(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
復水器からの復水を蒸気発生装置へ供給するための給復水系統における複数台の上流側ポンプ及び複数台の下流側ポンプの起動状態に基づいて、前記上流側ポンプ及び前記下流側ポンプの運転停止を制御するための給復水系制御装置において、前記下流側ポンプの運転台数が前記上流側ポンプの運転台数より多いときは同じ台数になるように前記下流側ポンプに停止指令を出力する台数アンバランスロジック手段と、前記下流側ポンプの電源喪失が発生したときは前記台数アンバランスロジック手段における前記下流側ポンプの起動状態を示す論理信号にロックをかけるロック手段と、前記下流側ポンプの電源喪失信号を前記上流側ポンプ及び前記下流側ポンプの起動状態を示す論理信号より高速に前記ロック手段に送信する高速入出力手段とを備えたことを特徴とする給復水系制御装置。
【請求項２】
前記下流側ポンプの電源喪失信号に代えて、前記下流側ポンプのトリップ信号を前記高速入出力手段で前記ロック信号に送信するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の給復水系制御装置。
【請求項３】
前記上流側ポンプは低圧復水ポンプであり、前記下流側ポンプは高圧復水ポンプであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給復水系制御装置。
【請求項４】
前記上流側ポンプは低圧ドレンポンプであり、前記下流側ポンプは高圧復水ポンプであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給復水系制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、復水器からの復水を蒸気発生装置へ供給するための給復水系統の給復水系制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、原子力発電所における給復水系統は、図３に示すように構成されている。復水器からの復水は、上流側ポンプである低圧復水ポンプ１、２、３と下流側ポンプである高圧復水ポンプ４、５、６とで昇圧され低圧給水加熱器３０に供給される。低圧給水加熱器３０に供給された復水は、そこで加熱されてタービン駆動給水ポンプ７、８又は電動機駆動給水ポンプ９、１０で昇圧される。そして、高圧給水加熱器３１で加熱された後、原子炉３２へ給水される。
【０００３】
低圧復水ポンプは、第１の低圧復水ポンプ１と第２の低圧復水ポンプ２と第３の低圧復水ポンプ３との３台が設置されており、定格運転時はいずれか２台が運転となり１台が予備で運用される。高圧復水ポンプも同様に、第１の高圧復水ポンプ４と第２の高圧復水ポンプ５と第３の高圧復水ポンプ６の３台が設置されており、定格運転時はいずれか２台が運転され１台が予備で運用される。
【０００４】
また、タービン駆動給水ポンプは第１のタービン駆動給水ポンプ７と第２のタービン駆動給水ポンプ８の２台が設置されており、定格運転時は２台の運転で運用される。そして、電動機駆動給水ポンプは第１の電動機駆動給水ポンプ９と第２の電動機駆動給水ポンプ１０の２台が設置されており、定格運転時は２台とも予備で運用される。
【０００５】
タービン抽気は、低圧給水加熱器３０にて復水と熱交換されてドレンとなり、また、高圧給水加熱器３１にて給水と熱交換されドレンとなる。このドレンは、それぞれ低圧ドレンタンク３３及び高圧ドレンポンプ３４に集められ、低圧ドレンポンプ１１、１２、１３及び高圧ドレンポンプ１４、１５、２６により昇圧されて給復水系へ注入される。ここで、低圧ドレンポンプは高圧復水ポンプに対し、上流側ポンプになり、高圧復水ポンプは低圧ドレンポンプに対し、下流側ポンプとなる。
【０００６】
低圧ドレンポンプは第１の低圧ドレンポンプ１１と第２の低圧ドレンポンプ１２と第３の低圧ドレンポンプ１３との３台が設置されており、定格運転時はいずれか２台が運転され１台は予備で運用される。高圧ドレンポンプも同様に、第１の高圧ドレンポンプ１４と第２の高圧ドレンポンプ１５と第３の高圧ドレンポンプ１６との３台が設置されており、定格運転時はいずれか２台が運転され１台は予備で運用される。
【０００７】
図４は、給復水系統の補機である低圧復水ポンプ１、２、３と、高圧復水ポンプ４、５、６と、電動機駆動給水ポンプ９、１０と、低圧ドレンポンプ１１、１２、１３と、高圧ドレンポンプ１４、１５、１６とのメタルクラッドスイッチギア（以下メタクラという）電源分割を示す。メタクラが１系喪失したときに低圧復水ポンプ１、２、３が全台停止して給水をすべて喪失しないようにするため、低圧復水ポンプ１、２、３は電源分割して設置されている。同様に、高圧復水ポンプ４、５、６、電動機駆動給水ポンプ９、１０、低圧ドレンポンプ１１、１２、１３、高圧ドレンポンプ１４、１５、１６についても、メタクラが１系喪失したときに全台停止しないために電源分割して設置されている。
【０００８】
すなわち、Ａ−１メタクラ２１は、低圧復水ポンプ１、高圧復水ポンプ４、電動機駆動給水ポンプ９、低圧ドレンポンプ１１に電源を供給し、Ａ−２メタクラ２２は、高圧復水ポンプ６、低圧ドレンポンプ１３、高圧ドレンポンプ１４に電源を供給し、Ｂ−１メタクラ２３は、低圧復水ポンプ２、電動機駆動給水ポンプ１０、低圧ドレンポンプ１２、高圧ドレンポンプ１５に電源を供給し、Ｂ−２メタクラ２４は、低圧復水ポンプ３、高圧復水ポンプ５、高圧ドレンポンプ１６に電源を供給するようにしている。
【０００９】
図５は、給復水系制御装置において構成される高圧復水ポンプの起動停止ロジック手段の論理回路図である。図５では、第１の高圧復水ポンプ４の起動停止ロジック手段を示している。まず、第１の高圧復水ポンプ４の起動は、その起動許可条件ａ１が成立していることが前提となる。起動許可条件ａ１が成立している状態で、運転員からの起動指令ａ２があった場合、又は自動起動装置からのマスタ起動指令ａ３が成立した場合には、第１の高圧復水ポンプ４の起動がかけられる。
【００１０】
また、第３の高圧復水ポンプ６のバックアップとして、第３の高圧復水ポンプ６がトリップした場合（ａ４）には、起動許可条件ａ１が成立していることを条件に第１の高圧復水ポンプ４が起動される。また、第２の高圧復水ポンプ５がトリップした状態で（ａ５）、第３の高圧復水ポンプ６がすでに起動している場合（ａ６）、又は第３の高圧復水ポンプ６が切保持している場合（ａ７）には、第２の高圧復水ポンプ５のバックアップとして、起動許可条件ａ１が成立していることを条件に第１の高圧復水ポンプ４が起動される。
【００１１】
一方、第１の高圧復水ポンプ４の停止は、運転員からの停止指令ｂ１が成立しているとき、自動起動装置からのマスタ停止指令ｂ２があったとき、又は図６に示す台数アンバランスロジック手段からの停止指令ｂ３があったときのいずれかに、第１の高圧復水ポンプ４には停止がかけられる。
【００１２】
図６は、給復水系制御装置において構成される台数アンバランスロジック手段の論理回路図である。定格運転時は、低圧復水ポンプ及び高圧復水ポンプは、それぞれ２台運転されているが、何等かの原因で低圧復水ポンプが１台、高圧復水ポンプが２台の運転状態になったときは、台数アンバランスロジック手段は、高圧復水ポンプを１台停止させて低圧復水ポンプの運転台数と高圧復水ポンプの運転台数とを合わせる制御を行なう。
【００１３】
すなわち、３台の低圧復水ポンプ１、２、３のうちの２台が起動状態にあるときは、論理値「１」を出力する第１の論理回路１７（２アウトオブ３回路）の出力をＮＯＴ回路１８を介して得た論理信号と、高圧復水ポンプ４、５、６のうちの２台が起動状態にあるときは、論理値「１」を出力する第２の論理回路１９（２アウトオブ３回路）の出力との論理積をＡＮＤ回路２０でとり、その信号を第１の高圧復水ポンプ４の停止指令としている。
【００１４】
したがって、低圧復水ポンプが１台、高圧復水ポンプが２台の運転状態になったときは、台数アンバランスロジック手段からの第１の高圧復水ポンプ４の停止指令が図５の高圧復水ポンプの起動停止ロジック手段に入力され、第１の高圧復水ポンプ４は自動停止される。これにより、低圧復水ポンプ及び高圧復水ポンプともに１台ずつの運転となる。
【００１５】
図４に示した４個のメタクラ２１〜２４のうちの１系が電源喪失したとき、その電源喪失したことは各々の低圧復水ポンプ及び高圧復水ポンプにて検出されてトリップとなり、起動信号はＯＦＦとなる。したがって、通常は起動信号がＯＦＦとなったことに伴って自動起動装置にてバックアップのポンプが起動されるが、何等かの原因で自動起動装置が動作しないときは、低圧復水ポンプ及び高圧復水ポンプはそれぞれ１台ずつトリップし１台ずつの運転となるので、台数アンバランスロジック手段は動作しない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
以上は復水器系統の一例について述べたものであり、一般に、台数アンバランスロジック手段はディジタル制御装置にて構成されるため、低圧復水ポンプの起動信号がＯＦＦしたことと高圧復水ポンプの起動信号がＯＦＦしたこととが同時にサンプリングされないことがある。もし、低圧復水ポンプの起動信号がＯＦＦしたことが先にサンプリングされて高圧復水ポンプの起動信号がＯＦＦしたことが未だサンプリングされていない場合は、台数アンバランスロジック手段が動作してしまう。
【００１７】
このため、高圧復水ポンプは、１台は実際の電源喪失にてトリップし、もう１台は台数アンバランスロジック手段による停止指令にてトリップするため、高圧復水ポンプは全台停止となり、全給水喪失となる問題点があった。
【００１８】
例えば前記復水器系統の一例の場合について述べれば、低圧復水ポンプと高圧復水ポンプの運転状態として、いま、第１の低圧復水ポンプと第３の低圧復水ポンプ３、及び第１の高圧復水ポンプ４と第２の高圧復水ポンプ５とが起動しており、第２の低圧復水ポンプ２と第３の高圧復水ポンプ６とは切保持の状態で運用されていたとする。この状態でＢ−２メタクラ２４が電源喪失したとする。この場合、第３の低圧復水ポンプ３の電源喪失信号と第２の高圧復水ポンプ５の電源喪失信号はＯＮとなり第３の低圧復水ポンプ３の起動信号と第２の高圧復水ポンプ５の起動信号はともにＯＦＦとなる。
【００１９】
ここで、ディジタル制御装置特有の演算タイミングのずれにより、第３の低圧復水ポンプ３の起動信号がＯＦＦしたことと第２の高圧復水ポンプ５の起動信号がＯＦＦしたこととが同一サンプリング周期で取り込まれず、第３の低圧復水ポンプ３の起動信号がＯＦＦしたことのみ取り込まれる事象が生じたとする。
【００２０】
このような事象が生じた場合、低圧復水ポンプは１台運転となるが、高圧復水ポンプについては、実際には１台運転であるにもかかわらず、第２の高圧復水ポンプ５の起動信号がＯＦＦしたことが取り込まれなかったために、台数アンバランスロジック手段では高圧復水ポンプは２台運転と判断され、したがって、台数アンバランスロジック手段からの第１の高圧復水ポンプ４の停止指令がＯＮとなり、第１の高圧復水ポンプ４までもがトリップしてしまい、高圧復水ポンプは全台停止となってしまう。
【００２１】
本発明の目的は、台数アンバランスロジック手段の誤動作を防止し、上流側ポンプと下流側ポンプとが同じ台数で運転することができる給復水系制御装置を得ることである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、下流側ポンプの運転台数が上流側ポンプの運転台数より多いときは同じ台数になるように下流側ポンプに停止指令を出力する台数アンバランスロジック手段と、下流側ポンプの電源喪失が発生したときは台数アンバランスロジック手段における下流側ポンプの起動状態を示す論理信号にロックをかけるロック手段と、下流側ポンプの電源喪失信号を上流側ポンプ及び下流側ポンプの起動状態を示す論理信号より高速にロック手段に送信する高速入出力手段とを備えている。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、下流側ポンプの電源喪失信号に代えて、下流側ポンプのトリップ信号を高速入出力手段でロック信号に送信するようにしたものである。
【００２４】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、上流側ポンプは低圧復水ポンプであり、下流側ポンプは高圧復水ポンプとしたものである。
【００２５】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、上流側ポンプは低圧ドレンポンプであり、下流側ポンプは高圧復水ポンプとしたものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態による台数アンバランスロジック手段の論理回路図であり、図２は、本発明の実施の形態による給復水系制御装置のブロック構成図である。
【００２７】
図２において、メタクラ２０は、図４に示したように４個のＡ−１メタクラ２１、Ａ−２メタクラ２２、Ｂ−１メタクラ２３、Ｂ−２メタクラ２４からなり、給復水系補機である低圧復水ポンプ、高圧復水ポンプ、低圧ドレンポンプ、高圧ドレンポンプ、電動機駆動給水ポンプの電源として電気を供給している。このメタクラ２０からの信号は、入出力装置２５に入力され、伝送装置２６を介してデジタル制御装置２７の中央処理装置２８に入力される。
【００２８】
すなわち、メタクラ２０に内蔵されて給復水系補機が起動していることを示す起動接点からの起動信号、及びメタクラ２０に内蔵されて給復水系補機がトリップしていることを示すトリップ接点からのトリップ信号は、入出力装置２５に入力され、伝送装置２６を介してデジタル制御装置２７の中央処理装置２８に入力される。一方、メタクラ２０に内蔵されて給復水系補機の電源が喪失していることを示す電源喪失信号は、直接デジタル制御装置２７の高速入出力手段２９に入力され、中央処理装置２８に入力される。
【００２９】
このように、起動接点が動作したことを示す起動信号及びトリップ接点が動作したことを示すトリップ信号は、入出力装置２５及び伝送装置２６を介してデジタル制御装置２７に入力され、電源喪失検出接点が動作したことを示す電源喪失信号は直接デジタル制御装置２７に入力される。これにより、デジタル制御装置２７は入出力装置２５よりも高速に電源喪失信号を入力することになる。
【００３０】
デジタル制御装置２７の中央処理装置２８は、図５に示したような給復水系補機を自動起動させる起動停止ロジック手段を備えており、その給復水系補機の起動停止ロジック手段には、図５に示したように他の給復水系補機をバックアップするためのバックアップ起動ロジックを有している。また、中央処理装置２８には、図１に示すような台数アンバランスロジック手段を備えており、この本発明の実施の形態による台数アンバランスロジック手段は、メタクラ２０の電源喪失時以外で低圧復水ポンプの運転台数が高圧復水ポンプの運転台数より少ないときに高圧復水ポンプを停止させて低圧復水ポンプと高圧復水ポンプの運転台数を同じにする機能に加え、高圧復水ポンプの電源喪失が発生したときは台数アンバランスロジック手段における高圧復水ポンプの起動状態を示す論理信号にロックをかけるロック機能を備えている。
【００３１】
メタクラ２０の１系が電源断したとき、そのメタクラから電気の供給を受けている給復水系補機はトリップする。このトリップにより給復水系補機の起動信号がＯＦＦすることになるが、その前に電源喪失信号が高速入出力手段２９にて入力されることにより、台数アンバランスロジック手段が誤動作することを防ぐことが可能となる。このため、実際に電源喪失でトリップした高圧復水ポンプ以外に、台数アンバランスロジック手段の誤動作で他の高圧復水ポンプがトリップさせることを防ぐことができる。これにより、全給水喪失にいたることを防ぐ。
【００３２】
図１において、高圧復水ポンプの台数アンバランスロジック手段を示している。定格運転時は、低圧復水ポンプ及び高圧復水ポンプは、それぞれ２台運転されているが、何等かの原因で低圧復水ポンプが１台、高圧復水ポンプが２台の運転状態になったときは、台数アンバランスロジック手段は、高圧復水ポンプを１台停止させて低圧復水ポンプの運転台数と高圧復水ポンプの運転台数とを合わせる制御を行なう。
【００３３】
すなわち、３台の低圧復水ポンプ１、２、３のうちの２台が起動状態にあるときは、論理値「１」を出力する第１の論理回路１７（２アウトオブ３回路）の出力をＮＯＴ回路１８を介して得た論理信号と、高圧復水ポンプ４、５、６のうちの２台が起動状態にあるときは、論理値「１」を出力する第２の論理回路１９（２アウトオブ３回路）の出力との論理積をＡＮＤ回路２０でとり、その信号を第１の高圧復水ポンプ４の停止指令としている。
【００３４】
したがって、低圧復水ポンプが１台、高圧復水ポンプが２台の運転状態になったときは、台数アンバランスロジック手段からの第１の高圧復水ポンプ４の停止指令が図５の高圧復水ポンプの起動停止ロジック手段に入力され、第１の高圧復水ポンプ４は自動停止される。これにより、低圧復水ポンプ及び高圧復水ポンプともに１台ずつの運転となる。
【００３５】
ここで、この本発明の実施の形態では、各々の高圧復水ポンプ４、５、６の起動信号に対し、各々の高圧復水ポンプ４、５、６に電源喪失が発生したときは、高圧復水ポンプ４、５、６の起動状態を示す論理信号にロックをかけるロック手段３５ａ、３５ｂ、３５ｃを設けている。このロック手段３５は、ＮＯＴ回路とＡＮＤ回路とからなるワイプアウト回路ＷＯで構成され、電源喪失信号をＮＯＴ回路に入力した論理値と起動信号の論理値とをＡＮＤ回路に入力して得られる論理値を第２の論理回路１９に入力するようにしたものである。したがって、電源喪失信号が成立しその論理値が「１」となると、ＮＯＴ回路を介した信号は論理値「０」となり、高圧復水ポンプの起動信号の論理値とのＡＮＤ演算となるので、高圧復水ポンプの起動信号はロックされることになる。
【００３６】
この電源喪失信号は、高速入出力手段２９によりデジタル制御装置２７の中央処理装置２８に入力されるので、高圧復水ポンプの起動信号は速やかにロックされる。したがって、本発明の実施の形態での台数アンバランスロジック手段においては、第３の低圧復水ポンプ３の起動信号がＯＦＦしたことが台数アンバランスロジック手段において処理される前に、第２の高圧復水ポンプ５の電源喪失信号が処理されて台数アンバランスロジック手段が誤動作することを防ぐことができる。
【００３７】
以上述べたように、ディジタル制御装置２７の特有に演算タイミングのずれにより、第３の低圧復水ポンプ３の起動信号がＯＦＦしたことと第２の高圧復水ポンプ５の起動信号がＯＦＦしたこととが同一サンプリング周期で取り込まれなくても、台数アンバランスロジック手段が誤動作することを防ぐことができる。したがって、高圧復水ポンプ全台停止及び全給水信号を防ぐことができる。
【００３８】
以上述べた実施の形態では、電源喪失信号を高速入出力手段２９で取り込むようにしたが、高圧復水ポンプのトリップ信号を高速入出力手段２９にて取り込み、図１における高圧復水ポンプの電源喪失信号の代わりに使用しても良い。また、上流側ポンプとして低圧復水ポンプ、下流側ポンプとして高圧復水ポンプの場合について説明したが、上流側ポンプとして低圧ドレンポンプ、下流側ポンプとして高圧復水ポンプとしたものにも適用可能であることは言うまでもない。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ディジタル制御装置に特有の演算タイミングのずれにより、同一サンプリング周期で起動状態信号が取り込まれない事象が生じても、台数アンバランスロジック手段が誤動作することに伴う給復水系補機の全台停止及び全給水信号を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における台数アンバランスロジック手段の論理回路図。
【図２】本発明の給復水系制御装置のブロック構成図。
【図３】原子力発電所に置ける給復水系統の系統構成図。
【図４】給復水系補機の電源供給のためのメタクラ構成の説明図。
【図５】給復水系補機の起動停止ロジック手段の論理回路図。
【図６】従来の給復水系補機の台数アンバランスロジック手段の論理回路図。
【符号の説明】
１、２、２  低圧復水ポンプ
４、５、６  高圧復水ポンプ
７、８  タービン駆動給水ポンプ
９、１０  電動機駆動給水ポンプ
１１、１２、１３  低圧ドレンポンプ
１４、１５、１６  高圧ドレンポンプ
１７、１９  論理回路
１８  ＮＯＴ回路
２０  メタクラ
２１  Ａ−１メタクラ
２２  Ａ−２メタクラ
２３  Ｂ−１メタクラ
２４  Ｂ−２メタクラ
２５  入力装置
２６  伝送装置
２７  デジタル制御装置
２８  中央処理装置
２９  高速入出力手段
３０  低圧給水加熱器
３１  高圧給水加熱器
３２  原子炉
３３  低圧ドレンタンク
３４  高圧ドレンタンク
３５  ロック手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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