JPH0236961B2 - - Google Patents
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- JPH0236961B2 JPH0236961B2 JP54136033A JP13603379A JPH0236961B2 JP H0236961 B2 JPH0236961 B2 JP H0236961B2 JP 54136033 A JP54136033 A JP 54136033A JP 13603379 A JP13603379 A JP 13603379A JP H0236961 B2 JPH0236961 B2 JP H0236961B2
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Links
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/02—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator
- G21C17/035—Moderator- or coolant-level detecting devices
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B9/00—Safety arrangements
- G05B9/02—Safety arrangements electric
- G05B9/03—Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
- G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は容器内の流体レベルを制御する方法
に関する。この様な方法の数多くある用途の中に
は、原子炉の水面を保つことが含まれる。
に関する。この様な方法の数多くある用途の中に
は、原子炉の水面を保つことが含まれる。
例えばイリノイ州のシカゴ近郊にあるドレスデ
ン原子力発電所に使われている様な周知の商業用
沸騰水形発電用原子炉では、圧力容器内に収容さ
れた燃料材料の炉心を軽水の様な流体の中に使つ
ている。この軽水が作業流体並びに中性子減速材
の両方の作用をする。
ン原子力発電所に使われている様な周知の商業用
沸騰水形発電用原子炉では、圧力容器内に収容さ
れた燃料材料の炉心を軽水の様な流体の中に使つ
ている。この軽水が作業流体並びに中性子減速材
の両方の作用をする。
水を炉心の中に循環させることにより、その一
部分が水蒸気に変換される。この水蒸気を圧力容
器から取出し、タービンの様な原動機に加える。
タービンの排出蒸気を凝縮させ、必要な補給用の
水と共に、給水として圧力容器に戻す。
部分が水蒸気に変換される。この水蒸気を圧力容
器から取出し、タービンの様な原動機に加える。
タービンの排出蒸気を凝縮させ、必要な補給用の
水と共に、給水として圧力容器に戻す。
原子炉のエネルギ・レベルは、炉心の中に選択
的に挿入し得る、中性子吸収材料を含んだ制御棒
系によつて制御される。原子炉について更に詳し
いことは、例えば1962年にマツクグローヒル・ブ
ツク・カンパニ・インコーポレーテツドから出版
されたN.M.エル・ワキルの著者「ニユークリ
ア・パワー・エンジニアリング」を参照された
い。
的に挿入し得る、中性子吸収材料を含んだ制御棒
系によつて制御される。原子炉について更に詳し
いことは、例えば1962年にマツクグローヒル・ブ
ツク・カンパニ・インコーポレーテツドから出版
されたN.M.エル・ワキルの著者「ニユークリ
ア・パワー・エンジニアリング」を参照された
い。
原子炉には、水面を含めて原子炉の運転のいろ
いろな面を監視する保護装置が設けられている。
水面制御装置に欠陥が発生して、容器内の予定の
水面を保つことが出来ない時、水面は高すぎるか
低すぎるかの限界外になり、保護装置は原子炉を
緊急停止する。即ち、制御棒を速やかに挿入する
ことにより、原子炉の運転を自動的に停止する。
この様な原子炉の運転停止はいろいろな理由で望
ましくない。欠陥が容易に是正されても、原子炉
の再開は比較的長たらしい手順を必要とする。そ
の間、消費者は停電に悩まされるし、或いは他
の、大抵は一層コストの高い供給源から電力を供
給しなければならない。
いろな面を監視する保護装置が設けられている。
水面制御装置に欠陥が発生して、容器内の予定の
水面を保つことが出来ない時、水面は高すぎるか
低すぎるかの限界外になり、保護装置は原子炉を
緊急停止する。即ち、制御棒を速やかに挿入する
ことにより、原子炉の運転を自動的に停止する。
この様な原子炉の運転停止はいろいろな理由で望
ましくない。欠陥が容易に是正されても、原子炉
の再開は比較的長たらしい手順を必要とする。そ
の間、消費者は停電に悩まされるし、或いは他
の、大抵は一層コストの高い供給源から電力を供
給しなければならない。
この発明は、容器に対する給水の流量を制御す
る少なくとも1つの冗長なチヤンネルを設ける。
容器には、普通の動作状態の水面の上限及び下限
の位置に、複数個の水面感知装置を配置する。大
多数の上限又は下限感知装置が水面が限界を越え
て変化したことを表示する時、給水流量の制御を
最初の制御チヤンネルから冗長な制御チヤンネル
に自動的に切換えることにより、最初のチヤンネ
ルに於ける部品の故障によつて、原子炉の緊急停
止を招かない様にする。最初のチヤンネルの水面
制御信号の急激な変化に応答して、制御を直ちに
冗長なチヤンネルに切換える手段も設ける。
る少なくとも1つの冗長なチヤンネルを設ける。
容器には、普通の動作状態の水面の上限及び下限
の位置に、複数個の水面感知装置を配置する。大
多数の上限又は下限感知装置が水面が限界を越え
て変化したことを表示する時、給水流量の制御を
最初の制御チヤンネルから冗長な制御チヤンネル
に自動的に切換えることにより、最初のチヤンネ
ルに於ける部品の故障によつて、原子炉の緊急停
止を招かない様にする。最初のチヤンネルの水面
制御信号の急激な変化に応答して、制御を直ちに
冗長なチヤンネルに切換える手段も設ける。
この給水流入制御装置の別の1面は、蒸気の流
出並びに給水の流入の流量を検出することであ
る。通常の運転では、給水の流量は、容器の水面
と、蒸気の流量の水当量及び給水の流量の間の差
とに従つて制御される。この様な装置では、部品
の故障は差信号の急激な変化となつて現われるの
が普通である。この為、この発明では、差信号の
急激な変化により、蒸気並びに給水の流量による
水面制御を回路から切離し、この時制御は水面感
知装置のループだけによつて行われ、原子炉を緊
急停止しない。
出並びに給水の流入の流量を検出することであ
る。通常の運転では、給水の流量は、容器の水面
と、蒸気の流量の水当量及び給水の流量の間の差
とに従つて制御される。この様な装置では、部品
の故障は差信号の急激な変化となつて現われるの
が普通である。この為、この発明では、差信号の
急激な変化により、蒸気並びに給水の流量による
水面制御を回路から切離し、この時制御は水面感
知装置のループだけによつて行われ、原子炉を緊
急停止しない。
次にこの発明を、水冷で且つ水を減速材とする
沸騰水型原子炉に用いた場合について説明する。
この原子炉の1例を第1図に略図で示してある。
原子炉装置が圧力容器10を持ち、その中に核燃
料の炉心11が収容され、軽水の様な冷却材―減
速材に浸漬されている。通常の水面を12に示し
てある。シユラウド13が炉心11を取囲み、冷
却材循環ポンプ14が下側室16を加圧すること
により、そこから冷却材が強制的に炉心11の中
に通される。冷却水の一部分が水蒸気に変換さ
れ、それが分離器17及び乾燥器18を通過して
から蒸気配管19を介してタービン21の様な利
用装置に送られる。復水器22で発生した復水
が、補給用の水を必要とする場合はそれと共に、
ポンプ23により、制御弁24及び給水配管26
を介して容器10に給水として戻される。
沸騰水型原子炉に用いた場合について説明する。
この原子炉の1例を第1図に略図で示してある。
原子炉装置が圧力容器10を持ち、その中に核燃
料の炉心11が収容され、軽水の様な冷却材―減
速材に浸漬されている。通常の水面を12に示し
てある。シユラウド13が炉心11を取囲み、冷
却材循環ポンプ14が下側室16を加圧すること
により、そこから冷却材が強制的に炉心11の中
に通される。冷却水の一部分が水蒸気に変換さ
れ、それが分離器17及び乾燥器18を通過して
から蒸気配管19を介してタービン21の様な利
用装置に送られる。復水器22で発生した復水
が、補給用の水を必要とする場合はそれと共に、
ポンプ23により、制御弁24及び給水配管26
を介して容器10に給水として戻される。
中性子吸収材料を入れた複数個の制御棒27を
設けて、発電レベルを制御すると共に、必要な時
に原子炉の運転を停止する。これらの制御棒27
は、制御棒制御装置28の制御の下に、炉心の燃
料集成体の中に選択的に挿入することが出来る。
設けて、発電レベルを制御すると共に、必要な時
に原子炉の運転を停止する。これらの制御棒27
は、制御棒制御装置28の制御の下に、炉心の燃
料集成体の中に選択的に挿入することが出来る。
原子炉を正しく運転する為には、容器10内の
水面を予定の上限及び下限の範囲内に保つことが
必要である。この様な水面制御の一般的なやり方
を次に説明する。この様な制御の第1の面は、容
器からの蒸気の流出流量と給水の流入流量との比
較である。
水面を予定の上限及び下限の範囲内に保つことが
必要である。この様な水面制御の一般的なやり方
を次に説明する。この様な制御の第1の面は、容
器からの蒸気の流出流量と給水の流入流量との比
較である。
蒸気の流量に比例する信号が蒸気流量感知装置
によつて発生される。この感知装置は周知の差圧
発信器29であつてもよい。この発信器が蒸気配
管19の途中に配置されたベンチユリ31内で相
隔たる1対の圧力タツプから差圧を感知する。
(この為の適当なベンチユリ装置が米国特許第
3859853号に記載されている。) 同様に、給水の流量に比例する信号が感知装置
32によつて発生される。この感知装置は給水配
管26の途中に設けられたベンチユリ33に接続
された差圧発信器であつてよい。(給水配管に使
うのに適したベンチユリが米国特許第3889537号
に記載されている。) 感知装置29,32からの信号を給水制御装置
34に送り、そこで一方から他方を差し引く。そ
の差がゼロであれば、それは流出流量及び流入流
量が同じであることを表わし、水面は一定のまゝ
である。差がゼロでなければ、この差と符号が対
応し、且つその振幅に比例する信号が弁制御器3
6に印加され、この制御器は蒸気の流出流量及び
給水の流入流量が釣合う様に弁24を調節する。
この構成により、比較的狭い不感帯の範囲内で、
容器の水面が速やかに是正され且つ維持される。
然し、容器内の水面の位置は感知しないし或いは
制御しない。
によつて発生される。この感知装置は周知の差圧
発信器29であつてもよい。この発信器が蒸気配
管19の途中に配置されたベンチユリ31内で相
隔たる1対の圧力タツプから差圧を感知する。
(この為の適当なベンチユリ装置が米国特許第
3859853号に記載されている。) 同様に、給水の流量に比例する信号が感知装置
32によつて発生される。この感知装置は給水配
管26の途中に設けられたベンチユリ33に接続
された差圧発信器であつてよい。(給水配管に使
うのに適したベンチユリが米国特許第3889537号
に記載されている。) 感知装置29,32からの信号を給水制御装置
34に送り、そこで一方から他方を差し引く。そ
の差がゼロであれば、それは流出流量及び流入流
量が同じであることを表わし、水面は一定のまゝ
である。差がゼロでなければ、この差と符号が対
応し、且つその振幅に比例する信号が弁制御器3
6に印加され、この制御器は蒸気の流出流量及び
給水の流入流量が釣合う様に弁24を調節する。
この構成により、比較的狭い不感帯の範囲内で、
容器の水面が速やかに是正され且つ維持される。
然し、容器内の水面の位置は感知しないし或いは
制御しない。
そこで水面制御の第2の面として、上側水面圧
力タツプ37及び下側水面圧力タツプ38を設け
る。これらの圧力タツプが発生する信号から、容
器内の水面の位置を決定することが出来る。
力タツプ37及び下側水面圧力タツプ38を設け
る。これらの圧力タツプが発生する信号から、容
器内の水面の位置を決定することが出来る。
圧力タツプ37,38は容器10の内部と連通
していて、周知の差圧発信器39に接続されてい
る。この発信器がタツプ37,38の圧力の差
を、水面12の位置を表わす出力信号に変換す
る。この信号が給水制御装置34に印加され、そ
の中で、弁制御器36に対する制御信号を変更す
る為に用いられる。こうすることによつて弁24
は、水面12の位置を通常の運転の所定の上限及
び下限の範囲内に保つ様に制御される。(図面を
見易くする為に示してないが、装置は2組又は更
に多くの組のポンプ23、弁24及び制御器36
を並列接続して用いていることに注意されたい。) 部品の故障という様な何等かの理由で、給水制
御装置34が水面を通常の限界内に保つことが出
来ない場合、水面が低くなりすぎたり高くなりす
ぎたりすることがある。限界外の極めて低い水面
を検出する水面検出器40を設けて、信号OL1を
発生する。同様に、過度に高い水面を検出して信
号OLhを発生する水面検出器41を設ける。これ
らの信号が原子炉保護装置42に入る。原子炉保
護装置は、限界外の状態に応答して、制御棒制御
装置28に信号を送り、制御棒を挿入して原子炉
の運転を停止する。
していて、周知の差圧発信器39に接続されてい
る。この発信器がタツプ37,38の圧力の差
を、水面12の位置を表わす出力信号に変換す
る。この信号が給水制御装置34に印加され、そ
の中で、弁制御器36に対する制御信号を変更す
る為に用いられる。こうすることによつて弁24
は、水面12の位置を通常の運転の所定の上限及
び下限の範囲内に保つ様に制御される。(図面を
見易くする為に示してないが、装置は2組又は更
に多くの組のポンプ23、弁24及び制御器36
を並列接続して用いていることに注意されたい。) 部品の故障という様な何等かの理由で、給水制
御装置34が水面を通常の限界内に保つことが出
来ない場合、水面が低くなりすぎたり高くなりす
ぎたりすることがある。限界外の極めて低い水面
を検出する水面検出器40を設けて、信号OL1を
発生する。同様に、過度に高い水面を検出して信
号OLhを発生する水面検出器41を設ける。これ
らの信号が原子炉保護装置42に入る。原子炉保
護装置は、限界外の状態に応答して、制御棒制御
装置28に信号を送り、制御棒を挿入して原子炉
の運転を停止する。
この発明を説明する為の予備知識として、従来
公知の水面制御装置を示す第2図について説明す
る。
公知の水面制御装置を示す第2図について説明す
る。
第1図の場合と同じく、蒸気の流量並びに給水
の流量に比例する信号が差圧発信器29,32に
よつて発生される。これらの信号が第1の代数加
算回路43の別々の入力に印加され、この加算回
路がその間の差に比例する出力信号を線44に発
生する。この線が第2の加算回路46の入力に接
続されている。
の流量に比例する信号が差圧発信器29,32に
よつて発生される。これらの信号が第1の代数加
算回路43の別々の入力に印加され、この加算回
路がその間の差に比例する出力信号を線44に発
生する。この線が第2の加算回路46の入力に接
続されている。
適当な位置に配置された差圧感知装置に接続さ
れた差圧発信器39a,39bから夫々線47a,
47bに容器10内の水面を表わす信号が発生さ
れる。スイツチ48が原子炉のオペレータの選択
により、線47a又は線47bの信号のいずれかを
選択し、選ばれた信号が普通は線49を介して加
算回路46の第2の入力に印加される。
れた差圧発信器39a,39bから夫々線47a,
47bに容器10内の水面を表わす信号が発生さ
れる。スイツチ48が原子炉のオペレータの選択
により、線47a又は線47bの信号のいずれかを
選択し、選ばれた信号が普通は線49を介して加
算回路46の第2の入力に印加される。
加算回路46の出力信号が線51,スイツチ5
2及び線45を介して水面制御回路53に印加さ
れる。制御回路53は加算回路からの信号を水面
設定点と比較し、水面補正信号を線54を介し
て、給水配管26の途中にある弁24の制御器3
6に印加することにより、前に第1図について説
明した様に弁24が制御される。
2及び線45を介して水面制御回路53に印加さ
れる。制御回路53は加算回路からの信号を水面
設定点と比較し、水面補正信号を線54を介し
て、給水配管26の途中にある弁24の制御器3
6に印加することにより、前に第1図について説
明した様に弁24が制御される。
スイツチ52は、オペレータが線49を直接的
に水面制御器53と接続することが出来る様に
し、こうして加算回路46を回路から切離すこと
が出来る様にする。
に水面制御器53と接続することが出来る様に
し、こうして加算回路46を回路から切離すこと
が出来る様にする。
オペレータの居る場所に配置されていて、水面
制御器53に接続された主制御部56が、オペレ
ータに適当な表示をし、オペレータが水面設定点
を調節することが出来る様にすると共に、弁制御
器36を手動で制御出来る様にする。
制御器53に接続された主制御部56が、オペレ
ータに適当な表示をし、オペレータが水面設定点
を調節することが出来る様にすると共に、弁制御
器36を手動で制御出来る様にする。
従つて、第2図に示した従来の装置は、水面を
表わす線47a,47bの信号の一方又は他方を手
動で選択することが出来る様にし、スイツチ52
は蒸気と給水の流量の比較装置を回路から切離す
ことが出来る様にする。然し、故障があつた場
合、自動的に措置をとる手段がない。
表わす線47a,47bの信号の一方又は他方を手
動で選択することが出来る様にし、スイツチ52
は蒸気と給水の流量の比較装置を回路から切離す
ことが出来る様にする。然し、故障があつた場
合、自動的に措置をとる手段がない。
この発明の水面制御装置が第3図に示されてお
り、この装置は、装置の部品の故障の為に、原子
炉の運転停止をする惧れを少なくする。この装置
が従来の装置と異なる特徴は、少なくとも1つの
冗長な水面制御チヤンネルを設け、制御を一方の
チヤンネルから別のチヤンネルに自動的に切換
え、蒸気及び給水流量比較回路からの信号を自動
的に切離すことである。
り、この装置は、装置の部品の故障の為に、原子
炉の運転停止をする惧れを少なくする。この装置
が従来の装置と異なる特徴は、少なくとも1つの
冗長な水面制御チヤンネルを設け、制御を一方の
チヤンネルから別のチヤンネルに自動的に切換
え、蒸気及び給水流量比較回路からの信号を自動
的に切離すことである。
説明の便宜上、チヤンネルAを普通の制御チヤ
ンネル、チヤンネルBを冗長チヤンネルとする。
チヤンネルAは相互接続された次の素子を含む。
即ち、圧力タツプ又は感知装置37a,38a,
差圧発信器39a,高レベル引はずし回路57a,
低レベル引はずし回路58a,加算回路46a,
切換え回路52a,水面制御回路53aである。
チヤンネルBは相互接続された同様な素子を含ん
でいるが、これらの素子の参照記号には添字にb
を用いている。
ンネル、チヤンネルBを冗長チヤンネルとする。
チヤンネルAは相互接続された次の素子を含む。
即ち、圧力タツプ又は感知装置37a,38a,
差圧発信器39a,高レベル引はずし回路57a,
低レベル引はずし回路58a,加算回路46a,
切換え回路52a,水面制御回路53aである。
チヤンネルBは相互接続された同様な素子を含ん
でいるが、これらの素子の参照記号には添字にb
を用いている。
差圧発信器39aが、容器10内の水面を表わ
す出力信号を発生する。この信号が線47aを介
して加算回路46aの入力に印加される。加算回
路46aの他方の入力が線44に接続される。こ
の線には加算回路43の出力信号が送られて来
る。前に述べた様に、加算回路43の出力信号
は、蒸気の流出流量と給水の流入流量との間の差
に比例し、この為水面を表わす信号が流量の差を
表わす信号によつて変更される。加算回路46a
からの出力信号は、普通は線51a,スイツチ5
2a,及び線45aを介して水面制御回路53aに
印加される。制御回路53aが線67aに水面制御
信号を発生する。この信号が普通はスイツチ68
を介して弁制御器36に印加される。チヤンネル
Bの動作も同様であり、加算回路46bの出力信
号が普通は水面制御回路53bに印加される。
す出力信号を発生する。この信号が線47aを介
して加算回路46aの入力に印加される。加算回
路46aの他方の入力が線44に接続される。こ
の線には加算回路43の出力信号が送られて来
る。前に述べた様に、加算回路43の出力信号
は、蒸気の流出流量と給水の流入流量との間の差
に比例し、この為水面を表わす信号が流量の差を
表わす信号によつて変更される。加算回路46a
からの出力信号は、普通は線51a,スイツチ5
2a,及び線45aを介して水面制御回路53aに
印加される。制御回路53aが線67aに水面制御
信号を発生する。この信号が普通はスイツチ68
を介して弁制御器36に印加される。チヤンネル
Bの動作も同様であり、加算回路46bの出力信
号が普通は水面制御回路53bに印加される。
この発明の特徴は、変化率回路59を設けたこ
とである。この変化率回路が、線44の流量差信
号を監視し、差信号の予定の変化率に応答してス
イツチ52a,52bを作動する。部品の故障は
破滅的な性質を持つことが判つている。この為、
蒸気―給水流量比較回路(例えば素子29,3
2,43)にこの様な故障があると、加算回路4
3から線44に出る出力信号の変化率が高くなる
可能性が強い、この変化率を回路59で検出し、
この時、この回路が線61に出力信号を発生し、
その出力信号がスイツチ52a,52bを作動し
て、線47a,47bを夫々線45a,45bに直
接的に接続する。この為、加算回路46a,46b
が側路される。(主制御部56からの信号接続部
62はスイツチ52a,52bを手動でリセツトす
ることが出来る様にする。) この発明の別の特徴は、水面が動作用の上限又
は下限の外側に変化したことを検出したり、又は
制御回路53aからの水面制御信号の急激な変化
を検出した時、水面の制御をチヤンネルAからチ
ヤンネルBに切換えることである。
とである。この変化率回路が、線44の流量差信
号を監視し、差信号の予定の変化率に応答してス
イツチ52a,52bを作動する。部品の故障は
破滅的な性質を持つことが判つている。この為、
蒸気―給水流量比較回路(例えば素子29,3
2,43)にこの様な故障があると、加算回路4
3から線44に出る出力信号の変化率が高くなる
可能性が強い、この変化率を回路59で検出し、
この時、この回路が線61に出力信号を発生し、
その出力信号がスイツチ52a,52bを作動し
て、線47a,47bを夫々線45a,45bに直
接的に接続する。この為、加算回路46a,46b
が側路される。(主制御部56からの信号接続部
62はスイツチ52a,52bを手動でリセツトす
ることが出来る様にする。) この発明の別の特徴は、水面が動作用の上限又
は下限の外側に変化したことを検出したり、又は
制御回路53aからの水面制御信号の急激な変化
を検出した時、水面の制御をチヤンネルAからチ
ヤンネルBに切換えることである。
水面が予定の限界の外側に変化した事態を検出
する為、3つの別々の差圧発信器39a,39b,
39cからの水面信号を監視する。差圧発信器3
9cは適当な圧力感知装置37c,38cに接続して
もよいし、或いは発信器39bと並列に、圧力感
知装置37b,38bに接続してもよい。
する為、3つの別々の差圧発信器39a,39b,
39cからの水面信号を監視する。差圧発信器3
9cは適当な圧力感知装置37c,38cに接続して
もよいし、或いは発信器39bと並列に、圧力感
知装置37b,38bに接続してもよい。
線47aに接続された57a,58a,線47bに
接続された57b,58b,及び線47cに接続さ
れた57c,58cに示す様な夫々の対の高及び低
レベル引はずし回路が、発信器39a,39b,3
9cから線47a,47b,47cに出る水面信号を
監視する様に接続されている。(レベル引はずし
回路は、入力信号が予定のレベルを越えた時又は
予定のレベルより下がつた時にだけ、出力信号を
発生する。シユミツト・トリガ回路の様な任意の
周知の閾値回路であつてよい。) 高レベル引はずし信号Ha,Hb,Hcが3者択2
論理回路63に印加される。同様に、低レベル引
はずし信号La,Lb,Lcが同様な論理回路64に
印加される。論理回路からの出力信号がオア回路
65に送られる。従つて、任意の2つの高レベル
引はずし信号又は任意の2つの低レベル引はずし
信号が存在することに応答して、オア・ゲート6
5が、切換えスイツチ68に接続された線66
に、出力チヤンネル切換え信号を発生する。
接続された57b,58b,及び線47cに接続さ
れた57c,58cに示す様な夫々の対の高及び低
レベル引はずし回路が、発信器39a,39b,3
9cから線47a,47b,47cに出る水面信号を
監視する様に接続されている。(レベル引はずし
回路は、入力信号が予定のレベルを越えた時又は
予定のレベルより下がつた時にだけ、出力信号を
発生する。シユミツト・トリガ回路の様な任意の
周知の閾値回路であつてよい。) 高レベル引はずし信号Ha,Hb,Hcが3者択2
論理回路63に印加される。同様に、低レベル引
はずし信号La,Lb,Lcが同様な論理回路64に
印加される。論理回路からの出力信号がオア回路
65に送られる。従つて、任意の2つの高レベル
引はずし信号又は任意の2つの低レベル引はずし
信号が存在することに応答して、オア・ゲート6
5が、切換えスイツチ68に接続された線66
に、出力チヤンネル切換え信号を発生する。
切換えスイツチ68は、通常の位置にある時、
水面制御回路53aを線67aを介して弁制御器3
6に接続し、チヤンネルAによつて給水流量制御
弁24を制御する。
水面制御回路53aを線67aを介して弁制御器3
6に接続し、チヤンネルAによつて給水流量制御
弁24を制御する。
オア・ゲート65から線66に出たチヤンネル
切換え信号により、切換えスイツチ68が作動さ
れて、水面制御回路53bを線67bを介して弁制
御器36に接続し、この為水面の制御がチヤンネ
ルBに切換えられる。(スイツチ68と主制御部
56との間の接続部69によつて、スイツチ68
のリセツトが行われる。図に示してない接続によ
り、スイツチ52a,52b,68の状態の様な回
路の種々の動作状態がオペレータの居る場所に可
視的に表示されることを承知されたい。) チヤンネルAの故障によつて、線67aに出る
水面制御信号の変化率が大きくなり、その結果弁
24を介して容器に送られる給水の流量が大幅に
変化する場合、水面の変化によつて、制御をチヤ
ンネルBに切換えるのに必要な低レベル又は高レ
ベル引はずし信号を発生しない内に、給水を貯蔵
し又は供給する給水源(例えば第1図の復水器2
2)の容量を越えることがある。
切換え信号により、切換えスイツチ68が作動さ
れて、水面制御回路53bを線67bを介して弁制
御器36に接続し、この為水面の制御がチヤンネ
ルBに切換えられる。(スイツチ68と主制御部
56との間の接続部69によつて、スイツチ68
のリセツトが行われる。図に示してない接続によ
り、スイツチ52a,52b,68の状態の様な回
路の種々の動作状態がオペレータの居る場所に可
視的に表示されることを承知されたい。) チヤンネルAの故障によつて、線67aに出る
水面制御信号の変化率が大きくなり、その結果弁
24を介して容器に送られる給水の流量が大幅に
変化する場合、水面の変化によつて、制御をチヤ
ンネルBに切換えるのに必要な低レベル又は高レ
ベル引はずし信号を発生しない内に、給水を貯蔵
し又は供給する給水源(例えば第1図の復水器2
2)の容量を越えることがある。
この様な可能性を防止する為、この発明の別の
特徴として、弁制御器36に対する水面制御信号
を監視する様に接続された変化率検出回路70を
設ける。この信号の変化率が高いことに応答し
て、変化率検出回路が、オア・ゲート65の入力
に接続された線75に出力信号を発生する。この
信号に応答して、オア・ゲート65が線66に出
力信号を発生し、それがスイツチ68を作動する
ことにより、水面の制御が直ちにチヤンネルBに
切換えられる。
特徴として、弁制御器36に対する水面制御信号
を監視する様に接続された変化率検出回路70を
設ける。この信号の変化率が高いことに応答し
て、変化率検出回路が、オア・ゲート65の入力
に接続された線75に出力信号を発生する。この
信号に応答して、オア・ゲート65が線66に出
力信号を発生し、それがスイツチ68を作動する
ことにより、水面の制御が直ちにチヤンネルBに
切換えられる。
図示の装置では、給水の流量が弁24によつて
変えられる。この他の給水の流量を変える手段を
用いてもよい。例えば、ポンプ23に可変速度駆
動装置を使うことにより、給水の入量を変えるこ
とが出来る。この場合、弁24を省略し、流量制
御信号をポンプ23に対する可変速度駆動装置
(図に示してない)の速度制御装置に印加する。
変えられる。この他の給水の流量を変える手段を
用いてもよい。例えば、ポンプ23に可変速度駆
動装置を使うことにより、給水の入量を変えるこ
とが出来る。この場合、弁24を省略し、流量制
御信号をポンプ23に対する可変速度駆動装置
(図に示してない)の速度制御装置に印加する。
チヤンネルAの水面制御信号の急激な変化の為
に、制御がチヤンネルBに切換えられた場合、切
換えが急速である為に、容器の水面には目立つた
変化がない。これは、容器の水面のゆるやかな変
化に対しては、動作用の予定の上限又は下限を越
えるまで、制御の切換えが行われないからであ
る。
に、制御がチヤンネルBに切換えられた場合、切
換えが急速である為に、容器の水面には目立つた
変化がない。これは、容器の水面のゆるやかな変
化に対しては、動作用の予定の上限又は下限を越
えるまで、制御の切換えが行われないからであ
る。
水面がゆつくりと変化する場合の第3図の水面
制御装置の動作の1例が第4図に示されている。
この曲線の最初の部分71は、チヤンネルAの制
御による普通の水面制御動作を示す。72でチヤ
ンネルAに故障が起り、その結果水面が比較的ゆ
つくりと上昇すると仮定する。73で、水面が通
常の上限Hを横切る。
制御装置の動作の1例が第4図に示されている。
この曲線の最初の部分71は、チヤンネルAの制
御による普通の水面制御動作を示す。72でチヤ
ンネルAに故障が起り、その結果水面が比較的ゆ
つくりと上昇すると仮定する。73で、水面が通
常の上限Hを横切る。
この事態が高レベル引はずし回路57a―57c
によつて検出され、これらの回路が信号Ha,
Hb,Hcの内の少なくとも2つを発生する。これ
らの信号に応答して、論理回路63がオア・ゲー
ト65を通る出力信号を発生してスイツチ68を
作動し、こうして水面制御チヤンネルBに自動的
に切換える。チヤンネルBは、制御を受持つと、
74に示す様に、水面を通常の位置まで下げる。
水面の制御がチヤンネルAからチヤンネルBに切
換わつたことにより、水面制御回路53bの水面
設定点が切換えが行われる時の実際の容器の水面
とかなり異なる時、給水の流量に大きな変化が起
る惧れがある。給水の流量のこの様な大きな変化
を防止する為、制御回路53bによつて定められ
る水面設定点は、固定にせずに、浮動状態にし、
動作用の上限及び下限の範囲内の容器の実際の水
面に追従することが好ましい。或いは水面制御信
号の変化率を制限する他の手段を設けることが出
来る。
によつて検出され、これらの回路が信号Ha,
Hb,Hcの内の少なくとも2つを発生する。これ
らの信号に応答して、論理回路63がオア・ゲー
ト65を通る出力信号を発生してスイツチ68を
作動し、こうして水面制御チヤンネルBに自動的
に切換える。チヤンネルBは、制御を受持つと、
74に示す様に、水面を通常の位置まで下げる。
水面の制御がチヤンネルAからチヤンネルBに切
換わつたことにより、水面制御回路53bの水面
設定点が切換えが行われる時の実際の容器の水面
とかなり異なる時、給水の流量に大きな変化が起
る惧れがある。給水の流量のこの様な大きな変化
を防止する為、制御回路53bによつて定められ
る水面設定点は、固定にせずに、浮動状態にし、
動作用の上限及び下限の範囲内の容器の実際の水
面に追従することが好ましい。或いは水面制御信
号の変化率を制限する他の手段を設けることが出
来る。
この発明によつて行われる自動的な制御チヤン
ネルの切換えが行われない場合(例えば第2図に
示した様な従来の装置を用いた場合)、水面は破
線の曲線76で示す様に、限界外の上側レベル
OLhに達するまで上昇を続けるであろうし、原子
炉を不必要に運転停止しなければならなくなろ
う。
ネルの切換えが行われない場合(例えば第2図に
示した様な従来の装置を用いた場合)、水面は破
線の曲線76で示す様に、限界外の上側レベル
OLhに達するまで上昇を続けるであろうし、原子
炉を不必要に運転停止しなければならなくなろ
う。
大形原子炉発電所の運転並びに原子炉の緊急停
止のこれ迄の経過を検討すると、この様な発電所
でこの発明を使えば、原子炉の緊急停止が年間約
6%減少し、原子炉を運転出来なかつたことによ
るコストの節約額は年間数十万ドルに達すること
が判つた。
止のこれ迄の経過を検討すると、この様な発電所
でこの発明を使えば、原子炉の緊急停止が年間約
6%減少し、原子炉を運転出来なかつたことによ
るコストの節約額は年間数十万ドルに達すること
が判つた。
第1図は原子炉及び水面制御装置の略図、第2
図は従来の水面制御装置の略図、第3図はこの発
明の水面制御装置の略図、第4図は第3図の装置
の運転を例示する水面曲線である。 主な符号の説明、10:圧力容器、19:蒸気
配管、24:制御弁、26:給水配管、36:弁
制御器、37:上側水面圧力タツプ、38:下側
水面圧力タツプ、63,64:3者択2論理回
路、A,B:チヤンネル。
図は従来の水面制御装置の略図、第3図はこの発
明の水面制御装置の略図、第4図は第3図の装置
の運転を例示する水面曲線である。 主な符号の説明、10:圧力容器、19:蒸気
配管、24:制御弁、26:給水配管、36:弁
制御器、37:上側水面圧力タツプ、38:下側
水面圧力タツプ、63,64:3者択2論理回
路、A,B:チヤンネル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 流体を充填した容器から流体を取出すために
流出配管を含む流体流出手段、及び前記容器に流
体を注入するために流入配管及び流入速度制御手
段を含む流体流入手段がある流体充填容器を持つ
装置で、前記容器内の流体のレベルを予定の上限
及び下限の間に保つ方法に於て、(a)各々前記容器
内の流体レベルを感知して、該容器内の流体レベ
ルの位置を表わす流体レベル制御信号を発生する
手段を持つている第1及び第2の流体レベル制御
チヤンネルを設け、(b)通常は前記第1の制御チヤ
ンネルの流体レベル制御信号を前記流入速度制御
手段に印加することによつて、前記流体流入速度
を変えて前記流体レベルを前記上限及び下限の範
囲内に保ち、(c)各々通常は、前記流体レベルが前
記上限又は下限に達した時に別々の表示を発生す
る複数個の流体レベル監視手段を設け、(d)前記表
示を多数決感知論理手段に印加し、該多数決感知
論理手段は大多数の流体レベル監視手段からの前
記表示に応答して、前記第1制御チヤンネルの制
御信号を前記流入速度制御手段から切離すと共
に、前記第2のチヤンネルの制御信号を流入速度
制御手段に印加することにより、前記第1のチヤ
ンネルが流体レベルを前記上限及び下限の範囲内
に保つことが出来なかつた場合、容器内の流体レ
ベルの制御が自動的に前記第2のチヤンネルに切
換えられる様にする工程を含み、更に、流体流出
速度及び流体流入速度の間の差を表わす差信号を
発生して、前記差信号に応答して各々の前記チヤ
ンネルの制御信号を変更することにより、容器内
の流体レベルを速やかに制御する手段を設け、前
記差信号の変化率を監視し、前記差信号の予定の
変化率に応答して前記差信号を自動的に制御チヤ
ンネルから切離す工程を含む容器内の流体レベル
を予定の上限及び下限の間に保つ方法。 2 特許請求の範囲第1項に記載した方法に於
て、更に、前記第1の制御チヤンネルの流体レベ
ル制御信号の変化率を監視し、前記第1のチヤン
ネルの流体レベル制御信号の変化率が予定の率を
超えたことを検出した時、容器内の流体レベルの
制御を自動的に第2のチヤンネルに切換える工程
を含む容器内の流体レベルを予定の上限及び下限
の間に保つ方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/953,436 US4302288A (en) | 1978-10-23 | 1978-10-23 | Fluid level control system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5582311A JPS5582311A (en) | 1980-06-21 |
JPH0236961B2 true JPH0236961B2 (ja) | 1990-08-21 |
Family
ID=25493993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13603379A Granted JPS5582311A (en) | 1978-10-23 | 1979-10-23 | Fluid level control method |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4302288A (ja) |
JP (1) | JPS5582311A (ja) |
BE (1) | BE879560A (ja) |
CH (1) | CH650599A5 (ja) |
DE (1) | DE2941544C2 (ja) |
ES (1) | ES484055A1 (ja) |
FR (1) | FR2440026A1 (ja) |
IT (1) | IT1123900B (ja) |
NL (1) | NL7907784A (ja) |
SE (1) | SE444482B (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5651695A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-09 | Hitachi Ltd | Nuclear reactor power control method |
JPS5890096A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-28 | 三菱重工業株式会社 | 回転式充填機の液面制御装置 |
US4521371A (en) * | 1981-12-16 | 1985-06-04 | Combustion Engineering, Inc. | Vessel liquid level indication |
US4650633A (en) * | 1984-07-02 | 1987-03-17 | General Electric Company | Method and apparatus for protection of pump systems |
US4649015A (en) * | 1984-07-20 | 1987-03-10 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Monitoring system for a liquid-cooled nuclear fission reactor |
US4660586A (en) * | 1984-12-21 | 1987-04-28 | Aluminum Company Of America | Liquid level control |
US4692297A (en) * | 1985-01-16 | 1987-09-08 | Westinghouse Electric Corp. | Control of nuclear reactor power plant on occurrence of rupture in coolant tubes |
DE3541613A1 (de) * | 1985-11-25 | 1987-05-27 | Kraftwerk Union Ag | Verfahren und einrichtung zur messung des fuellstandes in einem reaktordruckbehaelter eines siedewasserreaktors |
US4832900A (en) * | 1986-02-18 | 1989-05-23 | Westinghouse Electric Corp. | Test tool for a reactor vessel fluid level instrumentation |
JPS63223591A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | 株式会社日立製作所 | 自然循環型原子炉 |
US5024802A (en) * | 1990-10-22 | 1991-06-18 | Westinghouse Electric Corp. | Method for steam generator water level measurement |
US5365555A (en) * | 1993-06-23 | 1994-11-15 | General Electric Company | Water level measurement system |
US5610957A (en) * | 1994-07-31 | 1997-03-11 | Hitachi, Ltd. | Reactor core coolant flow rate control system for a BWR type nuclear power plant |
US5541969A (en) * | 1994-08-24 | 1996-07-30 | Combustion Engineering, Inc. | Midloop water level monitor |
JP5550020B2 (ja) * | 2010-12-06 | 2014-07-16 | 株式会社日立製作所 | 給水ポンプ制御装置 |
JP6081127B2 (ja) * | 2011-11-11 | 2017-02-15 | 株式会社東芝 | 原子炉水位計の水張り設備 |
US20130266108A1 (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-10 | Institute Of Nuclear Energy Research, Atomic Energy Council, Executive Yuan | Water level determining method for boiling water reactor |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE449533C (de) * | 1924-06-01 | 1927-09-20 | Stephan Loeffler | Vorrichtung zum Anzeigen des Wasserstands |
DE1280431B (de) * | 1966-10-20 | 1968-10-17 | Siemens Ag | Regeleinrichtung in Kernreaktoranlagen |
DE2020940B2 (de) * | 1970-04-29 | 1973-05-03 | Siemens AG, 1000 Berlin u. 8000 München | Einrichtung zur funktionsueberwachung der einzelnen regelstraenge eines analogen mehrkanaligen regelsystems |
US3895223A (en) * | 1973-01-03 | 1975-07-15 | Westinghouse Electric Corp | Circuit arrangement for enhancing the reliability of common bus outputs of plural redundant systems |
US3979255A (en) * | 1973-09-04 | 1976-09-07 | Combustion Engineering, Inc. | Method for operating a system with a variable excursion margin setpoint |
US4061533A (en) * | 1975-09-25 | 1977-12-06 | The Babcock & Wilcox Company | Control system for a nuclear power producing unit |
US4090121A (en) * | 1976-09-09 | 1978-05-16 | Honeywell Inc. | Control circuit |
US4104117A (en) * | 1977-02-07 | 1978-08-01 | Westinghouse Electric Corp. | Nuclear reactor power generation |
-
1978
- 1978-10-23 US US05/953,436 patent/US4302288A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-09-10 ES ES484055A patent/ES484055A1/es not_active Expired
- 1979-10-13 DE DE2941544A patent/DE2941544C2/de not_active Expired
- 1979-10-18 SE SE7908662A patent/SE444482B/sv not_active IP Right Cessation
- 1979-10-18 IT IT26587/79A patent/IT1123900B/it active
- 1979-10-22 BE BE0/197760A patent/BE879560A/fr unknown
- 1979-10-22 CH CH9454/79A patent/CH650599A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-10-23 JP JP13603379A patent/JPS5582311A/ja active Granted
- 1979-10-23 FR FR7926218A patent/FR2440026A1/fr not_active Withdrawn
- 1979-10-23 NL NL7907784A patent/NL7907784A/nl not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2941544C2 (de) | 1981-12-17 |
DE2941544A1 (de) | 1980-04-24 |
FR2440026A1 (fr) | 1980-05-23 |
CH650599A5 (de) | 1985-07-31 |
ES484055A1 (es) | 1980-09-01 |
IT1123900B (it) | 1986-04-30 |
JPS5582311A (en) | 1980-06-21 |
US4302288A (en) | 1981-11-24 |
IT7926587A0 (it) | 1979-10-18 |
NL7907784A (nl) | 1980-04-25 |
SE444482B (sv) | 1986-04-14 |
SE7908662L (sv) | 1980-04-24 |
BE879560A (fr) | 1980-02-15 |
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