KR880002057B1 - 원자로심 내에서 제어봉 그룹의 이동에 의한 원자로 제어방법 - Google Patents

원자로심 내에서 제어봉 그룹의 이동에 의한 원자로 제어방법 Download PDF

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Description

원자로심 내에서 제어봉 그룹의 이동에 의한 원자로 제어방법
제1도는 원자로에서 4새의 제어봉 그룹의 삽입제어에 대한 논리적인 다이아그램.
제2도는 원자로에서 4개의 제어봉 그룹의 해제 제어에 대한 논리적인 다이아그램.
제3도는 부하 사이클동안 원자로의 출력변화를 나타낸 그래프.
제4도는 부하사이클동안 축방향 편차의 상호변화를 나타낸 그래프.
제5도는 부하 사이클 동안 4개의 제어봉 그룹의 위치를 나타낸 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 2, 3 : 신호 4a, 4b, 4c : OR 오퍼레이터
5 : NOT 오퍼레이터 6a-6 : AND 오퍼레이터
G1, G2, N1, N2: 제어봉 그룹
본 발명은 원자로심 내에서 제어봉 그룹의 이동에 의한 제어방법에 관한 것이다. 가압 수형 원자로와 같은 원자로는, 전류를 생산하기 위해 터어보 교류 발전기를 구동할 수 있는 터어빈과 결합된 원자로의 사용에 대한 프로그램의 함수로서 원자로에 의해 공급된 출력을 변화시킨 것이 필요하다.
원자로에 의해 공급된 출력의 변화는 원자로심에서 즉 연료집합체가 배열된 영역의 반응도 변화에 의해 얻어진다.
가압수형 원자로의 반응도를 변화시킬 경우, (1) 중성자를 흡수하고, 다수 완전하게 원자로심의 연료요소들 사이에 삽입될 수 있는 제어봉의 그룹들을 이용하며, (2) 냉각수 즉 가압수에서 가용성 붕소의 농도를 변화시킬 수 있는 장치를 이용한다.
가용성 붕소의 농도가 가압수에서 변화되도록 하기 위해, 붕산이나 순수한 물을 냉각수에 도입시킨다. 가압수에서 다소 강한 붕소의 농도는 용액에서 붕소에 의해 다소 중성자를 흡수한다.
가압수형 원자로에 있어서, 연료 집합체는 핵연료 물질을 포함하는 관 모양의 연료체 다발로 구성하며, 각 집합체는 원자로의 단면적에 대해 매우 큰 길이로 형성한다.
이러한 집합체는 수직위치에서 원자로심에 대해 나란히 배열되며, 제어봉은 핵연료체와 동일한 길이로 관 모양의 연료체를 구성하고, 중성자를 흡수하는 물질을 포함한다. 이들 관 모양의 연료체는 원자로심을 형성하는 집합체 내측의 수직방향으로 이동할 수 있는 클라스터를 형성하기 위해 서로 연결되어 있다. 이들 클라스터나 제어봉은 상호 독립적으로 이동하며, 한편 모든 제어봉이 동시에 이동하는 범위내에서 그룹들을 형성한다. 제어봉의 그룹들이 로심상부에 삽입될때, 하나의 제어봉 그룹의 하방 이동은 그룹의 상방 이동이 반응도를 증가시키기 때문에 원자로심의 반응도를 줄이는 경향이 있다.
가압수형 원자로의 제어방법은 제어봉 그룹이 소정의 순서에 의해 다른 방향 또는 한방향으로 이동된다. 그러므로 원자로에 사용된 각 제어봉 그룹의 삽입 또는 해제는 순서에 따라, 제어봉 그룹들을 진행시키는 다른 제어봉 그룹의 삽입이나 해제의 함수로서 결정된다. 원자로 제어바업에 있어서, 터어빈에 요구된 출력과 로심에서 실제의 출력간의 차로 나타난 제어변수가 0값을 가진 데드밴드의 소정 범위 외측에 놓여 있다면, 제어봉은 이동된다. 제어봉 그룹의 이동 방향과 속도는 입력 제어변수의 갓과 부호의 함수를 통해서 결정된다. 원자로의 이력 제어변수는 대체로 온도 특성에 따라 계산되는데 특히 터어빈에서 요구된 출력 함수인 기준 온도와 로심의 온도가의 차로 계산된다.
본 방법에서, 원자로에 의해 공급되고, 로심의 온도 함수인 출력은 터어빈에서 요구된 출력에 적합하다. 그러나 원자로심의 높이에 따라 제어봉의 가변 삽입에 의해 얻어진 출력의 변호와, 로심의 높이에 따른 중성자속 분포(축방향 분포)는 외란 된다.
상기 변화 및 분포는 중성자속의 분포와 유사한 출력의 축방향 분포에 적용된다. 따라서, 제어봉을 원자로에 삽입할시 원자로의 제어는 제어봉이 로심내의 작은 통로로 삽입될때, 얻어진 이상 분포로부터 제거 가능한 출력의 축방향 분포를 나타낸다. 출력의 분포는 핵연료체의 국부적인 파괴를 일으키는 원자로심에서 열점을 나타내는 매우 불리한 상태로 일어난다.
원자로심에서 축방향 출력분포의 불리한 개발을 피하기 위해, 제어봉과 다른 장치를 가진 로심에서 반응도 제어장치를 사용하는 것이 필요하다. 따라서, 출력의 축방향 분포가 바람직하지 못한 분포로 일어날때, 이런 변화는 소망의 출력 레벨이 가용성 붕소의 작용에 의해서만 얻어질때까지, 가압수의 가용성 붕소의 농도에서 일어난다. 그후 제어봉은 출력의 충분한 축방향 분포가 얻어질 수 있는 위치로 복귀된다.
한편, 출력의 축방향 분포의 외란은 핵반응에 의한 형성이나 제논의 소멸과 같은 현상에 의해 원자로 출력이 변화될때에 다시 야기된다. 출력 분포의 불균형이 증가함으로서 이들 효과를 보상하기 위해, 작용의 수단으로서 가용성 붕소를 포함한다.
이것은 가용성 붕소가 순간적으로 작용하지 않아 이런 조절장치를 수동 작동하는 단점이 있다. 따라서 본 발명은 원자로 출력을 빠르게 수정하는데 어려움이 있다. 더불어 원자로 냉각수 속에 측정된 붕산을 첨가하거나 물을 유입할 수 있는 회로가 제공되어져야 한다. 따라서 본 발명의 목적은 터어빈에서 요구된 출력과 로심의 실제 출력 사이의 차이를 나타내는 제어변수가 소정의 범위나 0값을 제어하는 데드밴드 외측에 있을때, 원자로 내에서 제어봉 그룹의 이동으로 원자로의 제어방법을 제공하는 것이다. 제어봉 그룹의 이동 속도와 방향은 제어변수의 값이나 부호의 함수로서 결정되며, 원자로의 제어방법은 가용성 붕소를 이용하여 원자로심에서, 특히 원자로 출력의 바른 변화때에 출력의 축방향 분포와 무관하게 조절할 수 있어야 한다.
이런 목적과 더불어, 제어변수가 데드밴드 내에 있을때, 로심에 의해 방출된 출력분포의 조절은 어떤 속도에서 최소한 하나의 제어봉 그룹의 이동에 의해 로심에 대한 축방향을 따라 제어변수 부호와 값의 함수로써 결정된 이동 방향에 효과가 있을때, 축방향 편차라 일컫는 출력의 축방향 분포를 나타내는 제2변수가 소정의 범위나 축방향 편차의 기준치를 가진 데드밴드 외측에 있을때, 이동된 제어봉 그룹은 원자로심에서 다른 그룹의 위치 즉, 제어변수의 부호가 데드밴드에 대해 축방향 편차의위치의 함수로서 결정되고, 제어변수가 데드밴드 외부에 있을때 원자로의 제어봉 그룹을 삽입할시 증폭들 간의 차이는 원자로심에 제어봉 그룹의 위치와, 축방향 편차가 본 데드밴드 외부에 있다면, 데드밴드와 축방향 편차가 데드밴드내에 있다면 그의 기준치에 대해 축방향 편차의 위치의 함수로서 선정된 그룹을 정거하거나 시동하므로서 변화되어진다.
이하 첨부한 도면을 참조해서 더욱 상세히 설명하고자 한다.
원자로를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법은 본 출력 궤환과 더불어 정격 출력의 100%에서 15%까지 원자로의 부하변화 경우에 4개의 제어봉 그룹들을 포함한다.
제1도와 제2도에 도시된 논리적인 다이아그램은 가압 수형원자로에서 이용되어진4개의 제어봉 그룹(G1, G2, N1, N2)을 제어하기 위해 필요한 신호와 오퍼레이터를 부호로 나타낸 것이다. 이러한 4개의 제어봉 그룹(G1, G2, N1, N2)은 원자로심 내측의 수직 방향으로 동시에 이동된 흡수체의 클라스터로 이루어져 있다. 제어봉들중 제어봉 그룹(G1, G2)은 강한 흡수체만으로 구성된 글라스터형 블랙그룹(N1, N2)에 대향한 갈색 그룹이다.
PCm(10만분의 1)으로 측정된 갈색 그룹의 비반응 온도는 블랙 그룹의 비반응 온도보다 낮다. 따라서 갈색 그룹은 블랙그룹이 1000PCm 보다 높은 비반응도를 가지기 때문에 700PCm 이하의 비반응도를 가진다. 갈색 그룹은 블랙 그룹보다 출력의 축방향 분포가 작은 강한 외란을 발생한다.
세신호(1, 2, 3)를 제외하고 4개의 제어봉 그룹(G1, G2, N1, N2)의 제어에 사용된 모든 신호는 원자로심에서 제어봉 그룹의 위치를 나타낸다. 원자로를 제어하기 위한 입력 제어변수는 터어빈에 요구된 출력과 실제 출력간의 차이(ㅿ T) 로 결정된다. 제어변수는 한 온도에서 일정하며 기준 온도와 원자로심 온도간의 차이(ㅿ T)로 나타낸다. 이러한 변수(ㅿ T)의 값을 나타내는 신호는 로심온도, 기준온도 및 터어빈에 요구된 출력을 나타낸느 신호로부터 시작해서 발생되며 그후 0값 주위에 집중된 범위의 경계를 나타내는 두개의 제한치와 비교된다. ㅿ T가 이런 범위 외부에 있을때 신로(1)는 ㅿ T가 양의 값 측면의 범위 외부에 있다면 "삽입 1" 신호의 형태를 방출하거나 ㅿ T가 음의 값 측면의 범위 외부에 있다면 "해제 1" 신호의 형태로 방출된다. ㅿ T가 온도의 데드밴드라 일컫는 0값을 조정하는 범위내에 위치되면, 신호(1)는 방출되지 않는다. 따라서 신호(1)에 의한 제어봉 작동은 터어빈에 필요한 출력과, 충분하게 증폭한 원자로의 실제 출력간의 차를 도시하는 온도의 차이가 기록된 경우에만 지시된다. 한편, 각 경우에 있어서 신호(2)는 ㅿ T가 0이하일때 "해제 2" 신호가 방출되거나 ㅿ T가 0이상일때 "삽입 2" 신호가 방출된다. 마찬가지로, 신호 ㅿ T로부터 속도 신호는 제어봉의 이동을 위해 발생된다. 따라서 신호 ㅿ T는 속도와 제어봉의 이동 방향을 결정하는 ㅿ T의 부호와 값에 의해 결정한다. 마찬가지로 로심에서 출력의 축방향 분포를 고려하기 위해 제2변수를 나타내는 신호가 작동된다. 출력(중성자속)의 축방향 편차라 일컫는 제2변수는
Figure kpo00001
H가 로심의 상반부에서 중성자속으로 표시되고,
Figure kpo00002
B가 로심의 하반부의 중성자속으로 표시하면
Figure kpo00003
와 같다. 축방향 편차(DA)의 이런 변수에 있어서, 기준치는 로심에서 출력의 축방향 분포에 해당하고 그때 제어봉은 부분적으로 삽입되어 있는 제1그룹의 제어봉을 제외하고 로심으로부터 모두 해제된다.
따라서 출력의 축방향 편차의 기준치는 매우 약한 음의 값이다. 축방향 편차의 이런 기준치에 관한 범위나 데드밴드가 형성되는데 그의 경계는 DA ref-BM 과 DA ref + BM (BM은 데드밴드의 반폭)이다.
제1도와 제2도에 부호로 나타난 다른 신호들은 로심에서 제어봉 그룹의 위치에 대한 것이 하기에 기술되어 진다. 두 갈색그룹(G1, G1) 두 블랙그룹(N1, N2)은 그룹들의 삽입 또는 해제에 대한 신호 방출을 일으키는 위치 표시를 나타낸다.
-각 그룹의 위치는 어떤 제한에 의해 형성되지만 크기면에 대해서는 정확하지 않다.
-이러한 차이는 어떤 그룹의 제어클러스터 사이에서 고려된다. 따라서 다이아그램 1과 2에 기술된 그룹의 위치에 따르는 신호의 표시는 다음과 같다. 즉,
Pi : 부분삽입
Pi* : 단계이상 삽입
Pe : 부분 해제
Pe* : n'단계이상 해제
Ce : 완전한 해제
Ci : 완전한 삽입
Ci* : n단계의 전삽입 이하
Ce* : n단계의 전 해제 이하
G1-G2: n단계이하의 G1과 G2의 차이
삽입제어 장치의 논리적인 오퍼레이터 [3개의 OR 오퍼레이터(4a, 4b, 4c), 하나의 NOT 오퍼레이터(5), 10개의 AND 오퍼레이터(6a~6j), 6개의 OR 오퍼레이터(7a~7f), 3개의 AND 오퍼레이터(8a, 8b, 8c), 7개의 AND 오퍼레이터(9a~9g) 및 4개의 OR 오퍼레이터(10a 10d) ]는 4개의 그룹 (G1, G2, N1, N2)을 삽입할 동안 연속적으로 제어한다. 4개의 그룹에 대한 해제 제어장치는 3개의 OR 오퍼레이터(14a, 14b, 14c), 하나의 NOT 오퍼레이터(14 15), 10개의 AND 오퍼레이터(16a~16j), 6개의 OR 오퍼레이터(17a~17f), 3개의 AND 오퍼레이터(18a~18c), 7개의 AND 오퍼레이터(19a~19g) 및 4개의 OR 오퍼레이터(20a~20d)로 구성되어 있다. 제1도와 제2도는 원자로를 제어할 동안 서로 조우된 여러 경우를 도시한 것이다. 제어봉을 사용해서 출력의 축방향 편차를 보정함으로써 출력의 빠른 변화를 실행하는 목적과 더불어 제어봉의 제어를 위한 원리는 로심 상부나 하부에서 이동된 봉, 즉 좁은 통로로 삽입되거나 또는 넓은 통로로 삽입된 봉을 사용하여 출력의 축방향 편차의 보정을 얻는 것이며, 출력의 변화는 로심의 중앙으로 이동된 봉을 사용하므로써 얻는 것이다. 요약하자면, 로심에서 제어봉의 상하 이동은 DA에 큰 영향을 미치며, 로심의 중앙으로 제어봉이 이와 반대로 이동하면 축방향 편차에 약간의 영향을 미치지만 출력내의 편차에 대해서는 큰 영향을 미친다는 것이 공지되었다. 원자로의 두 제어변수 ㅿ T와 변수 DA가 ㅿ T와 DA의 각 데드밴드내에 있다면 본 기술에 능통한자는 제1도와 제2도를 통하여 제어봉이 이동하지 않는다는 것을 알수 있다. 신호(1)는 방출되지 않고 오직 신호(2) 만이 ㅿ T가 0이하라면 삽입을위해 방출되고 ㅿ T가 0이상이라면 해제를 위해 방출된다. 이와 달리 축방향 편차 신호(3a)는 신호(3b, 3c)를 제거하기 위해 방출된다. 이러한 모든 구성에 있어서 신호(3a)는 AND 오퍼레이터(9a, 9c, 9e, 19a, 19c, 19e 등)중의 하나의 레벨에서 신호(2)에 부가 가능한 신호를 야기시킬 수 없기 때문에 모든 제어봉은 정지 상태로 있다. ㅿ T가 데드밴드 내에 있다면 그리고 DA가 데드밴드 외측에 있다면, 다만 신호(2)는 삽입이나 해제하도록 신호(1)를 제거하기 위해 방출된다.
한편, 신호(3b, 3c)는 이런 데드밴드나 이하나 이상에서 데드밴드의 DA를 지시하기 위해 방출된다. 이런 경우, 제1도와 제2도를 참고하면, 신호(1)에 이해 삽입이나 해제를 위해 부분적으로 삽입되고 정상적으로 제어된 모든 그룹은 ㅿ T의 표시에 따라 삽입 방향이나 해제 방향으로 신호(2)의 영양하에서 이동되는 그들중의 하나를 제외하고 정지 상태로 남아 있다는 것을 알수 있다. 세그룹(G1, G2, G3)이 이러한 순서에 따라 부분적으로 삽입되었다고 가정하면, 그룹의 삽입 순서는 신호 3b가 방출되는 경우에 G1, G4N, N4다. 즉 DA가 DA ref-BM 이하라면 그룹 (G1)이 삽입 방향쪽으로 제어되기 때문에 신호(3C)가 방출된다면 그룹(N1)은 삽입 방향쪽으로 제어된다. 이러한 경우에 있어서, 그룹은 최저 위치 즉 가장 멀리 위치한다. 다른 경우에 있어서, 다른 그룹들을 제외하고, 이동된 가장 높은 위치에 그룹이 위치된다. 이러한 경우는 해제의 경우와는 반대이다. 삽입이나 해제쪽으로 이동된 그룹에 있어서는 느린 속도로 이동되고 ㅿ T의 함수로서 이동 속도는 온도의 데드밴드 보다 느리다. 예컨대 이런 속도는 가압수형 원자로의 제어봉 경우에 매분당 8단계에서 일정하게 되며, 이동 속도의 전 크기는 200~300단계로 이루어졌다.
따라서 본 발명에 따른 방법에서 온도가 데드밴드내에 있을지라도 DA의 보정은 DA값고 이동 방향에 대한 다른 그룹의 위치함수로서 선택된 그룹 이동에 의해 영향을 받는다. 온도가 데드밴드 외측에 있다면 어떤 경우에도 ㅿ T의 표시에 따라, 다수의 그룹은 삽입이나 해제를 향해 원자로에서 이동한다.
동시에 축방향 편차가 데드밴드내에 있고 DA ref 값보다 높다면, 예컨데, 그룹(G1, G2, N1)의 삽입 경우에 이미 부분적으로 삽입되어서, 그룹(G1, G2, N1)은 삽입쪽으로 이동용인가 신호를 수신하고 이동이 일어난 다는 것을 알 수 있다. 이동이 축방향 편차의 증가를 일으킨다면, 데드밴드를 남겨두고 이런 경우에 반대로 축방향 편찬ㄴ 기준치 이하가 될때까지 줄어든다. 축방향 편차가 기준치 이하거나 축방향 편차 DA ref-BM의 데드밴드의 하한보다 크다면 신호(3a)는 음으로 되어 그룹(G1, G2)를 계속 삽입하여 그룹(N1)이 블록되는 결과를 초래하기 때문에 그룹(N1)용 인가 신호를 억제한다. 모든것에 불구하고, 보총적인 현상은 축방향 편차가 데드밴드 외측과 데드밴드 이하에 통과하는 경우를 제외하고 출력의 축방향 편차를 증가하게 한다.
이와 마찬가지로 하기에 이런 경우를 기술한다.
데드밴드내에 유지하는 동안 기준치 이상까지 축방향 편차가 증가하는 경우에, 그룹(N1)은 인가 신호를 다시 수신하며 삽입방향쪽으로 작동한다. 그룹(N1)의 정지와 재시동시 연속적인 이동은 이런 그룹과 다른 그룹의 삽입 크기간의 사이가 축방향 편차의 보정을 실행하기 위해 수정되게 작동을 계속한다. 3그룹(G1, G2, N2)이 "삽입"신호에 의해 삽입 방향쪽으로 제어되고 출력의 축방향 편차는 데드밴드가 축방향 편차위를 통과한다고 가정하면, 그룹(N2)의 삽입용 인가 신호가 그후 방출되어 이런 그룹이 출력의 축방향 편차를 줄이기 위해 로심 상부에 삽입되도록 한다. 그룹(G1, G2)을 로심 상부의 블록된 그룹에 삽입하는 경우에 그리고 출력의 축방향 편차가 데드밴드를 하측으로 향하게 하는 경우, 그룹(N1)의 블록킹은 그룹이 원자로심의 상부에 포함되지 않도록 영향을 받으므로서 그룹 (G1, G2)은 원자로심의 하부를 향해 계속해서 삽입되어
Figure kpo00004
B를 감소시키고 그룹이 데드밴드 내에 궤환할때까지 출력의 축방향 편차를 증가시킨다. 방출된 신호 "해제 1"인 경우에, 출력의 축방향 편차가 데드밴드의 상한상에 있다면, 출력의 축방향 편차를 제한하기 위해 로심의 하부에 위치된 그룹의 해제에 재처리가 행하여져야 한다. 어떤 경우에도 이러한 수정은 원자로의 제어를 위해 사용된 다른 그룹들 사이에 존재하는 삽입의 크기에 영향을 받는 ㅿ T가 데드밴드 외측의 어떤 제한을 넘을때, 그룹은 ㅿ T갈 데드밴드내에 있을때 보다 더 빠른 속도로 이동한다. 그룹의 제어는 신호(1, 2)가 동일한 방향으로 작용할때 영향을 받는다.
본 발명에 따라 제3도, 제4도 및 제5도에 있어서, 몇시간 주기동안 부하 사이클 경우에 제3도에는 이러한 시간 중에 원자로 출력의 전개가 도시되어 있다. 원자로의 정격 출력으로부터 시작하여 본 출력은 반시간내에 정격출력의 15% 아래로 떨어지며 그때 레벨 스트레치는 4시간 동안 정격출력의 15%로 유지하고 그후 반시간내에 정격출력이 궤환한다. 제4도는 5시간 작동동안 출력의 축방향 분포에 대한 변화를 나타낸 그래프이고 제5도는 해제의 0과 100%간의 제어봉 그룹(G1, G2, N1,N2)위치를 나타낸 그래프이다. 출력의 축방향 편차에서 변화는 평균치 DA ref에 대해 ±1%의 범위내에 유지된다. 초기 순간에 그룹(G1)만이 짧은 거리를 로심상부로 삽입하여 그룹(G1,N1, N2)은 완전히 해제한다. 출력을 정격출력의 15% 아래로 내리기 위해 연속적인 삽입을 결정하는 삽입순서로 그룹 (G1)과 그룹(G2)을 삽입한다. 어떤 거리 부분이 그룹(G2)를 정지시키거나 재시동 시키므로서 그룹(G1, G2)사이에 유지되므로써, 출력의 축방향 편차에서 그들의 효과는 보상되고 이런 축방향 편차가 기준치에 대해 약간 발진한다. 그러나 제어봉의 삽입 과정중 순간 t1에서, 출력의 축방향 편차는 상한 DA ref + 1%에 도달하여, 그룹(G1, G2, N1)의 동시적인 작용에 의해 축방향 편차의 감소를 위해 로심의 상부에 새로운 그룹 (N1)을 설치하여 작동한다. 이와 마찬가지로 로심의 상부에 있는 새로운 그룹(N2)의 간격이 출력의 축방향 편차를 재설정하는 순간 t2에 적용한다.
본 발명에 따른 방법에 있어서, 출력의 축방향 편차가 기준 축방향 편차에 대해 ±1%의 크기 범위내에 유지되게 할 수 있다. 그룹(G1)을 완전하게 삽입한후, 그룹(G1, N1, N2)은 15%에서 레벨 스트레치가 순간 t3에 도달하기까지 출력을 하락시킨다. 온도 변수
Figure kpo00005
T가 데드밴드내에 있을때 제어봉 그룹은 그룹의 상승이 정격출력 15%와 동일한 일정한 출력에서 실행될때까지 삽입의 위치에서 차단된다. 일정한 출력에서 재그룹의 상승 과정중, 즉 이들 그룹 (G1, G2, N1, N2)의 해제 이동 과정중, 제어변수
Figure kpo00006
T는 데드밴드 내부 및 외측에서 양이다. 출력의 축방향 편차는 이동 과정중 여러그룹들간의 거리의 조절에 의한 경우와, 이들 그룹의 연속적인 정지와 재시동에 의해 제어된다. 동일한 형태로 그룹의 저하, 즉 그룹을 삽입중, 제어변수
Figure kpo00007
T가 음으로 된후, 데드밴드 내부와 아래에 있으며,이들 그룹의 정지와 재시동에 의해 여러 그룹들 (G1, G2, N1, N2)사이의 거리를 조절하여 출력의 축방향 편차가 데드밴드내에서 유지되게 한다. 제5도에 있어서, 출력의 축방향 편차의 데드밴드내에서 기준치 이하로 축방향 편차가 통과하는 것은 그룹의 삽입 시간에 가장 높은 그룹인 하나의 제어봉 그룹의 블록킹을 발생하는데 그룹(N2)가 도시되어 있다. 이런 그룹의 재시동은 출력의 축방향 편차가 출력의 축방향 편차의 데드밴드 내에서 기준치 이상 통과하면 일어난다.
정격출력 15%의 레벨 스트레치의 단부에, 그룹은 즉 그룹 (N2, N1, G1, G2, G1)의 순서로 해제하는데 상승 효과가 있다. 이들 그룹이 다시 상승하는 동안 이와 마찬가지로 기준치와 데드밴드에 대해 출력의 축방향 편차의 위치 함수로서 그룹의 블록킹과 재시동에 의해 출력의 축방향 편차에 대해 영향을 받는 규제가 있다.
그러나 저레벨의 스트레치중 이러한 그룹들이 다시 상승함으로써, 출력의 회복에 관한 제어봉의 전 그룹의 가능성이 작아진다.
그러나 냉각재로 작용하는 가압수의 희석과 붕산으로 시스템을 사용하는 반면에, 제어봉의 충분한 삽입을 유지시켜서 출력의 저레벨 스트레치(정격출력의 15%)에 있을때, 출력의 회복 가능성을 충분히 보존하도록 선택한다.
본 발명에 따른 방법으로 출력의 축방향 편차의 조절을 할수 있으며, 붕산과 희석으로 처리하기 위해 이런 장치는 실제로 삽입된 제어봉을 유지시키는데 사용 가능한 출력을 산출하는데 필요한 함수를 이용하여 출력을 빠르게 회복하는데 필요하다. 반면에, 출력의 부분 회복만을 보존하거나 출력회복의 가능성을 유지하지 못하도록 선택한다면 제어봉은 출력의 저레벨 스트레치 중 제논의 생성 효과하에 따라 다시 상승하도록 허용된다. 이는 레벨 스트레치의 처음 위치중 제어봉의 상승을 필요로 하는 일정한 출력에서 제논이 생성한다. 제어봉의 여러 그룹들 사이에 존재하는 부분 거리의 조절 가능성을 위해 출력의 축방향 편차가 조절되고 따라서 유출물의 재처리를 더 줄이는 냉각제의 희석과 붕산으로 처리 시스템에서 재처리하는 것을 피한다.
본 발명에 따른 방법은 이와 마찬가지로 희석이 느릴때 부하 사이클이 연료 수명의 끝에서 실행되게할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 방법의 장점은 원자로에 존재하는 제논의 양이 안정화 되지 않았을때, 정격출력과 같거나 유사한 출력의 레벨을 제외하고 붕산이나 냉각제의 희석으로처리 장치의 사용과 무관하게 출력의 축방향 편차의 조절이 가능하다. 예컨데 원자로의 출력 회수를 보존하는데 부하 사이클이 필요하다면, 제논 생성은 다시 제어봉의 상승을 필요로 하는 과정중에 감소된 출력에 있는 위상중, 붕산과 냉각재의 희석을 처리하는 장치는 출력의 회복을 위해 필요한 것보다 크게 또는 충분하게 삽입하여 제어봉을 유지하기 위해 사용된다. 본 발명에 따른 방법은 조절용 그룹의 전체에서 선택된 그룹을 정지하고 재시동시켜서 출력의 축방향 편차를 조절할 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 출력 축방향 편차의 이런 조절이 연장한 출력의 레벨 스트레치와 빠른 과도 현상에 영향이 미치도록 된 것이다.
그러나 본 발명에 따른 방법은 기술된 실시예에 제한되어 있지 않지만 변화를 포함한다. 다라서 제어방법은 4개의 제어봉 그룹을 사용하는데 이는 그의 두 그룹은 갈색이고 두개는 블랙으로 구성되어 있는데, 제어봉의 그룹, 예컨데 6갈색 그룹 또는 3개의 갈색 그룹과 두개의 블랙 그룹을 상이하게 조립해서 사용 가능하다.
본 발명은 또한 두개의 다른 온도 신호의 사용에 제한되지 않으며 그중의 하나는 온도차이가 데드밴드를 떠날때만 전송되며 나머지는 제어변수의 위치 설정 될때마다 전송된다. 반대로 하나는 한 온도에서 일정하며, 로심의 온도와 기준 온도의 차이를 나타내는 변수
Figure kpo00008
T와 다른 제어변수를 나타내는 신호와는 다른 형태이다.
본 발명에 따른 방법은 결국 원자로가 제어봉 그룹의 원자로심 내에서의 이동에 의해 설계된 여러 경우에 이용 가능하다.

Claims (6)

  1. (a) 원자로심에서 발생하는 실출력과 터어빈에 요구되는 출력과의 차이를 나타내는 제어변수(
    Figure kpo00009
    T)를 결정하는 단계와, (b) 0값을 조정하는 제1데드밴드의 소정범위에 관해 상기 제어변수 위치를 결정하는 단계와, (c) 상기 제어변수가 상기 제1데드밴드의 외측에 있을때 상기 제어변수의 부호에 의해 결정되는 방향과 그 결정된 값에 비례하는 속도로 상기 로심내에서 소정의 순서에 따라 제어봉의 그룹 (G1, G2, N1, N2)을 이동시키는 단계로 이루어지는 터어빈이 연결된 원자로의 제어방법에 있어서, (d) 상기 원자로심내의 축방향 출력분포를 표시하는 축방향 편차(DA)의 제2매개변수를 결정하는 단계와, (e) 상기 축방향 편차의 기준값(DA ref)을 조정하는 제2데드밴드(2BM)의 소정 범위에 관해 상기 축방향 편차의 위치를 결정하는 단계와, (f) 상기 제어 변수가 상기 제1데드밴드내에 있고 상기 축방향 편차가 상기 제2데드밴드내에 있을때 상기 제어봉을 부동상태로 유지시키는 단계와, (g) 상기 제어변수가 상기 제1데드밴드내에 있고 상기 축방향 편차가 상기 제2데드밴드 외측에 있을때, ( i ) 제어봉의 그룹을 상기 제2데드밴드에 대해 축방향 편차의 위치와 상기 제어변수의 부호의 함수로서 선택하는 단계와, ( ii ) 상기 선정된 그룹을 상기 제어변수의 부호에 의해 결정되는 방향 및 상기 제1데드밴드에서 제어변수의 값에 해당하는 저속으로 이동시키는 단계와, (h) 상기 제어변수가 상기 제1데드밴드의 외측에 있고 상기 축방향 편차가 상기 제2데드밴드 내에 있을때 기준치에 대한 상기 축방향 편차의 위치 및 상기 소정의 순서에 따라 제어봉의 그룹을 이동시키는 단계와, ( i ) 상기 제어변수가 상기 제1데드밴드 외측에 있을때, 상기 제어봉이 이동되고 상기 축방향 편차가 상기 제2데드밴드 외측에 있을때, ( i ) 상기 제2데드밴드에 관해 축방향 편차의 위치 및 상기 원자로심내의 상기 그룹의 위치의 함수로서 축방향 편차가 상기 제2데드밴드내로 복귀하도록 이동 또는 정지하기 위해 적어도 하나의 제어봉 그룹을 선택하는 단계와, ( ii ) 선택된 그룹에서 결정된 바와 같이 작동하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로심내에서 제어봉 그룹의 이동에 의한 원자로 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 원자로 제어변수를 나타내는 신호가 작동되고, 그의 표시를 결정하기 위해 0값과 비교되며 그후 제어봉의 장진이나 해제시 두개의 다른 신호는 이런 변수가 데드밴드 외측에 있다면 제어변수의 표시에 따라 방출되고 제어봉의 삽입이나 해제시의 하나의 신호는 이런 변수가 데드밴드내에 있다면 제어변수의 표시에 따라 방출되며, 출력의 축방향 편차와 제어봉 그룹의 위치를 나타내는 신호뿐만 아니라 이들 신호들은 여러 제어봉 그룹들의 이동을 허용하거나 방지하는 신호를 결정하는 논리적인 처리장치에 도입된 것을 특징으로 하는 원자로 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 제어봉의 그룹과 동시에 조절시스템을 원자로심의 핵연료와 접촉하여 냉각매체에 가용성 붕소를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로 제어방법.
  4. 제3항에 있어서, 원자로 출력이 정격출력보다 적을때, 제어봉 그룹은 제어봉으로부터 전출력의 궤환을 얻기 위해 필요한 것과 실제로 동일한 삽입위치에서 유지되며, 반면에 가용성 붕소의 함량을 변경시키기 위한 시스템을 사용하면서, 원자로 출력의 빠른 궤환성을 유지시키는 것을 특징으로 하는 원자로 제어방법.
  5. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 최소한 하나의 제어봉 그룹은 700PCm이하인 비반응도를 가진 것을 특징으로 하는 원자로 제어방법.
  6. 제5항에 있어서, 저 비반응도를 가진 두갈색 그룹과, 두 강한 흡수체 그룹 또는 블랙 그룹이 사용된 것을 특징으로 하는 원자로 제어방법.
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