JPH04113298A - 原子炉圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は原子炉圧力制御装置に係り、゛特に不用意な原
子炉スクラムを回避するとともに炉心の健全性を確保す
ることができる原子炉圧力制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、沸騰水型原子カプラントにおいては、原子炉で
発生した蒸気を、複数の加減弁を介しタービンに供給し
て発電機を駆動するともに、バイパス弁の開度を制御し
て圧力調節を行なう原子炉圧力制御装置を設けるのが通
例である。

ところで、従来の原子炉圧力制御装置では、加減弁蒸気
流量要求信号と圧力制御系の圧力調整器出力信号との差
分により、バイパス弁の開度および流量を制御するよう
にしている。

（発明が解決しようとする課題） 前記従来の原子炉圧力制御装置においては、バイパス弁
の開度および流電制御に、加減弁蒸気流量要求信号を用
いているため、電力系統外乱や主蒸気系昇順の不具合等
により、加減弁およびバイパス弁が急速に作動した場合
、各弁の作動特性のミスマツチにより、タービン蒸気流
量が変動することがあり、この場合には、原子炉圧力お
よび中性子束が上昇して原子炉スクラムに至るおそれが
ある。

本発明は、このような点を考慮してなされたもので、加
減弁およびバイパス弁が急速に作動した場合でも、原子
炉圧力および中性子束の上昇を抑制し、不用意な原子炉
スクラムを防止するとともに原子炉の健全性を確保する
ことができる原子炉圧力制御装置を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成する手段として、各加減弁の
弁開度に基づき総加減弁流量を算出する加減弁蒸気流量
算出回路と、この加減弁蒸気流量算出回路からの出力信
号と原子炉から送られてくる蒸気量に対応する信号との
差分によりバイパス弁の開度および流量を制御するバイ
パス弁制御回路とを有する蒸気流量制御回路と、そのバ
イパス弁制御出力信号が著しく大きい場合には再循環ポ
ンプ及び制御棒駆動系へ原子炉出力の降下信号を出力す
る炉出力制御回路を設けるようにしたことを特徴とする
。

（作用） 本発明に係る原子炉圧力制御装置においては、従来の加
減弁蒸気流量要求信号に代えて、個々の加減弁開度に基
づき求められた総加減弁蒸気流斌信号が用いられ、この
信号と原子炉から送られてくる蒸気量に対応する信号と
の差分から、バイパス弁に流すべき流量が求められる。

このため、加減弁とバイパス弁との応答特性のずれが補
正され、原子炉圧力および中性子束の上昇に伴なう原子
炉スクラムを回避して運転を継続することが可能となる
。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に係る原子炉圧力制御装置の一例を示
すもので、図中、符号１は原子炉であり。

この原子炉１で発生した蒸気は、主蒸気管２および複数
の加減弁３．３′を介してタービン４に導かれ、発電機
５を駆動するようになっている。また、原子炉１で発生
した蒸気の一部は、第１図に示すように、バイパス管６
およびバイパス弁７を介して直接復水器８に導かれ、原
子炉圧力が制御されるようになっている。

原子炉の熱出力は、第１図に示すように、中性子束検出
器１１により検出され、その検出信号１１ａは、蒸気流
量算出回路１２に入力されるようになっており、この蒸
気流量算出回路１２からは、原子炉出力に見合った。す
なわち原子炉熱出力に対応する蒸気流量要求信号１２ａ
が出力され、この蒸気流量要求信号１２ａは、各加減弁
３，３′からの加減弁開度信号３ａ、　３ａ’　ととも
に、蒸気流量制御回路１３に入力されるようになってい
る。そして、この蒸気流量制御回路１３は、第１図に示
すように、各加減弁３，３′およびバイパス弁７に対し
、適切な開度要求信号１３ａ、　１３ａ’および１３ｂ
を出力し。

それらの開度制御を行なうようになっている。

蒸気流量制御回路１３は、第２図に示すように、蒸気流
量算出回路１２からの蒸気流量要求信号１２ａと系統側
からの周波数制御信号１４ａとが入力される低値優先回
路１５を備えており、したがって、通常は蒸気流量算出
回路１２からの蒸気流量要求信号１２ａにより弁制御が
行なわれるが、系統周波数変動時には、周波数制御信号
１４ａが優先されるようになっている。

低値優先回路１５からの出力信号１５ａは、開度要求補
償回路１６に入力されるようになっており、この開度要
求補償回路１６からは、各加減弁３，３′に対して開度
要求信号１３ａ、　１３ａ’　を出力し、タービン蒸気
流量を制御するようになっている。

また、各加減弁３，３′からの各加減弁開度信号３ａ、
　３ａ’は、加減弁流量算出回路１７．１７’にそれぞ
れ入力されるようになっており、これら各加減弁流量算
出回路１７．１７’から出力される各蒸気流量信号１７
ａ、　１７ａ’は、加算器１８に入力されて加算される
ようになっている。そして、この加算器１８から出力さ
れるタービン総蒸気流量信号１８ａは、加算器１９にお
いて、蒸気流量算出回路１２からの蒸気流量要求信号１
２ａおよび若干のバイアス信号２０とともに演算され、
加算器１８からは、バイパス弁７で処理すべき蒸気流量
要求信号としてのバイパス弁開度要求信号１３ｂが出力
されるようになっている。なお、開度要求信号１３ｂが
著しく大きい場合には原子炉出力制御回路２１が作動し
て再循環ポンプ９及び制御棒駆動系１０へ炉出力降下信
号２１ａ。

２１ｂを出力する。

次に、本実施例の作用について説明する。

原子炉１で発生した蒸気は、主蒸気管２および複数の加
減弁３，３′を介してタービン４に送られ１発電機５を
駆動する。

原子炉の熱出力は、中性子束検出器１１で検出され、そ
の検出信号１１ａは、蒸気流量算出回路１２に入力され
る。この蒸気流量算出回路１２から出力される蒸気流量
要求信号１２ａは、第２図に示すように、周波数制御信
号１４ａとともに低値優先回路１５に入力され、この低
値優先回路１５の出力信号１５ａは、開度要求補償回路
１Ｇに入力される。すると、開度要求補償回路１６から
は、各加減弁３，３′に対し開度要求信号１３ａ、　１
３ａ’　が出力され、タービン蒸気流量が制御される。

一方、各加減弁３，３′の開度信号３ａ、　３ａ’は、
第２図に示すように、各加減弁流量算出回路１７゜１７
′にそれぞれ入力され、加減弁３，３′の運転台数によ
る加減弁３，３′の流量特性の補正が行なわれて蒸気流
量信号１７ａ、　１７ａ’　がそれぞれ出力される。

これらの蒸気流量信号１７ａ、　１７ａ’は、加算器１
８に入力されて加算さ九、加算器１８からは、タービン
総蒸気流量信号１８ａが出力される。このタービン総蒸
気流量信号１８ａは、加算器１９において、蒸気流量要
求信号１２ａおよびバイパス信号２０とともに演算され
、この加算器１９から出力される開度要求信号１３ｂに
より、バイパス弁７が制御される。

第３図は、系統周波数変動時の加減弁・バイパス弁の時
間特性図、第４図は中性子束および原子炉圧力の過渡応
答図であり１図中、実線グラフは本発明を、また破線グ
ラフは従来例をそれぞれ示す。

従来の場合、バイパス弁開度要求信号は、第２図におけ
る低値優先回路１５の出力信号１５ａと、圧力調整器１
２からの蒸気流量要求信号１２ａとの差分により制御さ
れる。このため、各弁の要求信号が急速な場合には、加
減弁とバイパス弁との応答特性にミスマツチが生じ、原
子炉圧力が上昇するおそれがある。

これに対して、本実施例の場合には、実際の加減弁開度
に基づきバイパス弁開度要求信号１３ｂを算出している
ため、前記ミスマツチは生ぜず、原子炉圧力の上昇に伴
なうスクラムを回避することができる。

ま球、従来は、加減弁開度を直接監視していないため、
加減弁自体の故障による誤閉鎖や誤開放事故が発生した
場合、バイパス弁等による補償動作が遅れ、スクラム等
の可能性が高くなる。

これに対して１本実施例の場合には、加減弁３゜３′の
誤動作を直接検出でき、また各加減弁蒸気流量算出回路
１７．１７’により、運転加減弁数の変化を考慮して各
加減弁流量を精度よく計算できるので、バイパス弁６に
対し適切な開度要求信号１３ｂを出力することができ、
原子炉圧力変化に起因するスクラムのリスクを回避でき
る。又、万一バイパス弁への要求信号が著しく大きい場
合には炉出力制御回路２１により炉出力の降下が行なわ
れるため原子炉の健全性は十分確保することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、実際の加減弁開度に基づ
きバイパス弁開度要求信号を算出するようにしているの
で、原子炉圧力変化に起因するスクラムを有効に回避で
き、原子炉炉心の健全性およびプラント稼動率を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る原子炉圧力制御装置を
示す全体構成図、第２図は蒸気流量制御回路の構成図、
第３図は系統周波数変動時の加減弁、バイパス弁の時間
特性図、第４図は中性子束および原子炉圧力の過渡応答
図である。 １・・・原子炉、　　　　　　３，３′・・・加減弁、
３ａ、　３ａ’・・・加減弁開度信号、４・・・タービ
ン、　　　　　５・・・発電機、７・・・バイパス弁、
　　　　９・・・再循環ポンプ、１０・・・制御棒駆動
系、　　１２・・・蒸気流量算出回路、１２ａ・・・蒸
気流量要求信号、 １３・・・蒸気流量制御回路、 １３ａ、　１３ａ’　、　１３ｂ−開度要求信号、１４
ａ・・・周波数制御信号、１５・・・低値優先回路。 １６・・・開度要求補償回路、 １７、１７’・・・加減弁流量算出回路、１７ａ、　１
７ａ’・・・蒸気流量信号、１８、１９・・・加算器、 １８ａ・・・タービン総蒸気流量信号、２０・・・バイ
パス信号、　　２１・・・炉出力制御回路、２１ａ、　
２１ｂ・・・炉出力降下信号。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 第 図 時間 （秒） 時間 （秒）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）沸騰水型原子炉における圧力を制御する原子炉圧
   力制御装置において、主蒸気をタービンに導びく主蒸気
   管に配設されたタービン加減弁の弁開度にもとづき総加
   減弁流量を求める加減弁蒸気流量算出回路と、原子炉の
   出力を求める原子炉出力算出回路と、前記総加減弁流量
   と原子炉出力の偏差信号によりタービンをバイパスする
   バイパス管に配設されたバイパス弁の開度を決定するバ
   イパス弁制御回路と、このバイパス弁制御回路の出力信
   号があるしきい値を超える場合には炉心流量を制御する
   再循環ポンプ及び制御棒を駆動させる制御棒駆動系へ原
   子炉出力の降下信号を出力する炉出力制御回路を具備し
   て成ることを特徴とする原子炉圧力制御装置。
2. （２）前記原子炉出力算出回路は、原子炉の中性子束信
   号に基づき原子炉の熱出力を求めて成ることを特徴とす
   る請求項１記載の原子炉圧力制御装置。