(57)【要約】【課題】原子力発電システムにおいて、運転員に負担を掛けることなく、臨界点における各種パラメータを採取して、これら採取されたパラメータを臨界判定の資料として用いる。【解決手段】原子炉臨界判定データ収集装置は、原子炉１１からの熱出力に応じて発電を行う原子力発電システムに用いられ、原子炉の各種測定データをパラメータとして測定する測定装置１３、１４を備える。さらに、原子炉臨界判定データ収集装置は、原子炉の起動の際に、測定されたパラメータに基づいて原子炉が臨界点に達したと判定されると当該臨界点におけるパラメータを原子炉臨界判定データとして収集し、原子炉臨界判定データをプリントアウト等して出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉からの熱出力に応じて発電を行う原子力発電システムに用いられ、前記原子炉の各種測定データをパラメータとして測定する測定手段を備える原子炉臨界判定データ収集装置であって、
前記原子炉の起動の際に、前記測定手段で測定されたパラメータに基づいて前記原子炉が臨界点に達したと判定されると当該臨界点における前記パラメータを原子炉臨界判定データとするデータ収集手段と、
前記原子炉臨界判定データを出力する出力手段とを有し、
前記データ収集手段は、前記原子炉が臨界点に達したと判定された場合に、前記原子炉臨界判定データを前記出力手段に出力することを特徴する原子炉臨界判定データ収集装置。
【請求項２】
前記測定手段として、前記原子炉の炉心の中性子束を測定する中性子束測定手段、前記原子炉の炉水温度を測定する温度測定手段、前記原子炉内の圧力を測定する原子炉圧力測定手段、及び前記原子炉の水位を測定する原子炉水位測定手段が用いられ、
前記臨界点の判定に当たっては前記炉心から引き抜かれる制御棒の引き抜きステップも用いるようにしたことを特徴とする請求項１記載の原子炉臨界判定データ収集装置。
【請求項３】
前記原子炉の起動毎にその日付日時に対応付けて前記原子炉臨界判定データを記録するデータベースを有することを特徴とする請求項１又は２記載の原子炉臨界判定データ収集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉の臨界を監視するための装置に関し、特に、原子炉の臨界判定に係るデータを収集するための原子炉臨界データ収集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、軽水型原子炉である沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲと呼ぶ）には、原子炉核計装系として、炉心に複数の中性子束検出装置が配置され、原子炉起動時における原子炉出力および炉心の軸方向，径方向の出力分布を監視している。そして、各中性子束検出装置は複数の中性子束検出器を有しており、中性子束検出器の個数はチャンネル（ＣＨ）と呼ばれている。
【０００３】
さらに、原子炉起動時においては臨界判定を行うため、各チャンネルにおける中性子束の炉周期を採取するばかりでなく、計数率、制御棒（ＣＲ）引き抜きステップ、原子炉圧力、炉水温度、及び原子炉水位等の各種パラメータを採取して、これらパラメータに応じて臨界判定を行う必要がある。そして、臨界に達したと判定した際には、臨界状態におけるパラメータを運転員が原子炉臨界記録として採取するようにしている。
【０００４】
一方、中性子束検出に応じて炉心の出力変動を検出し、炉心の安全性と原子炉の稼働率を向上させるため、中性子束検出信号に基づいて炉心の中性子束分布を算出し、この算出結果に応じて中性子束分布の高次モードを得て、さらに、中性子束検出信号に基づいてその信号変動の特徴を抽出するフィルタを求め、このフィルタでフィルタリングされた中性子束検出信号を出力するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２０１８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のように、運転員が各種パラメータを監視しつつ、原子炉が臨界に達したか否かを判定し、運転員は原子炉が臨界に達したと判定すると、その時点におけるパラメータを採取するようにすると、運転員個人の判断に起因する誤差が生じることになる。
【０００６】
さらに、運転員は、臨界点に達した際のパラメータを採取しなければならず、原子炉の運転・操作に当たって、臨界点におけるパラメータの採取も行わなければならないとすると、運転員に過剰な負担が掛かってしまう。
【０００７】
従って、本発明は、運転員に負担を掛けることなく、臨界点における各種パラメータを採取して、これら採取されたパラメータを臨界判定の資料として用いることのできる原子炉臨界判定データ収集装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）  本発明は、原子炉からの熱出力に応じて発電を行う原子力発電システムに用いられ、前記原子炉の各種測定データをパラメータとして測定する測定手段を備える原子炉臨界判定データ収集装置であって、前記原子炉の起動の際に、前記測定手段で測定されたパラメータに基づいて前記原子炉が臨界点に達したと判定されると当該臨界点における前記パラメータを原子炉臨界判定データとするデータ収集手段と、前記原子炉臨界判定データを出力する出力手段とを有し、前記データ収集手段は、前記原子炉が臨界点に達したと判定された場合に、前記原子炉臨界判定データを前記出力手段に出力することを特徴するものである。
【０００９】
（１）に記載の原子炉臨界判定データ収集装置では、原子炉の起動の際に、測定されたパラメータに基づいて原子炉が臨界点に達したと判定された場合に、上記のパラメータを原子炉臨界判定データとしてプリントアウト等出力するようにしたので、自動で臨界判定を行い、しかもその時のパラメータが採取でき、運転員の負担を軽減することができる。
【００１０】
（２）  本発明は、（１）に記載の原子炉臨界判定データ収集装置において、前記測定手段として、前記原子炉の炉心の中性子束を測定する中性子束測定手段、前記原子炉の炉水温度を測定する温度測定手段、前記原子炉内の圧力を測定する原子炉圧力測定手段、及び前記原子炉の水位を測定する原子炉水位測定手段が用いられ、前記臨界点の判定に当たっては前記炉心から引き抜かれる制御棒の引き抜きステップも用いるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
（２）に記載の原子炉臨界判定データ収集装置では、原子炉の炉心の中性子束測定結果、炉水温度、原子炉圧力、及び原子炉水位に加えて、制御棒の引き抜きステップに応じて臨界判定を行うようにしたので、精度よく臨界点を判定することができる。
【００１２】
（３）  本発明は、（１）又は（２）に記載の原子炉臨界判定データ収集装置において、前記原子炉の起動毎にその日付日時に対応付けて前記原子炉臨界判定データを記録するデータベースを有することを特徴とするものである。
【００１３】
（３）に記載の原子炉臨界判定データ収集装置では、原子炉の起動毎にその日付日時に対応付けてパラメータをデータベースに原子炉臨界判定データとして記録するようにしたので、後日臨界点の分析に用いることができるばかりでなく、臨界点の判定データを蓄積して、臨界点の判定に用いれば、臨界点の判定精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、原子炉の起動の際に、測定されたパラメータに基づいて原子炉が臨界点に達したと判定された場合に、上記のパラメータを原子炉臨界判定データとして出力するようにしたので、運転員に負担を掛けることなく、臨界点における各種パラメータを採取することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態による原子炉臨界判定データ収集装置の一例について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態による原子炉臨界判定データ収集装置の構成を示す図である。図１において、軽水炉である沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）等の原子炉１１には炉心１２が格納されており、この炉心１２に中性子計測装置１３が配置されている。
【００１７】
この中性子計測装置１３は、例えば、原子炉１１の出力運転時等において原子炉出力及び炉心１２における軸方向及び径方向の出力分布を監視する（つまり、中性子計測装置１３は各チャンネル（ＣＨ）の炉周期及び計数率を計測することになる）。そして、中性子計測装置１３は、ＣＨ毎にその中性子束測定結果を示す中性子出力信号を、データ収集器１６に送出する。
【００１８】
一方、原子炉１１内には、原子炉１１の現況を計測するための現況測定器（以下単に測定器と呼ぶ）１４が配置されている。この測定器１４として、例えば、炉水温度を計測する炉水温度計測センサー、原子炉圧力を計測する原子炉圧力計測センサー、及び原子炉水位を計測する原子炉水位センサーがある。そして、これら炉水温度計測センサー、原子炉圧力計測センサー、及び原子炉水位センサーは、それぞれ炉水温度計測信号、原子炉圧力計測信号、及び原子炉水位信号を、データ収集器１６に送る。
【００１９】
炉心１２内には燃料棒（図示せず）とともに、制御棒１５ａが挿入されており、原子炉１１を起動する際には、制御棒１５ａが引き抜かれる。制御棒１５ａは制御棒駆動制御装置１５によって挿入・引き抜き駆動制御される。原子炉１１を起動する際において、制御棒駆動制御装置１５は、引き抜き指令があると、当該引き抜き指令で示された引き抜きステップで制御棒１５を引き抜き駆動制御する。
【００２０】
データ収集器１６は、予め設定された周期（例えば、１秒）毎に、中性子出力信号、炉水温度計測信号、原子炉圧力計測信号、及び原子炉水位信号を収集し、デジタル信号に変換して、プロセス計算機１７に与える。さらに、プロセス計算機１７には、制御棒駆動制御装置１５から制御棒１５ａの引き抜きステップを示す制御棒引き抜きステップ信号が与えられる。
【００２１】
プロセス計算機１７には、表示装置（例えば、ＣＲＴ）１８、出力装置（例えば、プリンター）１９、データベース（記憶装置）２０、及び入力装置（キーボード等の各種入力手段）２１が接続されている。プロセス計算機１７は、後述するようにして、前述の中性子出力信号、炉水温度計測信号、原子炉圧力計測信号、原子炉水位信号、及び制御棒引き抜きステップ信号に応じて臨界判定を行う。
【００２２】
なお、表示装置１８には、中性子出力信号で示される各ＣＨの出力分布（炉周期及び計数率）が表示されるとともに、炉水温度、原子炉圧力、原子炉水位、及び制御棒引き抜きステップが各種パラメータとして表示される。これら各種パラメータは、入力装置２１からの表示指令に応じて選択的に表示させることができる。
【００２３】
プロセス計算機１７はプリントアウト指令に応じて前述の各種パラメータを出力装置１９にプリントアウトする。さらに、プロセス計算機１７は、臨界判定を行った際には、つまり、臨界点に達した際には、自動的に前述の各種パラメータを出力装置にプリントアウトするとともに、データベース２０に臨界点におけるパラメータとして格納する。
【００２４】
データベース２０には、原子炉１１の起動毎の臨界点における各種パラメータが日付に対応付けて格納され、データベース２０に格納された各種パラメータは、入力装置２１からのデータベース出力指令に応じて表示装置１８に表示させることができる。また、適宜出力装置１９からプリントアウトすることもできる。
【００２５】
また、データベース２０には臨界点を判定するための臨界点判定データ（臨界点閾値）が格納され、プロセス計算機１７は、臨界点判定データを参照して、前述の中性子出力信号、炉水温度計測信号、原子炉圧力計測信号、原子炉水位信号、及び制御棒引き抜きステップ信号に基づいて臨界点を判定する。
【００２６】
ここで、図２も参照して、原子炉１１を起動する際のデータ（各種パラメータ）の収集について説明する。
【００２７】
原子炉１１を起動する際には、制御棒駆動制御装置１５に対して引き抜き指令が与えられる（ステップＳ１）。制御棒駆動制御装置１５は、引き抜き指令で示される引き抜きステップに応じて制御棒１５ａを炉心１２から引き抜き制御する（ステップＳ２）。この際、前述のように、制御棒駆動制御装置１５から引き抜きステップを表す制御棒引き抜きステップ信号がプロセス計算機１７に与えられる。
【００２８】
前述したように、中性子計測装置１３は、各ＣＨにおける中性子束を測定しており、データ収集器１６は、中性子束測定信号をサンプリングしてプロセス計算機１７に送る。同様に、測定器１４によって、炉水温度、原子炉圧力、及び原子炉水位が計測され、データ収集器１６はこれら炉水温度計測信号、原子炉圧力計測信号、及び原子炉水位信号をサンプリングしてプロセス計算機１７に送る（各種パラメータの収集：ステップＳ３）。
【００２９】
プロセス計算機１７は、データベース２０から臨界点判定データを読み出して、中性子束測定結果、炉水温度、原子炉圧力、原子炉水位、及び制御棒引き抜きステップ（各種パラメータ）と臨界点判定データとを比較し（ステップＳ４）、原子炉１１が臨界点に達したか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００３０】
プロセス計算機１７では、臨界点に達したと判定すると、前述の各種パラメータを表示装置１８に表示するとともに、各種パラメータを出力装置１９に原子炉臨界点判定データとしてプリントアウトする（ステップＳ６）。また、プロセス計算機１７は臨界点における各種パラメータを日付（日時）に対応付けて、原子炉臨界点判定データとしてデータベース２０に格納し、臨界点におけるデータベースを構築することになる（ステップＳ７）。
【００３１】
このようにして、臨界点に達すると、自動的に臨界点における各種パラメータをプリントアウトするようにしたので、運転員に負担を掛けることなく、臨界点における各種パラメータを採取することができ、しかも、後日これら採取されたパラメータを臨界判定の資料として用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態による原子炉臨界判定データ収集装置の構成の一例を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す原子炉臨界判定データ収集装置の動作を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１  原子炉
１２  炉心
１３  中性子計測装置
１４  現況測定器
１５ａ  制御棒
１５  制御棒駆動制御装置
１６  データ収集器
１７  プロセス計算機
１８  表示装置
１９  出力装置
２０  データベース
２１  入力装置
【図１】
2010133873.tif 000003
【図２】
2010133873.tif 000004