JPS63238305A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は原子炉給水ポンプを制御することにより、原子
炉水位を一定に保つ原子炉給水制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の原子力発電プラントにおいて、原子炉からタービ
ンへ主蒸気を供給することによる原子炉水位の低下を補
い、原子炉水位を一定の設定水位に保ために原子炉給水
制御系が設けられている。

第３図は従来の原子炉給水制御系を示す系統構成図であ
る。図において、符号３０は原子炉圧力容器であり、こ
の原子炉圧力容器３０から主蒸気配管を経由して蒸気が
タービンへ供給され、タービンを回した蒸気は復水器で
凝縮されて給水になる。この給水を原子炉圧力容器３０
へ戻す給水配管３１が配設され、給水配管３１には、流
量計３２および給水ポンプ３３が設置されている。この
給水ポンプ３３は一般に複数設置され、そのう　゛ち数
台が常用運転され、他の数台はバックアップ用として設
置されている。流量計３２の検出信号は流量発振器３４
を介して警報設定器３５へ入力されている。また原子炉
圧力容器３０には、原子炉水位計３６が設けられ、原子
炉水位信号３７が出力されている。一方、原子炉水位設
定信号３８を出力する原子炉水位設定器３９が設けられ
ている。この原子炉水位信号３７と原子炉水位設定信号
３８とは給水制御装置４０へ入力されている。

この給水制御装置４０には比例演算器４１と積分演算器
４２を有する主制御器４３が備えられ、この給水制御装
置４０から給水制御信号４４が出力される。この給水制
御信号４４と流量警報設定器３５からのランアウト信号
４５はタービン制御装置４６に入力され、その出力信号
４７は給水ポンプ３３へ入力されている。

二のような構成からなる給水制御系において、原子炉水
位計３６によって検出された原子炉水位信号３７は、原
子炉水位設定器３９から出力される原子炉水位設定信号
３８と給水制御装置４０に入力されて比較演算される。

この比較演算によって得られた水位偏差信号４８は主制
御器４３へ入力される。この主制御器４３において、水
位偏差信号４８は比例演算器４１で比例動作され、同時
に積分演算器４２で積分動作され、それぞれ比例演算信
号４９および積分演算信号５０が出力される。この比例
演算信号４９および積分演算信号５０は加算演算された
後、給水制御装置４０から原子炉水位制御信号４４とし
て、タービン制御装置４６および他の給水ポンプの制御
装置へ出力される。この原子炉水位制御信号４４が入力
されたタービン制御装置４６からのタービン速度制御信
号４７が出力され、駆動用タービンの速度を制御するこ
とにより、給水ポンプ３３の流量が調節される。このよ
うにして、原子炉水位は一定の設定水位に保たれる。

一方、流量計３２によって給水ポンプ３３の吸込み側の
給水流量は検出され、その検出信号は警報設定器３５へ
入力されている。この警報設定器３５において、給水流
量がポンプによってあらかじめ定められた定格流量値（
ランアウトフロー）を越えた場合、ランアウト信号４５
をタービン制御装置４６へ出力する。ランアウト信号４
５が入力されたタービン制御装置４６は、タービン速度
信号４７をある一定値以上増加させないように給水ポン
プ３３を制御する。

（発明が解決しようとする問題点） このような給水制御装置４０において、通常運転中は給
水ポンプ４台のうち２台が稼働している。

そのうち１台が故障し、何らかの原因によりバックアッ
プ用の給水ポンプの起動の失敗が発生する場合がある。

この場合、原子炉水位信号３７が低下して水位偏差信号
４８は、正の信号となる。この信号が主制御器４３で比
例積分動作して原子炉水位制御信号４４は増加する。こ
れにより、残りの正常な給水ポンプの吸込み流量は増加
して定格流量値を超えると、ランアウト状態となり、警
報設定器３５によりランアウト信号４５が給水ポンプへ
出力されるので、一定値以上には増加しない。

この給水ポンプ３３の流量増加の状態はある時間継続し
て、原子炉水位は回復する。これにより、原子炉水位信
号３７は原子炉水位設定信号３８より大きくなり、水位
偏差信号４８は負になる。ところがこれに至るまで積分
回路４２の積分動作により、原子炉水位制御信号４４が
低下するまで時間がかかり、給水ポンプ流量の減少する
応答が遅れる。そのため、原子炉水位は定常状態より高
くなり、原子炉水位高警報あるいは原子炉水位高トリッ
プに至る可能性があるという不具合がある。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、バック
アップ用の給水ポンプが起動に失敗したときに、原子炉
水位に与える影響を最少限に抑えることのできる原子炉
給水制御装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、原子炉水位信号と原子炉水位設定信号の比較
演算によって得られた水位偏差信号が入力され、この水
位偏差信号を比例演算および積分演算して原子炉給水制
御信号を出力する給水制御装置において、給水制御運転
状態のときに、給水ポンプのランアウト状態を判定する
判定回路を設け、この判定回路によりランアウト状態を
判定したときに、積分演算器へ入力される水位偏差信号
を遮断する選択回路を備えたことを特徴とする特（作　
用） 本発明によると、給水ポンプが１台不稼働状態になり、
バックアップ用給水ポンプが起動しない場合、判定回路
によってランアウト状態が判定される。これにより、選
択回路が作動して積分演算器に入力される水位偏差信号
が遮断され、比例演算器のみで制御がされる。したがっ
て、原子炉水位の過度の上昇が防止され、回復するとき
の応答性が速くなる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。第１図は本実施例による給水制御装置の構成を示す構
成図である。

図において、符号１は原子炉圧力容器であり、この原子
炉圧力容器１には原子炉水位信号２を出力する原子炉水
位二［３が設けられ、さらに給水ポンプ４および流量計
５が配設された給水配管６が接続されている。この給水
ポンプ４を制御するタービン制御装置７が設置され、ま
た流量計５から警報設定器８へ流量信号が出力されてい
る。さらに原子炉水位信号２と原子炉水位設定器９から
の原子炉水位設定信号１０は給水制御装置１１へ入力さ
れている。この給水制御装置１１内には主制御器１２が
備えられている。この主制御器１２には比例演算器１３
と積分演算器１４とが設けられ、原子炉水位信号２と原
子炉水位設定信号１０との差である水位偏差信号１５が
入力されている。一方、給水制御装置１１には演算回路
１６が設けられ、この演算回路１６には警報設定器８か
ら出力されるランアウト信号１７、給水ポンプ４が運転
中であることを示す給水ポンプ運転信号１８、給水ポン
プ４が原子炉給水制御装置により制御されていることを
示す給水ポンプ自動モード信号１９が入力されている。

この演算回路１６において、給水ポンプ自動モード信号
１９と給水ポンプ運転信号１８とはＡＮＤロジックによ
り給水制御運転信号２０に処理され、さらにこの給水制
御運転信号２０とランアウト信号１７とがＡＮＤロジッ
クにより積分入力遮断信号２１が演算処理され出力され
るように構成されている。さらにこの積分入力遮断信号
２１によって主制御器１２の積分演算器１４に入力され
る二次水位偏差信号２４を遮断する選択回路２２が設け
られている。

このような構成からなる本実施例の作用について説明す
る。まず通常運転時について説明する。

原子炉水位信号２と原子炉水位設定信号１０は給水制御
装置１１内において、水位偏差信号１５に比較演算され
る。この水位偏差信号１５は一次水位偏差信号２３と二
次水位偏差信号２４に分岐後、−次水位偏差信号２３は
比例演算器１３へ、二次水位偏差信号２４は選択回路２
２を経由して積分演算器１４へ入力される。通常運転時
はランアウト信号１７が出力されていないので、選択回
路２２は二次水位偏差信号２４を遮断しない。この比例
演算器１３および積分演算器１４により出力された比例
動作信号２５および積分動作信号２６は加算演算されて
、原子炉水位制御信号２７として、原子炉水位制御装置
１１から出力される。さらにこの原子炉水位制御信号２
７は、タービン制御装置７を介して、給水ポンプ４の給
水ポンプ駆動用タービンにタービン速度制御信号２８と
して出力される。

給水ポンプ４がランアウト状態の時は次のように作用す
る。流は計５で検出された流量信号は警報設定器８であ
らかじめ設定されたランアウト時の流量設定値と比較さ
れ、この値に達している時は、ランアウト信号１７が出
力される。このランアウト信号１７はタービン制御装置
７に入力されるとともに、給水制御装置１１の演算回路
１６に入力される。この演算回路１６において、まず給
水運転信号１８と給水自動モード信号１９とがともに入
力されているときは、給水制御信号２０が出力され、こ
の給水制御信号２０とボンプランアウト信号１７とがと
もに入力されたときはＡＮＤロジックにより、積分入力
遮断信号２１が出力される。この積分入力遮断信号２１
は選択回路２２に入力されると、主制御器１２の積分演
算回路１４へ入力される二次水位偏差信号２４を遮断す
るリレーが動作する。

次に本実施例による原子炉水位変化および給水ポンプの
給水流量曲線を第２図に示す。この時の運転状態は、給
水ポンプ２台運転中に１台がトリップし、バックアップ
用の給水ポンプが何らかの原因で起動しない場合である
。図において実線は従来例を示し、破線は本実施例を示
す。本実施例によると、ボンプランアウト状態になると
、主制御器１２内の積分動作はされないので、原子炉水
位が回復してきた場合の給水流量の戻りが速い。

よって、原子炉水位がオーバシュートしても原子炉水位
の変化幅を従来例にくらべて抑制することができるとと
もに、原子炉水位の回復を速くすることができる。した
がって、原子炉水位高警報の発生および原子炉水位高ト
リップの発生を回避することができる。

〔発明の効果〕

このように本発明によると、給水ポンプがランアウトす
る場合でも、原子炉水位が回復してきた場合の給水流量
の応答性を速くすることができ、その後の原子炉水位の
オーバシュートおよびその変化幅を小さくすることがで
きる。したがって、原子炉水位高警報の発生を防止でき
るとともに、原子炉水位高トリップに至る可能性を少な
くできる。このようにして、原子炉の操作の安定性を向
１−することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す系統図、第２図は本実施
例による給水流量および原子炉水位の応答変化を示す図
、第３図は従来の給水制御装置を示す系統図である。 ２・・・原子炉水位信号、４・・・給水ポンプ、１０・
・・原子炉水位設定信号、１１・・・給水制御装置、１
２・・・主制御器、１３・・・比例演算器、１４・・・
積分演算器、１５・・・水位偏差信号、１６・・・演算
回路、１７・・・ランアウト信号、２２・・・信号選択
回路。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原子炉水位信号と原子炉水位設定信号とを比較演算して
   得られた水位偏差信号が入力され、この水位偏差信号を
   比例動作する比例演算器および積分動作する積分演算器
   を備えた給水制御装置において、給水ポンプのランアウ
   ト状態を判定し、ランアウト信号を出力する演算回路と
   、このランアウト信号が入力された時、前記積分演算器
   に入力される前記水位偏差信号を遮断する信号選択回路
   とを備えたことを特徴とする原子炉給水制御装置。