原子炉出力測定装置

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【発明の名称】	原子炉出力測定装置
【発明者】	【氏名】栗林卓也【氏名】平山俊幸【氏名】石井一彦
【要約】	【課題】ＴＩＰ駆動装置の操作・監視装置のバックアップ機能及び計測データの記録・保存を効率よく実施することにある。【解決手段】原子炉の炉心内を上下方向に移動する移動型炉心内検出器（ＴＩＰ）によって中性子束を計測し、計測された原子炉内の軸方向の中性子束分布に基づいて局部出力領域監視装置の検出感度を校正する原子炉出力測定装置において、全てのＴＩＰ駆動制御器１３ａ～１３ｅへ制御データを伝送し、全駆動装置１７ａ～１７ｅの制御・監視を行う統括制御器９、この統括制御器９を操作・監視する統括部操作・監視装置１０、ＴＩＰ検出器１８ａ～１８ｅから得られる検出信号を統括入出力装置１１を介して統括制御器９に入力する統括部入出力装置１１からなるＴＩＰ統括制御部８を設け、駆動部操作・監視装置１５ａ～１５ｅが故障したとき、統括部操作・監視装置１０に切り替える。

【特許請求の範囲】
【請求項１】原子炉の炉心内を上下方向に移動する移動型炉心内検出器（ＴＩＰ）によって中性子束を計測し、計測された原子炉内の軸方向の中性子束分布に基づいて局部出力領域監視装置の検出感度を校正する原子炉出力測定装置において、前記ＴＩＰの駆動装置と、前記ＴＩＰを操作、監視する駆動部操作・監視手段を有すると共に前記駆動装置を制御する駆動制御装置を備え、前記駆動制御装置に接続され、前記ＴＩＰを操作、監視する統括部操作・監視手段を有するＴＩＰ統括制御装置を設け、前記駆動部操作・監視手段が故障したとき、前記統括部操作・監視手段に切り替えることを特徴とする原子炉出力測定装置。
【請求項２】請求項１において、前記統括部操作・監視前記ＴＩＰ手段が発する前記ＴＩＰの操作指令は、前記ＴＩＰの駆動装置が発する操作許可信号を条件に出力することを特徴とする原子炉出力測定装置。
【請求項３】原子炉の炉心内を上下方向に移動する移動型炉心内検出器（ＴＩＰ）によって中性子束を計測し、計測された原子炉内の軸方向の中性子束分布に基づいて局部出力領域監視装置の検出感度を校正する原子炉出力測定装置において、前記ＴＩＰの駆動装置と、前記駆動装置を制御する駆動制御装置を備え、前記駆動制御装置に接続され、前記ＴＩＰを操作、監視する統括部操作・監視手段と、前記ＴＩＰによって計測した中性子束を入出力する統括部入出力手段と、前記計測した中性子束を信号処理する統括制御手段を有するＴＩＰ統括制御装置と、前記ＴＩＰ統括制御装置に接続したデータ処理端末及びプリンタを設け、前記計測した中性子束及び原子炉内軸方向の中性子束分布を表示、記録することを特徴とする原子炉出力測定装置。
【請求項４】請求項３において、計測した中性子束を記憶・保存するメモリ手段を有することを特徴とする原子炉出力測定装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉内の中性子束を移動型炉心内検出器によって計測し、計測された原子炉内の軸方向中性子束レベルに基づいて局部出力領域監視装置の検出感度を校正する原子炉出力測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、沸騰水型原子炉の出力検出は局部出力領域監視装置（以下、ＬＰＲＭ）（ＬｏｃａｌＰｏｗｅｒＲａｎｇｅＭｏｎｉｔｏｒ）によって行われる。しかし、ＬＰＲＭは、原子炉内に常設されているため、検出器感度が変化する。このため、始動時又は定期検査時のプラント起動時において、移動型炉心内検出器（以下、ＴＩＰ）（ＴｒａｖｅｓｉｎｇＩｎｃｏｒｅＰｒｏｖｅ）を用いて原子炉内の中性子束を計測し、ＬＰＲＭの検出器感度を校正する。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。ＴＩＰ検出器は、未使用時には、原子炉内から引き抜かれており、使用時には、原子炉内の案内管に挿入され、炉心内で垂直方向に移動させながら、出力を計測する。しかし、ＴＩＰ検出器を移動させるＴＩＰ駆動装置を制御するＴＩＰ駆動制御部の駆動制御器が故障した場合、ＴＩＰ検出器を移動させることが不可能となり、ＴＩＰ検出器を遮蔽容器位置まで引抜くことが出来なくなる。このため、ＴＩＰ駆動制御装置は、インターロック回路による引抜き回路を有しており、この引抜き回路を用いてＴＩＰ駆動部の駆動制御器が停止した場合においても、手動にてＴＩＰ検出器を遮蔽容器内に引抜くことが出来るようになっている。ＴＩＰ駆動制御部の操作・監視装置が故障した場合も、ＴＩＰ駆動装置を操作することが不可能になるため、手動にてＴＩＰ検出器を遮蔽容器内に引き抜く。また、ＴＩＰ検出器により得られる中性子束信号及び位置信号は、ＸＹレコーダによって記録される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例では、ＴＩＰ駆動装置の操作・監視装置のバックアップ機能及び計測データの記録・保存を効率よく実施し、プラント起動時間を短縮することについては、十分な検討がされていなかった。
【０００４】本発明の課題は、ＴＩＰ駆動装置の操作・監視装置のバックアップ機能及び計測データの記録・保存を効率よく実施することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、原子炉の炉心内を上下方向に移動する移動型炉心内検出器（ＴＩＰ）の駆動装置と、ＴＩＰを操作、監視する駆動部操作・監視手段を有すると共に駆動装置を制御する駆動制御装置を備え、駆動制御装置に接続され、ＴＩＰを操作、監視する統括部操作・監視手段を有するＴＩＰ統括制御装置を設け、駆動部操作・監視手段が故障したとき、統括部操作・監視手段に切り替える。また、ＴＩＰを操作、監視する駆動部操作・監視手段を有すると共にＴＩＰの駆動装置を制御する駆動制御装置に接続され、ＴＩＰを操作、監視する統括部操作・監視手段と、ＴＩＰによって計測した中性子束を入出力する統括部入出力手段と、計測した中性子束を信号処理する統括制御手段を有するＴＩＰ統括制御装置と、ＴＩＰ統括制御装置に接続したデータ処理端末及びプリンタを設け、また、計測した中性子束を記憶・保存するメモリ手段を有し、計測した中性子束及び原子炉内軸方向の中性子束分布を記憶・保存、表示、記録する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態による原子炉出力測定装置の構成図を示す。図１において、原子炉１の炉心２には、原子炉出力に対応した数のＬＰＲＭ検出器集合体３が設置される。例えば１１００ＭＷｅ級の原子力プラントでは４３本のＬＰＲＭ検出器集合体３が設置される。１本のＬＰＲＭ検出器集合体３はそれぞれＬＰＲＭ検出器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及びＬＰＲＭ検出器５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈを内蔵する。ＬＰＲＭ検出器集合体３にはＴＩＰ検出器１８ａを挿入する案内管４ａ，４ｂが設けられる。ＬＰＲＭ検出器集合体１０本に対してＴＩＰ検出器１８ａを駆動するＴＩＰ駆動装置１７ａが１台設置される。従って、１１００Ｍｗｅ級の原子力プラントでは、図２に示すように、５つのＴＩＰ駆動装置１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅが設置される。ＴＩＰ検出器１８ａで計測された中性子束は、ＴＩＰ統括制御部８で演算され、プロセス計算機７に入力される。また、ＬＰＲＭ検出器集合体３のＬＰＲＭ検出器５ａで計測された中性子束は、ＬＰＲＭ６で演算され、プロセス計算機７へ入力される。ＴＩＰ統括制御部８の出力はＴＩＰ駆動制御部１３ａに入力され、ＴＩＰ駆動制御部１３ａの出力によりＴＩＰ駆動装置１７ａが作動し、ＴＩＰ検出器１８ａを駆動する。
【０００７】図２に、本実施形態のシステム全体の構成を示す。ＴＩＰ駆動装置１７ａは、信号ケーブル、駆動部入出力装置１６ａを介して駆動制御器１４ａに接続され、この駆動制御器１４ａの制御信号によって制御される。駆動制御器１４ａを操作・監視する駆動部操作・監視装置１５ａ例えばフラットディスプレイは、この駆動制御器１４ａに接続される。駆動制御器１４ａ、駆動部操作・監視装置１５ａ、駆動部入出力装置１６ａをまとめてＴＩＰ駆動制御部１３ａとする。他のＴＩＰ駆動制御部１３ｂ～１３ｅについても同様な構成である。これらのＴＩＰ駆動制御部１３ａ～１３ｅは、例えば光伝送である伝送路１２を介して統括制御器９に接続される。統括制御器９は、全てのＴＩＰ駆動制御器１３ａ～１３ｅへ制御データを伝送し、全駆動装置の制御・監視を行っている。統括部操作・監視装置１０例えばフラットディスプレイは、統括制御器９に接続され、この統括制御器９を操作・監視する。ＴＩＰ検出器１８ａから得られる検出器信号は、信号ケーブル、統括入出力装置１１を介して統括制御器９に入力される。ＴＩＰ検出器１８ｂ～１８ｅについても同様に入出力装置１１を介して統括制御器９に入力される。統括制御器９、統括部操作・監視装置１０、統括部入出力装置１１をまとめてＴＩＰ統括制御部８という。
【０００８】図３を用いて、本実施形態におけるバックアップ操作について説明する。図３において、駆動制御器１４ａは操作・監視装置切替回路２３及び論理回路２４を備え、また、ＴＩＰ駆動装置１７ａは操作切替スイッチ２１と操作許可スイッチ２２を有するインターロック回路１９及び駆動装置駆動部２０を備える。ＴＩＰ制御部１３ａの駆動部操作・監視装置１５ａにおいてＴＩＰ検出器の挿入・引抜操作を行う場合、駆動部操作・監視装置１５ａより出力された挿入・引抜指令は、駆動制御器１４ａに入力される。通常時、操作・監視装置切替回路２３は、駆動部操作・監視装置１５ａ側の信号が入力されるようになっている。この挿入・引抜指令とインターロック回路１９に設けられた操作許可スイッチ２２との論理回路２４よりアンド条件が成立すると、挿入・引抜指令は駆動部入出力装置１６ａを介してＴＩＰ駆動装置１７ａへ入力される。ＴＩＰ駆動装置１７ａに入力された挿入・引抜指令は、インターロック回路１９内のインターロックを介して駆動装置駆動部２０に入力され、ＴＩＰ検出器１８ａの挿入・引抜操作を行う。ＴＩＰ駆動制御部１３ａの内、駆動部操作・監視装置１５ａのみが故障した場合、以下の手順でＴＩＰ駆動を継続し、バックアップする。ここで、故障したか否かは自己診断機能により検出される。また、統括部操作・監視装置１０は、正常時の駆動部操作・監視装置１５ａと同じ画面を表示している。自己診断機能により駆動部操作・監視装置１５ａの故障が検出されると、運転員がインターロック回路１９に設けられた操作切替スイッチ２１を操作する。この操作により、操作・監視装置切替回路２３は駆動部操作・監視装置１５ａ側からＴＩＰ統括制御部８側へ切替わる。同時に、統括部操作・監視装置１０から挿入・引抜操作指令を発する。統括部操作・監視装置１０により出力された挿入・引抜操作指令は、統括制御器９、伝送路１２を介して駆動制御器１４ａへ入力され、正常時の駆動部操作・監視装置１５ａから出力された場合と同様に、操作許可スイッチ２２との論理回路によりアンド条件が成立すると、駆動部入出力装置１６ａを介してＴＩＰ駆動装置１７ａへ入力される。続いて、インターロック回路１９内のインターロックを介して駆動装置駆動部２０に入力され、駆動装置駆動部２０はＴＩＰ検出器１８ａの引き抜き操作を行う。このように、本実施形態では、駆動部操作・監視装置１５ａの故障時に、ＴＩＰ統括制御部８のバックアップによってＴＩＰ駆動を継続すると共に、ＴＩＰ統括制御部８から発せられるＴＩＰ操作指令を操作許可を条件に出力することより、誤操作を防止している。
【０００９】次に、図４を用いて、本実施形態により計測した中性子束データの記憶・保存・記録について説明する。図４において、統括制御器９はプロセッサ３１、メモリ３２、操作・監視装置演算装置３３、通信演算装置３４を備え、また、統括部操作・監視装置１０に接続したプリンタ３６、通信演算装置３４に通信ケーブルを介して接続した例えばパソコンであるデータ処理端末３５、データ処理端末３５に接続したプリンタ３６を設ける。ＴＩＰ検出器１８ａ～１８ｅによって検出された中性子束データは、ＴＩＰ統括制御部８の統括部入出力装置１１を介して統括制御器９へ入力される。入力された中性子束データは、プロセッサ３１で演算され、操作・監視装置演算装置３３で画面表示信号に変換され、統括部操作・監視装置１０の画面に表示される。この場合、運転員による印刷操作によってプリンタ３６に記録することができる。また、プロセッサ３１によって演算された中性子束データは、メモリ３２に入力され、記憶される。ここで、統括部操作・監視装置１０からダウンロード開始指令を発すると、このダウンロード開始指令は操作・監視装置演算装置３３を介してプロセッサ３１に入力される。メモリ３２に記憶された中性子束データは、プロセッサ３１によってメモリ３２から読み出され、通信演算装置３４によって通信データに変換される。通信データに変換された中性子束データは、通信ケーブルを介してデータ処理端末３５に入力される。データ処理端末３５では、中性子束データをデータ処理端末３５上で動作するアプリケーションデータとして記憶・保存する。保存された中性子束データは、データ処理端末３５において統括部操作・監視装置１０と同様な表示を行うことができる。また、運転員による印刷操作によってプリンタ３６にデータ処理端末３５に保存された中性子束データを記録することができる。
【００１０】図５に、本実施形態の統括部操作・監視装置の表示画面を示す。統括部操作・監視装置１０において、原子炉内軸の位置信号を横軸、計測された中性子束データを縦軸として原子炉内軸方向の中性子束分布を表示する。ここで、ＣＨ．１８ａはＴＩＰ検出器１８ａ、ＮＯ．１０はＬＰＲＭＮＯ．１０、３２－３３は原子炉内のＬＰＲＭＮＯ．１０の位置を表す。ここで、表示画面の印刷を操作すると、原子炉内軸方向の中性子束分布をプリンタ３６に記録する。また、ダウンロード開始を操作すると、ダウンロード開始指令は操作・監視装置演算装置３３を介してプロセッサ３１に入力される。計測された中性子束データは、プロセッサ３１によってメモリ３２から読み出され、通信演算装置３４によって通信データに変換され、通信ケーブルを介してデータ処理端末３５に入力される。
【００１１】図６に、本実施形態のデータ処理端末の取込画面を示す。データ処理端末３５において、原子炉内軸の位置信号を横軸、計測された中性子束データを縦軸として原子炉内軸方向の中性子束分布を統括部操作・監視装置１０と同様に表示する。ここで、計測された中性子束データは、統括制御部８から伝送路１２を介して駆動制御部１３ａに伝送される。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、移動式中性子束検出器の駆動装置において、ＴＩＰ駆動制御部の操作・監視装置が故障した場合においても、ＴＩＰ統括制御器の操作・監視装置からＴＩＰの操作・監視を継続することができる。このため、プラント起動時間の長時間化を防止することができる。また、本発明のＴＩＰ統括制御部の処理により、計測した中性子束データを効率よく記憶・保存・記録することができるので、炉心性能計算の精度及びＬＰＲＭ検出器の校正精度を向上させることができる。

【出願人】	【識別番号】０００００５１０８【氏名又は名称】株式会社日立製作所
【出願日】	平成１２年１２月１３日（２０００．１２．１３）
【代理人】	【識別番号】１０００９９３０２【弁理士】【氏名又は名称】笹岡茂（外１名）
【公開番号】	特開２００２－１８１９８７（Ｐ２００２－１８１９８７Ａ）
【公開日】	平成１４年６月２６日（２００２．６．２６）
【出願番号】	特願２０００－３７８６３７（Ｐ２０００－３７８６３７）