルポンプモータ、9A,
9B,〜……インターナルポンプモータ駆動系、
10A,10B,〜……変圧器、11A,11
B,〜……整流器、12A,12B,〜……イン
バータ装置、13……冷却材、17A,17B,
〜……しや断器、20……蓄電池設備、21……
電力変換装置、22,22A,22B,〜……サ
イリスタ、23,23A,23B,〜……インバ
ータ用変圧器、24……ゲート制御装置、25,
25A,25B,〜……サイリスタ、26,26
A,26B,〜……インバータ故障検出装置、2
7,31,32……ゲート制御装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 沸騰水形原子炉圧力容器内に冷却材を強制循
    環させる複数個のインターナルポンプモータに対
    して発電所内電源を可変周波数電力に変換して供
    給する電源装置において、各インターナルポンプ
    モータへ個別に可変周波数電力を供給する如く変
    圧器、整流装置、インバータ等からなる個別電力
    供給路を複数個備えた電源装置本体と、この本体
    に付設された蓄電池設備と、この蓄電池設備から
    の電力を前記インターナルポンプモータの要求に
    応じた電力に変換する電力変換装置と、この電力
    変換装置からの出力を前記インターナルポンプモ
    ータに個別に供給する如く設けられた第1の半導
    体スイツチと、この第1の半導体スイツチをオン
    オフ制御する第1のゲート制御装置と、前記電源
    装置本体の整流装置からの出力を前記電力変換装
    置に供給する如く設けられた第2の半導体スイツ
    チと、この第2の半導体スイツチをオンオフ制御
    する第2のゲート制御装置と、前記発電所内電源
    が喪失したときに第1のゲート制御装置を作動さ
    せて前記第1の半導体スイツチを導通させる電源
    喪失リレーと、前記電源装置本体のインバータが
    故障したときに第1および第2のゲート制御装置
    を作動させて前記第1および第2の半導体スイツ
    チを導通させるインバータ故障検出器とを具備し
    たことを特徴とするインターナルポンプモータ駆
    動用電源装置。
JP15754779A 1979-12-05 1979-12-05 Power supply device to drive internal pump motor Granted JPS5681287A (en)

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JPS5681287A JPS5681287A (en) 1981-07-03
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0282656U (ja) * 1988-12-14 1990-06-26
WO2004082098A1 (ja) * 2003-03-11 2004-09-23 Kabushiki Kaisha Toshiba 直流電源システム及び開閉器

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