摘要
本研究建構國聖電廠(核二廠)之RELAP5-3D輸入檔的控制系統。核二廠採用BWR6（沸水式）反應器、Mark III的圍阻體，並由台灣電力公司營運。該系統的額定功率為2,894 MWth。而核二廠之RELAP5-3D輸入檔來自於核能研究所。此控制系統的編程是根據電廠工程模擬器內的控制系統而制定，而電廠工程模擬器是在3 Key Master平台上開發而成的。
在本研究中，輸入檔先以常數功率初始化為穩態，再依序將飼水控制、壓力控制、和再循環流量控制加入輸入檔。接著採用飼水三元控制圖，而三元指的是“窄幅水位”、“蒸汽質量流率”和“飼水質量流率”。以飼水控制系統將輸入檔初始化至穩定狀態後，再加入壓力控制，用以管控汽機控制閥之閥開度。接著加入再循環流控制，以控制再循環流的質量流率。最後，採用點動力功率來模擬暫態。
最後以“100％功率負載棄載測試”、“96％功率主蒸汽隔離閥關閉測試”、“68％功率再循環泵跳脫測試”以上三項功率測試之結果，來測試輸入檔之控制系統的正確性。

Abstract

In the present study, the control system of RELAP5-3D input deck of Kuosheng Nuclear Power station is constructed. The plant employs a BWR6 (Boiling Water Reactor) reactor with Mark III containment and is operated by Taiwan Power Company. The rated power of the system is 2,894 MWth. The RELAP5-3D input deck is obtained from Institute of Nuclear Energy Research. The control system is formulated based on the control system embedded in the plant engineering simulator, which is developed on the 3 Key Master platforms.
In the present study, the deck is initialized to a steady state condition with constant power. The feedwater control, pressure control, and recirculation flow control are incorporated sequentially. The three- element feewdwater control scheme is adopted. The elements are“narrow range water level”, “steam mass flow rate”, and “feed water mass flow rate”. After the deck is initialized to steady state with the feedwater control system, the Pressure Control is added to govern the valve area of Turbine Control Valves. The Recirculation Flow Control is incorporated to control the mass flow rate of Recirculation Flow. Finally, the Point Kinetic is adopted for the transient simulation.
The results of the power tests "100% power load rejection test", "96% power main steam isolation valve closure test", and "68% power recirculation pump trip test," are used to test the validity of the control system of the input deck.

目錄
摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究範圍 2
1.3 論文架構 2
1 第二章 RELAP5-3D程式介紹 3
2.1 RELAP程式發展簡介 3
2.2 RELAP5-3D模式介紹 4
3 第三章 核二廠與控制系統介紹 7
3.1 核二廠介紹 7
3.2 核二廠控制系統簡介 8
3.2.1 台電模擬平台3 Key Master 8
3.2.2 飼水控制 9
3.2.3 再循環系統 11
3.2.4 壓力控制系統 12
4 第四章 核二廠的輸入數據建立 19
4.1 前言 19
4.2 輸入檔介紹 19
4.2.1 全系統模擬程式建立過程 20
4.2.2 全系統輸入檔案之穩態數據 22
5 第五章 核二廠暫態事故分析 43
5.1 前言 43
5.2 100%功率之負載棄載測試 43
5.2.1 測試說明 43
5.2.2 模擬與驗證結果 44
5.3 96%功率之主蒸汽隔離閥關閉測試 54
5.3.1 測試說明 54
5.3.2 模擬與驗證結果 55
5.4 68%功率之再循環水泵跳脫測試 60
5.4.1 測試說明 60
5.4.2 模擬與驗證結果 61
6 第六章 結論與建議 69
參考文獻 70

參考文獻
1. J. R. Lamarsh, A. J. Baratta, Introduction to Nuclear Engineering, Prentice Hall, New Jersey, 2001
2. 台灣電力公司, 3 Key Master 模擬器.
3. 張世勳，「核二廠RELAP5/MOD3輸入資料建立與模式驗證」，國立清華大學核子工程學系，碩士論文，中華民國八十五年
4. 湯簡如、馬紹仕、王政德、劉千田, 核二廠雷傳模式建立與起爐測試校驗分析報告. 1998.
5. 核能研究所, RELAP5-3D核二廠輸入檔, 2008.
6. 台灣電力公司, 沸水式核能電廠訓練教材. 1984.
7. Laboratory, I.N. RELAP5. Available from: http://www4vip.inl.gov/relap5/default.htm.
8. 台灣電力公司. 官方網站. Available from: http://www.taipower.com.tw/.
9. 陳宇民，「核二廠RELAP5-3D輸入檔建立與驗證」，國立清華大學工程與系統科學系，碩士論文，中華民國九十七年
10. 謝旭昇、陳偉漢, 核一廠模擬器軟硬體更新採購案出國報告 (行政院公務出國報告網), 2011.
11. 楊宗祐, 台電核二廠整廠系統動態模擬報告. 2011.
12. Laboratory, I.N., RELAP5-3D CODE MANUAL. 2001.