(57)【要約】【課題】従来技術では、ゲイン調整値演算のためのＴＩＰ検出器の走行にはプロセス計算機のスタンバイを待ち、準備完了となるまで中性子束分布計測を行うことができないという問題がある。【解決手段】局部出力領域監視装置で計測された局部中性子分布データを監視する出力領域監視装置と、前記局部出力領域監視装置のゲイン演算を行うプロセス装置と、前記プロセス装置とは独立して移動式炉内検出器を原子炉の軸方向へ移動させ中性子分布データを計測する手段並びに前記中性子分布データ及び前記出力領域監視装置から受信した前記局部中性子分布データを時刻情報と共に記憶するデータベースを有する原子炉出力校正装置とを有する原子炉出力校正システム。【効果】ＴＩＰ検出器で計測した中性子束データを用いてＬＰＲＭ検出器の出力の校正を効率的に実施できるようにし、プラント起動時間を短縮する効果がある。【選択図】  図２
2004226182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局部出力領域監視装置で計測された局部中性子分布データを監視する出力領域監視装置と、前記局部出力領域監視装置のゲイン演算を行うプロセス装置と、前記プロセス装置とは独立して移動式炉内検出器を原子炉の軸方向へ移動させ中性子分布データを計測する手段並びに前記中性子分布データ及び前記出力領域監視装置から受信した前記局部中性子分布データを時刻情報と共に記憶するデータベースを有する原子炉出力校正装置とを有する原子炉出力校正システム。
【請求項２】
局部出力領域監視装置で局部中性子分布データを計測した出力領域監視装置が前記局部中性子分布データを送信し、前記局部出力領域監視装置のゲイン演算を行うプロセス装置とは独立して移動式炉内検出器を原子炉の軸方向へ移動させ中性子分布データを計測する手段を有する原子炉出力校正装置が前記計測された中性子分布データ及び前記出力領域監視装置から受信した前記局部中性子分布データを時刻情報と共に記憶するデータベースを有し、当該データベースのデータを送信し、前記プロセス装置が前記データベースから前記局部出力領域監視装置のゲイン演算を行う為に必要なデータを受信する原子炉出力校正方法。
【請求項３】
局部出力領域監視装置のゲイン演算を行うプロセス装置とは独立して移動式炉内検出器を原子炉の軸方向へ移動させ中性子分布データを計測する手段と、局部出力領域監視装置で局部中性子分布データを計測する出力領域監視装置から受信した前記局部中性子分布データ及び計測した前記中性子分布データを時刻情報と共に記憶するデータベースを有し、前記局部出力領域監視装置のゲイン演算を行うプロセス装置へ前記データベースのデータを送信する機能を有する原子炉出力校正装置。
【請求項４】
請求項１に記載の原子炉出力校正システムにおいて、前記原子炉出力校正装置は、前記データベースに前記プロセス装置から受信した前記局部出力領域監視装置のゲイン演算を行う為に必要な炉心性能情報を時刻情報と共に有することを特徴とする原子炉出力校正システム。
【請求項５】
局部出力領域監視装置で計測された局部中性子分布データを送信する出力領域監視装置と、前記局部出力領域監視装置のゲイン演算を行う為に必要な炉心性能情報を送信するプロセス装置と、移動式炉内検出器を前記プロセス装置とは独立して原子炉の軸方向へ移動させ中性子分布データを計測する手段並びに前記中性子分布データ、前記出力領域監視装置から受信した前記局部中性子分布データ及び前記炉心性能情報を時刻情報と共に記憶するデータベースを有し、前記データベースに基づき前記局部出力領域監視装置のゲイン演算を行い、前記出力領域監視装置へ前記計算結果を送信する機能を有する原子炉出力校正装置とを有する原子炉出力校正システム。
【請求項６】
局部出力領域監視装置で計測された局部中性子分布データを出力領域監視装置が送信し、前記出力領域監視装置の感度校正又は健全性を判断する為に必要な炉心性能情報をプロセス装置が送信し、移動式炉内検出器を前記プロセス装置とは独立して原子炉の軸方向へ移動させ中性子分布データを計測する手段を有する原子炉出力校正装置が、前記中性子分布データ、前記出力領域監視装置から受信した前記局部中性子分布データ及び前記炉心性能情報を時刻情報と共にデータベースに記憶し、前記データベースに基づき、前記局部出力領域監視装置のゲイン演算を行い、前記出力領域監視装置へ前記計算結果を送信する原子炉出力校正方法。
【請求項７】
出力領域監視装置の感度校正又は健全性を判断する為に必要な炉心性能情報を有するプロセス装置とは独立して移動式炉内検出器を原子炉の軸方向へ移動させ中性子分布データを計測する手段と、前記計測した前記中性子分布データ、局部出力領域監視装置で局部中性子分布データを計測する出力領域監視装置から受信した前記局部中性子分布データ及び前記プロセス装置から受信した前記炉心性能情報を時刻情報と共に記憶するデータベースを有し、前記データベースに基づき、前記局部出力領域監視装置のゲイン演算を行い、前記出力領域監視装置へ前記計算結果を送信する原子炉出力校正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力プラントにおける原子炉出力校正システム，装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、沸騰水型原子炉の通常運転中の原子炉出力監視は、原子炉圧力容器内に固定設置されている局部出力領域監視装置（ＬＰＲＭ：Ｌｏｃａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｎｇｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒ）によって局部中性子束を検出し、出力領域監視装置（ＰＲＮＭ：ＰｏｗｅｒＲａｎｇｅ  Ｎｅｕｔｒｏｎ  Ｍｏｎｉｔｏｒ）によって局部中性子束の平均値が監視される。
【０００３】
ＬＰＲＭ検出器は炉内固定であるため中性子照射と共に検出感度が徐々に低下してくる。その感度低下を補正するために、ＬＰＲＭ検出器の軸方向に沿って、移動式炉内検出器（ＴＩＰ：Ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ  Ｉｎ−ｃｏｒｅ  Ｐｒｏｂｅ）を定期的に走行させ、その読み値から、演算によりＬＰＲＭ検出器の感度低下を補正する。
【０００４】
従来例として、例えば特開２０００−２８７８２号公報に記載の技術がある。図８，図９は移動式炉内検出器（Ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ  Ｉｎ−ｃｏｒｅ  Ｐｒｏｂｅ：ＴＩＰ）を用いたＬＰＲＭ検出器の校正のブロック構成を示している。
【０００５】
ＬＰＲＭ検出器３はＬＰＲＭ検出器集合体２としてストリング内の炉心軸方向に４個ずつ設置される。このＬＰＲＭ検出器３により検出された局部中性子束信号がＰＲＮＭ８に入力され、局部中性子束信号を平均化することにより、原子炉の出力状態を監視し、外部に警報や制御棒引抜阻止信号を出力する。また、ＰＲＮＭはＬＰＲＭ検出器のゲイン演算や炉心性能計算のために、プロセス計算機８２へＬＰＲＭ検出器出力等のデータを送信している。
【０００６】
ＬＰＲＭストリング内にはＴＩＰ案内管４が有り、その内部を移動式炉内検出器であるＴＩＰ検出器７が移動できる様になっている。ＴＩＰ検出器７による中性子束データは、ＴＩＰ制御装置８１でデータ処理され、ＰＲＮＭ８と同様に検出器のゲイン計算や炉心性能計算のため、プロセス計算機８２に中性子束データが送信される。
【０００７】
ＬＰＲＭ検出器３は核分裂物質を電極に塗布した核分裂電離箱を使用している。このタイプの検出器においては、核分裂の電離作用を用いて中性子束を検出しているため、長時間中性子照射を受けると電極内の核分裂物質が消費されて検出感度が変化する特性がある。また、炉内の検出器固定設置場所によっても中性子照射が異なるため、個々のＬＰＲＭ検出器３の感度にも変化が生じる。そこで原子炉の起動時又は定期的間隔において、通常は中性子照射量の低い炉心外に待機してあるＴＩＰ検出器７を用いて、ＬＰＲＭ検出器３の感度校正が行われる。
【０００８】
ＴＩＰ検出器７による中性子束分布の計測は、プロセス計算機８２によるＴＩＰ検出器走行開始指令により開始され、原子炉内の各ＬＰＲＭ検出器集合体位置における垂直方向中性子束分布が、ＴＩＰ検出器７によって計測される。ＴＩＰ検出器７の走行制御及び状態監視は、ＴＩＰ制御装置８１の操作部で行われる。計測された検出器位置信号と中性子束レベル信号はＴＩＰ制御装置８１によって処理され、検出器位置信号のタイミングでプロセス計算機８２にＴＩＰ中性子束信号が送信される。
【０００９】
プロセス計算機８２では、取り込まれたＴＩＰ検出器７による中性子束分布の信号健全性確認が行われ、良好の場合はＬＰＲＭ検出器３による局部中性子束データ及びＴＩＰ検出器７による中性子束分布データから、個々のＬＰＲＭ検出器３のゲイン調整値演算が行われる。この結果はＰＲＮＭ８に入力されＬＰＲＭ検出器３の出力校正が行われる。
【００１０】
つまり、ＬＰＲＭ検出器校正のためのＴＩＰ検出器による従来の中性子束分布計測には、プロセス計算機との連携によって行われている。ＴＩＰ検出器による中性子束値の健全性を随時プロセス計算機がチェックし、有効であると判断されると出力分布計算，炉心性能計算、及びＬＰＲＭ検出器のゲイン調整値演算用のＴＩＰ中性子束値がプロセス計算機に取り込まれる。そして、ＴＩＰ制御装置とプロセス計算機及びＰＲＮＭとプロセス計算機間の検出器信号の伝送は、検出器毎にケーブルが接続されいる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−２８７８２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、ゲイン調整値演算のためのＴＩＰ検出器の走行にはプロセス計算機のスタンバイを待ち、準備完了となるまで中性子束分布計測を行うことができないという問題がある。
【００１３】
本願発明は、ＴＩＰ検出器の計測データによるＬＰＲＭ校正を、運転員の負担を軽減して効率良く実施し、プラント起動時間を短縮することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為、局部出力領域監視装置で計測された局部中性子分布データを送信する出力領域監視装置と、移動式炉内検出器を原子炉の軸方向へ移動させ中性子分布データを計測する手段並びに前記中性子分布データ及び前記出力領域監視装置から受信した前記局部中性子分布データを時刻情報と共に記憶するデータベースを有する原子炉出力校正装置と、前記局部出力領域監視装置の感度校正又は健全性を判断する為に前記データベースのデータを受信するプロセス装置とを有する原子炉出力校正システムとしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は一実施例としての原子炉出力校正装置の全体システム構成図を示し、図２は各装置間の構成を示す図である。図１において、原子炉の炉心１には、原子炉出力に対応した数のＬＰＲＭ検出器集合体２が設置される。例えば１１００ＭＷ級の原子力プラントでは４３本のＬＰＲＭ検出器集合体２が設置される。１本のＬＰＲＭ検出器集合体にはそれぞれ４個のＬＰＲＭ検出器３を内蔵する。
ＬＰＲＭ検出器集合体２にはＴＩＰ検出器を挿入するＴＩＰ案内管４が設けられる。ＴＩＰ検出器７はＴＩＰ案内管４内を軸方向に移動し、炉心１内の軸方向出力分布を計測する。
【００１７】
第一の実施の形態として、図２〜図４を用いて次に説明する。
【００１８】
原子炉出力校正装置には、ＴＩＰ検出器信号入力部２１，この信号入力部に接続されたデータベース処理部２３，外部データとの通信処理部２２、及びＴＩＰレベル信号や健全性判定結果等の表示部であるヒューマンマシンインターフェイス（ＨＭＩ：Ｈｕｍａｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２４によって構成される。
【００１９】
図３は原子炉出力構成装置のフロー図を示す。
【００２０】
ＴＩＰ検出器７は原子炉出力校正装置の走行準備が終了３１し、人による走行開始指令に基づき中性子束分布計測をスタート３２させ、予め決められた順序にて、炉心内の各ＴＩＰ案内管を走行し中性子束計測３３を行う。この走行によって計測された全座標の軸方向の中性子束分布データは、分布に対応した計測時間情報等の検出器ゲイン演算に必要なプロセスデータを持つデータベース（図４）として、原子炉出力校正装置５内に記憶３４される。記憶された内容は、ＨＭＩ２４によって編集・監視が行われる。
【００２１】
また、原子炉出力校正装置はＰＲＮＭ間とのデータ伝送によってＬＰＲＭ検出器信号を時間等のプロセスデータと一緒に入力し、データベース化（図４）される。
【００２２】
このデータベースの内容は、ＰＲＮＭからの中性子束分布とＴＩＰ検出器によって計測された中性子束分布を、ＨＭＩ２４によって同一画面上に重ね合わせて表示される（図５）。この重ね合わせデータを比較することによって、検出器信号の健全性を確認することも可能であり、健全性の判定３７は原子炉出力校正装置または作業員によって判定される。
【００２３】
重ね合わせによってデータが異常と判断された場合は、作業員または原子炉出力校正装置の指示３７によって、手動または自動にて再度計測３６され、正常である場合はデータベース上に記憶される。このデータベースの内容は原子炉出力校正装置とプロセス装置に接続されたデータ伝送手段である光ケーブルやイーサネット（ＬＡＮ）によって、プロセス装置にデータが送信３９される。
【００２４】
再度計測された後も両者の値が全体的に大きく外れている場合（図６）は、ＴＩＰ検出器の低下及び故障等の不健全性が確認できる。また、同様に１つのＬＰＲＭ検出器による中性子束値が、ＴＩＰ検出器による中性子束分布と比較して大きな差が見られる場合（図７）は、ＬＰＲＭ検出器の不健全性を確認することが出来る。
【００２５】
上記の様に、プロセス装置とは独立して移動式炉内検出器を原子炉の軸方向へ移動させ中性子分布データを計測する手段と各種のデータを時刻情報と共に記憶するデータベースを有する原子炉出力校正装置とし、その原子力出力校正装置，ＰＲＮＭ及びプロセス装置はデータ伝送の手段としてネットワーク化されることにより、データベースの共有化を行うことができる。これにより、検出器と同数のケーブルがプロセス計算機と各装置との間に必要であったが、中性子束データの連携が不要となることで、大幅なケーブル及びスペースの削減が可能となる。
【００２６】
別の実施例として、原子炉出力校正装置はプロセス装置からＬＰＲＭ検出器ゲイン演算に必要なプロセスデータをデータ伝送によって入力される。これらのデータは、原子炉出力校正装置内のデータベースに保存（図４）される。そしてそのデータベースを用いて、原子炉出力校正装置が出力分布計算，炉心性能計算，検出器ゲイン演算機能等を行う。この演算結果は全座標分データベースに記憶され、上述したネットワークを用いてプロセス装置６やＰＲＮＭ８にデータ伝送により出力される。
【００２７】
つまり、局部出力領域監視装置で計測された局部中性子分布データを出力領域監視装置が送信し、出力領域監視装置の感度校正又は健全性を判断する為に必要な炉心性能情報をプロセス装置が送信し、移動式炉内検出器をプロセス装置とは独立して原子炉の軸方向へ移動させ中性子分布データを計測する手段を有する原子炉出力校正装置が、中性子分布データ、局部中性子分布データ及び炉心性能情報を時刻情報と共にデータベースに記憶し、そのデータベースに基づき、局部出力領域監視装置のゲイン演算を行い、出力領域監視装置へ計算結果を送信することで、ＬＰＲＭ検出器の出力の校正を効率的に実施できる。
【００２８】
以上に説明したように、ＴＩＰ走行開始に今まで必要なプロセス装置からの走行指令を省くことができ、プラント及びプロセス装置に関係なく、ＴＩＰ走行が可能となる。これにより運転計画を効率良く進行させ、プラントの起動短縮が可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
ＴＩＰ検出器で計測した中性子束データを用いてＬＰＲＭ検出器の出力の校正を効率的に実施できるようにし、プラント起動時間を短縮する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】原子炉出力校正装置の全体システム構成図。
【図２】原子炉出力校正装置等の装置間の構成図。
【図３】原子炉出力校正装置のフロー図。
【図４】原子炉出力校正装置のデータベース構成図。
【図５】ＴＩＰ出力とＬＰＲＭ出力の重ね合わせの説明図。
【図６】ＬＰＲＭ出力を元にＴＩＰ検出器の健全性を判定するための説明図。
【図７】ＴＩＰ出力を元にＬＰＲＭ検出器の健全性を判定するための説明図。
【図８】従来の実施形態に係わる原子炉出力校正装置の構成図。
【図９】従来の実施形態に係わる原子炉出力校正装置のデータ構成。
【符号の説明】
１…炉心、２…ＬＰＲＭ検出器集合体、３…ＬＰＲＭ検出器、４…ＴＩＰ案内管、５…原子炉出力校正装置、６…プロセス装置、７…ＴＩＰ検出器、８…出力領域監視装置（ＰＲＭＮ）。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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