JPH11352276A - Variable voltage and variable frequency power source for recirculating pump - Google Patents
Variable voltage and variable frequency power source for recirculating pumpInfo
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- JPH11352276A JPH11352276A JP10157383A JP15738398A JPH11352276A JP H11352276 A JPH11352276 A JP H11352276A JP 10157383 A JP10157383 A JP 10157383A JP 15738398 A JP15738398 A JP 15738398A JP H11352276 A JPH11352276 A JP H11352276A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉冷却材の再
循環ポンプを駆動する可変電圧可変周波数電源装置に係
り、特に前記可変電圧可変周波数電源装置の制御状態が
異常になった場合でも、再循環ポンプ停止に至ることな
く運転を継続させる再循環ポンプ用可変電圧可変周波数
電源装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable voltage variable frequency power supply for driving a recirculation pump for a reactor coolant, and more particularly to a variable voltage variable frequency power supply in which the control state of the variable voltage variable power supply becomes abnormal. The present invention relates to a variable voltage variable frequency power supply device for a recirculation pump that continues operation without stopping a recirculation pump.
【0002】[0002]
【従来の技術】原子力発電所の原子炉で使用されている
炉心冷却材の再循環ポンプと、これの速度制御をする駆
動電源である可変電圧可変周波数電源装置については、
図9の縦断面図に示すように、原子炉内蔵型の再循環ポ
ンプ1は、そのポンプケーシング2において原子炉圧力
容器3の底部に設置されており、炉心冷却材を循環させ
てその流量を変化させて原子炉出力の制御を行ってい
る。2. Description of the Related Art A recirculation pump for a core coolant used in a nuclear reactor of a nuclear power plant, and a variable voltage variable frequency power supply as a drive power supply for controlling the speed of the pump are described below.
As shown in the longitudinal sectional view of FIG. 9, the recirculation pump 1 with a built-in reactor is installed at the bottom of the reactor pressure vessel 3 in the pump casing 2 and circulates the core coolant to reduce the flow rate. Reactor power is controlled by changing it.
【0003】前記ポンプケーシング2の内部には、電動
機回転子4と一体のポンプ軸5の先端に、ポンプインペ
ラ6が取り付けられ、周囲にはポンプディフューザ7が
配されていて、このポンプ軸5は上部ジャーナル軸受8
と下部ジャーナル軸受9により回転自在に支持されてい
る。[0003] Inside the pump casing 2, a pump impeller 6 is attached to the tip of a pump shaft 5 integrated with the motor rotor 4, and a pump diffuser 7 is arranged around the pump impeller. Upper journal bearing 8
And a lower journal bearing 9 rotatably supported.
【0004】また、前記ポンプケーシング2の内側には
電動機固定子10および固定子巻線11と、外部には固定子
巻線11と接続した電動機端子箱12が設けられている。さ
らに、この再循環ポンプ1の電動機端子箱12には、駆動
電源として所内母線13から入力遮断器14を介して、半導
体素子で構成した静止型の可変電圧可変周波数電源装置
15が接続されている。Further, a motor stator 10 and a stator winding 11 are provided inside the pump casing 2, and a motor terminal box 12 connected to the stator winding 11 is provided outside the pump casing 2. Further, a static type variable voltage variable frequency power supply device composed of a semiconductor element is connected to a motor terminal box 12 of the recirculation pump 1 from a bus 13 in the office via an input circuit breaker 14 as a driving power supply.
15 are connected.
【0005】前記可変電圧可変周波数電源装置15は、半
導体電力変換装置と速度制御装置とにより構成され、さ
らに速度制御装置は、炉心流量制御を行う流量制御装置
からの速度要求に応じて、前記半導体電力変換装置の出
力電圧と出力周波数の比が一定になるよう制御をして、
前記再循環ポンプ1の可変速制御を行う。The variable voltage / variable frequency power supply device 15 comprises a semiconductor power conversion device and a speed control device, and the speed control device responds to a speed request from a flow control device for controlling a core flow rate. By controlling the ratio between the output voltage and the output frequency of the power converter to be constant,
Variable speed control of the recirculation pump 1 is performed.
【0006】また、前記速度制御装置については、運転
系と待機系の2重化冗長構成とし、半導体電力変換装置
あるいは速度制御装置において、何等かの異常が生じた
場合には、それを検出して速やかに運転系から待機系に
切り替えて、この待機系により再循環ポンプ1がその慣
性運動により停止に至る前に再起動するようにしてい
る。Further, the speed control device has a dual redundant configuration of an operation system and a standby system, and when any abnormality occurs in the semiconductor power conversion device or the speed control device, the abnormality is detected. The system is quickly switched from the operation system to the standby system, and the standby system restarts the recirculation pump 1 before it stops due to its inertial motion.
【0007】これにより、再循環ポンプ1を停止するこ
となく運転することから、前記可変電圧可変周波数電源
装置15の異常発生に際しても、原子炉出力に大きな変動
を与えずに継続して運転することができる。なお、前記
異常の検出方法としては、前記半導体電力変換装置につ
いては、構成する部品の定格に応じた設定値により、ま
た速度制御装置については、組み込まれた制御プログラ
ムが正常に動作するとの前提のもとで、構成する部品の
異常を検出することにより、いずれも異常の判定をして
いた。As a result, since the recirculation pump 1 is operated without stopping, even when an abnormality occurs in the variable voltage / variable frequency power supply device 15, it is possible to continuously operate the reactor with no large fluctuation in the reactor power. Can be. The method of detecting the abnormality is based on the assumption that, for the semiconductor power converter, a set value corresponding to the rating of the constituent parts is used, and for the speed controller, the built-in control program operates normally. Originally, any abnormality was judged by detecting the abnormality of the constituting parts.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記速
度制御装置に組み込まれた制御プログラムが何らかの原
因で変化し、速度制御装置からの再循環ポンプ1の速度
に応じた半導体電力変換装置への制御信号である、たと
えば、サイリスタの点弧角を制御する指令信号が、速度
に応じた指令値を逸脱した場合でも、これを検出する方
法はなかった。However, the control program incorporated in the speed control device changes for some reason, and the control signal from the speed control device to the semiconductor power converter according to the speed of the recirculation pump 1 is changed. For example, even if a command signal for controlling the firing angle of the thyristor deviates from a command value corresponding to the speed, there is no method for detecting this.
【0009】また、平滑回路部に平滑用コンデンサを有
する電圧型インバータの半導体電力変換装置において
は、何らかの原因で前記平滑コンデンサに過度の電荷が
蓄積され、これによる過電圧状態になった場合には、こ
の過電圧状態を検出して速度制御装置を速やかに待機系
に切り替え、この待機系の速度制御装置により再循環ポ
ンプ1を速やかに再起動させている。In a semiconductor power conversion device of a voltage type inverter having a smoothing capacitor in a smoothing circuit portion, if an excessive charge is accumulated in the smoothing capacitor for some reason and an overvoltage state is caused by this, Upon detecting this overvoltage state, the speed control device is quickly switched to the standby system, and the recirculation pump 1 is quickly restarted by the speed control device of the standby system.
【0010】しかし、この待機系に切り替わった時点で
は、待機系の速度制御装置および半導体電力変換装置
は、正常状態であるとの前提のもとに、再循環ポンプ1
を再起動するようにしていた。この場合に、前記半導体
電力変換装置において、平滑コンデンサが過電圧状態か
ら再起動すると、この平滑コンデンサに蓄積されていた
過度の電荷が一気に放出されるので、再循環ポンプ1に
は突入電流として過電流が生じる。However, at the time of switching to the standby system, the speed control device and the semiconductor power converter of the standby system are operated under the precondition that they are in a normal state.
Had to be restarted. In this case, in the semiconductor power conversion device, when the smoothing capacitor is restarted from the overvoltage state, excessive charges accumulated in the smoothing capacitor are released at a stretch, so that the recirculation pump 1 receives an overcurrent as an inrush current. Occurs.
【0011】この再循環ポンプ1における過電流につい
ては、別途可変電圧可変周波数電源装置等を保護するた
めに設置された過電流保護装置が検出して、可変電圧可
変周波数電源装置を停止させてしまうことから、これに
伴い再循環ポンプ1においては、慣性運転後に一旦停止
する可能性が生じる。このような場合には、再循環ポン
プ1を停止させることなく運転を継続することが不可能
であり、従って、炉心における冷却材の循環流量が変化
して、原子炉出力の変動に影響を与えることになる。An overcurrent in the recirculation pump 1 is detected by an overcurrent protection device separately provided for protecting the variable voltage variable frequency power supply and the like, and the variable voltage variable frequency power supply is stopped. Accordingly, there is a possibility that the recirculation pump 1 temporarily stops after the inertial operation. In such a case, it is impossible to continue the operation without stopping the recirculation pump 1, and therefore, the circulation flow rate of the coolant in the core changes, which affects the fluctuation of the reactor power. Will be.
【0012】本発明の目的とするところは、原子炉冷却
材の再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置で、速
度制御装置の制御プログラム異常により半導体電力変換
装置に対する制御信号が制限値を逸脱した場合や、前記
半導体電力変換装置に備えた平滑用コンデンサに過度の
電荷が蓄積された場合に、速やかに待機系に切り替える
と共に再循環ポンプを再起動し、再循環ポンプを停止さ
せることなく継続して運転する再循環ポンプ用可変電圧
可変周波数電源装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a variable voltage variable frequency power supply for a reactor coolant recirculation pump, in which a control signal for a semiconductor power converter deviates from a limit value due to a control program abnormality of a speed control device. In the case or when excessive charge is accumulated in the smoothing capacitor provided in the semiconductor power conversion device, the system is promptly switched to the standby system and the recirculation pump is restarted to continue without stopping the recirculation pump. To provide a variable voltage and variable frequency power supply for a recirculation pump that is operated in a controlled manner.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明に係る再循環ポンプ用可変電圧
可変周波数電源装置は、平滑コンデンサを設けた電圧型
インバータの半導体電力変換装置と速度制御装置とから
なる再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置におい
て、前記速度制御装置の制御系を複数として冗長化する
と共に、前記可変電圧可変周波数電源装置内の異常を検
出して前記速度制御装置の制御系を運転系から待機系へ
切替えて再循環ポンプの継続運転を行わせる保護回路を
設けたことを特徴とする。In order to achieve the above object, a variable voltage variable frequency power supply for a recirculation pump according to the present invention is provided with a semiconductor power converter for a voltage type inverter provided with a smoothing capacitor. A variable voltage variable frequency power supply for a recirculation pump comprising a speed control device, wherein the speed control device is provided with a plurality of redundant control systems, and the speed control is performed by detecting an abnormality in the variable voltage variable frequency power supply device. A protection circuit is provided for switching the control system of the device from the operation system to the standby system and performing the continuous operation of the recirculation pump.
【0014】速度制御装置に設けた保護回路は、可変電
圧可変周波数電源装置内から入力した各種情報により、
再循環ポンプを駆動する出力で、たとえば、半導体電力
変換装置の平滑コンデンサにおける過度の電荷蓄積に起
因する過電圧と、これによる過電流の異常を検出する。[0014] The protection circuit provided in the speed control device, based on various information input from the variable voltage variable frequency power supply device,
The output for driving the recirculation pump detects, for example, an overvoltage caused by excessive charge accumulation in the smoothing capacitor of the semiconductor power conversion device and an abnormality of the overcurrent caused by the overvoltage.
【0015】また、保護回路においては、前記検出した
異常状態に応じて速度制御装置で冗長化した制御系の運
転系から待機系へ切替えて再循環ポンプを再起動させる
が、この際に前記過電圧および過電流が、再循環ポンプ
の運転に及ぼす影響を回避して、再循環ポンプを停止さ
せることなく継続運転を行わせる。Further, in the protection circuit, the recirculation pump is restarted by switching from the operation system of the control system made redundant by the speed control device to the standby system in response to the detected abnormal state. The overcurrent is prevented from affecting the operation of the recirculation pump, and the continuous operation is performed without stopping the recirculation pump.
【0016】請求項2記載の発明に係る再循環ポンプ用
可変電圧可変周波数電源装置は、請求項1において、保
護回路において、制御系を運転系から待機系へ切替えを
行う際に、半導体電力変換装置における出力電流が制限
値を越えたことで異常判定すると共に、出力の一定時間
制限により過電流の発生を抑制して再循環ポンプを再起
動させることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the variable voltage variable frequency power supply for a recirculation pump according to the first aspect, when the control system is switched from the operation system to the standby system in the protection circuit, the semiconductor power conversion is performed. An abnormality is determined when the output current in the device exceeds the limit value, and the recirculation pump is restarted by suppressing the occurrence of overcurrent by limiting the output for a certain period of time.
【0017】保護回路は、半導体電力変換装置の出力電
流が制限値を越えたことで異常と判定し、出力を一定時
間制限して過電圧の発生を抑制して待機系へ切替えるこ
とにより、再循環ポンプの再起動に際して過大な突入電
流が流れない。The protection circuit determines that the output current of the semiconductor power converter has exceeded the limit value and determines that the output current is abnormal, restricts the output for a certain period of time, suppresses the occurrence of overvoltage, and switches to the standby system to recirculate. No excessive rush current flows when the pump is restarted.
【0018】請求項3記載の発明に係る再循環ポンプ用
可変電圧可変周波数電源装置は、請求項1において、保
護回路において、制御系を運転系から待機系へ切替えを
行う際に、半導体電力変換装置における出力電流が制限
値を越えたことで異常判定して、出力の一定時間制限に
より過電流の発生を抑制すると共に、再循環ポンプの再
起動に際して再循環ポンプの残留電圧位相と待機系電圧
位相との同期確認を行うことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the variable voltage variable frequency power supply device for a recirculation pump according to the first aspect, when the control system is switched from the operation system to the standby system in the protection circuit, the semiconductor power conversion is performed. Abnormality is determined when the output current in the device exceeds the limit value, the occurrence of overcurrent is suppressed by limiting the output for a certain period of time, and when the recirculation pump is restarted, the residual voltage phase of the recirculation pump and the standby system voltage It is characterized in that synchronization with the phase is confirmed.
【0019】保護回路では、半導体電力変換装置の出力
電流が制限値を越えたことで異常と判定し、出力を一定
時間制限して過電圧の発生を抑制して待機系へ切替える
際に、半導体電力変換装置の出力で再循環ポンプの残留
電圧位相と、制御系の待機系電圧位相とが合致、あるい
は接近したことで再循環ポンプを再起動させる。これに
より、再循環ポンプの再起動時に、再循環ポンプおよび
半導体電力変換装置に過電圧や過電流が生じない。In the protection circuit, when the output current of the semiconductor power conversion device exceeds the limit value, it is determined that there is an abnormality, and when the output is limited for a certain period of time to suppress the occurrence of overvoltage and switch to the standby system, The recirculation pump is restarted when the residual voltage phase of the recirculation pump matches or approaches the standby system voltage phase of the control system at the output of the converter. Thus, when the recirculation pump is restarted, no overvoltage or overcurrent occurs in the recirculation pump and the semiconductor power converter.
【0020】請求項4記載の発明に係る再循環ポンプ用
可変電圧可変周波数電源装置は、請求項1において、保
護回路において、制御系を運転系から待機系へ切替えを
行う際に、半導体電力変換装置における平滑コンデンサ
電圧が制限値を越えたことで異常判定して出力制限をす
ると共に、過電流に対する保護設定値を前記半導体電力
変換装置構成素子の限界以下に一定時間変更することを
特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the variable voltage variable frequency power supply device for a recirculation pump according to the first aspect, when the control system is switched from the operation system to the standby system in the protection circuit, the semiconductor power conversion is performed. The output is limited by determining an abnormality when the voltage of the smoothing capacitor in the device exceeds the limit value, and the protection set value against overcurrent is changed for a fixed time to be equal to or less than the limit of the constituent elements of the semiconductor power conversion device. .
【0021】保護回路は、半導体電力変換装置の平滑コ
ンデンサ電圧が制限値を越えたことで異常と判定すると
共に、出力を一定時間制限して運転系から待機系へ切替
える際に、過電流に対する保護設定値を構成素子の限界
以下に一定時間変更することから、再循環ポンプの再起
動に際して過電流保護機能が作動し、これにより半導体
電力変換装置の停止することが防止される。The protection circuit determines that there is an abnormality when the smoothing capacitor voltage of the semiconductor power conversion device exceeds the limit value, and protects against an overcurrent when switching the output from the operation system to the standby system by limiting the output for a certain period of time. Since the set value is changed below the limit of the component for a certain period of time, the overcurrent protection function is activated when the recirculation pump is restarted, thereby preventing the semiconductor power converter from stopping.
【0022】請求項5記載の発明に係る再循環ポンプ用
可変電圧可変周波数電源装置は、請求項1において、保
護回路において、前記半導体電力変換装置の平滑コンデ
ンサにおける過度の電荷蓄積に起因する過電圧事象を発
生前にその要因を検出して、制御系を運転系から待機系
へ切替えを行うことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the variable voltage variable frequency power supply for a recirculation pump according to the first aspect, the protection circuit includes an overvoltage event caused by excessive charge accumulation in a smoothing capacitor of the semiconductor power conversion device. Is characterized in that the cause is detected before the occurrence, and the control system is switched from the operation system to the standby system.
【0023】保護回路は、可変電圧可変周波数電源装置
から入力した各種情報が、それぞれ該当各部の制限値あ
るいは設定値等を逸脱したことを検出し、異常の予測判
定をして制御系を運転系から待機系へ切替えを行う。こ
れにより、過電圧等の異常が拡大する前に、速やかに待
機系へ切替えを行うことから、異常が拡大せずこの影響
がない再循環ポンプの再起動ができる。The protection circuit detects that various kinds of information input from the variable voltage / variable frequency power supply deviate from the limit value or the set value of each corresponding part, and predicts and judges an abnormality to control the control system to the operation system. Switch from to the standby system. Thus, the switching to the standby system is immediately performed before the abnormality such as the overvoltage increases, so that the recirculation pump can be restarted without the abnormality increasing and without the influence.
【0024】請求項6記載の発明に係る再循環ポンプ用
可変電圧可変周波数電源装置は、請求項5において、保
護回路において、前記半導体電力変換装置に対する速度
制御装置からの点弧角制御信号が制限値を越えたことに
より、異常予測判定して制御系を運転系から待機系へ切
替えを行わせることを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the variable voltage variable frequency power supply for a recirculation pump according to the fifth aspect, in the protection circuit, the firing angle control signal from the speed controller for the semiconductor power converter is limited. It is characterized in that the control system is switched from the operation system to the standby system by making an abnormality prediction judgment when the value is exceeded.
【0025】たとえば、平滑コンデンサの過度な電荷の
蓄積による出力電圧の上昇により、半導体電力変換装置
に対する速度制御装置からの点弧角制御信号が制限値を
越えると、保護回路は異常の予測判定をして制御系を運
転系から待機系へ切替えて、再循環ポンプを再起動させ
る。この速やかな待機系への切替えにより、平滑コンデ
ンサにおける過度な電荷の蓄積が防止されるので、過電
圧により再循環ポンプの再起動に際し、過大な突入電流
が流れることがない。For example, if the firing angle control signal from the speed control device for the semiconductor power converter exceeds a limit value due to an increase in output voltage due to excessive accumulation of charge in the smoothing capacitor, the protection circuit makes a prediction judgment of abnormality. Then, the control system is switched from the operation system to the standby system, and the recirculation pump is restarted. This quick switching to the standby system prevents the accumulation of excessive charges in the smoothing capacitor, so that an excessive rush current does not flow when the recirculation pump is restarted due to an overvoltage.
【0026】請求項7記載の発明に係る再循環ポンプ用
可変電圧可変周波数電源装置は、請求項5において、保
護回路において、前記半導体電力変換装置における平滑
コンデンサのコンデンサ電圧と電圧基準との差が制限値
を越えたことにより、異常予測判定して制御系を運転系
から待機系へ切替えを行わせることを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the variable voltage variable frequency power supply device for a recirculation pump according to the fifth aspect, the difference between the capacitor voltage of the smoothing capacitor and the voltage reference in the semiconductor power converter in the protection circuit. It is characterized in that the control system is switched from the operation system to the standby system by performing an abnormality prediction determination when the limit value is exceeded.
【0027】保護回路は、コンデンサ電圧の変化を電圧
基準との差から、この差が偏差制限値を越えた場合に
は、コンデンサ電圧の異常を予測判定し、制御系を運転
系から待機系へ切替えて、再循環ポンプを再起動させ
る。これにより、平滑コンデンサに過度な電荷が蓄積さ
れて、この過電圧により再循環ポンプの再起動に際して
の過大な突入電流が防止される。The protection circuit predicts and judges the abnormality of the capacitor voltage when the difference exceeds the deviation limit value from the difference between the capacitor voltage and the voltage reference, and changes the control system from the operation system to the standby system. Switch to restart the recirculation pump. As a result, excessive charges are accumulated in the smoothing capacitor, and this overvoltage prevents an excessive rush current when the recirculation pump is restarted.
【0028】請求項8記載の発明に係る再循環ポンプ用
可変電圧可変周波数電源装置は、請求項5において、保
護回路において、前記半導体電力変換装置における入力
電流が、再循環ポンプの速度に応じた設定値を越えたこ
とにより、異常予測判定して制御系を運転系から待機系
へ切替えを行わせることを特徴とする。[0028] In the variable voltage variable frequency power supply device for a recirculation pump according to the invention of claim 8, in the protection circuit, in the protection circuit, the input current in the semiconductor power converter corresponds to the speed of the recirculation pump. When the set value is exceeded, abnormality prediction is determined and the control system is switched from the operation system to the standby system.
【0029】保護回路は、再循環ポンプにおける各回転
速度に応じた設定値を提供し、半導体電力変換装置にお
ける入力電流が、この回転速度に応じた設定値を越えた
ことで、異常と予測判定をして制御系を運転系から待機
系へ切替える。これにより、各回転速度に応じた半導体
電力変換装置の構成素子の過電流保護と共に、過電圧に
より再循環ポンプの再起動に際しての過大な突入電流が
防止される。The protection circuit provides a set value corresponding to each rotation speed of the recirculation pump. When the input current in the semiconductor power converter exceeds the set value corresponding to the rotation speed, it is determined that an abnormality has occurred. To switch the control system from the operation system to the standby system. Thus, the overcurrent protection of the components of the semiconductor power conversion device according to each rotation speed and the excessive rush current at the time of restarting the recirculation pump due to the overvoltage are prevented.
【0030】請求項9記載の発明に係る再循環ポンプ用
可変電圧可変周波数電源装置は、請求項5において、保
護回路において、制御プログラムのパリティチェックに
より制御プログラムの変化を検出した場合に異常予測判
定して制御系を運転系から待機系へ切替えを行わせるこ
とを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in the variable voltage variable frequency power supply for a recirculation pump according to the fifth aspect, when the protection circuit detects a change in the control program by parity check of the control program, the abnormality prediction judgment is made. Then, the control system is switched from the operation system to the standby system.
【0031】保護回路では、制御プログラムにおける変
化等を制御プログラムのパリティチェックで検知し、こ
のパリティエラーから異常を予測判定して、制御系を運
転系から待機系への切替えを行わせる。この速やかな待
機系への切替えにより、制御プログラムの変化に起因す
る異常事象が防止されて、再循環ポンプの再起動が円滑
に行われる。The protection circuit detects a change or the like in the control program by a parity check of the control program, predicts and determines an abnormality from the parity error, and switches the control system from the operation system to the standby system. By this quick switching to the standby system, an abnormal event caused by a change in the control program is prevented, and the recirculation pump is smoothly restarted.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
面を参照して説明する。なお、上記した従来技術と同じ
構成部分については、同一符号を付して詳細な説明を省
略する。第1実施の形態は請求項1または請求項2に係
り、図1のブロック回路構成図に示すように、原子炉内
蔵型の再循環ポンプ1の駆動電源である、再循環ポンプ
用可変電圧可変周波数電源装置16は、半導体電力変換装
置17および速度制御装置18から構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same components as those of the above-described related art are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The first embodiment relates to claim 1 or claim 2, and as shown in the block diagram of FIG. 1, a variable voltage variable for a recirculation pump, which is a drive power source for a recirculation pump 1 with a built-in nuclear reactor. The frequency power supply device 16 includes a semiconductor power conversion device 17 and a speed control device 18.
【0033】前記半導体電力変換装置17は、静止型の電
圧型インバータで、整流器19と平滑回路の平滑コンデン
サ20および逆変換器21と、入力電流検出器22とコンデン
サ電圧検出器23、および出力電流検出器24等とから構成
されており、所内母線11からの交流電力を入力遮断器14
を介して入力し、適切な電圧と周波数の交流電力に変換
して、前記再循環ポンプ1に供給することにより速度制
御運転を行う。The semiconductor power converter 17 is a static type voltage type inverter, and includes a rectifier 19, a smoothing capacitor 20 of a smoothing circuit and an inverter 21, an input current detector 22, a capacitor voltage detector 23, and an output current. And a detector 24 and the like.
The speed control operation is performed by converting the power into AC power of an appropriate voltage and frequency and supplying the AC power to the recirculation pump 1.
【0034】また、速度制御装置18は、前記半導体電力
変換装置17に対して、流量制御装置25からの速度要求信
号25aに応じた、電圧と周波数の交流電力を発生させる
制御を行う。The speed controller 18 controls the semiconductor power converter 17 to generate AC power of a voltage and a frequency in accordance with the speed request signal 25a from the flow controller 25.
【0035】なお、速度制御装置18は、電圧・周波数基
準回路26と電圧制御回路27、点弧角制御回路28と周波数
制御回路29、および保護回路30よりなる運転系31と、こ
の運転系31と同じ構成の待機系32との複数系統を備えて
いる(ここでは2系統の例を示す)。従って、たとえば
運転系31が運転中に、その保護回路30からの切替信号30
aにより、待機系32に運転切替えを行なわせる切替回路
33とから冗長化して構成されている(請求項1)。The speed control device 18 includes an operation system 31 including a voltage / frequency reference circuit 26 and a voltage control circuit 27, an ignition angle control circuit 28, a frequency control circuit 29, and a protection circuit 30; And a plurality of systems including a standby system 32 having the same configuration as that described above (here, an example of two systems is shown). Therefore, for example, while the operation system 31 is operating, the switching signal 30 from the protection circuit 30 is provided.
a switching circuit for causing the standby system 32 to perform operation switching by a
It is configured so as to be redundant from the 33 (claim 1).
【0036】さらに、前記速度制御装置18の点弧角制御
回路28は、半導体電力変換装置17の整流器19を構成する
サイリスタ素子の点弧角を制御して、交流を直流へ変化
させると共に出力電圧の制御を行う。また、周波数制御
回路29は、逆変換器21において直流を交流へ変化させる
と共に、その周波数を制御して所定の交流電力として再
循環ポンプ1へ出力する。Further, the firing angle control circuit 28 of the speed control device 18 controls the firing angle of the thyristor element constituting the rectifier 19 of the semiconductor power conversion device 17 to change AC to DC and output voltage. Control. Further, the frequency control circuit 29 changes the direct current to the alternating current in the inverter 21 and controls the frequency to output the predetermined alternating current power to the recirculation pump 1.
【0037】前記半導体電力変換装置17において、入力
電流検出器22からの入力電流信号22aと、コンデンサ電
圧検出器23からのコンデンサ電圧信号23a、および出力
電流検出器24の出力である出力電流信号24a、逆変換器
21からの出力信号21a等が、前記速度制御装置18の保護
回路30に入力されている。In the semiconductor power converter 17, the input current signal 22a from the input current detector 22, the capacitor voltage signal 23a from the capacitor voltage detector 23, and the output current signal 24a , Inverter
An output signal 21 a and the like from 21 are input to the protection circuit 30 of the speed control device 18.
【0038】前記運転系31および待機系32の保護回路30
には、図2のシーケンス図に示すように、保護回路30に
おいて運転系31から待機系32へ、あるいは待機系32から
運転系31への切替回路33による切替えで、再循環ポンプ
1を再起動するシーケンスとして、異常判定要素と回避
要素が備えられている。このシーケンスは、半導体電力
変換装置17における出力電流検出器24の出力電流信号24
aによる出力電流と、予め設定した出力電流制限値34と
を比較して、出力電流が出力電流制限値34を越す場合に
は、異常が発生していると判定する。The protection circuit 30 for the operation system 31 and the standby system 32
As shown in the sequence diagram of FIG. 2, the recirculation pump 1 is restarted by switching from the operating system 31 to the standby system 32 or from the standby system 32 to the operating system 31 by the switching circuit 33 in the protection circuit 30. As a sequence for performing the determination, an abnormality determination element and an avoidance element are provided. This sequence corresponds to the output current signal 24 of the output current detector 24 in the semiconductor power converter 17.
The output current according to a is compared with a preset output current limit value 34, and if the output current exceeds the output current limit value 34, it is determined that an abnormality has occurred.
【0039】この場合の待機系32への切替えは、半導体
電力変換装置17の逆変換器21に対して、周波数制御回路
29による出力周波数制御を一定時間だけ出力周波数制御
停止35を行う。従って、前記一定時間の間に前記平滑コ
ンデンサ20においては、過度に蓄積された電荷が放出さ
れる。In this case, the switching to the standby system 32 is performed by the inverter 21 of the semiconductor power converter 17 and the frequency control circuit.
The output frequency control by 29 is stopped 35 for a fixed time. Therefore, in the smoothing capacitor 20 during the certain time, the excessively accumulated electric charge is discharged.
【0040】これにより、前記一定時間が経過した後に
は、切替えた待機系32により再循環ポンプ1を駆動する
際に、過大な突入電流が流れて図示しない過電流保護装
置が作動することが回避された状態となることから、こ
こで、待機系32により再起動36を行なうように構成して
いる(請求項2)。Thus, when the recirculation pump 1 is driven by the switched standby system 32 after the lapse of the predetermined time, it is possible to prevent an excessive rush current from flowing and an overcurrent protection device (not shown) from operating. In this case, the standby system 32 is configured to perform the restart 36 (claim 2).
【0041】次に、上記構成による作用について説明す
る。再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置16にお
いて、半導体電力変換装置17は、所内母線11からの交流
電力を入力遮断器14を介して入力し、整流器19で所定電
圧の直流に変換すると共に、この直流は平滑コンデンサ
20で平滑される。さらに、この平滑された直流は、逆変
換器21において所定周波数および電圧の交流にして出力
される。Next, the operation of the above configuration will be described. In the variable voltage variable frequency power supply device 16 for the recirculation pump, the semiconductor power conversion device 17 inputs the AC power from the in-house bus 11 via the input circuit breaker 14, and converts the AC power into a DC of a predetermined voltage by the rectifier 19, This DC is a smoothing capacitor
Smoothed by 20. Further, the smoothed direct current is converted into an alternating current of a predetermined frequency and voltage by the inverter 21 and output.
【0042】この交流出力は再循環ポンプ1に供給され
て、再循環ポンプ1を所定の回転速度で駆動することか
ら、原子炉においては適切な炉心流量を得て、所定の出
力運転が行われる。This AC output is supplied to the recirculation pump 1 and drives the recirculation pump 1 at a predetermined rotational speed. In the nuclear reactor, an appropriate core flow rate is obtained and a predetermined output operation is performed. .
【0043】この時に、前記速度制御装置18の運転系31
は、半導体電力変換装置17に対して、流量制御装置25か
ら与えられた速度要求信号25aにより、電圧・周波数基
準回路26の基準設定値に対応して、電圧制御回路27を介
して点弧角制御回路28から出力される点弧角制御信号28
aにより、整流器19を構成するサイリスタ素子の点弧角
制御を行う。At this time, the operation system 31 of the speed control device 18
The firing angle of the semiconductor power converter 17 via the voltage control circuit 27 corresponding to the reference set value of the voltage / frequency reference circuit 26 in response to the speed request signal 25a given from the flow control device 25. Firing angle control signal 28 output from control circuit 28
The control of the firing angle of the thyristor element constituting the rectifier 19 is performed by a.
【0044】さらに、周波数制御回路29においても、前
記電圧・周波数基準回路26の基準設定値に対応して、逆
変換器21を制御することにより、半導体電力変換装置17
の出力電圧と出力周波数の比が一定になるよう制御し
て、この逆変換器21からの出力電力により再循環ポンプ
1を所定の可変速制御運転を行う。Further, also in the frequency control circuit 29, the semiconductor power converter 17 is controlled by controlling the inverter 21 in accordance with the reference set value of the voltage / frequency reference circuit 26.
Is controlled so that the ratio between the output voltage and the output frequency becomes constant, and the output power from the inverter 21 performs a predetermined variable speed control operation of the recirculation pump 1.
【0045】なお、前記速度制御装置18における制御部
は、運転系31と待機系32の2重構成による冗長化されて
いることから、当初は運転系31において運用されている
が、この運転系31の保護回路30等で自系の異常を検出し
た場合には、切替信号30aを出力し、切替回路33により
運転系31から速やかに待機系32に切り替えて、再循環ポ
ンプ1の運転を継続させる。The control section of the speed control device 18 is initially operated in the operation system 31 because it is made redundant by the dual configuration of the operation system 31 and the standby system 32. When the protection circuit 30 or the like detects an abnormality in its own system, it outputs a switching signal 30a, switches the operating system 31 to the standby system 32 promptly by the switching circuit 33, and continues the operation of the recirculation pump 1. Let it.
【0046】ここで、運転系31による速度制御中に、例
えば、何らかの原因で半導体電力変換装置17の平滑コン
デンサ20に過度の電荷が蓄積したことにより過電圧を生
じた場合には、この異常状態の過電圧はコンデンサ電圧
検出器23にて検出し、コンデンサ電圧信号23aとして出
力される。Here, during the speed control by the operating system 31, for example, if an overvoltage occurs due to an excessive charge accumulated in the smoothing capacitor 20 of the semiconductor power conversion device 17 for some reason, this abnormal state The overvoltage is detected by the capacitor voltage detector 23 and output as a capacitor voltage signal 23a.
【0047】このコンデンサ電圧信号23aによるコンデ
ンサ電圧は、電圧・周波数基準回路26の基準設定値と比
較されて、電圧制御回路27を介して点弧角制御回路28に
入力されると共に保護回路30に伝達される。また、この
過電圧を生じたことから、整流器19の出力電流が増加す
るが、この出力電流は出力電流検出器24における出力電
流信号24aとして、前記保護回路30に伝達される。The capacitor voltage based on the capacitor voltage signal 23a is compared with a reference set value of the voltage / frequency reference circuit 26, and is input to the firing angle control circuit 28 via the voltage control circuit 27 and to the protection circuit 30. Is transmitted. The output current of the rectifier 19 increases due to the occurrence of the overvoltage. The output current is transmitted to the protection circuit 30 as an output current signal 24a of the output current detector 24.
【0048】ここで保護回路30は、切替回路33に対して
切替信号30aを出力すると、半導体電力変換装置17に対
する速度制御装置18による速度制御は、運転系31から待
機系32に切り替えられて、待機系32による速度制御によ
り再循環ポンプ1を駆動するようになる。When the protection circuit 30 outputs the switching signal 30a to the switching circuit 33, the speed control of the semiconductor power converter 17 by the speed controller 18 is switched from the operation system 31 to the standby system 32. The recirculation pump 1 is driven by the speed control by the standby system 32.
【0049】この待機系32による速度制御で再循環ポン
プ1を駆動する際には、上記図2に示すシーケンスのよ
うに、保護回路30においては、出力電流検出器24からの
出力電流信号24aによる出力電流と、予め設定した出力
電流制限値34とを比較し、出力電流が出力電流制限値34
を越す場合には、異常が発生したものと判定する。When the recirculation pump 1 is driven by the speed control by the standby system 32, the protection circuit 30 uses the output current signal 24a from the output current detector 24 as shown in the sequence of FIG. The output current is compared with a preset output current limit value 34.
Is exceeded, it is determined that an abnormality has occurred.
【0050】この場合に、前記半導体電力変換装置17の
逆変換器21に対して、周波数制御回路29による出力周波
数制御を、一定時間だけ出力周波数制御停止35し、この
間は再循環ポンプ1に対する逆変換器21からの出力が停
止されるので、再循環ポンプ1においては慣性運転が行
われる。In this case, the output frequency control by the frequency control circuit 29 for the inverter 21 of the semiconductor power conversion device 17 is stopped for a certain period of time 35. Since the output from converter 21 is stopped, inertia operation is performed in recirculation pump 1.
【0051】また、この一定時間の再循環ポンプ1が慣
性運転をしている間に、前記平滑コンデンサ20において
過度に蓄積された電荷が放出されることから、この一定
時間の経過後には正常状態になり、再循環ポンプ1の再
起動36を行なっても、再循環ポンプ1に過大な突入電流
が流れないので、図示しない過電流保護装置は作動しな
い。While the recirculation pump 1 performs the inertial operation for a certain period of time, the excessively accumulated electric charge in the smoothing capacitor 20 is released. Thus, even if the recirculation pump 1 is restarted 36, an excessive rush current does not flow through the recirculation pump 1, so that the overcurrent protection device (not shown) does not operate.
【0052】このように、速度制御装置18の運転系31と
待機系32との相互の切替えに際して、再循環ポンプ1を
一旦停止させることなく、慣性運転中に迅速に再起動す
ると共に、出力電圧を正常にして運転を継続させるの
で、炉心における冷却材の循環流量変化に与える影響が
少なく、原子炉出力に変動が生じない信頼性の高い運転
を行うことができる。As described above, when the operation system 31 and the standby system 32 of the speed control device 18 are mutually switched, the recirculation pump 1 is quickly restarted during the inertial operation without being temporarily stopped, and the output voltage is changed. And the operation is continued, so that the influence on the change in the circulation flow rate of the coolant in the reactor core is small, and the operation can be performed with high reliability without fluctuation in the reactor power.
【0053】第2実施の形態は、請求項3に係り、上記
した第1実施の形態の変形であることから、上記第1実
施の形態と同じ構成部分については、その構成と作用お
よび効果についての説明を省略して、異なる部分につい
て説明する。前記再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電
源装置16の速度制御装置18においては、運転系31および
待機系32の保護回路30に、図3のシーケンス図に示すよ
うな、運転系31から待機系32へ、あるいは待機系32から
運転系31への切替えに際して、再循環ポンプ1の再起動
に係るシーケンスが備えられている。Since the second embodiment is a modification of the first embodiment according to the third aspect, the same components as those in the first embodiment will not be described in terms of the configuration, operation, and effects. Is omitted, and different parts will be described. In the speed control device 18 of the recirculation pump variable voltage variable frequency power supply device 16, the protection circuit 30 of the operation system 31 and the standby system 32 includes the operation system 31 and the standby system 32 as shown in the sequence diagram of FIG. When the switching from the standby system 32 to the operating system 31 is performed, a sequence related to the restart of the recirculation pump 1 is provided.
【0054】このシーケンスは、上記第1実施の形態に
おける異常判定要素と回避要素に加えて、再循環ポンプ
1と接続された前記逆変換器21の出力側で、出力信号21
aから得た出力電圧位相と速度制御装置18における制御
装置位相37の差と、予め設定した位相差制限値38とを比
較して、前記位相差が位相差制限値39を越えない小さい
値であることを条件とする同期判定要素を備えている。In this sequence, the output signal 21 on the output side of the inverter 21 connected to the recirculation pump 1 in addition to the abnormality determination element and the avoidance element in the first embodiment.
The difference between the output voltage phase obtained from a and the controller phase 37 in the speed controller 18 is compared with a preset phase difference limit value 38, and the phase difference is a small value that does not exceed the phase difference limit value 39. It has a synchronization determination element on condition that there is a certain condition.
【0055】これにより、この同期判定要素および、前
記異常判定要素と回避要素との両方の条件が成立した時
に、前記待機系32の速度制御による再循環ポンプ1の再
起動36をするように構成している。Thus, when the conditions for both the synchronization determination element and the abnormality determination element and the avoidance element are satisfied, the recirculation pump 1 is restarted 36 by speed control of the standby system 32. doing.
【0056】次に、上記構成による作用について説明す
る。再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置16にお
いては、速度制御装置18における例えば、運転系31によ
る速度制御運転中に、何らかの原因で半導体電力変換装
置17の平滑コンデンサ20に、過度の電荷が蓄積したこと
により過電圧となる異常が生じたと仮定する。この際
に、速度制御装置18における現在運用中の運転系31は、
保護回路30において異常を検出すると、切替回路33によ
り待機系32への切り替えを行ない、この待機系32による
速度制御で再循環ポンプ1の駆動を行う。Next, the operation of the above configuration will be described. In the variable voltage variable frequency power supply 16 for the recirculation pump, for example, during the speed control operation by the operation system 31 in the speed control device 18, for some reason, excessive charge is accumulated in the smoothing capacitor 20 of the semiconductor power conversion device 17. It is assumed that the operation causes an overvoltage abnormality. At this time, the currently operating operation system 31 of the speed control device 18 is:
When the protection circuit 30 detects an abnormality, the switching circuit 33 switches to the standby system 32, and the standby system 32 controls the speed to drive the recirculation pump 1.
【0057】この待機系32の速度制御により再循環ポン
プ1を駆動する際には、上記図3に示すシーケンスのよ
うに、保護回路30における異常判定要素により、出力電
流検出器24からの出力電流信号24aによる出力電流と、
予め設定された出力電流制限値34とを比較して、出力電
流が出力電流制限値34を越すような場合には、異常が発
生したものと判定する。When the recirculation pump 1 is driven by the speed control of the standby system 32, the output current from the output current detector 24 is determined by the abnormality determining element in the protection circuit 30 as shown in the sequence of FIG. The output current by signal 24a;
The output current limit value 34 is compared with a preset output current limit value 34, and if the output current exceeds the output current limit value 34, it is determined that an abnormality has occurred.
【0058】この場合の待機系32への切替えは、逆変換
器21に対する周波数制御回路29による出力周波数制御
を、一定時間だけ出力周波数制御停止35して、この間に
再循環ポンプ1を慣性運転させると共に、前記平滑コン
デンサ20に蓄積された過度な電荷を放出させて正常状態
とする。従って、待機系32の速度制御による再循環ポン
プ1の再起動に際して、過電圧に起因した過大な突入電
流が流れて図示しない過電流保護装置が作動することは
ない。In the switching to the standby system 32 in this case, the output frequency control by the frequency control circuit 29 for the inverter 21 is stopped for a fixed time 35, and the recirculation pump 1 is operated by inertia during this period. At the same time, excessive charges accumulated in the smoothing capacitor 20 are released to bring the state to a normal state. Therefore, when the recirculation pump 1 is restarted by the speed control of the standby system 32, an excessive rush current caused by the overvoltage does not flow, and the overcurrent protection device (not shown) does not operate.
【0059】さらに、前記再循環ポンプ1と接続された
逆変換器21の出力側で、出力信号21aから得た出力電圧
位相と速度制御装置18における制御装置位相37との差
と、予め設定した位相差制限値38とを比較して、前記差
が位相差制限値38より小さい場合を同期判定の条件とし
ている。Further, at the output side of the inverter 21 connected to the recirculation pump 1, the difference between the output voltage phase obtained from the output signal 21a and the controller phase 37 in the speed controller 18 is set in advance. When the phase difference is compared with the phase difference limit value 38 and the difference is smaller than the phase difference limit value 38, the condition for synchronization determination is set.
【0060】従って、このシーケンスでは、前記異常判
定および回避の条件と共に、速度制御装置18における制
御装置位相と慣性運転中の再循環ポンプ1の残留電圧位
相との同期、あるいは同期に近い状態の条件との、両方
の条件が成立した場合に、前記保護回路30は切替回路33
に対して待機系32への切替信号30aを出力して、待機系
32の速度制御による再循環ポンプ1の再起動36を行わせ
る。Therefore, in this sequence, together with the above-described conditions for abnormality determination and avoidance, the condition of synchronization of the control device phase in the speed control device 18 with the residual voltage phase of the recirculation pump 1 during inertia operation, or the condition of a state close to synchronization When both conditions are satisfied, the protection circuit 30 switches the switching circuit 33
Outputs the switching signal 30a to the standby system 32 in response to the
A restart 36 of the recirculation pump 1 by the speed control of 32 is performed.
【0061】これにより、速度制御装置18の運転系31か
ら待機系32、あるいは待機系32から運転系31への切替え
に際して、再循環ポンプ1を一旦停止させることなく、
慣性運転中に迅速に再起動して運転を継続させるので、
炉心における冷却材の循環流量変化に与える影響が少な
く、原子炉出力に変動が生じない信頼性の高い運転を行
うことができる。Thus, when the speed control device 18 is switched from the operation system 31 to the standby system 32 or from the standby system 32 to the operation system 31, the recirculation pump 1 does not need to be temporarily stopped.
Because it restarts quickly during inertial driving and continues driving,
It has a small effect on the change in the circulation flow rate of the coolant in the reactor core, and can perform a highly reliable operation in which there is no fluctuation in the reactor power.
【0062】さらに、前記のように再循環ポンプ1の再
起動36に際して、同期調整を行うことから、特に大容量
機において留意が必要な、前記慣性運転中の再循環ポン
プ1の再起動時に、再循環ポンプ1が保有する残留電圧
位相と、制御装置位相37との間の位相不一致による過電
圧および過電流の発生が防止される。従って、再循環ポ
ンプ用可変電圧可変周波数電源装置16の構成素子に支障
を与えることや、過電流保護装置の作動等で、再循環ポ
ンプ1の円滑な起動を阻害する現象の発生が防止される
ので、信頼性の高い切替えと運転が行える。Further, since the synchronous adjustment is performed at the time of restarting the recirculation pump 1 as described above, especially when the recirculation pump 1 is restarted during the inertial operation, it is necessary to pay attention to a large capacity machine. The occurrence of overvoltage and overcurrent due to phase mismatch between the residual voltage phase held by the recirculation pump 1 and the control device phase 37 is prevented. Therefore, it is possible to prevent the components of the variable voltage / variable frequency power supply device 16 for the recirculation pump from being disturbed, and prevent the occurrence of a phenomenon that hinders the smooth start of the recirculation pump 1 due to the operation of the overcurrent protection device. Therefore, highly reliable switching and operation can be performed.
【0063】第3実施の形態は、請求項4に係り、上記
した第1実施の形態の変形であることから、上記第1実
施の形態と同じ構成部分については、その構成と作用お
よび効果についての説明を省略して、異なる部分につい
て説明する。前記再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電
源装置16の速度制御装置18においては、運転系31および
待機系32の保護回路30には、図4のシーケンス図に示す
ように、運転系31から待機系32へ、あるいは待機系32か
ら運転系31への切替えに際して、再循環ポンプ1の再起
動に係るシーケンスが備えられている。Since the third embodiment is a modification of the first embodiment according to the fourth aspect, the same components as those of the first embodiment will not be described with respect to the configuration, operation and effect. Is omitted, and different parts will be described. In the speed control device 18 of the recirculation pump variable voltage variable frequency power supply device 16, the protection circuit 30 of the operation system 31 and the standby system 32 includes, as shown in the sequence diagram of FIG. At the time of switching from the standby system 32 to the operation system 31 or from the standby system 32, a sequence related to the restart of the recirculation pump 1 is provided.
【0064】このシーケンスは、半導体電力変換装置17
の平滑コンデンサ20における電圧をコンデンサ電圧検出
器23で検出し、このコンデンサ電圧信号23aによるコン
デンサ電圧と、予め設定した過電圧設定値39とを比較
し、前記コンデンサ電圧が過電圧設定値39を越えた場合
に異常と判定して、信号を一定時間出力する異常判定要
素を備える。This sequence corresponds to the operation of the semiconductor power converter 17.
The voltage at the smoothing capacitor 20 is detected by the capacitor voltage detector 23, the capacitor voltage based on the capacitor voltage signal 23a is compared with a preset overvoltage set value 39, and the capacitor voltage exceeds the overvoltage set value 39. And an abnormality determining element for outputting a signal for a predetermined period of time.
【0065】また、図示しない過電流保護装置等の保護
設定値で、通常時の出力電流設定値40の停止と、突入電
流等の過電流に対して回路の構成素子の限界以下のレベ
ル程度とした、過電圧時の出力電流設定値41の保護要素
を設ける。これにより、前記異常判定要素の判定による
異常が一定時間継続したことの異常判定信号と、保護要
素における過電圧時の出力電流設定値41とから、前記速
度制御装置18における周波数制御回路29により、半導体
電力変換装置17の逆変換器21に対する出力周波数制御停
止35を行う構成としている。Further, a protection set value of an overcurrent protection device or the like (not shown) is used to stop the output current set value 40 in a normal state, and to set the level of the overcurrent such as an inrush current to a level lower than the limit of the constituent elements of the circuit. In addition, a protection element for the output current set value 41 at the time of overvoltage is provided. Thereby, the frequency control circuit 29 in the speed control device 18 determines the semiconductor from the abnormality determination signal indicating that the abnormality determined by the abnormality determination element has continued for a certain period of time and the output current set value 41 at the time of overvoltage in the protection element. The output frequency control stop 35 for the inverter 21 of the power converter 17 is configured to be performed.
【0066】次に、上記構成による作用について説明す
る。再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置16にお
いては、速度制御装置18にて、例えば運転系31による速
度制御運転中に、何らかの原因で半導体電力変換装置17
の平滑コンデンサ20に、過度の電荷が蓄積したことによ
り過電圧となる異常が生じたと仮定する。この際に、速
度制御装置18における現在運用中の運転系31は、保護回
路30において異常を検出すると、切替回路33により待機
系32への切り替えを行ない、この待機系32による速度制
御で再循環ポンプ1の駆動を行う。Next, the operation of the above configuration will be described. In the variable voltage variable frequency power supply device 16 for the recirculation pump, for example, during the speed control operation by the operation system 31, the semiconductor power conversion device 17
It is assumed that an excessive voltage accumulates in the smoothing capacitor 20 to cause an overvoltage. At this time, when the operating system 31 currently operating in the speed control device 18 detects an abnormality in the protection circuit 30, it switches to the standby system 32 by the switching circuit 33 and recirculates by the speed control by the standby system 32. The pump 1 is driven.
【0067】この場合に、上記図4に示すシーケンスの
ように、保護回路30の異常判定要素により、平滑コンデ
ンサ20におけるコンデンサ電圧と、予め設定した過電圧
設定値39とを比較して、前記コンデンサ電圧が一定時間
について、過電圧設定値39を越えた場合に異常と判定す
ると共に、保護設定値で通常時の出力電流設定値40を停
止する。In this case, as in the sequence shown in FIG. 4, the capacitor voltage of the smoothing capacitor 20 is compared with a preset overvoltage set value 39 by the abnormality determining element of the protection circuit 30 to determine the capacitor voltage. Is determined to be abnormal when the voltage exceeds the overvoltage set value 39 for a predetermined time, and the normal output current set value 40 is stopped at the protection set value.
【0068】さらに、前記異常判定要素からの異常判定
信号と、保護要素として保護設定値を回路の構成素子の
限界以下のレベル程度として、予め設定した過電圧時の
出力電流設定値41により、周波数制御回路29から、半導
体電力変換装置17の逆変換器21に対して、出力周波数制
御停止35を行う。これにより、待機系32への切替えに際
して、再循環ポンプ1を慣性運転させると共に、前記平
滑コンデンサ20に蓄積された過度な電荷を放出させて正
常状態とする。Further, the frequency control is performed by the output signal set value 41 at the time of the overvoltage, which is set in advance by setting the protection set value as the protection element to a level lower than the limit of the constituent elements of the circuit. The output frequency control stop 35 is performed from the circuit 29 to the inverter 21 of the semiconductor power conversion device 17. As a result, when switching to the standby system 32, the recirculation pump 1 is operated by inertia, and excessive charges accumulated in the smoothing capacitor 20 are released to return to a normal state.
【0069】従って、速度制御装置18の運転系31から待
機系32、あるいは待機系32から運転系31への切替えは、
再循環ポンプ1を一旦停止させることなく、慣性運転中
に迅速に再起動させて運転を継続するので、炉心におけ
る冷却材の循環流量変化に与える影響が少なく、原子炉
出力に変動が生じない信頼性の高い運転を行うことがで
きる。Therefore, switching of the speed control device 18 from the operating system 31 to the standby system 32 or from the standby system 32 to the operating system 31 is performed as follows.
Since the recirculation pump 1 is restarted quickly during the inertia operation without being stopped, and the operation is continued, the influence on the change in the circulation flow rate of the coolant in the reactor core is small, and the reliability that the power of the reactor does not fluctuate does not occur. Highly reliable driving can be performed.
【0070】また、保護要素においては、回路に生じる
突入電流による過電流に対する保護設定値を、通常時の
出力電流設定値40から、回路を構成する素子の限界以下
のレベル程度である過電圧時の出力電流設定値41に一定
時間切替える。これにより、異常状態による突入電流を
通過させた後に、再循環ポンプ1を再起動して運転を継
続するので、再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装
置16および再循環ポンプ1における信頼性が向上する。Further, in the protection element, the protection set value against the overcurrent due to the rush current generated in the circuit is changed from the normal output current set value 40 to the overvoltage at the level below the limit of the elements constituting the circuit. Switch to the output current setting value 41 for a fixed time. As a result, after passing the rush current due to the abnormal state, the recirculation pump 1 is restarted and the operation is continued, so that the reliability of the variable voltage variable frequency power supply 16 for the recirculation pump and the recirculation pump 1 is improved. I do.
【0071】第4実施の形態は、請求項5および請求項
6に係り、平滑コンデンサにおいて過度の電荷が蓄積さ
れたための過電圧事象等の異常を、発生前にその要因を
検出して待機系への切替えを行うものである。なお、上
記した第1実施の形態と同様の構成部分の構成と、作用
および効果については説明を省略し、異なる部分につい
て説明する。The fourth embodiment is directed to the fifth and sixth aspects, wherein an abnormality such as an overvoltage event due to the accumulation of an excessive charge in the smoothing capacitor is detected before the occurrence of the abnormality to the standby system. Is switched. The description of the configuration, operation and effect of the same components as those in the first embodiment will be omitted, and different portions will be described.
【0072】再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装
置16の速度制御装置18においては、運転系31および待機
系32の保護回路30に、図5のシーケンス図に示すよう
に、運転系31から待機系32へ、あるいは待機系32から運
転系31への切替えに係るシーケンスが備えられている。In the speed control device 18 of the variable voltage variable frequency power supply device 16 for the recirculation pump, the protection circuit 30 of the operation system 31 and the standby system 32 transmits the standby signal from the operation system 31 as shown in the sequence diagram of FIG. A sequence for switching to the system 32 or from the standby system 32 to the operation system 31 is provided.
【0073】このシーケンスは、速度制御装置18におけ
る点弧角制御回路28から半導体電力変換装置17の整流器
19に出力する点弧角制御信号28aと、予め設定した点弧
角制限値42とを比較して、点弧角制御信号28aが点弧角
制限値42を逸脱したことで異常発生を予測して、待機系
32への切替えを行わせる異常判定要素である(請求項
6)。This sequence is performed by starting from the firing angle control circuit 28 in the speed control device 18 to the rectifier in the semiconductor power conversion device 17.
By comparing the firing angle control signal 28a output to step 19 with the preset firing angle limit value 42, the occurrence of abnormality is predicted when the firing angle control signal 28a deviates from the firing angle limit value 42. And the standby system
This is an abnormality determination element for switching to 32 (claim 6).
【0074】また、たとえば、半導体電力変換装置17に
おける異常で、平滑コンデンサ20に過度の電荷が蓄積さ
れつつあると、半導体電力変換装置17の出力が明確に過
電圧となる前に、前記点弧角制御信号28aに変化が生じ
る。従って、この点弧角制御信号28a変化が、予め設定
した点弧角制限値42を逸脱することを、過電圧事象の要
因として検知することにより、半導体電力変換装置17に
おける過電圧事象等の発生を事前に検出することができ
る(請求項5)。Further, for example, if an abnormality in the semiconductor power conversion device 17 causes an excessive charge to be accumulated in the smoothing capacitor 20, the firing angle will be increased before the output of the semiconductor power conversion device 17 clearly becomes overvoltage. A change occurs in the control signal 28a. Accordingly, by detecting that the change in the firing angle control signal 28a deviates from the preset firing angle limit value 42 as a factor of the overvoltage event, the occurrence of an overvoltage event or the like in the semiconductor power conversion device 17 is determined in advance. (Claim 5).
【0075】次に、上記構成による作用について説明す
る。再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置16にお
いては、速度制御装置18における、例えば運転系31によ
る再循環ポンプ1の速度制御運転中に、何らかの原因で
再循環ポンプ1の速度が変化すると、これに対応して点
弧角制御回路28から、半導体電力変換装置17の整流器19
に出力される点弧角制御信号28aが変化する。Next, the operation of the above configuration will be described. In the variable voltage variable frequency power supply device 16 for the recirculation pump, if the speed of the recirculation pump 1 changes for any reason during the speed control operation of the recirculation pump 1 by the operation system 31, for example, In response to the ignition angle control circuit 28, the rectifier 19 of the semiconductor power converter 17
The firing angle control signal 28a output to the controller changes.
【0076】たとえば、半導体電力変換装置17の平滑コ
ンデンサ20に過度の電荷が蓄積されると、過電圧となる
異常状態が発生し、これにより再循環ポンプ1は速度が
増加することになる。この際に、速度制御装置18におけ
る現在運用中の運転系31においては、点弧角制御回路28
から整流器19に出力する点弧角制御信号28aが変化する
ことから、この点弧角制御信号28aの変化を、保護回路
30における上記図5のシーケンスに示す異常判定要素に
おいて点弧角制限値42と比較する。For example, when an excessive charge is accumulated in the smoothing capacitor 20 of the semiconductor power conversion device 17, an abnormal state of an overvoltage occurs, and the speed of the recirculation pump 1 increases. At this time, in the operating system 31 currently operating in the speed control device 18, the firing angle control circuit 28
Since the firing angle control signal 28a output from the rectifier 19 to the rectifier 19 changes, the change in the firing angle control signal 28a is
In the abnormality determination element shown in the sequence of FIG.
【0077】ここで、前記点弧角制御信号28aが点弧角
制限値42を逸脱した場合には、異常と判定して直ちに切
替信号30aが、図示しない切替回路33に出力され、切替
回路33により待機系32への切り替えを行ない、この待機
系32による速度制御で再循環ポンプ1の駆動を行う。Here, when the firing angle control signal 28a deviates from the firing angle limit value 42, a switching signal 30a is output to a switching circuit 33 (not shown) immediately after it is determined to be abnormal, and the switching circuit 33 Is switched to the standby system 32, and the recirculation pump 1 is driven by speed control by the standby system 32.
【0078】これにより、前記平滑コンデンサ20に過度
の電荷が蓄積し、過電圧状態になる前に、これの要因を
検知して運転系31から待機系32へ迅速に切替えを行うこ
とで、平滑コンデンサ20に過度の電荷が蓄積すること
と、再循環ポンプ1および半導体電力変換装置17におけ
る異常発生が未然に防止される。As a result, an excessive charge is accumulated in the smoothing capacitor 20 and, before an overvoltage condition is reached, the cause of this is detected and the operation system 31 is quickly switched to the standby system 32, so that the smoothing capacitor 20 is switched. Accumulation of excessive electric charge in 20 and the occurrence of abnormality in the recirculation pump 1 and the semiconductor power converter 17 are prevented beforehand.
【0079】従って、速度制御装置18の運転系31から待
機系32、あるいは待機系32から運転系31への切替えに
は、逆変換器21から再循環ポンプ1に対する、過電圧事
象が進展する前で出力電圧変化の少ない状態において速
やかに行われる。このことから、再循環ポンプ1を一旦
停止させることなく運転を継続させるので、炉心におけ
る冷却材の循環流量変化に与える影響が少なく、原子炉
出力に変動が生じない信頼性の高い運転を行うことがで
きる。Therefore, switching of the speed control device 18 from the operation system 31 to the standby system 32 or from the standby system 32 to the operation system 31 is performed before the overvoltage event from the inverter 21 to the recirculation pump 1 progresses. It is performed promptly in a state where the output voltage change is small. For this reason, since the operation is continued without stopping the recirculation pump 1 temporarily, the effect on the change in the circulation flow rate of the coolant in the reactor core is small, and the operation is highly reliable without fluctuation in the reactor power. Can be.
【0080】第5実施の形態は、請求項7に係り、上記
第4実施の形態の変形であることから、上記した第1実
施の形態および第4実施の形態と同様の構成部分の構成
と、作用および効果については説明を省略し、異なる部
分について説明する。再循環ポンプ用可変電圧可変周波
数電源装置16の速度制御装置18においては、運転系31お
よび待機系32の保護回路30に、図6のシーケンス図に示
すように、運転系31から待機系32へ、あるいは待機系32
から運転系31への切替えに際して、再循環ポンプ1の再
起動に係るシーケンスが備えられている。Since the fifth embodiment is a modification of the fourth embodiment according to the seventh aspect, the configuration of the same components as those of the first and fourth embodiments is the same as that of the first embodiment. Description of the operation, effects, and effects will be omitted, and different parts will be described. In the speed controller 18 of the variable voltage variable frequency power supply 16 for the recirculation pump, the protection circuit 30 of the operation system 31 and the standby system 32 is connected to the operation system 31 and the standby system 32 as shown in the sequence diagram of FIG. Or standby system 32
When switching from the operation system 31 to the operation system 31, a sequence related to the restart of the recirculation pump 1 is provided.
【0081】このシーケンスは、半導体電力変換装置17
の平滑コンデンサ20における電圧をコンデンサ電圧検出
器23で検出し、このコンデンサ電圧検出器23からのコン
デンサ電圧信号23aによるコンデンサ電圧と電圧・周波
数基準26からの電圧基準の差と、予め設定した偏差制限
値43とを比較し、前記コンデンサ電圧と電圧基準との差
が、偏差制限値43を越えた場合に異常発生を予測して、
待機系32に切替えを行う異常判定要素である。This sequence corresponds to the operation of the semiconductor power conversion device 17.
The voltage at the smoothing capacitor 20 is detected by the capacitor voltage detector 23, and the difference between the capacitor voltage based on the capacitor voltage signal 23a from the capacitor voltage detector 23 and the voltage reference from the voltage / frequency reference 26, and the preset deviation limit Compare the value 43, the difference between the capacitor voltage and the voltage reference, when the deviation exceeds the deviation limit value 43, predict the occurrence of abnormality,
This is an abnormality determination element for switching to the standby system 32.
【0082】次に、上記構成による作用について説明す
る。再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置16にお
いては、速度制御装置18における、例えば運転系31によ
る再循環ポンプ1の速度制御運転中に、何らかの原因で
半導体電力変換装置17の平滑コンデンサ20に過度の電荷
が蓄積されると、過電圧の異常が発生する。しかしなが
ら、前記平滑コンデンサ20の電圧上昇は、コンデンサ電
圧検出器23で検出されて、コンデンサ電圧信号23aとし
て、速度制御装置18における現在運用中の運転系31の保
護回路30に伝達される。Next, the operation of the above configuration will be described. In the variable voltage variable frequency power supply device 16 for the recirculation pump, for example, during the speed control operation of the recirculation pump 1 by the operation system 31 in the speed control device 18, an excessive voltage is applied to the smoothing capacitor 20 of the semiconductor power conversion device 17 for some reason. When the electric charge is accumulated, an overvoltage abnormality occurs. However, the rise in the voltage of the smoothing capacitor 20 is detected by the capacitor voltage detector 23, and is transmitted as the capacitor voltage signal 23a to the protection circuit 30 of the currently operating operation system 31 in the speed controller 18.
【0083】この保護回路30の異常判定要素において
は、前記コンデンサ電圧と電圧基準との差を、偏差制限
値43と比較して、コンデンサ電圧と電圧基準との差が、
偏差制限値43に対して一定値以上に拡大した場合に、異
常発生と予測判定をする。これにより、直ちに切替信号
30aが、図示しない切替回路33に出力されて、切替回路
33により待機系32への切り替えを行ない、この待機系32
による速度制御で再循環ポンプ1の駆動を行う。In the abnormality judging element of the protection circuit 30, the difference between the capacitor voltage and the voltage reference is compared with the deviation limit value 43 to determine the difference between the capacitor voltage and the voltage reference.
When the deviation limit value 43 is expanded to a certain value or more, the occurrence of abnormality is predicted and determined. As a result, the switching signal
30a is output to a switching circuit 33 (not shown), and the switching circuit
Switching to the standby system 32 is performed by 33, and this standby system 32
The recirculation pump 1 is driven by the speed control by.
【0084】従って、前記平滑コンデンサ20に過度の電
荷が蓄積し、過電圧状態になる前に、これの要因を検知
して運転系31から待機系32へ迅速に切替えを行うと共
に、平滑コンデンサ20に過度の電荷が蓄積することを防
止するので、再循環ポンプ1および半導体電力変換装置
17における異常発生が未然に防止される。Therefore, before an excessive charge is accumulated in the smoothing capacitor 20 and an overvoltage state is detected, the cause of the overvoltage is detected and the operation system 31 is quickly switched to the standby system 32. A recirculation pump 1 and a semiconductor power conversion device for preventing accumulation of excessive charges
The occurrence of an abnormality in 17 is prevented beforehand.
【0085】これにより、速度制御装置18の運転系31か
ら待機系32、あるいは待機系32から運転系31への切替え
には、逆変換器21から再循環ポンプ1に対する出力電圧
変化の少ない状態で速やかに行われる。このことから、
再循環ポンプ1を一旦停止させることなく運転を継続さ
せるので、炉心における冷却材の循環流量変化に与える
影響が少なく、原子炉出力に変動が生じない信頼性の高
い運転を行うことができる。Thus, switching of the speed control device 18 from the operating system 31 to the standby system 32 or from the standby system 32 to the operating system 31 can be performed in a state where the output voltage change from the inverter 21 to the recirculation pump 1 is small. It is done promptly. From this,
Since the operation is continued without stopping the recirculation pump 1, it has little effect on the change in the circulation flow rate of the coolant in the reactor core, and the operation can be performed with high reliability without fluctuation in the reactor output.
【0086】第6実施の形態は、請求項8に係り、上記
第4実施の形態の変形であることから、上記した第1実
施の形態および第4実施の形態と同様の構成部分の構成
と、作用および効果については説明を省略し、異なる部
分について説明する。再循環ポンプ用可変電圧可変周波
数電源装置16の速度制御装置18においては、運転系31お
よび待機系32の保護回路30に、図7のシーケンス図に示
すように、運転系31から待機系32へ、あるいは待機系32
から運転系31への切替えに際して、再循環ポンプ1の再
起動に係るシーケンスが備えられている。Since the sixth embodiment is a modification of the fourth embodiment according to claim 8, the configuration of the same components as those of the first and fourth embodiments described above is the same as that of the first embodiment. Description of the operation, effects, and effects will be omitted, and different parts will be described. In the speed control device 18 of the variable voltage variable frequency power supply device 16 for the recirculation pump, the protection circuit 30 of the operation system 31 and the standby system 32 is connected to the protection system 30 from the operation system 31 to the standby system 32 as shown in the sequence diagram of FIG. Or standby system 32
When switching from the operation system 31 to the operation system 31, a sequence related to the restart of the recirculation pump 1 is provided.
【0087】このシーケンスは、半導体電力変換装置17
の入力電流検出器22で検出した入力電流信号22aによる
入力電流と、図示しない流量制御装置25からの速度要求
信号25aの入力時で、予め設定した再循環ポンプ1の速
度に対応した入力過電流設定値44a〜44nとを比較し、
前記入力電流が、入力過電流設定値44a〜44nを越えた
場合に異常発生を予測して、待機系32に切替えを行う異
常判定要素である。This sequence is performed by the semiconductor power converter 17
The input overcurrent corresponding to the preset speed of the recirculation pump 1 when the input current based on the input current signal 22a detected by the input current detector 22 and the speed request signal 25a from the flow control device 25 (not shown) are input. Compare the set values 44a to 44n,
When the input current exceeds the input overcurrent set values 44a to 44n, it is an abnormality determination element that predicts occurrence of an abnormality and switches to the standby system 32.
【0088】次に、上記構成による作用について説明す
る。再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置16の速
度制御装置18で、運転系31による再循環ポンプ1の運転
中に、運転系31における制御プログラムが何らかの原因
で変化すると、たとえば、再循環ポンプ1の速度に応じ
て半導体電力変換装置17におけるサイリスタの点弧角を
制御する指令信号が、速度に応じた指令値を逸脱して整
流器19に過電流が流ることになる。Next, the operation of the above configuration will be described. When the control program in the operating system 31 changes for some reason during the operation of the recirculating pump 1 by the operating system 31 by the speed controller 18 of the variable voltage variable frequency power supply device 16 for the recirculating pump, for example, The command signal for controlling the firing angle of the thyristor in the semiconductor power conversion device 17 according to the speed deviates from the command value corresponding to the speed, and an overcurrent flows through the rectifier 19.
【0089】しかし、この場合に保護回路30の異常判定
要素においては、予め再循環ポンプ1の各速度に応じた
整流器19に対する過電流保護レベルが、入力過電流設定
値44a〜44nとして設定されている。従って、前記入力
電流と、当該速度要求信号25aにおける入力過電流設定
値44a〜44nとを比較し、前記入力電流が入力過電流設
定値44a〜44nを越えた場合には異常と判定して、切替
回路33に切替信号30aを出力して、速やかに待機系32に
切替えを行ない、待機系32による速度制御で再循環ポン
プ1の駆動を行う。However, in this case, in the abnormality determining element of the protection circuit 30, the overcurrent protection level for the rectifier 19 corresponding to each speed of the recirculation pump 1 is set in advance as the input overcurrent set values 44a to 44n. I have. Therefore, the input current is compared with the input overcurrent set values 44a to 44n in the speed request signal 25a, and when the input current exceeds the input overcurrent set values 44a to 44n, it is determined that the input current is abnormal. A switching signal 30a is output to the switching circuit 33 to promptly switch to the standby system 32, and the recirculation pump 1 is driven by speed control by the standby system 32.
【0090】これにより、前記運転系31における制御プ
ログラムの異常から、平滑コンデンサ20に過度の電荷が
蓄積し、過電圧状態になる前に要因を検知して、運転系
31から待機系32へ迅速に切替えを行うことで、平滑コン
デンサ20に過度の電荷が蓄積することと、再循環ポンプ
1および半導体電力変換装置17における異常発生が未然
に防止される。As a result, due to the abnormality of the control program in the operation system 31, an excessive charge is accumulated in the smoothing capacitor 20 and the cause is detected before the overvoltage state is reached.
By quickly switching from the standby system 31 to the standby system 32, the accumulation of excessive charges in the smoothing capacitor 20 and the occurrence of abnormalities in the recirculation pump 1 and the semiconductor power converter 17 are prevented.
【0091】従って、逆変換器21から再循環ポンプ1に
対する出力電圧変化の少ない状態で、健全な待機系32へ
速やか切替えられることから、再循環ポンプ1を一旦停
止させることなく、運転を継続させるので、炉心におけ
る冷却材の循環流量変化に与える影響が少なく、原子炉
出力に変動が生じない信頼性の高い運転を行うことがで
きる。Therefore, the operation can be quickly switched to the sound standby system 32 with little change in the output voltage from the inverter 21 to the recirculation pump 1, so that the operation is continued without stopping the recirculation pump 1 temporarily. Therefore, there is little influence on the change in the circulation flow rate of the coolant in the reactor core, and a highly reliable operation without fluctuation in the reactor power can be performed.
【0092】第7実施の形態は、請求項9に係り、上記
第4実施の形態の変形であることから、上記した第1実
施の形態および第4実施の形態と同様の構成部分の構成
と、作用および効果については説明を省略し、異なる部
分について説明する。再循環ポンプ用可変電圧可変周波
数電源装置16の速度制御装置18においては、運転系31お
よび待機系32の保護回路30に、図8のシーケンス図に示
すように、運転系31から待機系32へ、あるいは待機系32
から運転系31への切替えに際して、再循環ポンプ1の再
起動に係るシーケンスが備えられている。Since the seventh embodiment is a modification of the fourth embodiment according to the ninth aspect, the configuration of the same components as those of the first and fourth embodiments is the same as that of the first and fourth embodiments. Description of the operation, effects, and effects will be omitted, and different parts will be described. In the speed control device 18 of the variable voltage variable frequency power supply device 16 for the recirculation pump, the protection circuit 30 of the operation system 31 and the standby system 32 is connected to the operation system 31 and the standby system 32 as shown in the sequence diagram of FIG. Or standby system 32
When switching from the operation system 31 to the operation system 31, a sequence related to the restart of the recirculation pump 1 is provided.
【0093】このシーケンスは、速度制御装置18におけ
る各種制御プログラム等について行われている図示しな
い自己診断の結果から、前記各種制御プログラム等に変
化があった際に出力されるパリティエラー45により異常
と判定し、切替回路33に切替信号30aを出力して切替え
を行う異常判定要素である。This sequence is determined to be abnormal due to a parity error 45 output when there is a change in the various control programs, based on the results of self-diagnosis (not shown) performed on various control programs in the speed control device 18. This is an abnormality determination element that performs a determination and outputs a switching signal 30a to the switching circuit 33 to perform switching.
【0094】次に、上記構成による作用について説明す
る。再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置16の速
度制御装置18で、たとえば、運転系31による再循環ポン
プ1の運転中に、制御プログラム等が何らかの原因で変
化した場合には、その内容あるいは程度に応じて自己診
断により異常と診断されると、パリティエラー45が出力
される。Next, the operation of the above configuration will be described. The speed control device 18 of the variable voltage variable frequency power supply 16 for the recirculation pump, for example, when the control program or the like changes for some reason during the operation of the recirculation pump 1 by the operation system 31, the content or degree If an abnormality is diagnosed by the self-diagnosis according to the above, a parity error 45 is output.
【0095】保護回路30における異常判定要素は、前記
パリティエラー45を入力すると、異常発生を予測して切
替信号30aを切替回路33に出力し、速やかに待機系32に
切替えを行ない、この待機系32による速度制御で再循環
ポンプ1の駆動を行う。When the parity error 45 is input, the abnormality determining element in the protection circuit 30 predicts the occurrence of an abnormality, outputs a switching signal 30a to the switching circuit 33, and immediately switches to the standby system 32. The recirculation pump 1 is driven by the speed control by 32.
【0096】これにより、前記運転系31における制御プ
ログラム等の異常から、たとえば、平滑コンデンサ20に
過度の電荷が蓄積し、過電圧状態になる前に要因を検知
して、運転系31から待機系32へ迅速に切替えを行うこと
で、平滑コンデンサ20に過度の電荷が蓄積することと、
再循環ポンプ1および半導体電力変換装置17における異
常発生が未然に防止される。Thus, for example, an excessive charge is accumulated in the smoothing capacitor 20 due to an abnormality in the control program or the like in the operation system 31 and a factor is detected before the overvoltage state occurs. By performing the switching quickly, excessive charge is accumulated in the smoothing capacitor 20, and
The occurrence of abnormalities in the recirculation pump 1 and the semiconductor power conversion device 17 is prevented beforehand.
【0097】従って、逆変換器21から再循環ポンプ1に
対する出力電圧変化の少ない状態で、健全な待機系32へ
速やか切替えられることから、再循環ポンプ1を一旦停
止させることなく運転を継続させるので、炉心における
冷却材の循環流量変化に与える影響が少なく、原子炉出
力に変動が生じない信頼性の高い運転を行うことができ
る。[0097] Therefore, the state can be quickly switched to the sound standby system 32 with little change in the output voltage from the inverter 21 to the recirculation pump 1, and the operation can be continued without stopping the recirculation pump 1 temporarily. In addition, there is little influence on the change in the circulation flow rate of the coolant in the reactor core, and a highly reliable operation without fluctuation in the reactor power can be performed.
【0098】[0098]
【発明の効果】以上本発明によれば、可変電圧可変周波
数電源装置の平滑回路等において、みだりに過電圧を生
じることなく、仮に過電圧を生じるような場合でも、事
前あるいは早期にこの異常を検出する。これにより、速
度制御装置を予備系に迅速で適確に切り替えると共に、
過電圧に起因する再循環ポンプ再起動時の過電流を回避
して、可変周波数電源装置および再循環ポンプの円滑な
運転による信頼性と、この再循環ポンプにより出力制御
が行われる原子炉運転の信頼性が向上する。As described above, according to the present invention, in a smoothing circuit or the like of a variable voltage variable frequency power supply, even if an overvoltage is generated without detecting an overvoltage, this abnormality is detected in advance or early. This allows the speed control device to be quickly and accurately switched to the standby system,
Avoids overcurrent at restart of the recirculation pump due to overvoltage, and ensures smooth operation of the variable frequency power supply and the recirculation pump, and reliability of reactor operation in which power is controlled by this recirculation pump. The performance is improved.
【図1】本発明に係る第1実施の形態の再循環ポンプ用
可変周波数電源装置のブロック回路構成図。FIG. 1 is a block circuit configuration diagram of a variable frequency power supply device for a recirculation pump according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明に係る第1実施の形態の再起動に係るシ
ーケンス図。FIG. 2 is a sequence diagram related to restart of the first embodiment according to the present invention.
【図3】本発明に係る第2実施の形態の再起動に係るシ
ーケンス図。FIG. 3 is a sequence diagram related to restart of the second embodiment according to the present invention.
【図4】本発明に係る第3実施の形態の再起動に係るシ
ーケンス図。FIG. 4 is a sequence diagram related to a restart of the third embodiment according to the present invention.
【図5】本発明に係る第4実施の形態の再起動に係るシ
ーケンス図。FIG. 5 is a sequence diagram related to the restart of the fourth embodiment according to the present invention.
【図6】本発明に係る第5実施の形態の再起動に係るシ
ーケンス図。FIG. 6 is a sequence diagram related to a restart according to the fifth embodiment of the present invention.
【図7】本発明に係る第6実施の形態の再起動に係るシ
ーケンス図。FIG. 7 is a sequence diagram related to the restart of the sixth embodiment according to the present invention.
【図8】本発明に係る第7実施の形態の再起動に係るシ
ーケンス図。FIG. 8 is a sequence diagram related to the restart of the seventh embodiment according to the present invention.
【図9】原子炉冷却材の再循環ポンプの縦断面図。FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a reactor coolant recirculation pump.
1…原子炉内蔵型の再循環ポンプ、2…ポンプケーシン
グ、3…原子炉圧力容器、4…電動機回転子、5…ポン
プ軸、6…ポンプインペラ、7…ポンプディフューザ、
8…上部ジャーナル軸受、9…下部ジャーナル軸受、10
…電動機固定子、11…固定子巻線、12…電動機端子箱、
13…所内母線、14…入力遮断器、15,16…再循環ポンプ
用可変周波数電源装置、17…半導体電力変換装置、18…
速度制御装置、19…整流器、20…平滑コンデンサ、21…
逆変換器、21a…出力信号、22…入力電流検出器、22a
…入力電流信号、23…コンデンサ電圧検出器、23a…コ
ンデンサ電圧信号、24…出力電流検出器、24a…出力電
流信号、25…流量制御装置、25a…速度要求信号、26…
電圧・周波数基準回路、27…電圧制御回路、28…点弧角
制御回路、28a…点弧角制御信号、29…周波数制御回
路、30…保護回路、31…運転系、32…待機系、33…切替
回路、34…出力電流制限値、35…出力周波数制御停止、
36…再起動、37…制御装置位相、38…位相差制限値、39
…過電圧設定値、40…出力過電流設定値(通常時)、41
…出力過電流設定値(過電圧時)、42…点弧角制限値、
43…偏差制限値、44a〜44n…入力過電流設定値、45…
パリティエラー。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recirculation pump with a built-in reactor, 2 ... Pump casing, 3 ... Reactor pressure vessel, 4 ... Motor rotor, 5 ... Pump shaft, 6 ... Pump impeller, 7 ... Pump diffuser,
8 Upper journal bearing, 9 Lower journal bearing, 10
… Motor stator, 11… stator winding, 12… motor terminal box,
13 ... internal bus, 14 ... input circuit breaker, 15, 16 ... variable frequency power supply for recirculation pump, 17 ... semiconductor power converter, 18 ...
Speed control device, 19… Rectifier, 20… Smoothing capacitor, 21…
Inverter, 21a ... output signal, 22 ... input current detector, 22a
... Input current signal, 23 ... Capacitor voltage detector, 23a ... Capacitor voltage signal, 24 ... Output current detector, 24a ... Output current signal, 25 ... Flow control device, 25a ... Speed request signal, 26 ...
Voltage / frequency reference circuit, 27: voltage control circuit, 28: firing angle control circuit, 28a: firing angle control signal, 29: frequency control circuit, 30: protection circuit, 31: operation system, 32: standby system, 33 ... Switching circuit, 34 ... Output current limit value, 35 ... Output frequency control stop,
36 ... Restart, 37 ... Control device phase, 38 ... Phase difference limit value, 39
… Overvoltage set value, 40… Output overcurrent set value (normal), 41
… Output overcurrent set value (at overvoltage), 42… Fire angle limit value,
43: Deviation limit value, 44a to 44n: Input overcurrent set value, 45:
Parity error.
Claims (9)
タの半導体電力変換装置と速度制御装置とからなる再循
環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置において、前記
速度制御装置の制御系を複数として冗長化すると共に、
前記可変電圧可変周波数電源装置内の異常を検出して前
記速度制御装置の制御系を運転系から待機系へ切替えて
再循環ポンプの継続運転を行わせる保護回路を設けたこ
とを特徴とする再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源
装置。1. A variable voltage variable frequency power supply for a recirculation pump comprising a semiconductor power conversion device of a voltage type inverter provided with a smoothing capacitor and a speed control device, wherein the speed control device is provided with a plurality of redundant control systems. Along with
A protection circuit is provided which detects an abnormality in the variable voltage variable frequency power supply device, switches a control system of the speed control device from an operation system to a standby system, and performs continuous operation of the recirculation pump. Variable voltage variable frequency power supply for circulation pump.
から待機系へ切替えを行う際に、半導体電力変換装置に
おける出力電流が制限値を越えたことで異常判定すると
共に、出力の一定時間制限により過電流の発生を抑制し
て再循環ポンプを再起動させることを特徴とする請求項
1記載の再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置。In the protection circuit, when switching a control system from an operation system to a standby system, an abnormality is determined when an output current in the semiconductor power conversion device exceeds a limit value, and a limit of output for a predetermined time is performed. 2. The variable voltage variable frequency power supply device for a recirculation pump according to claim 1, wherein the recirculation pump is restarted while suppressing the occurrence of overcurrent.
から待機系へ切替えを行う際に、半導体電力変換装置に
おける出力電流が制限値を越えたことで異常判定して、
出力の一定時間制限により過電流の発生を抑制すると共
に、再循環ポンプの再起動に際して再循環ポンプの残留
電圧位相と待機系電圧位相との同期確認を行うことを特
徴とする請求項1記載の再循環ポンプ用可変電圧可変周
波数電源装置。In the protection circuit, when switching a control system from an operation system to a standby system, an abnormality is determined when an output current in the semiconductor power conversion device exceeds a limit value,
2. The method according to claim 1, wherein the generation of overcurrent is suppressed by limiting the output for a predetermined time, and at the time of restarting the recirculation pump, synchronization between the residual voltage phase of the recirculation pump and the standby system voltage phase is confirmed. Variable voltage variable frequency power supply for recirculation pump.
から待機系へ切替えを行う際に、半導体電力変換装置に
おける平滑コンデンサ電圧が制限値を越えたことで異常
判定して出力制限をすると共に、過電流に対する保護設
定値を前記半導体電力変換装置構成素子の限界以下に一
定時間変更することを特徴とする請求項1記載の再循環
ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置。4. In the protection circuit, when switching a control system from an operation system to a standby system, an abnormality is determined when the smoothing capacitor voltage in the semiconductor power conversion device exceeds a limit value, and output is limited. 2. The variable voltage variable frequency power supply for a recirculation pump according to claim 1, wherein a protection set value for an overcurrent is changed for a predetermined time to be equal to or less than a limit of the constituent elements of the semiconductor power conversion device.
変換装置の平滑コンデンサにおける過度の電荷蓄積に起
因する過電圧事象を発生前にその要因を検出して、制御
系を運転系から待機系へ切替えを行うことを特徴とする
請求項1記載の再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源
装置。5. The protection circuit detects a cause of an overvoltage event caused by excessive charge accumulation in a smoothing capacitor of the semiconductor power conversion device before occurrence, and switches a control system from an operation system to a standby system. The variable voltage / variable frequency power supply for a recirculation pump according to claim 1, wherein the power supply is performed.
変換装置に対する速度制御装置からの点弧角制御信号が
制限値を越えたことにより、異常予測判定して制御系を
運転系から待機系へ切替えを行わせることを特徴とする
請求項5記載の再循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源
装置。6. In the protection circuit, when a firing angle control signal from a speed control device for the semiconductor power conversion device exceeds a limit value, abnormality prediction is determined and a control system is switched from an operation system to a standby system. 6. The variable voltage / variable frequency power supply for a recirculation pump according to claim 5, wherein:
変換装置における平滑コンデンサのコンデンサ電圧と電
圧基準との差が制限値を越えたことにより、異常予測判
定して制御系を運転系から待機系へ切替えを行わせるこ
とを特徴とする請求項5記載の再循環ポンプ用可変電圧
可変周波数電源装置。7. In the protection circuit, when a difference between a capacitor voltage of a smoothing capacitor in the semiconductor power converter and a voltage reference exceeds a limit value, an abnormality prediction is determined and a control system is switched from an operation system to a standby system. 6. The variable voltage variable frequency power supply for a recirculation pump according to claim 5, wherein the switching is performed.
変換装置における入力電流が、再循環ポンプの速度に応
じた設定値を越えたことにより、異常予測判定して制御
系を運転系から待機系へ切替えを行わせることを特徴と
する請求項5記載の再循環ポンプ用可変電圧可変周波数
電源装置。8. In the protection circuit, when an input current in the semiconductor power converter exceeds a set value corresponding to a speed of a recirculation pump, abnormality prediction is determined and a control system is changed from an operation system to a standby system. 6. The variable voltage variable frequency power supply for a recirculation pump according to claim 5, wherein the switching is performed.
のパリティチェックにより制御プログラムの変化を検出
した場合に異常予測判定して制御系を運転系から待機系
へ切替えを行わせることを特徴とする請求項5記載の再
循環ポンプ用可変電圧可変周波数電源装置。9. The protection circuit according to claim 1, wherein when a change in the control program is detected by a parity check of the control program, an abnormality prediction judgment is made and the control system is switched from the operation system to the standby system. 6. The variable voltage variable frequency power supply for a recirculation pump according to claim 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10157383A JPH11352276A (en) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Variable voltage and variable frequency power source for recirculating pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10157383A JPH11352276A (en) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Variable voltage and variable frequency power source for recirculating pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11352276A true JPH11352276A (en) | 1999-12-24 |
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ID=15648455
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10157383A Withdrawn JPH11352276A (en) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Variable voltage and variable frequency power source for recirculating pump |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH11352276A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013238451A (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Toshiba Corp | Re-circulation pump motor power supply system and power supply method for the same |
JP5725038B2 (en) * | 2010-12-22 | 2015-05-27 | 富士電機株式会社 | Power converter |
JP2021018591A (en) * | 2019-07-19 | 2021-02-15 | 株式会社川本製作所 | Managed device, water supply device, and server |
WO2025041425A1 (en) * | 2023-08-22 | 2025-02-27 | 株式会社日立産機システム | Power conversion device and method for same |
-
1998
- 1998-06-05 JP JP10157383A patent/JPH11352276A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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