JPS6337358B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6337358B2
JPS6337358B2 JP54023524A JP2352479A JPS6337358B2 JP S6337358 B2 JPS6337358 B2 JP S6337358B2 JP 54023524 A JP54023524 A JP 54023524A JP 2352479 A JP2352479 A JP 2352479A JP S6337358 B2 JPS6337358 B2 JP S6337358B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output signal
core
local
power
limiting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54023524A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS54138992A (en
Inventor
Teii Buranson Uiriamu
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.)
Babcock and Wilcox Co
Original Assignee
Babcock and Wilcox Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Babcock and Wilcox Co filed Critical Babcock and Wilcox Co
Publication of JPS54138992A publication Critical patent/JPS54138992A/en
Publication of JPS6337358B2 publication Critical patent/JPS6337358B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/10Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
    • G21C17/108Measuring reactor flux
    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、一定の配列模様をなして配置される
細長い核燃料の集合体を収納した原子炉炉心内
に、局所的な中性子束を測定するための中性子検
出器を配置し、該検出器からの検出信号に応じて
局所的な出力密度を制限するための方法に関する
ものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a method for measuring the local neutron flux in a nuclear reactor core housing elongated nuclear fuel assemblies arranged in a certain array pattern. The present invention relates to a method for arranging a detector and limiting local power density in response to a detection signal from the detector.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

大型の原子炉において、炉心内のいかなる個所
においても許容限界での運転条件すなわち制限出
力を越えないことを保証する為に炉心の局所的な
(即ち各個所毎の)出力(エネルギー)密度を探
知しまた適当な方法によつて各個所の出力密度最
大値を制限することが必要である。更に、原子炉
は、炉心内の出力密度分布と関連して、定常状態
及び過渡状態両方の下での炉心の損傷を防止する
べく充分の余裕を保証する所定の設計限度内で運
転されるようになつている。
In large nuclear reactors, detecting the local power (energy) density of the core (i.e., at each location) to ensure that operating conditions within the permissible limits, i.e., the limited power is not exceeded, at any location within the core. It is also necessary to limit the maximum power density at each location by an appropriate method. In addition, the reactor must be operated within predetermined design limits that, in conjunction with the power density distribution within the core, ensure sufficient margin to prevent core damage under both steady-state and transient conditions. It's getting old.

通常炉心内の広い領域にわたつて生じる出力密
度分布の変動は、炉心の軸方向及び半径方向に機
械的歪みをもたらすおそれがあるので、その変動
を検出しそして該変動を制限することのできる計
測技術は、炉心内外の中性子束密度検出器及び炉
心の冷却材温度検出器を利用するのが一般的であ
る。
Fluctuations in the power density distribution that normally occur over a wide area within the reactor core can lead to mechanical distortion in the axial and radial directions of the core, so measurements that can detect and limit these fluctuations are necessary. The technology typically utilizes neutron flux density detectors inside and outside the core and core coolant temperature detectors.

中性子束検出技術は、炉心内の中性子束分布と
熱出力分布との間に密接な相関性があるため、炉
心出力の探知や制御に重要な役割を果す。従つ
て、多くの原子炉設計では、出力分布と関連して
安全性と関係する情報を提供する為、炉心内中性
子束計測システムが用いられる。この炉心内計測
システムは、代表的には2つのカテゴリー、即ち
炉心内の個々の点のデータを与えるべく炉心容積
全体にわたつて一様な分布で多数個配置された固
定検出器を使用するシステムと、炉心内の一定経
路に沿つて移動できる中性子束検出器を使用する
システムに分けられる。固定式の炉心内検出器の
場合には、原子炉の保守或いは取替を実施するに
は原子炉を休止しなければならないから、検出器
はきわめて信頼性の高いものでなければならな
い。検出出力信号を発生するのには中性子で活性
化されうる材料の放射性崩壊過程を使用する自己
作動式中性子検出器として知られる型式の検出器
が炉心内での使用に好まれることが多い。代表的
な、自己作動式中性子検出器は、4つの部品、即
ち中性子感応性エミツタ、絶縁体、導線及び外鞘
体即ちコレクタを含んでいる。ロジウムのような
高い熱中性子活性断面積を有する材料から成るエ
ミツタは軸方向に延びた導線に接続される。導線
と外側外鞘体は共に、原子炉運転条件下で高い電
気抵抗を維持する高密度に充填されたセラミツク
絶縁体によつて分離されている。導線及び外鞘体
はエミツタに比較してβ粒子をほとんど放出しな
いよう設計されている。検出器は電流計を介して
接地されて、検出器が中性子束に曝される時エミ
ツタからの総β線逃げ量に比例する電流の測定を
可ならしめる。
Neutron flux detection technology plays an important role in detecting and controlling core power because there is a close correlation between neutron flux distribution in the reactor core and thermal power distribution. Therefore, many nuclear reactor designs utilize in-core neutron flux measurement systems to provide safety-related information in conjunction with power distribution. These in-core measurement systems typically fall into two categories: systems that use a large number of fixed detectors arranged in a uniform distribution throughout the core volume to provide data at individual points within the core; and systems that use neutron flux detectors that can be moved along a fixed path within the reactor core. In the case of fixed in-core detectors, the detectors must be extremely reliable because maintenance or replacement of the reactor requires shutting down the reactor. A type of detector known as a self-actuated neutron detector, which uses the radioactive decay process of a material that can be activated with neutrons to generate a detected output signal, is often preferred for use in a reactor core. A typical self-actuated neutron detector includes four parts: a neutron-sensitive emitter, an insulator, a conductive wire, and a sheath or collector. An emitter made of a material with a high thermal neutron active cross section, such as rhodium, is connected to an axially extending conductor. Both the conductor and the outer sheath are separated by a densely packed ceramic insulator that maintains high electrical resistance under reactor operating conditions. The conductor and outer sheath are designed to emit fewer beta particles than the emitter. The detector is grounded via an ammeter to allow measurement of a current proportional to the total beta radiation escape from the emitter when the detector is exposed to a neutron flux.

米国特許第3603793号、第3375370号及び第
4087693号は様々の自己作動式中性子検出器を開
示し、他方米国特許第3892969号はこのような感
知器と共に使用されるユニークなリードワイヤー
を開示している。例えば、最大周囲圧力は上は加
圧小型原子炉設計における2300psi(162Kg/cm2
から下は高温ガス冷却式原子炉設計における
700psi(49.2Kg/cm2)までの範囲をとりうる。加
圧水型原子炉設計における周囲温度条件は650〓
(344℃)のオーダとなりうる。
U.S. Patent Nos. 3,603,793, 3,375,370 and
No. 4,087,693 discloses various self-actuating neutron detectors, while U.S. Pat. No. 3,892,969 discloses a unique lead wire for use with such detectors. For example, the maximum ambient pressure is above 2300 psi (162 kg/cm 2 ) in a pressurized small reactor design.
Below are the high temperature gas-cooled reactor designs.
It can range up to 700psi (49.2Kg/cm 2 ). The ambient temperature condition in pressurized water reactor design is 650〓
(344℃).

固定式の自己作動型炉心内中性子束検出器は、
軸方向及び半径方向の中性子束分布を測定して出
力分布及び出力変動の履歴を与える為に炉心内の
様々の個所に位置づけられうる。更に、これら局
所的中性子束検出器は軸方向に一様に離間して配
されて、軸方向中性子束勾配を測定する為の検出
器組立体として構成されうる。そして、これら検
出器組立体は予備選択された様々の炉心半径方向
位置に位置づけられうる。従つて、個々の検出器
の各々はその近傍における中性子束を測定する。
原子炉運転中、入来する中性子は外鞘体及び絶縁
体を通過しそしてエミツタにより吸収される。実
質上ロジウムから成るエミツタの場合を考慮する
と、次の反応が行われる: ロジウムエミツタからのβ粒子の放出とその移
行が局所的中性子束信号の源である。ロジウム−
103による中性子の捕捉は不安定核を有するロジ
ウム−104たる放射性同位体を発生する。核内の
力が平衡状態に達しようとある期間試みた後、β
粒子が放出されそして娘核種たるパラジウムが創
生される。パラジウムは、電価的にバランスする
為にはその親より1つ多い軌道電子を必要とす
る。ロジウムに対する電子供給路が信号測定回路
を通して接地されている電導体(リードワイヤ)
のみなら、β崩壊率(これらは電荷の欠乏と関係
する)が測定されうる。β崩壊率はエミツタによ
り吸収される中性子束に関係する。エミツタから
の逃出電子の大半は絶縁体に侵入しそして最終的
に外鞘体或いはその周囲にとどまるようになる。
エミツタにおけるβ崩壊はリードワイヤに正電荷
をもたらす。リードワイヤの正電荷の大きさ(エ
ミツタにより吸収される中性子束に直接関係す
る)が測定される。測定された信号は、外鞘体及
びその周囲が接地電位にあるから外鞘体から漏出
する電子によつて影響を受けない。検出器の有用
寿命は主にロジウム消耗速度の関数である。しか
しこの消耗速度は消耗電流に正比例しそして周知
の技術により容易に確認されそして補充されう
る。
The fixed self-operating in-core neutron flux detector is
It can be positioned at various locations within the core to measure the axial and radial neutron flux distribution to provide a history of power distribution and power fluctuations. Furthermore, these local neutron flux detectors can be uniformly spaced apart in the axial direction and configured as a detector assembly for measuring axial neutron flux gradients. These detector assemblies can then be positioned at various preselected radial positions in the core. Each individual detector thus measures the neutron flux in its vicinity.
During reactor operation, incoming neutrons pass through the outer shell and insulators and are absorbed by the emitters. Considering the case of an emitter consisting essentially of rhodium, the following reaction takes place: The emission of β particles from rhodium emitters and their migration is the source of the local neutron flux signal. rhodium
The capture of neutrons by 103 produces a radioactive isotope, rhodium-104, which has an unstable nucleus. After a period of time when the forces in the nucleus try to reach equilibrium, β
The particles are released and a daughter nuclide, palladium, is created. Palladium requires one more orbital electron than its parent to be balanced in charge. An electrical conductor (lead wire) in which the electron supply path for rhodium is grounded through the signal measurement circuit.
If so, the β decay rates (these are related to charge depletion) can be measured. The β decay rate is related to the neutron flux absorbed by the emitter. Most of the electrons escaping from the emitter penetrate into the insulator and end up staying in or around the outer sheath.
β-decay in the emitter brings a positive charge to the lead wire. The magnitude of the positive charge on the lead wire (which is directly related to the neutron flux absorbed by the emitter) is measured. The measured signal is not affected by electrons escaping from the outer sheath since the outer sheath and its surroundings are at ground potential. The useful life of the detector is primarily a function of the rate of rhodium depletion. However, this consumption rate is directly proportional to the consumption current and can be easily checked and replenished by known techniques.

エネルギー密度分布は炉心全体を通して刻々に
変動する。従つて、充分な安全上の余裕を与える
ように設計されている運転限界すなわち制限出力
を越えないことを保証しつつ、適当なフイードバ
ツク制御によりエネルギー密度分布の変動を最小
限にすることが所望される。
The energy density distribution fluctuates throughout the core. It is therefore desirable to minimize fluctuations in the energy density distribution by appropriate feedback control while ensuring that operating limits or limiting outputs that are designed to provide sufficient safety margins are not exceeded. Ru.

制限出力は、例えば核沸騰からの漏れ
(DNB;departure from uncleate boiling)或
いは中央ペレツトの融解或いは緊急炉心冷却シス
テム(ECCS)の作動域いはこれらの組合せに関
連して、余裕を見越した許容作動限界の出力とし
て定義される。換言すると、制限出力とはその出
力を超えてもなお安全であるが超えると出力をそ
れ以下に戻さなければならないような出力のこと
である。制御出力は炉心内の場所によつて変わり
うるもので、事前の測定を通じて選択されてい
る。
The limiting power is the allowable operating margin, for example in relation to the departure from nucleate boiling (DNB) or the melting of the central pellet or the operating range of the emergency core cooling system (ECCS) or a combination of these. Defined as the marginal output. In other words, a limited output is an output above which it is still safe to exceed, but which requires the output to be reduced below. The control power can vary depending on location within the core and is selected through prior measurements.

定期刊行雑誌「ケルンテクニク
(KERNTFCHNIK)」−1974年、16巻、429−436
頁−に掲載された論文「1300−MW加圧水型原子
炉用放射能計器」は、原子炉における出力密度を
探知或いは制限することと関係する技術を開示
し、そこでは炉心内出力密度分布に関する信号は
炉心外中性子束検出器からの信号及び炉冷却材温
度計からの信号を互いに組合せて処理したものか
ら得られることである。この処理における欠点
は、炉心外中性子束検出器の使用及び原子炉冷却
材温度計の使用から生ずる。その理由は、詳細な
モデル計算が炉心内の個々の局所的出力密度にこ
れら全体的パラメータを関係づけるよう連関づけ
られねばならないからである。これは検出感度の
低下と比較的低い検出精度をもたらす。更に、出
力密度の小さい変動は検知されえない。即ち小さ
い変動はモデル計算により補償されない。
Periodical magazine "KERNTFCHNIK" - 1974, Volume 16, 429-436
The paper ``Radioactivity Instrumentation for 1300-MW Pressurized Water Reactors'' published on page 1 discloses techniques related to detecting or limiting power density in nuclear reactors, in which signals related to the power density distribution within the core are detected. is obtained by combining and processing the signal from the out-of-core neutron flux detector and the signal from the reactor coolant thermometer. Disadvantages in this process arise from the use of out-of-core neutron flux detectors and the use of reactor coolant thermometers. This is because detailed model calculations must be coupled to relate these global parameters to individual local power densities within the core. This results in reduced detection sensitivity and relatively low detection accuracy. Furthermore, small variations in power density cannot be detected. That is, small variations are not compensated for by the model calculation.

一般に、炉心内情報を安全性と関連して使用す
ることは、炉心オフセツト(炉心上半部分と下半
部分との間の平均炉心出力における差)や炉心を
4つに分けた各部分間のテイルト(炉心四部分の
軸方向或いは半径方向間の平均出力からの差)の
ような全体的なパラメータの発生に制限されてい
た。これら全体的パラメータは、DNB比(DNB
をもたらす熱束と最大許容熱束の比)或いは
ECCSヒートレート(燃料学位長当りのKW)の
ような制限条件に関連づけられ次いで前記パラメ
ータの制御に用いられる。DNB比(DNBR)を
決定するのに様々な数学的関数が案出されそして
知られている。全体的なパラメータに基づいた制
御からもたらされる解の誤差の故に、ひかえ目に
なりすぎる即ち安全性を余計にとりすぎるのが通
例である。原子炉出力を探知或いは制限するのに
使用される計器、パラメータ及び技術に関係する
膨大な文献は、「原子炉計測システムハンドブツ
ク(Nuclean Power Reactor Instrumentation
Systems Handbook)」第1巻(1973年)及び第
2巻(1974年)に論義されている。
In general, the use of in-core information in relation to safety concerns core offset (the difference in average core power between the upper and lower halves of the core) and the differences between each of the four parts of the core. It was limited to the generation of global parameters such as tailt (the difference from the average power between the four core sections in the axial or radial direction). These global parameters are determined by the DNB ratio (DNB
the ratio of the heat flux yielding to the maximum allowable heat flux) or
It is associated with limiting conditions such as ECCS heat rate (KW per fuel degree) and is then used to control said parameters. Various mathematical functions have been devised and known for determining the DNB ratio (DNBR). Because of the error in the solution resulting from global parameter-based control, it is common to be too conservative or take too much safety. A large body of literature related to the instruments, parameters and techniques used to detect or limit reactor power can be found in the Nuclean Power Reactor Instrumentation Handbook.
Systems Handbook, Volume 1 (1973) and Volume 2 (1974).

原子炉運転制限を取扱う方法及び装置は米国特
許第4080251号、第3565760号、第4075059号及び
第4079236号に開示されている。
Methods and apparatus for handling nuclear reactor operational constraints are disclosed in US Pat.

斯くして、原子炉の炉心並びに関連する冷却
材、制御及び保護システムは、指定された制限出
力を超えることが予測される運転上の様々の事態
の発生を含めて通常の運転のいかなる状態の間で
もこの限界が越えられることがないことを保証す
るように適度な余裕をもつて設計されている。制
御または監視のための一つの限界設定値が一つの
可変条件(出力の制御に関与する条件)に対して
指定される場合、その限界を越える前に修正して
予想されるもつとも苛酷な異常事態の発生を防ぐ
ように、調節自在の設定点及び調節技術が確立さ
れねばならない。
As such, the reactor core and associated coolant, control and protection systems are protected from any conditions of normal operation, including the occurrence of various operational events that are expected to exceed specified power limits. The design is designed with a reasonable margin to ensure that this limit is not exceeded even during periods of time. If a limit set point for control or monitoring is specified for a variable condition (a condition that involves control of output), the most severe abnormal situation that can be expected must be corrected before the limit is exceeded. Adjustable set points and adjustment techniques must be established to prevent the occurrence of.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、過度に安全性をとることなく
原子炉を運転するための出力限界制御方法を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide a power limit control method for operating a nuclear reactor without excessive safety.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、許容限界での運転出力を表わす制限
出力の分布を各区域毎に確立しておき、これら制
限出力の分布と感知された該区域内の局所的出力
との間の差又は積等の比較値である裕差を決定
し、この裕差のうちの最小値である最小裕差と区
域の現在の状態を表わす前記局所的出力とを用い
て炉心内計器に対する設定点を確立する炉心内出
力限界制御技術に向けられるものであり、これは
たとえ特定の炉心区域において局所的出力密度或
いは出力分布が制限出力を超えて増加してもその
区域のみを制限出力内に戻せば良いのであり、炉
の全体的な停止を要しないという利益を提供する
のである。
The present invention establishes a distribution of limit outputs for each zone, which represents the operating output at the permissible limit, and calculates the difference or product between the distribution of limit outputs and the sensed local output within the zone. determining a tolerance that is a comparative value of the core, and establishing a set point for the in-core instruments using the minimum tolerance that is the smallest of the tolerances and the local power representative of the current state of the area; It is aimed at internal power limit control technology, which means that even if the local power density or power distribution increases beyond the limited power in a particular core region, only that region needs to be returned to within the limited power. , which offers the benefit of not requiring a complete shutdown of the furnace.

一具体例において、本発明は、炉心内中性子束
検出器の測定から得られた局所的出力信号(局所
的炉心内区域を代表するもの)を発生することを
含む。この信号は該区域における局所的出力信号
のうちもつとも苛酷な条件に対する最大局所的出
力信号を模擬するよう変換される。例えば、該区
域内での局所的出力信号中の最大値を選ぶのであ
る。次いで制限出力値(幾つかの燃料要素集合体
の一部をカバーする領域を代表的に含む前記所定
の範囲の区域に対する予め確立され、それを超え
るとその範囲内に戻すべき最大許容出力値)と上
記変換された最大局所的出力信号値との差或いは
比に基いて裕差が決定され、次いで各区域の裕差
の最小値である最小裕差が決定される。その後、
感知器と関連する設定点はその区域における検出
器からの局所的出力信号と最小裕差との差または
積として、或いは局所的出力と最小裕差との関数
として発生せしめられる。
In one embodiment, the invention includes generating a localized output signal (representative of a localized core area) derived from measurements of an in-core neutron flux detector. This signal is transformed to simulate the maximum local output signal for the most severe of the local output signals in the area. For example, choose the maximum value in the local output signal within the area. then a limit power value (a pre-established maximum allowable power value for said predetermined range of areas, which typically includes an area covering a portion of several fuel element assemblies, above which a maximum allowable power value should be returned within that range); A tolerance is determined based on the difference or ratio between the converted maximum local output signal value and the converted maximum local output signal value, and then a minimum tolerance, which is the minimum value of the tolerance in each area, is determined. after that,
The set point associated with the sensor is generated as the difference or product of the local output signal from the detector in that area and the minimum tolerance, or as a function of the local output and the minimum tolerance.

別の具体例において、本発明は炉心内中性子束
検出器の測定値から得られる局所的出力信号を発
生することを含む。この局所的出力信号は該区域
における制限出力信号に比較される。裕差は、局
所的出力信号とこの区域における制限出力信号の
うちもつとも小さい制限出力信号との差或いは比
に基いて決定され次いでその中の最小裕差が決定
される。その後、感知器と関連する設定点がその
カバーされた区域における感知器の局所的出力信
号と前記最小裕差の積又は差として或いは最小裕
差と感知器の局所的出力信号の組合せの関数とし
て発生せしめられる。
In another embodiment, the invention includes generating a localized output signal derived from measurements of an in-core neutron flux detector. This local output signal is compared to the limiting output signal in the area. The tolerance is determined based on the difference or ratio between the local output signal and the smallest of the limiting output signals in this area, and then the smallest tolerance therein is determined. Thereafter, the set point associated with the sensor is determined as the product or difference of the local output signal of the sensor in its covered area and said minimum margin, or as a function of the combination of the minimum tolerance and the local output signal of the sensor. caused to occur.

本発明の技術の上記具体例の各々と関連して、
もしパラメータが設定点よりも大きくなるなら
ば、信号が、例えば制御棒の移動による出力低減
或いは制御棒スクラムによる炉休止のような適当
な動作を発動する。この方法によると、局所的出
力が制限出力を超えても、その個所の局所的出力
及び全体的出力の増大が安全上許容しうる限りに
おいて、炉心内計器の設定点は連続修正が可能に
なる。
In conjunction with each of the above embodiments of the technology of the present invention,
If the parameter becomes greater than the set point, a signal initiates an appropriate action, such as power reduction by control rod movement or reactor shutdown by control rod scram. According to this method, even if the local power exceeds the limit power, the set point of the in-core instruments can be continuously corrected as long as the increase in the local power and the overall power at that point is safely acceptable. .

本発明は、その目的の一つとして、出力密度検
出感度及び検出精度を改善する方法であつて、特
に前もつて決定されなかつた出力密度分布の変動
に対処できる利点を有しそして許容しえない運転
値の発生を防止する方法を提供する。
One of the objects of the present invention is to provide a method for improving power density detection sensitivity and detection accuracy, which has the advantage of being able to deal with variations in the power density distribution that have not been determined in advance, and which can be tolerated. To provide a method for preventing the occurrence of invalid operating values.

本発明の方法は、制御システムに関連づけて原
子炉出力の減少を自動的に行うのに使用されう
る。本発明の方法は局所的出力密度を探知或いは
制限して炉心内の出力分布を最適にする。
The method of the invention can be used to automatically reduce reactor power in conjunction with a control system. The method of the present invention locates or limits local power density to optimize power distribution within the core.

本方法の別の利益は、炉心内の出力密度が、炉
心内のどの部位で最大許容出力密度値が達成され
るかとは無関係に局所的最大許容値以下に制限さ
れることである。
Another benefit of the method is that the power density within the core is limited to below a local maximum allowable value, regardless of where in the core the maximum allowable power density value is achieved.

発明の方法において、個々の検出器によつて探
知される区域は好ましくは半径方向炉心面におい
て複数の燃料要素集合体、炉心内の燃料要素集合
体の1/4まで、をカバーする。これら探知される
区域は、炉心内の最大局所的出力密度について多
重的な余分の制限が得られるようにする為ある所
定の程度まで重畳されうる。特に秀れた技術とし
て、検出器は炉心における軸方向高さの直接的関
数として最大局所的出力密度が探知されるよう軸
方向配列される。
In the method of the invention, the area detected by the individual detectors preferably covers a plurality of fuel element assemblies in the radial core plane, up to one quarter of the fuel element assemblies in the core. These probed areas may be overlapped to some extent to provide multiple extra constraints on the maximum local power density within the core. In a particularly elegant technique, the detectors are axially arranged so that the maximum local power density is detected as a direct function of axial height in the core.

〔実施例の説明〕[Explanation of Examples]

以下、図面を参照しつつ具体的に説明する。 A detailed explanation will be given below with reference to the drawings.

図面を参照すると、第1図は、代表的な加圧水
型原子炉の断面を例示するものであり、ここに炉
心内の中性子束の感知器と関連して設定点の値を
自動的に調節する為また炉心内出力を制限乃至探
知する為、本発明の炉心内出力制限制御システム
及び技術が使用されうる。説明の便宜上、ここで
は本発明を加圧水型原子炉と関連して説明する
が、本技術は原子炉の設計の特定の型式に制限さ
れることを意図するものでない。
Referring to the drawings, FIG. 1 illustrates a cross-section of a typical pressurized water reactor, in which a sensor for neutron flux in the reactor core is associated to automatically adjust set point values. The in-core power limitation control system and technique of the present invention can also be used to limit or detect in-core power. For convenience of explanation, the present invention will be described herein in connection with a pressurized water nuclear reactor; however, the present technology is not intended to be limited to any particular type of reactor design.

第1図の原子炉は、炉心21を内蔵しそして支
持する圧力容器20を含んでいる。炉心21は、
機械的に相互交換可能な燃料要素集合体22の配
例体から構成される。燃料要素集合体22は、第
2図に示されるように、円筒状炉心支持構成体2
3内に対称配列される。支持構成体23は、燃料
要素集合体22、それを載置する下方格子組体2
4及び下方流れ分配体25を支持している。入口
ノズル30及び出口ノズル31がそれぞれ炉圧力
容器20内へのまたそこから外への冷却材の導入
及び導出の為の手段を提供する。入口ノズル30
を経て圧力容器に流入する炉冷却材は圧力容器内
面と支持構成体23の外面との間に形成される環
状域を通して下方に流れる。流れは、分配体25
を通して炉心21内に分配される。冷却材は燃料
要素集合体22に沿つて流れてそこから熱を奪い
そして加熱された冷却材は最終的に出口ノズル3
1を経て圧力容器20から放出される。
The nuclear reactor of FIG. 1 includes a pressure vessel 20 containing and supporting a reactor core 21. The reactor core 21 is
It consists of an arrangement of mechanically interchangeable fuel element assemblies 22. The fuel element assembly 22 includes a cylindrical core support structure 2, as shown in FIG.
They are arranged symmetrically within 3. The support structure 23 includes the fuel element assembly 22 and the lower grid assembly 2 on which it is placed.
4 and a downward flow distributor 25. An inlet nozzle 30 and an outlet nozzle 31 provide means for the introduction and removal of coolant into and out of the reactor pressure vessel 20, respectively. Inlet nozzle 30
The reactor coolant entering the pressure vessel via the pressure vessel flows downwardly through an annular region formed between the pressure vessel interior surface and the exterior surface of the support structure 23. The flow is carried out by the distributor 25
is distributed into the core 21 through. The coolant flows along the fuel element assembly 22 and removes heat therefrom, and the heated coolant ends up at the outlet nozzle 3.
1 and then released from the pressure vessel 20.

燃料要素集合体22の各々は、第3及び4図に
示されるように、下方端部取付具34と上方端部
取付具35、複数の細長い燃料要素40、中空円
筒状案内管41及び一本の中央計装管42を含ん
でいる。燃料要素40、案内管41及び中央計装
管42は、燃料要素集合体の長手方向に沿つて間
隔を置いて位置づけられる一つ以上のスペーサ格
組体43によつて方形の平行配列をなして横断方
向に間を置いて支持されている。案内管41の両
端は下方及び上方端部取付具34及び35に機械
的に固定される。
Each of the fuel element assemblies 22 includes a lower end fitting 34 and an upper end fitting 35, a plurality of elongated fuel elements 40, a hollow cylindrical guide tube 41, and a hollow cylindrical guide tube 41, as shown in FIGS. A central instrumentation tube 42 is included. The fuel elements 40, guide tubes 41 and central instrumentation tube 42 are arranged in a rectangular parallel arrangement by one or more spacer assemblies 43 spaced along the length of the fuel element assembly. Supported at intervals in the transverse direction. The ends of guide tube 41 are mechanically secured to lower and upper end fittings 34 and 35.

複数のノズル44が圧力容器20の下方ヘツド
内に位置づけられる。各ノズル44は管状の炉心
内計器案内部材45に連結され、後者は結局燃料
要素集合体計装管42の一つに作動上連結され
る。
A plurality of nozzles 44 are positioned within the lower head of pressure vessel 20. Each nozzle 44 is connected to a tubular in-core instrument guide member 45, the latter eventually being operatively connected to one of the fuel element assembly instrumentation tubes 42.

第2図に明示されるように、自己作動式中性子
束検出器50の組立体46が炉心21内の予め選
択された位置に一様に分布されている。各組立体
46は、炉心21を通して軸方向に一様な間隔で
(第1図に示す)分布される複数の中性子束検出
器50を具備している。各検出器組立体46は燃
料要素集合体22の中央計装管42内に位置づけ
られている。後述するように、炉心内中性子検出
器50の少く共幾つかは、運転条件における変動
に由る反応度の変化を補償しまた原子炉を休止す
る為に案内管41内への制御棒の位置づけを調節
するのに使用されうる信号を提供する。更に、こ
れらの中性子束信号は斯界で周知の手段及び技術
によつてバツクグランド電流を排除若しくは補償
するべく修正されうる。以下に述べる本発明技術
は検出器50の特殊な位置決めを必要としない
が、検出器50は炉心21全体を通して一様に分
布されるべきである。各検出器はその近傍におけ
る中性子束に比例しそして局所的な出力密度を決
定するのに使用される測定信号を提供する。
As best seen in FIG. 2, assemblies 46 of self-actuated neutron flux detectors 50 are uniformly distributed at preselected locations within core 21. As shown in FIG. Each assembly 46 includes a plurality of neutron flux detectors 50 distributed at uniform axial spacing (as shown in FIG. 1) through the reactor core 21 . Each detector assembly 46 is positioned within the central instrumentation tube 42 of the fuel element assembly 22. As discussed below, at least some of the in-core neutron detectors 50 rely on the positioning of control rods within the guide tubes 41 to compensate for changes in reactivity due to fluctuations in operating conditions and to shut down the reactor. provides a signal that can be used to adjust the Additionally, these neutron flux signals may be modified to eliminate or compensate for background currents by means and techniques well known in the art. Although the inventive technique described below does not require special positioning of the detectors 50, the detectors 50 should be uniformly distributed throughout the core 21. Each detector provides a measurement signal that is proportional to the neutron flux in its vicinity and is used to determine the local power density.

本発明の好ましい具体例に従えば、核沸騰及び
ECCS直線ヒートレート(燃料棒単位長当りの
KW)からの偏れ許容限界のような制限出力分布
が炉心全体を通して決定される。制限出力分布は
臨界的運転条件が達成されないことを保証する為
充分の安全性を与えるよう選択される。従つて、
特定の炉心位置における核沸騰からの偏れをもた
らす熱束(制限出力に対応)と実際の熱束との比
として定義される局所的DNB比(DNBR)は、
通常は、定常状態運転、普通の運転過渡状態及び
予想される過渡状態中に最小値に制限される(動
力発生炉に対して)。同様に、ECCSヒートレー
ト(KW/m)限界は中央の燃料の溶融を防止す
る半径方向及び軸方向の制限出力の組合せに基づ
く。DNBは測定可能なパラメータでないけれど
も、中性子エネルギー、炉冷却材流量、温度及び
圧力という測定可能なパラメータが適当な公知の
相関を介してDNBに関係づけられ、軸方向に一
様なまた一様でない熱束分布に対するDNBR及
びDNBの位置を決定する。局所的出力密度に関
する信号は、各燃料要素集合体22の中央計装管
内に位置づけられた炉心内中性子束検出器50の
組立体の少く共幾つかにより発生せしめられる電
気的信号から得られる。これら感知器組立体は炉
心内限界制御システム(ILCS)の一部を構成す
る。第5及び6図に概略的に例示されるように、
ILCS組立体46′の各々は、多数の燃料要素集合
体を含む分担区域と今後呼ぶ炉心内に区切られた
幾つかの区域51A〜Qの各々を探知する。区域
は炉心を平面から見た場合にほぼ炉心を一様に区
切るように選択されており、それぞれの区域のほ
ぼ中心位置に感知器50の垂直な列が配置されて
いる。例示の具体例において代表的区域51は軸
方向水準の異る等容積の7つの軸方向区分L1〜
7から構成されそして各区分Lに一つの感知器5
0′が装備されている。第7図に例示してあるよ
うに、局所的出力密度即ち検出器の出力60は軸
方向の各水準Lにおける感知器50′による感知
された中性子束の関数として決定される。
According to a preferred embodiment of the invention, nucleate boiling and
ECCS linear heat rate (per unit length of fuel rod)
A limiting power distribution, such as a permissible deviation limit from KW), is determined throughout the core. The limiting power distribution is selected to provide sufficient safety to ensure that critical operating conditions are not achieved. Therefore,
The local DNB ratio (DNBR), defined as the ratio of the heat flux resulting in a deviation from nucleate boiling (corresponding to the limiting power) and the actual heat flux at a particular core location, is:
It is usually limited to a minimum value (for power generating reactors) during steady state operation, normal operating transients and expected transients. Similarly, the ECCS heat rate (KW/m) limit is based on a combination of radial and axial limiting power that prevents melting of the central fuel. Although DNB is not a measurable parameter, the measurable parameters of neutron energy, reactor coolant flow, temperature and pressure can be related to DNB through suitable known correlations, both axially uniform and non-uniform. Determine the position of DNBR and DNB relative to the heat flux distribution. Signals relating to local power density are obtained from electrical signals generated by at least some of the assemblies of in-core neutron flux detectors 50 located in the central instrumentation tube of each fuel element assembly 22. These sensor assemblies form part of the In-Core Limit Control System (ILCS). As schematically illustrated in FIGS. 5 and 6,
Each of the ILCS assemblies 46' detects each of several zones 51A-Q defined within the core, hereinafter referred to as distribution zones, containing multiple fuel element assemblies. The zones are selected to substantially uniformly divide the core when viewed from above, and a vertical row of sensors 50 is located approximately at the center of each zone. In the illustrated embodiment, the representative area 51 consists of seven axial sections of equal volume with different axial levels L1~
7 and one sensor 5 for each section L.
0' is equipped. As illustrated in FIG. 7, the local power density or detector output 60 is determined as a function of the sensed neutron flux by the sensor 50' at each axial level L.

ILCS感知器からもたらされる出力信号並びに
ILCS計測区域に対する燃料要素集合体の実質上
すべてにおける出力分布に関係する信号が好まし
くはオン−ラインコンピユータに伝送される。そ
の後、検知されたILCS出力ヒートレート或いは
局所的出力信号は制限出力61に比較されて、各
区域における裕差(軸方向区分容積部における局
所的制限出力と感知される局所的出力との差)を
決定する。各軸方向区分における燃料要素集合体
すべてに対する最小裕差が、例えば感知された局
所的出力密度に対する制限出力条件(DNBR或
いはECCSヒートレートの許容限界のような)の
比のうちの最小値を選択することにより決定され
る。別法としては、第8図に例示されるように、
最小裕差曲線62は、区域の高さに対するヒート
レートにおける最大相対許容増分(作動限界が達
成されるまで)の関数として特性づけられうる。
最小裕差は各ILCS感知器信号と関連して設定点
を調節するのに使用され、これは例えば信号設定
点を越える時出力減少を開始し(制御棒位置の調
整を通して)そして信号が設定点値以下の時出力
減少を停止する為に使われる。斯くして、第6図
に示されるように、炉心内出力限界制御組立体4
6′の各分担区域と関連してて7つのDNBR及び
ECCSヒートレート設定点が存在する。ある水準
における区分出力が設定点を越えた場合、裕差が
破られた状態が発生する。多くの原子炉パラメー
タが一つ以上の変数に依存するものでありそして
DNBR限界に対してのような設定点が連続的に
調整即ち更新されることを認識されたい。
The output signal provided by the ILCS sensor as well as
A signal relating to the power distribution in substantially all of the fuel element assemblies for the ILCS measurement area is preferably transmitted to an on-line computer. The sensed ILCS output heat rate or local power signal is then compared to the limit power 61 to determine the tolerance (difference between the local limit power and the sensed local power in the axial segmented volume) in each zone. Determine. Select the minimum tolerance for all fuel element assemblies in each axial section that is the smallest of the ratios of the limiting power conditions (such as DNBR or ECCS heat rate tolerance limits) to the sensed local power density. It is determined by Alternatively, as illustrated in FIG.
The minimum tolerance curve 62 may be characterized as a function of the maximum relative allowable increment in heat rate (until an operating limit is achieved) versus zone height.
The minimum tolerance is used to adjust the setpoint in conjunction with each ILCS sensor signal, e.g., to initiate a power reduction (through adjustment of control rod position) when the signal exceeds the setpoint and when the signal exceeds the setpoint. Used to stop output reduction when the value is below the value. Thus, as shown in FIG.
7 DNBR and associated with each division of 6'
ECCS heat rate set points exist. If the segmented output at a certain level exceeds the set point, a breached tolerance condition occurs. Many reactor parameters depend on more than one variable and
It should be appreciated that set points, such as for DNBR limits, are continuously adjusted or updated.

オン−ラインコンピユータは、炉心内感知器か
ら受取つた信号に基いて設定点及びそれに対する
裕差を連続的に探知しそして調節するのに使用さ
れる。設定点は、DNBR限界或いはECCS直線ヒ
ートレート限界(制限出力)或いは両者を基礎と
して設定できる。もし設定点を越えると、出力を
低減する為の適当な作用が開始される。
An on-line computer is used to continuously detect and adjust the set point and its tolerances based on signals received from the in-core sensors. The set point can be set based on the DNBR limit or the ECCS linear heat rate limit (limited output) or both. If the set point is exceeded, appropriate action is initiated to reduce the output.

好ましい具体例において、DNBR及びECCSヒ
ートレート設定点を決定するのに必要とされる電
気的信号の形態のデータが設定点発生器モジユー
ルに伝達される。設定点発生器モジユールは炉心
内の各燃料要素集合体に対する軸方向高さの関数
としてDNBR及びECCSヒートレートの制限出力
(Kw/ft或いはKw/m)を計算する。測定され
た運転中のヒートレート(ILCS感知器から得ら
れる)がオン−ライン計算によりこれら限界値に
比較されて、各分担区域における各水準(区分)
における裕差を決定する。その後最小裕差が、各
分担区域の各水準における運転条件に対する制限
条件の比の最小値を選択することにより決定され
うる。これは、検出器の軸方向水準(区分)出力
における相対的許容増分を定義する。
In a preferred embodiment, data in the form of electrical signals needed to determine the DNBR and ECCS heat rate set points is communicated to a set point generator module. The set point generator module calculates the DNBR and ECCS heat rate limit power (Kw/ft or Kw/m) as a function of axial height for each fuel element assembly in the core. The measured operating heat rate (obtained from the ILCS sensor) is compared to these limit values by on-line calculation to determine each level (category) in each division.
Determine the margin difference in . The minimum margin difference may then be determined by selecting the minimum value of the ratio of the constraint to the operating condition at each level for each distribution area. This defines the relative allowable increment in the axial level (segment) output of the detector.

その後、DNBR或いはECCSヒートレート設定
点は、現時点の検出器出力値と最小裕差との積と
して計算される。
The DNBR or ECCS heat rate set point is then calculated as the product of the current detector output value and the minimum tolerance.

他方、本発明においては、DNBR或いはECCS
ヒートレート設定点は最小裕差に現時点の検出器
出力を加えることによつても計算されうる。この
場合の最小裕差は、制限出力と運転出力との間の
最小の差に等しい。
On the other hand, in the present invention, DNBR or ECCS
The heat rate set point can also be calculated by adding the current detector output to the minimum tolerance. The minimum tolerance in this case is equal to the minimum difference between the limit power and the operating power.

換言すれば、第7及び8図において、最小裕差
は、制限出力61を局所的出力密度に相当する感
知器区分出力60で割つた最小値或いは両者の間
の差の最小値いずれかとして計算されうる。
In other words, in Figures 7 and 8, the minimum tolerance is calculated as either the minimum value of the limit power 61 divided by the sensor section power 60 corresponding to the local power density, or the minimum value of the difference between the two. It can be done.

検出器測定信号は、関連する制限値と共に、ア
ナログ或いはデイジタル手段或いは両者により次
の態様で解析されうる: 先ず、検出器の即ぐ近傍における検出器測定値
が出力に変換される。これら出力は観測下の所定
の帯域(好ましくは複数の燃料要素集合体をカバ
ーしそして炉心の1/4まで)における最大燃料棒
出力に変換される。こうして決定された最大の局
所的出力が局所的帯域に対する制限出力(ほとん
ど軸方向高さの関数)に比較されて、裕差を発生
しそして検出器と関連した個所の設定点を調節す
る。
The detector measurement signal, together with associated limit values, can be analyzed by analogue or digital means or both in the following manner: First, the detector measurement value in the immediate vicinity of the detector is converted into an output. These powers are converted to maximum fuel rod powers in a given band under observation (preferably covering multiple fuel element assemblies and up to 1/4 of the core). The maximum local power thus determined is compared to the limiting power for the local band (mostly a function of axial height) to generate a margin and adjust the set point at the location associated with the detector.

炉心内出力限界制御システムによるエネルギー
減少の開始後過渡反応を防止する為に、例えばロ
ジウムエミツタを装備する自己作動式炉心内中性
子束検出器が使用される場合、個々の検出信号S
は現時点での検出器出力Ptと炉出力減少開始後
の或る時点での検出器出力Pt′の関数として修正
され、 SPt′/Pt<設定点 となつた時点で炉出力減少が停止される。検出器
信号Sが安定であるうな出力水準は Pt=Pt′(1−e-t) (ここでλは出力減少の43秒半減期を反映する値
でありそしてtは出力減少開始時からPt′発生時
までの時間を表す) であるよう時間遅延されうる。検出器信号が設定
点より小さい値にまで減少された時「安定であ
る」と云われる。設定点を越えると出力減少が開
始されそして出力減少は検出器信号が再度設定点
より小さくなる時即ち安定となる時停止される。
If self-actuated in-core neutron flux detectors equipped with rhodium emitters are used, for example to prevent transient reactions after the start of energy reduction by the in-core power limit control system, the individual detection signals S
is modified as a function of the current detector output Pt and the detector output Pt′ at a certain point after the start of the reactor power reduction, and the reactor power reduction is stopped when SPt′/Pt<set point. . The power level at which the detector signal S is stable is Pt = Pt'(1-e -t ), where λ is the value reflecting the 43 second half-life of the power decrease and t is the value from the start of the power decrease. (representing the time until Pt′ occurs). The detector signal is said to be "stable" when it is reduced to a value less than the set point. Once the set point is exceeded, power reduction is initiated and power reduction is stopped when the detector signal is again less than the set point, ie, becomes stable.

本発明技術は出力密度を制限する目的の為設定
点を調節することに関連して記載されたけれど
も、このような設定点が、監視下のパラメータ或
いは条件が選択値に達したことを示す為例えば警
報を発することにより局所的出力密度の探知を行
う為或いは作業者制御の為の充分の情報を与える
べく局所的出力密度乃至分布の状態の指示を提供
する為、ここに記載した方法によりこれら設定点
が同様に調節されうることが当業者には明らかで
あろう。
Although the present technique has been described in connection with adjusting set points for the purpose of limiting power density, it is also possible that such set points are used to indicate that a parameter or condition under monitoring has reached a selected value. The methods described herein may be used to detect local power densities, for example by issuing alarms, or to provide an indication of the state of local power densities or distributions to provide sufficient information for operator control. It will be apparent to those skilled in the art that the set points may be similarly adjusted.

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

第1図は、原子炉の概略垂直断面図であり、燃
料集合体と中性子束感知器の相対的位置づけを示
し、第2図は第1図の2−2線に沿う拡大水平断
面図であつて円筒部材の4つの四分域内に対称的
に配列された205本の燃料要素集合体を内蔵する
炉心を例示し、第3図は第1図の炉において使用
される型式の燃料要素集合体の一つを一部破除し
て示す正面図であり、第4図は第3図に例示した
型式の燃料要素集合体の概略断面図であつて燃料
要素、案内管及び中央計装管の相対位置を示し、
第5図は本発明に従つて使用される感知器組立体
の分担区域を例示する205本の燃料要素集合体を
内蔵する炉心の概略平面図であり、第6図は本発
明に従つて使用される感知器組立体の一つにより
カバーされる一つの分担区域を示し、第7図は一
つの分担区域に対する軸方向長さの単位当りの制
限及び運転出力密度を表すグラフであり、そして
第8図は第7図の運転条件からのヒートレートに
おける相対許容増分を表すグラフである。 20:圧力容器、21:炉心、23:炉心支持
構成体、30,31:入口及び出力ノズル、2
2:燃料要素集合体、40:燃料要素、41:案
内管、42:計装管、44:ノズル、45:炉心
内計器案内部材、50,50′:中性子束感知器、
46,46′:感知器組立体、51A〜H:分担
区域、L1〜7:軸方向区分、60:感知器出力
曲線、61:制限出力条件曲線、62:最小裕差
曲線。
Figure 1 is a schematic vertical sectional view of the reactor, showing the relative positioning of the fuel assembly and neutron flux sensor, and Figure 2 is an enlarged horizontal sectional view taken along line 2-2 in Figure 1. 3 illustrates a core containing 205 fuel element assemblies arranged symmetrically in four quadrants of a cylindrical member; FIG. 3 shows a fuel element assembly of the type used in the reactor of FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the fuel element assembly of the type illustrated in FIG. indicates the location,
FIG. 5 is a schematic plan view of a core containing 205 fuel element assemblies illustrating the division of sensor assemblies used in accordance with the present invention, and FIG. FIG. 7 is a graph representing the per unit axial length limit and operating power density for the one distribution area, and FIG. FIG. 8 is a graph representing the relative allowable increments in heat rate from the operating conditions of FIG. 20: Pressure vessel, 21: Core, 23: Core support structure, 30, 31: Inlet and output nozzle, 2
2: fuel element assembly, 40: fuel element, 41: guide tube, 42: instrumentation tube, 44: nozzle, 45: in-core instrument guide member, 50, 50': neutron flux sensor,
46, 46': Sensor assembly, 51A-H: Sharing area, L1-7: Axial section, 60: Sensor output curve, 61: Limiting output condition curve, 62: Minimum tolerance curve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 複数の燃料要素集合体を収容した炉心全体に
わたつて一様な分布で中性子束検出器を装備した
原子炉の炉心において、局所的出力密度を探知或
いは制限するのに使用される設定点の値を調節す
る為の方法であつて、炉心の予備選択された各区
域内の許容限界での運転条件を表わす制限出力信
号を予め確立し、該区域内の複数の炉心内中性子
束検出器の各々により局所的出力信号を発生し、
前記局所的出力信号と前記制限出力信号とを比較
しそしてそれらの間の裕差を決定し、各区域内で
の最小裕差を選択し、設定点の値を最小裕差及び
局所的出力信号の関数として調節する炉心内出力
限界調節方法。 2 裕差が予備選択された区域におけるもつとも
苛酷な局所的出力信号と制御出力信号とを比較し
て決定される特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 予備選択区域が複数の燃料要素集合体の少く
共一部を含む特許請求の範囲第2項記載の方法。 4 裕差が制限出力信号の一つと局所的出力信号
との間の差の関数として決定される特許請求の範
囲第1〜3項のうちのいずれかの項記載の方法。 5 設定点が最小裕差と局所的出力信号の和の関
数として調節される特許請求の範囲第4項記載の
方法。 6 制限出力信号が核沸騰からの偏れのめやすで
ある特許請求の範囲第5項記載の方法。 7 制限出力信号が燃料要素の直線ヒートレート
のめやすであるような特許請求の範囲第5項記載
の方法。 8 裕差が制限出力信号の一つと局所的出力信号
の比の関数として決定される特許請求の範囲第1
〜3項のうちのいずれかの項記載の方法。 9 設定点が最小裕差と局所的出力信号の積の関
数として調節される特許請求の範囲第8項記載の
方法。 10 制限出力信号が核沸騰からの偏れのめやす
であるような特許請求の範囲第9項記載の方法。 11 制限出力信号が燃料要素の直線ヒートレー
トのめやすであるような特許請求の範囲第9項記
載の方法。
[Claims] 1. For detecting or limiting local power density in a nuclear reactor core equipped with neutron flux detectors with uniform distribution throughout the core containing a plurality of fuel element assemblies. A method for adjusting the set point values used, the method comprising: pre-establishing a limiting power signal representative of operating conditions at acceptable limits within each preselected region of the core; generating a local output signal by each of the internal neutron flux detectors;
Compare the local output signal and the limit output signal and determine the tolerance between them, select the minimum tolerance within each zone, and set the value of the set point to the minimum tolerance and the local output signal. A method for adjusting the in-core power limit as a function of. 2. The method of claim 1, wherein the margin difference is determined by comparing the most severe local output signal in the preselected area with the control output signal. 3. The method of claim 2, wherein the preselection area includes at least a common portion of a plurality of fuel element assemblies. 4. A method according to any one of claims 1 to 3, wherein the margin difference is determined as a function of the difference between one of the limiting output signals and the local output signal. 5. The method of claim 4, wherein the set point is adjusted as a function of the minimum tolerance and the sum of the local output signal. 6. The method according to claim 5, wherein the limiting output signal is a measure of deviation from nucleate boiling. 7. The method of claim 5, wherein the limiting output signal is a measure of the linear heat rate of the fuel element. 8. Claim 1 in which the tolerance is determined as a function of the ratio of one of the limiting output signals and the local output signal.
The method described in any one of 3 to 3. 9. The method of claim 8, wherein the set point is adjusted as a function of the product of the minimum tolerance and the local output signal. 10. The method of claim 9, wherein the limiting output signal is a measure of deviation from nucleate boiling. 11. The method of claim 9, wherein the limiting output signal is a measure of the linear heat rate of the fuel element.
JP2352479A 1978-03-14 1979-03-02 Reactor core output limit control technique Granted JPS54138992A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782810917 DE2810917A1 (en) 1978-03-14 1978-03-14 PROCEDURE FOR MONITORING AND LIMITING LOCAL POWER DENSITY IN NUCLEAR REACTORS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS54138992A JPS54138992A (en) 1979-10-27
JPS6337358B2 true JPS6337358B2 (en) 1988-07-25

Family

ID=6034346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2352479A Granted JPS54138992A (en) 1978-03-14 1979-03-02 Reactor core output limit control technique

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS54138992A (en)
AT (1) AT364049B (en)
CA (1) CA1132726A (en)
CH (1) CH638919A5 (en)
DE (1) DE2810917A1 (en)
ES (1) ES478693A1 (en)
FR (1) FR2420189A1 (en)
GB (1) GB2015778B (en)
IT (1) IT1165941B (en)
MX (1) MX5800E (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2615299B2 (en) * 1992-01-10 1997-05-28 ヤマハ発動機株式会社 Small vehicle

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2595501B1 (en) * 1986-03-07 1988-06-10 Framatome Sa INTERNAL EQUIPMENT OF NUCLEAR REACTORS WITH EXTENDED TANK
FR2627320B1 (en) * 1988-02-11 1990-07-27 Framatome Sa LOWER INTERNAL NUCLEAR REACTOR EQUIPMENT
US6353650B1 (en) 1997-12-22 2002-03-05 Westinghouse Electric Company Llc Reduced in-core instrument patterns for pressurized water reactors
US20060165209A1 (en) * 2005-01-27 2006-07-27 Cheng Alexander Y Neutron detector assembly with variable length rhodium emitters
FR2893176A1 (en) 2005-11-04 2007-05-11 Framatome Anp Sas NUCLEAR REACTOR TANK WITH WATER UNDER PRESSURE.
CN106782686B (en) * 2015-11-20 2023-11-21 国核(北京)科学技术研究院有限公司 Method for arranging detectors of core loaded with 185-cartridge fuel assemblies and core thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5015997A (en) * 1973-05-22 1975-02-20

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2014997A1 (en) * 1970-03-28 1971-10-21 Siemens Ag Monitoring and detection device for the temporal and spatial determination of the characteristic values of a nuclear reactor plant
AT338385B (en) * 1975-01-29 1977-08-25 Fleck Carl M Dr METHOD OF MEASURING THE POWER DISTRIBUTION IN THERMAL REACTOR CORES
DE2515712A1 (en) * 1975-04-10 1976-10-21 Kraftwerk Union Ag NUCLEAR REACTOR
US4069097A (en) * 1975-11-11 1978-01-17 Westinghouse Electric Corporation Method and apparatus for monitoring flux deviations in a nuclear reactor
US4079236A (en) * 1976-03-05 1978-03-14 Westinghouse Electric Corporation Method and apparatus for monitoring the axial power distribution within the core of a nuclear reactor, exterior of the reactor
DE2653411A1 (en) * 1976-11-24 1978-06-01 Kraftwerk Union Ag CORE REACTOR AND PROCEDURE FOR DETERMINING THE POWER DISTRIBUTION IN THE REACTOR CORE

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5015997A (en) * 1973-05-22 1975-02-20

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2615299B2 (en) * 1992-01-10 1997-05-28 ヤマハ発動機株式会社 Small vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
CH638919A5 (en) 1983-10-14
FR2420189A1 (en) 1979-10-12
CA1132726A (en) 1982-09-28
ATA172379A (en) 1981-02-15
FR2420189B1 (en) 1984-06-08
GB2015778B (en) 1982-08-04
MX5800E (en) 1984-07-25
ES478693A1 (en) 1979-11-01
DE2810917A1 (en) 1979-09-20
JPS54138992A (en) 1979-10-27
IT1165941B (en) 1987-04-29
IT7909356A0 (en) 1979-03-02
GB2015778A (en) 1979-09-12
AT364049B (en) 1981-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4637910A (en) Method and apparatus for continuous on-line synthesis of power distribution in a nuclear reactor core
US8445839B2 (en) Self-calibrating, highly accurate, long-lived, dual rhodium vanadium emitter nuclear in-core detector
JP4999222B2 (en) Method for monitoring at least one operating parameter of a reactor core
JP3087766B2 (en) Method and apparatus for accurately calculating pressurized water reactor power from out-of-core detector output current corrected for changes in three-dimensional power distribution and coolant density in the reactor core
KR101428404B1 (en) Nuclear reactor protection system using in-core sensors
KR102254441B1 (en) Ion chamber radiation detector
US5225149A (en) Detection of core thermal hydraulic oscillations
JPH0659045A (en) Detector device in fixed type furnace
EP0403223B1 (en) Measuring thermal neutron flux
US6400786B1 (en) Process and device for monitoring at least one operating parameter of the core of a nuclear reactor
JPH0477877B2 (en)
JPS6337358B2 (en)
JP4795014B2 (en) Reactor power monitoring device
EP0496998A1 (en) Extending in-core instrument life
EP0709854A1 (en) Apparatus for monitoring the neutron flux generated in the core of a nuclear reactor
Versluis CE in-core instrumentation-functions and performance
JP3863690B2 (en) Fixed in-reactor instrumentation system
Leithner et al. Instrumentation of steam cycle HTR's up to 900 MWe
JP4429707B2 (en) Automatic thermal limit value monitoring device
Darraud et al. Advances in in-core and ex-core nuclear instrumentation in the French PWRs
JPH0141959B2 (en)
Firing IN-CORE INSTRUMENTATION DEVELOPED FOR FUEL TESTING AT HBWR
JPS6022695A (en) Method of monitoring state of output from reactor core