JPS5916679B2 - 原子炉給水制御装置 - Google Patents
原子炉給水制御装置Info
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- JPS5916679B2 JPS5916679B2 JP51118537A JP11853776A JPS5916679B2 JP S5916679 B2 JPS5916679 B2 JP S5916679B2 JP 51118537 A JP51118537 A JP 51118537A JP 11853776 A JP11853776 A JP 11853776A JP S5916679 B2 JPS5916679 B2 JP S5916679B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、原子力発電所の原子炉給水系において、出力
運転時に突然生じる蒸気しゃ断事故の場合、原子炉へ給
水を行なう2種類の給水ポンプの起動、停止を自動的に
行ない、原子炉水位の変動量を最小に制御する制御装置
に関するものである。
運転時に突然生じる蒸気しゃ断事故の場合、原子炉へ給
水を行なう2種類の給水ポンプの起動、停止を自動的に
行ない、原子炉水位の変動量を最小に制御する制御装置
に関するものである。
従来の沸騰水形原子力発電所の原子炉給水系は、2種類
の給水ポンプ即ちタービン駆動給水ポンプとモータ駆動
給水ポンプとから構成されるか、又は前記給水ポンプの
いずれか1種類の給水ポンプのみから構成される。
の給水ポンプ即ちタービン駆動給水ポンプとモータ駆動
給水ポンプとから構成されるか、又は前記給水ポンプの
いずれか1種類の給水ポンプのみから構成される。
原子炉が定常出力運転時、給水系の原子炉水位を一定に
保つように動作するものであるが、原子炉から発生する
蒸気流量が急激にしゃ断される場合には、従来の給水系
の制御装置においては、原子炉水位を一定に保つ制御は
、発電所運転員によるタイミング良い適切な運転操作が
ないかぎり非常に困難である。
保つように動作するものであるが、原子炉から発生する
蒸気流量が急激にしゃ断される場合には、従来の給水系
の制御装置においては、原子炉水位を一定に保つ制御は
、発電所運転員によるタイミング良い適切な運転操作が
ないかぎり非常に困難である。
また、この適切な運転操作は、蒸気しゃ断事故後の短時
間内に行なわなければならない操作であるため、運転員
へかかる負担も大きい。
間内に行なわなければならない操作であるため、運転員
へかかる負担も大きい。
即ち、蒸気流量の急激なしゃ断により、原子炉内の蒸気
圧力が増し、これにより炉内蒸気気泡(ボイド)がつぶ
され、原子炉水位は一時減少する。
圧力が増し、これにより炉内蒸気気泡(ボイド)がつぶ
され、原子炉水位は一時減少する。
したがって、給水系は原子炉水位をもとの値にもどすよ
う応答し、給水ポンプに対し給水流量を増すことを要求
する。
う応答し、給水ポンプに対し給水流量を増すことを要求
する。
一方、原子炉から外部合量る蒸気流量は、タービンバイ
パス弁を流れる分以外はしゃ断されているので、このま
ま原子炉へ多大な給水を続けると、やがて原子炉水位は
上昇し始め、原子炉水位を一定に保とうとする給水制御
系のみの制御では、その制御能力をこえ、原子炉水位は
急速に上昇する。
パス弁を流れる分以外はしゃ断されているので、このま
ま原子炉へ多大な給水を続けると、やがて原子炉水位は
上昇し始め、原子炉水位を一定に保とうとする給水制御
系のみの制御では、その制御能力をこえ、原子炉水位は
急速に上昇する。
このままでは、原子炉内が給水で充満されるので、運転
員の判断による手動運転が必要となるが、蒸気しゃ断事
故後においては、運転員は他の機器、装置の監視、操作
で非常に多忙である。
員の判断による手動運転が必要となるが、蒸気しゃ断事
故後においては、運転員は他の機器、装置の監視、操作
で非常に多忙である。
本発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、急激な蒸気流量しゃ断後に生じる原子
炉水位の異常上昇を運転員の運転操作がなくとも自動的
に防止することを可能とする原子炉給水系の制御装置を
得ることにある。
とするところは、急激な蒸気流量しゃ断後に生じる原子
炉水位の異常上昇を運転員の運転操作がなくとも自動的
に防止することを可能とする原子炉給水系の制御装置を
得ることにある。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第1図に沸騰水形原子炉の給水系を示す。給水ポンプ5
A、5B、5Cはタービン復水器8の水を昇圧し原子炉
6へ送水する。
A、5B、5Cはタービン復水器8の水を昇圧し原子炉
6へ送水する。
これら給水ポンプは50チ容量のタービン駆動給水ポン
プ5A。
プ5A。
5Bと50係容量のモータ駆動給水ポンプ5Cとから構
成される。
成される。
タービン駆動給水ポンプ5A。5Bは可変速度ポンプで
あり、速度により流量調整する。
あり、速度により流量調整する。
モータ駆動給水ポンプ5Cは一定速度ポンプで、ポンプ
出口にある調整弁5Fにより流量調整する。
出口にある調整弁5Fにより流量調整する。
前記2種類の給水ポンプに対し、指令信号IA、IB、
ICを与える制御装置1への入力信号は、原子炉6の水
位を測定する検出器2からの水位信号2Aと、原子炉6
と発電機9直結のタービン7とを結ぶ主蒸気管10途上
に設置したオリフィス3と蒸気流量検出器3Aとから検
出される蒸気流量信号3Bと前記主蒸気管10のタービ
ン7人口側に設置した蒸気しゃ新井4の弁開度信号4B
とからなる。
ICを与える制御装置1への入力信号は、原子炉6の水
位を測定する検出器2からの水位信号2Aと、原子炉6
と発電機9直結のタービン7とを結ぶ主蒸気管10途上
に設置したオリフィス3と蒸気流量検出器3Aとから検
出される蒸気流量信号3Bと前記主蒸気管10のタービ
ン7人口側に設置した蒸気しゃ新井4の弁開度信号4B
とからなる。
制御装置1は、第2図に示すように、弁開度信号4Bが
閉止状態になった時の入力信号である水位信号2Aを記
憶する水位記憶器21と水位記憶器21の出力である記
憶水位信号21Aと水位信号2Aとを加減演算する演算
器22とこの偏差信号22Aをあらかじめ決められた値
と比較する水位比較器1,23A及び水位比較器2.2
3Bと補助機器24A、24Bと蒸気流量信号3Bを入
力とする蒸気流量比較器1,25A蒸気流量比較器2.
25Bとから構成されている。
閉止状態になった時の入力信号である水位信号2Aを記
憶する水位記憶器21と水位記憶器21の出力である記
憶水位信号21Aと水位信号2Aとを加減演算する演算
器22とこの偏差信号22Aをあらかじめ決められた値
と比較する水位比較器1,23A及び水位比較器2.2
3Bと補助機器24A、24Bと蒸気流量信号3Bを入
力とする蒸気流量比較器1,25A蒸気流量比較器2.
25Bとから構成されている。
水位記憶器21の出力信号21Aは蒸気しゃ新井4が全
開状態のとき、入力信号である水位信号2Aと等しくな
るものである。
開状態のとき、入力信号である水位信号2Aと等しくな
るものである。
次に原子炉給水系の制御装置1の作用について説明する
。
。
制御装置1は、急激な蒸気しゃ断後に生じる原子炉水位
の異常上昇を自動的に防止するためのものである。
の異常上昇を自動的に防止するためのものである。
このときの原子炉6のプロセス変数の過渡変化を第3図
に示す。
に示す。
原子炉6が定常運転中、急激な蒸気しゃ断が発生すると
、原子炉6内の蒸気6Bの圧力が増し、気泡(ボイド)
6Aがつぶされ原子炉水位信号2Aは一時減少するが、
給水系は蒸気流量信号3Bが蒸気しゃ断により一時減少
するために、給水流量を減少させ、オリフィス11と給
水流量検出器11Aとから検出される給水流量信号11
Bは減少するように応答する。
、原子炉6内の蒸気6Bの圧力が増し、気泡(ボイド)
6Aがつぶされ原子炉水位信号2Aは一時減少するが、
給水系は蒸気流量信号3Bが蒸気しゃ断により一時減少
するために、給水流量を減少させ、オリフィス11と給
水流量検出器11Aとから検出される給水流量信号11
Bは減少するように応答する。
しかし前記のように、原子炉水位信号2人は減少してい
るので、給水流量を増やし原子炉水位信号2Aを回復さ
せるよう応答し、原子炉水位信号2Aは上昇する。
るので、給水流量を増やし原子炉水位信号2Aを回復さ
せるよう応答し、原子炉水位信号2Aは上昇する。
一方、原子炉6は蒸気しゃ断と同時に、原子炉保護設備
の動作により停止する。
の動作により停止する。
また、原子炉内の蒸気6Bの極度の圧力上昇を防止する
ためにバイパス弁4Aを開放し、蒸気6Bをタービン復
水器8へにがす。
ためにバイパス弁4Aを開放し、蒸気6Bをタービン復
水器8へにがす。
したがって、蒸気流量信号3Bは一時増加するが、原子
炉6は停止しているので再び徐々に減少し、やがてはマ
零となる。
炉6は停止しているので再び徐々に減少し、やがてはマ
零となる。
原子炉6から外部へ放出される蒸気流量は減少しやがて
なくなってしまうにもかかわらず、給水流量は増加して
いるために第3図Aの破線に示すように、原子炉水位信
号2Aはさらに上昇しつづける。
なくなってしまうにもかかわらず、給水流量は増加して
いるために第3図Aの破線に示すように、原子炉水位信
号2Aはさらに上昇しつづける。
このように、制御装置1は、異常に原子炉水位信号2人
が上昇した場合、給水系の応答を改善するものである。
が上昇した場合、給水系の応答を改善するものである。
蒸気しゃ新井4の閉止信号4Bが入ると水位記憶器21
はこの時点の原子炉水位信号2Aを記憶し、初期水位信
号21Aとして保持し出力する。
はこの時点の原子炉水位信号2Aを記憶し、初期水位信
号21Aとして保持し出力する。
この初期水位信号21Aと原子炉水位信号2Aとを加減
演算器22で演算し偏差信号22Aとする。
演算器22で演算し偏差信号22Aとする。
水位比較器1,23Aは偏差信号22Aが設定値L1よ
り大きくなったとき、かつ許可信号25Cが入ったとき
タービン駆動給水ポンプ5Aへ停止信号1Aを発し、同
時にモータ駆動給水ポンプ5Cへ起動信号1Cを発する
。
り大きくなったとき、かつ許可信号25Cが入ったとき
タービン駆動給水ポンプ5Aへ停止信号1Aを発し、同
時にモータ駆動給水ポンプ5Cへ起動信号1Cを発する
。
前記許可信号25Cは蒸気流量比較器1,25Aで蒸気
流量信号3Bが設定値50チ以下のとき発信している。
流量信号3Bが設定値50チ以下のとき発信している。
タービン駆動給水ポンプ5B停止信号1Bは偏差信号2
2Aが設定値L2より大きくなったとき、かつ、許可信
号25Dが入ったさき発せられる。
2Aが設定値L2より大きくなったとき、かつ、許可信
号25Dが入ったさき発せられる。
許可信号25Dは、蒸気流量信号3Bが設定値30係以
下のとき発せられる。
下のとき発せられる。
逆に許可信号25C925Dがない場合即ち、蒸気流量
信号3Bがそれぞれの設定値以上の場合それぞれ停止信
号I A。
信号3Bがそれぞれの設定値以上の場合それぞれ停止信
号I A。
起動信号1C及び停止信号1Bは禁止される。
第3図において、水位が設定値L1に達する時間はT1
水位が設定値L2に達する時間はT2に相当する。
水位が設定値L2に達する時間はT2に相当する。
蒸気流量比較器1,25A蒸気流量比較器2゜25Bの
目的は、原子炉水位が回復し偏差信号22Aみ設定値L
1より大きくなったときでも、原子炉6から外部へ流出
する蒸気流量がタービン駆動給水ポンプ5Aの容量50
係以上であれば、停止信号1Aを発しない。
目的は、原子炉水位が回復し偏差信号22Aみ設定値L
1より大きくなったときでも、原子炉6から外部へ流出
する蒸気流量がタービン駆動給水ポンプ5Aの容量50
係以上であれば、停止信号1Aを発しない。
このとき、不用意にタービン駆動給水ポンプ5Aを停止
させると、残りの50%容量のタービン駆動給水ポンプ
5Bのみでは充分余裕をもって給水ができなくなる可能
性がある。
させると、残りの50%容量のタービン駆動給水ポンプ
5Bのみでは充分余裕をもって給水ができなくなる可能
性がある。
同時に、タービン駆動給水ポンプ5Bの停止は蒸気流量
が時間T、で起動したモータ駆動給水ポンプ5Cで充分
余裕をもって給水可能な状態である30%以下になった
とき可能となる。
が時間T、で起動したモータ駆動給水ポンプ5Cで充分
余裕をもって給水可能な状態である30%以下になった
とき可能となる。
上記4つの設定値(Ll、L2.50係、30安は任意
に調整設定可能であり、給水系のポンプの容量配分、能
力、原子炉の大きさ等により決定されるものである。
に調整設定可能であり、給水系のポンプの容量配分、能
力、原子炉の大きさ等により決定されるものである。
次に原子炉定常運転状態に蒸気しゃ断が発生した場合の
水位制御と2種類の給水ポンプの運転について説明する
。
水位制御と2種類の給水ポンプの運転について説明する
。
原子炉定格(100%)出力運転時2台のタービン駆動
給水ポンプ5A、5Bにより、原子炉6へ給水している
。
給水ポンプ5A、5Bにより、原子炉6へ給水している
。
このときタービン駆動給水ポンプ5A、5Bの回転数を
制御し、原子炉水位を一定に保っている。
制御し、原子炉水位を一定に保っている。
蒸気しゃ断が発生すると、原子炉水位の異常上昇防止の
ため、時間T1でまずタービン駆動給水ポンプ5Aを停
止し、同時に低給水流量時に安定な流量制御可能なモー
タ駆動給水ポンベ5Cを起動させる。
ため、時間T1でまずタービン駆動給水ポンプ5Aを停
止し、同時に低給水流量時に安定な流量制御可能なモー
タ駆動給水ポンベ5Cを起動させる。
このときタービン駆動給水ポンプ5Bの回転数制御とモ
ータ駆動給水ポンプ5C出口にある調整弁5Fの開度制
御とを同時に行ない原子炉水位を一定に保つような制御
がなされる。
ータ駆動給水ポンプ5C出口にある調整弁5Fの開度制
御とを同時に行ない原子炉水位を一定に保つような制御
がなされる。
次に時間T2に達すると、タービン駆動給水ポンプ5B
も停止され、後の給水はモータ駆動給水ポンプ5Cのみ
で行なう。
も停止され、後の給水はモータ駆動給水ポンプ5Cのみ
で行なう。
このとき、原子炉水位の一定制御は調整弁5Fの開度調
整を行ない、給水流量の制御を行なう。
整を行ない、給水流量の制御を行なう。
給水流量要求は原子炉は停止しているため徐々に減少す
るので、この範囲では低給水流量制御可能な調整弁5F
での制御が必要となる。
るので、この範囲では低給水流量制御可能な調整弁5F
での制御が必要となる。
斯して、本発明の原子炉給水制御装置は、出力運転時に
突然中じる蒸気しゃ断事故の場合、原子炉水位の異常上
昇を、原子炉へ給水する2種類の給水ポンプを自動的に
起動、停止を行うことによって、原子炉水位の変動量を
最小に制御することができるものである。
突然中じる蒸気しゃ断事故の場合、原子炉水位の異常上
昇を、原子炉へ給水する2種類の給水ポンプを自動的に
起動、停止を行うことによって、原子炉水位の変動量を
最小に制御することができるものである。
第1図は沸騰水形原子炉の給水系の系統図、第2図は本
発明の給水系の制御装置の一実施例を示す制御ブロック
図、第3図A、B、Cはプロセス特性図、第3図りはタ
ービン駆動給水ポンプとモータ駆動給水ポンプへの信号
の時間経過に対する人、切状態図で縦軸に状態量を、横
軸に時間をとり、時間零は蒸気しゃ新開始点である。 21・・・・・・水位記憶器、22・・・・・・演算器
、23A・・・・・・水位比較器1.23B・・・・・
・水位比較器2,24A24B・・・・・・補助機器、
25A・・・・・・蒸気流量比較器1.25B・・・・
・・蒸気流量比較器2,12・・・・・・給水管、5A
、5B・・・・・・タービン駆動給水ポンプ、5C・・
・・・・モータ駆動給水ポンプ、4・・・・・・蒸気し
ゃ新井、4B・・・・・・弁開度信号、2A・・・・・
・水位信号、3B・・・・・・蒸気流量信号、21A・
・・・・・記憶水位信号、22A・・・・・・偏差信号
、10・・・・・・主蒸気管、25C,25D・・・・
・・許可信号。
発明の給水系の制御装置の一実施例を示す制御ブロック
図、第3図A、B、Cはプロセス特性図、第3図りはタ
ービン駆動給水ポンプとモータ駆動給水ポンプへの信号
の時間経過に対する人、切状態図で縦軸に状態量を、横
軸に時間をとり、時間零は蒸気しゃ新開始点である。 21・・・・・・水位記憶器、22・・・・・・演算器
、23A・・・・・・水位比較器1.23B・・・・・
・水位比較器2,24A24B・・・・・・補助機器、
25A・・・・・・蒸気流量比較器1.25B・・・・
・・蒸気流量比較器2,12・・・・・・給水管、5A
、5B・・・・・・タービン駆動給水ポンプ、5C・・
・・・・モータ駆動給水ポンプ、4・・・・・・蒸気し
ゃ新井、4B・・・・・・弁開度信号、2A・・・・・
・水位信号、3B・・・・・・蒸気流量信号、21A・
・・・・・記憶水位信号、22A・・・・・・偏差信号
、10・・・・・・主蒸気管、25C,25D・・・・
・・許可信号。
Claims (1)
- 1 給水管に2台のタービン駆動給水ポンプと1台のモ
ータ駆動給水ポンプが並列に介挿された原子力発電所に
おける原子炉水位を制御するものにおいて、主蒸気管に
設けられた蒸気しゃ新井弁開度信号の閉止指示によりそ
の時点の原子炉水位信号値を記憶保持して記憶水位信号
を出力する水位記憶器と、原子炉水位信号と前記記憶水
位信号の偏差信号を得る演算器と、前記偏差信号が零に
正規化した定常運転状態にある原子炉水位値の近傍に設
定された第1基準値を超えたときに出力する第1の水位
比較器と、この第1の水位比較器に縦続接続され第1の
指令信号を出力するべく開閉動作する第1の補助機器と
、前記偏差信号が前記第1基準値より犬に設定された第
2基準値を超えたときに出力する第2の水位比較器と、
この第2の水位比較器に縦続接続され第2の指令信号を
出力するべく開閉動作する第2の補助機器と、主蒸気管
の蒸気流量信号が定格出力状態にある原子炉の蒸気流量
の50係に設定された基準値以下になったときに前記第
1の補助機器に閉成指令を出力する第1の蒸気流量比較
器と、主蒸気管の蒸気流量信号が定格出力状態にある原
子炉の蒸気流量の30係に設定された基準値以下になっ
たときに前記第2の補助機器に閉成指令を出力する第2
の蒸気流量比較器とを設け、前記第1の指令信号を用い
て第1の前記タービン駆動給水ポンプを停止するととも
に前記モータ駆動給水ポンプを起動し、前記第2の指令
信号を用いて第2の前記タービン駆動給水ポンプを停止
して蒸気しゃ新井閉止以降の炉水位変動を抑制するよう
になしたこ六を特徴とする原子炉給水制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51118537A JPS5916679B2 (ja) | 1976-10-04 | 1976-10-04 | 原子炉給水制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51118537A JPS5916679B2 (ja) | 1976-10-04 | 1976-10-04 | 原子炉給水制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5344793A JPS5344793A (en) | 1978-04-21 |
JPS5916679B2 true JPS5916679B2 (ja) | 1984-04-17 |
Family
ID=14739035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51118537A Expired JPS5916679B2 (ja) | 1976-10-04 | 1976-10-04 | 原子炉給水制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5916679B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57172286A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-23 | Tokyo Shibaura Electric Co | Power control device of bwr type reactor |
JPS6311897A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-19 | 株式会社東芝 | 沸騰水型原子力プラント |
-
1976
- 1976-10-04 JP JP51118537A patent/JPS5916679B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5344793A (en) | 1978-04-21 |
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