(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量測定系を用いて原子炉炉心流量の計測値を求め、その計測値の適否を上記原子炉炉心流量の真値からの逸脱状態に関する情報に基づいて監視し、
前記計測値の適否を監視する処理は、前記情報に基づいて当該計測値の適否を判断し、その計測値が適切であると判断されるときに当該計測値を表示すると共に、上記計測値が非適切であると判断されるときに上記計測値を補正し、その補正値を表示することを特徴とする原子炉炉心流量の計測方法。
【請求項２】
原子炉炉心流量の計測値を求める流量測定系と、この流量測定系が求めた計測値の適否を監視する流量監視系とを備え、この流量監視系は、上記原子炉炉心流量の真値に対する上記計測値の逸脱状態に関する情報を監視する監視手段と、この監視手段が監視する上記情報に基づいて上記計測値の適否を判断する判断手段とを備え、この判断手段は、前記情報に基づいて当該計測値の適否を判断し、その計測値が適切であると判断されるときに当該計測値を表示すると共に、上記計測値が非適切である判断されるときに上記計測値を補正し、その補正値を表示することを特徴とする原子炉炉心流量の計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、原子炉炉心流量の計測方法及びその計測装置に係り、とくに炉心流量の適否等の監視に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、沸騰水型軽水炉（「ＢＷＲ」ともいう）を採用した原子力発電プラントでは、制御棒の出し入れ及び炉心流量の増減を制御して炉心出力を調整するようになっている。この原子力発電プラントにおいては、例えば海外の例で知られているように、原子炉の高出力かつ低炉心流量の運転状態のときに出力増減を繰り返す発振状態に陥るといった炉心安定性に関する不都合な事態が生じることがあった。
【０００３】
このため、沸騰水型軽水炉では、プラント運用上、原子炉の炉心出力とその炉心流量の値を正確に計測することが重要とされ、特に炉心流量の計測方法として差圧を用いた方法が採用されている。
【０００４】
この方法での差圧測定位置は、沸騰水型軽水炉の開発段階に基づくタイプで異なり、例えば、第２段階のもの（「ＢＷＲ−２」ともいう）では再循環ループ、第３〜第５段階のもの（「ＢＷＲ−３、４、５」ともいう）ではジェットポンプ、近年のインターナルポンプを用いた改良型のもの（「ＡＢＷＲ」ともいう）では下部炉心支持板となっている。いずれの差圧測定位置においても、図１７に示すように、差圧の測定値ΔＰと流量Ｗとの相関関係が通常、二次関数（二次方程式の逆数）で表現されるため、この二次関数を用いて炉心流量Ｗを演算できる。
【０００５】
このように求めた炉心流量は、原子炉運転時に冷却材再循環用のポンプが所定の炉心流量を確保するように動作している場合には、運転に必要な誤差範囲内で所定の精度を維持していることが確認されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の差圧を用いた原子炉炉心流量の計測方法にあっては、差圧測定値と流量との相関関係に基づく計測精度上の制約があるため、特に冷却材再循環用のポンプが所定の炉心流量を確保できなくなる低流量時には、差圧が極めて小さくなるため差圧の測定精度が劣化するだけでなく、差圧変化に対する流量変化の割合が通常時に比べて高くなるため差圧の僅かな変化でも流量が大きく変動してしまい、運転に必要な計測精度を維持できないといった問題があった。
【０００７】
この問題は、例えば過渡事象により一部のポンプが停止し且つその残りのポンプのみで運転を継続していく場合に深刻となる。この場合には、現在表示中の炉心流量の指示値が運転に必要な誤差範囲を超えるといった事態が発生しているにもかかわらず、この事態を運転員が迅速に且つ正確に認識できないため、適切な処置を施すことができない等の不都合な事態も生じていた。
【０００８】
この発明は、上述した従来の問題を考慮してなされたもので、過渡事象により再循環ポンプの一部又は全部が停止して炉心流量の計測精度が劣化する事態が生じた場合でも、この事態を正確に且つ迅速に認識できる原子炉炉心流量の計測方法及びその計測装置を提供することを、目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１記載の発明に係る原子炉炉心流量の計測方法は、流量測定系を用いて原子炉炉心流量の計測値を求め、その計測値の適否を上記原子炉炉心流量の真値からの逸脱状態に関する情報に基づいて監視し、前記計測値の適否を監視する処理は、前記情報に基づいて当該計測値の適否を判断し、その計測値が適切であると判断されるときに当該計測値を表示すると共に、上記計測値が非適切であると判断されるときに上記計測値を補正し、その補正値を表示することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明では、原子炉炉心流量の計測値を求める流量測定系と、この流量測定系が求めた計測値の適否を監視する流量監視系とを備え、この流量監視系は、上記原子炉炉心流量の真値に対する上記計測値の逸脱状態に関する情報を監視する監視手段と、この監視手段が監視する上記情報に基づいて上記計測値の適否を判断する判断手段とを備え、この判断手段は、前記情報に基づいて当該計測値の適否を判断し、その計測値が適切であると判断されるときに当該計測値を表示すると共に、上記計測値が非適切である判断されるときに上記計測値を補正し、その補正値を表示することを特徴とする原子炉炉心流量の計測装置である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、この発明の第１実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。この第１実施形態は、この発明に係る原子炉炉心流量の計測方法及びその計測装置を、いわゆる第５段階の沸騰水型軽水炉（１１０万ｋＷ級「ＢＷＲ−５」）に適用したものである。
【００２２】
図１に示す原子炉圧力容器ＲＰＶおよび冷却材再循環系ＰＬＲを装備した沸騰水型軽水炉においては、冷却材再循環系ＰＬＲの駆動源を成す２台の再循環ポンプ１ａ、１ｂにより、原子炉圧力容器ＲＰＶ内の冷却水の一部を２系統の外部循環ループ２ａ、２ｂを介して駆動水として付勢し、その駆動水を再び原子炉圧力容器ＲＰＶ内に送り込む。
【００２３】
原子炉圧力容器ＲＰＶ内には、その炉心３の周囲に外部循環ループ２ａ、２ｂの夫々に連絡する２０本（１系統当り１０本）のジェットポンプ４ａ…４ａ、４ｂ…４ｂが装備されており、このジェットポンプ４ａ、４ｂから駆動水を下方側に高速噴出させることにより、ジェットポンプ入口周囲の冷却水を吸引させて下部プレナム５に送り込む。
【００２４】
この下部プレナム５からの冷却水は、下部炉心支持板６を介して炉心３を通過中に沸騰して気液二相流となって上部格子板７、上部プレナム８を介してセパレータ（気水分離器）９にて冷却材槽９ａ側の水と蒸気槽９ｂ側の蒸気とに分離され、この内の蒸気がドライヤ（蒸気乾燥器）１０を介して外部の主蒸気管１１からタービン（図示しない）に供給される。また、セパレータ９及びドライヤ１０で分離された水は、外部の給水管１２からの給水と共に、上記の冷却材再循環系ＰＬＲで形成される流量以上の冷却水、即ち炉心流量として炉心３内を再び循環していく。
【００２５】
このように炉心流量を再循環させる沸騰水型軽水炉には、上記構成のほか、本発明に係る原子炉炉心流量の計測装置２０が装備されている。この計測装置２０は、ジェットポンプ差圧を用いて炉心流量を測定する炉心流量測定系２１と、この炉心流量測定系２１の測定値の適否等を監視する炉心流量監視系２２とを要部に備えている。
【００２６】
炉心流量測定系２１は、２０本のジェットポンプ４ａ、４ｂの差圧を個別に測定する複数の差圧計２３ａ…２３ａ、２３ｂ…２３ｂと、この各差圧計の測定値から二次関数を用いて各ジェットポンプ４ａ、４ｂの流量を個別に演算するジェットポンプ流量計測部２４ａ、２４ｂと、このジェットポンプ流量計測部２４ａ、２４ｂからの各流量を加算する加算器２５と、この加算器２５による加算値を全炉心流量として指示表示する炉心流量指示計２６とを備える。
【００２７】
炉心流量監視系２２は、後述の判定アルゴリズムを実行することにより、再循環ポンプ１ａ、１ｂの停止（トリップ）時等に炉心流量測定系２１による炉心流量の指示値の適否等を監視する構成となっている。
【００２８】
ここで、この発明に係る原子炉炉心流量の計測方法の原理を図２及び図３に基づいて説明する。図２は、２台の再循環ポンプ１ａ、１ｂの内の一方が停止した場合の炉心流量を説明するものである。
【００２９】
まず、再循環ポンプ１ｂが停止した場合を考える。この停止に際しては、停止側のジェットポンプ４ｂへの駆動水供給も停止し、健全側（運転側）の再循環ポンプ１ａに連絡するジェットポンプ４ａからの冷却水の一部が停止側のジェットポンプ３ｂ内を上部プレナム８側に向けて逆流化する。
【００３０】
次いで、停止した再循環ポンプ１ｂを再起動させる場合を考える。この再起動に際しては、通常、起動時に掛かる過負荷を回避する上で、健全側の再循環ポンプ１ａの速度Ｓを最低レベルまで下げる。そこで、この速度Ｓの低下に伴って、健全側のジェットポンプ４ａへの駆動水が減少し、下部プレナム５への流量も減少するため、停止側のジェットポンプ４ｂ内を逆流していた冷却水は対流により下部プレナム５側に向けて正流化する。
【００３１】
このような冷却水の流れの変化過程には、図２に示すように、停止側ジェットポンプ４ｂの各流量が極めて小さくなる運転点ｂがある。この運転点ｂの付近
（図中のｂ１〜ｂ２参照）では、差圧ΔＰが殆ど発生しないか又は極めて小さくなるため、そのままでは炉心流量の精度を所定レベルに維持できなくなる。この事態を回避するため、炉心流量測定系２１は、所定のローカット処理を実行することにより、差圧極小領域での流量（停止側ジェットポンプ４ｂの各流量）をカットし、その他の差圧領域での流量（健全側ジェットポンプ４ａの各流量）のみから求めた炉心流量を指示するようになっている。
【００３２】
しかしながら、上記で指示される炉心流量は、健全側再循環ポンプ１ａの速度Ｓを低下させたときの流量、即ちそれ自体小さくなった流量から求めたものであるため、この流量に対して差圧極小領域でカットされた流量分の誤差の占める割合が計測精度上、無視できない程、大きくなり、その結果、炉心流量の指示値が一時的に許容誤差の範囲を超えてしまう。
【００３３】
この問題を解決するため、本発明者は、図２に示す停止側のジェットポンプ４ｂの流量が逆流から正流に変化する過程において、（ａ）：１０本のジェットポンプ４ｂの各流量がその流量分布のばらつきにより同時ではなく、個別にローカット処理されること、（ｂ）：ジェットポンプ１本当りのローカット量が一定であること（例えば、ローカット量が差圧計測スパンの「１％」、即ち流量換算で「１０％」のときに「１０％／２０本＝定格炉心流量の０．５％」）に着目し、各ジェットポンプ４ｂのローカット本数を監視することにより、例えばローカット本数が少ない場合は流量の逸脱範囲も少なく、炉心流量を許容誤差の範囲内に抑制できる知見を得た。
【００３４】
図３は、この知見を具体化させた判定アルゴリズム（判定方法）の一例を説明するものである。即ち、ステップＳ１〜Ｓ５の処理を実行することにより、予め設定される「ローカット量（上記の例では「０．５％×ｎ本」）≧許容誤差（系統が要求している誤差及び各計器の誤差から予め設定される誤差）」の判定条件に基づいて炉心流量の指示値が許容誤差の範囲内であるか否かを判定する。即ち、ローカット本数が「ｎ−１」本以下と判断される場合は指示値が適切であり、その本数が「ｎ」本以上と判断される場合は指示値が不適切であると判定する。
【００３５】
ここで、実施形態の説明に戻り、炉心流量監視系２２の要部構成を図４に基づき説明する。
【００３６】
図４に示す炉心流量監視系２２は、ジェットポンプ流量計測部２４ａ、２４ｂからの各流量信号を個別に受ける複数の判定回路３０ａ、３０ｂを有する２系統の信号監視回路３１ａ、３１ｂと、炉心流量の計測値が真値に対して逸脱しているか否かを判断する２系統のロジック回路３２ａ、３２ｂとを備えている（図中では２系統の内の１系統（ｂ側）のみ示す）。
【００３７】
信号監視回路３１ｂは、複数の判定回路３０ｂ…３０ｂにてジェットポンプの各流量信号Ｓ１…Ｓ１と上述のローカット量（設定値）とを個別に比較し、各流量Ｓ１がローカット量以下になったと判定されるときにローカット検出信号Ｓ２…Ｓ２を個別に生成し、これをロジック回路３２ｂに供給する。
【００３８】
ロジック回路３２ｂは、所定個数（ｎ個）以上のローカット検出信号Ｓ２が入力されたときに、即ちｎ本以上のジェットポンプ４ｂがローカットされたときに逸脱信号Ｓ３を生成し、これを炉心流量測定系２１又は別途の監視モニタ等の出力デバイスに出力する。これにより、炉心流量の指示値が真値に対して逸脱している旨を運転操作員に認知させる。
【００３９】
従って、この実施形態によれば、上記の原理に基づく原子炉炉心流量の計測方法及びその計測装置を備えたため、例えば再循環ポンプが部分停止する等の原因で炉心流量測定系の計測値が真値に対して許容誤差を超えてしまう事態が発生した場合でも、この計測値の偏差の増大を運転操作員が適切に且つ迅速に監視することができ、例えば補正処理を加えたり、他の流量測定系からの情報を活用する等の適切な処置を施すこともより一層、容易となって、運転操作の正確性を格段に高めることができる。
【００４０】
なお、この実施形態の原子炉炉心流量の計測装置は、炉心流量監視系に信号監視回路及びロジック回路を搭載した構成としてあるが、この発明はこれに限定されるものではなく、上述の原理を逸脱しない範囲であれば、例えばＣＰＵを要部としたマイクロコンピュータで構成してもよい。また、この炉心流量監視系は、炉心流量測定系に一体に搭載した構成であってもよい。
【００４１】
この実施形態の応用例としては、例えば図５に示すローカット判定回路３３及び警報回路３４を搭載した炉心流量監視系２２を採用してもよい。
【００４２】
この炉心流量監視系２２は、ローカット判定回路３３にてジェットポンプ４ａ、４ｂの各流量信号が上記と同様のローカット領域に入ったか否かを判定し、そのローカット領域に入ったと判定されるときにローカット検出信号Ｓ２を警報回路３４に供給する。このとき、警報回路３４が作動して所定の警報信号ＡＮＮを発生するため、上記のローカットに起因した事態を確実に運転操作員に認知させることができる。この場合、ローカット検出信号をプロセスコンピュータ等に供給してモニタ（ＣＲＴ）に画面表示させる構成であってもよく、警報及び表示の両方を用いてもよい。
【００４３】
なお、この実施形態の原子炉炉心流量の計測装置は、ジェットポンプ差圧を用いた炉心流量測定系に適用してあるが、この発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、下部炉心支持板差圧を用いた炉心流量測定系などでも十分に応用できる。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。この実施形態は、上記第１実施形態の炉心流量監視系に補正手段を加えて実施したものである。ここで、上記実施形態と実質的に同等又は同一の構成要素については、同等又は同一の符号を付してその説明を簡略又は省略する。
【００４５】
まず、この発明に係る原子炉炉心流量の計測方法における炉心流量を補正する方法の原理を図６に基づいて説明する。
【００４６】
図６は、上記と同等の炉心流量測定系２１による炉心流量の指示値Ｗと、他の炉心流量測定系（ここでは炉心下部支持板差圧を用いた測定系）による炉心流量とを対象とし、２台の再循環ポンプ１ａ、１ｂの内の一方１ｂのトリップ時に健全側の再循環ポンプ１ａの速度を低下させたときの両者の変化特性を起動試験結果等から説明するものである。
【００４７】
この発明では、図６に示す炉心流量の変化過程において、ローカット開始からその終了に至る炉心流量の指示値Ｗ、即ち見掛けの炉心流量と他の炉心流量測定系による本来の炉心流量、即ち真値との差は、１０台のジェットポンプ４ｂが全てローカットに入った時点が最も大きく、その後、一次関数的に小さくなって指示値と真値とのクロス点でゼロとなり、そこから再び一次関数的に大きくなってローカット終了直前の時点で最大となること、及びローカットの開始点及びその終了点の炉心流量がほぼ一定であることに着目した。
【００４８】
この発明では、上記着目点を具体化させた補正方法の一例として、ローカットの開始点及びその終了点間における指示値と真値との偏差Ｙを、
【数１】
0003562898.tif 000002
の近似式、又は、
【数２】
0003562898.tif 000003
の簡略式で求め、且つ、この偏差Ｙを炉心流量の計測値に加えることにより、炉心流量の指示値Ｗを適切な値、即ち真値又はその真値からの許容誤差範囲内に補正する。
【００４９】
また、他の補正方法として、上記［数１］又は［数２］式の代わりに、健全側のジェットポンプ４ａのゲインを変える方法を用いてよい。
【００５０】
従って、この炉心流量の補正方法としては、本来使用している炉心流量測定系２１の精度がローカット等の外的要因により要求精度を超える場合に、その外的要因から理論的に構築可能な方法により、炉心流量計測系の測定値を適切な値に補正できるものであればよい。
【００５１】
ここで、この実施形態の説明に戻り、上記の補正方法に基づく構成を図７に基づいて説明する。
【００５２】
図７に示す炉心流量監視系２２は、２系統のジェットポンプ流量計測部２４ａ、２４ｂからのジェットポンプ毎の各流量信号Ｓ１…Ｓ１を個別に受ける２系統のローカット検出回路３５ａ、３５ｂと、ジェットポンプ流量計測部２４ａ、２４ｂからの系統毎の流量信号Ｓ１を加算回路を介して炉心流量の計測値Ｗとして受ける炉心流量補正回路３６と、ローカット検出回路３５ａ、３５ｂからの系統毎のローカット検出信号Ｓ２を加算回路を介して受けるローカット判定回路３７とを備えている。
【００５３】
ローカット検出回路３５ａ、３５ｂは、各流量信号と前述のローカット量とを個別に比較し、各流量信号Ｓ１がローカット量以下になったと判定されるときにローカット検出信号Ｓ２を個別に生成し、これを炉心流量補正回路３６及びローカット判定回路３７に個別に供給する。
【００５４】
炉心流量補正回路３６は、上記補正方法に基づく演算アルゴリズムを実行する関数発生器を搭載して成り、ローカット検出信号Ｓ２と炉心流量の計測値Ｗとを入力し、上記［数１］又は［数２］式に基づいて炉心流量の偏差を演算し、この演算信号（補正信号）Ｙをローカット判定回路３７に供給する。
【００５５】
ローカット判定回路３７は、ローカット検出信号Ｓ２の個数ｎがｎ＝０と判定されるときに演算信号の次段（加算回路）への出力を停止すると共に、その個数ｎがｎ＞０と判定されるときに演算信号Ｙを加算回路を介して炉心流量測定系２１に供給する。これにより、ｎ＝０のときには炉心流量の計測値Ｗ、ｎ＞０のときには炉心流量の計測値Ｗに偏差Ｙを加えた補正値Ｗｓが炉心流量指示計２６にて表示される。
【００５６】
従って、この実施形態によれば、上記第１実施形態と同等の効果に加え、炉心流量測定系の計測値が真値に対して許容誤差を超えて大きくなった場合でも、計測値を補正して適切な炉心流量を指示でき、装置の信頼性をより一層高める利点がある。
【００５７】
なお、この実施形態では、ローカット判定回路を用いた構成としたが、この発明はこれに限定されるものではなく、上記補正方法の原理を逸脱しない範囲であれば、既存のローカット検出方法を用いた構成であってもよい。
【００５８】
例えば、解析や実機データ等により炉心流量の測定精度の劣化領域が予め取得できる場合には、ローカット検出回路２４に代わりに、図８に示すように、炉心流量測定系２１と炉心流量補正回路３６との間にローカット要因信号（ポンプトリップ信号）Ｓ４及び炉心流量の計測値Ｗを受ける領域判定回路３８を設けてもよい。この場合、この領域判定回路３８にて特定の運転領域または炉心流量を検出することにより、炉心流量補正回路３６への動作許可信号Ｓ５のオンオフを制御して炉心流量Ｗ又はその補正値Ｗｓを炉心流量測定系２１に供給する。この場合には、ローカット判定回路３７は必要でない。
【００５９】
（第３実施形態）
次に、この発明の第３実施形態を図９及び図１０に基づいて説明する。この実施形態は、上記第２実施形態で補正される炉心流量の値が適切であるか否かを判定する方法及びその装置を加えて実施したものである。ここで、上記実施形態と実質的に同等又は同一の構成要素については、同等又は同一の符号を付してその説明を簡略又は省略する。
【００６０】
図９は、この発明に係る原子炉炉心流量の計測方法における前述の炉心流量補正値の適否を判定する方法の原理を説明するものである。
【００６１】
まず、第１の判定方法の原理を説明する。ここで、前述のローカット量を差圧計測スパンで「１％」とし、ジェットポンプの本数を「２０本」としたときにローカット量が流量換算で１本当り「１０％」、定格流量比で「１０％／２０＝０．５％」と計算されるため、片ループの最大偏差は「０．５％×１０本＝５％」となる。
【００６２】
この第１の判定方法は、片ループの最大偏差の制限値「５％」（実際にはローカット切り換え時の瞬間における揺らぎ及び演算送れの周期や、ループ誤差及び演算自体の誤差を考慮に入れて「５＋α％」）を判定基準とし、補正値が「５％」以内の条件を満たす場合には適切であり、この条件を満たさず「５％」を超える場合には、演算ミス等の原因で非適切であると判定するものである。
【００６３】
次に、第２の判定方法の原理を説明する。図９に示すように、停止側ジェットポンプの逆流時には健全側ジェットポンプの流量から減算すべき逆流分の流量がカットされるため、炉心流量の指示値が見掛上、真値よりも大きい側にずれると共に、停止側ジェットポンプの正流時には健全側ジェットポンプの流量に加算すべき正流分の流量がカットされるため、炉心流量の指示値が見掛上、真値よりも小さい側にずれる。
【００６４】
従って、この第２に判定方法は、補正値が計測値よりも逆流時では小さくなり、かつ、正流時で大きくなる条件を判定基準とし、この条件を満たす場合には補正の確からしさが保証されて補正値が適切であると共に、上記条件を満たさない場合には演算ミス等の理由で補正値が非適切であると判定するものである。例えば、適否基準として炉心流量と健全側再循環ポンプの速度との関係で定まる逆流時と正流時との境界を予め設定することにより、逆流側の領域で補正値が計測値よりも大きくなったり、正流側の領域で補正値が計測値よりも小さくなった場合には、補正値が非適切であると判定する。
【００６５】
ここで、この実施形態の説明に戻り、上記判定方法に基づく構成を図１０に基づいて説明する。
【００６６】
図１０に示す炉心流量監視系２２は、上記第２実施形態と同等の炉心流量補正回路３６のほか、上記の第１及び第２の判定方法を数式化した関数発生器を内蔵した判定回路３９と、この判定回路３９の判定信号に基づいて炉心流量の計測値及びその補正値を切り換える信号切換器４０とを備えている。
【００６７】
判定回路４９は、炉心流量測定系２１からの炉心流量の計測値Ｗ及び炉心流量補正回路３６からの炉心流量の補正値Ｗｓを入力し、上記判定方法に基づいて補正値Ｗｓの適否を判定し、その判定信号Ｓ６を信号切換器４０に供給する。
【００６８】
信号切換器４０は、判定信号Ｓ６に基づいて炉心流量の補正値Ｗｓが適切であると判定されるときに補正値Ｗｓを炉心流量指示計２６に供給すると共に、補正値が非適切と判定されるときに補正前の計測値Ｗを炉心流量指示計２６に供給する。
【００６９】
従って、この実施形態によれば、上記第２実施形態と同等の効果に加え、補正した炉心流量の適否を判定し、適切であると判定される場合のみに補正値を表示するようにしたため、炉心流量の補正値に対する信頼性をより一層高める利点がある。
【００７０】
（第４実施形態）
次に、この発明の第４実施形態を図１１に基づいて説明する。この実施形態は、上記第１実施形態に炉心流量監視系に他の炉心流量測定系による計測値と切り換える手段を加えて実施したものである。ここで、上記第１実施形態と実質的に同等又は同一の構成要素については、同等又は同一の符号を付してその説明を簡略又は省略する。
【００７１】
図１１に示す炉心流量監視系２２は、前述のローカット検出回路３１のほか、炉心流量測定系２１及びヒートバランス法等を用いた他の炉心流量測定系２１ａからの炉心流量を受ける炉心流量切換器４１を備え、ローカット検出回路３１からのローカット検出信号Ｓ２を受けるまでは炉心流量測定系２２による計測値Ｗを炉心流量指示計２６に供給すると共に、ローカット検出信号Ｓ２を受けたときに他の炉心流量測定系２２ａによる炉心流量Ｗａに切り換えて炉心流量指示計２６に供給する。
【００７２】
従って、この実施形態によれば、上記第１実施形態と同等の効果に加え、炉心流量測定系の計測値が真値に対して許容誤差を超えて大きくなった場合でも、計測値を他の適切な炉心流量に切り換えて表示でき、装置の信頼性をより一層高めることができる。
【００７３】
なお、この実施形態の炉心流量監視系はローカット検出回路を用いた構成としてあるが、この発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば図２に示すようにローカット検出回路の代わりに、前述の図８に示す変形例と同様の領域判定回路３８を設けた構成であってもよいことはいもまでもない。
【００７４】
（第５実施形態）
次に、この発明の第５実施形態を図１３に基づいて説明する。この第５実施形態は、上記第４実施形態の炉心流量監視系に切り換えた炉心流量の適否を判定する構成を加えて実施したものである。ここで、上記第４実施形態と実質的に同等又は同一の構成要素については、同等又は同一の符号を付してその説明を簡略又は省略する。
【００７５】
図１３に示す炉心流量監視系２２は、前述の図１２に示す変形例と同様のローカット領域判定回路３８ａ及び信号切換器４１ａのほか、この信号切換器４１ａからの炉心流量の適否を判定する判定回路４２を備える。
【００７６】
判定回路４２は、ローカット等の要因による流量計測精度の劣化傾向等で定めた判定基準に基づいて信号切換器４１ａが切り換えた炉心流量Ｗ、Ｗａ、又はＷｂの適否を判定し、この判定信号Ｓ７を信号切換器４１ａに供給することにより、信号切換器４１ａからの炉心流量の指示値を制御する。
【００７７】
即ち、切り換えた炉心流量が適切な場合には当該炉心流量が指示計２６に表示されると共に、その炉心流量が非適切な場合には別の炉心流量測定系２２ａ、２２ｂからの炉心流量か、切換前の炉心流量が指示計２６に表示される。ここで、全ての炉心流量測定系２１、２１ａ、２１ｂの炉心流量が判定回路４２にて判定基準を満たさないと判定されるときは、初期の炉心流量がそのまま炉心流量指示計２６に表示される。
【００７８】
従って、この実施形態によれば、上記第４実施形態と同等の効果に加え、切り換えた炉心流量に対する信頼性をより一層高める利点がある。
【００７９】
次に、上記第１〜第５実施形態の応用例を図１４〜図１６に基づいて説明する。この応用例は、炉心流量測定系２１の測定表示領域及びローカット範囲の妥当性を評価するものである。
【００８０】
この評価方法は、まず、初期設計段階において、炉心流量の指示値を表示する炉心流量測定系（以下、「測定系Ｂ」）と比較対象の炉心流量測定系（以下、
「測定系Ａ」）とを互いに計測誤差が少なくなる高炉心流量領域、特に定格炉心流量付近の範囲で比較校正する。
【００８１】
次いで、２つの測定系Ａ、Ｂの各流量信号（ローカット回路がある場合はその回路前段で取り出した信号）を全炉心流量領域で記録し、全炉心流量やその変化率を計器誤差を加味した条件下で相互に比較する。
【００８２】
この比較結果により、（１）：測定系Ｂの計測値が測定系Ａの計測値で定まる確率論的に信用できない誤差領域に入った場合（図１４参照）、（２）：測定系Ｂの計測値が測定系Ａの計測値と比べて急激に変化した場合（図１５参照）、
（３）：測定系Ｂの計測値の変化率が測定系Ａの計測値と比べて突変した場合
（図１６参照）等には、従来のローカット範囲外の領域でもその測定系Ｂの計測値は信頼できないと評価できる。
【００８３】
これとは逆に、従来のローカット範囲内の領域でも、その測定系Ｂの計測値が他の測定系Ａの計測値と比べて妥当な値を示す場合には、初期設計段階では信用できないとされるローカット範囲内などの領域でもその測定系Ｂの計測値は信頼できると評価できる。
【００８４】
従って、試験等で事前に上記評価方法に基づく複数の炉心流量測定系を相互に比較検討しておくことにより、計測指示用の炉心流量測定系の測定表示領域（ローカット領域及びローカット点など）の妥当性を事前に評価でき、例えばローカット点等を補正できる利点がある。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、流量測定系を用いて原子炉炉心流量の計測値を求め、その計測値の適否を原子炉炉心流量の真値からの逸脱状態に関する情報に基づいて監視するようにしたため、過渡事象により再循環ポンプの一部又は全部が停止して炉心流量の計測精度が劣化する事態が生じた場合でも、この事態を正確に且つ迅速に認識できる。
【００８６】
従って、この効果を最大限に活用することにより、炉心流量の計測精度上、その測定値が信用できない領域を適切に判断でき、操作員に炉心流量計測の怪しい運転領域であることの情報や適切な炉心流量指示の情報を与えたり、補正や他の計測値への切り換え等により適切な炉心流量を取得でき、従来と比べてより一層、適切な運転操作を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】原子炉炉心流量の計測装置の全体構成を示す概略図。
【図２】原子炉炉心流量の計測方法の原理を説明するグラフ。
【図３】原子炉炉心流量の計測方法を説明する概略フローチャート。
【図４】第１実施形態の計測装置の要部構成を示す概略ブロック図。
【図５】応用例に係る計測装置の要部構成を示す概略ブロック図。
【図６】炉心流量を補正する方法の原理を説明するグラフ。
【図７】第２実施形態の計測装置の要部構成を示す概略ブロック図。
【図８】変形例に係る計測装置の要部構成を示す概略ブロック図。
【図９】炉心流量の補正値の適否を判定する方法の原理を説明するグラフ。
【図１０】第３実施形態の計測装置の要部構成を示す概略ブロック図。
【図１１】第４実施形態の計測装置の要部構成を示す概略ブロック図。
【図１２】変形例に係る計測値の要部構成を示す概略ブロック図。
【図１３】第５実施形態の計測値の要部構成を示す概略ブロック図。
【図１４】測定表示領域等の妥当性を評価する方法の原理を説明するグラフ。
【図１５】測定表示領域等の妥当性を評価する方法の原理を説明するグラフ。
【図１６】測定表示領域等の妥当性を評価する方法の原理を説明するグラフ。
【図１７】従来の差圧を用いた炉心流量の計測方法を説明するグラフ。
【符号の説明】
ＲＰＶ  原子炉圧力容器
ＰＬＲ  冷却材再循環系
１ａ、１ｂ  再循環ポンプ
２ａ、２ｂ  再循環ループ
３  炉心
４ａ、４ｂ  ジェットポンプ
５  下部プレナム
６  下部炉心支持板
７  上部格子板
８  上部プレナム
９  セパレータ
９ａ  冷却材槽
９ｂ  蒸気槽
１０  ドライヤ
１１  主蒸気管
１２  給水管
２０  原子炉炉心流量の計測装置
２１  炉心流量測定系
２２  炉心流量監視系
２３ａ、２３ｂ  差圧計
２４ａ、２４ｂ  ジェットポンプ流量計測部
２５  加算器
２６  炉心流量指示計
３０ａ、３０ｂ  判定回路
３１ａ、３１ｂ  信号監視回路
３２ａ、３２ｂ  ロジック回路
３３  ローカット判定回路
３４  警報回路
３５ａ、３５ｂ  ローカット検出回路
３６  炉心流量補正回路
３７  ローカット判定回路
３８  領域判定回路
３９  判定回路
４０  信号切換器
４１  炉心流量切換器
４２  判定回路
【図１】
0003562898.tif 000004
【図２】
0003562898.tif 000005
【図３】
0003562898.tif 000006
【図４】
0003562898.tif 000007
【図５】
0003562898.tif 000008
【図６】
0003562898.tif 000009
【図７】
0003562898.tif 000010
【図８】
0003562898.tif 000011
【図９】
0003562898.tif 000012
【図１０】
0003562898.tif 000013
【図１１】
0003562898.tif 000014
【図１２】
0003562898.tif 000015
【図１３】
0003562898.tif 000016
【図１４】
0003562898.tif 000017
【図１５】
0003562898.tif 000018
【図１６】
0003562898.tif 000019
【図１７】
0003562898.tif 000020