JP3542260B2

JP3542260B2 - Control rod control device

Info

Publication number: JP3542260B2
Application number: JP34464497A
Authority: JP
Inventors: 節男有田; 岳彦清治; 裕一東川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2017-12-15
Also published as: JPH11174188A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御棒制御装置に係り、特に沸騰水型原子炉に用いられる制御棒制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
改良型沸騰水型原子力発電所（ＡＢＷＲ）の出力制御は、電動駆動型の制御棒駆動装置で制御棒を操作することによって行われる。電動駆動型の制御棒駆動装置は、ステップモータ，ステップモータに連結されたボールスクリューネジ，ボールスクリューネジと噛み合うボールナット、およびボールナットに取り付けられて軸方向に伸びる連結棒を備え、制御棒の微駆動が可能である。この制御棒駆動装置は、ステップモータ回転軸に連結された電磁ブレーキを有する。連結棒が原子炉内にある制御棒に連結される。制御棒が原子炉の炉心内に出し入れされることによって原子炉出力が制御される。原子炉出力の制御要求の一つに、運転員の制御棒停止要求に基づき、できる限り遅れ時間がなく制御棒を停止させることがある。
【０００３】
制御棒の操作は、中央制御室制御棒操作監視盤からの操作指令により、制御棒動作手順に基づき行われる。ステップモータは、速度制御回路からのパルス信号により動作する。また、ステップモータの速度制御は、パルス電流の周波数を変えることにより行われる。制御棒停止時は、速度制御回路から、ステップモータの回転を低下するため、周波数の低いパルス信号を出力して回転数を下げる。ステップモータが最終的に止まった時点で、電磁ブレーキが作動する。電磁ブレーキは、制御棒駆動中は一斉作動せず、ステップモータ停止制御時にも作動しない。電磁ブレーキの作動により、ステップモータ停止後において制御棒の自重で制御棒が移動することが防止される。なお、ステップモータによる制御棒操作に関連する技術としては、特開昭５５−１４３６０４号公報および特開昭５７−２０８８８０号公報に記載されているものがある。
【０００４】
ステップモータにより制御棒の微駆動を可能にした場合、多くのステップモータ用電源盤、および布設ケーブルが必要になる。このため、ステップモータの替りに誘導電動機の適用が検討されている。誘導電動機は、１次側の固定子と２次側の回転子を備える。２次巻線は、電磁誘導作用によって固定子より電気エネルギーを受け、エアギャップを通じてこれを機械エネルギーに変換させて、回転子を回転させ、機械動力を発生する。
【０００５】
この誘導電動機は、ステップモータとは原理が異なっており、ステップモータのようにパルス信号で回転数を制御できない。また、誘導電動機のディテントトルクはほぼ０に等しく、固定子側の電流を０にしても回転子は回る。そのため、誘導電動機を停止させるためには、外部から摩擦等によって止める制動ブレーキ、または励磁電流の位相を制御してダイナミックに制動をかける制動機構が必要になる。誘導電動機による制御棒駆動に関する技術としては、特開昭６１−５９２８７号公報に記載されたものがある。これは、誘導電動機の励磁電流の位相を制御してダイナミックに制動をかけて停止時の位置決め精度を高めるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
原子炉の起動時間および出力制御時間の短縮を目的として複数の制御棒を同時に操作するギャング操作が考えられている。ステップモータは引加するパルスの数に対応した量だけ回転するので、ステップモータを用いた場合には、このパルス数を制御することにより、制御棒を目標位置まで正確に移動できる。このため、ギャング操作時に、複数の制御棒を同時に同一の目標位置に移動させることができる。
【０００７】
誘導電動機を適用した場合は、誘導電動機をオンオフ制御で駆動して制御棒を駆動すると、ステップモータの場合に必要であった電力変換器および速度制御装置が不要になり、設備を簡略化低減できる。しかしながら、誘導電動機は電磁ブレーキのブレーキ力によってその位置が保持されるが、誘導電動機起動時にはこのブレーキ力を解除する必要がある。ギャング操作開始時にそれぞれの誘導電動機の起動タイミングおよび電磁ブレーキの作動タイミングがずれると、それぞれの誘導電動機の起動時の回転数の上昇過程が異なる。このため、駆動中のそれぞれの制御棒の位置がずれてしまう。さらに、停止時にはブレーキ性能に依存して停止位置が決まるため、それぞれの電磁ブレーキの動作タイミングがずれると停止時のそれぞれの制御棒の位置が異なってしまう。つまり、制御棒駆動源に誘導電動機を適用した場合には、ギャング操作において駆動中および停止時に各制御棒の位置に偏差が生じる可能性がある。各制御棒の位置に偏差が生じると、出力分布の対称性が崩れて燃料に熱的なストレスを与える可能性がある。従来はこの点に関して何ら検討されていなかった。
【０００８】
本発明の目的は、制御棒駆動装置に誘導電動機を適用した場合において、ギャング操作の際に、各制御棒の停止位置の偏差を低減できる制御棒制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の特徴は、ギャング操作される複数の制御棒に対して個別に設けられた複数の誘導電動機と、前記複数の誘導電動機毎に設けられ前記誘導電動機の回転を制止させる複数の電磁ブレーキと、対応する前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキ毎に設けられ、制御棒操作指令に基づいてこれらの前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキに対する交流電力の供給を制御する半導体スイッチング素子とを備え、対応する前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキは交流電力を供給するためのケーブルの一部を共有し、前記半導体スイッチング素子は前記ケーブルの共有部分に設けられており、前記電磁ブレーキは、前記半導体スイッチング素子が対応する前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキに交流電力を供給した場合にそのブレーキ力が解除され、前記半導体スイッチング素子が対応する前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキへの交流電力の供給を停止した場合にそのブレーキ力が働くように構成されており、前記半導体スイッチング素子が対応する前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキに交流電力を供給することにより、該交流電力を供給された電磁ブレーキのブレーキ力が解除され且つ対応する誘導電動機が回転し始めるように制御され、前記半導体スイッチング素子が対応する前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキへの交流電力の供給を停止することにより、該交流電力を供給された電磁ブレーキのブレーキ力が働き且つ対応する誘導電動機が回転を停止するように制御される。
【００１０】
半導体スイッチング素子の動作遅れが極めて短くかつそのバラツキも小さいので、半導体スイッチング素子を用いて誘導電動機及び電磁ブレーキへの電力供給を制御することにより、ギャング操作を行う場合に、誘導電動機の起動及び電磁ブレーキのブレーキ力解除のタイミング、及び電磁ブレーキのブレーキ力作動に伴う誘導電動機の回転停止のタイミングのずれが、ギャング操作を行う各制御棒において小さくなる。このため、制御棒を駆動するのに誘導電動機を用いた場合において、ギャング操作の際に、各制御棒の停止位置の偏差を低減できる。このため、炉心の水平断面においてギャング操作された各制御棒の位置での原子炉出力がほぼ均一化でき、熱的制限値等を考慮した炉心運転管理がしやすくなる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例である制御棒制御装置を図１を用いて以下に説明する。本実施例の制御棒制御装置は、誘導電動機を用いた電動駆動型の複数の制御棒駆動装置１８を備える。各制御棒駆動装置１８は、誘導電動機７および誘導電動機７の回転軸に連結された電磁ブレーキ１５を備える。更に、制御棒駆動装置１８は、図示されていないが、誘導電動機７の回転軸に連結されたボールスクリューネジ，ボールスクリューネジと噛み合うボールナット、およびボールナットに取り付けられて軸方向に伸びる連結棒を備える。
【００３４】
本実施例が適用されるＡＢＷＲの原子炉５内には、冷却水１７に浸された状態で複数の燃料集合体１６が複数設置される。複数の制御棒６が燃料集合体１６間に挿抜自在に配置される。各制御棒６は、それぞれ結合器（例えば歯車または電磁クラッチ）２０によって別々の制御棒駆動装置１８の連結棒に接続されている。各制御棒６は、該当する制御棒駆動装置１８の誘導電動機７の駆動により操作される。炉心内の軸方向における制御棒の位置を検出する制御棒位置検出器８が、設置される。
【００３５】
本実施例の制御棒制御装置は、制御棒駆動装置１８以外に、中央制御室に設けられた制御棒操作監視盤１，誘導電動機７および電磁ブレーキ１５の動作を制御するための機器を有する制御棒駆動補助盤３、および制御棒操作監視盤１からの制御棒操作指令の内容と現在の制御棒の状態とを比較し、制御棒操作が必要な場合に、制御棒駆動補助盤３に動作指令を出力する制御棒位置伝送補助盤２を有する。制御棒位置伝送補助盤２及び制御棒駆動補助盤３は、制御棒駆動装置１８毎に設けられる。
【００３６】
制御棒操作監視盤１は、運転員が操作および監視するための入出力機器（図示せず），複数の制御棒６の引抜，挿入の手順、および動作量を予め定めた制御棒動作手順を記憶する制御棒動作手順記憶部１１、および引抜／挿入指令を制御棒位置伝送補助盤２に出力する制御棒操作回路１０を有する。入出力機器には、制御棒の座標表示を行う表示装置，座標選択ボタン、および制御棒動作モード，挿入，引抜等の操作指令ボタンの指示入力器がある。運転員は、これらの機器により制御棒の操作を指令する。しかし、運転員が操作すべき制御棒を間違って選択することにより操作すべきでない制御棒が引抜かれた場合には、原子炉の熱的余裕が逸脱し、危険な状態になりかねない。これを防止するために、本実施例は、制御棒動作手順記憶部１１に記憶した制御棒動作手順を用いて、運転員により選択された複数の制御棒が、間違いなく操作すべき座標の制御棒であるか、また、動作量が規定値を超えていないかを常に監視している。
【００３７】
制御棒位置伝送補助盤２は、制御棒停止移動量記憶手段２１，励磁遮断目標位置作成手段２２，励磁遮断目標位置判定手段２３，制御棒位置判定手段２４，駆動中目標位置設定手段２５、および操作指令遮断手段２６を有する。制御棒位置伝送補助盤２は、各々の制御棒位置検出器８および制御棒操作監視盤１の各出力信号をもとにして、制御棒位置が励磁遮断目標位置作成手段２２から出力する引抜／挿入の目標値まで達していなければ、制御棒引抜／挿入指令を制御棒駆動補助盤３に出力する。一方、操作している制御棒の位置が励磁遮断目標位置作成手段２２から出力する引抜／挿入の目標値と一致した場合には、制御棒引抜／挿入指令の出力を遮断する。
【００３８】
交流電源が、ケーブル３５により、制御棒駆動補助盤３内の半導体スイッチング素子１３Ｂおよび誘導電動制御回路１３を介して誘導電動機７に接続される。電磁ブレーキ１５は、ケーブル３６によってケーブル３５に接続される。制御棒駆動補助盤３は、誘導電動機７及び電磁ブレーキ１５に供給する電力をオン／オフする半導体スイッチング素子１３Ｂ，制御棒引抜／挿入指令（引抜きまたは挿入）に応じて誘導電動機７の回転方向を設定する制御棒動作方向切換回路１３Ａ、および制御棒引抜／挿入指令を受けて、半導体スイッチング素子１３Ｂのオンオフ制御を行うと共に誘導電動機７の回転方向を設定する信号を制御棒動作方向切換回路１３Ａに出力する誘導電動制御回路１３を有する。半導体スイッチング素子１３Ｂとしては、トランジスタおよびサイリスタ等がある。
【００３９】
ＡＢＷＲでは、原子炉５に装荷された燃料集合体１６内に充填されている核燃料であるウラン等の核反応によって発生する熱が、原子炉５内に充填された冷却水１７に伝えられる。冷却水１７は沸騰して蒸気１７Ａになる。図示されていないが、タービンは、蒸気１７Ａの供給によって回転され、発電機を回転させる。核燃料の核***の制御は、制御棒６の引抜／挿入の操作により行われる。制御棒６の炉心への挿入によって核燃料の核***が抑制され、制御棒６の炉心からの引抜きによって核燃料の核***が促進される。
【００４０】
本実施例の制御棒制御装置による制御棒引抜き操作を以下に説明する。ギャング操作すべき複数の制御棒の操作シーケンスは、制御棒動作手順記憶部１１に記憶されている。図２は、その操作シーケンスのうちの制御棒引き抜き時におけるギャング操作の操作シーケンスを示している。
【００４１】
制御棒操作においては、１本の制御棒のみを操作するのではなく、図２の制御棒座標に示すように複数の制御棒を１つのグループとして同時に操作するギャング操作を実施する。このギャング操作は、原子炉プラントの起動時間の短縮及び制御棒操作の省力化を達成することができる。例えば、制御棒グループ番号が１と示されている制御棒は２６本あり、このグループの制御棒が最初に同時に操作される。制御棒の操作に関する情報は、図２において制御棒の引抜シーケンスとして示されている。引抜シーケンス中の操作情報は、制御棒操作リミット，ガイドパターン及び引抜番号を含む。制御棒操作リミットは制御棒の操作目標位置を示す情報で、ガイドパターンは制御棒の連続的操作及びステップ的操作を示す情報であり、引抜番号は引抜操作の順番を示す情報である。制御棒をステップ的に操作するケースとしては、ステップ操作とノッチ操作がある。ノッチ操作は、制御棒をステップ的に操作する際の移動量がステップ操作よりも多い。
【００４２】
図２において、制御棒グループ番号１の全制御棒は、引抜順番１でポジション１８まで連続的に引抜かれることが示されている。引抜順番２は操作順番１に引き続いて操作されるものである。操作順番２において、制御棒グループ番号１の全制御棒がポジション１８からポジション２２までステップ操作で引抜かれる。引抜順番３においては、制御棒グループ番号１の全制御棒がポジション２２からポジション４８まで連続で引抜かれる。なお、制御棒の炉心内での全挿入位置をポジション０とし、制御棒が炉心から全引抜きされている位置をポジション４８としている。制御棒の微小移動の観点から、制御棒の全挿入位置をポジション０とし、制御棒の全引抜き位置をポジション２００とする場合もある。
【００４３】
次の引抜順番４では、制御棒グループ番号２の全制御棒に対して、ポジション１８まで連続的に引抜く操作が行われる。以下、図２の制御棒の引抜シーケンスにしたがって、引抜順番の番号順にギャング操作による制御棒の引抜きが行われる。引抜順番は、図２のＣの部分に示されている。
【００４４】
ギャング操作による制御棒の炉心内への挿入は、図２の制御棒引き抜き時におけるギャング操作の操作シーケンスの逆の順番で行われる。
【００４５】
ギャング操作すべき複数の制御棒の操作は、前述したように入出力機器を用いて運転員が入力した引抜制御棒座標（または挿入制御棒座標）および制御棒操作モード（連続，ノッチ，ステップ）の指定、および引抜指令（または挿入指令）といった制御棒操作指令９を制御棒操作回路１０が読み込むことによっても行われる。しかしながら、以下におけるギャング操作による制御棒引抜きは、制御棒操作回路１０が、制御棒動作手順記憶部１１の制御棒引抜シーケンスから読み出した情報（制御棒操作リミット，ガイドパターン及び引抜番号）、及び入出力機器を用いて運転員が入力した引抜指令（または挿入指令）を含む制御棒操作指令９を、制御棒位置伝送補助盤２の励磁遮断目標位置作成手段２２に出力することにより行われる。この制御棒操作指令９は、引抜指令及び引抜制御棒座標の情報を含んでいる。なお、制御棒操作回路１０は、運転員が引抜指令を入出力機器から入力すると、制御棒動作手順記憶部１１の制御棒引抜シーケンスを読み出す。制御棒停止移動量記憶手段２１は、誘導電動機７への電力供給を遮断する指令が半導体スイッチング素子１３Ｂに出力されてから制御棒６が停止するまでに移動する制御棒移動量を記憶する。励磁遮断目標位置作成手段２２は、制御棒操作回路１０から入力した引抜目標位置、および制御棒停止移動量記憶手段２１から読み出した制御棒移動量を基に、引抜目標位置に対してこの制御棒移動量だけ手前の励磁遮断目標位置（＝（引抜目標位置）−（制御棒移動量））を作成する。この励磁遮断目標位置が最終的には誘導電動機７への電力供給を遮断し、かつ電磁ブレーキ１５を作動させる制御棒位置になる。制御棒が電力遮断目標位置に達したとき、誘導電動機７への電力供給が遮断され、かつ電磁ブレーキ１５が作動してから上記の制御棒移動量だけ制御棒６が移動して制御棒は引抜目標位置に停止する。励磁遮断目標位置作成手段２２で作成された励磁遮断目標位置は、励磁遮断目標位置判定手段２３に出力される。
【００４６】
全制御棒に対応して設けられた全ての制御棒位置検出器８の出力は、制御棒位置判定手段２４に入力される。制御棒位置判定手段２４は、励磁遮断目標位置作成手段２２が入力したギャング操作の対象となる各制御棒の制御棒座標（例えば、図２において制御棒グループ番号１の各制御棒に対する（０２，３９）及び（０２，２３）等）を入力する。制御棒位置判定手段２４は、制御棒座標で示されたギャング操作される該当の各制御棒に対応する制御棒位置検出器８から、測定された制御棒位置信号を入力する。制御棒位置判定手段２４は、これらの制御棒位置信号に基づいて、制御棒６の移動方向（この場合、引抜方向）に対して先頭の制御棒の制御棒位置を検出する。駆動中目標位置設定手段２５は、制御棒位置判定手段２４から出力された先頭の制御棒の制御棒位置と移動加算量記憶手段２７から読み出された移動加算量とを加えて移動中の制御棒の目標位置を作成する。上記移動加算量は、誘導電動機７への電力供給を遮断する指令を半導体スイッチング素子１３Ｂに出力してから制御棒６が停止するまでに移動する制御棒移動量またはその移動量以上の値である。つまり、現在先頭の制御棒の制御棒位置にこの移動加算量を加えて移動中の制御棒の目標位置とするために、移動によって先頭の制御棒の制御棒位置が変わると、移動中の制御棒の目標位置も更新される。なお、駆動中目標位置設定手段２５は、先頭の制御棒の制御棒位置が上記の移動中の制御棒の目標位置に到達したとき、その更新が停止される。駆動中目標位置設定手段２５から出力される移動中の制御棒の目標位置は、励磁遮断目標位置判定手段２３および保持手段２８に入力される。
【００４７】
励磁遮断目標位置判定手段２３は、励磁遮断目標位置作成手段２２の出力と駆動中目標位置設定手段２５の出力を比較し、これらが一致したときに「移動中の制御棒の目標位置」を保持手段２８に保持させるための保持指令信号を保持手段２８に出力する。保持手段２８は、保持指令信号を入力するまで、駆動中目標位置設定手段２５から出力された「移動中の制御棒の目標位置」をそのまま目標位置判定手段２９に出力する。自己制御棒位置検出手段３０は、操作される自己の制御棒の位置を検出するものである。
【００４８】
目標位置判定手段２９は、保持手段２８の出力信号と自己制御棒位置検出手段３０の出力である制御棒位置とを比較し、これらが一致したときに遮断手段開信号を操作指令遮断手段２６に出力する。操作指令遮断手段２６は、遮断手段開信号の入力により開放されて、励磁遮断目標位置作成手段２２から出力された引抜指令（引抜方向，駆動オン）の、制御棒駆動補助盤３の誘導電動機制御回路１３への伝送を阻止する。一方、目標位置判定手段２９は、保持手段２８の出力信号と自己制御棒位置検出手段３０からの制御棒位置とが一致しないときに遮断手段閉信号を出力する。操作指令遮断手段２６は、遮断手段閉信号の入力により閉じられ、励磁遮断目標位置作成手段２２から出力された引抜指令を誘導電動機制御回路１３に伝える。
【００４９】
なお、複数の制御棒を同時に操作する際に、負荷条件（例えば、制御棒駆動装置１８のボール・スクリューナットとの嵌合の度合，駆動履歴，経年変化等）によって該当する各制御棒間のわずかな位置ずれに起因して、制御棒が該当する引抜目標位置を大きく超えて停止することが、移動方向に対して先頭の制御棒の制御棒位置を基にして移動目標位置を設定してギャング操作をする各制御棒を移動させることによって、防止できる。更に、本実施例は、駆動中目標位置設定手段２５が「先頭の制御棒の制御棒位置」と「移動加算量」とを加えて「駆動中の制御棒の目標位置」を作成することにより、制御棒の現在位置に対して大きな移動目標量を与えることがないので、制御棒位置判定手段２４および移動加算量記憶手段２７に異常が発生しても制御棒を誤って大きく移動させることを防止できる。
【００５０】
誘導電動機制御回路１３は、遮断手段閉信号により操作指令遮断手段２６が閉じられているときに、励磁遮断目標位置作成手段２２から出力された引抜指令を入力する。誘導電動機制御回路１３は、入力した指令が引抜指令および挿入指令のいずれに該当するか判定する。誘導電動機制御回路１３は、引抜指令であると判定した場合に、引抜であることを示す信号（第１切替指令）を制御棒動作方向切換回路１３Ａに出力すると共に、半導体スイッチング素子１３Ｂをオンする。このため、交流電力がケーブル３５により半導体スイッチング素子１３Ｂおよび制御棒動作方向切換回路１３Ａを介して誘導電動機７に供給される。同時に、その電力がケーブル３５および３６を介して電磁ブレーキ１５に供給され、誘導電動機７の回転を阻止している電磁ブレーキ１５のブレーキ力が解除される。誘導電動機７が制御棒６を引抜く方向に回転し始める。制御棒６は、炉心から引抜かれる方向に移動する。
【００５１】
目標位置判定手段２９が遮断手段開信号を出力したとき、励磁遮断目標位置作成手段２２から誘導電動機制御回路１３への指令（引抜指令または挿入指令）の入力が停止される。誘導電動機制御回路１３は、引抜指令の入力停止により半導体スイッチング素子１３Ｂをオフする。誘導電動機７および電磁ブレーキ１５への電力供給が停止され、誘導電動機７の励磁が解除されると共に電磁ブレーキ１５のブレーキ力が働く。このため、ギャング操作を行った各制御棒６は、同一の引抜目標位置に停止できる。
【００５２】
特に、半導体スイッチング素子１３Ｂの応答遅れ時間は極めて短い。このため、半導体スイッチング素子１３Ｂを設けることによって、ギャング操作開始時にそれぞれの制御棒駆動装置１８の誘導電動機７の起動タイミングおよび電磁ブレーキ１５の作動タイミングがずれることがなく、駆動中のそれぞれの制御棒の位置がずれない。更に、誘導電動機７の回転停止時にはブレーキ性能に依存して誘導電動機７の回転停止位置が決まるが、それぞれの制御棒駆動装置１８の電磁ブレーキ１５の作動タイミングがずれることがないので、それぞれの制御棒の停止位置を引抜目標位置に一致させることができる。この結果、ギャング操作を行った各制御棒の位置に偏差を生じさせることがなく、原子炉出力分布の対称性が崩れて燃料集合体内の燃料棒に熱的なストレスを与えない。
【００５３】
本実施例は、誘導電動機７および電磁ブレーキ１５に電力を供給するケーブルの一部を共有しているので、約２００本ある制御棒に対するケーブルを大幅に削減できる。この点を考慮しなければ、図７の実施例のように誘導電動機７および電磁ブレーキ１５に分離した別々のケーブルによって電力を供給してもよい。
【００５４】
ギャング操作を行う各制御棒６を炉心内に挿入するとき、制御棒操作回路１０は、運転員が入力する挿入指令に基づいて制御棒動作手順記憶部１１の制御棒挿入シーケンスから読み出した挿入制御棒座標，制御棒操作リミット，ガイドパターン及び挿入番号、更に運転員が入力した挿入指令を含む制御棒操作指令９を作成し、この制御棒操作指令９を励磁遮断目標位置作成手段２２に出力する。励磁遮断目標位置作成手段２２は、制御棒操作回路１０から入力した引抜目標位置、および読み出した制御棒移動量を基に、挿入目標位置に対してこの制御棒移動量だけ手前の励磁遮断目標位置（＝（挿入目標位置）−（制御棒移動量））を作成する。目標位置判定手段２９は、保持手段２８の出力信号と自己制御棒位置検出手段
３０の出力である制御棒位置とを比較し、引抜操作の場合と同様に遮断手段開信号または遮断手段閉信号を出力する。遮断手段閉信号が出力されたとき、励磁遮断目標位置作成手段２２から出力された挿入指令（挿入方向，駆動オン）が操作指令遮断手段２６を介して誘導電動機制御回路１３に伝えられる。誘導電動機制御回路１３は、挿入であることを示す信号（第２切替指令）を制御棒動作方向切換回路１３Ａに出力すると共に、半導体スイッチング素子１３Ｂをオンする。電磁ブレーキ１５のブレーキ力が解除される。誘導電動機７は、引抜きのときと逆方向に回転し、制御棒６を炉心内に挿入する。遮断手段開信号によって操作指令遮断手段２６が開放されて誘導電動機制御回路１３への挿入指令の入力が阻止される。半導体スイッチング素子１３Ｂがオフされて電磁ブレーキ１５のブレーキ力が働き、ギャング操作を行った各制御棒６は、同一の挿入目標位置に停止できる。
【００５５】
半導体スイッチング素子１３Ｂの設置により、制御棒挿入操作時においても、制御棒引抜き操作時と同様な効果を生じる。
【００５６】
本実施例の作用を、制御棒引抜きを例として具体的な数値を用いて以下に説明する。理解を容易にするために、制御棒６の全挿入位置を０とし、全引抜位置を２００とする。目標引抜位置を１００とし、現在の制御棒６の位置を７０とする。先頭の制御棒の制御棒位置を７１とする。制御棒停止移動量記憶手段２１に記憶されている制御棒移動量５とし、移動加算量記憶手段２７に記憶されている移動加算量は５またはそれ以上であるが、本例では５とする。制御棒操作回路１０から出力される操作指令は引抜指令であるので、引抜目標位置は１００となり、励磁遮断目標位置作成手段２２の出力である励磁遮断目標位置は９５となる。制御棒位置判定手段２４によって判定された先頭の制御棒の制御棒位置は７１であるため、駆動中目標位置設定手段２５の出力である駆動中の制御棒の目標位置は７６となる。励磁遮断目標位置判定手段２３は入力の９５と７５を比較し、これらが一致しないため保持手段２８には保持指令を出力しない。従って、保持手段２８の出力は７６となり、自己制御棒位置検出手段３０の出力である制御棒位置が７０であるため、目標位置判定手段２９は遮断手段閉信号を出力するので、励磁遮断目標位置作成手段２２から出力された引抜指令（引抜方向，駆動オン）が誘導電動機制御回路１３に入力される。
【００５７】
このため、制御棒が炉心から引抜かれる。この引抜きに伴って制御棒６の位置が大きくなり、駆動中目標位置設定手段２５の出力である駆動中の制御棒の目標位置も増大する。駆動中目標位置設定手段２５の出力が９５になると、励磁遮断目標位置作成手段２２の出力と一致するために、励磁遮断目標位置判定手段２３は保持指令を保持手段２８に出力する。保持手段２８は駆動中目標位置設定手段２５から出力される駆動中の制御棒の目標位置である９５を保持する。目標位置判定手段２９は自己制御棒位置検出手段３０の出力と保持手段２８の出力（値は９５）とが一致したとき、駆動指令遮断手段２６に遮断手段開信号を出力する。この結果、操作指令遮断手段２６は励磁遮断目標位置作成手段２２からの引抜指令（引抜方向，駆動オン）を誘導電動機制御回路１３に伝えない。従って、誘導電動機７および電磁ブレーキ１５は制御棒位置が９５のときに電力供給が遮断され、誘導電動機７の励磁が解除されると共に電磁ブレーキ１５のブレーキ力が働き、制御棒６は目標位置１００で停止する。このように他の制御棒も動作し、ギャング駆動の制御棒は目標位置１００ですべて停止する。
【００５８】
以上、制御棒引抜を説明したが、制御棒挿入のときには、駆動方向が逆だけであり同様である。ただし、例えば、現在の制御棒位置が１００から７０に駆動する場合に、目標位置７０に対して手前の７５で駆動指令の遮断が行われる。また、駆動中目標位置設定手段２５から出力される駆動中の制御棒の目標位置は、先頭の制御棒の制御棒位置より５ほど小さい値になる。
【００５９】
図３は、中央制御室からの制御棒操作指令と、それに基づく誘導電動機７の動作および制御棒の移動量との関係を示す。図３に示すように、制御棒動作指令が引抜／挿入のいずれかに応じて、誘導電動機７の回転方向が変化する。また、遮断手段開信号が出力されたときは実質的に制御棒の停止指令が出されたときに相当し、誘導電導機７は停止状態にある。また、制御棒引抜量は、引抜指令が出た場合には増加し、遮断手段開信号が出力された場合には一定となり、挿入指令が出力された場合には減少する。
【００６０】
次に、本発明の他の実施例である制御棒制御装置を図４を用いて説明する。図１の実施例と同じ構成は、同じ符号で示している。本実施例は、図１の実施例と、制御棒位置伝送補助盤２から実質的に駆動中目標位置設定手段２５および移動加算量記憶手段２７を削除した制御棒位置伝送補助盤２Ａを用いている点が異なっている。
【００６１】
制御棒位置伝送補助盤２Ａの作用のうち制御棒位置伝送補助盤２と異なっている部分を説明する。励磁遮断目標位置判定手段２３Ａは、励磁遮断目標位置作成手段２２の出力である励磁遮断目標位置と制御棒位置判定手段２４の出力である「先頭の制御棒の制御棒位置」とを比較し、一致した場合に励磁遮断目標位置を保持手段２８Ａに保持させる。目標位置判定手段２９Ａは、保持手段２８Ａの出力と自己制御棒位置検出手段３０の出力とを比較し、これらが一致するまでは遮断手段閉信号を、これらが一致したときに遮断手段開信号を、それぞれ操作指令遮断手段２６に出力する。このような本実施例は、図１の実施例と同様に誘導電動機７および電磁ブレーキ１５への電力供給、および電力供給の停止を行うことができ、図１の実施例と同様な効果を得ることができる。
【００６２】
図１の実施例における制御棒位置伝送補助盤２の機能を計算機システム（あるいはマイクロプロセッサシステム）で実現する場合には、演算周期を高速にして演算周期ごとに、駆動中目標位置設定手段２５で移動加算量記憶手段２７の出力と制御棒位置判定手段２４からの出力を加算して移動中の制御棒の目標位置を求める必要がある。計算機システム（あるいはマイクロプロセッサシステム）の演算周期が遅いと制御棒６が引抜目標位置（または挿入目標位置）をオーバーして停止する可能性がある。高速な演算周期を達成する計算機システム（あるいはマイクロプロセッサシステム）は大型である。これに対して、図４の実施例は、移動中の制御棒の目標位置を求める必要がなく、制御棒位置伝送補助盤２Ａを小型の低価格の計算機システム（あるいはマイクロプロセッサシステム）で実現できる。
【００６３】
本発明の他の実施例である制御棒制御装置を以下に説明する。本実施例は、図１の実施例の構成において、制御棒位置伝送補助盤２を計算機システム（あるいはマイクロプロセッサシステム）で実現したものである。本実施例における制御棒位置伝送補助盤２は、図５に示す処理を実行する。
【００６４】
図５の処理内容を以下に述べる。まず、制御棒操作回路１０からの制御棒操作指令９（移動方向，目標位置等）を取り込む（ステップ４１）。取り込んだ制御棒操作指令９のうちの目標位置に対して、電磁ブレーキ作動から制御棒停止までに移動する制御棒移動量（制御棒停止移動量記憶手段２１の記憶情報）を基に、誘導電動機への電力供給を遮断する励磁遮断目標位置を算出する（ステップ４２）。すべての制御棒位置検出器８から検出された制御棒位置情報を取り込み、制御棒の移動方向に対して先頭の制御棒の制御棒位置を算出する（ステップ４３）。算出した先頭の制御棒の制御棒位置に対して移動加算量（移動加算量記憶手段
２７の記憶情報）を加えて駆動中の制御棒の目標位置を算出する（ステップ４４）。移動方向が挿入の場合には、算出した先頭の制御棒の制御棒位置に対して上記の移動加算量を引くことにより移動中の制御棒の目標位置を算出することになる。ステップ４２での算出値とステップ４４での算出値とを比較し、これらの算出値が一致するか否かを判定する（ステップ４５）。ステップ４５の判定が「不一致」の場合にはステップ４６の処理を実行する。ステップ４５の判定が「一致」の場合にはステップ４７の処理が実行される。ステップ４６では、制御棒駆動補助盤３に操作指令（制御棒の移動方向，駆動オン）を出力する。これにより制御棒の移動が開始され、ステップ４７の処理が実行されるまで制御棒が移動され続ける。ステップ４７では、移動対象の制御棒の位置を取り込み、この位置がステップ４４で最後に算出した「駆動中の制御棒の目標位置」と一致するか否かを判定する。ステップ４７の判定が「不一致」の場合には、図示されていないが遮断手段閉信号を操作指令遮断手段２６に対して出力し、ステップ４７の処理を再実行する。ステップ４７の判定が「一致」の場合にはステップ４８の処理を実行する。ステップ４８では、制御棒駆動補助盤３への操作指令（制御棒の移動方向，駆動オン）の出力を停止するための遮断手段開信号を操作指令遮断手段２６に対して出力する。なお、ステップ４４で最後に算出した駆動中の制御棒の目標位置が図１の励磁遮断目標位置作成手段２２で作成した誘導電動機の励磁を遮断する目標位置と等しい。このようにして制御棒位置伝送補助盤２の機能を計算機システム（あるいはマイクロプロセッサシステム）で実現することができる。
【００６５】
本実施例は、図１の実施例と同じ効果を生じる。
【００６６】
本発明の他の実施例である制御棒制御装置を以下に説明する。本実施例は、図４の実施例の構成において、制御棒位置伝送補助盤２Ａを計算機システム（あるいはマイクロプロセッサシステム）で構成したものである。本実施例における制御棒位置伝送補助盤２Ａは、図６に示す処理を実行する。
【００６７】
図６の処理のうち図５と同じ処理は、同一の符号を付してある。図５の処理と同様に、ステップ４１，４２および４３の処理が実行される。その後、ステップ４２での算出値とステップ３３での算出値とを比較し、これらの算出値が一致するか否かを判定する（ステップ４５Ａ）。ステップ４５Ａの判定が「不一致」の場合にはステップ４６の処理を実行する。ステップ４５Ａの判定が「一致」の場合にはステップ４７Ａの処理が実行される。ステップ７４Ａでは、移動対象の制御棒の位置を取り込み、この位置がステップ４３で最後に算出した「先頭の制御棒の制御棒位置」と一致するか否かを判定する。ステップ４７Ａの判定が「不一致」の場合には、図示されていないが遮断手段閉信号を操作指令遮断手段２６に対して出力し、ステップ４７Ａの処理を再実行する。ステップ４７の判定が「一致」の場合にはステップ４８の処理を実行する。なお、ステップ４３で最後に算出した先頭の制御棒の制御棒位置が図４の実施例の励磁遮断目標位置作成手段
２２で作成した誘導電動機の励磁を遮断する目標位置と等しい。本実施例は、図４の実施例と同じ効果を得ることができる。
【００６８】
本発明の他の実施例である制御棒制御装置を図７により以下に説明する。本実施例は、整流装置４Ａおよび半導体スイッチング素子４Ｂを有するブレーキ電源装置４を備えている点が図１の実施例と異なっている。
【００６９】
整流装置４Ａは、ブレーキ用電源ＡＣを電磁ブレーキ１５Ａ動作用のＤＣ電源に変換する。半導体スイッチング素子４Ｂは、整流装置４Ａに接続され、ケーブル３６Ａによって電磁ブレーキ１５Ａに接続される。半導体スイッチング素子
４Ｂは、目標位置判定手段２９の出力である遮断手段閉信号および遮断手段開信号を入力する。遮断手段閉信号が入力されたとき、半導体スイッチング素子４Ｂはオンされ、電磁ブレーキ１５Ａのブレーキ力が解除される。一方、遮断手段開信号が入力されたとき、半導体スイッチング素子４Ｂはオフされ、電磁ブレーキ１５Ａのブレーキ力が作動する。このとき、誘導電動機７は回転できない。
【００７０】
図１の実施例と同様に、半導体スイッチング素子１３Ｂがオンすると誘導電動機７に電力が供給され、半導体スイッチング素子１３Ｂがオフすると誘導電動機７への電力供給が停止される。半導体スイッチング素子４Ｂおよび１３Ｂのオン／オフ動作は、一致している。このため、電磁ブレーキ１５Ａのブレーキ力が解除されるとき、誘導電動機７に電力が供給されて誘導電動機７が回転し、制御棒６が設定された方向に移動する。本実施例は、図１の実施例で生じる効果を得ることができる。
【００７１】
誘導電動機７の回転軸に連結される電磁ブレーキ１５Ａは、ＤＣ電源で動作する。このような電磁ブレーキ１５Ａを用いる理由は、電源ＡＣ電源で動作する電磁ブレーキ１５よりもブレーキの応答時間が短くなる。従って、電磁ブレーキ
１５Ａの適用は、電源ＡＣ電源で動作する電磁ブレーキを用いる場合に比べて負荷変動の影響を受ける時間が短くなるので、制御棒の位置決め目精度を一層向上できる。なお、電磁ブレーキ１５Ａは電力供給でブレーキ力が作動するものであっても良い。この場合には誘導電動機７を回転させるために励磁すると共に電磁ブレーキ１５Ａへの電力供給を遮断し、誘導電動機７の励磁が遮断されると共に電磁ブレーキ１５に電力を供給するようにすればよい。
【００７２】
ブレーキ電源装置４および電磁ブレーキ１５Ａは、図４の実施例に適用することもできる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体スイッチング素子を用いて誘導電動機及び電磁ブレーキへの電力供給を制御するので、制御棒を駆動するのに誘導電動機を用いた場合において、ギャング操作の際に、各制御棒の停止位置の偏差を低減できる。このため、炉心の水平断面においてギャング操作された各制御棒の位置での原子炉出力がほぼ均一化でき、熱的制限値等を考慮した炉心運転管理がしやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な一実施例である制御棒制御装置の構成図である。
【図２】図１の制御棒動作手順記憶部に記憶されている制御棒引抜シーケンスの具体例を示す説明図である。
【図３】図１における誘導電動機の動作及び制御棒の動作量との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の他の実施例である制御棒制御装置の構成図である。
【図５】本発明の他の実施例である制御棒制御装置の制御棒位置伝送補助盤２で実行される処理のフローチャート。
【図６】本発明の他の実施例である制御棒制御装置の制御棒位置伝送補助盤２で実行される処理のフローチャート。
【図７】本発明の他の実施例である制御棒制御装置の構成図である。
【符号の説明】
１…制御棒操作監視盤、２，２Ａ…制御棒位置伝送補助盤、３…制御棒駆動補助盤、４…電磁ブレーキ電源装置、４Ｂ，１３Ｂ…半導体スイッチング素子、６…制御棒、７…誘導電動機、８…制御棒位置検出器、１５，１５Ａ…電磁ブレーキ、２１…制御棒停止移動量記憶手段、２２…励磁遮断目標位置作成手段、２３…励磁遮断目標位置判定手段、２４…制御棒位置判定手段、２５…駆動中目標位置設定手段、２６…操作指令遮断手段、２７…移動加算量記憶手段、２８…保持手段、２９…目標位置判定手段、３０…自己制御棒位置検出手段。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control rod control device, and more particularly to a control rod control device used for a boiling water reactor.
[0002]
[Prior art]
The output control of the improved boiling water nuclear power plant (ABWR) is performed by operating the control rods with an electrically driven control rod drive device. The electric drive type control rod driving device includes a step motor, a ball screw screw connected to the step motor, a ball nut meshing with the ball screw screw, and a connection rod attached to the ball nut and extending in the axial direction. Fine drive is possible. This control rod driving device has an electromagnetic brake connected to a step motor rotation shaft. A connecting rod is connected to a control rod in the reactor. Reactor power is controlled by moving control rods into and out of the reactor core. One of the control requests for the reactor power is to stop the control rods with as little delay time as possible based on a control rod stop request from an operator.
[0003]
The operation of the control rod is performed based on a control rod operation procedure in accordance with an operation command from a central control room control rod operation monitoring panel. The step motor operates by a pulse signal from a speed control circuit. The speed control of the step motor is performed by changing the frequency of the pulse current. When the control rod is stopped, a pulse signal having a low frequency is output from the speed control circuit to reduce the number of rotations in order to reduce the rotation of the step motor. When the step motor finally stops, the electromagnetic brake operates. The electromagnetic brake does not operate at the same time while the control rod is being driven, and does not operate during the step motor stop control. The operation of the electromagnetic brake prevents the control rod from moving due to its own weight after the step motor is stopped. As a technique related to the control rod operation by the stepping motor, there are techniques described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 55-143604 and 57-208880.
[0004]
When fine control of the control rods is enabled by the step motor, many step motor power panels and laying cables are required. For this reason, application of an induction motor instead of a step motor is being studied. The induction motor includes a primary-side stator and a secondary-side rotor. The secondary winding receives electric energy from the stator by electromagnetic induction, converts the electric energy into mechanical energy through an air gap, rotates the rotor, and generates mechanical power.
[0005]
The principle of this induction motor is different from that of a step motor, and the rotation speed cannot be controlled by a pulse signal unlike a step motor. Further, the detent torque of the induction motor is substantially equal to 0, and the rotor rotates even if the current on the stator side is set to 0. Therefore, in order to stop the induction motor, a braking brake that is externally stopped by friction or the like or a braking mechanism that dynamically controls the phase of the exciting current to perform braking is required. As a technique related to control rod drive by an induction motor, there is a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-59287. This is to control the phase of the exciting current of the induction motor to apply dynamic braking to improve the positioning accuracy when stopping.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
A gang operation in which a plurality of control rods are simultaneously operated has been considered for the purpose of shortening the start-up time and the power control time of the reactor. Since the stepping motor rotates by an amount corresponding to the number of pulses to be added, when the stepping motor is used, the control rod can be accurately moved to the target position by controlling the number of pulses. Therefore, during the gang operation, the plurality of control rods can be simultaneously moved to the same target position.
[0007]
When an induction motor is applied, if the control rod is driven by driving the induction motor by on / off control, the power converter and the speed control device required in the case of the step motor become unnecessary, and the equipment can be simplified and reduced. . However, the position of the induction motor is maintained by the braking force of the electromagnetic brake, and this braking force must be released when the induction motor is started. If the start timing of each induction motor and the operation timing of the electromagnetic brake deviate at the start of the gang operation, the process of increasing the rotation speed at the start of each induction motor differs. For this reason, the positions of the respective control rods being driven are shifted. Furthermore, since the stop position is determined depending on the braking performance at the time of stopping, if the operation timing of each electromagnetic brake is shifted, the position of each control rod at the time of stopping will be different. That is, when an induction motor is applied to the control rod drive source, there is a possibility that a deviation occurs in the position of each control rod during driving and during stoppage in the gang operation. If there is a deviation in the position of each control rod, the symmetry of the power distribution may be broken and thermal stress may be applied to the fuel. Conventionally, no consideration has been given to this point.
[0008]
An object of the present invention is to provide a control rod control device that can reduce a deviation of a stop position of each control rod during a gang operation when an induction motor is applied to the control rod drive device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A feature of the present invention that achieves the above object is a plurality of induction motors individually provided for a plurality of control rods operated by a gang, and a rotation of the induction motor provided for each of the plurality of induction motors is stopped. A plurality of electromagnetic brakes are provided for each of the induction motor and the electromagnetic brake corresponding thereto, and are provided for the induction motor and the electromagnetic brake based on a control rod operation command.Alternating currentA semiconductor switching element for controlling power supply, and the corresponding induction motor and the electromagnetic brakeAlternating currentA part of a cable for supplying power is shared, the semiconductor switching element is provided in a shared part of the cable, and the electromagnetic brake is provided to the induction motor and the electromagnetic brake corresponding to the semiconductor switching element.Alternating currentWhen power is supplied, the braking force is released, and the semiconductor switching element applies a corresponding force to the induction motor and the electromagnetic brake.Alternating currentElectric powerofWhen the supply is stopped, the brake force is configured to operate, and the semiconductor switching element is adapted to the corresponding induction motor and the electromagnetic brake.Alternating currentBy supplying power,Alternating currentThe brake force of the supplied electromagnetic brake is released and the corresponding induction motor is controlled so as to start rotating, and the semiconductor switching element controls the corresponding induction motor and the electromagnetic brake.Alternating currentElectric powerofBy stopping the supply,Alternating currentThe braking force of the supplied electromagnetic brake is applied and the corresponding induction motor is controlled to stop rotating.You.
[0010]
Since the operation delay of the semiconductor switching element is extremely short and its variation is small, power is supplied to the induction motor and the electromagnetic brake using the semiconductor switching element.controlPerform gang operationsIn case,The difference between the timing of starting the induction motor and the release of the braking force of the electromagnetic brake, and the timing of stopping the rotation of the induction motor due to the operation of the braking force of the electromagnetic brake is reduced in each control rod that performs the gang operation. For this reason,Induction motor used to drive control rodIn such a case, the deviation of the stop position of each control rod during the gang operation can be reduced. For this reason, the reactor power at the position of each control rod that has been gang operated in the horizontal cross section of the core can be made substantially uniform, and the core operation management in consideration of the thermal limit value and the like can be easily performed.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a control rod control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The control rod control device of the present embodiment includes a plurality of electrically driven control rod drive devices 18 using an induction motor. Each control rod driving device 18 includes an induction motor 7 and an electromagnetic brake 15 connected to a rotation shaft of the induction motor 7. Further, although not shown, the control rod driving device 18 includes a ball screw screw connected to the rotating shaft of the induction motor 7, a ball nut meshing with the ball screw screw, and a connecting rod attached to the ball nut and extending in the axial direction. Is provided.
[0034]
In the reactor 5 of the ABWR to which the present embodiment is applied, a plurality of fuel assemblies 16 are installed while being immersed in cooling water 17. A plurality of control rods 6 are arranged between fuel assemblies 16 so as to be freely inserted and withdrawn. Each control rod 6 is connected to a connecting rod of a separate control rod drive 18 by a respective coupler (eg a gear or an electromagnetic clutch) 20. Each control rod 6 is operated by driving the induction motor 7 of the corresponding control rod driving device 18. A control rod position detector 8 for detecting the position of the control rod in the axial direction in the core is provided.
[0035]
The control rod control device of the present embodiment is a control device having a device for controlling the operation of the control rod operation monitoring panel 1, the induction motor 7, and the electromagnetic brake 15 provided in the central control room, in addition to the control rod drive device 18. The control rod operation command from the rod driving auxiliary panel 3 and the control rod operation monitoring panel 1 is compared with the current control rod state, and when the control rod operation is necessary, the control rod driving auxiliary panel 3 is operated. It has a control rod position transmission auxiliary board 2 for outputting a command. The control rod position transmission auxiliary panel 2 and the control rod drive auxiliary panel 3 are provided for each control rod driving device 18.
[0036]
The control rod operation monitoring panel 1 includes an input / output device (not shown) for an operator to operate and monitor, a procedure for pulling out and inserting a plurality of control rods 6, and a control rod operation procedure in which an operation amount is predetermined. It has a control rod operation procedure storage unit 11 for storing, and a control rod operation circuit 10 for outputting a pull-out / insertion command to the control rod position transmission auxiliary panel 2. The input / output devices include a display device for displaying the coordinates of control rods, a coordinate selection button, and an instruction input device for operation command buttons for control rod operation mode, insertion, and removal. The operator commands the operation of the control rod by using these devices. However, if a control rod that should not be operated is pulled out due to the operator incorrectly selecting a control rod to be operated, the thermal margin of the reactor may be deviated, and a dangerous situation may occur. In order to prevent this, the present embodiment uses the control rod operation procedure stored in the control rod operation procedure storage unit 11 to control a plurality of control rods selected by the operator without fail in controlling coordinates to be operated. It is constantly monitored whether it is a bar and whether the amount of movement does not exceed a specified value.
[0037]
The control rod position transmission auxiliary panel 2 includes a control rod stop moving amount storage means 21, an excitation cutoff target position creation means 22, an excitation cutoff target position determination means 23, a control rod position determination means 24, a driving target position setting means 25, and It has an operation command cutoff means 26. The control rod position transmission auxiliary panel 2 is based on each output signal of each control rod position detector 8 and control rod operation monitoring panel 1, and the control rod position is output from the excitation cutoff target position creating means 22 withdrawing / pulling. If the insertion target value has not been reached, a control rod withdrawal / insertion command is output to the control rod drive auxiliary panel 3. On the other hand, when the position of the operated control rod matches the target value of the pull-out / insertion output from the excitation cut-off target position creating means 22, the output of the control rod pull-out / insertion command is cut off.
[0038]
An AC power supply is connected to the induction motor 7 via a semiconductor switching element 13B in the control rod drive auxiliary panel 3 and the induction motor control circuit 13 by a cable 35. The electromagnetic brake 15 is connected to a cable 35 by a cable 36. The control rod drive auxiliary panel 3 changes the rotation direction of the induction motor 7 in response to a semiconductor switching element 13B for turning on / off the electric power supplied to the induction motor 7 and the electromagnetic brake 15 and a control rod withdrawal / insertion command (pulling or insertion). In response to the control rod operation direction switching circuit 13A to be set and the control rod withdrawal / insertion command, the semiconductor switching element 13B is turned on / off and a signal for setting the rotation direction of the induction motor 7 is sent to the control rod operation direction switching circuit 13A. It has an induction motor control circuit 13 for outputting. Examples of the semiconductor switching element 13B include a transistor and a thyristor.
[0039]
In the ABWR, heat generated by a nuclear reaction of uranium or the like, which is a nuclear fuel, charged in the fuel assembly 16 loaded in the reactor 5 is transmitted to the cooling water 17 charged in the reactor 5. The cooling water 17 boils and becomes steam 17A. Although not shown, the turbine is rotated by the supply of the steam 17A, and rotates the generator. The control of the nuclear fission of the nuclear fuel is performed by the operation of pulling out / inserting the control rod 6. The fission of nuclear fuel is suppressed by inserting the control rod 6 into the core, and the fission of nuclear fuel is promoted by withdrawing the control rod 6 from the core.
[0040]
The control rod pull-out operation by the control rod control device of the present embodiment will be described below. The operation sequence of a plurality of control rods to be gang operated is stored in the control rod operation procedure storage unit 11. FIG. 2 shows an operation sequence of the gang operation when the control rod is pulled out of the operation sequence.
[0041]
In the control rod operation, a gang operation of operating a plurality of control rods as one group at the same time as shown in the control rod coordinates of FIG. 2 is performed instead of operating only one control rod. This gang operation can achieve a reduction in the start-up time of the nuclear reactor plant and a saving in control rod operation. For example, there are 26 control rods whose control rod group number is indicated as 1, and the control rods in this group are first operated simultaneously. The information regarding the operation of the control rod is shown in FIG. 2 as a control rod withdrawal sequence. The operation information during the drawing sequence includes a control rod operation limit, a guide pattern, and a drawing number. The control rod operation limit is information indicating an operation target position of the control rod, the guide pattern is information indicating continuous operation and stepwise operation of the control rod, and the extraction number is information indicating the order of the extraction operation. Cases in which the control rod is operated stepwise include a step operation and a notch operation. In the notch operation, the amount of movement when the control rod is operated stepwise is larger than in the step operation.
[0042]
FIG. 2 shows that all the control rods of the control rod group number 1 are continuously extracted to the position 18 in the extraction order 1. The drawing order 2 is operated following the operation order 1. In the operation order 2, all the control rods of the control rod group number 1 are pulled out from the position 18 to the position 22 by the step operation. In the drawing order 3, all the control rods of the control rod group number 1 are continuously drawn from the position 22 to the position 48. The position where the control rod is completely inserted in the core is defined as position 0, and the position where the control rod is completely removed from the core is defined as position 48. From the viewpoint of minute movement of the control rod, the entire insertion position of the control rod may be set to position 0, and the entire removal position of the control rod may be set to position 200.
[0043]
In the next drawing order 4, the operation of continuously drawing out to the position 18 is performed for all the control rods of the control rod group number 2. Hereinafter, the control rods are pulled out by the gang operation in the order of the drawing order according to the control rod drawing sequence of FIG. The drawing order is shown in part C of FIG.
[0044]
The insertion of the control rod into the core by the gang operation is performed in the reverse order of the operation sequence of the gang operation when the control rod is withdrawn in FIG.
[0045]
As described above, the operation of the plurality of control rods to be gang-operated includes the pull-out control rod coordinates (or insertion control rod coordinates) input by the operator using the input / output device and the control rod operation mode (continuous, notch, step). , And the control rod operation circuit 10 reads a control rod operation command 9 such as a pull-out command (or an insertion command). However, in the following control rod withdrawal by a gang operation, the control rod operation circuit 10 reads information (control rod operation limit, guide pattern and withdrawal number) from the control rod withdrawal sequence in the control rod operation procedure storage unit 11, and inputs This is performed by outputting a control rod operation command 9 including a pull-out command (or an insertion command) input by an operator using an output device to the excitation cutoff target position creating means 22 of the control rod position transmission auxiliary panel 2. The control rod operation command 9 includes information on a pull-out command and pull-out control rod coordinates. When the operator inputs a pull-out command from the input / output device, the control rod operation circuit 10 reads the control rod withdrawal sequence in the control rod operation procedure storage unit 11. The control rod stop movement amount storage means 21 stores a control rod movement amount that moves from when a command to cut off power supply to the induction motor 7 is output to the semiconductor switching element 13B until the control rod 6 stops. The excitation cutoff target position creating means 22 determines the control rod movement position with respect to the pullout target position based on the pullout target position input from the control rod operation circuit 10 and the control rod movement amount read from the control rod stop movement amount storage means 21. An excitation cutoff target position (= (pull-out target position)-(control rod movement amount)) before the movement amount is created. This excitation cutoff target position finally becomes a control rod position for cutting off the power supply to the induction motor 7 and operating the electromagnetic brake 15. When the control rod reaches the power cutoff target position, the power supply to the induction motor 7 is cut off, and the control rod 6 moves by the above-described control rod movement amount after the electromagnetic brake 15 is actuated, and the control rod is pulled out. Stop at the target position. The excitation cutoff target position created by the excitation cutoff target position creation means 22 is output to the excitation cutoff target position determination means 23.
[0046]
The outputs of all the control rod position detectors 8 provided for all the control rods are input to the control rod position determination means 24. The control rod position determining means 24 determines the control rod coordinates of each control rod to be subjected to the gang operation input by the excitation cutoff target position creating means 22 (for example, (02, 39) and (02,23)). The control rod position determining means 24 inputs the measured control rod position signals from the control rod position detectors 8 corresponding to the respective control rods to be gang-operated indicated by the control rod coordinates. The control rod position determining means 24 detects the control rod position of the first control rod in the moving direction of the control rod 6 (in this case, the pulling direction) based on these control rod position signals. The driving target position setting means 25 adds the control rod position of the first control rod output from the control rod position determination means 24 and the movement addition amount read from the movement addition amount storage means 27 to control the movement during movement. Create a target position for the bar. The movement addition amount is a control rod movement amount that moves from the time when the command to cut off the power supply to the induction motor 7 is output to the semiconductor switching element 13B until the control rod 6 stops, or a value equal to or more than the movement amount. . In other words, in order to add this movement addition amount to the control rod position of the current control rod and to set the target position of the moving control rod, if the control rod position of the first control rod changes due to the movement, The target position of the bar is also updated. The updating of the driving target position setting means 25 is stopped when the control rod position of the leading control rod reaches the target position of the moving control rod. The target position of the moving control rod output from the driving target position setting means 25 is input to the excitation cutoff target position determination means 23 and the holding means 28.
[0047]
The excitation cutoff target position determination means 23 compares the output of the excitation cutoff target position creation means 22 with the output of the driving target position setting means 25, and holds the "target position of the moving control rod" when they match. A holding command signal for causing the holding unit 28 to hold is output to the holding unit 28. The holding unit 28 outputs the “target position of the moving control rod” output from the driving target position setting unit 25 to the target position determination unit 29 as it is until the holding command signal is input. The self-control rod position detecting means 30 detects the position of the own control rod operated.
[0048]
The target position judging means 29 compares the output signal of the holding means 28 with the control rod position output from the self-control rod position detecting means 30, and when they match, sends a shut-off means open signal to the operation command shut-off means 26. Output. The operation command cutoff means 26 is opened by the input of the cutoff means open signal, and controls the induction motor control of the control rod drive auxiliary panel 3 according to the pull-out command (pull-out direction, drive ON) output from the excitation cutoff target position creation means 22. Block transmission to circuit 13. On the other hand, when the output signal of the holding means 28 does not match the control rod position from the self-control rod position detecting means 30, the target position determining means 29 outputs a shut-off means closing signal. The operation command cutoff means 26 is closed by the input of the cutoff means close signal, and transmits the extraction command output from the excitation cutoff target position creation means 22 to the induction motor control circuit 13.
[0049]
When a plurality of control rods are simultaneously operated, the control rods between the respective control rods may vary depending on load conditions (for example, the degree of fitting of the control rod driving device 18 with the ball screw nut, drive history, aging, etc.). Due to a slight displacement, the control rod stops far beyond the corresponding pull-out target position, but the movement target position is set based on the control rod position of the first control rod in the movement direction. This can be prevented by moving each control rod that performs the gang operation. Further, in the present embodiment, the driving target position setting means 25 creates the “target position of the driving control rod” by adding the “control rod position of the first control rod” and the “movement addition amount”. Since a large movement target amount is not given to the current position of the control rod, even if an abnormality occurs in the control rod position determination means 24 and the movement addition amount storage means 27, it is possible to mistakenly move the control rod greatly. Can be prevented.
[0050]
The induction motor control circuit 13 inputs the extraction command output from the excitation cutoff target position creating means 22 when the operation command cutoff means 26 is closed by the shutoff means close signal. The induction motor control circuit 13 determines whether the input command corresponds to a removal command or an insertion command. If the induction motor control circuit 13 determines that the command is a pull-out command, it outputs a signal indicating the pull-out (first switching command) to the control rod operation direction switching circuit 13A and turns on the semiconductor switching element 13B. . Therefore, AC power is supplied to the induction motor 7 by the cable 35 via the semiconductor switching element 13B and the control rod operation direction switching circuit 13A. At the same time, the electric power is supplied to the electromagnetic brake 15 via the cables 35 and 36, and the braking force of the electromagnetic brake 15 that prevents the induction motor 7 from rotating is released. The induction motor 7 starts rotating in the direction in which the control rod 6 is pulled out. The control rod 6 moves in a direction in which it is withdrawn from the core.
[0051]
When the target position determination unit 29 outputs the shutoff unit open signal, the input of the command (pull-out command or insertion command) from the excitation cutoff target position creation unit 22 to the induction motor control circuit 13 is stopped. The induction motor control circuit 13 turns off the semiconductor switching element 13B by stopping the input of the pull-out command. The power supply to the induction motor 7 and the electromagnetic brake 15 is stopped, the excitation of the induction motor 7 is released, and the braking force of the electromagnetic brake 15 is applied. Therefore, the control rods 6 that have performed the gang operation can be stopped at the same pullout target position.
[0052]
In particular, the response delay time of the semiconductor switching element 13B is extremely short. For this reason, by providing the semiconductor switching element 13B, the start timing of the induction motor 7 of each control rod driving device 18 and the operation timing of the electromagnetic brake 15 at the start of the gang operation do not shift, and the respective control rods being driven are not shifted. Position does not shift. Further, when the rotation of the induction motor 7 is stopped, the rotation stop position of the induction motor 7 is determined depending on the brake performance. However, since the operation timings of the electromagnetic brakes 15 of the respective control rod driving devices 18 do not shift, each control is performed. The stop position of the bar can be matched with the target pulling position. As a result, no deviation occurs in the position of each control rod that has been subjected to the gang operation, and the symmetry of the reactor power distribution is broken, so that no thermal stress is applied to the fuel rods in the fuel assembly.
[0053]
In the present embodiment, since a part of the cable for supplying electric power to the induction motor 7 and the electromagnetic brake 15 is shared, the number of cables for about 200 control rods can be greatly reduced. If this point is not taken into consideration, power may be supplied by separate cables separated to the induction motor 7 and the electromagnetic brake 15 as in the embodiment of FIG.
[0054]
When each control rod 6 for performing the gang operation is inserted into the core, the control rod operation circuit 10 performs the insertion control read out from the control rod insertion sequence of the control rod operation procedure storage unit 11 based on the insertion command input by the operator. A control rod operation command 9 including a rod coordinate, a control rod operation limit, a guide pattern, an insertion number, and an insertion command input by an operator is created, and the control rod operation command 9 is output to the excitation cutoff target position creating means 22. . Based on the extraction target position input from the control rod operation circuit 10 and the read control rod movement amount, the excitation cutoff target position creation means 22 generates an excitation cutoff target position that is before the insertion target position by this control rod movement amount. (= (Target insertion position) − (control rod movement amount)) is created. The target position judging means 29 includes an output signal of the holding means 28 and a self-control rod position detecting means.
The control unit compares the control rod position, which is the output of the control unit 30, with the control rod position, and outputs a shut-off means open signal or a shut-off means close signal as in the case of the pulling operation. When the shutoff means close signal is output, the insertion command (insertion direction, drive ON) output from the excitation cutoff target position creating means 22 is transmitted to the induction motor control circuit 13 via the operation command cutoff means 26. The induction motor control circuit 13 outputs a signal indicating the insertion (second switching command) to the control rod operation direction switching circuit 13A, and turns on the semiconductor switching element 13B. The braking force of the electromagnetic brake 15 is released. The induction motor 7 rotates in the direction opposite to the direction in which it was pulled out, and inserts the control rod 6 into the core. The operation command cutoff means 26 is opened by the cutoff means open signal, and the input of the insertion command to the induction motor control circuit 13 is blocked. When the semiconductor switching element 13B is turned off and the braking force of the electromagnetic brake 15 acts, each control rod 6 that has performed a gang operation can stop at the same insertion target position.
[0055]
By installing the semiconductor switching element 13B, the same effect as that at the time of the control rod withdrawal operation is produced at the time of the control rod insertion operation.
[0056]
The operation of the present embodiment will be described below using specific numerical values by taking control rod withdrawal as an example. For ease of understanding, it is assumed that the entire insertion position of the control rod 6 is 0 and the entire withdrawal position is 200. The target withdrawal position is set to 100, and the current position of the control rod 6 is set to 70. The control rod position of the first control rod is 71. The control rod movement amount stored in the control rod stop movement amount storage means 21 is 5 and the movement addition amount stored in the movement addition amount storage means 27 is 5 or more, but is 5 in this example. Since the operation command output from the control rod operation circuit 10 is a pull-out command, the pull-out target position is 100, and the excitation cut-off target position output from the excitation cut-off target position creating means 22 is 95. Since the control rod position of the leading control rod determined by the control rod position determining means 24 is 71, the target position of the driving control rod, which is the output of the driving target position setting means 25, is 76. The excitation cutoff target position determining means 23 compares the inputs 95 and 75 and does not output a holding command to the holding means 28 because they do not match. Accordingly, the output of the holding means 28 becomes 76, and the control rod position which is the output of the self-control rod position detecting means 30 is 70, so that the target position judging means 29 outputs the shutoff means close signal. The pull-out command (pull-out direction, drive ON) output from the creating means 22 is input to the induction motor control circuit 13.
[0057]
Therefore, the control rod is withdrawn from the core. With this pulling, the position of the control rod 6 increases, and the target position of the driving control rod, which is the output of the driving target position setting means 25, also increases. When the output of the driving target position setting means 25 becomes 95, the excitation cutoff target position determination means 23 outputs a holding command to the holding means 28 in order to match the output of the excitation cutoff target position creation means 22. The holding unit 28 holds the target position 95 of the driving control rod output from the driving target position setting unit 25. When the output of the self-control rod position detecting means 30 and the output of the holding means 28 (the value is 95) match, the target position determining means 29 outputs a shutoff means open signal to the drive command interrupting means 26. As a result, the operation command cutoff means 26 does not transmit the pull-out command (pull-out direction, drive ON) from the excitation cutoff target position creating means 22 to the induction motor control circuit 13. Accordingly, when the control rod position is at 95, the power supply to the induction motor 7 and the electromagnetic brake 15 is cut off, the excitation of the induction motor 7 is released, and the braking force of the electromagnetic brake 15 acts. Stop at Thus, the other control rods also operate, and the gang drive control rods all stop at the target position 100.
[0058]
The control rod withdrawal has been described above. However, when the control rod is inserted, the driving direction is only reversed, which is the same. However, for example, when the current control rod position is driven from 100 to 70, the drive command is interrupted at 75 before the target position 70. Further, the target position of the driving control rod output from the driving target position setting means 25 has a value which is smaller by about 5 than the control rod position of the leading control rod.
[0059]
FIG. 3 shows the relationship between the control rod operation command from the central control room, the operation of the induction motor 7 based on the command, and the movement amount of the control rod. As shown in FIG. 3, the rotation direction of the induction motor 7 changes according to whether the control rod operation command is withdrawal / insertion. Further, when the shut-off means open signal is output, it substantially corresponds to when a control rod stop command is issued, and the induction conductor 7 is in a stopped state. Further, the control rod withdrawal amount increases when a pullout command is issued, becomes constant when the shutoff means open signal is output, and decreases when an insertion command is output.
[0060]
Next, a control rod control device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. This embodiment uses the embodiment of FIG. 1 and the control rod position transmission auxiliary panel 2A in which the driving target position setting means 25 and the movement addition amount storage means 27 are substantially deleted from the control rod position transmission auxiliary panel 2. Is different.
[0061]
A part of the operation of the control rod position transmission auxiliary panel 2A that is different from that of the control rod position transmission auxiliary panel 2 will be described. The excitation cutoff target position determination means 23A compares the excitation cutoff target position output from the excitation cutoff target position creation means 22 with the "control rod position of the first control rod" output from the control rod position determination means 24, When they match, the excitation cutoff target position is held by the holding means 28A. The target position judging means 29A compares the output of the holding means 28A with the output of the self-control rod position detecting means 30, and outputs a shut-off means close signal until they match, and outputs a shut-off means open signal when they match. Are output to the operation command cutoff means 26, respectively. In the present embodiment, power can be supplied to the induction motor 7 and the electromagnetic brake 15 and the power supply can be stopped in the same manner as in the embodiment of FIG. be able to.
[0062]
In the case where the function of the control rod position transmission auxiliary panel 2 in the embodiment of FIG. 1 is realized by a computer system (or a microprocessor system), the operation period is increased and the driving target position setting means 25 is used for each operation period. It is necessary to obtain the target position of the moving control rod by adding the output of the movement addition amount storage means 27 and the output of the control rod position determination means 24. If the operation cycle of the computer system (or the microprocessor system) is slow, the control rod 6 may stop over the target extraction position (or the target insertion position). Computer systems (or microprocessor systems) that achieve high-speed operation cycles are large. On the other hand, in the embodiment of FIG. 4, it is not necessary to obtain the target position of the moving control rod, and the control rod position transmission auxiliary panel 2A can be realized by a small and low-cost computer system (or microprocessor system). .
[0063]
A control rod control device according to another embodiment of the present invention will be described below. In the present embodiment, the control rod position transmission auxiliary panel 2 is realized by a computer system (or a microprocessor system) in the configuration of the embodiment of FIG. The control rod position transmission auxiliary panel 2 in the present embodiment executes the processing shown in FIG.
[0064]
The processing contents of FIG. 5 will be described below. First, a control rod operation command 9 (moving direction, target position, etc.) from the control rod operation circuit 10 is fetched (step 41). Based on the control rod movement amount (the information stored in the control rod stop movement amount storage means 21) that moves from the operation of the electromagnetic brake to the stop of the control rod with respect to the target position of the taken control rod operation command 9, the induction motor Then, an excitation cutoff target position for cutting off the power supply to the motor is calculated (step 42). The control rod position information detected from all the control rod position detectors 8 is taken in, and the control rod position of the first control rod in the moving direction of the control rod is calculated (step 43). The moving addition amount (moving addition amount storage means) is calculated with respect to the calculated control rod position of the first control rod.
Then, the target position of the driving control rod is calculated by adding the stored information (step S44). When the moving direction is insertion, the target position of the moving control rod is calculated by subtracting the above-mentioned movement addition amount from the calculated control rod position of the first control rod. The calculated value in step 42 and the calculated value in step 44 are compared, and it is determined whether these calculated values match (step 45). If the determination at step 45 is “mismatch”, the process at step 46 is executed. If the determination in step 45 is "match", the process of step 47 is executed. In step 46, an operation command (movement direction of the control rod, drive ON) is output to the control rod drive auxiliary panel 3. Thereby, the movement of the control rod is started, and the control rod is continuously moved until the processing of step 47 is executed. In step 47, the position of the control rod to be moved is fetched, and it is determined whether or not this position matches the “target position of the driven control rod” calculated last in step 44. If the determination in step 47 is "mismatch", a shutoff means close signal (not shown) is output to the operation command shutoff means 26, and the processing in step 47 is executed again. If the determination in step 47 is "match", the process of step 48 is executed. In step 48, a shutoff means open signal for stopping output of an operation command (control rod moving direction, drive ON) to the control rod drive auxiliary panel 3 is output to the operation command cutoff means 26. It should be noted that the target position of the driven control rod finally calculated in step 44 is equal to the target position for interrupting the excitation of the induction motor created by the excitation cutoff target position creating means 22 in FIG. In this way, the function of the control rod position transmission auxiliary panel 2 can be realized by a computer system (or a microprocessor system).
[0065]
This embodiment has the same effect as the embodiment of FIG.
[0066]
A control rod control device according to another embodiment of the present invention will be described below. In the present embodiment, the control rod position transmission auxiliary panel 2A is configured by a computer system (or a microprocessor system) in the configuration of the embodiment of FIG. The control rod position transmission auxiliary panel 2A in the present embodiment executes the processing shown in FIG.
[0067]
6, the same processes as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. Similar to the processing of FIG. 5, the processing of steps 41, 42 and 43 is executed. Thereafter, the calculated value in step 42 is compared with the calculated value in step 33, and it is determined whether these calculated values match (step 45A). If the determination at step 45A is "mismatch", the process at step 46 is executed. If the determination in step 45A is "match", the process of step 47A is executed. In step 74A, the position of the control rod to be moved is fetched, and it is determined whether or not this position matches the "control rod position of the first control rod" calculated last in step 43. If the determination in step 47A is "mismatch", a cutoff means close signal is output to the operation command cutoff means 26 (not shown), and the process of step 47A is executed again. If the determination in step 47 is "match", the process of step 48 is executed. It should be noted that the control rod position of the first control rod finally calculated in step 43 is the excitation cutoff target position creation means of the embodiment of FIG.
It is equal to the target position for interrupting the excitation of the induction motor created in step S22. This embodiment can achieve the same effects as the embodiment of FIG.
[0068]
A control rod control device according to another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. This embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 in that a brake power supply device 4 having a rectifier 4A and a semiconductor switching element 4B is provided.
[0069]
The rectifier 4A converts the brake power supply AC into a DC power supply for operating the electromagnetic brake 15A. The semiconductor switching element 4B is connected to the rectifier 4A, and is connected to the electromagnetic brake 15A by a cable 36A. Semiconductor switching element
4B inputs the shutoff means close signal and the shutoff means open signal which are the outputs of the target position determination means 29. When the shutoff means close signal is input, the semiconductor switching element 4B is turned on, and the braking force of the electromagnetic brake 15A is released. On the other hand, when the shutoff means open signal is input, the semiconductor switching element 4B is turned off, and the braking force of the electromagnetic brake 15A operates. At this time, the induction motor 7 cannot rotate.
[0070]
As in the embodiment of FIG. 1, when the semiconductor switching element 13B is turned on, power is supplied to the induction motor 7, and when the semiconductor switching element 13B is turned off, power supply to the induction motor 7 is stopped. The on / off operations of the semiconductor switching elements 4B and 13B are the same. For this reason, when the braking force of the electromagnetic brake 15A is released, electric power is supplied to the induction motor 7, the induction motor 7 rotates, and the control rod 6 moves in the set direction. This embodiment can obtain the effects produced in the embodiment of FIG.
[0071]
The electromagnetic brake 15A connected to the rotating shaft of the induction motor 7 operates on DC power. The reason for using such an electromagnetic brake 15A is that the response time of the brake is shorter than that of the electromagnetic brake 15 operated by the power supply AC. Therefore, the electromagnetic brake
The application of 15A shortens the time affected by the load fluctuation as compared with the case where an electromagnetic brake operated by a power supply AC power is used, so that the positioning accuracy of the control rod can be further improved. Note that the electromagnetic brake 15A may be one in which a braking force is operated by power supply. In this case, it is only necessary to excite the induction motor 7 to rotate and cut off the power supply to the electromagnetic brake 15 </ b> A so that the excitation of the induction motor 7 is cut off and supply power to the electromagnetic brake 15.
[0072]
The brake power supply device 4 and the electromagnetic brake 15A can also be applied to the embodiment of FIG.
[0073]
【The invention's effect】
BookAccording to the invention, power is supplied to the induction motor and the electromagnetic brake using the semiconductor switching element.controlSoInduction motor used to drive control rodIn such a case, the deviation of the stop position of each control rod during the gang operation can be reduced. For this reason, the reactor power at the position of each control rod that has been gang operated in the horizontal cross section of the core can be made substantially uniform, and the core operation management in consideration of the thermal limit value and the like can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a control rod control device according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a specific example of a control rod withdrawal sequence stored in a control rod operation procedure storage unit in FIG. 1;
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between an operation of the induction motor and an operation amount of a control rod in FIG. 1;
FIG. 4 is a configuration diagram of a control rod control device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of a process executed by a control rod position transmission auxiliary panel 2 of a control rod control device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of a process executed by a control rod position transmission auxiliary panel 2 of a control rod control device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of a control rod control device according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control rod operation monitoring panel, 2, 2A ... Control rod position transmission auxiliary panel, 3 ... Control rod drive auxiliary panel, 4 ... Electromagnetic brake power supply, 4B, 13B ... Semiconductor switching element, 6 ... Control rod, 7 ... Induction Motor, 8: control rod position detector, 15, 15A: electromagnetic brake, 21: control rod stop moving amount storage means, 22: excitation cutoff target position creation means, 23: excitation cutoff target position determination means, 24: control rod position Judgment means, 25: driving target position setting means, 26: operation command interruption means, 27: movement addition amount storage means, 28: holding means, 29: target position judgment means, 30: self-control rod position detection means.

Claims

ギャング操作される複数の制御棒に対して個別に設けられた複数の誘導電動機と、前記複数の誘導電動機毎に設けられ前記誘導電動機の回転を制止させる複数の電磁ブレーキと、対応する前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキ毎に設けられ、制御棒操作指令に基づいてこれらの前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキに対する交流電力の供給を制御する半導体スイッチング素子とを備え、
対応する前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキは交流電力を供給するためのケーブルの一部を共有し、前記半導体スイッチング素子は前記ケーブルの共有部分に設けられており、
前記電磁ブレーキは、前記半導体スイッチング素子が対応する前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキに交流電力を供給した場合にそのブレーキ力が解除され、前記半導体スイッチング素子が対応する前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキへの交流電力の供給を停止した場合にそのブレーキ力が働くように構成されており、
前記半導体スイッチング素子が対応する前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキに交流電力を供給することにより、該交流電力を供給された電磁ブレーキのブレーキ力が解除され且つ対応する誘導電動機が回転し始めるように制御され、
前記半導体スイッチング素子が対応する前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキへの交流電力の供給を停止することにより、該交流電力を供給された電磁ブレーキのブレーキ力が働き且つ対応する誘導電動機が回転を停止するように制御されることを特徴とする制御棒制御装置。A plurality of induction motors individually provided for a plurality of control rods operated by a gang; a plurality of electromagnetic brakes provided for each of the plurality of induction motors for stopping rotation of the induction motor; and the corresponding induction motor And a semiconductor switching element that is provided for each electromagnetic brake and controls the supply of AC power to the induction motor and the electromagnetic brake based on a control rod operation command.
The corresponding induction motor and the electromagnetic brake share a part of a cable for supplying AC power, and the semiconductor switching element is provided in a shared part of the cable,
When the electromagnetic brake supplies AC power to the induction motor and the electromagnetic brake corresponding to the semiconductor switching element, the braking force is released, and the semiconductor switching element controls the induction motor and the electromagnetic brake to the corresponding electromagnetic brake. When the supply of AC power is stopped, the brake force is configured to work,
Wherein by the semiconductor switching element to supply AC power to the induction motor and the electromagnetic brake corresponding, controlled to the induction motor begins to rotate the braking force of the supplied electromagnetic brake is released and the corresponding said AC power And
By the semiconductor switching element to stop the supply of AC power to the induction motor and the electromagnetic brake corresponding, induction motor braking force of the electromagnetic brake is supplied with the AC power is exerted and the corresponding stops rotating A control rod control device characterized by being controlled as follows.