JP2001183490A - Reactor core flow control system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インターナルポン
プ(再循環ポンプ)を採用している沸騰水型原子力発電
プラントの炉心流量制御システムに関する。The present invention relates to a core flow control system for a boiling water nuclear power plant employing an internal pump (recirculation pump).
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のインターナルポンプを有する沸騰
水型原子力発電プラントの炉心流量制御システムは、図
4に示すように、10台のインターナルポンプ3−1〜
3−10、10台の可変周波数電源装置(インバータ装
置)423A−1〜423A−5,423B−6〜42
3B−10、4台の入力変圧器421A,422A,4
21B,422Bおよび2台のMGセット(Moter
−Generater)(403A−405A,403
B−405B)、2台の所内変圧器20−1,20−
2、遮断器412A,424A,412B,424Bか
ら構成されている。発電機7からの電圧は、所内変圧器
20−1,20−2によって変圧され、遮断器412
A,424A,412B,424Bを介して、MGセッ
ト(403A−405A,403B−405B)および
入力変圧器422A,421Bに直接入力され、各MG
セットの出力は、入力変圧器421Aおよび422Bに
入力される。入力変圧器421A,422A,421
B,422Bにより変圧された電圧は、インバータ装置
423A−1〜423A−5,423B−6〜423B
−10に入力される。インバータ装置423A−1〜4
23A−5,423B−6〜423B−10は、インタ
ーナルポンプ3−1〜3−10への電源周波数を変換し
て出力し、直接ポンプの回転数を変換制御する。ここ
で、MGセット(403A−405A,403B−40
5B)は、機械的慣性により、系統事故等の電源外乱時
においても一定時間インバータ装置への電源供給を維持
し、必要な炉心冷却を持続できるようにするためのもの
であり、このMGセット(403A−405A,403
B−405B)自体にインターナルポンプ3−1〜3−
3および3−8〜3−10の電源周波数を変換する機能
はない。電源周波数の変換は、インバータ装置423A
−1〜423A−3,423B−8〜423B−10に
よって行う。なお、インバータ装置423A−1〜42
3A−5,423B−6〜423B−10には、電気的
慣性が殆どない。また、遮断器412A,424A,4
12B,424Bは、機器保護の観点で設置している。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 4, a conventional core flow control system for a boiling water nuclear power plant having an internal pump has ten internal pumps 3-1 to 3-1.
3-10, 10 variable frequency power supply devices (inverter devices) 423A-1 to 423A-5, 423B-6 to 42
3B-10, four input transformers 421A, 422A, 4
21B, 422B and two MG sets (Moter
-Generator) (403A-405A, 403)
B-405B) Two in-house transformers 20-1 and 20-
2. It is composed of circuit breakers 412A, 424A, 412B, 424B. The voltage from the generator 7 is transformed by the on-site transformers 20-1 and 20-2,
A, 424A, 412B, and 424B, are directly input to the MG set (403A-405A, 403B-405B) and the input transformers 422A and 421B, and
The output of the set is input to input transformers 421A and 422B. Input transformers 421A, 422A, 421
B, 422B transform the voltage, inverter devices 423A-1 to 423A-5, 423B-6 to 423B
-10 is input. Inverter devices 423A-1 to 423A-4
23A-5, 423B-6 to 423B-10 convert and output the power supply frequency to the internal pumps 3-1 to 3-10, and directly control the conversion of the rotation speed of the pumps. Here, the MG set (403A-405A, 403B-40
5B) is to maintain the power supply to the inverter device for a certain period of time even when a power supply disturbance such as a system accident occurs due to mechanical inertia and to maintain the required core cooling. 403A-405A, 403
B-405B) itself with internal pumps 3-1 to 3-
3 and 3-8 to 3-10 do not have the function of converting the power supply frequency. The conversion of the power supply frequency is performed by the inverter 423A.
-1 to 423A-3 and 423B-8 to 423B-10. The inverter devices 423A-1 to 423A-42
3A-5, 423B-6 to 423B-10 have little electrical inertia. In addition, the circuit breakers 412A, 424A, 4
12B and 424B are installed from the viewpoint of device protection.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来のインターナルポ
ンプを有する沸騰水型原子力発電プラントの炉心流量制
御システムでは、系統事故等により短時間(=数百ミリ
秒間程度)母線電圧が低下し、数百ミリ秒後に元の母線
電圧に復帰する事象(以下、「瞬停」と略す。)が発生
すると、MGセットを有する2系統につながるインター
ナルポンプ6台3−1〜3−3,3−8〜3−10につ
いては、MGセットの機械的慣性が大きいため、この機
械的慣性によりインバータ装置423A−1〜423A
−3,423B−8〜423B−10の入力電圧が低下
する事はない。このため、インターナルポンプ速度は低
下する事なく、当該ポンプからは一定の流量を炉心に供
給しながら、運転継続する事が可能である。一方、MG
セットを有しない2系統につながるインターナルポンプ
4台3−4〜3−5,3−6〜3−7については、MG
セットによる機械的慣性が期待できないため、インバー
タ装置423A−4〜423A−5,423B−6〜4
23B−7の入力電圧は、母線電圧低下の影響を直接受
けて低下する。このため、ポンプ速度が低下し、当該イ
ンターナルポンプにより炉心に供給される流量も低下す
ることになる。この結果、全炉心流量は低下するため、
全炉心流量の低下に見合う分だけ原子炉出力も低下する
(例えば、20%程度の低下)事になる。これは、電力
の安定供給の観点で好ましくなく、問題である。In a conventional core flow control system of a boiling water nuclear power plant having an internal pump, a bus voltage is reduced for a short time (= about several hundred milliseconds) due to a system accident or the like. When an event of returning to the original bus voltage after 100 milliseconds (hereinafter, abbreviated as “instantaneous stop”) occurs, six internal pumps 3-1 to 3-3, 3- Regarding 8 to 3-10, since the mechanical inertia of the MG set is large, the inverter devices 423A-1 to 423A are generated by the mechanical inertia.
The input voltages of −3, 423B-8 to 423B-10 do not decrease. Therefore, it is possible to continue the operation while supplying a constant flow rate from the pump to the core without lowering the internal pump speed. Meanwhile, MG
For the four internal pumps 3-4 to 3-5 and 3-6 to 3-7 connected to two systems without a set, MG
Since mechanical inertia due to the set cannot be expected, inverter devices 423A-4 to 423A-5 and 423B-6 to 4
The input voltage of the 23B-7 drops directly under the influence of the bus voltage drop. For this reason, the pump speed decreases, and the flow rate supplied to the core by the internal pump also decreases. As a result, the total core flow decreases,
The reactor power will be reduced by an amount corresponding to the decrease in the total core flow rate (for example, a decrease of about 20%). This is not preferable from the viewpoint of stable power supply, and is a problem.
【0004】また、系統事故等により瞬時に母線電圧が
喪失し、元の電圧まで回復するのに長時間を要する事象
(以下、「全停」と略す。)としては、外部電源の喪失
がある。外部電源が喪失した場合には、MGセットを有
しないインターナルポンプ4台は、電源喪失と同時にト
リップし、また、MGセットを有する6台は、MGセッ
トの機械的慣性により瞬時にトリップする事はないもの
の、電源喪失から例えば3秒後にはトリップする。この
場合、インターナルポンプ自体の慣性が小さいため、炉
心流量は急激に低下する。炉心流量の急激な低下は、燃
料の遷移沸騰を招くため、燃料健全性確保の観点で非常
に厳しい事象であり、問題である。[0004] Further, as an event in which the bus voltage is instantaneously lost due to a system accident or the like and it takes a long time to recover to the original voltage (hereinafter, abbreviated as "all stop"), there is a loss of an external power supply. . If the external power supply is lost, four internal pumps without the MG set will trip at the same time as the power loss, and six with the MG set will trip instantly due to the mechanical inertia of the MG set. However, it trips, for example, three seconds after the power is lost. In this case, since the inertia of the internal pump itself is small, the core flow rate sharply decreases. A sharp decrease in the core flow rate causes transition boiling of the fuel, which is a very severe event from the viewpoint of ensuring fuel integrity and is a problem.
【0005】また、系統動揺等により母線電圧が徐々に
低下する場合には、MGセットの有無に関わらず、全イ
ンバータ装置の入力電圧も徐々に低下する。一方、イン
バータ装置は、電圧降下幅がある設定値に達すると、自
己の機器保護の観点から、インバータ装置自体を停止す
る機能を有している。この結果、インバータ装置は、全
台同時にトリップする可能性が有り、この場合も、外部
電源喪失と同様の理由により、燃料健全性確保の観点で
非常に厳しい事象となる。When the bus voltage gradually decreases due to system fluctuation or the like, the input voltages of all the inverter devices also gradually decrease regardless of the presence or absence of the MG set. On the other hand, the inverter device has a function of stopping the inverter device itself from the viewpoint of protecting its own equipment when the voltage drop reaches a certain set value. As a result, all of the inverter devices may trip at the same time, and in this case, too, for the same reason as the loss of the external power supply, it becomes a very severe event from the viewpoint of ensuring fuel integrity.
【0006】ここで、従来の炉心流量制御システムに採
用しているインバータ装置システムは、装置として複雑
かつ高価であり、特に、発電機負荷遮断時、原子炉圧力
高および原子炉水位低時に、このインバータ装置システ
ムを用いてインターナルポンプをトリップするインター
ロックは、複雑な機構を要した。[0006] The inverter system used in the conventional core flow control system is complicated and expensive as a device. Particularly, when the generator load is cut off, when the reactor pressure is high and the reactor water level is low, the inverter system is used. The interlock that trips the internal pump using the inverter system required a complicated mechanism.
【0007】本発明の課題は、上述した事情に鑑み、イ
ンターナルポンプを有する沸騰水型原子力発電プラント
において、系統事故による電源外乱時の出力低下を回避
し、燃料の健全性を確保するに好適な炉心流量制御シス
テムを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned circumstances, an object of the present invention is to provide a boiling water nuclear power plant having an internal pump, which is suitable for avoiding a decrease in output during a power supply disturbance due to a system accident and ensuring fuel integrity. To provide a simple core flow control system.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、インターナルポンプの可変周波数電源装置としてM
Gセット駆動電動機、流体継手および可変周波数発電機
からなる流体継手つきMGセットを用い、この流体継手
つきMGセットに複数台のインターナルポンプの全てを
接続する。ここで、複数のグループに分割された複数台
のインターナルポンプに対し、各グループ毎に流体継手
つきMGセットを接続する。また、5台ずつの2つのグ
ループに分割された10台のインターナルポンプに対
し、各グループ毎に流体継手つきMGセットを接続す
る。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a variable frequency power supply for an internal pump is used.
An MG set with a fluid coupling comprising a G set drive motor, a fluid coupling and a variable frequency generator is used, and all of the plurality of internal pumps are connected to the MG set with a fluid coupling. Here, an MG set with a fluid coupling is connected to each of the plurality of internal pumps divided into a plurality of groups. Also, an MG set with a fluid coupling is connected to each group of ten internal pumps divided into two groups of five.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態を示
す沸騰水型原子力発電プラントにおける炉心流量制御シ
ステムの全体構成である。図1において、原子炉炉心2
には、炉心流量確保のために原子炉圧力容器1内の冷却
水がインターナルポンプ3−1〜3−10によって送ら
れる。冷却水は、原子炉炉心2で加熱され、原子炉圧力
容器1内に蒸気として発生する。発生した蒸気は、主蒸
気配管4を通ってタービン6に入り、タービン6を回転
させる。タービン6の回転に使用された蒸気は、復水器
10で冷却され、冷却水に戻される。この冷却水は、給
水ポンプ11を用いて原子炉内に再び給水される。ま
た、タービン6の回転により発電機7が駆動され、発電
機7から系統に電力を供給する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration of a core flow control system in a boiling water nuclear power plant showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the reactor core 2
, The cooling water in the reactor pressure vessel 1 is sent by the internal pumps 3-1 to 3-10 to secure the core flow rate. The cooling water is heated in the reactor core 2 and is generated as steam in the reactor pressure vessel 1. The generated steam enters the turbine 6 through the main steam pipe 4, and rotates the turbine 6. The steam used for rotating the turbine 6 is cooled by the condenser 10 and returned to the cooling water. This cooling water is supplied again into the reactor using the water supply pump 11. Further, the generator 7 is driven by the rotation of the turbine 6, and supplies power to the system from the generator 7.
【0010】まず、図1を用いて、炉心流量制御システ
ムに流体継手つきMGセットシステムを適用した本発明
の一実施形態を説明する。炉心流量制御システムは、タ
ービン電気油圧式制御装置200、再循環流量制御回路
300、流体継手つきMGセットシステム400A,4
00Bを有する。タービン電気油圧式制御回路200に
は、負荷設定器(図示せず)から負荷設定信号425が
入力され、圧力検出器13で検出された原子炉圧力信号
17およびタービン6からのタービン回転数信号16を
入力して、出力に見合った負荷/速度偏差信号201を
演算する。再循環流量制御回路300には、負荷/速度
偏差信号201および流体継手つきMGセットシステム
400A,400Bからフィートバックされる可変周波
数発電機回転数信号402A,402Bを入力する。再
循環流量制御回路300は、負荷/速度偏差信号201
と可変周波数発電機回転数信号402A,402Bか
ら、すくい管位置制御信号301A,301Bを演算す
る。流体継手つきMGセットシステム400A,400
Bには、すくい管位置制御信号301A,301Bを入
力し、発電機7から所内変圧器20−1および20−2
を介して電力を供給する。流体継手つきMGセットシス
テム400A,400Bは、すくい管位置制御信号30
1A,301Bによって、インターナルポンプ3−1〜
3−10に対して、ポンプ回転数を変更する可変周波数
発電機回転数401A,401Bを出力する。なお、流
体継手つきMGセットシステム400Aはインターナル
ポンプ3−1〜3−5、流体継手つきMGセットシステ
ム400Bはインターナルポンプ3−6〜3−10をそ
れぞれ駆動する。インターナルポンプ回転数は、可変周
波数発電機回転数401A,401Bに同期し、可変周
波数発電機回転数信号402A,402Bとして再循環
流量制御回路300にフィードバックする。First, an embodiment of the present invention in which an MG set system with a fluid coupling is applied to a core flow rate control system will be described with reference to FIG. The core flow control system includes a turbine electrohydraulic control device 200, a recirculation flow control circuit 300, and an MG set system 400A, 4 with a fluid coupling.
00B. A load setting signal 425 is input from a load setting device (not shown) to the turbine electro-hydraulic control circuit 200, and the reactor pressure signal 17 detected by the pressure detector 13 and the turbine speed signal 16 from the turbine 6 To calculate the load / speed deviation signal 201 corresponding to the output. The recirculation flow control circuit 300 receives the load / speed deviation signal 201 and the variable frequency generator speed signals 402A and 402B that are fed back from the MG set systems 400A and 400B with a fluid coupling. The recirculation flow control circuit 300 outputs the load / speed deviation signal 201
And rake pipe position control signals 301A and 301B are calculated from the variable frequency generator speed signals 402A and 402B. MG set system with fluid coupling 400A, 400
B, the rake pipe position control signals 301A and 301B are inputted, and the generators 7 transmit the rake pipe position control signals 301A and 301B.
Supply power through. The MG set systems 400A and 400B with a fluid coupling are provided with a rake pipe position control signal 30.
1A, 301B, the internal pump 3-1 to
For 3-10, variable frequency generator rotation speeds 401A and 401B for changing the pump rotation speed are output. The MG set system with fluid coupling 400A drives the internal pumps 3-1 to 3-5, and the MG set system with fluid coupling 400B drives the internal pumps 3-6 to 3-10, respectively. The internal pump speed is synchronized with the variable frequency generator speeds 401A and 401B, and is fed back to the recirculation flow control circuit 300 as variable frequency generator speed signals 402A and 402B.
【0011】図2に、本実施形態の再循環流量制御回路
300の詳細構成を示す。再循環流量制御回路300
は、主制御器408、速度制御器409A,409Bお
よびすくい管駆動モータ410A,410Bから構成す
る。再循環流量制御回路300内の主制御器408は、
タービン電気油圧式制御回路200で演算された負荷/
速度偏差信号201を用いて速度要求信号411を演算
する。速度要求信号411は、主制御器408の出力側
で2本に分離され、各々可変周波数発電機回転数信号4
02Aあるいは402Bと偏差をとった後、速度制御器
409Aあるいは409Bに入力される。速度制御器4
09Aあるいは409Bにおいて演算された速度要求信
号は、各々すくい管駆動モータ410A,410Bに入
力される。すくい管駆動モータ410A,410Bから
は、すくい管位置制御信号301A,301Bが出力さ
れ、すくい管406A,406Bの位置を制御する。FIG. 2 shows a detailed configuration of the recirculation flow control circuit 300 according to the present embodiment. Recirculation flow control circuit 300
Is composed of a main controller 408, speed controllers 409A and 409B, and rake tube drive motors 410A and 410B. The main controller 408 in the recirculation flow control circuit 300 includes:
Load calculated by the turbine electro-hydraulic control circuit 200 /
The speed request signal 411 is calculated using the speed deviation signal 201. The speed request signal 411 is separated into two at the output side of the main controller 408, and each of the variable frequency
After taking the deviation from 02A or 402B, it is input to the speed controller 409A or 409B. Speed controller 4
The speed request signal calculated in 09A or 409B is input to rake tube drive motors 410A and 410B, respectively. Rake tube position control signals 301A and 301B are output from the rake tube drive motors 410A and 410B to control the positions of the rake tubes 406A and 406B.
【0012】図3に、流体継手つきMGセットシステム
400A,400Bの詳細構成を示す。図3において、
発電機7からの電圧を所内変圧器20−1および20−
2で変圧した後、MGセットトリップ用遮断器412
A,412Bを介して流体継手つきMGセットシステム
400Aおよび400Bに入力する。なお、流体継手つ
きMGセットシステム400Aおよび400Bの機能は
等価であるため、以下の説明は、流体継手つきMGセッ
トシステム400Aについて行う。流体継手つきMGセ
ットシステム400Aは、所内変圧器20−1を介した
交流電流によって一定回転数で動くMGセット駆動電動
機403A、MGセット駆動電動機403Aからのトル
クを可変周波数発電機405Aに伝達するための流体継
手404A、および流体継手404Aからのトルクによ
ってインターナルポンプ回転数を変更するための可変周
波数発電機405Aから構成される。流体継手404A
には油が満たされており、流体継手404A内の油面位
置を変更することによって、MGセット駆動電動機40
3Aから可変周波数発電機405Aに伝達されるトルク
を変更し、可変周波数発電機405Aの回転数を変更す
る。流体継手404Aの油面の変更は、流体継手404
Aに挿入されているすくい管406Aの位置を変更する
事によって行う。すくい管406Aの位置は、再循環流
量制御回路300からのすくい管位置要求信号301A
によって変更される。可変周波数発電機405Aの出力
は、5本に分割され、遮断器407A−1〜407A−
5を介して、インターナルポンプ3−1〜3−5に供給
され、ポンプ回転数を制御する。いま、図1に示す負荷
/速度偏差信号201が変化して、再循環流量制御回路
300からのすくい管位置要求信号301Aに変更があ
ると、すくい管406Aの位置が変化し、流体継手40
4Aの油面位置を変更する。この油面位置の変更によ
り、MGセット駆動電動機403Aから可変周波数発電
機405Aに伝達されるトルクが変更され、可変周波数
発電機405Aの回転数を変更する。この可変周波数発
電機405Aの回転数の変更によって、インターナルポ
ンプ3−1〜3−5の回転数を制御する。ここで、遮断
器407A−1〜407A−5は、インターナルポンプ
の入力側に設けたインターナルポンプトリップ用遮断器
であり、下流側のインターナルポンプの駆動を停止し、
またはインターナルポンプに異常が発生した場合に、当
該ポンプを系統から切離す機能を有する。本実施形態で
は、インターナルポンプを10台、流体継手つきMGセ
ットシステムを2系統として説明したが、この台数、系
統数は必要に応じて任意に定めてよいことは云うまでも
ない。FIG. 3 shows a detailed configuration of MG set systems 400A and 400B with a fluid coupling. In FIG.
The voltage from the generator 7 is applied to the on-site transformers 20-1 and 20-
After changing the pressure in step 2, breaker 412 for MG set trip
A and 412B are input to MG set systems 400A and 400B with fluid coupling. Since the functions of MG set systems with fluid coupling 400A and 400B are equivalent, the following description will be made for MG set system with fluid coupling 400A. The MG set system 400A with a fluid coupling transmits the torque from the MG set drive motor 403A that moves at a constant rotation speed by the alternating current through the in-house transformer 20-1 and the torque from the MG set drive motor 403A to the variable frequency generator 405A. And a variable frequency generator 405A for changing the internal pump rotation speed by the torque from the fluid coupling 404A. Fluid coupling 404A
Is filled with oil, and by changing the oil level position in the fluid coupling 404A, the MG set driving motor 40
The torque transmitted from 3A to variable frequency generator 405A is changed, and the rotation speed of variable frequency generator 405A is changed. Changing the oil level of the fluid coupling 404A
This is performed by changing the position of the rake tube 406A inserted in A. The position of the rake pipe 406A is determined by the rake pipe position request signal 301A from the recirculation flow control circuit 300.
Will be changed by The output of the variable frequency generator 405A is divided into five, and the breakers 407A-1 to 407A-
5, and is supplied to the internal pumps 3-1 to 3-5 to control the pump rotation speed. Now, if the load / speed deviation signal 201 shown in FIG. 1 changes and the rake pipe position request signal 301A from the recirculation flow control circuit 300 changes, the position of the rake pipe 406A changes, and the fluid coupling 40 changes.
Change the oil level of 4A. This change in the oil level changes the torque transmitted from the MG set drive motor 403A to the variable frequency generator 405A, and changes the rotation speed of the variable frequency generator 405A. By changing the rotation speed of the variable frequency generator 405A, the rotation speeds of the internal pumps 3-1 to 3-5 are controlled. Here, the circuit breakers 407A-1 to 407A-5 are internal pump trip circuit breakers provided on the input side of the internal pump, and stop the drive of the downstream internal pump.
Alternatively, when an abnormality occurs in the internal pump, the internal pump has a function of disconnecting the pump from the system. In the present embodiment, ten internal pumps and two MG set systems with fluid coupling have been described. However, it goes without saying that the number and the number of systems may be arbitrarily determined as necessary.
【0013】インターナルポンプ駆動機構として、流体
継手つきMGセットシステム400Aおよび400Bを
採用した本実施形態と図4に示す従来例の瞬停時の挙動
を比較して、図5に示す。系統事故等により瞬停が発生
し、(a)のように時間tt1以内に母線電圧が低下す
ると、従来例の場合(点線で示す)、MGセットを有し
ない4台のインターナルポンプは、この母線電圧低下の
影響を直接受けるため、(b)のようにポンプ速度が低
下する。ただ、MGセットを有する6台のインターナル
ポンプのポンプ速度は、現状を維持する。しかし、炉心
総流量は、(c)のように低下し、最終的には発電機出
力が(d)のように低下することになる。一方、本実施
形態の場合(実線で示す)、2系統とも流体継手つきM
Gセットシステム400Aおよび400Bが機械的慣性
を有しているため、短時間母線電圧が低下しても、各イ
ンターナルポンプへの出力電圧が低下する事はない。こ
のため、(b)のようにポンプ速度は現状を維持し、全
部のインターナルポンプが駆動されているので、炉心総
流量は、(c)のように一定を保持する。この結果、
(d)のように瞬停時の発電機出力の低下はない。この
ように、本実施形態によれば、瞬停時の運転が継続で
き、電力の安定供給が可能である。FIG. 5 shows a comparison between the instant embodiment employing the MG set systems 400A and 400B with a fluid coupling as the internal pump drive mechanism and the conventional example shown in FIG. Instantaneous blackout is generated by system fault or the like, when the bus voltage drops within the time tt 1 as (a), in the case of the conventional example (shown by a dotted line), four internal pump having no MG set, The pump speed is reduced as shown in (b) because it is directly affected by the bus voltage drop. However, the pump speeds of the six internal pumps having the MG set maintain the current state. However, the total core flow rate decreases as shown in (c), and the generator output eventually decreases as shown in (d). On the other hand, in the case of the present embodiment (shown by a solid line), both systems have fluid coupling M
Since the G set systems 400A and 400B have mechanical inertia, the output voltage to each internal pump does not decrease even if the bus voltage decreases for a short time. For this reason, the pump speed is maintained at the present level as shown in (b), and since all the internal pumps are driven, the total core flow rate is kept constant as shown in (c). As a result,
As shown in (d), there is no decrease in the generator output at the moment of an instantaneous stop. As described above, according to the present embodiment, the operation at the momentary stop can be continued, and the stable supply of electric power is possible.
【0014】また、インターナルポンプ駆動機構とし
て、流体継手つきMGセットシステム400Aおよび4
00Bを採用した本実施形態と図4に示す従来例の全停
時の挙動を比較して、図6に示す。外部電源喪失により
全停が発生した場合、変圧器20−1および20−2へ
の電圧は、(a)のように瞬時に零になる。従来例の場
合(点線で示す)、MGセットを有しない4台は全停発
生と同時に、MGセットを有する6台はMGセットの機
械的慣性があるものの全停発生後3秒でいずれもトリッ
プする為、(b)のようにインターナルポンプの回転は
停止する。炉心総流量は、(c)のように急激に減少
し、燃料の熱的健全性確保は難しくなる。最終的には発
電機出力は、(d)のように低下することになる。一
方、本実施形態の場合(実線で示す)、母線電圧が瞬時
に喪失しても、全部のインターナルポンプが機械的慣性
の大きな流体継手付きMGセットシステムに接続されて
いるため、ポンプ速度は、MGセットの機械的慣性に依
存し、(b)のように時間t1に至るまで緩やかに低下
する。この結果、炉心総流量の低下も(c)のように緩
和され、また、(d)のように全停時の発電機出力は緩
やかに低下する。このように、本実施形態によれば、全
停時の炉心総流量の低下が緩和されるので、燃料の遷移
沸騰を抑制し、燃料の熱的健全性を確保することができ
る。また、母線電圧が緩やかに低下する系統動揺につい
ては、従来例の場合、可変周波数電源装置としてインバ
ータ装置を使用しているため、電圧低下を検出したと
き、インバータ装置の自己保護機能から、インバータ装
置自体の動作を停止してしまう。このため、系統動揺時
にはインターナルポンプ全台を急停止しまうことにな
る。一方、本実施形態の場合、可変周波数電源装置とし
て機械的慣性の大きな流体継手付きMGセットを採用し
ており、電圧低下を検出しても、可変周波数発電機が停
止する事はなく、この結果、系統動揺時のインターナル
ポンプ全台の急停止を排除することができる。これによ
って、全停時と同様に、炉心総流量の低下が緩和される
ので、燃料の熱的健全性を確保することができる。As an internal pump drive mechanism, MG set systems 400A and 400A with a fluid coupling are provided.
FIG. 6 shows a comparison of the behavior at the time of a full stoppage between the embodiment adopting 00B and the conventional example shown in FIG. When a total stoppage occurs due to the loss of the external power supply, the voltage to the transformers 20-1 and 20-2 instantaneously becomes zero as shown in FIG. In the case of the conventional example (indicated by the dotted line), all the four units without the MG set trip at the same time as the total stoppage, and the six units with the MG set trip with the mechanical inertia of the MG set but three seconds after the full stoppage. Therefore, the rotation of the internal pump is stopped as shown in FIG. The total core flow rate rapidly decreases as shown in (c), and it becomes difficult to secure the thermal integrity of the fuel. Eventually, the generator output will decrease as shown in (d). On the other hand, in the case of the present embodiment (shown by a solid line), even if the bus voltage is instantaneously lost, the pump speed is reduced because all the internal pumps are connected to the MG set system with a fluid coupling having large mechanical inertia. , Depending on the mechanical inertia of the MG set, and gradually decreases until time t 1 as shown in FIG. As a result, the decrease in the total core flow rate is also moderated as shown in (c), and as shown in (d), the generator output at the time of a full stop is gradually decreased. As described above, according to the present embodiment, since the decrease in the total core flow rate at the time of the full stop is alleviated, the transition boiling of the fuel can be suppressed, and the thermal integrity of the fuel can be ensured. Regarding system fluctuations in which the bus voltage gradually decreases, in the case of the conventional example, the inverter device is used as the variable frequency power supply device. Stops its operation. For this reason, all the internal pumps are suddenly stopped at the time of system fluctuation. On the other hand, in the case of the present embodiment, an MG set with a fluid coupling having large mechanical inertia is adopted as the variable frequency power supply device, and the variable frequency generator does not stop even if a voltage drop is detected. In addition, it is possible to eliminate sudden stoppage of all the internal pumps at the time of system fluctuation. As a result, as in the case of a full stop, the decrease in the total core flow rate is alleviated, so that the thermal integrity of the fuel can be ensured.
【0015】次に、図1を用いて、沸騰水型原子力発電
プラントにおいて、発電機負荷遮断が発生した場合の炉
心流量制御システムに関するインターロック機構を本発
明の他の実施形態として説明する。本実施形態のインタ
ーロック機構は、パワーロードアンバランスリレー回路
14、主蒸気配管4に設置された加減弁5、バイパス配
管8に設置されたバイパス弁9、流体継手つきMGセッ
トシステム400Aからなる。パワーロードアンバラン
スリレー回路14には、タービン6からのタービン回転
数信号16と発電機7からの発電機出力信号が入力さ
れ、パワーロードアンバランスリレー回路14におい
て、両信号が比較されて、発電機負荷遮断時には、両信
号の差が設定値以上になり、加減弁急閉バイパス弁急開
要求信号15を出力する。加減弁急閉バイパス弁急開要
求信号15は、タービンの回転数上昇を抑制するため
に、加減弁5を急閉すると同時にバイパス弁9を急開す
る。加減弁5が急閉し、バイパス弁9が急開すると、バ
イパス配管8を通して主蒸気を復水器10に逃がし、加
減弁5の閉鎖による原子炉圧力の上昇を抑制する。ま
た、加減弁5が急閉すると、加減弁急閉信号19が発信
され、加減弁急閉信号19は、流体継手つきMGセット
システム400Aに入力される。なお、バイパス弁9の
容量は、目的によって相違する。すなわち、バイパス弁
9の容量が主蒸気の定格値に満たない場合には、燃料の
健全性確保の観点から、加減弁急閉信号19により原子
炉スクラムし、原子炉を停止させる。一方、バイパス弁
9の容量が主蒸気の定格値以上の場合には、原子炉出力
を適切に低下させ、原子炉スクラムせずに運転継続を図
る。いずれのバイパス弁容量の場合でも、原子炉出力低
下手段としてインターナルポンプ3−1〜3−10のう
ち何台かをトリップさせる必要が生じる。Next, referring to FIG. 1, another embodiment of the present invention will be described as an interlock mechanism relating to a core flow control system in the case of a generator water load interruption in a boiling water nuclear power plant. The interlock mechanism according to the present embodiment includes a power load unbalance relay circuit 14, a control valve 5 installed in the main steam pipe 4, a bypass valve 9 installed in the bypass pipe 8, and an MG set system 400A with a fluid coupling. The power load unbalance relay circuit 14 receives the turbine speed signal 16 from the turbine 6 and the generator output signal from the generator 7, and the power load unbalance relay circuit 14 compares the two signals to generate power. When the machine load is interrupted, the difference between the two signals becomes equal to or larger than the set value, and the control valve suddenly closes and the bypass valve sudden open request signal 15 is output. The control valve rapid-closing bypass valve rapid-opening request signal 15 rapidly closes the control valve 5 and simultaneously opens the bypass valve 9 in order to suppress an increase in the rotation speed of the turbine. When the control valve 5 is rapidly closed and the bypass valve 9 is rapidly opened, the main steam is released to the condenser 10 through the bypass pipe 8 to suppress an increase in the reactor pressure due to the closing of the control valve 5. Further, when the control valve 5 is rapidly closed, the control valve quick-close signal 19 is transmitted, and the control valve quick-close signal 19 is input to the MG set system 400A with a fluid coupling. The capacity of the bypass valve 9 differs depending on the purpose. That is, when the capacity of the bypass valve 9 is less than the rated value of the main steam, the reactor is scrambled by the control valve rapid closing signal 19 from the viewpoint of ensuring the soundness of the fuel, and the reactor is stopped. On the other hand, when the capacity of the bypass valve 9 is equal to or larger than the rated value of the main steam, the reactor output is appropriately reduced, and the operation is continued without the reactor scram. Regardless of the bypass valve capacity, it is necessary to trip some of the internal pumps 3-1 to 3-10 as a reactor power reduction means.
【0016】図7は、図3に説明した流体継手つきMG
セットシステムに本実施形態を適用した詳細構成であ
る。流体継手つきMGセットシステム400A内には、
可変周波数発電機405Aの出力側にインターナルポン
プトリップ用遮断器413Aを設ける。また、図3で説
明したように、各インターナルポンプの入力側には、機
器保護の観点でインターナルポンプトリップ用遮断器4
07A−1〜407A−5が設けられている。発電機負
荷遮断によって加減弁急閉信号19が発生した場合に
は、加減弁急閉信号19を流体継手つきMGセットシス
テム400Aに入力する。この加減弁急閉信号19は、
インターナルポンプトリップ用遮断機413Aを開放
し、機器保護用のインターナルポンプトリップ用遮断器
407A−1〜407A−5も開放する。この結果、イ
ンターナルポンプ3−1〜3−5をトリップし、流体継
手つきMGセットシステム400Bによってインターナ
ルポンプ3−6〜3−10が動作を継続し、炉心流量を
調整する。本実施形態によれば、インターナルポンプト
リップ用遮断器413Aおよび407A−1〜407A
−5に加減弁急閉信号19を伝送して、各遮断器をトリ
ップするインターロック機構なので、従来例のようにイ
ンバータ装置を停止することに比し、構成および操作が
簡単であり、安価である。なお、本実施形態では、流体
継手つきMGセットシステム400Aに加減弁急閉信号
19を入力するようにしたが、流体継手つきMGセット
システム400Bに加減弁急閉信号19を入力しても同
様の機能を発揮する。また、本実施形態では、インター
ナルポンプトリップ用遮断器413Aを設けて、インタ
ーナルポンプトリップ用遮断器407A−1〜407A
−5と共に、インターナルポンプ3−1〜3−5を一括
トリップするようにしたが、インターナルポンプトリッ
プ用遮断器413Aのみによるインターナルポンプ3−
1〜3−5のトリップであっても、または、この遮断器
413Aを設けずに、遮断器407A−1〜407A−
5のみによるインターナルポンプ3−1〜3−5のトリ
ップであっても、同様に機能することは云うまでもな
い。FIG. 7 shows the MG with a fluid coupling described in FIG.
This is a detailed configuration in which the present embodiment is applied to a set system. In the MG set system 400A with fluid coupling,
An internal pump trip circuit breaker 413A is provided on the output side of the variable frequency generator 405A. As described with reference to FIG. 3, the input side of each internal pump is provided with an internal pump trip breaker 4 from the viewpoint of device protection.
07A-1 to 407A-5 are provided. When the control valve sudden close signal 19 is generated due to the generator load interruption, the control valve rapid close signal 19 is input to the MG set system 400A with a fluid coupling. The control valve sudden closing signal 19 is
The internal pump trip circuit breaker 413A is opened, and the internal pump trip circuit breakers 407A-1 to 407A-5 for device protection are also opened. As a result, the internal pumps 3-1 to 3-5 are tripped, the internal pumps 3-6 to 3-10 are continuously operated by the MG set system 400B with a fluid coupling, and the core flow rate is adjusted. According to the present embodiment, circuit breakers 413A and 407A-1 to 407A for the internal pump trip.
Since the interlock mechanism transmits the control valve sudden closing signal 19 to -5 and trips each circuit breaker, the structure and operation are simpler and cheaper than the conventional case where the inverter is stopped. is there. In the present embodiment, the control valve sudden closing signal 19 is input to the MG set system with fluid coupling 400A. However, the same applies when the control valve rapid closing signal 19 is input to the MG set system with fluid coupling 400B. Demonstrate function. In the present embodiment, the internal pump trip circuit breakers 413A are provided to provide the internal pump trip circuit breakers 413A to 407A.
Together with the internal pump 3-1A, the internal pump 3-1A only performs the internal pump trip using the internal pump trip circuit breaker 413A.
Even for trips 1 to 3-5, or without providing the circuit breaker 413A, the circuit breakers 407A-1 to 407A-
Needless to say, even if the internal pumps 3-1 to 3-5 are tripped by only 5, the same function is performed.
【0017】図8は、図7の応用構成を示す。流体継手
つきMGセットシステム400A内において、可変周波
数発電機405Aの出力側で系統を2本に分離し、この
内1系統にインターナルポンプ3−1〜3−2を接続
し、残る1系統にインターナルポンプ3−3〜3−5を
接続する構成とする。インターナルポンプ3−1〜3−
2を接続する系統側にインターナルポンプトリップ用遮
断器414Aを設け、インターナルポンプ3−3〜3−
5を接続する系統側にタイマー415を介してインター
ナルポンプトリップ用遮断器413Aを設ける構成とす
る。加減弁急閉信号19が流体継手つきMGセット40
0Aに入力されると、2本に分かれ、1本は直接インタ
ーナルポンプトリップ用遮断器414Aおよび407A
−1〜407A−2に入り、直ちにこれを開放する。も
う1本はタイマー415に入力され、一定時間を経た
後、インターナルポンプトリップ用遮断機413Aおよ
び407A−3〜407A−5に出力され、、最初の1
系列が遮断されてある経過時間の後に遮断器413Aお
よび407A−3〜407A−5を開放する。これは、
インターナルポンプを段階的にトリップさせることにあ
る。この応用構成例によれば、炉心流量の急激な低下を
防止し、必要に応じてインターナルポンプをトリップさ
せることができる。なお、この応用構成例では、流体継
手つきMGセットシステム400Aに加減弁急閉信号1
9を入力するようにしたが、流体継手つきMGセットシ
ステム400Bに加減弁急閉信号19を入力しても同様
の機能を発揮する。また、この応用構成例では、インタ
ーナルポンプトリップ用遮断器414Aとインターナル
ポンプトリップ用遮断器413Aを設けて、インターナ
ルポンプトリップ用遮断器414Aと407A−1〜4
07A−2により、同時にインターナルポンプ3−1〜
3−2を一括トリップし、また、インターナルポンプト
リップ用遮断器413Aと407A−3〜407A−5
により、同時にインターナルポンプ3−3〜3−5を一
括トリップするようにしたが、インターナルポンプトリ
ップ用遮断器414Aと413Aのみによるインターナ
ルポンプ3−1〜3−5のトリップであっても、また
は、この遮断器414Aと413Aを設けずに、遮断器
407A−1〜407A−5のみによるインターナルポ
ンプ3−1〜3−5のトリップであっても、同様に機能
することは云うまでもない。FIG. 8 shows an application configuration of FIG. In the MG set system 400A with the fluid coupling, the system is separated into two systems on the output side of the variable frequency generator 405A, and the internal pumps 3-1 to 3-2 are connected to one of these systems, and the other system is The internal pumps 3-3 to 3-5 are connected. Internal pump 3-1 to 3-
A circuit breaker 414A for an internal pump trip is provided on the system side connecting
5 is provided with a circuit breaker 413A for an internal pump trip via a timer 415 on the side of the system to which 5 is connected. MG set 40 with fluid coupling
When it is input to 0A, it is divided into two, one of which is direct breaker for internal pump trip 414A and 407A.
Enter -1 to 407A-2 and immediately release it. The other is input to the timer 415, and after a certain period of time, is output to the internal pump trip breakers 413A and 407A-3 to 407A-5.
The circuit breakers 413A and 407A-3 to 407A-5 are opened after a certain elapsed time while the series is interrupted. this is,
It is to trip an internal pump step by step. According to this application configuration example, it is possible to prevent a sharp decrease in the core flow rate and trip the internal pump as necessary. In this applied configuration example, the MG set system 400A with a fluid coupling is added to the control valve rapid closing signal 1
9 is input, but the same function is exerted even when the control valve rapid closing signal 19 is input to the MG set system 400B with a fluid coupling. In this application configuration example, an internal pump trip circuit breaker 414A and an internal pump trip circuit breaker 413A are provided, and the internal pump trip circuit breakers 414A and 407A-1 to 407A-4 are provided.
07A-2 allows internal pumps 3-1 to
3-2, and trips 413A and 407A-3 to 407A-5 for the internal pump trips.
Thus, the internal pumps 3-3 to 3-5 are caused to trip at the same time, but even if the internal pumps 3-1 to 3-5 are tripped only by the internal pump trip circuit breakers 414A and 413A. Alternatively, even if the internal pumps 3-1 to 3-5 are tripped only by the circuit breakers 407A-1 to 407A-5 without providing the circuit breakers 414A and 413A, the same function can be obtained. Nor.
【0018】次に、図1を用いて、沸騰水型原子力発電
プラントにおける原子炉圧力高および水位低時における
炉心流量制御システムに関するインターロック機構を本
発明の他の実施形態として説明する。本実施形態のイン
ターロック機構は、原子炉圧力信号17および原子炉水
位信号18を流体継手つきMGセットシステム400A
に入力し、一方、流体継手つきMGセットシステム40
0Bには、原子炉水位信号18を入力する構成からな
る。図9は、図3に説明した流体継手つきMGセットシ
ステムに本実施形態を適用した詳細構成である。流体継
手つきMGセットシステム400A内には、可変周波数
発電機405Aの出力側にインターナルポンプトリップ
用遮断器413Aを設ける。また、図3で説明したよう
に、各インターナルポンプの入力側には、機器保護の観
点でインターナルポンプトリップ用遮断器407A−1
〜407A−5が設けられている。一方、流体継手つき
MGセットシステム400B内には、MGセット駆動電
動機403Bの入力側にMGセットトリップ用遮断器4
12Bの他にMGセットトリップ用遮断器416Bを設
ける。また、図3で説明したように、各インタ−ナルポ
ンプの入力側には、機器保護の観点でインターナルポン
プトリップ用遮断器407B−6〜407B−10が設
けられている。また、流体継手つきMGセットシステム
400Aには、原子炉圧力信号17を入力する圧力モニ
ターリレー419A、原子炉水位信号18を入力する水
位モニターリレー418A、OR回路420Aを設け、
流体継手つきMGセットシステム400Bには、原子炉
水位信号18を入力する水位モニターリレー417Bを
設ける。流体継手つきMGセットシステム400Aで
は、原子炉圧力信号17を圧力モニターリレー419A
に入力し、原子炉圧力信号17がある規定値以上に上昇
した場合には、圧力モニターリレー419AからOR回
路420Aに対して信号を出力する。また、原子炉水位
信号18を水位モニターリレー418Aに入力し、原子
炉水位信号18がある規定値の水位レベルX1に達した
ときには、水位モニターリレー418AからOR回路4
20Aに対して信号を出力する。原子炉圧力もしくは原
子炉水位が規定値に達した場合、OR回路420Aから
インターナルポンプトリップ用遮断器413Aおよび4
07A−1〜407A−5に信号を出力し、同時に各遮
断器を一括開放する。一方、流体継手つきMGセットシ
ステム400Bでは、原子炉水位信号18を水位モニタ
ーリレー417Bに入力し、原子炉水位信号18がある
規定値の水位レベルX2(X1>X2)に達したときに
は、水位モニターリレー417BからMGセットトリッ
プ用遮断器412Bおよび416Bに対して信号を出力
し、各遮断器を同時開放する。Next, referring to FIG. 1, an interlock mechanism relating to a core flow rate control system in a boiling water nuclear power plant when the reactor pressure is high and the water level is low will be described as another embodiment of the present invention. The interlock mechanism of the present embodiment converts the reactor pressure signal 17 and the reactor water level signal 18 into an MG set system 400A with a fluid coupling.
, While the MG set system with fluid coupling 40
OB is configured to receive a reactor water level signal 18. FIG. 9 is a detailed configuration in which the present embodiment is applied to the MG set system with a fluid coupling described in FIG. In the MG set system with fluid coupling 400A, an internal pump trip circuit breaker 413A is provided on the output side of the variable frequency generator 405A. As described in FIG. 3, the input side of each internal pump is provided with an internal pump trip circuit breaker 407A-1 from the viewpoint of device protection.
407A-5 are provided. On the other hand, the MG set tripping circuit breaker 4 is connected to the input side of the MG set drive motor 403B in the MG set system 400B with a fluid coupling.
A breaker 416B for MG set trip is provided in addition to 12B. Further, as described in FIG. 3, on the input side of each internal pump, the circuit breakers 407B-6 to 407B-10 for internal pump trip are provided from the viewpoint of device protection. Further, the MG set system 400A with a fluid coupling is provided with a pressure monitor relay 419A for inputting the reactor pressure signal 17, a water level monitor relay 418A for inputting the reactor water level signal 18, and an OR circuit 420A.
The MG set system 400B with a fluid coupling is provided with a water level monitor relay 417B for inputting the reactor water level signal 18. In the MG set system 400A with a fluid coupling, the reactor pressure signal 17 is transmitted to the pressure monitor relay 419A.
When the reactor pressure signal 17 rises above a predetermined value, a signal is output from the pressure monitor relay 419A to the OR circuit 420A. Further, when the type of the reactor water level signal 18 to the water level monitoring relays 418A, reached water level X 1 of the specified value is reactor water level signal 18, OR circuit 4 from the level monitor relay 418A
A signal is output to 20A. When the reactor pressure or the reactor water level reaches a specified value, the OR circuit 420A supplies the internal pump trip circuit breakers 413A and 413A.
A signal is output to 07A-1 to 407A-5, and each breaker is simultaneously opened at the same time. On the other hand, in the MG set system 400B with a fluid coupling, the reactor water level signal 18 is input to the water level monitor relay 417B, and when the reactor water level signal 18 reaches a certain specified water level X 2 (X 1 > X 2 ). , A signal is output from the water level monitor relay 417B to the MG set trip circuit breakers 412B and 416B, and each circuit breaker is simultaneously opened.
【0019】原子炉水位について、図10を用いて説明
する。原子炉水位が下がって、(b)のように規定値の
水位レベルX1に達したとき、流体継手つきMGセット
システム400Aでは、水位モニターリレー418Aが
作動し、OR回路420Aを介して、インターナルポン
プトリップ用遮断器413Aおよび407A−1〜40
7A−5を同時に一括開放する。インターナルポンプト
リップ用遮断器413Aおよび407A−1〜407A
−5は、流体継手つきMGセットの出力側に設けられて
いるため、インターナルポンプ3−1〜3−5は即時に
停止し、(a)のように炉心流量は急低下する。しか
し、流体継手つきMGセットシステム400Bによって
インターナルポンプ3−6〜3−10は駆動を継続して
いるで、所定の炉心流量が維持される。さらに、原子炉
水位が下がって、(b)のように規定値の水位レベルX
2に達したとき、MGセットシステム400B内の水位
モニターリレー417Bが作動し、MGセットトリップ
用遮断器412Bおよび416Bを同時開放する。この
場合、MGセットトリップ用遮断器412Bおよび41
6Bは、流体継手つきMGセットの入力側に設けられて
いるため、発電機7からの電源供給が断たれても、流体
継手つきMGセットシステム400Bは、機械的慣性を
有しているため、この機械的慣性によりインターナルポ
ンプ3−6〜3−10を継続駆動して、水位モニターリ
レー417B作動後の炉心流量を時間t2に至るまで緩
やかに低下させる。本実施形態では、原子炉圧力信号1
7および原子炉水位信号18により流体継手つきMGセ
ットの入力側および出力側に設けた遮断器をトリップす
るようにしたので、従来例のようにインバータ装置を停
止することに比し、構成および操作が簡単であり、安価
である。なお、本実施形態において、流体継手つきMG
セットシステム400A内または400B内のインター
ロックシステムの構成を互いに取り替えても、同様の機
能を発揮することは云うまでもない。また、本実施形態
における各インターナルポンプトリップ用遮断器および
MGセットトリップ用遮断器についても、図7で述べた
内容と同様に構成してもよい。以上述べた、図7、図8
のインターナルポンプトリップ用遮断器に入力される発
電機負荷遮断時の信号と、図9のインタ−ナルポンプト
リップ用遮断器およびMGセットトリップ用遮断器に入
力される原子炉圧力高もしくは原子炉水位低時の信号
は、それぞれ独立しており、それらの信号によるインタ
ーロックは、互いに干渉しない。The reactor water level will be described with reference to FIG. Turned down reactor water level, when it reaches the water level X 1 of the prescribed value as in (b), however, the fluid coupling with MG set system 400A, the water level monitor relay 418A is actuated, via the OR circuit 420A, the inter Null pump trip breakers 413A and 407A-1 to 40
7A-5 are simultaneously opened simultaneously. Circuit breakers 413A and 407A-1 to 407A for internal pump trip
Since -5 is provided on the output side of the MG set with a fluid coupling, the internal pumps 3-1 to 3-5 are immediately stopped, and the core flow rate rapidly decreases as shown in FIG. However, since the internal pumps 3-6 to 3-10 continue to be driven by the MG set system 400B with a fluid coupling, a predetermined core flow rate is maintained. Further, the reactor water level drops, and as shown in FIG.
When it reaches 2 , the water level monitor relay 417B in the MG set system 400B is activated, and the breakers 412B and 416B for MG set trip are simultaneously opened. In this case, MG set trip circuit breakers 412B and 41
6B is provided on the input side of the MG set with fluid coupling, so even if the power supply from the generator 7 is cut off, the MG set system with fluid coupling 400B has mechanical inertia. the mechanical inertia to continue driving the internal pump 3-6~3-10 reduces gradually until the core flow after the water level monitoring relay 417B operate time t 2. In the present embodiment, the reactor pressure signal 1
7 and the reactor water level signal 18, the circuit breakers provided on the input side and the output side of the MG set with a fluid coupling are tripped. Simple and inexpensive. In this embodiment, the MG with a fluid coupling is used.
It goes without saying that the same function is exhibited even if the configuration of the interlock system in the set system 400A or 400B is replaced with each other. Further, each of the internal pump trip circuit breakers and the MG set trip circuit breakers in the present embodiment may be configured in the same manner as the contents described in FIG. 7 and 8 described above.
A signal at the time of generator load interruption inputted to the internal pump trip circuit breaker of FIG. 9 and the reactor pressure high or the reactor inputted to the internal pump trip circuit breaker and MG set trip circuit breaker of FIG. The signals at the low water level are independent of each other, and the interlocks by those signals do not interfere with each other.
【0020】[0020]
【発明の効果】本発明によれば、複数のインターナルポ
ンプの全台に対して可変周波数電源装置として機械的慣
性の大きな流体継手付きMGセットシステムを用いるの
で、インターナルポンプの電源周波数を変換すると同時
に、流体継手付きMGセットの機械的慣性により、系統
事故の電源外乱時においても一定時間インターナルポン
プへの電源供給を維持し、必要な炉心冷却を持続する機
能を有し、瞬停時には発電機出力低下事象の回避が可能
であり、かつ、全停時には全炉心流量の低下が緩和さ
れ、燃料の遷移沸騰を抑制し、燃料健全性の確保と向上
が可能である。また、複数のインターナルポンプの全台
に対して可変周波数電源装置として機械的慣性の大きな
流体継手付きMGセットを用いるので、系統動揺時に可
変周波数発電機が停止する事もなく、系統動揺時のイン
ターナルポンプ全台の急停止を排除し、燃料の熱的健全
性を向上させることができる。According to the present invention, since the MG set system with a fluid coupling having large mechanical inertia is used as a variable frequency power supply for all of a plurality of internal pumps, the power supply frequency of the internal pump is converted. At the same time, due to the mechanical inertia of the MG set with fluid coupling, it has the function of maintaining the power supply to the internal pump for a certain period of time even during a power disturbance due to a system accident and maintaining the required core cooling. It is possible to avoid a generator output decrease event, and at the time of a full stop, a decrease in the total core flow rate is alleviated, transition boiling of fuel is suppressed, and fuel integrity can be ensured and improved. In addition, since the MG set with a fluid coupling having large mechanical inertia is used as a variable frequency power supply for all of the plurality of internal pumps, the variable frequency generator does not stop when the system oscillates. It is possible to eliminate a sudden stop of all the internal pumps and improve the thermal soundness of the fuel.
【図1】本発明の実施形態を示す沸騰水型原子力発電プ
ラントにおける炉心流量制御システムの全体構成図FIG. 1 is an overall configuration diagram of a core flow control system in a boiling water nuclear power plant showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の再循環流量制御回路300の詳細構成
図FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a recirculation flow control circuit 300 of the present invention.
【図3】本発明の一実施形態を示す流体継手つきMGセ
ットシステム400A,400Bの詳細構成図FIG. 3 is a detailed configuration diagram of an MG set system with a fluid coupling 400A, 400B showing an embodiment of the present invention.
【図4】従来の炉心流量制御システムの構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional core flow rate control system.
【図5】本発明と従来例の瞬停時の挙動比較図FIG. 5 is a diagram illustrating a comparison between the present invention and a conventional example at the time of a momentary stop
【図6】本発明と従来例の全停時の挙動比較図FIG. 6 is a diagram comparing the behavior of the present invention and the conventional example at the time of a complete stop.
【図7】本発明の他の実施形態を示す発電機負荷遮断時
のインターロック機構の詳細構成図FIG. 7 is a detailed configuration diagram of an interlock mechanism when a generator load is cut off according to another embodiment of the present invention.
【図8】図7の応用構成図8 is an application configuration diagram of FIG. 7;
【図9】本発明の他の実施形態を示す原子炉圧力高およ
び原子炉水位低時のインターロック機構の詳細構成図FIG. 9 is a detailed configuration diagram of an interlock mechanism when a reactor pressure is high and a reactor water level is low according to another embodiment of the present invention.
【図10】原子炉水位による炉心流量特性図FIG. 10 is a diagram showing a core flow rate characteristic according to a reactor water level.
1…原子炉圧力容器、2…原子炉炉心、3−1〜3−1
0…インターナルポンプ、4…主蒸気配管、5…加減
弁、6…タービン、7…発電機、9…バイパス弁、10
…復水器、11…給水ポンプ、14…パワーロードアン
バランスリレー回路、200…タービン電気油圧式制御
装置、300…再循環流量制御回路、400A,400
B…流体継手つきMGセットシステム、403A…MG
セット駆動電動機、404A…流体継手、405A…可
変周波数発電機、406A,406B…すくい管、40
7A−1〜407A−5,407B−6〜407B−1
0…インターナルポンプトリップ用遮断器、412A,
412B…MGセットトリップ用遮断器、413A,4
14A…インターナルポンプトリップ用遮断器、415
…タイマー、416B…MGセットトリップ用遮断器、
417B,418A…水位モニターリレー、419A…
圧力モニターリレー、420A…OR回路1: reactor pressure vessel, 2: reactor core, 3-1 to 3-1
0 internal pump, 4 main steam pipe, 5 regulator valve, 6 turbine, 7 generator, 9 bypass valve, 10
... condenser, 11 ... feed pump, 14 ... power load unbalance relay circuit, 200 ... turbine electro-hydraulic control device, 300 ... recirculation flow control circuit, 400A, 400
B: MG set system with fluid coupling, 403A: MG
Set drive motor, 404A: fluid coupling, 405A: variable frequency generator, 406A, 406B: rake tube, 40
7A-1 to 407A-5, 407B-6 to 407B-1
0: Circuit breaker for internal pump trip, 412A,
412B ... MG set trip circuit breaker, 413A, 4
14A: Circuit breaker for internal pump trip, 415
... Timer, 416B ... MG set trip circuit breaker,
417B, 418A ... water level monitor relay, 419A ...
Pressure monitor relay, 420A… OR circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮川 徹也 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 佐久間 均 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 志田 統一 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 磯野 公子 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuya Miyagawa 3-1-1, Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Hitoshi Sakuma 3-2-2, Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Inside Hitachi Engineering Co., Ltd. (72) Inventor: Unification Shida 3-1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Kimiko Isono, Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 3-1-1, Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Plant
Claims (3)
騰水型原子力発電プラントにおいて、インターナルポン
プの可変周波数電源装置としてMGセット駆動電動機、
流体継手および可変周波数発電機からなる流体継手つき
MGセットを用い、前記流体継手つきMGセットに前記
複数台のインターナルポンプの全てを接続することを特
徴とする炉心流量制御システム。In a boiling water nuclear power plant having a plurality of internal pumps, an MG set drive motor is used as a variable frequency power supply for the internal pumps.
A core flow control system, characterized in that an MG set with a fluid coupling comprising a fluid coupling and a variable frequency generator is used, and all of the plurality of internal pumps are connected to the MG set with a fluid coupling.
騰水型原子力発電プラントにおいて、インターナルポン
プの可変周波数電源装置としてMGセット駆動電動機、
流体継手および可変周波数発電機からなる流体継手つき
MGセットを用い、複数のグループに分割された前記複
数台のインターナルポンプに対し、各グループ毎に前記
流体継手つきMGセットを接続することを特徴とする炉
心流量制御システム。2. In a boiling water nuclear power plant having a plurality of internal pumps, an MG set drive motor is used as a variable frequency power supply for the internal pumps.
An MG set with a fluid coupling comprising a fluid coupling and a variable frequency generator is used, and the MG set with a fluid coupling is connected to each of the plurality of internal pumps divided into a plurality of groups. Core flow control system.
騰水型原子力発電プラントにおいて、インターナルポン
プの可変周波数電源装置としてMGセット駆動電動機、
流体継手および可変周波数発電機からなる流体継手つき
MGセットを用い、5台ずつの2つのグループに分割さ
れた前記10台のインターナルポンプに対し、各グルー
プ毎に前記流体継手つきMGセットを接続することを特
徴とする炉心流量制御システム。3. In a boiling water nuclear power plant having 10 internal pumps, an MG set drive motor is used as a variable frequency power supply for the internal pumps.
Using the MG set with a fluid coupling composed of a fluid coupling and a variable frequency generator, the MG set with a fluid coupling is connected to each of the ten internal pumps divided into two groups of five each. A core flow control system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36422899A JP2001183490A (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Reactor core flow control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36422899A JP2001183490A (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Reactor core flow control system |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6197430A Division JP3057629B2 (en) | 1994-07-31 | 1994-07-31 | Core flow control system |
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---|---|
JP2001183490A true JP2001183490A (en) | 2001-07-06 |
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ID=18481299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP36422899A Pending JP2001183490A (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Reactor core flow control system |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2001183490A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103489491A (en) * | 2012-06-12 | 2014-01-01 | 中科华核电技术研究院有限公司 | Device for changing ground pit fragment transmission |
CN105093979A (en) * | 2014-05-23 | 2015-11-25 | 株式会社日立制作所 | Fail-safe processing apparatus |
CN106321219A (en) * | 2016-08-29 | 2017-01-11 | 扬州大学 | Combined optimization running scheme determining method for frequency conversion and speed adjusting total system of power plant cooling water pump units |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36422899A patent/JP2001183490A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106321219B (en) * | 2016-08-29 | 2020-05-01 | 扬州大学 | Method for determining frequency-conversion speed-regulation full-system combined optimization operation scheme of cooling water pump unit of power plant |
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