JPS6287895A - Core flow controller - Google Patents

Core flow controller

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Publication number
JPS6287895A
JPS6287895A JP60226850A JP22685085A JPS6287895A JP S6287895 A JPS6287895 A JP S6287895A JP 60226850 A JP60226850 A JP 60226850A JP 22685085 A JP22685085 A JP 22685085A JP S6287895 A JPS6287895 A JP S6287895A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
core flow
excitation current
pump
drive motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP60226850A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
秀幸 鶴巻
末岡 嘉隆
住田 侑
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.)
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Nippon Atomic Industry Group Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP60226850A priority Critical patent/JPS6287895A/en
Publication of JPS6287895A publication Critical patent/JPS6287895A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

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  • Cyclones (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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力発電プラントにおける炉心流量
の制御を行なう炉心流量制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a core flow rate control device for controlling the core flow rate in a boiling water nuclear power plant.

[発明の技術的背景とその問題点〕 例えば沸騰水型原子炉では、冷却材駆動ポンプの制御に
いわゆるM/Gセットが用いられている。
[Technical background of the invention and its problems] For example, in a boiling water nuclear reactor, a so-called M/G set is used to control a coolant-driven pump.

これは交流発電機駆動用モータ(以下M / Gセット
駆動モータという)と交流発電fi(以下M/Gセット
発電機という)の中間に流体継手を設けたものですくい
管の挿入位置に応じて流体継手の結合の状態が変化しM
/Gセット発?11機の回転数が変わるため可変周波数
の交流電源が得られるものであり前記ポンプと直結され
たポンプ駆動モーターの電源として使用することにより
冷却材の炉心流量を調整している。しかし、このM/G
セクトに大きな慣性力が存在するため、冷却材の流量を
急速に変更することができないという問題がある。
This is a fluid coupling installed between the AC generator drive motor (hereinafter referred to as M/G set drive motor) and the AC generator fi (hereinafter referred to as M/G set generator). The connection state of the fluid coupling changes and M
/ From G set? Since the rotational speed of the 11 machines changes, a variable frequency AC power source is obtained, and the core flow rate of coolant is adjusted by using it as a power source for a pump drive motor that is directly connected to the pump. However, this M/G
The problem is that the flow rate of the coolant cannot be changed rapidly due to the presence of large inertia forces in the sector.

第2図は従来のM / Gセットを用いた炉心流量制御
装置の一例を示すもので、このj心流紙制御装置では、
速度制御器1よりポンプ速度増加、すなわち冷却材流敏
の増加の要求が出力されると、すくい管操作器2により
流体継手3の間にすくい+L?4が挿入され流体継手3
の結合が密にされる。
Figure 2 shows an example of a core flow control system using a conventional M/G set.
When the speed controller 1 outputs a request to increase the pump speed, that is, increase the coolant flow rate, the scoop pipe operating device 2 causes the scoop between the fluid couplings 3 to +L? 4 is inserted and the fluid coupling 3
The bond between is made tighter.

流体継手3の一方はM/Gセット駆動モータ5しこより
一定速度で駆動され、他方はM/Gセット発電機6に接
続されている。また、M / Gセラ1−発電機6はポ
ンプ7を直接駆動するポンプ駆動モータ8に接続されて
いる。
One side of the fluid coupling 3 is driven at a constant speed by an M/G set drive motor 5, and the other side is connected to an M/G set generator 6. Further, the M/G cellar 1-generator 6 is connected to a pump drive motor 8 that directly drives a pump 7.

したがって、流体継手3の結合を密にすることによりM
/Gセット発電機6の回転数が増加し。
Therefore, by making the connection of the fluid coupling 3 tighter, M
/G set The rotation speed of the generator 6 increases.

冷却材流量が増加することとなる。またM/Gセット発
T8機6の励磁電流は発電機出力電圧と交流周波数、す
なわち、発電機回転数の比が一定となるように励磁電流
制御系9により制御されてしする。
The coolant flow rate will increase. Further, the excitation current of the M/G set generator T8 machine 6 is controlled by an excitation current control system 9 so that the ratio between the generator output voltage and the AC frequency, that is, the generator rotation speed, is constant.

しかしながら、このようなM/GセットではM/Gセッ
トに大きな慣性力が存在し、すくい管の操作のみによっ
て冷却材の流量を急速に変更することは国璽であるとい
う不具合があった。
However, such an M/G set has a problem in that a large inertial force exists in the M/G set, and it is illegal to rapidly change the flow rate of the coolant solely by manipulating the scoop tube.

〔発明の目的〕 本発明は、上記事情に坦みてなされたもので、その目的
は、沸騰水型原子力発電プラントにおいて炉心流量変更
時にM/Gセットの慣性に影響されることなく炉心流量
を迅速に変更することができる炉心流量制御装置を提供
することにある。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to quickly adjust the core flow rate without being affected by the inertia of the M/G set when changing the core flow rate in a boiling water nuclear power plant. The object of the present invention is to provide a core flow control device that can be changed to

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、丑記目的を達成するために、交流発電機駆動
用モータと交流発電機とが流体継手によって結合された
可変周波数電源装置から供給されるft!源により制御
される再循環ポンプを用いて炉心流量を調整するように
構成された炉心流量制御装置において、前記再循環ポン
プの速度要求信号を炉心流量補償器に入力し、該炉心流
量補償器の出力信号を前記可変周波数f4g装置の励磁
電流制御系に印加することにより前記可変周を皮数電源
装置の交流発電機の励磁電流を変更し、これによって前
記再循環ポンプを制御して炉心流量を調整するようにし
たものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides an ft! power supply in which an alternator driving motor and an alternator are supplied from a variable frequency power supply device coupled by a fluid coupling. In a core flow control system configured to adjust core flow using a recirculation pump controlled by a source, a speed request signal of the recirculation pump is input to a core flow compensator, and a speed request signal of the recirculation pump is input to a core flow compensator. The excitation current of the alternator of the variable frequency power supply is changed by applying an output signal to the excitation current control system of the variable frequency f4g device, thereby controlling the recirculation pump and controlling the core flow rate. It was designed to be adjusted.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

本発明の一実施例を第1図を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第1図は本発明の沸騰水型原子力発電プラントの炉心流
量制御装置のブロック図を示すもので、同図に示すよう
に、この沸騰水型原子力発電プラントの炉心流量制御装
置は、従来型の速度制御器と。
FIG. 1 shows a block diagram of a core flow rate control device for a boiling water nuclear power plant according to the present invention. with speed controller.

M/Gセット発′厩機の励磁電流を変更するための炉心
流量補償器10とで構成されているので従来と同一構成
個所には同一符号を附してその詳細な説明は省略するも
のとする。
Since the M/G set generator consists of a core flow compensator 10 for changing the excitation current of the stable machine, the same components as the conventional ones are given the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted. do.

ところで、上記流量補償器10の動作につt)で説明す
ると、ポンプ速度要求信号S1の変化によって励磁電流
変更信号S2を出力するが、この励磁電流変更信号S2
は一時的に励磁電流を変更するだけであり徐々に回復さ
せて零になるようにし、励磁電流変更はf心流量変更の
初期応答改善時のみとする。これは、通常M / Gセ
ット発電機6の励磁電流は発電機出力電圧と交流周波数
の比が一定となるように励磁t′i!流制御器9によっ
て制御されているためである。
By the way, to explain the operation of the flow rate compensator 10 in t), the excitation current change signal S2 is outputted depending on the change in the pump speed request signal S1.
The excitation current is only temporarily changed and gradually recovered to zero, and the excitation current is changed only when improving the initial response of changing the cardiac flow rate. This is because the excitation current of the M/G set generator 6 is normally adjusted so that the ratio of the generator output voltage to the AC frequency is constant. This is because it is controlled by the flow controller 9.

流量補償器10の伝達関数としては例えば−」すし−が
考えられる。
As the transfer function of the flow rate compensator 10, for example, "-" can be considered.

L+TS ここで、Kニゲイン T:時定数 Sニラプラス演算子
次に、本実施例の作用について説明すると、ポンプ速度
要求信号S1が増加(又は減少)すると炉心流量補償器
10から励磁電流変更信号S2が出力され励磁電流制御
系9に導かれ励磁電流の増加(又は減少)を要求する。
L+TS Here, Knigain T: Time constant SNilaplus operator Next, to explain the operation of this embodiment, when the pump speed request signal S1 increases (or decreases), the excitation current change signal S2 is sent from the core flow rate compensator 10. It is output and guided to the excitation current control system 9 to request an increase (or decrease) in the excitation current.

励磁電流が増加(又は減少)するとM/Gセット発電機
6の起電力が増加(又は減少)し、発電端電圧すなわち
ポンプ駆動モータ8の入口電圧が増加(又は減少)する
。励磁電流の制御はサイリスタを用いて行なわれている
ため要求に対する発電端電圧の変化の時間遅れは無視す
ることが可能であり、従って慣性力はポンプ駆動モータ
8および冷却材駆動ポンプ7のみとなり冷却材駆動ポン
プ7の冷却材流量を高速で変化させることが可能となる
。ポンプ駆動モータ8に対するトルクとスリップの関係
は横軸にスリップを、縦軸にトルクをとって示すと第3
図に示すようになる。ここで、トルクは入力端子の二乗
に比例するため励磁電流を増加(又は減少)するとM/
Gセット発電機6の出力電圧が上昇(又は低下)し、ト
ルク曲線は、図のaからb (又はC)のように変化し
これによりポンプ駆動モータ8の駆動トルクが直ちに増
加(又は減少)し、回転数が増加(又は減少)シ、冷却
材駆動ポンプ7の冷却材流量が増加(又は減少)するこ
ととなる。この後励磁電流変更信号S2は、炉心流量補
償器10によって徐々に回復して零になるが、これと同
時に速度制御器1よりすくい管操作信号S3が増加(又
は減少)しているので流体継手3を通じてM/Gセット
発電機6に対する駆動トルクが増加(又は減少し、両者
はキャンセルして所定の値に落ち着くこととなる。
When the excitation current increases (or decreases), the electromotive force of the M/G set generator 6 increases (or decreases), and the generating end voltage, that is, the inlet voltage of the pump drive motor 8 increases (or decreases). Since the excitation current is controlled using a thyristor, the time delay in the change in the voltage at the generating end in response to the demand can be ignored. Therefore, the inertial force is only applied to the pump drive motor 8 and the coolant drive pump 7, and cooling is performed. It becomes possible to change the coolant flow rate of the material-driven pump 7 at high speed. The relationship between torque and slip for the pump drive motor 8 is shown as follows, with slip on the horizontal axis and torque on the vertical axis.
The result will be as shown in the figure. Here, since the torque is proportional to the square of the input terminal, increasing (or decreasing) the excitation current results in M/
The output voltage of the G-set generator 6 increases (or decreases), and the torque curve changes from a to b (or C) in the figure, and the drive torque of the pump drive motor 8 immediately increases (or decreases). However, as the rotational speed increases (or decreases), the coolant flow rate of the coolant drive pump 7 increases (or decreases). After this, the excitation current change signal S2 gradually recovers to zero by the core flow compensator 10, but at the same time, the scoop pipe operation signal S3 from the speed controller 1 increases (or decreases), so the fluid coupling 3, the driving torque for the M/G set generator 6 increases (or decreases), and both cancel and settle at a predetermined value.

第4図に示す曲!!dはポンプ速度要求信号s1を炉心
流量3%相当分変更した時の応答を示したもので第5図
の曲aaで示した従来制御系のそれと比べて初期応答が
改善されていることがわかる。
The song shown in Figure 4! ! d shows the response when the pump speed request signal s1 is changed by an amount equivalent to 3% of the core flow rate, and it can be seen that the initial response is improved compared to that of the conventional control system shown by curve aa in Figure 5. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、沸騰水型原子力
発電プラントにおいて炉心流量変更時にM / Gセッ
ト発電機の励磁電流を変更することによりM/Gセット
発電機の出力電圧が変化し、これにより再循環ポンプ駆
動モータの駆動トルクが変化し4回転数が変化するが、
これらはM/Gセットの慣性に左右されないため炉心流
量変更時の初期応答を改善することができる。
As explained above, according to the present invention, the output voltage of the M/G set generator changes by changing the excitation current of the M/G set generator when changing the core flow rate in a boiling water nuclear power plant, This changes the drive torque of the recirculation pump drive motor and changes the number of revolutions, but
Since these are not affected by the inertia of the M/G set, the initial response when changing the core flow rate can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は従来
の炉心流量制御装置のブロック図、第3図は本発明に係
るM/Gセットのポンプ駆動モータのトルクとスリップ
との関係を示す図、第4図は第1図に示した沸騰水型原
子力発電プラントの炉心流量制御装置による炉心流量変
更時の応答例を示す図、第5図は従来の炉心流量制御装
置による炉心流量変更時の応答例を示す図である。 1   速度制御器 2   すくい管操作器 3   流体継手 4   すくぃ管 5    M/Gセット駆動モータ 6    M/Gセット発電機 7   ポンプ 8   ポンプ駆動モータ 9   励磁電流制御系 10    炉心流量補償器 (8733)代理人 弁理士 猪 股 祥 晃(はが1
名)第3図 第51;・1
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a conventional core flow rate control device, and FIG. 3 is a diagram showing torque and slip of a pump drive motor of an M/G set according to the present invention. Figure 4 is a diagram showing an example of the response when the core flow rate is changed by the core flow rate control device of the boiling water nuclear power plant shown in Figure 1. Figure 5 is a diagram showing the response example of the core flow rate changed by the core flow rate control device of the boiling water nuclear power plant shown in Figure 1. It is a figure which shows the example of a response at the time of a flow rate change. 1 Speed controller 2 Scoop tube operator 3 Fluid coupling 4 Scoop tube 5 M/G set drive motor 6 M/G set generator 7 Pump 8 Pump drive motor 9 Excitation current control system 10 Core flow rate compensator (8733) substitute Person Patent Attorney Yoshiaki Inomata (Haga1
name) Fig. 3 No. 51;・1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)交流発電機駆動用モータと交流発電機とが流体継
手によって結合された可変周波数電源装置から供給され
る電源により制御される再循環ポンプを用いて炉心流量
を調整するように構成された炉心流量制御装置において
、前記再循環ポンプの速度要求信号を炉心流量補償器に
入力し、該炉心流量補償器の出力信号を前記可変周波数
電源装置の励磁電流制御系に印加することにより前記可
変周波数電源装置の交流発電機の励磁電流を変更し、こ
れによって前記再循環ポンプを制御して炉心流量を調整
するようにしたことを特徴とする炉心流量制御装置。
(1) The alternator drive motor and the alternator are configured to adjust the core flow rate using a recirculation pump controlled by power supplied from a variable frequency power supply unit coupled by a fluid coupling. In the core flow rate control device, the speed request signal of the recirculation pump is input to the core flow rate compensator, and the output signal of the core flow rate compensator is applied to the excitation current control system of the variable frequency power supply device, thereby controlling the variable frequency. A reactor core flow rate control device, characterized in that the excitation current of an alternating current generator of a power supply device is changed, thereby controlling the recirculation pump and adjusting the core flow rate.
JP60226850A 1985-10-14 1985-10-14 Core flow controller Pending JPS6287895A (en)

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