(57)【要約】【課題】原子炉の低出力状態から定格出力状態に至る原子炉の運転領域において、より安全性の高い制御棒の引抜き操作を実現できる制御棒引抜監視方法を提供する。【解決手段】第１判定器４は、原子炉出力４８が原子炉出力設定値４９以上であるとき、原子炉出力判定信号５０を出力する。ＡＮＤ回路５は、原子炉出力判定信号５０及び制御棒操作指令４１を入力したとき、ＭＣＰＲ算出指令５１を出力する。ＭＣＰＲ算出指令５１を入力したプロセス計算機８は、ＭＣＰＲ計算値を求める。第２判定器６は、ＭＣＰＲ計算値５２がＭＣＰＲ設定値以下である場合に、制御棒引抜阻止信号５３を出力する。ＲＣ＆ＩＳ１０は制御棒引抜阻止信号５３またはＲＢＭ２からの制御棒引抜信号４６に基づいて制御棒２９の引抜操作を行っているＣＲＤ３０の駆動を停止させる。すなわち、該当する制御棒２９の引抜きが停止される。【選択図】図２
2008256548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉心からの制御棒の引抜き時における最小限界出力比が最小限界出力比設定値以下であるときに第１制御棒引抜阻止信号を生成し、前記炉心に配置された局部出力領域モニタから出力される中性子検出信号に基づいて第２制御棒引抜阻止信号を生成し、前記第１制御棒引抜阻止信号及び前記第２制御棒引抜阻止信号のいずれか一つの引抜阻止信号に基づいて前記制御棒の引抜きを停止させることを特徴とする制御棒引抜監視方法。
【請求項２】
前記最小限界出力比は、制御棒操作指令が生成されたときに算出される請求項１に記載の制御棒引抜監視方法。
【請求項３】
前記最小限界出力比の算出は、前記制御棒操作指令が生成され、かつ原子炉出力が原子炉出力設定値以上であるときに行われる請求項２に記載の制御棒引抜監視方法。
【請求項４】
原子炉出力が原子炉出力設定値以上であるとき、前記制御棒の連続引抜きを中止して前記制御棒の断続的な引抜き操作を行う請求項１または請求項２に記載の制御棒引抜監視方法。
【請求項５】
前記原子炉出力が前記原子炉出力設定値以上であるとき、前記制御棒の連続引抜きを中止して前記制御棒の断続的な引抜き操作を行う請求項４に記載の制御棒引抜監視方法。
【請求項６】
炉心から引抜かれる制御棒に連結された制御棒駆動機構と、
前記制御棒の引抜き時に算出された最小限界出力比が最小限界出力比設定値以下であるときに第１制御棒引抜阻止信号を生成する制御棒引抜信号生成装置と、
前記炉心に配置された局部出力領域モニタから出力される中性子検出信号に基づいて第２制御棒引抜阻止信号を生成する制御棒引抜監視装置と、
前記第１制御棒引抜阻止信号及び前記第２制御棒引抜阻止信号のいずれか一方の制御棒引抜阻止信号に基づいて前記制御棒駆動機構の駆動を停止させ、前記制御棒の引抜き操作を停止させる制御棒駆動制御装置とを備えたことを特徴とする制御棒引抜監視システム。
【請求項７】
制御棒操作指令が生成されたときに前記最小限界出力比を算出する演算装置を備えた請求項６に記載の制御棒引抜監視システム。
【請求項８】
原子炉出力が原子炉出力設定値以上であるかを判定する判定装置と、前記判定装置から出力された、原子炉出力が原子炉出力設定値以上であることを示す判定信号、及び生成された制御棒駆動操作指令が入力されたときに、演算指令を出力する演算指令装置と、前記演算指令を入力したときに、前記最小限界出力比を算出する演算装置を備えた請求項６に記載の制御棒引抜監視システム。
【請求項９】
前記制御棒駆動制御装置は、前記判定装置から出力された、原子炉出力が原子炉出力設定値以上であることを示す判定信号に基づいて、前記制御棒の連続引抜きを中止して前記制御棒の断続的な引抜き操作を行うように前記制御棒駆動機構を制御する請求項８に記載の制御棒引抜監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御棒引抜監視方法及び制御棒引抜監視システムに係り、特に、沸騰水型原子炉に適用するのに好適な制御棒引抜監視方法及び制御棒引抜監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の制御棒引抜監視システムは、制御棒引抜監視装置及び制御棒操作監視装置を有する。制御棒引抜監視装置は、選択した制御棒の過剰な引抜によって当該制御棒付近の出力が上昇し、燃料棒の熱的余裕、すなわち、最小限界出力比（ＭＣＰＲ）が安全限界値を下回ることがないように、炉心内に均等に配置されている複数の局部出力領域モニタ（以下「ＬＰＲＭ」と称する）でそれぞれ検出された炉心内の中性子束に関するＬＰＲＭ信号、原子炉内に設置される炉心流量検出器からの炉心流量信号、及び制御棒操作監視装置（以下、ＲＣ＆ＩＳ又はＲＭＣＳと称する。本明細書では、ＲＣ＆ＩＳのみ記載）から出力される操作対象の制御棒の位置信号を入力し、制御棒の引抜操作の監視を行う。制御棒引抜監視装置は、操作する制御棒が選択されると、ＲＣ＆ＩＳから選択制御棒の位置信号を入力して、選択制御棒の周囲のＬＰＲＭ信号を制御棒引抜監視の為に選択する。制御棒引抜監視装置は、選択したＬＰＲＭ信号に基づいて制御棒引抜監視に用いる制御棒監視値（以下、ＲＢＭ値と称する）を算出する。また、制御棒引抜監視装置は、炉心流量検出器の出力である炉心流量信号を入力し、この信号に基づいた炉心流量を関数とした制御棒引抜阻止設定値（以下、ＲＢＬ値と称する）を算出する。制御棒引抜監視装置は、算出したＲＢＭ値とＲＢＬ値を比較器で比較し、オペレータの誤操作による制御棒の過剰な引抜によりＲＢＭ値が上昇し、ＲＢＬ値に到達した場合は、ＲＣ＆ＩＳへ制御棒引抜阻止信号を出力する。ＲＣ＆ＩＳは、制御棒引抜阻止信号を入力したとき、制御棒駆動装置による制御棒の引抜き操作を停止させる。制御棒の引抜き操作が停止されることによって、過剰な制御棒の引抜きが阻止されるので、燃料棒の健全性は保たれる。制御棒引抜監視装置は、複数のＲＢＬ値（通常は３つ）を有しており、オペレータの要求または制御棒引抜監視装置が有するＲＢＬ値のセットアップ機能によりＲＢＬ値を上位レベルに変更し、制御棒引抜阻止を除外する機能を有する。
【０００３】
なお、制御棒引抜監視装置に関連する先行技術文献として、特許文献１及び２がある。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５７−１３６１９７号公報
【特許文献２】特開２０００−１６２３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の制御棒引抜監視装置は、炉心流量を変数としたＲＢＬ値を複数（通常は３つ）有している。これらＲＢＬ値は、原子炉の定格出力付近に設定され、オペレータによる変更要求が無い限り固定された値である。従来の制御棒引抜監視装置ではＲＢＬ値が定格出力近傍に設定されているので、仮に、原子炉出力が低出力である状態で、オペレータの誤操作等による過剰な制御棒の引抜き操作が発生した場合、ＲＢＭ値に余裕があったとしても、炉心内の燃料集合体の状態によって熱的余裕の変化が大きくなる。このため、一部の燃料棒が熱的に厳しい状態になることも考えられる。したがって、今後、燃料棒保護の観点に立ち、より安全側での制御棒の引抜き阻止の運用を要求する場合は、制御棒の引抜きを監視する原子炉出力の範囲を拡張することが望ましい。発明者らは、この原子炉出力の範囲拡張によって、低出力状態から定格出力状態に至るあらゆる原子炉の運転領域において、燃料棒の熱的余裕を確認し、制御棒の引抜きを監視できる新しい制御棒引抜監視システムを考え出した。
【０００６】
本発明の目的は、原子炉の低出力状態から定格出力状態に至る原子炉の運転領域において、より安全性の高い制御棒の引抜き操作を実現できる制御棒引抜監視方法及び制御棒引抜監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、炉心からの制御棒の引抜き時における最小限界出力比が最小限界出力比設定値以下であるときに生成される引抜阻止信号、及びに配置された局部出力領域モニタから出力される中性子検出信号に基づいて生成される引抜阻止信号のいずれか一方の引抜阻止信号に基づいて制御棒の引抜きを停止させることにある。
【０００８】
本発明は、炉心からの制御棒の引抜き時における最小限界出力比が最小限界出力比設定値以下であるときに制御棒の引抜を停止させることができるので、原子炉の低出力状態から定格出力状態に至る原子炉の運転領域において、より安全性の高い制御棒の引抜き操作を実現することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、原子炉の低出力状態から定格出力状態に至る原子炉の運転領域において、より安全性の高い制御棒の引抜き操作を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
従来の制御棒引抜監視装置ではＲＢＬ値が定格出力近傍に設定されているので、仮に、原子炉出力が低出力である状態で、オペレータの誤操作等による過剰な制御棒の引抜き操作が発生した場合、ＲＢＭ値に余裕があったとしても、炉心内の燃料集合体の状態によって熱的余裕の変化が大きくなる。このため、一部の燃料棒が熱的に厳しい状態になることも考えられる。本発明は、発明者らが新たに見出したこの課題を解消するために、成されたものである。
【００１１】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の好適な一実施例である制御棒引抜監視システムを、図１を用いて説明する。本実施例の制御棒引抜監視システム１は、制御棒引抜監視装置（以下、ＲＢＭという）２、制御棒引抜監視補助装置３、制御棒操作監視装置（以下、ＲＣ＆ＩＳという）１０及び制御棒駆動補助盤１１を有する。
【００１３】
制御棒引抜監視システム１が適用される沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の概要を説明する。原子炉２６は、原子炉圧力容器２７、複数の燃料集合体２８が装荷された炉心及び複数の制御棒２９を備えている。１本の制御棒２９の周りを４体の燃料集合体２８が取り囲んでいる。炉心は原子炉圧力容器２７内に配置され、制御棒２９が炉心内に挿入される。制御棒２９は隣り合う燃料集合体２８の相互間に挿入される。それぞれの制御棒２９は、別々に制御棒駆動機構（以下、ＣＲＤという）３０に連結される。ＣＲＤ３０は、原子炉圧力容器２７の底部に取り付けられたＣＲＤハウジング（図示せず）内に設置され、制御棒２９の炉心への挿入操作及び制御棒２９の炉心からの引抜操作を行う。炉心の軸方向に配置された４つの局部出力領域モニタ（以下、ＬＰＲＭという）３１を含む複数のＬＰＲＭ集合体３２が、炉心内で燃料集合体２８の相互間で制御棒２９の操作に支障にならない位置に配置される。これらのＬＰＲＭ集合体３２は、炉心内で１／４回転対象になる位置に配置されている。炉心流量検出器３３が原子炉圧力容器２７に設置される。
【００１４】
制御棒引抜監視補助装置３の詳細な構成を、図２を用いて説明する。制御棒引抜監視補助装置３は、第１判定器４、ＡＮＤ回路（演算指令装置）５、第２判定器（制御棒引抜阻止信号生成装置）６及びＯＲ回路７を有する。第１判定器４は、各入力端子が配線１３で原子炉出力設定器３８に、配線１４で平均出力領域モニタ（以下、ＡＰＲＭという）３７にそれぞれ接続される。原子炉出力設定器３８は操作盤１２に設置されている。第１判定器４は、各出力端子が配線１６でＡＮＤ回路５の入力端子に、配線２３でＲＣ＆ＩＳ１０にそれぞれ接続される。ＡＮＤ回路５の他の入力端子は配線１５によりＲＣ＆ＩＳ１０に接続される。配線１７は、ＡＮＤ回路５の出力端子とプロセス計算機８を接続している。第２判定器６の入力端子は配線１８によってプロセス計算機８に接続される。操作盤１２に設置されている表示装置９は、配線１９によって配線１８に接続される。ＯＲ回路７の２つの入力端子は、配線２０によって第２判定器６の出力端子に、配線２１によってＲＢＭ２にそれぞれ接続されている。ＯＲ回路７の出力端子は配線２２によってＲＣ＆ＩＳ１０に接続される。
【００１５】
他の構成品の接続状態を、図１を用いて以下に説明する。ＲＣ＆ＳＩ１０は配線４０によって操作盤１２に接続される。制御棒駆動補助盤１１は、配線２５によってＲＣ＆ＩＳ１０に接続され、配線３４によってＣＲＤ３０に接続される。配線３６は炉心流量検出器３３とＲＢＭ２を接続する。それぞれのＬＰＲＭ３１に１本ずつ接続される配線３５−１〜３５−ｎは、ＲＢＭ２に接続される。これらの配線３５−１〜３５−ｎは、それぞれ配線３９によってＡＰＲＭ３７に接続される。配線４７はＲＢＭ２とプロセス計算機８を接続する。ＲＢＭ２は配線２４によって操作盤１２に接続される。
【００１６】
ＢＷＲの起動時には、制御棒２９が炉心から引抜かれて未臨界状態から臨界状態になる。その後、制御棒２９がさらに引抜かれる昇温昇圧過程を経て、原子炉出力が定格出力まで上昇される。このような制御棒２９の引抜きは、制御棒引抜きシーケンスの制御棒引抜き情報が順次操作盤１２の表示装置９に表示される。その制御棒２９の引抜き情報は、引抜かれる制御棒２９の位置情報及び引抜き量の情報を含んでいる。オペレータは、表示装置９に表示された制御棒引抜き情報に基づいて、引抜かれる制御棒２９の炉心横断面での位置情報及び引抜き量情報を操作盤１２から入力する。これらの情報を入力することによって、操作盤１２から該当する制御棒２９に対する制御棒操作指令４１が出力される。制御棒操作指令４１は、配線４０を経てＲＣ＆ＩＳ１０に入力される。ＲＣ＆ＩＳ１０は、制御棒操作指令４１に基づいて制御棒引抜制御指令４２を制御棒駆動補助盤１１に出力する。制御棒引抜制御指令４２に基づいて制御棒駆動補助盤１１から出力される引抜信号４３は、該当する制御棒２９を操作するＣＲＤ３０を駆動させる。これによって、制御棒２９は指定された引抜き量（ノッチ数）だけ炉心から引抜かれる。原子炉出力の上昇過程では、制御棒２９の引抜きによって、原子炉出力が上昇する。特に、引抜かれる制御棒２９に隣接する４体の燃料集合体２８で出力が増大する。
【００１７】
ＢＷＲの運転中、炉心には冷却水が供給され、燃料集合体２８に含まれる燃料棒を冷却する。炉心に供給される冷却水流量は、炉心流量検出器３３によって検出される。その冷却水流量を検出した炉心流量検出器３３は、炉心流量信号４５を出力する。
【００１８】
炉心内に配置された各ＬＰＲＭ集合体３２に設けられたそれぞれのＬＰＲＭ３１は、燃料集合体２８に含まれる各燃料物質の核分裂によって発生する中性子束を検出し、この中性子束の検出信号（以下、ＬＰＲＭ信号という）を出力する。それぞれのＬＰＲＭから出力されたＬＰＲＭ信号（中性子検出信号）４４−１〜４４−ｎは、配線３５−１〜３５−ｎ及び３９を通ってＡＰＲＭ３７に入力される。ＡＰＲＭ３７はＬＰＲＭ信号４４−１〜４４−ｎを平均して原子炉出力を求める。
【００１９】
本実施例の制御棒引抜監視システム１の作用について、説明する。ＲＢＭ２は、オペレータの誤操作等により選択した制御棒２９の過剰引抜が発生し、引抜かれる制御棒２９の周りに位置する燃料集合体２８における出力の増加幅が大きくなる場合にその燃料集合体２８の熱的余裕を確保するために、その制御棒２９の引抜きを阻止する機能を有する。このため、ＲＢＭ２は、配線３５−１〜３５−ｎによってＬＰＲＭ信号４４−１〜４４−ｎを、及び配線３６によって炉心流量信号４５を入力する。ＲＢＭ２は、さらに、配線２４を通して制御棒操作指令４１を入力する。ＲＢＭ２は、制御棒２９の引抜きを監視するために、引抜かれる制御棒２９の周囲に位置するＬＰＲＭ集合体３２内に存在する各ＬＰＲＭ３１から出力されたＬＰＲＭ信号を用いている。すなわち、ＲＢＭ２のＬＰＲＭ信号選択部（図示せず）は、引抜かれる制御棒２９が炉心の中央部に位置している場合には、その制御棒２９に隣接している４つのＬＰＲＭ集合体３２内に存在する合計１６個のＬＰＲＭ３１から出力されたＬＰＲＭ信号４４を、引抜かれる制御棒２９が炉心の周辺部に位置している場合には、その制御棒２９に隣接している３つまたは２つのＬＰＲＭ集合体３２内に存在する全てのＬＰＲＭ３１から出力されたＬＰＲＭ信号４４を、ＬＰＲＭ信号４４−１〜４４−ｎから選択する。そして、ＬＰＲＭ信号選択部は、入力した炉心流量信号４５及び選択した全てのＬＰＲＭ信号４４を用いてＲＢＭ値を算出する。このＲＢＭ値は、ＬＰＲＭ信号選択部の演算周期ごとに更新される。制御棒２９の引抜き操作によりＲＢＭ値がＲＢＬ値に到達したとき、ＲＢＭ２は配線２１を通して制御棒引抜阻止信号４６を制御棒引抜監視補助装置３に出力する。この制御棒引抜阻止信号４６は、制御棒引抜監視補助装置３のＯＲ回路７に入力される。
【００２０】
ＲＢＭ２は、複数のＲＢＬ値（通常は３つ）を有している。すなわち、これらは、３つの制御棒引抜阻止設定ライン（ＲＢライン）、具体的には、正ＲＢラインＡ、中間ＲＢラインＢ及び低ＲＢラインＣの３つのライン、及び炉心流量で定まるそれぞれのＲＢＬ値である。オペレータが、操作盤１２に設けられたマンマシンインターフェイス（以下、ＭＭＩと称する）から入力したＲＢＬ値セットアップ要求により、ＲＢＬ値を上位のＲＢＬ値に変更する機能を有する。このため、ＲＢＭ値がＲＢＬ値に到達し、制御棒２９の引抜き阻止が発生した時は、セットアップ要求によって、上位のＲＢＬ値にセットアップし（例えば、中間ＲＢラインＢを正ＲＢラインＡにセットアップする）、制御棒２９の引抜き阻止を除外させる。但し、最上位のＲＢＭ値（正ＲＢラインＡのＲＢＭ値）はセットアップすることができない。このＲＢＬセットアップ機能は、ＲＢＭ２の拡張機能である。ＲＢＭ２のＬＰＲＭ信号処理部がＲＢＭ値及び炉心流量信号４５を監視することによって、ＲＢＭ２が、オペレータのＭＭＩからの操作を介さずに、ＲＢＬセットアップを自ら行うこともできる。また、制御棒２９を炉心に挿入する原子炉出力の降下時では、ＲＢＭ２は、ＲＢＭ値及び炉心流量信号４５を監視し、ＲＢＬ値のセットダウンを自ら行い、ＲＢＬ値を低位ＲＢＬ値に変更する（例えば、中間ＲＢラインＢを低ＲＢラインＣに変更する）ことができる。
【００２１】
本実施例の制御棒引抜監視システム１は、制御棒引抜監視補助装置３を備えているので、ＲＢＭ値とＲＢＬ値の比較による制御棒３９の引抜き阻止機能に加えて、ＭＣＰＲを考慮した制御棒２９の引抜き阻止機能を付加することができる。このような本実施例における制御棒の引抜き阻止機能について具体的に説明する。
【００２２】
ＡＰＲＭ３７から出力された原子炉出力４８は、配線１４を介して第１判定器４に入力される。原子炉出力設定器３８に設定されている原子炉出力設定値（原子炉出力Ｐ０（例えば９５％原子炉出力））４９が配線１３を介して第１判定器４に入力される。第１判定器４は、原子炉出力４８が原子炉出力設定値４９以上であるかを判定し、原子炉出力４８が原子炉出力設定値４９以上であるとき、配線１６を介して原子炉出力判定信号５０を出力する。この原子炉出力判定信号５０は、配線１６を介してＡＮＤ回路５に入力される。操作盤１２から出力された前述の制御棒操作指令４１は、配線４０を経てＲＣ＆ＩＳ１０に入力され、配線１５を介してＡＮＤ回路５に入力される。ＡＮＤ回路５は、原子炉出力判定信号５０及び制御棒操作指令４１を入力したとき、配線１７を介してＭＣＰＲ算出指令５１を出力する。
【００２３】
プロセス計算機８は、入力されたＬＰＲＭ信号４４−１〜４４−ｎを用いて燃料集合体２８の出力分布を求める。プロセス計算機２８は、ＭＣＰＲ算出指令５１を入力したとき、炉心管理監視機能（炉心管理監視プログラム）を用い、上記の燃料集合体の出力分布、炉心流量、炉心入口のサブクール及び原子炉圧力等の熱的パラメータの情報に基づいて炉心のＭＣＰＲを算出する。ＭＣＰＲ算出指令５１を入力したプロセス計算機８は、制御棒２９のノッチ操作またはステップ操作（最小単位での制御棒引抜操作）毎にＭＣＰＲを算出してもよい。
【００２４】
プロセス計算機８で算出されたＭＣＰＲ計算値５２が配線１９を介して表示装置９に出力される。オペレータは、表示装置９に表示されたＭＣＰＲ計算値５２を見ることによって炉心の熱的余裕を確認することができる。ＭＣＰＲ計算値５２は、さらに、配線１８を介して制御棒引抜監視補助装置３の第２判定器６にも入力される。第２判定器６は、入力したＭＣＰＲ計算値５２がＭＣＰＲ設定値（例えばＯＬＭＣＰＲ）以下であるかを判定する。ＯＬＭＣＰＲは、運転限界最小限界出力比である。第２判定器６は、ＭＣＰＲ計算値５２がＭＣＰＲ設定値（例えばＯＬＭＣＰＲ）以下である場合に、制御棒引抜阻止信号５３を出力する。制御棒引抜阻止信号５３はＯＲ回路７に入力される。ＯＲ回路７は、この制御棒引抜阻止信号５３または前述の制御棒引抜信号４６を入力したとき、制御棒引抜阻止信号５４を出力する。制御棒引抜阻止信号５４は、配線２２を介してＲＣ＆ＩＳ１０に入力される。ＲＣ＆ＩＳ１０は、制御棒引抜阻止信号５４に基づいて制御棒引抜停止要求信号５５を、配線２５を介して制御棒駆動補助盤１１に出力する。制御棒駆動補助盤１１は、制御棒引抜停止要求信号５５に基づいて制御棒引抜停止信号５６を出力する。制御棒引抜停止信号５６は、制御棒２９の引抜操作を行っているＣＲＤ３０の駆動を停止させる。すなわち、該当する制御棒２９の引抜きが停止される。ＲＣ＆ＩＳ１０は、制御棒引抜阻止信号５４に基づいてＣＲＤ３０の駆動を制御し、制御棒２９の引抜き操作を停止させる制御棒駆動制御装置である。
【００２５】
第１判定器４は、原子炉出力判定信号５０を出力するとき、すなわち、原子炉出力４８が原子炉出力設定値（原子炉出力Ｐ０（例えば９５％原子炉出力））４９以上であるとき、制御棒連続引抜阻止信号５７を出力する。制御棒連続引抜信号５７は、配線２３を介してＲＣ＆ＩＳ１０に入力される。ＲＣ＆ＩＳ１０は、制御棒連続引抜阻止信号５７に基づいて制御棒連続引抜停止要求信号５８を出力する。制御棒連続引抜停止要求信号５８は、配線２５を介して制御棒駆動補助盤１１に伝えられる。制御棒駆動補助盤１１は、連続引抜停止信号５９を、配線３４を介してＣＲＤ３０に出力する。これにより、制御棒２９の連続引抜に対してインターロックがかかり、ＣＲＤ３０は制御棒２９のノッチ操作またはステップ操作による断続的な引抜きのみを許容する。ＣＲＤ３０によるこの断続的な制御棒２９の引抜き操作は、第２判定器６が制御棒引抜阻止信号５３を出力したときには停止される。
【００２６】
本実施例は、ＭＣＰＲを考慮した制御棒引抜阻止信号５３によって制御棒２９の引抜き阻止を行うことができるので、ＲＢＭ２から制御棒引抜阻止信号４６が出力されない事象であっても、制御棒２９の引抜きを阻止することができる。ＲＢＭ２から出力された制御棒引抜阻止信号４６によっても、制御棒２９の引抜きを阻止することができる。したがって、原子炉の低出力状態から定格出力状態に至る原子炉の運転領域において、より安全性の高い制御棒の引抜き操作を実現することができる。
【００２７】
本実施例は、制御棒操作指令４１が出力されたとき、すなわち、制御棒操作指令４１が生成されたとき、プロセス計算機８でＭＣＰＲを算出するため、制御棒２９の引抜き時毎に熱的余裕を監視できることから、原子炉の全ての運転領域において、より安全性の高い制御棒の引抜き操作を実現することができる。
【００２８】
本実施例は、原子炉出力４８が原子炉出力設定値４９以上であって、制御棒操作指令４１が出力されたときに、ＭＣＰＲを算出するので、必要以上の炉心の熱的監視を避けることにより、安全性の高い制御棒の引抜き操作をより合理的に実現することができる
本実施例は、原子炉出力４８が原子炉出力設定値（例えば９５％原子炉出力）４９以上になったときに、引抜かれている制御棒２９の連続引抜きを中止し、断続的な制御棒２９の引抜き操作（例えば、ノッチ操作またはステップ操作（最小単位での制御棒の引抜き操作））に切り替えられるので（図３参照）、一度の制御棒操作による熱的余裕の変化を最小限に留める事ができ、必要以上の炉心の熱的監視を避けることにより、安全性の高い制御棒の引抜き操作をより合理的に実現することができる。原子炉出力４８が原子炉出力設定値未満の場合には、引抜かれる制御棒２９は連続的に引抜かれる。
【００２９】
本実施例は、制御棒引抜監視補助装置３及びＲＢＭ２３を併設しているので、模擬信号を用いて制御棒引抜監視補助装置３の動作を簡単に検証することができる。このため、制御棒引抜監視補助装置３のロジックを検証する手間を省くことができる。すなわち、制御棒引抜監視補助装置３の動作の検証は、原子炉出力４８の模擬信号及びＭＣＰＲ計算値５２の模擬信号をそれぞれ入力することによって行われる。それらの模擬信号が入力されたときに、ＯＲ回路７から制御棒引抜阻止信号５４が出力された場合には、制御棒引抜監視補助装置３が正常に動作する状態になっている。このように、本実施例は、模擬信号を用いることによって、制御棒引抜監視補助装置３の動作状態の検証を簡単にかつ有効に行うことができる。
【００３０】
本実施例の他の制御棒引抜監視方法として、原子炉出力がＰ０以上において１回の制御棒２９の引抜き操作においてノッチ操作及びステップ操作の少なくとも１つを許容するその監視方法がある。原子炉の運転は、定格出力近傍においても、ＯＬＭＣＰＲに、例えば１０％程度の余裕を持たせた運転を行うため、ノッチ操作及びステップ操作だけならば直ちにその余裕が無くなることは無い。このため、そのような制御棒引抜監視方法は、ＭＣＰＲを監視しつつ制御棒を操作することと等価である。
【実施例２】
【００３１】
本発明の他の実施例である制御棒引抜監視システムを以下に説明する。本実施例の制御棒引抜監視システムは、実施例１の制御棒引抜監視システム１の制御棒引抜監視補助装置３から第１判定器４及びＡＮＤ回路５を取り除いた構成を有する。本実施例の制御棒引抜監視システムは、第１判定器４及びＡＮＤ回路５を用いない替りに、制御盤１２とプロセス計算機８を配線で接続し、操作盤１２から出力された、ある制御棒２９に対する制御棒操作指令４１がプロセス計算機８に入力されるように構成されている。本実施例の制御棒引抜監視システムの他の構成は、制御棒引抜監視システム１と同じである。
【００３２】
プロセス計算機８は、制御棒操作指令４１を入力したとき、実施例１と同様に、ＭＣＰＲを算出する。得られたＭＣＰＲ計算値５２は、表示装置９及び第２判定器６に入力される。第２判定器６は、実施例１と同様に、ＭＣＰＲ計算値５２がＭＣＰＲ設定値（例えばＯＬＭＣＰＲ）以下である場合に、制御棒引抜阻止信号５３を出力する。本実施例も、実施例１と同様に、ＭＣＰＲが設定値以下であるとき、またはＲＢＭ２が制御棒引抜信号４６を出力したときに、制御棒２９の引抜を阻止することができる。
【００３３】
本実施例は、実施例１で生じる効果のうち第１判定器４及びＡＮＤ回路５に関係する効果以外の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の好適な一実施例である制御棒引抜監視システムの構成図である。
【図２】図１に示す制御棒引抜監視補助装置の詳細構成図である。
【図３】図１に示す制御棒引抜監視システムにおける原子炉出力に対する制御棒引抜監視機能を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…制御棒引抜監視システム、２…制御棒引抜監視装置、３…制御棒引抜監視補助装置、４…第１判定器、５…ＡＮＤ回路、６…第２判定器、７…ＯＲ回路、８…プロセス計算機、１０…制御棒操作監視装置、２６…原子炉、２７…原子炉圧力容器、２８…燃料集合体、２９…制御棒、３１…ＬＰＲＭ、３２…ＬＰＲＭ集合体、４６，５３，５４…制御棒引抜阻止信号、５７…制御棒連続引抜信号。
【図１】
2008256548.tif 000003
【図２】
2008256548.tif 000004
【図３】
2008256548.tif 000005