Устройство для управления и защиты атомного реактора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 21 С 7/36

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4903580 25 (22) 25.01.91 (46) 07.02.93. Бюл.. N 5 . (71) Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники (72) В.Н Шкарин и B.È.Øóáèí (56) Физика и техника ядерных реакторов, . Сб, Вопросы атомной науки и техники.

Вып.7. Регулирование ядерных реакторов, М.: Атомиздат; 1987. с.55 — 56, рис.5.

° Доллежаль H.À., Емельянов И,Я. Канальный ядерный энергетический реактор. M.;

Атомиздат, 1980, с.122, 124-125, рис.6, 10.... (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И

ЗАЩИТЫ АТОМНОГО РЕАКТОРА (57) Область использования; техника автоматизации, в частности атомных реакторов.

Предназначено для формирования сигналов автоматического регулирования (AP) и аварийной защиты (АЗ) при отклонении из.меренной мощности от заданного значения, Изобретение относится к технике автоматизации, в частности атомных реакторов, и предназначено для формирования сигналов автоматического регулирования (AP) и аварийной защиты (A3) при отклонении измеренной мощности от заданного значения.

Известно устройство для управления и защиты атомного реактора, содержащее три измерительных канала AP — A3 и последовательно соединенных с ними три задатчика мощности, Каждый измерительный канала AP — АЗ содержит последовательно соединенные блок формирования сигнала отклонения и блок формирования управля„„. Ж„„1793477 А1

Сущность изобретения: для повышения надежности устройства путем формирования сигнала-установки за счет выбора среднего по значению на трех входных сигналов эадатчиков мощности устройство содержит три задатчика мощности и и измерительных каналов аварийной защиты и автоматического регулирования. Каждый измерительный канал содержит блок выбора среднего значения и последовательно соединеннйе блок. формирования сигнала отклонения и блок формирования управляющих воздействий, выходные сигналы которого являются управляющими сигналами для блока управления исполнительным механизмом.

Три входа блока выбора среднего значения каждого измерительного канала соединены соответственно с выходами всех задатчиков мощности. Выход блока выбора среднего значения подключен ко второму входу блока формирования сигнала отклонения, первый вход которого является входом сигнала измеренной мощности. 3 ил. (л) ющих воздействий. Каждый измерительный канал имеет соответствующий ему задатчик мощности. 4

Недостатком известного устройства является его невысокая надежность, которая р, объясняется не только большим количеством задатчиков мощности в схеме, по числу равным числу каналов, но и возможностью отказа работы одного из каналов при отказе соответствующего ему задатчика мощности.

Наиболее близко к предлагаемому устройство для управления и защиты атомного реактора, содержащее четыре измерительных канала AP-AÇ и один задатчик мощно1793477 сти, Каждый канал AP — A3 содержит последовательно соединенные блок формирования сигнала отклонения . и блок формирования управляющих воздействий.

Сигнал уставки с задатчика мощности поступает на второй вход блока формирования сигнала отклонения, на первый вход которого поступает сигнал измеренной мощности.

В блоке формирования сигнала отклонения сигналы уставки и измеренной мощности "0 сравниваются. Далее сигнал, пропорциональный относительному отклонению сигнала измеренной мощности от сигнала устэвки, поступает на, вход блока. формирования управляющих воздействий, который преобразует этот сигнал в форму, удобную для дальнейшей обработки в блоке управления исполнительным механизмом.

Недостатком известного устройства для управления и защиты атомного реактора является его невысокая надежность, поскольку при отказе задатчика мощности, например, при изменении его выходного сигнала до нуля, происходит отказ устройства в целом.

Цель изобретения — повышение надеж- 25 ности устройства путем формирования сиг- нала уставки за счет выбора среднего по значению иэ трех входных сигналов, Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для управления и за- 30 щиты атомного реактора, содержащее первый задатчик мощности и по меньшей мере два измерительных канала, каждый из которых содержит последовательно соединенные блок формирования сигнала 35 отклонения; первый вход которого является входом сигнала измеренной мощности, и блок формирования управляющих воздействий, введены второй и третий задатчик мощности, а в каждый измерительный ка- 40 нал — блок выбора среднего значения, выход которого подключен к второму входу блока формирования сигнала отклонения, при этом выходы задатчиков мощности подключены к соответствующим входам 45 блока выбора среднего значения каждого измерительного канала.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для управления и защиты атомного реактора; на фйг.2 — принципиальная схема 50 блока выбора среднего значения; на фиг,3— временная диаграмма выходных сигналов задатчиков мощности и блока выбора среднего значения, Устройство содержит три задатчика 55 мощности 1 — 3 и и измерительных каналов .4 аварийной защиты и автоматического регулирования, Каждый измерительный канал

4 содержит блок 5 выбора среднего значения и последовательно соединенные блок 6 формирования сигнала отклонения и блок

7 формирования управляющих воздействий, выходные сигналы которого являются управляющими сигналами для блока управления исполнительным механизмом (на чертеже не показан), Три входа блока 5 выбора среднего значения каждого измерительного канала 4 соединены соответственно с выходами задатчиков 1 — 3 мощности. Выход блока 5 выбора среднего значения подключен ко второму входу блока

6 формирования сигнала отклонения, первый вход которого является входом сигнала измеренной мощности, Блок 5 выбора среднего значения (фиг.2) содержит три операционных усилителя 8 — 10, суммирующий усилитель 11, инвертор 12, три входных резистора 13 — 15 и тои резистора 16 — 18 обратной связи, Сопротивления резисторов

13 — 16 одинаковые, суммирующий усилитель

11 содержит операционный усилитель 19 и резисторы 20 — 23. Инвертор 12 содержит операционный усилитель 24 и резисторы 25, 26, Устройство работает следующим образом, При нормальной работе все три задатчика 1 — 3 мощности имеют примерно равные выходные напряжения (0+hU;0;U hU, где ЛΠ— погрешность формирования выходного сигнала, которые поступают на входы блоков 5 измерительных каналов 4 P-АЗ, Блок 5 формирует сигнал, равный среднему (по значению) из трех входных сигналов.

Входные сигналы блока 5 выбора поступают на входы соответствующих усилителей через резисторы 13 — 15 и ймеют. разные значения. Блок будет находиться в устойчивом состоянии при условии, что сигнал обратной связи будет равен одному из входных сигналов, при этом в активной области находится тот усилитель, на который приходит входной сигнал, равный сигналу обратной связи, а два других будут находиться в режиме насыщения, причем тот, у которого входной сигнал больше сигнала обратной связи, будет находиться в отрицательной области насыщения, а у которого входной сигнал меньше . — в положительной. Таким образом, сигнал обратной связи, а, следовательно, и выходной сигнал блока выбора равен входному сигналу, среднему (по значению) из трех.

С выхода блока 5 сигнал уставки поступает на второй вход блока 6, а на первый вход последнего поступает сигнал измеренной мощности, В блоке 6 сигналы уставки и измеренной мощности сравниваются и формируется сигнал, пропорциональный относительному отклонению сигнала изме1793477 ренной мощности от сигнала уставки, который поступает на вход блока 6. Последний преобразует сигнал относительного отклонения в форму, удобную для дальнейшей обработки в блоке управления исполнительным механизмом (на чертеже не показан).

При нормальной работе выходные сигналы трех задатчиков мощности соответственно равны 0о.+ hU; 0о, . 0о — hLI, где Uî— средний по значению сигнал, и тогда выходной сигнал блока 5 выбора также будет равен 0О (на диаграмме показано утолщенной линией). Отказ одного из задатчиков, например, изменение выходного сигнала первого эадатчика до нуля (на диаграмме — момент времени а) не приведет к значительному

Формула изобретения

1, Устройство для управления и защиты атомного реактора, содержащее первый задатчик мощности и по меньшей мере два измерительных канала, каждый из которых содержит последовательно соединенные блок формирования сигнала отклонения, первый вход которого подключен к входной клемме устройства, и блок формирования управляющих воздействий, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности устройства путем формирования сигнала уставки за счет прибора среднего по значению из трех входных сигналов, в него введены второй и третий задатчики мощности, а в каждый измерительный канал — блок выбора среднего значения, выход которого подключен к второму входу блока формирования сигнала отклонения, при этом выходы первого — третьего эадатчиков мощности изменению сигнала уставки. Средним (по значению) будет сигнал Up+ Л0, т,е. выходной сигнал блока выбора среднего значения будет равен U+ AU. При увеличении выход5 ного сигнала третьего задатчика до максимального значения (на диаграмме— момент времени b) выходной сигнал будет равен U + Л0, к аналогичному эффекту приведет и отказ второго задатчика (на диаг10 рамме — момент времени с).

Таким образом, отказ одного из задатчиков мощности не приводит к выходу из строя устройства в целом, а лишь незначительно, в пределах допусков (на

15 значение Л О), изменяет сигнал уставки. подключены к соответственно к,первому— третьему входам блока выбора среднего значения каждого измерительного канала.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е25 с я тем, что блок выбора среднего значения содержит первый — третий операционные усилители, вход каждого из которых соог-ветственно через первый — третий входной резисторы подключен к первому — третьему

30- входу блока выбора среднего значения, а выход соответственно через первый — третий резисторы связан с входом четвертого операционного усилителя, выход которого " через четвертый резистор подключен к его

35 входу и через пятый резистор- к входу пятого операционного усилителя, причем выход последнего через шестой резистор связан с его входом, а через седьмой — девятый резистор подключен к входу соответственно первого40 третьего операционного усилителя.

1793477 юн

h27l

WCFl

Фиг/ я; аи

Ио-Л/

Фиг. Я

Составитель В,Шубин

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор С.Юско

Редактор Б.Федотов

Ти аж Подписное

Заказ 507 Тира

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101