JPH0740076B2 - ポンプ駆動装置 - Google Patents
ポンプ駆動装置Info
- Publication number
- JPH0740076B2 JPH0740076B2 JP57162307A JP16230782A JPH0740076B2 JP H0740076 B2 JPH0740076 B2 JP H0740076B2 JP 57162307 A JP57162307 A JP 57162307A JP 16230782 A JP16230782 A JP 16230782A JP H0740076 B2 JPH0740076 B2 JP H0740076B2
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- Japan
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- pump
- generator
- electric motor
- coolant
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、原子炉冷却材の循環等に用いるのに好適なポ
ンプ駆動装置に係り、ポンプの停止時にポンプの回転数
を調節することができるポンプ駆動装置に関する。
ンプ駆動装置に係り、ポンプの停止時にポンプの回転数
を調節することができるポンプ駆動装置に関する。
原子炉冷却材の主循環ポンプは、炉心に適正量の冷却材
を循環し、炉心を適当な温度に保つている。そして、主
循環ポンプがトリツプした場合には、冷却材流量がポン
プの回転慣性によつてしだいに減少するととも、原子炉
をスクラムする。この時の炉心における冷却材流量と原
子炉の出力との関係を第１図に示す。
を循環し、炉心を適当な温度に保つている。そして、主
循環ポンプがトリツプした場合には、冷却材流量がポン
プの回転慣性によつてしだいに減少するととも、原子炉
をスクラムする。この時の炉心における冷却材流量と原
子炉の出力との関係を第１図に示す。
第１図に示すように炉心冷却材流量の減少開始時点が原
子炉のスクラム時点よりも早いため、炉心冷却材流量と
原子炉出力との間において不整合を生じ、一時的に燃料
被覆管温度が上昇する場合がある。そこで、炉心冷却材
流量の減少速度と原子炉出力とが整合するようにフライ
ホイールを設け、ポンプの回転数がゆつくりと減少する
ようにしている。これを第２図により説明する。
子炉のスクラム時点よりも早いため、炉心冷却材流量と
原子炉出力との間において不整合を生じ、一時的に燃料
被覆管温度が上昇する場合がある。そこで、炉心冷却材
流量の減少速度と原子炉出力とが整合するようにフライ
ホイールを設け、ポンプの回転数がゆつくりと減少する
ようにしている。これを第２図により説明する。
第２図において主循環ポンプ（Ｐ）のポンプ本体10に
は、冷却材入口12と冷却材出口14とが設けてある。そし
て、ポンプロータ16には、駆動モータ（Ｍ）18が取り付
けてあるとともに、ポンプロータ16の回転慣性を増加さ
せるためにフライホイール（F,W）20が取り付けてあ
る。これら駆動モータ18とフライホイール20とが取り付
けてあるポンプロータ16は、床部22に固定したスラスト
ベアリング24により軸支され、ポンプロータ16の全荷重
がスラストベアリング24にかかるようになつている。
は、冷却材入口12と冷却材出口14とが設けてある。そし
て、ポンプロータ16には、駆動モータ（Ｍ）18が取り付
けてあるとともに、ポンプロータ16の回転慣性を増加さ
せるためにフライホイール（F,W）20が取り付けてあ
る。これら駆動モータ18とフライホイール20とが取り付
けてあるポンプロータ16は、床部22に固定したスラスト
ベアリング24により軸支され、ポンプロータ16の全荷重
がスラストベアリング24にかかるようになつている。
上記の如く構成したポンプ駆動装置にあつては、ポンプ
がトリツプすると原子炉がスクラムするとともに、フラ
イホイール20の大きな回転慣性により、ポンプの回転数
はゆつくりと減少する。従つて、炉心の冷却材流量のコ
ーストダウンは緩慢となり、炉心を十分に冷却すること
ができる。しかし、冷却材が外部に流出する等の炉心冷
却材流量が急激に減少するような重大事故を想定し、こ
の場合においても炉心の健全性を十分に保障する冷却材
流量を確保できる回転慣性を付加するためには、非常に
大きなフライホイールを取り付けなければならない。こ
のため、スラストベアリング24に過大な荷重が加わると
ともに、装置が大型化するという欠点がある。
がトリツプすると原子炉がスクラムするとともに、フラ
イホイール20の大きな回転慣性により、ポンプの回転数
はゆつくりと減少する。従つて、炉心の冷却材流量のコ
ーストダウンは緩慢となり、炉心を十分に冷却すること
ができる。しかし、冷却材が外部に流出する等の炉心冷
却材流量が急激に減少するような重大事故を想定し、こ
の場合においても炉心の健全性を十分に保障する冷却材
流量を確保できる回転慣性を付加するためには、非常に
大きなフライホイールを取り付けなければならない。こ
のため、スラストベアリング24に過大な荷重が加わると
ともに、装置が大型化するという欠点がある。
他方、液体金属を冷却材として使用する高速増殖炉等に
おいては、フライホイール20の回転慣性が大きすぎる
と、炉心の冷却材流量が急激に減少する事故以外の場合
において、スクラムにより出力が低下したのちにおいて
も、炉心の冷却材流量があまり減少しない。そのため、
ホツトレグの機器、配管等に低温の冷却材が流入するこ
とにより、これら機器、配管等に熱衝撃を与える。従つ
て、炉心の冷却材流量が急激に減少するような重大事故
以外においては、ポンプがトリツプしたときに、ポンプ
ロータ16に必要以上の回転慣性を与えて冷却材流量の減
少を遅らせることは好ましくない。
おいては、フライホイール20の回転慣性が大きすぎる
と、炉心の冷却材流量が急激に減少する事故以外の場合
において、スクラムにより出力が低下したのちにおいて
も、炉心の冷却材流量があまり減少しない。そのため、
ホツトレグの機器、配管等に低温の冷却材が流入するこ
とにより、これら機器、配管等に熱衝撃を与える。従つ
て、炉心の冷却材流量が急激に減少するような重大事故
以外においては、ポンプがトリツプしたときに、ポンプ
ロータ16に必要以上の回転慣性を与えて冷却材流量の減
少を遅らせることは好ましくない。
本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消しポンプの
トリップ時にポンプの回転数を適正に制御することにあ
る。
トリップ時にポンプの回転数を適正に制御することにあ
る。
本発明は、ポンプ軸に連結した第１の電動機及びフライ
ホイールと、該第１の電動機に電流を供給する発電機
と、該発電機を駆動する第２の電動機と、該第２の電動
機に直結し前記発電機に励磁電流を供給する励磁機とを
備えたポンプ駆動装置において、ポンプをトリップさせ
るトリップ信号とポンプに接続する配管の大破損を検出
した配管大破損信号のうち少なくとも一方の信号を入力
し第２の電動機の電源を遮断する手段と、ポンプトリッ
プ信号を入力し前記発電機の励磁電流を遮断する手段
と、配管大破損信号を入力し前記ポンプトリップ信号に
よる前記励磁電流遮断手段の開放指令を消去する手段と
を設けたものである。
ホイールと、該第１の電動機に電流を供給する発電機
と、該発電機を駆動する第２の電動機と、該第２の電動
機に直結し前記発電機に励磁電流を供給する励磁機とを
備えたポンプ駆動装置において、ポンプをトリップさせ
るトリップ信号とポンプに接続する配管の大破損を検出
した配管大破損信号のうち少なくとも一方の信号を入力
し第２の電動機の電源を遮断する手段と、ポンプトリッ
プ信号を入力し前記発電機の励磁電流を遮断する手段
と、配管大破損信号を入力し前記ポンプトリップ信号に
よる前記励磁電流遮断手段の開放指令を消去する手段と
を設けたものである。
本発明に係るポンプ駆動装置の好ましい実施例を添付図
面に従つて詳説する。
面に従つて詳説する。
第３図は、本発明に係るポンプ駆動装置の実施例の説明
図である。
図である。
第３図において主循環ポンプＰを駆動する駆動モータ18
は、発電機（Ｇ）26から電流を受けるようになつてい
る。この発電機26は、可変速流体継手（FC）28を介して
発電機用電動機（Ｍ）30により作動流体を受け、回転起
動させられる。そして、発電機26は、発電機用電動機30
に直結した励磁機（EX）32から界磁しや断機34を介して
界磁巻線36に界磁電流を受ける。
は、発電機（Ｇ）26から電流を受けるようになつてい
る。この発電機26は、可変速流体継手（FC）28を介して
発電機用電動機（Ｍ）30により作動流体を受け、回転起
動させられる。そして、発電機26は、発電機用電動機30
に直結した励磁機（EX）32から界磁しや断機34を介して
界磁巻線36に界磁電流を受ける。
発電用電動機30は、電源しや断器38を介して所内電源用
母線40に電気的に接続してある。電源しや断器38は、図
において破線をもつて示すように、例えばor回路等の制
御回路42によつて開放できるようになつている。この制
御回路42は、ポンプトリツプ信号44と配管大破損信号46
とが入力される。なお、ポンプトリツプ信号44は、界磁
しや断器34をも開放し、また配管大破損信号46は、ポン
プトリツプ信号44の界磁しや断器34を開放する指令を消
去（W,O）するようになつている。
母線40に電気的に接続してある。電源しや断器38は、図
において破線をもつて示すように、例えばor回路等の制
御回路42によつて開放できるようになつている。この制
御回路42は、ポンプトリツプ信号44と配管大破損信号46
とが入力される。なお、ポンプトリツプ信号44は、界磁
しや断器34をも開放し、また配管大破損信号46は、ポン
プトリツプ信号44の界磁しや断器34を開放する指令を消
去（W,O）するようになつている。
上記の如く構成した実施例の作用は図の通りである。
発電機用電動機30は、所内電源用母線40から電流を受け
て回転し、発電機26に作動流体を送るとともに、励磁機
32を介して発電機26に界磁電流を与える。発電機26を起
動する作動流体は、可変速流体継手28により流量が調整
され、発電機26の発生する電流量を調整し、駆動モータ
18を介して主循環ポンプＰの回転数を制御する。
て回転し、発電機26に作動流体を送るとともに、励磁機
32を介して発電機26に界磁電流を与える。発電機26を起
動する作動流体は、可変速流体継手28により流量が調整
され、発電機26の発生する電流量を調整し、駆動モータ
18を介して主循環ポンプＰの回転数を制御する。
そして、ポンプトリツプ信号44が発信されると、原子炉
がスクラムされるとともに、通常はポンプトリツプ信号
44が制御回路42を介して電源しや断器38を開放し、また
界磁しや断器34を開放する。このため、発電機26は駆動
モータ18への駆動電流を供給するのを停止し、主循環ポ
ンプＰは前記従来技術において説明したと同様にフライ
ホイール20の回転慣数により回転数が次第に減少する。
このため、通常のポンプトリツプ時において、必要以上
の冷却材流量が炉心に供給されることがないので、原子
炉ホツトレグの機器、配管等に低温の冷却材が流れるこ
とがなく、これらの熱衝撃を防止することができる。
がスクラムされるとともに、通常はポンプトリツプ信号
44が制御回路42を介して電源しや断器38を開放し、また
界磁しや断器34を開放する。このため、発電機26は駆動
モータ18への駆動電流を供給するのを停止し、主循環ポ
ンプＰは前記従来技術において説明したと同様にフライ
ホイール20の回転慣数により回転数が次第に減少する。
このため、通常のポンプトリツプ時において、必要以上
の冷却材流量が炉心に供給されることがないので、原子
炉ホツトレグの機器、配管等に低温の冷却材が流れるこ
とがなく、これらの熱衝撃を防止することができる。
万一、冷却材が原子炉容器外に流出するような主冷却系
配管の大破損が生じた場合には、原子炉容器外に流出し
た冷却材は、原子炉容器の外側に設けた安全容器内に流
入し、原子炉がスクラムする。そして、ポンプ駆動装置
にはポンプトリツプ信号44と配管大破損信号46とが入力
される。このため電源しや断器38は、開放されて発電機
用電動機30への電流の供給が停止される。しかし、ポン
プトリツプ信号44による界磁しや断器34の開放指令は、
配管大破損信号46により消去され、励磁機32と発電機26
の界磁巻線36とは電気的に接続された状態を維持する。
従つて、発電機26は、直ちに発電を停止せず、一定時間
発電を継続する。即ち、発電機用電動機30は、電流の供
給を停止されたのちも、自身の回転慣性により発電機26
に作動流体を供給し続けるとともに、励磁機32を介して
界磁巻線36に界磁電流を供給する。このため、主循環ポ
ンプＰの回転数の減少速度が遅れ、炉心には通常のポン
プトリツプ時とは異なり十分な冷却材が供給される。な
お、電源しや断器38を開放することにより、発電機用電
動機30の駆動力をある程度抑え、主循環ポンプＰの大き
な吐出圧力により、原子炉容器外に流出した冷却材が安
全容器の上端から溢れ出ることを防止している。
配管の大破損が生じた場合には、原子炉容器外に流出し
た冷却材は、原子炉容器の外側に設けた安全容器内に流
入し、原子炉がスクラムする。そして、ポンプ駆動装置
にはポンプトリツプ信号44と配管大破損信号46とが入力
される。このため電源しや断器38は、開放されて発電機
用電動機30への電流の供給が停止される。しかし、ポン
プトリツプ信号44による界磁しや断器34の開放指令は、
配管大破損信号46により消去され、励磁機32と発電機26
の界磁巻線36とは電気的に接続された状態を維持する。
従つて、発電機26は、直ちに発電を停止せず、一定時間
発電を継続する。即ち、発電機用電動機30は、電流の供
給を停止されたのちも、自身の回転慣性により発電機26
に作動流体を供給し続けるとともに、励磁機32を介して
界磁巻線36に界磁電流を供給する。このため、主循環ポ
ンプＰの回転数の減少速度が遅れ、炉心には通常のポン
プトリツプ時とは異なり十分な冷却材が供給される。な
お、電源しや断器38を開放することにより、発電機用電
動機30の駆動力をある程度抑え、主循環ポンプＰの大き
な吐出圧力により、原子炉容器外に流出した冷却材が安
全容器の上端から溢れ出ることを防止している。
第４図は、本発明に係るポンプ駆動装置の他の実施例の
説明図である。
説明図である。
第４図に示す実施例においは、第３図に示した界磁しや
断器34に代えて界磁調節器48が設けてある。即ち、通常
のポンプトリツプ時には、ポンプトリツプ信号44により
電源しや断器38を開放するとともに、界磁調節器48を作
動させる。界磁調節器48は、ポンプトリツプ信号44を受
けると、主循環ポンプＰから吐出する冷却材の量が、炉
心燃料被覆管温度からの制限及びホツトレグの機器、配
管の熱衝撃からの制限も満足するように界磁巻線36に与
える界磁電流を制御する。即ち、ポンプトリツプ信号44
が界磁調節器48に入力されると、炉心の温度及びホツト
レグの機器、配管等の温度並びに冷却材の温度が図示し
ない制御装置に入力される。この図示しない制御装置
は、各時刻における上記した各温度信号により、炉心燃
料被覆管の温度上昇をもたらすような冷却材の過少流量
と、ホツトレグの機器、配管に熱衝撃を与えるような過
大流量を算出する。そして、制御装置は、循環ポンプＰ
が吐出している吐出量を算出した過少流量及び過大流量
と比較し、主循環ポンプＰの吐出量が、この過少流量及
び過大流量の範囲内になるような界磁調節器48に与える
電流を調整し、界磁巻線36に与える界磁電流を介して発
電機26の発電量を制御する。
断器34に代えて界磁調節器48が設けてある。即ち、通常
のポンプトリツプ時には、ポンプトリツプ信号44により
電源しや断器38を開放するとともに、界磁調節器48を作
動させる。界磁調節器48は、ポンプトリツプ信号44を受
けると、主循環ポンプＰから吐出する冷却材の量が、炉
心燃料被覆管温度からの制限及びホツトレグの機器、配
管の熱衝撃からの制限も満足するように界磁巻線36に与
える界磁電流を制御する。即ち、ポンプトリツプ信号44
が界磁調節器48に入力されると、炉心の温度及びホツト
レグの機器、配管等の温度並びに冷却材の温度が図示し
ない制御装置に入力される。この図示しない制御装置
は、各時刻における上記した各温度信号により、炉心燃
料被覆管の温度上昇をもたらすような冷却材の過少流量
と、ホツトレグの機器、配管に熱衝撃を与えるような過
大流量を算出する。そして、制御装置は、循環ポンプＰ
が吐出している吐出量を算出した過少流量及び過大流量
と比較し、主循環ポンプＰの吐出量が、この過少流量及
び過大流量の範囲内になるような界磁調節器48に与える
電流を調整し、界磁巻線36に与える界磁電流を介して発
電機26の発電量を制御する。
万一、主冷却系配管に大破損が生じた場合には、配管大
破損信号46が界磁調節器48に入力される。界磁調節器48
に配管大破損信号46が入力されると、図示しない制御装
置は、主循環ポンプＰの吐出量が最大となるように界磁
調節器48に与える電流量を調整し、界磁巻線36に与える
界磁電流を最大とし、炉心の冷却材流量の急激な減少を
防止する。
破損信号46が界磁調節器48に入力される。界磁調節器48
に配管大破損信号46が入力されると、図示しない制御装
置は、主循環ポンプＰの吐出量が最大となるように界磁
調節器48に与える電流量を調整し、界磁巻線36に与える
界磁電流を最大とし、炉心の冷却材流量の急激な減少を
防止する。
なお、前記実施例においては、界磁巻線36に与える界磁
電流を制御する場合について説明したが、可変速流体継
手28を制御し、発電機26の作動流体により発電量を制御
してもよい。
電流を制御する場合について説明したが、可変速流体継
手28を制御し、発電機26の作動流体により発電量を制御
してもよい。
本発明によれば、ポンプトリップ時に第２の電動機の電
源と発電機の励磁電流を遮断することにより、ポンプを
フライホイールにより適正な回転数に制御しつつ停止さ
せることができる。
源と発電機の励磁電流を遮断することにより、ポンプを
フライホイールにより適正な回転数に制御しつつ停止さ
せることができる。
万一、ポンプ配管に大破損が生じた場合に第２の電動機
の電源を遮断し励磁電流遮断手段の開放指令を消去する
ことにより、発電機は発電機自身と第２の電動機の回転
慣性と励磁電流の復帰により発電を続けポンプ回転数の
減少を遅らせることができる。
の電源を遮断し励磁電流遮断手段の開放指令を消去する
ことにより、発電機は発電機自身と第２の電動機の回転
慣性と励磁電流の復帰により発電を続けポンプ回転数の
減少を遅らせることができる。
第１図はポンプトリツプ時における原子炉出力、炉心冷
却材流量及び燃料被覆管温度との関係を示す図、第２図
は従来のポンプ駆動装置における回転慣性調節装置、第
３図は本発明に係るポンプ駆動装置の一実施例の説明
図、第４図は、本発明に係るポンプ駆動装置の他の実施
例の説明図である。 10……ポンプ本体、18……駆動モータ、26……発電機、
30……発電機用電動機、32……励磁機、36……励磁巻
線、38……電源しや断器、44……ポンプトリツプ信号、
46……配管大破損信号、Ｐ……主循環ポンプ。
却材流量及び燃料被覆管温度との関係を示す図、第２図
は従来のポンプ駆動装置における回転慣性調節装置、第
３図は本発明に係るポンプ駆動装置の一実施例の説明
図、第４図は、本発明に係るポンプ駆動装置の他の実施
例の説明図である。 10……ポンプ本体、18……駆動モータ、26……発電機、
30……発電機用電動機、32……励磁機、36……励磁巻
線、38……電源しや断器、44……ポンプトリツプ信号、
46……配管大破損信号、Ｐ……主循環ポンプ。
Claims (1)
- 【請求項１】ポンプ軸に連結した第１の電動機及びフラ
イホイールと、該第１の電動機に電流を供給する発電機
と、該発電機を駆動する第２の電動機と、該第２の電動
機に直結し前記発電機に励磁電流を供給する励磁機とを
備えたポンプ駆動装置において、 前記ポンプをトリップさせるトリップ信号と前記ポンプ
に接続する配管の大破損を検出した配管大破損信号のう
ち少なくとも一方の信号を入力し前記第２の電動機の電
源を遮断する手段と、 前記ポンプトリップ信号を入力し前記発電機の励磁電流
を遮断する手段と、 前記配管大破損信号を入力し前記ポンプトリップ信号に
よる前記励磁電流遮断手段の開放指令を消去する手段と
を設けたことを特徴とするポンプ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57162307A JPH0740076B2 (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | ポンプ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57162307A JPH0740076B2 (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | ポンプ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5952794A JPS5952794A (ja) | 1984-03-27 |
| JPH0740076B2 true JPH0740076B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=15752016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57162307A Expired - Lifetime JPH0740076B2 (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | ポンプ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740076B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022039793A1 (en) * | 2020-08-17 | 2022-02-24 | Terrapower, Llc | Inertial energy coastdown for electromagnetic pump |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55103046A (en) * | 1979-02-02 | 1980-08-06 | Hitachi Ltd | Power supply of pump drive motor for recirculating coolant for atomic reactor |
-
1982
- 1982-09-20 JP JP57162307A patent/JPH0740076B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022039793A1 (en) * | 2020-08-17 | 2022-02-24 | Terrapower, Llc | Inertial energy coastdown for electromagnetic pump |
| US12224642B2 (en) | 2020-08-17 | 2025-02-11 | Terrapower, Llc | Inertial energy coastdown for electromagnetic pump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5952794A (ja) | 1984-03-27 |
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