Система автоматического регулирования мощности ядерного реактора

 

О П

ВОЕООЫЗНМ1 оо 497883. Сеюз Севетсиик

Саарввиистиекиик

Реснубпии

ЙЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) заявлено 17.0574 (21)2024928/26-25 с присоединением заявки Рй(23) Приоритет (43) Опубликовано 251278.Бюллетень ph 47 (45) Дата опубликования описания 26.1278 (53) М. Кл.

G 21 С 7/36

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК621.039.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. Я. Емель янов, Е. В. Филипчук и П.Т. Потапенко

Pl) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ИОЩНОСТИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Изобретение относится к системам автоматического регулирования мощности для больших энергетических реакторов.

Автоматический регулятор мощности, 5 применяемый, например, на реакторе;

РБМК Ленинградской АЭС не обеспечивает выравнивание и стабилизацию радиального распределения мощности (по квадрантам), требует сложной синхро- 10 низации стержней автоматического регулирования. . Известная система содержит несколько зонных регуляторов и контур регулирования интегральной мощности, прн этом в качестве исполнительных стержней автоматического регулятора используются стержни зонных регуляторов.

Однако в такой системе необходимо а0 испольэовать большое количество датчиков в системе регулирования интегральной мощности и в зонных регуляторах, кроме того необходимы отдель, ный задатчик и блок формирования закона регулирования для регулятора интегральной мощности. Необходима также искусственная связь между задатчиком интегральной мощности н зон ьваи эадатчиками.

ЗО

Цель изобретения — упрощение системы, и как следствие, увеличение надежности за счет сокращения количества аппаратуры и датчиков.

Это достигается тем, что для формирования сигнала ошибки регулятора интегральной мощности применен сумматор, подключенный к усилителям ошибок зонных регуляторов, и датчики зонных регуляторов, а на суммирующий вход сервоприводов зонных регуляторов подключены выходы соответствующих усилителей ошибок и сумматора. Это позволило исключить иэ системы специальные датчики, задатчик мощности и усилитель ошибки регулятора интегральной мощности. Вследствие отсутстк вия специального задатчика интегральной мощности отпадает проблема согласования, связи этого задатчика с зонными задатчиками.

Таким образом, в системе все элементы за исключением сумматора являются общими для зонных регуляторов и регулятора интегральной мощности (датчики, задатчики, усилители, приводы и стержни).

Кроме того, в предлагаемой системе целью повышения точности и быстродействия, в каждом канале зонного ре3

497883

1 улирования на вход корректора-нормапиэатора подключены, по меньшей мере, два детектора, установленных внутри и вне активной зоны, а в сумматор и усил ители включены корректирующие цепи.

Ela чертеже показана структурная схема предлагаемой системы.

На чертеже в виде круга обозначей поперечный разрез активной зоны, которая в свою очередь разбита на несколько эон (на чертеже на четыре квадранта). Мощность каждой зоны измеряется датчиками 1, например иониэацион- )О ными камерами, установленными за отражателем. Для измерения мощности могут быть использованы и внутриреакторные датчики. В каждой зоне имеется исполнительный орган 2, например стержень с приводом 3, для управления мощностью зоны.

Датчики 1 подключены к корректорам-. нормализаторам 4. При использовании иониэационных камер в качестве коррек-2ц. тора-нормалиэатора 4 используются известные корректоры тока камер (КТК).

К задатчикам 5 подключены корректоры 4, выходы задатчиков соединены с входами усилителей б сигналов ошибок

) (YC0) зон ных регуляторов . FIa эадатчиках 5 происходит вычитание сигнала,,пропорционального заданному уровню мощности, и сигналов с корректоров 4.

К выходам уси. ителей б подключен сумматор 7 регулятора интегральнрй мощности. Каждый сервопривод 3 через суммирующий вход 8 подключен одновременно к соответствующему усилителю ошибки зонного регулятора и к выходу сумматора 7 интегрального регулятора, Эти сигналы каждый со своим весом просуммированы при входе тиристорной или релейной схемы управления сервоприводом.

Система работает следующим образом. "

При изменении уставки мощности или отработки возмущения по реактивности все исполнительные органы (стержни) двигаются вначале в одну сторону. Росле того, когда на выходе сумматора 7 установится нуль, общее движение стерж- „ ней прекращается.

Однако индивидуальное движение стержней эонных регуляторов (в различчые стороны) продолжается до тех пор, пока не установятся нули на выходе индивидуального УСО б.

Таким образом, в процессе работы системы обеспечивается выполнение важной и естественной для больших реакто-. ров задачи — синхронизации мощностей зон (квадрантов). При этом устраняет- > ся искусственная проблема синхронизации положения стержней автоматического регулятора. Система выполняет одновре; менно две функции — регулирование интегральной мощности и регулирование 60 ее распределения по зонам.

Исполнительные стержни зонных регуляторов нежелательно размещать .как 55 слишком близко к ионизационным камерам, так и слишком далеко от них. Как показывает практика работы на реакторах и моделях, оптимальное для точности регулирования расположение стержней примерно на расстоянии 2/3 радиуса активной зоны от ее центра. Разумеется, не обязательно реактор разбивать именно на четыре зоны регулирования.

Предлагаемая система позволяет для увеличения точности и быстродействия применять также для измерения мощности квадрантов несколько датчиков, в том числе и разнотипных, установленных внутри и вне активной зоны (иониэационные камеры, датчики прямой зарядки, термопары и термометры сопротивления, установленные на выходе каналов с ТВЭЛами и т.д.). Применение, например, комбинации безынерционной камеры с инерционными теплотехническими датчиками позволяет достичь высокой точности поддержания мощности зоны,достигаемой за счет применения большого числа теплотехнических датчиков,и высокого быстродействия,достигаемого за счет применения безынерционной камеры. При этом суммирование сигналов всех датчиков зонного регулятора осуществляется на входе корректора-нормализатора с весовыми коэффициентами.

Кроме того, для улучшения динамических характеристик системы возмож- но включение в УСО 6 и сумматор 7 корректирующих (дифференцирующих) цепей.

Так, например, для системы с ионизационными камерами, изображенной на чертеже, имеет смысл такую цепь использовать лишь в сумматоре 7, так как изменение интегральной мощности гораздо более медленный процесс в сравнении с процессом перераспределения мощности по объему активной эоны. формула изобретения

1. Система автоматического регулирования мощности ядерного реактора, содержащая, по меньшей мере, два канала зонного регулирования с усилителем сигнала ошибки заданного и измеренного значения мощности и сервоприводом исполнительных органов и контур регулирования интегральной мощности, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы и повышения эффективности выравнивания мощности по зонам, введен сумматор, подключенный входами к выходам усилителей сигнала ошибки и выходом вместе с выходами усилителей к суммирующим входам сервоприводов.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в каждом канале зонного регулирования на

497В83

Составитель В.Пискулин

Редактор Е.Месровова текред Л.Алрерова Корректор И.Гоксик

Заказ 7308/48 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 эход корректора-нормализатора подключены, по меньшей мере, два детектора, установленных внутри и вне актив)йой зоны, à в сумматор и усилители включены корректирующие цепи.