JPS63220716A - 静止型可変周波数電源装置 - 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】 ［産業上の利用分野〕 本発明は原子炉の再循環流量を制御する静止型可変周波
数電源装置に係り、特に静止型可変周波数電源装置の出
力周波数あるいはその変化率が規定値以上になったとき
静止型可変周波数電源装置の出力を停止させる手段に関
する。

〔従来の技術〕

原子炉の再循環流量を静止型可変周波数電源装置によっ
て制御する方式が考えられている。これは、交流電圧を
直流電圧に変換し、この直流電圧をサイリスタを用いた
インバータで所望周波数の交流電圧を出力し、この交流
電圧で再循環流量制御用ポンプを制御する方式である。

この方式は応答性及び効率が高いという長所を有してい
る。しかしながら、静止型可変周波数電源装置は入力の
制御信号が何らかの原因で異常となった場合に、定格周
波数よりも高い周波数の交流電圧を出力したり、規定の
周波数変化率よりも高い変化率の交流電圧を出力する可
能性がある。このような現象が発生した場合には、原子
炉の再循環流量が定格値以上になったり、急激に変化し
、この結果、安全装置を動作させることになる。安全装
置を動作させると原子炉の稼動率が低下する。このよう
な問題を解決するためには、静止型可変周波数電源装置
の出力である交流電圧の周波数あるいは周波数変化率が
規定値を越えた場合に、該静止型可変周波数電源装置の
出力を停止し、原子炉の再循環流量を自然に循環させる
ことが安全である。このようにすると、安全装置を動作
させることもなく。

稼動率も安全装置を動作させる場合と比べて高い。

このような考えのもとで、静止型可変周波数電源装置の
出力周波数をモニタして安全的処置をとる方法としては
、特開６０−２１８０９７号ｒ冷却材再循環ポンプ駆動
用静止型可変周波数電源装置」が挙げられる。具体的な
手段は第２図のようになっている。

第２図において、所内交流母線１の交流電圧は開閉器２
．変圧器３を介してサイリスタ整流器４へ印加される。

５はサイリスタ整流器４の出力である直流電圧を安定に
するためのりアクドルである。この直流リアクトル５の
出力はサイリスタインバータ本体６に印加される。サイ
リスタインバータ６はパルス増幅器１４からのゲートパ
ルスによって所望周波数の交流電圧を出力する。この交
流電圧は変圧器７を介して再循環流量駆動用ポンプの電
動機８に印加されている０周波数検出器１６及び周波数
変化率検出器１７は電圧変圧器１５を介して電動機８に
印加される交流電圧の周波数及び周波数変化率を検出す
る。これらの検出器１６．１７によって検出した値が規
定値を越えているか否かを比較器１８で検出し、規定値
を越えている場合にはゲートブロック回路１３に停止指
令信号Ｘを出力し、リングカウンタ１２の出力信号をパ
ルス増幅器１４に出力しないようにする。

この結果としてサイリスタインバータ６の出力を停止さ
せようとするものである。ところで、１０は指令変換器
であり、１１はＶ／Ｆ変換器であり、指令変換器１０に
速度指令信号Ｓが印加される。

〔発明が解決しようとする間厘点〕

第２図に示す従来例において、電動機８に印加される交
流電圧の周波数あるいは周波数変化率が規定値を越えて
いる場合に、ゲートブロック回路１３を動作させてリン
グカウンタ１２からの出力信号がパルス増幅器１４に入
力されない様にする。

この結果、サイリスタインバータ本体６のゲートにはゲ
ートパルスが印加されなくなる。サイリスタ整流器４の
出力として直流電圧が存在しているので、サイリスタイ
ンバータ本体６には直流リアルトル５を介してこの直流
電圧が印加されている。

一般にサイリスタはゲートに印加されるゲートパルスが
しゃ断されてもサイリスタのアノードに印加される電圧
が負あるいは零近傍にならないとオフにはならない、こ
のため、上述の場合には、サイリスタインバータ本体６
のゲートのゲートパルスがしゃ断されてもサイリスタイ
ンバータ本体６は、オフとならず、ゲートパルスがしゃ
断される直前の状態になっている。このサイリスタイン
バータ本体６は、例えばサイリスタを三相ブリッジ結線
して形成しているものであるため、上述の場合には、特
定のサイリスタのみが導通している。

つまり、電動機８は特定の巻線のみが励磁されつづける
。この結果、電動機８は、サイリスタインバータ本体６
のゲートパルスがしゃ断される前の回転数から急激に制
動がかかり停止する。つまり。

電動機８は短時間のうちに強制制動がかかることになる
。この結果、原子炉の再循環流量が急激に変化し、原子
炉の安全装置を動作させることになってしまうという問
題がある。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、その発明
の目的とするところは、静止型可変周波数電源装置の出
力である交流電圧の周波数あるいは周・波数変化率が規
定値を越えた場合に、静止型可変周波数電源装置の出力
電圧を即零にする静止型可変周波数電源装置を提供する
ところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、基本的には静止型可変周波数電源装置の出
力段に設けるインバータ本体をゲート・ターンオフ・サ
イリスタで構成し、該電源装置の出力である交゛流電圧
の周波数あるいは周波数変化率が規定値を越えたときに
、上記ゲート・ターンオフ・サイリスタに印加するゲー
トパルスをしや断することによって達成できる。

〔作用〕

基本的には上述のように静止型可変周波数電源装置を構
成することにより、該電源装置の出力である交流電圧の
周波数あるいは周波数変化率が規定値を越えても、該電
源装置の出力である交流電圧を即零にできるので原子炉
を安全に運転できる。

〔実施例〕

以下、本発明における静止型可変周波数電源装置の具体
的実施例を図面を用いて説明する。各図の番号の等しい
部分は相当部を示す。

第１図は本発明の一実施例である静止型可変周波数電源
装置の構成を示すものである。第２図と重複するところ
は省略する。従来例と異なる部分はインバータ本体であ
り、これをゲート・ターンオフ・サイリスタで構成して
いる点である。ゲート・ターンオフ・サイリスタは周知
のようにゲートに印加するパルスの制御のみでオン、オ
フを制御できる１本発明はこの特性を利用して静止型可
変周波数電源装置の出力である交流電圧の周波数あるい
は周波数変化率が規定値を越えたときに該電源装置の出
力を零にするものである。

該電源装置の出力である交流電圧の周波数あるいは周波
数変化率を電圧変成器５を介して各々。

周波数検出器１６２周波数変化率検出器１７で検出する
。これら検出した値が規定値を越えているか否かを比較
器１８で判定し、Ｉ４定値を越えているときに停止指令
信号Ｘを出力する。ゲートブロック回路は停止指令信号
Ｘを受信するとリングカウンタ１２の出力をパルス増幅
９１．４に出力させない、この結果、ゲート・ターンオ
フ・サイリスタインバータ本体９にはゲートパルスが印
加されなくなる。そして、ゲート・ターンオフ・サイリ
スタインバータ本体９を形成するゲート・ターンオフ・
サイリスタはオフ状態になる。従って、このとき電動機
８に印加される交流電圧は零となり。

原子炉再循環流量は自然に循環するようになる。

ところで、現在市販されているゲート・ターンオフ・サ
イリスタは大電力用のものがないため。

ゲート・ターンオフ・サイリスタインバータ本体９を形
成するゲート・ターンオフ・サイリスタは１個のみで実
現することは不可能であり、複数個直並列に結線したも
のを使用する必要がある。

次に第３図に示す実施例について述べる０本図が第１図
と異なる部分は、周波数検出器１６ａ及び周波数変化率
検出器１７ａの入力位置である。

こられの検出器１６ａ、１７ａはゲートブロック回路１
３に入力されるゲート制御パルスの周波数。

周波数変化率を検出する。検出後の処理は第１図と同一
である。このように構成すると、第１図の場合と比べ周
波数及び周波数変化率を早く検出できるメリットがある
。なぜならば、パルス増幅器１４、ゲート・ターンオフ
・サイリスタインバータ本体９．変圧器７、及び電圧変
成器１５を介さずに周波数及び周波数変化率を検出でき
るからである。また、第４図の場合は第１図に示す電圧
変成器１５が不要となるメリットもある。

第４図は第１図に対応する他の実施例であり、第５図は
第３図に対応する他の実施例である。いずれも比較器１
８の出力をゲートブロック回路１３．２２とサイリスタ
制御回路２０に印加する。

これは、ゲー１−・ターンオフ・サイリスタインバータ
本体９の出力を零にすると同時にサイリスタ整流器４の
出力である直流電圧を零にしておくことにより、静止型
可変周波数電源装置の次の起動を容易にするためである
。サイリスタ整流器４はサイリスタによって形成されて
おり、この入力は交流電圧であるため、サイリスタのゲ
ートに印加するゲートパルスをしゃ断するとサイリスタ
は交流電圧の周期（例えば、交流電圧が５０　Ｈｚであ
れば周期は２０ｍ５）のほぼ半分程度でオフしようとす
る。このサイリスタをオフさせるためには直流リアクト
ル５のエネルギを吸収するパスが必要であり、このため
にサイリスタ１９を設けている。従って、サイリスタ制
御回路２０は指令停止信号×を受信するとサイリスタ１
９を導通させるべくゲート信号を出力する０以上のよう
にしてサイリスタ整流器４の出力である直流電圧を零に
するか、上述のように、その応答時間を交流電圧の周期
の半分程度であると表現したのは、直流リアクトル５の
リアクタンスの大きさによって遅れが生じるためであり
、このリアクトルが小さければ。

応答時間は１０　ｍ　ｓ以内、大きければこれげより遅
れるが実際には悪くて２０ｍ５以内で動作する。

なお、２１はパルス増幅器である。

本発明は原子カプラントの再循環流量制御系を対象とし
て説明したが１本発明の主旨の範囲でその他の制御系に
も同様に対応できることは容易に理解できよう。

〔発明の効果〕

本発明は、以上述べたように静止型可変周波数電源装置
の出力側に設けるインバータ本体をゲート・ターンオフ
・サイリスタで構成し、該電源装置の出力である交流電
圧の周波数あるいは周波数変化率が規定値を越えたとき
に、上記インバータ本体に印加するゲートパルスをしゃ
断することにより、該電源装置の出力を即零にし、原子
炉の再循環流量を自然に循環させることが可能となり。

安全装置を動作させることなく原子炉を安全に運転でき
、その工業的価値は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本の構成図、第２図は従来例の構成
図、第３図は本発明の一実施例の構成図。 第４図は第１図に対応する他の実施例の構成図、第５図
は第３図に対応する他の実施例の構成図である。 ４・・・サイリスタ整流器、５・・・直流リアクトル、
１５・・・電圧変成器、１６．１６ａ・・・周波数検出
器、１７．１７ａ・・・周波数変化率検出器、１８・・
・比較器、１３．２２・・・ゲートブロック回路、１９
・・・すｖｌ　帽 不２の Ｙ３固 ｌ 第４　固

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、原子炉の冷却材再循環ポンプを駆動する静止型可変
   周波数電源装置において、静止型可変周波数電源装置の
   出力段に設けるインバータ本体をゲート・ターンオフ・
   サイリスタで構成し、該電源装置の出力である交流電圧
   の周波数を検出する周波数検出器と、該周波数の変化率
   を検出する周波数変化率検出器と、上記周波数検出器あ
   るいは周波数変化率検出器の出力値が規定値を越えてい
   るか否かを判定し、規定値を越えている場合にしや断信
   号を出力する比較器と、該比較器の出力信号で前記ゲー
   ト・ターンオフ・サイリスタに印加するゲートパルスの
   供給を停止する手段を設けたことを特徴とする静止型可
   変周波数電源装置。