Устройство аварийной защиты ядерного реактора

 

УСТРОЙСТВО АВАРМНОЙ'ЗАЩИТЫ • ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащее измеритель мощности, первый дифференциатор, задатчик уставки аварийного сигнала, интегратор, первый блок сравнения,, формирователь аварийного сигнала, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом задатчика уставки аварийного сигнала, а второй вход - с выходом интегратора, выход измерителя мощности соединенс входом первого дифференциатора и входом -задатчика уставки аварийного сигнала^ отли-чающееся тем,что,с целью повьшения точности,в него введены измеритель температуры, второй дифференциатор,первый и второй формирователи сигнала, элемент И, второй блок сравнения, задатчик скорости изменения сигнала и блок задержки, причем вьксод измерителя температуры соединен с входом второго дифференциатора, выход которого че- .рез первый формирователь сигнала соединён с первым входом элемента И, выход которого через блок .задержки соединен с вторым входом интегратора, второй вход элемента. И через второй формирователь сигнала соединен с выг ходом первого дифференциатора и первым входом второго блока сравнения, 'второй вход которого соединен с задатчиком скорости изменения сигнала,' выход второго блока срав'нения соединен с первым входом интегратора и третьим входом первого блока сравненияО)с:§г^

„„SU„„797424

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

y(ggG 21 С 17/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2774180/18-25 (.22) 30. 05. 79 (46) 15,03.84. Бюл. В 18 (72) Г.П.Юркевич (53) 621.039.5(088.8) (56) 1. Попов А.Ф. Системы управления и контроля ядерных реакторов. Госэнергоиздат, 1961, с. 137-148.

2. Шульц M.À. Регулирование энергетических ядерных реакторов. M.

Изд-во иностранной литературы, 1957, с. 391 (прототип).

t (54) (57) УСТРОЙСТВО АВАРИЙНОЙ ЗАЩИТЪ|

ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащее измеритель мощности, первый дифференциатор, задатчик уставки аварийного сигнала, интегратор, первый блок сравнения,. формирователь аварийного сигнала, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом задатчика уставки аварийного сигнала, а второй вход — с выходом интегратора, выход измерителя мощности соединен с входом первого дифференциатора и входом задатчика уставки аварийного сигнала, о т л и-ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены измеритель температуры, второй дифференциатор, первый и второй формирователи сигнала, элемент И, второй блок сравнения, задатчик скорости изменения сигнала и блок задержки, причем выход измерителя температуры соединен с входом второго днфференциатора, выход которого через первый формирователь сигнала соединен с первым входом элемента И, выход которого через блок .задержки соединен с вторым входом интегратора, второй вход элемента, И через второй формирователь сигнала соединен с вы-, ходом первого дифференциатора и первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком скорости изменения сигнала, выход второго блока сравнения соединен с первым входом интегратора и третьим входом первого блока сравнения.

797

424 2

1

Изобретение относится к области контроля и защиты ядерных реакторов и может быть использовано в системе управления и защиты ядерного реактора.

Известны устройства для формирова" ния аварийного сигнала, содержащие измеритель мощности, блок сравнения, задатчик и формирователь С 1 3.

Недостатком известных устройств является невысокая точность фор" мирования сигнала, особенно в системах, где происходит неконтролируемое изменение масштаба тока ионизациониой камеры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство аварийной защиты ядерного реактора, . содержащее измеритель мощности, первый дифференциатор, задатчик уставки аварийного сигнала, интегратор, первый zp блок сравнения, формирователь аварийного сигнала, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом задатчика уставки аварий" 25 ного сигнала, а второй вход — с выходом интегратора, выход измерителя мощности соединен с входом первого дифференциатора и входом задатчика уставки аварийного сигнала Г 2 3.

Недостатком известного устройства является невысокая точность формирования аварийного сигнала, главным образом, в системах, где происходит неконтролируемое изменение масштаба сигнала измерителя, Целью изобретения является повышение точности формирования аварийного сигнала.

Цель достигается тем, что в устройство аварийной защиты ядерного реактора, содержащее измеритель мощности, первый дифференциатор, задатчик уставки аварийного сигнала, интегратор, первый блок сравнения, фор- 4> мирователь аварийного сигнала, вход, которого соединен с выходом задатчи= ка уставки аварийного сигнала, а второй вход — с выходом интегратора, выход измерителя мощности соединен, с входом первого дифференциатора и входом задатчика уставки аварийного сигнала, введены измеритель температуры, второй дифференциатор, первый и второй формирователи сигнала, элемент И, второй блок сравнения, задатчик скорости изменения сигнала и блок задержки, причем выход измерителя температуры соединен с входом второго дифференциатора, выход которого через первый формирователь сигнала соединен с первым входом элемента И, выход которого через блок задержки соединен с вторым входом интегратора, второй вход элемента И через второй формирователь сигнала соединен с. выходом первого дифференциатора и первым входом второго блока сравнения„ второй вход которого соединен с задатчиком скорости изменения сигнала, выход второго блока сравнения соединен с первым входом интегратора и третьим входом перного блока сравнения.

Это значительно повышает точность формирования аварийного сигнала,так как исключает влияние изменения масштаба измеряемого сигнала и уменьшает накопление ошибки с течением времени.

Кроме того, учитывается и заданное рабочее изменение скорости, которое вычитается из скорости измеряемого сигнала.

Введение связи между блоками сравнения позволяет учесть инерционность исполнительных органов аварийной защиты, что также повышает точность формирования аварийного сигнала в момент срабатывания аварийной защиты.

На чертеже представлена блок-схема устройства аварийной защиты ядерного реактора.

Устройство содержит измеритель мощности 1, первый дифференциатор 2, интегратор 3, первый блок сравнения

4, формирователь 5 аварийного сигнала, задатчик 6 уставки аварийного сигнала, задатчик скорости изменения сигнала 7, второй блок сравнения 8, измеритель температуры 9, второй дифференциатор 10, первый и второй формирователи сигнала 11, 12, элемент И

13, блок задержки 14.

Выход измерителя мощности 1 соединен с входами задатчика уставки аварийного сигнала 6 и первого дифференциатора 2, выход которого соединен через формирователь сигнала 12 с вторым входом элемента И 13 и с первым входом второго блока сравнения 8, второй вход которого соединен с выходом задатчика скорости изменения сигнала 7, выход второго блока сравнения соединен с первым входом интегратора

3 и третьим входом первого блока сравнения 4, первый вход которого соединен с выходом интегратора 3, а вто24 4

7974

Составитель В.Мешков

Редактор О.Юркова Техред И.Метелева

Корректор Л.Шеньо

Заказ 3894/2 Тираж 414 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал NHI "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 рой вход — с выходом задатчика уставки аварийного сигнала 6, выход первого блока сравнения соединен с входом формирователя аварийного сигнала 5. Выход измерителя температуры

9 соединен с входом второго дифферен5 циатора 10, выход которого соединен через первый формирователь сигнала 11 с первым входом элемента И 13, выход которого через блок задержки 14 соединен с вторым входом интегратора 3.

Устройство работает следующим образом.

В статическом режиме работы ядерного реактора на выходе дифференциа торов 2 и 10 сигналы равны нулю. На выходе измерителя 1 сигнал мощности равен Й и не изменяется, на выходе

1 измерителя 9 сигнал температуры так-. же не изменяется.

Если аварийная ситуация приводит к изменению сигнала на выходе измерителя 1, то дифференциатор выдает сигнал gN(d< на вход интегратора 3, который на блок сравнения выдает сигнал н; 25

"",у . Одновременно задатчик 6

dt

М1 на первый блок сравнения 4 вы1

1 1+ дает сигнал N; 1 . При равенстве

ЗО сигнала интегратора 3 сигналу задатчика 6 срабатывает формирователь 5 и выдает аварийный сигнал. При этом на выходе измерителя 1 сигнал достигает аварийного значения АС, т.е. превышает установленное значение Й на величину заданного аварийного пре, 1АС N + kN

Устройство решает уравнение

АС

dN, К . 40 .Ю = N, решение которого

С 1+к й1

ЙС

При плановом изменении мощности из сигнала на выходе дифференциатора 2 45 вычитается сигнал заданной скорости изменения мощности задатчика 7.

Исполнительные механизмы аварийной защиты и канал управления ими инерционны, и от начала момента срабатывания формирователя 5 до начала воздействия органов аварийной защиты на ядерный реактор пройдет время, за которое мощность превысит значение

МАс и тем больше, чем больше величиrta dNljt . Поэтому на третий вход блока сравнения 4 подается сигнал

dN(de с выхода второго блока сравнения 8, который корректирует момент срабатывания формирователя аварийного сигнала 5 с учетом инерционности канала управления и исполнительного механизма аварийной защиты и скорости изменения мощности.

В статическом режиме работы ядер". ного реактора при отсутствии изменения мощности и температуры первичного теплоносителя фактическая мощность равна заданной. Следовательно; при этом на выходе интегратора 3 сигнал должен быть равен нулю.

При совпадении отсутствия сигналов на выходах дифференциаторов 2 и

10 через формирователи сигналов 11 и 12, элемент И 13.и блок задержки

14 на второй вход интегратора 3 подается сигнал, осуществляющий сброс накопленной ошибки. !

Блок задержки 14 необходим для исключения ошибочного сброса сигнала на выходе интегратора 3 во время переходных процессов в ядерном, реакторе. .Точность формирования сигнала в предлагаемом устройстве в отличие от известных не зависит от способа регулирования ядерного реактора, не требует коррекции сигнала измерителя и тока.ионизационной камеры, позволяет учитывать инерционность каналов измерения, формирования, управления и исполнительных механизмов аварийной защиты.

Устройство может использоваться в системах управления и защиты критических сборок, исследовательских, энергетических и других ядерных реакторов с принудительной и естественной циркуляцией первичного теплоносителя.