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原子力発電システム UPDATE

国内特許コード P210017976
整理番号 14229
掲載日 2021年11月9日
出願番号 特願2020-049021
公開番号 特開2021-148611
出願日 令和2年3月19日(2020.3.19)
公開日 令和3年9月27日(2021.9.27)
発明者
  • 佐藤 博之
  • ヤン ジングロン
出願人
  • 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
発明の名称 原子力発電システム UPDATE
発明の概要 【課題】発電機の周波数低下リレー動作前に、電力系統に接続している電源の電気出力を増大させ、ブラックアウトを防止すること。
【解決手段】原子炉の冷却系ライン内の圧力よりも高圧の冷却材が充填された冷却材供給設備と、その冷却材供給設備と冷却系ラインの間に設けられた冷却材注入ラインと冷却材注入弁を備え、中央給電指令所からの出力電圧増大信号を受けて弁を全開させることによって、冷却材を冷却系ラインへ高速に注入するように構成されている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

自然災害等による突発的な電源停止に起因して電力系統の周波数が低下した場合、当該電力系統に接続された発電機は、タービン振動等による故障を防止するため解列していく。その結果、連鎖的に周波数が低下し、最終的にブラックアウトに至る可能性がある。ブラックアウト回避には、発電機の周波数低下リレー動作前に、電力系統に接続している電源の電気出力を増大させる等の対策をとる必要がある。この対策のため、従来、例えば火力発電システムに電力系統の周波数維持を担わせ、電源脱落等に伴う周波数低下時には、中央給電指令所からの指令により待機運転中の火力発電システムの電気出力を増大させる対応を取っている。

産業上の利用分野

本発明は、原子炉出力を一定に維持したまま、高速で電力系統への電気出力を増大させるための機構を備えた原子力発電システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
原子炉と、該原子炉で加熱された冷却材の熱を電力に変換する少なくとも1個のガスタービンを有するガスタービン発電系と、前記原子炉及び前記ガスタービン発電系の間を、前記冷却材が循環するように流れる冷却系ラインを備えた原子力発電システムにおいて、さらに
前記冷却系ライン内の圧力よりも高圧の冷却材が充填された冷却材供給設備と、
前記冷却材供給設備と前記冷却系ラインの間を流体的に接続された、少なくとも1つの冷却材注入ラインと、
該冷却材注入ラインの途中に設けられ、電力系統を監視している中央給電指令所からの出力電圧増大信号を受けて弁が全開され、前記冷却材供給設備内の高圧の冷却材を前記冷却系ラインへ高速に注入する冷却材注入弁を備えていることを特徴とする原子力発電システム。

【請求項2】
請求項1において、前記冷却材注入弁を備えた前記冷却材注入ラインが、前記冷却系ラインに複数個接続されていることを特徴とする原子力発電システム。

【請求項3】
請求項1又は2において、前記冷却系ラインが前記原子炉の1次系冷却ラインであることを特徴とする原子力発電システム。

【請求項4】
請求項3において、1次系冷却ラインに該原子炉で加熱された冷却材の熱の一部を熱利用系に供給する熱交換器が設置されていることを特徴とする原子力発電システム。

【請求項5】
請求項4において、2次系冷却ラインに1次系冷却ラインと2次系冷却ラインの冷却材圧力の差を低減する圧力制御系が設置されていることを特徴とする原子力発電システム。

【請求項6】
請求項1又は2において、前記冷却系ラインが前記原子炉の2次系冷却ラインであることを特徴とする原子力発電システム。

【請求項7】
請求項6において、1次系冷却ラインに1次系冷却ラインと2次系冷却ラインの冷却材圧力の差を低減する圧力制御系が設置されていることを特徴とする原子力発電システム。

【請求項8】
原子炉と、該原子炉で加熱された冷却材の熱を電力に変換する少なくとも1個のガスタービンと発電機を有するガスタービン発電系と、前記原子炉及び前記ガスタービン発電系の間を、前記冷却材が循環するように流れる1次冷却系ラインを備えた原子力発電システムにおいて、さらに
前記1次冷却系ライン内の圧力よりも高圧の冷却材が充填された冷却材供給設備と、
前記冷却材供給設備と前記1次冷却系ラインの間に設けられた、少なくとも1つの冷却材注入ラインと、
該冷却材注入ラインの途中に設けられ、電力系統を監視している中央給電指令所からの出力電圧増大信号を受けて弁が全開され、前記冷却材供給設備内の高圧の冷却材を前記冷却系ラインへ高速に注入する冷却材注入弁を備えており、
冷却材の高速注入によって、前記発電機の周波数低下リレー動作前に、電力系統に接続している電源の電気出力を増大させ、ブラックアウトを防止することを特徴とする原子力発電システム。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2020049021thum.jpg
出願権利状態 公開
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