(57)【要約】【課題】ＬＰＲＭ検出器の感度低下による出力振動検知遅れを改善する。【解決手段】実施形態による炉心出力振動監視装置５０は、セル出力セット信号を入力としてセル平均値を演算するセル平均演算部１４と、セル平均値の所定時間にわたる時間平均であるセル時間平均値を演算する時間平均演算部１５と、セル平均値のセル時間平均値に対する比である規格化セル値を演算する規格化セル値演算部１６と、規格化セル値の振幅の大きさ、振幅の増加率、特定周期での振動状態のいずれかがそれぞれの規定値を超えたときに原子炉トリップ信号を出力するトリップ判定部１７と、ＬＰＲＭ検出器１の中性子束の検出感度の低下を補償して原子炉トリップ信号の発信機能を維持するように規格化セル値と規定値との対応関係を調整する信号規定値調整部１３と、を有する。【選択図】図１
2015102411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象である中性子束とともにガンマ線束も併せて検出しかつ前記中性子束の測定期間の経過による前記中性子束の検出感度の低下が前記ガンマ線束の検出感度の低下に比べて大きい特性をもつ複数のＬＰＲＭ検出器を有するＬＰＲＭストリングが炉心の水平方向に格子状に配列されて設けられ、それぞれの格子部分であるセルの四隅に配されたＬＰＲＭストリングのそれぞれから選択されたＬＰＲＭ検出器のセル出力セット信号を入力として複数受け入れて信号処理するＯＰＲＭユニットを備えて前記炉心の出力振動を監視し異常と判断した場合は原子炉自動停止のための原子炉トリップ信号を発する炉心出力振動監視装置において、
前記ＯＰＲＭユニットは、
前記セル出力セット信号を入力として前記セル出力セット信号の平均化処理によりセル平均値を演算するセル平均演算部と、
前記セル平均演算部で演算された前記セル平均値の所定時間にわたる時間平均であるセル時間平均値を演算する時間平均演算部と、
前記セル平均値の前記セル時間平均値に対する比である規格化セル値を演算する規格化セル値演算部と、
前記規格化セル値の振幅の大きさ、振幅の増加率のいずれかがそれぞれの所定の規定値を超えたとき、あるいは特定周期での振動状態が所定の条件を超えたときに原子炉トリップ信号を出力するトリップ判定部と、
前記ＬＰＲＭ検出器の前記中性子束の検出感度の低下を補償して前記原子炉トリップ信号の発信機能を維持するように前記規格化セル値と前記規定値との対応関係を調整する信号規定値調整部と、
を有することを特徴とする炉心出力振動監視装置。
【請求項２】
前記信号規定値調整部は、
前記セル出力セット信号を入力として、前記中性子束の検出感度の低下を補償して前記セル出力セットの値を増大させるように前記セル出力セットに補正値を乗じる補正値乗算部と、
前記ＬＰＲＭ検出器の前記中性子束の検出感度の低下に応じて前記補正値を演算して前記補正値乗算部に出力する補正値演算部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の炉心出力振動監視装置。
【請求項３】
前記補正値は、前記ＬＰＲＭ検出器自体について行われる校正によって当該ＬＰＲＭ検出器出力に乗ぜられているゲインの値に基づいて決定されることを特徴とする請求項２に記載の炉心出力振動監視装置。
【請求項４】
前記信号規定値調整部は、前記中性子束の検出感度の低下を補償して前記中性子束の検出感度の低下に応じて前記トリップ判定部で使用される前記規定値を低下させるように補正値を乗じてトリップ判定部に出力する設定値変更部を有することを特徴とする請求項１に記載の炉心出力振動監視装置。
【請求項５】
測定対象である中性子束とともにガンマ線束も併せて検出しかつ前記中性子束の測定期間の経過による前記中性子束の検出感度の低下が前記ガンマ線束の検出感度の低下に比べて大きい特性をもつ複数のＬＰＲＭ検出器を有するＬＰＲＭストリングが炉心の水平方向に格子状に配列されて設けられ、それぞれの格子部分であるセルの四隅に配されたＬＰＲＭストリングのそれぞれから選択されたＬＰＲＭ検出器のセル出力セット信号を入力として複数受け入れて前記ＬＰＲＭ検出器のセル出力セット信号の信号処理を行うＯＰＲＭユニットを備えて前記炉心の出力振動を監視し異常と判断した場合は原子炉自動停止のための原子炉トリップ信号を発する炉心出力振動監視装置を備えた原子力プラントの運転方法において、
前記原子力プラントの運転中に熱出力校正および炉心出力分布測定を行うプラント内測定ステップと、
前記プラント内測定ステップの結果に基づいて前記ＬＰＲＭ信号のゲイン調整を行うＬＰＲＭゲイン調整ステップと、
前記ＬＰＲＭゲイン調整ステップの結果に基づいて前記炉心出力振動監視装置の信号規定値調整部の補正値を決定するＯＰＲＭ補正値決定ステップと、
前記ＯＰＲＭ補正値決定ステップで決定された値に前記補正値を変更するＯＰＲＭ補正値変更ステップと、
を有することを特徴とする原子力プラントの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、炉心出力振動監視装置およびこれを用いた原子力プラントの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子炉（以下、ＢＷＲという。）においては、炉心において局所的なボイドの発生による出力低下とボイドの消滅による出力上昇が繰り返されている。このため、原子炉出力が増幅的に振動する出力振動が起こる可能性がある。この炉心の出力振動を、局所出力領域モニタ（以下、ＬＰＲＭという。）検出器信号を用いて監視する炉心出力振動監視装置がある（特許文献１）。
【０００３】
この炉心出力振動監視装置においては、炉心に配置されたＬＰＲＭ検出器よりの出力信号を入力として各々の監視セルに割り当てられる。炉心出力振動監視装置の各監視セルには複数のＬＰＲＭ検出器からの信号が入力される。入力されるＬＰＲＭ検出器信号は規格化されており、炉心出力振動監視装置は、この規格化されたＬＰＲＭ検出器信号の平均値の出力振動を監視する。炉心出力振動監視装置においては、監視する出力振動の周期、振幅、増加率が一定の値を超えた場合に、炉心出力振動監視装置は原子炉トリップ信号を発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０６４０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
炉心内の核分裂反応によって中性子と核分裂生成物が発生する。放射性の核分裂生成物が崩壊する過程でガンマ線を放出するものがある。このため、核分裂によってガンマ線も発生するが、中性子束が核分裂と同時に発生するのと異なり、ガンマ線の発生は時間遅れを伴う。したがって、出力振動が生じた場合、ガンマ線のレベルは中性子束のレベルに遅れて振動することになる。
【０００６】
各監視セルに入力されるＬＰＲＭ検出器の信号中には、中性子束成分とガンマ線束成分が含まれている。検出器の中性子束感度低下とともに、検出器信号中のガンマ線束成分の割合が相対的に大きくなる。炉心の出力振動を監視するためには、中性子束成分の振動周期、振幅、増加率を監視する必要があるが、検出器信号中の中性子束成分とガンマ線束成分を分離することはできないため、中性子束感度の低下により検出器信号中のガンマ線束成分の割合が相対的に大きくなった場合、時間的に遅れる成分の割合が増加するために、出力振動の検知が遅れる可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明の実施形態は、炉心出力振動監視装置においてＬＰＲＭ検出器の感度低下による出力振動検知遅れを改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本実施形態は、測定対象である中性子束とともにガンマ線束も併せて検出しかつ前記中性子束の測定期間の経過による前記中性子束の検出感度の低下が前記ガンマ線束の検出感度の低下に比べて大きい特性をもつ複数のＬＰＲＭ検出器を有するＬＰＲＭストリングが炉心の水平方向に格子状に配列されて設けられ、それぞれの格子部分であるセルの四隅に配されたＬＰＲＭストリングのそれぞれから選択されたＬＰＲＭ検出器のセル出力セット信号を入力として複数受け入れて信号処理するＯＰＲＭユニットを備えて前記炉心の出力振動を監視し異常と判断した場合は原子炉自動停止のための原子炉トリップ信号を発する炉心出力振動監視装置において、前記ＯＰＲＭユニットは、前記セル出力セット信号を入力として前記セル出力セット信号の平均化処理によりセル平均値を演算するセル平均演算部と、前記セル平均演算部で演算された前記セル平均値の所定時間にわたる時間平均であるセル時間平均値を演算する時間平均演算部と、前記セル平均値の前記セル時間平均値に対する比である規格化セル値を演算する規格化セル値演算部と、前記規格化セル値の振幅の大きさ、振幅の増加率のいずれかがそれぞれの所定の規定値を超えたとき、あるいは特定周期での振動状態が所定の条件を超えたときに原子炉トリップ信号を出力するトリップ判定部と、前記ＬＰＲＭ検出器の前記中性子束の検出感度の低下を補償して前記原子炉トリップ信号の発信機能を維持するように前記規格化セル値と前記規定値との対応関係を調整する信号規定値調整部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本実施形態は、測定対象である中性子束とともにガンマ線束も併せて検出しかつ前記中性子束の測定期間の経過による前記中性子束の検出感度の低下が前記ガンマ線束の検出感度の低下に比べて大きい特性をもつ複数のＬＰＲＭ検出器を有するＬＰＲＭストリングが炉心の水平方向に格子状に配列されて設けられ、それぞれの格子部分であるセルの四隅に配されたＬＰＲＭストリングのそれぞれから選択されたＬＰＲＭ検出器のセル出力セット信号を入力として複数受け入れて前記ＬＰＲＭ検出器のセル出力セット信号の信号処理を行うＯＰＲＭユニットを備えて前記炉心の出力振動を監視し異常と判断した場合は原子炉自動停止のための原子炉トリップ信号を発する炉心出力振動監視装置を備えた原子力プラントの運転方法において、前記原子力プラントの運転中に熱出力校正および炉心出力分布測定を行うプラント内測定ステップと、前記プラント内測定ステップの結果に基づいて前記ＬＰＲＭ信号のゲイン調整を行うＬＰＲＭゲイン調整ステップと、前記ＬＰＲＭゲイン調整ステップの結果に基づいて前記炉心出力振動監視装置の信号規定値調整部の補正値を決定するＯＰＲＭ補正値決定ステップと、前記ＯＰＲＭ補正値決定ステップで決定された値に前記補正値を変更するＯＰＲＭ補正値変更ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、炉心出力振動監視装置においてＬＰＲＭ検出器の感度低下による出力振動検知遅れを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る炉心出力振動監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る炉心出力振動監視装置の説明のための炉心内のＬＰＲＭストリングの配置の例を示す平面図である。
【図３】第１の実施形態に係る炉心出力振動監視装置で処理されるセル出力セットとＬＰＲＭ検出器との関係を示す鳥瞰図である。
【図４】第１の実施形態に係る炉心出力振動監視装置の信号の時間的変化と設定値との関係を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る炉心出力振動監視装置を用いた原子力プラントの運転方法を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態に係る炉心出力振動監視装置の構成を示すブロック図である。
【図７】第３の実施形態に係る炉心出力振動監視装置の構成を示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態に係る炉心出力振動監視装置の信号の時間的変化と設定値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る炉心出力振動監視装置および原子力プラントの運転方法について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１３】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る炉心出力振動監視装置の構成を示すブロック図である。原子炉圧力容器１０１に収納された炉心１０２内のそれぞれの位置の中性子束を測定するＬＰＲＭストリング２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄには、それぞれ下方からＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に上下方向に間隔をあけて上下方向に１列に配列されたＬＰＲＭ検出器１が設けられている。ＬＰＲＭ検出器１からそれぞれＬＰＲＭユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに中性子束信号が出力される。ＬＰＲＭユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、それぞれに入力されたＬＰＲＭ検出器１からの信号を、アナログ信号からディジタル信号に変換する。
【００１４】
炉心出力振動監視（ＯＰＲＭ）装置５０は、ＬＰＲＭユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄからの４つのチャンネルの中性子束信号を入力とする複数のＯＰＲＭユニット１０を有する。
【００１５】
ＯＰＲＭユニット１０について説明する前に、まず、ＬＰＲＭ検出器１、ＬＰＲＭストリング２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、ＬＰＲＭユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと炉心出力振動監視装置５０との関係について、図２および図３で説明する。
【００１６】
図２は、第１の実施形態に係る炉心出力振動監視装置の説明のための炉心内のＬＰＲＭストリングの配置の例を示す平面図である。炉心１０２内のたとえば、太線に囲まれたセルの四隅には、ＬＰＲＭストリング２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが設けられている。ＬＰＲＭストリング２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、それぞれ、前述のようにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示すＬＰＲＭ検出器を有する。図２では、便宜上、各セルの角部の周りに水平に並べてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを示しているが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは同一の案内管内に鉛直方向に配列されている。また、各ＬＰＲＭ検出器１のＡ同士は同じ高さに配置されている。同様に、Ｂ同士、Ｃ同士、Ｄ同士も同じ高さに配置されている。炉心１０２内には、このようなＬＰＲＭストリングが格子状に配列され、ＬＰＲＭストリングに囲まれたセルが水平方向に配列されている。
【００１７】
図３は、第１の実施形態に係る炉心出力振動監視装置で処理されるセル出力セットとＬＰＲＭ検出器との関係を示す鳥瞰図である。ＬＰＲＭストリング２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、前述のように、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つのＬＰＲＭ検出器１を含んでいる。セル出力セットは、それぞれのＬＰＲＭストリングから、１つずつＬＰＲＭ検出器１を選択して組み合わせたものである。すなわち、ＬＰＲＭストリング２ａのＬＰＲＭ検出器Ａ、ＬＰＲＭストリング２ｂのＬＰＲＭ検出器Ｄ、ＬＰＲＭストリング２ｃのＬＰＲＭ検出器Ｂ、ＬＰＲＭストリング２ｄのＬＰＲＭ検出器Ｃを組み合わせてこのセルのセル出力セットとしている。それぞれのＬＰＲＭストリングのＬＰＲＭ検出器１は、複数のセル出力セットの構成要素となることはない。
【００１８】
ＬＰＲＭ検出器１は、それぞれの設置個所における中性子束の測定を目的として設けられている。しかしながら、測定対象である中性子束のみが検出されるのではなく、ガンマ線束が存在すればそのガンマ線束も併せて検出する。また、ＬＰＲＭ検出器１の出力信号について、中性子束に起因する分とガンマ線束に起因する分とを分離することは困難である。
【００１９】
また、中性子束の検出のために、中性子と反応して核分裂するＵ２３５のような核分裂性物質、あるいは、中性子と反応して核変換するＢ１０のような物質を使用する方式の場合は、中性子束の測定期間の経過によりこれらの物質が減少するため、中性子束の検出感度の低下をもたらす。一方、ガンマ線束についてはこのような原因による感度低下はないことから、相対的に中性子束に対する検出感度が低下することになる。本実施形態は、ＬＰＲＭ検出器１が以上のような特性を有する場合を対象としている。
【００２０】
次に、図１に戻って、炉心出力振動監視装置５０について説明する。炉心出力振動監視装置５０は、ＬＰＲＭ検出器１からの信号を処理することによって、炉心１０２の出力振動を監視し異常と判断した場合は原子炉自動停止のための原子炉トリップ信号を発する装置である。
【００２１】
炉心出力振動監視装置５０は、複数のＯＰＲＭユニット１０を有する。それぞれのＯＰＲＭユニット１０には、複数のセル出力セットが入力される。それぞれのセル出力セットの入力を処理するために、炉心出力振動監視装置５０は、以下のように構成される。
【００２２】
すなわち、ＯＰＲＭユニット１０は、ノイズ除去フィルタ１１、バイパス処理部１２、補正値乗算部１３、セル平均演算部１４、時間平均演算部１５、規格化セル値演算部１６およびトリップ判定部１７を有する。また、それぞれのＯＰＲＭユニット１０は、補正値乗算部１３で乗ずる補正値を演算する補正値演算部２１を有する。
【００２３】
なお、１つのＯＰＲＭユニット１０に入力される複数のセル出力セットの処理のために、入力されるセル出力セットの数だけこれらの構成要素の組を備えて、複数のセル出力セットの入力を並行して処理してもよい。あるいは、１つのＯＰＲＭユニット１０には前記の構成要素を１組備え、複数のセル出力セットの入力をシリーズに順次処理してもよい。あるいは、入力されるセル出力セットの数よりは少ないが複数の構成要素の組を備えてもよい。図１においては、１組の構成要素の内容を示している。
【００２４】
ノイズ除去フィルタ１１は、ＯＰＲＭユニット１０に入力される中性子束信号にノイズ除去処理を施す。バイパス処理部１２は、ＬＰＲＭ検出器１、ＬＰＲＭユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄなどに故障あるいは不調が発生した場合に、ＯＰＲＭユニット１０に入力された４つの中性子束信号のうちの該当する信号を除去する。また、バイパス処理部１２は、入力されたセル出力セットを構成する複数チャンネルのＬＰＲＭ検出信号の中で、ＬＰＲＭ検出器１側でバイパスされている信号があるとき、あるいは、他の信号の５％以下の値を示している信号があるときは、有効な信号のみで以降の処理を行うように、そのチャンネルのＬＰＲＭ検出信号をバイパスする。
【００２５】
補正値乗算部１３は、ＬＰＲＭ検出器１の中性子束の検出感度の低下を補償して原子炉トリップ信号の発信機能を維持するように規格化セル値と規定値との対応関係を調整する信号規定値調整部であり、具体的には、補正値演算部２１から入力された補正値を補償値としてそれぞれの中性子束信号に乗ずる。
【００２６】
補正値演算部２１は、補正値乗算部１３に出力する補正値を算出する。補正値演算部２１は、対象とするセル出力セットを構成するＬＰＲＭ検出器１のそれぞれのＬＰＲＭゲイン調整係数を入力として、この値に基づいて補正値を算出する。ここで、ＬＰＲＭゲイン調整係数とは、ＬＰＲＭ側で行われるＬＰＲＭ検出器１の校正の結果、それぞれのＬＰＲＭ検出器１の出力に乗ぜられるＬＰＲＭ側のゲインである。
【００２７】
セル平均演算部１４は、セル出力セット信号である複数チャンネルを入力としてセル出力セット信号の平均化処理により平均値であるセル平均値を算出する。時間平均演算部１５は、セル平均演算部１４で演算されたセル平均値の所定時間にわたる時間平均であるセル時間平均値を算出する。規格化セル値演算部１６は、セル平均値のセル時間平均値に対する比を算出し、規格化セル値として、トリップ判定部１７に出力する。
【００２８】
トリップ判定部１７は、規格化セル値演算部１６で算出された規格化セル値を入力として、規定値との比較、判定を行い、規定条件を超えたときに原子炉トリップ信号を出力する。具体的には、トリップ判定部１７は、振幅の大きさを所定の第１の規定値と比較する振幅ベーストリップ判定部（ＡＢＡ判定部）１７ａ、振幅の増加率を所定の第２の規定値と比較する増加率トリップ判定部（ＧＢＡ判定部）１７ｂ、特定周期での振動状態を規定の条件と比較するペリオドベーストリップ判定部（ＰＢＤＡ判定部）１７ｃ、およびこれらのいずれかから規定条件を超えた旨の判定結果が出力された場合に、原子炉トリップ信号を出力するＯＲ回路１７ｄを有する。
【００２９】
図４は、第１の実施形態に係る炉心出力振動監視装置の信号の時間的変化と設定値との関係を示す図である。図４において、実線で示す曲線Ｙ１は補正値乗算部１３の入力を示す。また、破線で示す曲線Ｙ２は、補正値乗算部１３において補正値演算部２１の出力である定数を乗じた結果であり補正値乗算部１３の出力を示す。
【００３０】
ここで、見方を変えると、破線で示す曲線Ｙ２は、ＬＰＲＭ検出器１の中性子束に対する検出感度の低下がないとした場合の、ＬＰＲＭ検出器１からの入力信号のうちの中性子束由来の寄与分の変化を示している。この場合に炉心１０２におけるＬＰＲＭ検出器１の設置個所で出力変動が生じた場合に、図４の破線のように出力変動に応じてＬＰＲＭ検出器１の出力が変動する。なお、ガンマ線束由来の寄与分の変化については図示していない。
【００３１】
一方、これと異なり、ＬＰＲＭ検出器１の中性子束に対する検出感度の低下が生じているとした場合を考える。この場合も、たとえば、原子力プラント１００のヒートバランスの測定に基づく炉心出力の評価、移動式炉心内計装装置（ＴＩＰ）によるＬＰＲＭ検出器１相互間の校正等によって、ＬＰＲＭ検出器１の出力は構成されている。しかしながら、この場合、校正されているのは、中性子束由来の寄与分とガンマ線束由来の寄与分の合計値であり、中性子束に対する感度低下が無い場合に比べるとガンマ線束由来の寄与分が大きくなっている。すなわち、時間応答性の異なる成分のうち、時間遅れのある成分が増え、即応性のある中性子束由来の寄与分が少なくなっている。この状況で出力変動が生じた場合、ＬＰＲＭ検出器１の出力のうち、出力変動に応じて変化する中性子束由来の寄与分が小さく、出力変動に遅れて変化するガンマ線束由来の寄与分が大きくなる。実線で示した曲線Ｙ１は、この中性子束に由来する成分の変化を示したものである。なお、ガンマ線束に由来する成分の変化については図示していない。この場合は、破線で示した曲線Ｙ２の場合に比べて、設定値に到達する時間が遅れることになる。
【００３２】
以上のことから、出力変動の異常を早期に検出して安全保護動作を行うためには、中性子束に由来する成分の変化をいち早く検出することが重要であることが分かる。このため、中性子束に対する感度低下を補償するために、中性子束由来の寄与分に注目して、中性子束由来の寄与分の値を、当初の中性子束由来の寄与分に戻すように、補正値乗算部１３において補正値を乗ずることが有効である。
【００３３】
図５は、第１の実施形態に係る炉心出力振動監視装置を用いた原子力プラントの運転方法を示すブロック図である。
【００３４】
原子力プラント１００の定常運転状態において、それぞれのＬＰＲＭ検出器１の校正が行われる（ステップＳ０１）。すなわち、原子力プラント１００の熱出力校正によって炉心１０２におけるマクロな中性子束レベルが求められる。また、移動式炉心内計装装置（ＴＩＰ）を用いての炉心出力分布の測定が行われる。
【００３５】
この結果、ＬＰＲＭ検出器１のそれぞれの設置位置における中性子束レベルが求められ、ＬＰＲＭ検出器１それぞれの校正、具体的にはゲイン調整が行われる（ステップＳ０２）。
【００３６】
ＬＰＲＭ検出器１側のゲイン調整で乗ぜられたゲインに基づいて、ＯＰＲＭ補正値が決定される。今、ＬＰＲＭ側のゲインをＧとする。また、当初のＬＰＲＭ検出器１の出力ｍ１に占める中性子束由来の寄与分をｎ１、ガンマ線由来の寄与分をγ１とする。また、ＬＰＲＭ検出器１の中性子束に対する感度低下の結果のＬＰＲＭ検出器１の出力ｍ２に占める中性子束由来の寄与分をｎ２、ガンマ線由来の寄与分をγ２とする。また、ガンマ線由来の寄与分の感度低下は無いものと仮定する。すなわち、γ１＝γ２＝γとする。
【００３７】
ｍ１＝ｎ１＋γ＝１として当初の状態を基準にとると、ｎ２＜ｎ１なのでｍ２＝ｎ２＋γ＜（ｍ１＝）１となる。また、ＬＰＲＭ検出器１の校正が当初のＬＰＲＭ検出器１の出力を維持するように行われたと仮定すると、感度低下後の出力に乗ぜられる値とした場合のＬＰＲＭ側のゲインＧは、Ｇ＝ｍ１／ｍ２となる。Ｇは次の式（１）で与えられる。
Ｇ＝ｍ１／ｍ２＝１／（ｎ２＋γ）＝１／（ｎ２＋１−ｎ１）    …（１）
【００３８】
ここで、ＬＰＲＭ検出器１のガンマ線由来の寄与分γ＝（１−ｎ１）が十分小さい場合、すなわちｎ１＝１と見なせる場合は、近似的に次の式（２）となり、すなわち中性子束由来の寄与分のみの低下を補償することと同等となる。
Ｇ＝ｍ１／ｍ２＝ｎ１／ｎ２＝１／ｎ２                  …（２）
【００３９】
式（１）あるいは式（２）に基づいて、ＯＰＲＭでの補正値を決定する（ステップＳ０３）。たとえば、近似的に式（２）が成り立つ場合は、ＯＰＲＭ側で、前述のように中性子由来の寄与分を維持するために乗ずる定数も同様にして求められることから、ＬＰＲＭ検出器１側のゲインＧに比例した値とすればよいことになる。
【００４０】
補正値演算部２１は、ＬＰＲＭ検出器１側のゲインＧの入力を受けて、ＯＰＲＭ側で設定すべき補正値を算出する（ステップＳ０４）。算出された補正値は、補正値乗算部１３に出力され、補正が行われる。
【００４１】
以上のような本実施形態においては、ＬＰＲＭ検出器１の感度低下の主な原因となる中性子束起因の寄与分の低下を補うように補正を行うことによって出力振動の検知遅れを改善することができる。
【００４２】
［第２の実施形態］
図６は、第２の実施形態に係る炉心出力振動監視装置の構成を示すブロック図である。本実施形態は、第１の実施形態の変形である。本実施形態における炉心出力振動監視装置５０のそれぞれのＯＰＲＭユニット１０は、ＬＰＲＭ検出器中性子束感度算出部３１を有する。
【００４３】
ＬＰＲＭ検出器中性子束感度算出部３１は、ＬＰＲＭ検出器１のＵ２３５などの核分裂性物質の製作時の装着量と、それぞれのＬＰＲＭ検出器１の積算中性子照射量を入力として、中性子束起因の感度を算出し、補正値演算部２１に出力する。
【００４４】
ＬＰＲＭ検出器１の積算中性子照射量は、原子力プラント１００の運転実績に基づいて、炉心１０２内の出力分布計算に基づいて、評価対象とするＬＰＲＭ検出器１における出力の履歴に基づいて算出される。このようにして、前述の式（１）のｎ１とｎ２の比を直接算出することができる。
【００４５】
以上のような本実施形態においては、ＬＰＲＭ検出器１の感度低下の主な原因となる中性子束起因の寄与分の低下を直接評価することによって、さらに正確に出力振動の検知遅れを改善するための補正を行うことができる。
【００４６】
［第３の実施形態］
図７は、第３の実施形態に係る炉心出力振動監視装置の構成を示すブロック図である。本実施形態は、第１の実施形態の変形である。第１の実施形態においては、ＬＰＲＭ検出器１の中性子束の検出感度の低下を補償して原子炉トリップ信号の発信機能を維持するように規格化セル値と規定値との対応関係を調整する信号規定値調整部として、補正値乗算部１３および補正値演算部２１が設けられていた。一方、本第３の実施形態においては、補正値乗算部１３および補正値演算部２１は設けられていない。
【００４７】
本第３の実施形態においては、ＬＰＲＭ検出器１の中性子束の検出感度の低下を補償して原子炉トリップ信号の発信機能を維持するように規格化セル値と規定値との対応関係を調整する信号規定値調整部として、設定値変更部４１が設けられている。
【００４８】
設定値変更部４１は、ＬＰＲＭ検出器１の中性子束感度に応じた設定値を与えられて、トリップ判定部１７のＡＢＡ判定部１７ａ、ＧＢＡ判定部１７ｂ、ＰＢＤＡ判定部１７ｃでの判定のための規定値である設定値を変更する。
【００４９】
図８は、第３の実施形態に係る炉心出力振動監視装置の信号の時間的変化と設定値との関係を示す図である。破線で示す曲線Ｚ１は初期の中性子束起因の寄与分、実線で示す曲線Ｚ２は感度低下後の中性子束起因の寄与分である。破線で示す直線Ｓ１は初期の設定値であり、実線で示す直線Ｓ２は感度低下後の設定値である。
【００５０】
曲線Ｚ１に示す初期の中性子束起因の寄与分から、曲線Ｚ２に示す感度低下後の中性子束起因の寄与分への低下に対応して、設定値を、設定値Ｓ１で示すレベルから設定値Ｓ２で示すレベルまで低下させる。このようにすることによって、曲線Ｚ２で示す感度低下後のＬＰＲＭ検出器１の出力Ｚ２が設定値Ｓ２に到達するタイミングを、曲線Ｚ１で示す当初のＬＰＲＭ検出器１の出力Ｚ１が設定値Ｓ１に到達するタイミングから遅れないようにすることができ、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
［その他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。
【００５２】
さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【００５３】
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５４】
１…ＬＰＲＭ検出器、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ…ＬＰＲＭストリング、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ…ＬＰＲＭユニット、１０…ＯＰＲＭユニット、１１…ノイズ除去フィルタ、１２…バイパス処理部、１３…補正値乗算部（信号規定値調整部）、１４…セル平均演算部、１５…時間平均演算部、１６…規格化セル値演算部、１７…トリップ判定部、１７ａ…振幅ベーストリップ判定部（ＡＢＡ判定部）、１７ｂ…増加率トリップ判定部（ＧＢＡ判定部）、１７ｃ…ペリオドベーストリップ判定部（ＰＢＤＡ判定部）、１７ｄ…ＯＲ回路、２１…補正値演算部（信号規定値調整部）、３１…ＬＰＲＭ検出器中性子束感度算出部、４１…設定値変更部（信号規定値調整部）、５０…炉心出力振動監視装置、１００…原子力プラント、１０１…原子炉圧力容器、１０２…炉心
【図１】
2015102411.tif 000003
【図２】
2015102411.tif 000004
【図３】
2015102411.tif 000005
【図４】
2015102411.tif 000006
【図５】
2015102411.tif 000007
【図６】
2015102411.tif 000008
【図７】
2015102411.tif 000009
【図８】
2015102411.tif 000010