BR102017026123A2 - Sistema de proteção digital para usina nuclear - Google Patents

Abstract

sistema de proteção digital para usina nuclear. é proporcionado um sistema de proteção digital. o sistema de proteção digital pode incluir: um sistema de proteção de processo incluindo pelo menos dois canais, cada canal incluindo um primeiro controlador lógico biestável e um segundo controlador lógico biestável que são independentes e diferentes um do outro, o primeiro controlador lógico biestável e o segundo controlador lógico biestável gerando resultados lógicos biestáveis; um sistema de proteção de reator incluindo pelo menos dois trens, cada trem incluindo um primeiro controlador lógico de coincidência e um segundo controlador lógico de coincidência que são diferentes e independentes um do outro, o primeiro controlador lógico de coincidência e o segundo controlador lógico de coincidência gerando resultados lógicos de coincidência por meio do recebimento dos resultados lógicos biestáveis a partir do sistema de proteção de processo; e um circuito de iniciação operando normalmente ou interrompendo um reator de acordo com os resultados lógicos de coincidência recebidos a partir do sistema de proteção do reator.

Description

“SISTEMA DE PROTEÇÃO DIGITAL PARA USINA NUCLEAR” ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

CAMPO DA INVENÇÃO

[001]Os aparelhos e métodos em consonância com as concretizações ilustrativas referem-se ao aprimoramento da segurança (aprimoramento da função de interrupção de um reator) de um sistema de proteção para uma usina nuclear, e, mais especificamente, ao aprimoramento de uma função de interrupção de um reator do sistema de proteção, em que controladores duplexados independentes um do outro são dispostos, e os resultados de processamento da operação dos controladores duplexados são combinados de uma maneira específica. Dessa forma, remove-se o ponto único de vulnerabilidade (SPV) do sistema de proteção, e é possível fornecer uma resposta a uma falha de causa comum (CCF).

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

[002]As usinas nucleares designam usinas de geração de energia que geram eletricidade pela rotação de um turbogerador com vapor que é gerado pela fervura da água com a energia gerada através de uma reação de fissão nuclear em cadeia. Em um núcleo atômico composto de prótons e nêutrons, uma energia enorme é liberada quando o núcleo se divide em partículas livres. As usinas nucleares que utilizam o mecanismo descrito correspondem a uma fonte de energia ideal capaz de obter energia considerável, mesmo com baixíssimas quantidades de combustível. Em muitos países, as usinas nucleares são usadas para produzir eletricidade.

[003]Entretanto, nas usinas nucleares, posto que o uso da energia nuclear vem acompanhado de um risco muito elevado, é necessário controlar muitos dispositivos de segurança e contratar especialistas com treinamento avançado.

[004]Os sistemas de proteção executam as funções de monitorar o estado do sistema de alimentação de vapor nuclear (NSSS), interromper um reator nuclear quando os parâmetros de processo monitorados atingirem valores predefinidos do sistema de segurança, e atenuar os efeitos dos acidentes.

[005]SPV refere-se aos elementos indutores de desligamento de um reator nuclear ou de uma turbina devido a uma falha de um único dispositivo. Convencionalmente, podem existir locais em que ocorre uma série de SPVs dentro das usinas nucleares atualmente em operação. Dentre estas, o número de SPVs de um sistema de proteção de reator das usinas nucleares em operação construídas na década de 80 está entre aproximadamente 70 e 90. Esses SPVs são causados por diversos equipamentos analógicos do sistema de proteção do reator, que não é multiplexado.

[006]As CCFs referem-se a uma situação em que ocorrem falhas simultâneas em vários dispositivos devido a uma causa em comum. Quando uma CCF ocorre no sistema de proteção, ela pode afetar seriamente o desempenho das funções de segurança do sistema de proteção.

[007]Um exemplo representativo para entender facilmente a CCF é o Y2K (“Bug do Milênio”), que foi problemático em 1999. Isto se refere a um fenômeno em que foi determinado que um computador pode não reconhecer o ano 2000, e, portanto, poderia apresentar mau-funcionamento quando chegasse esta data. Entretanto, no caso deste problema, a causa do problema foi eliminada antecipadamente através de preparação antecipada, e somente alguns erros ocorreram em certas áreas.

SUMÁRIO

[008]As concretizações ilustrativas abordam pelo menos os problemas e/ou desvantagens descritas acima e outras desvantagens não descritas acima. Além disso, não é necessário que as concretizações ilustrativas suplantem as desvantagens descritas acima, e podem não suplantar nenhum dos problemas descritos acima.

[009]Uma ou mais concretizações ilustrativas proporcionam soluções aos problemas SPV e CCF que ocorrem no sistema de proteção de usinas nucleares convencional. De acordo com as concretizações ilustrativas, é proporcionado um sistema de proteção digital para uma usina nuclear. O sistema de proteção digital pode incluir um sistema de proteção de processo e um sistema de proteção de reator que são configurados com controladores lógicos de coincidência e controladores lógicos biestáveis que são diferentes um do outro.

[010]De acordo com um aspecto de uma concretização ilustrativa, é proporcionado um sistema de proteção digital, incluindo: um sistema de proteção de processo incluindo pelo menos dois canais, cada um dos pelo menos dois canais incluindo um primeiro controlador lógico biestável e um segundo controlador lógico biestável que é independente e diferente do primeiro controlador lógico biestável, o primeiro controlador lógico biestável e o segundo controlador lógico biestável recebendo um parâmetro de processo e gerando resultados lógicos biestáveis com base no parâmetro de processo; e um sistema de proteção de reator incluindo pelo menos dois trens, pelo menos dois circuitos de iniciação, e um circuito em paralelo. Cada um dos dois trens pode incluir um primeiro controlador lógico de coincidência e um segundo controlador lógico de coincidência que é independente e diferente do primeiro controlador lógico de coincidência, o primeiro controlador lógico de coincidência e o segundo controlador lógico de coincidência gerando resultados lógicos de coincidência com base nos resultados lógicos biestáveis. Cada um dos pelo menos dois circuitos de iniciação pode incluir um circuito em série no qual uma pluralidade de relés são conectados em série. O circuito em paralelo pode incluir uma pluralidade de relés que são conectados em paralelo. A pluralidade de relés incluídos no circuito em série pode ser ativada ou desativada com base nos resultados lógicos biestáveis recebidos a partir do primeiro e segundo controladores lógicos biestáveis que são diferentes um do outro. A pluralidade de relés incluídos no circuito em paralelo pode ser ativada ou desativada com base nos resultados lógicos de coincidência recebidos a partir do primeiro e segundo controladores lógicos de coincidência diferentes um do outro.

[011]O sistema de proteção de processo pode incluir um primeiro canal, um segundo canal, um terceiro canal, e um quarto canal.

[012]O sistema de proteção de reator pode incluir um primeiro trem e um segundo trem.

[013]O sistema de proteção de processo pode incluir um primeiro controlador lógico biestável baseado em um primeiro arranjo de portas programáveis em campo (FPGA), e pode incluir um segundo controlador lógico biestável baseado em um controlador lógico programável (PLC).

[014]Cada um do primeiro e do segundo controladores lógicos biestáveis pode transmitir os resultados lógicos biestáveis a todos os controladores lógicos de coincidência que possuem um mesmo tipo de estrutura lógica.

[015]O parâmetro de processo pode incluir pelo menos uma dentre informações de temperatura sobre um duto de alta temperatura e um duto de baixa temperatura de um refrigerante do reator, informações de pressão do pressurizador, informações de nível de água do pressurizador, informações de fluxo de nêutrons, informações de vazão de refrigerante do reator, informações de pressão da estrutura de contenção, informações de nível de água do gerador de vapor, informações de pressão do duto de vapor, e informações de nível de água do tanque de água de reabastecimento.

[016]Os resultados lógicos biestáveis podem incluir um primeiro resultado lógico biestável e um segundo resultado lógico biestável, e os resultados lógicos de coincidência podem incluir um primeiro resultado lógico de coincidência e um segundo resultado lógico de coincidência. O primeiro controlador lógico de coincidência pode receber o primeiro resultado lógico biestável incluindo um primeiro sinal normal ou um primeiro sinal anormal a partir do primeiro controlador lógico biestável incluído em cada um dos canais, e pode gerar o primeiro resultado lógico de coincidência baseado em um número do primeiro resultado lógico biestável e em um número do primeiro sinal anormal. O primeiro resultado lógico de coincidência pode incluir um primeiro sinal de saída e um segundo sinal de saída que é diferente do primeiro sinal de saída. O primeiro sinal de saída pode ser passado a um primeiro relé da pluralidade de relés inclusos no circuito em série. O segundo sinal de saída pode ser passado a um primeiro relé da pluralidade de relés inclusos no circuito em paralelo. O segundo controlador lógico de coincidência pode receber o segundo resultado lógico biestável incluindo um segundo sinal normal ou um segundo sinal anormal a partir do segundo controlador lógico biestável incluído em cada um dos canais, e pode gerar o segundo resultado lógico de coincidência baseado em um número do segundo resultado lógico biestável e em um número dos segundos sinais anormais. O segundo resultado lógico de coincidência pode incluir um terceiro sinal de saída e um quarto sinal de saída que é diferente do terceiro sinal de saída, o terceiro sinal de saída pode ser transmitido a um segundo relé da pluralidade de relés inclusos no circuito em série, e o quarto sinal de saída pode ser transmitido a um segundo relé da pluralidade de relés inclusos no circuito em paralelo.

[017]O primeiro controlador lógico de coincidência pode gerar o primeiro resultado lógico de coincidência em resposta ao primeiro resultado lógico biestável incluindo pelo menos um sinal anormal. Um sinal de saída sendo 0 do primeiro resultado lógico de coincidência pode ser transmitido ao primeiro relé da pluralidade de relés inclusos no circuito em série, e um sinal de saída sendo 1 do primeiro resultado lógico de coincidência pode ser transmitido ao primeiro relé da pluralidade de relés inclusos no circuito em paralelo. O segundo controlador lógico de coincidência pode gerar um segundo resultado lógico de coincidência em resposta ao segundo resultado lógico biestável incluindo pelo menos um sinal anormal, um sinal de saída sendo 0 do segundo resultado lógico de coincidência pode ser transmitido ao segundo relé da pluralidade de relés inclusos no circuito em série, e um sinal de saída sendo 1 do segundo resultado lógico de coincidência pode ser transmitido ao segundo relé da pluralidade de relés inclusos no circuito em paralelo.

[018]O primeiro controlador lógico de coincidência pode gerar um resultado lógico de coincidência em resposta aos resultados lógicos biestáveis incluindo pelo menos um sinal normal. Um sinal de saída sendo 1 do resultado lógico de coincidência pode ser transmitido a um primeiro relé da pluralidade de relés inclusos no circuito em série, e um sinal de saída sendo 0 do resultado lógico de coincidência pode ser transmitido a um primeiro relé da pluralidade de relés inclusos no circuito em paralelo. O segundo controlador lógico de coincidência pode gerar um resultado lógico de coincidência em resposta aos resultados lógicos biestáveis incluindo pelo menos um sinal normal, em que um sinal de saída sendo 1 do resultado lógico de coincidência pode ser transmitido a um segundo relé da pluralidade de relés inclusos no circuito em série, e um sinal de saída sendo 0 do resultado lógico de coincidência pode ser transmitido a um segundo relé da pluralidade de relés inclusos no circuito em paralelo.

[019]O sistema de proteção digital pode adicionalmente incluir um sistema de comutação de desarme (trip) do reator (RTSS), em que o RTSS pode incluir: um primeiro ponto de contato normalmente aberto (NO) disposto entre um nó de potência e um nó central; um segundo ponto de contato NO disposto entre o nó de potência e o nó central; um terceiro ponto de contato NO disposto entre o nó central e um mecanismo de acionamento de elemento de controle (CEDM); e um quarto ponto de contato NO disposto entre o nó central e o CEDM.

[020]Quando pelo menos um do primeiro ponto de contato NO e do segundo ponto de contato NO está em um estado fechado e pelo menos um do terceiro ponto de contato NO e do quarto ponto de contato NO está em um estado fechado, pode- se aplicar potência do grupo motor-gerador (MG-SET) ao CEDM.

[021]Quando tanto o primeiro ponto de contato NO quanto o segundo ponto de contato NO se encontram nos estados abertos e tanto o terceiro ponto de contato NO quanto o quarto ponto de contato NO se encontram nos estados abertos, a potência do MG-SET aplicada ao CEDM pode ser interrompida.

[022]Pelo menos um dos circuitos de iniciação pode incluir: um primeiro circuito em série configurado para controlar um estado de condução do primeiro ponto de contato NO de acordo com os sinais de saída do controlador lógico de coincidência; um primeiro circuito em paralelo configurado para controlar um estado de condução do segundo ponto de contato NO de acordo com os sinais de saída do controlador lógico de coincidência; um segundo circuito em paralelo configurado para controlar um estado de condução do terceiro ponto de contato NO de acordo com os sinais de saída do controlador lógico de coincidência; e um segundo circuito em série configurado para controlar um estado de condução do quarto ponto de contato NO de acordo com os sinais de saída do controlador lógico de coincidência;

[023]O primeiro circuito em série e o primeiro circuito em paralelo podem receber sinais de saída a partir do primeiro controlador lógico de coincidência e do segundo controlador lógico de coincidência que possui a mesma estrutura lógica que o primeiro controlador lógico de coincidência e está incluído em qualquer um dos pelo menos dois trens.

[024]O segundo circuito em paralelo e o segundo circuito em série podem receber sinais de saída a partir do primeiro controlador lógico de coincidência e do segundo controlador lógico de coincidência que possui a mesma estrutura lógica que o primeiro controlador lógico de coincidência e está incluído em outro trem dos pelo menos dois trens.

[025]Pelo menos um dos circuitos de iniciação pode incluir: um terceiro circuito que inclui um relé e é configurado para ligar ou desligar o relé incluso no terceiro circuito para controlar o estado de condução do segundo ponto de contato NO; e um quarto circuito que inclui um relé e é configurado para ligar ou desligar o relé incluso no quarto circuito para controlar o estado de condução do terceiro ponto de contato NO, em que o primeiro circuito em paralelo pode controlar para ativar ou desativar o relé incluso no terceiro circuito, e o segundo circuito em paralelo pode controlar para ligar ou desligar o relé incluso no quarto circuito.

[026]Os relés inclusos no terceiro circuito e no quarto circuito podem ser pontos de contato normalmente fechados (NC).

[027]O primeiro circuito em série ou o segundo circuito em série pode incluir dois relés que são conectados em série, e os dois relés podem ser ligados ou desligados de acordo com os sinais de saída do controlador lógico de coincidência. Quando todos os relés estão ligados, o primeiro ponto de contato NO ou o quarto ponto de contato NO podem ser fechados, ou quando pelo menos um dos dois relés está desligado, o primeiro ponto de contato NO ou o quarto ponto de contato NO pode ser aberto.

[028]O primeiro circuito em paralelo ou o segundo circuito em paralelo pode incluir dois relés que são conectados em paralelo, e os dois relés podem ser ligados ou desligados de acordo com os sinais de saída do controlador lógico de coincidência. Quando todos os relés inclusos no primeiro circuito em paralelo ou no segundo circuito em paralelo são desligados, o relé incluso no terceiro circuito ou no quarto circuito pode ser ligado, ou quando pelo menos um dos dois relés inclusos no primeiro circuito em paralelo ou no segundo circuito em paralelo é ligado, o relé incluso no terceiro circuito ou no quarto circuito pode ser desligado.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[029]Os aspectos anteriores e/ou outros ficarão mais aparentes por meio da descrição de certas concretizações ilustrativas, com referência aos desenhos acompanhantes, nos quais: [030]A FIG. 1 ilustra a vulnerabilidade em ponto único (SPV) que pode ocorrer em uma estrutura de um sistema de proteção da técnica relacionada;

[031]A FIG. 2 ilustra um sistema de proteção de reator de acordo com uma concretização ilustrativa, em comparação com um sistema de proteção de reator da técnica relacionada;

[032]A FIG. 3 ilustra uma configuração de um sistema de proteção digital de acordo com uma concretização ilustrativa;

[033]A FIG. 4 ilustra configurações de um sistema de proteção de processo e um sistema de proteção do reator incluído no sistema de proteção digital de acordo com uma concretização ilustrativa;

[034]A FIG. 5 ilustra um diagrama representativo de uma concretização ilustrativa, em que um sistema de proteção digital, um sistema de comutação de desarme do reator (RTSS), um grupo motor-gerador (MG-SET) e um mecanismo de acionamento de elemento de controle (CEDM) são conectados; e [035]As FIGS. 6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F, 6G, 6H, 6I, 6J, 6K, 6L, 6M e 6N ilustram várias concretizações nas quais um sistema de proteção digital normalmente opera ou interrompe um reator de acordo com variados tipos de falhas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[036]As concretizações ilustrativas são descritas em maiores detalhes abaixo com referência aos desenhos acompanhantes.

[037]Na descrição a seguir, numerais de referência similares nos desenhos são usados para elementos similares, mesmo em desenhos diferentes. As matérias definidas na descrição, tal como a construção detalhada e os elementos, são proporcionadas para auxiliar na compreensão meticulosa das concretizações ilustrativas. No entanto, é aparente que as concretizações ilustrativas podem ser praticadas sem essas matérias especificamente definidas. Além disso, funções ou construções bem-conhecidas não são descritas em detalhes, uma vez que obscureceriam a invenção com detalhes desnecessários.

[038]As unidades de configuração expressas neste relatório descritivo são meros exemplos para implementação da concretização ilustrativa. Por conseguinte, outras unidades de configuração podem ser usadas em outras implementações da concretização ilustrativa.

[039]Entretanto, será compreendido que termos, tal como “inclui”, no relatório descritivo, são expressões “do tipo aberto” utilizadas para indicar que ha componentes correspondentes descritos no relatório descritivo, e não há a intenção de excluir a existência ou possibilidade de outros componentes.

[040]Adicionalmente, será compreendido que termos tal como “primeiro” ou “segundo”, no relatório descritivo, são usados para diferenciar um componente de outro componente e não restringem uma ordem específica entre os componentes ou outras características.

[041]Na descrição das concretizações a seguir, será entendido que, quando uma camada (filme), uma região, um padrão ou uma estrutura é designado como estando “sobre” ou “sob” um substrato, outra camada (filme), outra região, outro bloco ou outros padrões, ele(a) pode estar “diretamente” ou “indiretamente” sobre a outra camada (filme), região, padrão ou estrutura, ou uma ou mais camadas intervenientes também podem estar presentes. Tal posição de cada camada é descrita com referência aos desenhos acompanhantes.

[042]Quando um elemento é mencionado como estando “acoplado” ou “conectado” a outro elemento, isto pode significar que ele está diretamente acoplado ou conectado ao outro elemento, mas deve-se entender que pode existir ainda outro elemento entre eles. Além disso, será entendido que os termos “compreende”, “compreendendo”, “inclui”, “incluindo”, quando usados neste relatório descritivo, especificam a presença de um ou mais outros componentes, mas não excluem a presença ou adição de um ou mais outros componentes, salvo indicação em contrário.

[043]Expressões como “pelo menos um de”, quando precedendo uma lista de elementos, modificam toda a lista de elementos e não modificam os elementos individuais da lista.

[044]A FIG. 1 ilustra a vulnerabilidade em ponto único (SPV) que pode ocorrer em uma estrutura de um sistema de proteção da técnica relacionada.

[045]Referindo-se à FIG. 1, um reator pode interromper a operação quando um disjuntor de desligamento do reator (RTB) é aberto devido a uma única falha em um primeiro trem (Trem A) de um sistema de proteção do reator.

[046]A FIG. 2 ilustra um sistema de proteção de reator de acordo com uma concretização ilustrativa, em comparação com um sistema de proteção de reator da técnica relacionada.

[047]Referindo-se à FIG. 2, uma vez que o sistema de proteção de reator da técnica relacionada disposto em um gabinete opera em um método analógico e cada porta lógica do mesmo é configurada em uma forma de placa de hardware, é necessária uma série de conexões com fio entre as respectivas placas para transmitir sinais de modo a implementar a lógica de coincidência. Assim, o tamanho do gabinete é aumentado, o cabeamento torna-se complicado, e a manutenção do gabinete se torna difícil.

[048]Entretanto, no sistema de proteção digital de acordo com uma concretização ilustrativa, a lógica de coincidência do sistema de proteção é implementada em software e executada em unidades centrais de processamento (CPUs) ou arranjos de porta programáveis em campo (FPGAs). Assim, o tamanho do gabinete é reduzido, o cabeamento torna-se simples, e a manutenção do gabinete se torna simples.

[049]No sistema de proteção digital de acordo com a concretização ilustrativa, de modo a prevenir uma falha de causa comum (CCF), utilizam-se controladores duplexados diferentes um do outro, e um sistema de proteção digital é implementado pela digitalização do sistema de proteção analógico da técnica relacionada. Desse modo, a manutenção do sistema de proteção torna-se fácil.

[050]A FIG. 3 ilustra uma configuração de um sistema de proteção digital de acordo com uma concretização ilustrativa, e a FIG. 4 ilustra configurações de sistemas de proteção de processo 221,222, 223 e 224, e dos sistemas de proteção de reator 231 e 232 incluídos no sistema de proteção digital, de acordo com uma concretização ilustrativa.

[051]Referindo-se às FIGS. 3 e 4, no sistema de proteção digital, o sistema de proteção de processo pode incluir quatro canais 221,222, 223 e 224, e o sistema de proteção do reator pode incluir dois trens 231 e 232.

[052]Os quatro canais 221, 222, 223 e 224 do sistema de proteção de processo podem incluir respectivos primeiros controladores lógicos biestáveis 221-1 e 222-2 e respectivos segundos controladores lógicos biestáveis 221-2 e 222-2 que são diferentes um do outro, e transmitem resultados lógicos biestáveis aos dois trens 231 e 232 do sistema de proteção do reator.

[053]A FIG. 3 mostra uma concretização em que o sistema de proteção de processo inclui quatro canais, mas não se limita à mesma. O sistema de proteção de processo pode incluir pelo menos um canal.

[054]Em detalhes, os controladores lógicos biestáveis 221-1, 222-1, 221-2 e 222-2 dos respectivos canais 221, 222, 223 e 224 do sistema de proteção de processo geram resultados lógicos biestáveis baseado em vários parâmetros de processo coletados a partir dos sensores 110, 120, 130 e 140 que são instalados em um sistema de alimentação de vapor nuclear. Além disso, os controladores lógicos biestáveis 221-1, 222-1, 221-2 e 222-2 podem transmitir os resultados lógicos biestáveis aos controladores lógicos de coincidência dos respectivos trens 231 e 232 do sistema de proteção do reator. Os controladores lógicos biestáveis 221-1,222-1, 221-2 e 222-2 dos respectivos canais 221, 222, 223 e 224 podem independentemente realizar algoritmos de lógica biestável recebendo sinais dos sensores multiplexados 110, 120, 130 e 140.

[055]Por exemplo, um controlador lógico biestável incluído em pelo menos um canal do sistema de proteção de processo determina se as informações de temperatura de um duto de alta temperatura que são detectadas por um controlador atingem ou não um valor de ajuste do sistema de proteção predeterminado, e transmite um sinal indicando se a temperatura é ou não anormal aos respectivos trens 231 e 232 do sistema de proteção do reator. Aqui, os respectivos canais do sistema de proteção de processo são fisicamente/eletricamente separados uns dos outros, e os respectivos canais independentemente derivam sinais de resultado dos mesmos. Por exemplo, quando uma lógica de coincidência de 2 de 4 (2 dentre 4) é definida e os controladores lógicos biestáveis de pelo menos dois canais geram sinais anormais dentre quatro parâmetros de processo multiplexados, os controladores lógicos de coincidência geram sinais de interrupção do reator.

[056]Embora o sistema de proteção de processo seja multiplexado para os canais, os parâmetros de processo podem ser triplicados ou duplicados, dependendo de um tipo de processo. No parâmetro de processo triplicado, os sinais podem ser designados a três canais do sistema de proteção de processo, e o sistema de proteção do reator pode executar uma lógica de coincidência de 2 de 3 (2 dentre 3) baseado nos resultados lógicos biestáveis recebidos dos três canais, e determinar se irá ou não gerar um sinal de interrupção do reator. No parâmetro de processo duplicado, os sinais podem ser designados a dois canais do sistema de proteção de processo, e o sistema de proteção do reator pode executar uma lógica de coincidência de 1 de 2 (1 dentre 2) baseado nos resultados lógicos biestáveis recebidos dos dois canais, e determinar se irá ou não gerar um sinal de interrupção do reator.

[057]A lógica de coincidência não está limitada a uma lógica de coincidência de 2 de 2, 2 de 3, e 3 de 4. A lógica de coincidência pode ser de 2 de 2, 1 de 3, 3 de 3, 3 de 4, etc. Quando a lógica de coincidência n de m é definida para a lógica de coincidência descrita acima ou para uma lógica de coincidência posterior a ser descrita, toda lógica de coincidência em que n é igual ou menor do que m pode ser possível.

[058]Os primeiros controladores lógicos biestáveis e os segundos controladores lógicos biestáveis dos respectivos canais do sistema de proteção de processo podem ser configurados com tipos diferentes e independentes uns dos outros. Por exemplo, o primeiro controlador lógico biestável pode ser formado com base no FPGA, o segundo controlador lógico biestável pode ser formado com base no controlador lógico programável (PLC), e os dois controladores lógicos biestáveis podem ser controlados independentemente um do outro. Por conseguinte, quando ocorre uma CCF em um controlador, uma função única do sistema de proteção de processo pode ser realizada em outro controlador, uma vez que os dois controladores lógicos biestáveis são configurados com tipos diferentes um do outro. Assim, pode ser possível responder de forma eficiente a uma SPV e uma CCF.

[059]Aqui, cada controlador lógico biestável pode transmitir o resultado lógico biestável a todos os controladores lógicos de coincidência que são do mesmo tipo. Uma vez que os primeiros controladores lógicos biestáveis 221-1, 222-2, 223-1 e 224-1 e os segundos controladores lógicos biestáveis 221-2, 222-2, 223-2 e 224-2 do sistema de proteção de processo são configurados com tipos diferentes um do outro, e os primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1, e os segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-2 também são configurados com tipos diferentes um do outro, dois sistemas de proteção são de fato operados pelo controle independente dos mesmos tipos de dispositivos em todo o interior, em outras palavras, inteiramente a partir do sistema de proteção de processo (controlador lógico biestável) até o sistema de proteção (controlador lógico de coincidência), do sistema de proteção. Por exemplo, uma vez que um dispositivo baseado no FPGA opera independentemente e não é afetado por um dispositivo baseado no PLC, não há efeito sobre o sistema de proteção ao realizar funções de segurança quando uma CCF ocorre.

[060]Os respectivos trens 231 e 232 do sistema de proteção de reator podem incluir primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 e segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-2 que são configurados com tipos diferentes um do outro, executam a lógica de coincidência de acordo com os resultados lógicos biestáveis, e transmitem sinais de controle finais a um sistema de comutação de desarme do reator (RTSS) através de um circuito de iniciação.

[061]Aqui, o sistema de proteção de reator pode incluir um primeiro trem 231 e um segundo trem 232. O primeiro trem 231 pode incluir um primeiro controlador lógico de coincidência 231-1, um segundo controlador lógico de coincidência 231-2, um primeiro circuito de iniciação em série do trem 231-3, e um primeiro circuito de iniciação paralelo do trem 231-4. O segundo trem 232 pode incluir um primeiro controlador lógico de coincidência 232-1, um segundo controlador lógico de coincidência 232-2, um segundo circuito de iniciação paralelo do trem 232-3, e um segundo circuito de iniciação em série do trem 232-4.

[062]Os controladores lógicos de coincidência 231-1, 232-2, 231-2 e 232-2 do sistema de proteção do reator recebem resultados lógicos biestáveis transmitidos a partir do sistema de proteção de processo. Aqui, os controladores lógicos de coincidência 231-1, 232-2, 231-2 e 232-2 do sistema de proteção do reator recebem resultados lógicos biestáveis a partir de todos os canais multiplexados do sistema de proteção de processo.

[063]Em detalhes, os controladores lógicos de coincidência 231-1, 232-1, 231-2, e 232-2 executam a lógica de coincidência de acordo com uma série de desarmes de canal (sinal anormal) incluídos nos resultados lógicos biestáveis, e transmitem um sinal de interrupção final do reator ao RTSS 240 através dos circuitos de iniciação 231-3, 232-3, 231-4 e 232-4.

[064]Por exemplo, quando uma lógica de coincidência de 2 de 4 é executada em quatro parâmetros de processo multiplexados e os resultados lógicos biestáveis incluem pelo menos dois sinais anormais, o reator pode ser determinado como sendo anormal. Por conseguinte, quando pelo menos dois canais dentre os quatro canais do sistema de proteção de processo detectam anormalidade do reator, o sistema de proteção digital determina que o reator está em uma situação anormal e executa ações, tal como liberando um elemento de controle.

[065]O RTSS 240 pode normalmente operar o reator quando o sistema de alimentação de vapor nuclear está em um estado normal, e interrompe a operação do reator quando o sistema de alimentação de vapor nuclear está em um estado anormal de acordo com os sinais de controle que são transmitidos a partir dos circuitos de iniciação 231-3, 232-2, 231-4 e 232-4 dos respectivos trens do sistema de proteção do reator.

[066]Aqui, o RTSS 240 pode realizar funções de segurança, embora ocorra uma única falha ou uma CCF no controlador lógico biestável ou no controlador lógico de coincidência. Uma vez que os controladores do sistema de proteção de reator são configurados com controladores lógicos de coincidência de tipos diferentes um do outro, quando uma CCF ocorre em um dos controladores lógicos de coincidência, um caminho de sinal de controle associado com o CCF pode ser assegurado por outro controlador lógico de coincidência.

[067]A FIG. 5 mostra uma concretização ilustrativa detalhada do sistema de proteção digital e do RTSS 240. Aqui, a FIG. 5 claramente mostra um caminho de sinal de controle por meio do agrupamento dos controladores do mesmo tipo.

[068]O sistema de proteção digital inclui: um sistema de proteção de processo que inclui pelo menos dois canais, cada canal incluindo um primeiro controlador de lógica biestável e um segundo controlador lógico biestável que são diferentes e independentes um do outro, o primeiro controlador lógico biestável e o segundo controlador lógico biestável gerando resultados lógicos biestáveis por meio do recebimento da entrada dos parâmetros de processo; e um sistema de proteção de reator que inclui pelo menos dois trens, cada trem incluindo um primeiro controlador lógico de coincidência e um segundo controlador lógico de coincidência que são diferentes e independentes um do outro, o primeiro controlador lógico de coincidência e o segundo controlador lógico de coincidência gerando resultados lógicos de coincidência por meio do recebimento da entrada dos resultados lógicos biestáveis. O sistema de proteção do reator adicionalmente inclui pelo menos dois circuitos de iniciação, cada circuito de iniciação incluindo um circuito em série em que uma pluralidade de relés são conectados em série, e um circuito em paralelo em que uma pluralidade de relés são conectados em paralelo. A pluralidade de relés incluídos no circuito em série é ligada/desligada por receber, como entrada, resultados lógicos de coincidência dos controladores lógicos de coincidência dos tipos diferentes um do outro. A pluralidade de relés incluídos no circuito em paralelo é ligada/desligada por receber, como entrada, resultados lógicos de coincidência dos controladores lógicos de coincidência dos tipos diferentes um do outro.

[069]Cada canal do sistema de proteção de processo inclui primeiros controladores lógicos biestáveis 221-1, 222-1, 223-1 e 224-1 e segundos controladores lógicos biestáveis 221-2, 222-2, 232-2, e 224-2, que são diferentes e independentes um do outro, e os primeiros controladores lógicos biestáveis 221-1, 22-1, 223-1 e 224-1 e os segundos controladores lógicos biestáveis 221-2, 222-2, 223-2 e 224-2 geram resultados lógicos biestáveis por receber, como entrada, parâmetros de processo. O sistema de proteção de processo inclui pelo menos dois canais.

[070]Como ilustrado na FIG. 5, o sistema de proteção de processo inclui pelo menos dois canais. Cada canal inclui primeiros controladores lógicos biestáveis 2211, 222-2, 223-1 e 224-1 e segundos controladores lógicos biestáveis 221-2, 222-2, 223- 2 e 224-2, que são diferentes e independentes um do outro.

[071]Os primeiros controladores lógicos biestáveis 221-1, 222-1, 223-1 e 224- 1 podem ser formados com base no FPGA, e os segundos controladores lógicos biestáveis 221-2, 222-2, 223-2 e 224-2 podem ser formados com base no PLC. Os dois tipos de controladores lógicos biestáveis podem ser controlados de forma independente.

[072]Cada trem do sistema de proteção de reator inclui primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 e segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-2 que são diferentes e independentes um do outro. Os primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 e os segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-2 geram resultados lógicos de coincidência por receber, como entrada, os resultados lógicos biestáveis. O sistema de proteção de reator inclui pelo menos dois trens.

[073]Como ilustrado na FIG. 5, o sistema de proteção de reator inclui pelo menos dois trens. Cada trem inclui primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 e segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-2 que são diferentes e independentes um do outro.

[074]Os primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 podem ser formados com base no FPGA, e os segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-2 podem ser formados com base no PLC. Os dois tipos de controladores lógicos de coincidência podem ser controlados de forma independente.

[075]O sistema de proteção digital adicionalmente inclui pelo menos dois circuitos de iniciação. Os circuitos de iniciação 231-3 e 231-4 incluídos em um primeiro trem incluem um circuito em série 251 no qual uma pluralidade de relés 251-1 e 251-2 é conectada em série, e um circuito em paralelo 252 no qual uma pluralidade de relés 251-1 e 251-2 é conectada em paralelo. Os circuitos de iniciação 232-3 e 232-4 incluídos em um segundo trem incluem um circuito em série 254 no qual uma pluralidade de relés 254-1 e 254-2 é conectada em série, e um circuito em paralelo 253 no qual uma pluralidade de relés 253-1 e 253-2 é conectada em paralelo.

[076]A pluralidade de relés 251-1, 251-2, 254-1 e 254-2 e 254-2 incluídos nos circuitos em série 251 e 254 é ligada/desligada por receber, como entrada, resultados lógicos de coincidência dos controladores lógicos de coincidência que são diferentes um do outro. A pluralidade de relés 252-1, 252-2, 253-1 e 253-2 e 254-2 incluídos nos circuitos paralelos 252 e 253 é ligada/desligada por receber, como entrada, resultados lógicos de coincidência dos controladores lógicos de coincidência que são diferentes um do outro.

[077]Em detalhes, o relé 251-1 incluído no circuito em série 251 é ligado/desligado por receber, como entrada, um resultado lógico de coincidência AF-1, e o relé 251-2 incluído no circuito em série 251 é ligado/desligado por receber, como entrada, um resultado lógico de coincidência AP-1 que é diferente do resultado lógico de coincidência AF-1.

[078]Em detalhes, o relé 251-1 incluído no circuito em série 251 é ligado/desligado por receber, como entrada, o resultado lógico de coincidência AF-1, e o relé 251-2 incluído no circuito em série 251 é ligado/desligado por receber, como entrada, o resultado lógico de coincidência AP-1 que é diferente do resultado lógico de coincidência AF-1.

[079]O relé 254-1 incluído no circuito em série 254 é ligado/desligado por receber, como entrada, um resultado lógico de coincidência BF-1, e o relé 254-2 incluído no circuito em série 254 é ligado/desligado por receber, como entrada, o resultado lógico de coincidência BP-1 que é diferente do resultado lógico de coincidência BF-1.

[080]O relé 252-1 incluído no circuito em paralelo 252 é ligado/desligado por receber, como entrada, um resultado lógico de coincidência AF-2, e o relé 252-2 incluído no circuito em série 252 é ligado/desligado por receber, como entrada, o resultado lógico de coincidência AP-2 que é diferente do resultado lógico de coincidência AF-2.

[081]O relé 253-1 incluído no circuito em paralelo 253 é ligado/desligado por receber, como entrada, um resultado lógico de coincidência BF-2, e o relé 253-2 incluído no circuito em paralelo 253 é ligado/desligado por receber, como entrada, o resultado lógico de coincidência BP-2 que é diferente do resultado lógico de coincidência BF-2.

[082]O sistema de proteção de processo inclui um primeiro canal, um segundo canal, um terceiro canal, e um quarto canal. No entanto, o número de canais não se limita aos mesmos, e pode ser de pelo menos um.

[083]O sistema de proteção de reator inclui um primeiro trem (Trem A) e um segundo trem (Trem B).

[084]O sistema de proteção de processo inclui primeiros controladores lógicos biestáveis 221-1, 222-1, 223-1 e 224-1 são baseados no FPGA, e os segundos controladores lógicos biestáveis 221-2, 222-2, 223-2 e 224-2 que são baseados no PLC.

[085]Os controladores lógicos biestáveis podem transmitir os resultados lógicos biestáveis a todos os controladores lógicos de coincidência que são do mesmo tipo.

[086]O sistema de proteção de reator inclui primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 que são baseados no FPGA, e segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-2 que são baseados no PLC.

[087]Os primeiros controladores lógicos biestáveis 221-1, 222-1, 223-1, e 224-1 que são baseados no FPGA transmitem resultados lógicos biestáveis aos primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 que são baseados no mesmo FPGA.

[088]Os segundos controladores lógicos biestáveis 221-2, 222-2, 223-2, e 224-2 que são baseados no PLC transmitem de lógica biestável aos segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-2 que são baseados no mesmo PLC.

[089]O parâmetro de processo inclui pelo menos um dentre informações de temperatura sobre um duto de alta temperatura e um duto de baixa temperatura de um refrigerante do reator, informações de pressão do pressurizador, informações de nível de água do pressurizador, informações de fluxo de nêutrons, informações de vazão de refrigerante do reator, informações de pressão da estrutura de contenção, informações de nível de água do gerador de vapor, informações de pressão do duto de vapor, e informações de nível de água do tanque de água de reabastecimento.

[090]O sensor que é descrito acima transmite pelo menos uma unidade de informação incluída no parâmetro de processo a pelo menos um canal do sistema de proteção de processo. Um número de parâmetros de processo e um tipo dos mesmos, que são transmitidos a um primeiro canal, um segundo canal, um terceiro canal e um quarto canal, podem ser os mesmos ou diferentes, de modo que cada canal receba pelo menos uma unidade de informação incluída no parâmetro de processo.

[091]Os primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 recebem resultados lógicos biestáveis incluindo um sinal normal ou um sinal anormal a partir dos primeiros controladores lógicos biestáveis 221-1, 22-21, 223-1 e 224-1 incluídos nos respectivos canais do sistema de proteção de processo, e geram resultados lógicos de coincidência baseado em um número de resultados lógicos biestáveis e um número de sinais anormais, os respectivos resultados lógicos de coincidência incluindo dois sinais de saída que são diferentes um do outro. Um dos dois sinais de saída é transmitido aos primeiros relés 251-2 e 254-1 incluídos no circuito em série, e o outro dos dois sinais de saída é transmitido aos primeiros relés 252-1 e 253-1 incluídos no circuito em paralelo.

[092]Os primeiros controladores lógicos biestáveis 221-1, 222-1, 223-1 e 224-1 determinam se irão gerar sinais normais ou sinais anormais por comparar os parâmetros de processo recebidos e um valor predefinido. Os primeiros controladores lógicos biestáveis 221-1, 222-1, 223-1 e 224-1, respectivamente, geram resultados lógicos biestáveis correspondendo a uma série de parâmetros de processo recebidos. Em outras palavras, quando o primeiro controlador lógico biestável 221-1 recebe três parâmetros de processo, o primeiro controlador lógico biestável 221-1 gera três resultados lógicos biestáveis por comparar os respectivos parâmetros de processo e um valor predefinido.

[093]Os primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 geram resultados lógicos de coincidência baseado em um número de todos os resultados lógicos biestáveis recebidos e um número de resultados lógicos biestáveis que são sinais anormais. Aqui, para os respectivos parâmetros de processo, uma lógica de coincidência n/m é definida por um número m de resultados lógicos biestáveis total e um número n de resultados lógicos biestáveis que são sinais anormais, e quando a lógica de coincidência n/m definida satisfaz a pelo menos um parâmetro de processo, os primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 geram resultados lógicos de coincidência que são sinais de interrupção do reator por executar a lógica de coincidência n/m.

[094]Baseado na FIG. 5, quando os primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 23—1 geram resultados lógicos de coincidência que são sinais de interrupção do reator, AF-1 torna-se “0”, AF-2 torna-se “1”, BF-1 torna-se “0” e BF-2 torna-se “1”.

[095]O segundo controlador lógico de coincidência recebe resultados lógicos biestáveis incluindo um sinal normal ou um sinal anormal a partir dos segundos controladores de lógica biestável incluídos nos respectivos canais, e gera resultados lógicos de coincidência baseado em um número de resultados lógicos biestáveis e um número de sinais anormais, os respectivos resultados lógicos de coincidência incluindo dois sinais de saída que são diferentes um do outro. Um dos dois sinais de saída é transmitido aos segundos relés 251-2 e 254-2 incluídos no circuito em série, e o outro dos dois sinais de saída é transmitido aos segundos relés 252-2 e 253-2 incluídos no circuito em paralelo.

[096]Os segundos controladores lógicos biestáveis 221-2, 222-2, 223-2 e 224-2 determinam se irão gerar sinais normais ou sinais anormais por comparar os parâmetros de processo recebidos e um valor predefinido. Os segundos controladores lógicos biestáveis 221-2, 222-2, 223-2 e 224-2, respectivamente, geram resultados lógicos biestáveis correspondendo a uma série de parâmetros de processo recebidos. Em outras palavras, quando os segundos controladores lógicos biestáveis 221-2, 222-2, 223-2 e 224-2 recebem três parâmetros de processo, os segundos controladores lógicos biestáveis 221-2, 222-2, 223-2 e 224-2, respectivamente, emitem três resultados lógicos biestáveis por comparar os respectivos parâmetros de processo e um valor predefinido.

[097]Os segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-2 geram resultados lógicos de coincidência baseado em um número de resultados lógicos biestáveis totais recebidos e um número de resultados lógicos biestáveis que são sinais anormais. Aqui, para os respectivos parâmetros de processo, uma lógica de coincidência n/m é definida por um número m de resultados lógicos biestáveis total e um número n de resultados lógicos biestáveis que são sinais anormais, e quando a lógica de coincidência n/m definida satisfaz a pelo menos um parâmetro de processo, os segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-2 geram resultados lógicos de coincidência que são sinais de interrupção do reator por executar a lógica de coincidência n/m.

[098]Baseado na FIG. 5, quando os segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-1 geram resultados lógicos de coincidência que são sinais de interrupção do reator, AP-1 torna-se “0”, AP-2 torna-se “1”, BP-1 torna-se “0” e BP-2 torna-se “1”.

[099]Quando pelo menos um sinal anormal é incluído nos resultados lógicos biestáveis, os primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 geram resultados lógicos de coincidência. Os sinais de saída AF-1 e BF-1 dos resultados lógicos de coincidência que são "0" são transmitidos aos primeiros relés 251-1 e 254-1 incluídos no circuito em série, e os sinais de saída AF-2 e BF-2 dos resultados lógicos de coincidência que são “1” são transmitidos aos primeiros relés 252-1 e 253-1 incluídos no circuito em paralelo. Os resultados lógicos de coincidência são sinais de interrupção do reator.

[0100]Quando pelo menos um sinal anormal é incluído nos resultados lógicos biestáveis, os segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-2 geram resultados lógicos de coincidência. Os sinais de saída AP-1 e BP-1 dos resultados lógicos de coincidência que são "0" são transmitidos aos primeiros relés 251- 2 e 254-2 incluídos no circuito em série, e os sinais de saída AP-2 e BP-2 dos resultados lógicos de coincidência que são “1” são transmitidos aos primeiros relés 252- 2 e 253-2 incluídos no circuito em paralelo. Os resultados lógicos de coincidência são sinais de interrupção do reator.

[0101]Quando pelo menos um sinal normal é incluído nos resultados lógicos biestáveis, os primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 geram resultados lógicos de coincidência. Os sinais de saída AF-1 e BF-1 dos resultados lógicos de coincidência que são "1" são transmitidos aos primeiros relés 251-1 e 254-1 incluídos no circuito em série, e os sinais de saída AF-2 e BF-2 dos resultados lógicos de coincidência que são “0” são transmitidos aos primeiros relés 252-1 e 253- 1 incluídos no circuito em paralelo. Os resultados lógicos de coincidência são sinais de operação do reator.

[0102]Quando pelo menos um sinal normal é incluído nos resultados lógicos biestáveis, os segundos controladores lógicos de coincidência 231-2 e 232-2 geram resultados lógicos de coincidência. Os sinais de saída AF-1 e BF-1 dos resultados lógicos de coincidência que são "1" são transmitidos aos segundos relés 251-2 e 254- 2 incluídos no circuito em série, e os sinais de saída AP-2 e BP-2 dos resultados lógicos de coincidência que são “0” são transmitidos aos segundos relés 252-2 e 253-2 incluídos no circuito em paralelo. Os resultados lógicos de coincidência são sinais de operação do reator.

[0103]O sistema de proteção digital adicionalmente inclui um RTSS 240, o RTSS 240 é configurado com 4 RTBs, e cada RTB pode incluir um primeiro ponto de contato normalmente aberto (NO) 243, um segundo ponto de contato NO 244, um terceiro ponto de contato NO 245, e um quarto ponto de contato NO 246. O primeiro ponto de contato NO 243, o segundo ponto de contato NO 244, o primeiro ponto de contato NO 245, e o quarto ponto de contato NO 246 podem ser implementados com chaves que são abertas na ausência de força, e proporcionam um caminho para a corrente quando as chaves são pressionadas.

[0104]Um grupo motor-gerador (MG-SET) 241 alimenta potência operacional para operar um mecanismo de acionamento de elemento de controle (CEDM) 242.

[0105]No RTSS 240 de acordo com uma concretização ilustrativa, quando os pontos de contato NO 243, 244, 245 e 246 são dispostos entre o MG-SET 241 e o CEDM 242, a potência operacional do MG-SET 241 pode ser alimentada ao CEDM 242 dependendo se os pontos de contato NO 243, 244, 245 e 246 estão ligados ou desligados.

[0106]Em detalhes, quando pelo menos um do primeiro ponto de contato NO 243 e do segundo ponto de contato NO 244 está em um estado fechado, e pelo menos um do terceiro ponto de contato NO 245 e do quarto ponto de contato NO 246 está em um estado fechado, alimenta-se potência operacional do MG-SET 241 ao CEDM 242. Uma vez que o primeiro ponto de contato NO 243 e o segundo ponto de contato NO 244 são conectados em paralelo, e o terceiro ponto de contato NO 245 e o quarto ponto de contato NO 246 são conectados em paralelo, um circuito tendo a forma de “ H ” pode alimentar seletivamente a potência operacional ao CEDM 242.

[0107]Quando tanto o primeiro ponto de contato NO 243 quanto o segundo ponto de contato NO 244 se encontram nos estados abertos, ou tanto o terceiro ponto de contato NO 245 quanto o quarto ponto de contato NO 246 se encontram nos estados abertos, a potência do MG-SET 241 alimentada ao CEDM 242 é bloqueada.

[0108]O CEDM 242 pode ajustar uma posição de um elemento de controle para controlar a reatividade nuclear do reator. Além disso, uma vez que o CEDM 242 mantém diretamente o elemento de controle utilizando a potência operacional alimentada a partir do MG-SET, o elemento de controle pode ser derrubado pela gravidade quando a potência operacional alimentada pelo MG-SET 241 é bloqueada.

[0109]Em detalhes, quando a potência operacional não é alimentada, o CEDM 242 interrompe o reator por meio da queda do elemento de controle, e quando a potência operacional é alimentada, o CEDM 242 normalmente opera o reator mantendo a posição do elemento de controle. Uma vez que, quando o elemento de controle é liberado, o reator imediatamente para de operar, uma resposta rápida pode estar disponível quando ocorre uma anormalidade no reator.

[0110]Uma vez que o RTSS de acordo com uma concretização ilustrativa inclui 4 RTBs, e cada RTB é configurado com os pontos de contato NO 243, 244, 245 e 246, o sistema de proteção pode ser operado estavelmente por cooperações entre o circuito em série e o circuito em paralelo quando ocorrer um fator de falha em comum.

[0111]No caso do ponto de contato NO, um ponto de contato fixo e um ponto de contato de acionamento são separados um do outro em um estado inicial. O ponto de contato fixo e o ponto de contato de acionamento são conectados um ao outro, e a corrente flui através dos mesmos quando uma força externa é aplicada aos mesmos. Em outras palavras, quando uma força externa (por exemplo, força eletromagnética) é aplicada em um estado original aberto, o ponto de contato fixo e o ponto de contato de acionamento se tornam um estado fechado por serem conectados um ao outro. Na FIG. 5, quando a corrente flui no circuito em série, os pontos de contato 243, 244, 245 e 246 podem se tornar estados fechados a partir dos estados abertos pela força eletromagnética gerada nas bobinas.

[0112]Em um ponto de contato normalmente fechado (NC) que será descrito posteriormente, um ponto de contato fixo e um ponto de contato de acionamento são conectados um ao outro em um estado inicial. O ponto de contato fixo e o ponto de contato de acionamento são separados um do outro quando uma força externa é aplicada aos mesmos, assim, a corrente não flui através dos mesmos. Em outras palavras, quando uma força externa (por exemplo, força eletromagnética) é aplicada em um estado original fechado, o ponto de contato fixo e o ponto de contato de acionamento se tornam um estado aberto por meio da liberação da conexão entre os mesmos. Na FIG. 5, um ponto de contato NC 255-1 de um relé incluído em um terceiro circuito pode ser alterado de um estado fechado para um estado aberto devido à força eletromagnética ocorrendo nas bobinas quando a corrente flui em um primeiro circuito em paralelo.

[0113]O primeiro ponto de contato NO 243 é disposto entre o MG-SET 241 e um nó central 247.

[0114]O segundo ponto de contato NO 244 é disposto entre o MG-SET 241 e o nó central 247.

[0115]O terceiro ponto de contato NO 245 é disposto entre o nó central 247 e o CEDM 242.

[0116]O quarto ponto de contato NO 246 é disposto entre o nó central 247 e o CEDM 242.

[0117]De modo a aplicar uma construção que minimize interrupções desnecessárias do reator e, ao mesmo tempo, mantenha funções únicas de segurança do sistema de proteção, o sistema de proteção digital de acordo com a concretização ilustrativa é configurado para incluir um RTSS possuindo uma estrutura em forma de “H”, e o RTSS recebe um resultado de cálculo a partir de cada trem do sistema de proteção do reator.

[0118]Além disso, o RTSS de acordo com uma concretização ilustrativa pode incluir um primeiro circuito em série 251, um primeiro circuito em paralelo 252, um segundo circuito em paralelo 253 e um segundo circuito em série 254. Os circuitos em série 251 e 254 ou os circuitos paralelos 252 e 253 podem controlar para alimentar potência ao CEDM pela abertura e fechamento dos pontos de contato NO 243, 244, 245 e 246.

[0119]O primeiro circuito em paralelo e o segundo circuito em paralelo podem, respectivamente, e de forma indireta, controlar os pontos de contato NO 244 e 245. Como será descrito posteriormente, o primeiro circuito em paralelo 252 controla um ponto de contato 255-1 de um relé incluído no terceiro circuito, e o terceiro circuito controla diretamente para fechar/abrir o segundo ponto de contato NO 244. O segundo circuito em paralelo 253 controla um ponto de contato 256-1 de um relé incluído em um quarto circuito, e o quarto circuito controla diretamente para fechar/abrir o terceiro ponto de contato NO 245.

[0120]Para isto, os sinais de saída dos controladores lógicos de coincidência incluem os sinais de controle de circuito em série AF-1, AP-1, BF-1 e BP-1, e os sinais de controle de circuito em paralelo AF-2, AP-2, BF-2 e BP-2, os primeiros controladores lógicos de coincidência 231-1 e 232-1 ou os segundos controladores lógicos de coincidência 232-1 e 232-2 geram os sinais de controle de circuito em série AF-1, AP-1, BF-1 e BP-1, e os sinais de controle de circuito em paralelo AF-2, AP-2, BF-2 e BP-2.

[0121]Por exemplo, os sinais de saída dos controladores lógicos de coincidência controlam os circuitos em série 251 e 254 para serem ligados/desligados, e os pontos de contato NO 243 e 246 conectados aos circuitos em série 251 e 254 podem ser repetidamente conectados um ao outro ou separados um do outro de acordo com a comutação ligado/desligado dos circuitos em série 251 e 254.

[0122]O circuito de iniciação inclui: um primeiro circuito em série que controla para fechar/abrir o primeiro ponto de contato NO de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência; um primeiro circuito em paralelo que controla para fechar/abrir o segundo ponto de contato NO de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência; um segundo circuito em paralelo que controla para fechar/abrir o terceiro ponto de contato NO de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência; e um segundo circuito em série que controla para fechar/abrir o quarto ponto de contato NO de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência;

[0123]O primeiro circuito em série 251 pode controlar para fechar/abrir o primeiro ponto de contato NO 243 de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência.

[0124]O primeiro circuito em paralelo 252 pode controlar para fechar/abrir o segundo ponto de contato NO 244 de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência. Em detalhes, o primeiro circuito em paralelo 252 pode controlar para fechar/abrir o segundo ponto de contato NO 244 de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência utilizando um terceiro circuito 255.

[0125]O segundo circuito em paralelo 253 pode controlar para fechar/abrir o terceiro ponto de contato NO 245 de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência. Em detalhes, o segundo circuito em paralelo 253 pode controlar para fechar/abrir o terceiro ponto de contato NO 245 de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência utilizando um quarto circuito 256.

[0126]O segundo circuito em série 254 pode controlar para fechar/abrir o quarto ponto de contato NO 246 de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência.

[0127]O primeiro circuito em série 251 e o primeiro circuito em paralelo 252 recebem, como entrada, sinais de saída AF-1, AF-2, AP-1 e AP-2 do primeiro controlador lógico de coincidência 231-1 e do segundo controlador lógico de coincidência 231-2 que são do mesmo tipo e estão incluídos em um trem. Por exemplo, o primeiro controlador lógico de coincidência 231-1 e o segundo controlador lógico de coincidência 231-2 podem ser implementados com FPGA para terem a mesma estrutura lógica.

[0128]O segundo circuito em série 253 e o segundo circuito em paralelo 254 recebem, como entrada, sinais de saída BF-1, BF-2, BP-1 e BP-2 do primeiro controlador lógico de coincidência 232-1 e do segundo controlador lógico de coincidência 232-2 que são do mesmo tipo e estão incluídos em outro trem.

[0129]O circuito de iniciação inclui o terceiro circuito 255 que inclui um relé 255-1 e controla para fechar/abrir o segundo ponto de contato NO 244 de acordo com a comutação liga/desliga do relé 255-1, e o quarto circuito 256 que inclui um relé 256-1 e controla para fechar/abrir o terceiro ponto de contato NO 245 de acordo com a comutação liga/desliga do relé 256-1. O primeiro circuito em paralelo 252 controla para ligar/desligar o relé 255-1 incluído no terceiro circuito 255, e o segundo circuito em paralelo 254 controla para ligar/desligar o relé 256-1 incluído no quarto circuito 256.

[0130]Os relés 255-1 e 256-1 incluídos no terceiro circuito 255 e o quarto circuito 256 são pontos de contato NC.

[0131]Aqui, o primeiro circuito em série 251, o primeiro circuito em paralelo 252, o segundo circuito paralelo 253 e o segundo circuito em série 254 recebem sinais de controle a partir dos controladores lógicos de coincidência que são diferentes um do outro. Uma vez que os circuitos em série ou os circuitos em paralelo constituindo o circuito de iniciação de acordo com a concretização ilustrativa recebem sinais de controle a partir de controladores lógicos de coincidência que são diferentes um do outro, a segurança do reator pode ser mantida, ainda que qualquer um dos controladores lógicos de coincidência pare de operar.

[0132]Em detalhes, o primeiro circuito em série 251 ou o segundo circuito em série 254 inclui dois relés que são conectados em série, os relés sendo ligados/desligados por sinais de saída dos controladores de lógica de coincidência. Quando ambos os relés são ligados, o primeiro ponto de contato NO 243 ou o quarto ponto de contato NO 246 é ligado. Quando pelo menos um dos dois relés é desligado, o primeiro ponto de contato NO 243 ou o quarto ponto de contato NO 246 é desligado.

[0133]Descrevendo os aspectos acima com o primeiro circuito em série 251 descrito acima, quando o primeiro circuito em série 251 inclui os relés 251-1 e 25112 que são conectados em série, os relés 251-1 e 251-2 são ligados/desligados de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência. Quando ambos os relés 251-1 e 251-2 são ligados, o primeiro ponto de contato NO 243 é ligado. Quando pelo menos um dos relés 251-1 e 251-2 é desligado, o primeiro ponto de contato NO 243 é desligado.

[0134]Descrevendo os aspectos acima com o segundo circuito em série 254, o segundo circuito em série 254 inclui os relés 254-1 e 254-2 que são conectados em série, os relés 254-1 e 254-2 são ligados/desligados de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência. Quando ambos os relés 254-1 e 254-2 são ligados, o quarto ponto de contato NO 246 é ligado. Quando pelo menos um dos relés 254-1 e 254-2 é desligado, o quarto ponto de contato NO 246 é desligado.

[0135]Os relés incluídos em um circuito em série recebem sinais de saída dos controladores lógicos de coincidência que são diferentes um do outro. Por exemplo, quando sinais de ligação são recebidos a partir de um controlador lógico de coincidência baseado no FPGA e a partir de um controlador lógico de coincidência baseado no PLC, o primeiro circuito em série 251 liga os dois relés, assim, o primeiro ponto de contato NO 243 entra em um estado fechado.

[0136]Como alternativa, de acordo com o aspecto do circuito em série, quando pelo menos um sinal de saída do controlador lógico de coincidência baseado no FPGA ou do controlador lógico de coincidência baseado no PLC é um sinal de desligamento, o circuito em série 251 é desligado, e o primeiro ponto de contato NO 243 entra em um estado aberto.

[0137]Em detalhes, quando o primeiro circuito em paralelo 252 ou o segundo circuito em paralelo 253 inclui dois relés que são conectados em paralelo, os relés são ligados/desligados de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência. Quando ambos os relés são desligados, o relé incluído no terceiro circuito 255 ou no quarto circuito 256 é ligado. Quando pelo menos um dos dois relés é ligado, o relé incluído no terceiro circuito 255 ou no quarto circuito 256 é desligado.

[0138]Descrevendo os aspectos acima com o primeiro circuito em paralelo 252, o primeiro circuito em paralelo 252 inclui dois relés 252-1 e 252-2 que são conectados em paralelo, os relés 252-1 e 252-2 são ligados/desligados de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência. Quando ambos os relés 252-1 e 252-2 são desligados, o relé 255-1 incluído no terceiro circuito 255 é ligado. Quando pelo menos um dos dois relés 252-1 e 252-2 é ligado, o relé 255-1 incluído no terceiro circuito 255 é desligado.

[0139]Descrevendo os aspectos acima com o segundo circuito em paralelo 253, o segundo circuito em paralelo 253 inclui dois relés 253-1 e 253-2, e os relés 253-1 e 253-2 são ligados/desligados de acordo com um sinal de saída do controlador lógico de coincidência. Quando ambos os relés 253-1 e 253-2 são desligados, o relé 256-1 incluído no quarto circuito 256 é ligado. Quando pelo menos um dos dois relés 253-1 e 253-2 é ligado, o relé 256-1 incluído no quarto circuito 256 é desligado.

[0140]Por conseguinte, quando todos os relés incluídos no primeiro circuito em paralelo 252 são desligados, o relé incluído no terceiro circuito 255 é ligado, assim, o segundo ponto de contato NO 244 se torna um estado fechado.

[0141]Além disso, quando todos os relés incluídos no segundo circuito em paralelo 253 são desligados, o relé incluído no quarto circuito 256 é ligado, assim, o terceiro ponto de contato NO 245 se torna um estado fechado.

[0142]Quando pelo menos um dos relés incluídos no primeiro circuito em paralelo 252 é ligado, o relé incluído no terceiro circuito 255 é desligado, assim, o segundo ponto de contato NO 244 se torna um estado aberto.

[0143]Além disso, quando pelo menos um dos relés incluídos no segundo circuito em paralelo 253 é ligado, o relé incluído no quarto circuito 256 é desligado, assim, o terceiro ponto de contato NO 245 se torna um estado aberto. Aqui, os relés incluídos no terceiro circuito 255 e no quarto circuito 256 são is pontos de contato NC 255-1 e 256-1.

[0144]Os relés constituindo o circuito em paralelo recebem sinais de controle a partir de controladores lógicos de coincidência que são diferentes um do outro. Por exemplo, quando os relés recebem um sinal de controle (de desligamento) a partir de um controlador lógico de coincidência baseado no FPGA, e um sinal de controle (desligamento) a partir de um controlador lógico de coincidência baseado no PLC, o primeiro circuito em paralelo 252 desliga os dois relés dos mesmos, assim, o segundo ponto de contato NO 244 se torna um estado aberto.

[0145]Como alternativa, de acordo com o aspecto do circuito em paralelo, quando pelo menos um dos sinais de saída do controlador lógico de coincidência baseado no FPGA e do controlador lógico de coincidência baseado no PLC é um sinal de desligamento, o circuito em paralelo se torna um estado fechado, assim, o segundo ponto de contato NO 244 se torna um estado aberto.

[0146]Por conseguinte, no sistema de proteção digital de acordo com uma concretização ilustrativa, a potência é alimentada na seguinte sequência: MG-SET -RTSS - CEDM. O CEDM libera o elemento de controle para interromper o reator, ainda que a potência não seja alimentada ao CEDM de acordo com os estados fechado/aberto dos pontos de contato do RTSS.

[0147]As FIGS. 6A a 6N ilustram várias concretizações ilustrativas nas quais o sistema de proteção digital controla para operar normalmente ou interrompe um reator de acordo com vários tipos de falha. Cada configuração nas FIGS. 6A a 6N é igual à da FIG. 5.

[0148]A FIG. 6A relaciona-se a uma operação de um circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que uma usina de geração de energia e um sistema de proteção da mesma estão em estados normais. Quando a usina de geração de energia e o sistema de proteção da mesma estão em estados normais, todos dentre o primeiro ponto de contato NO 243 ao quarto ponto de contato NO 246 incluídos no circuito de iniciação são mantidos nos estados fechados, e a potência é aplicada ao CEDM. Portanto, o CEDM não descarta o elemento de controle e o reator opera normalmente.

[0149]A FIG. 6B relaciona-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração de energia está em um estado anormal e o sistema de proteção do mesmo está em um estado normal. Quando a usina de geração de energia está em um estado anormal e o sistema de proteção da mesma está em um estado normal, todos dentre o primeiro ponto de contato NO 243 ao quarto ponto de contato NO 246 incluídos no circuito de iniciação são mantidos nos estados abertos, e a potência não é aplicada ao CEDM. Portanto, o CEDM libera o elemento de controle e o reator para de operar, uma vez que o elemento de controle é liberado.

[0150]A FIG. 6C relaciona-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração de energia está em um estado normal e o sistema de proteção da mesma está em um estado anormal. Quando a usina de geração de energia está em um estado normal e o sistema de proteção da mesma está em um estado anormal, os sinais AP-2 e BP-2 do controlador lógico de coincidência baseado em um PLC do sistema de proteção podem apresentar sinais anormais (de ligação) em vez dos sinais originais (de desligamento).

[0151]Aqui, uma vez que um dos dois relés do respectivo primeiro circuito em paralelo e do segundo circuito em paralelo é ligado, os relés do terceiro circuito em série e do quarto circuito em série são desligados, assim, o segundo ponto de contato NO e o terceiro ponto de contato NO são mantidos nos estados abertos. No entanto, uma vez que o primeiro ponto de contato NO 243 e o quarto ponto de contato NO 246 que são controlados pelo primeiro circuito em série e pelo segundo circuito em série são mantidos nos estados fechados, a potência é normalmente aplicada ao CEDM por passar o primeiro ponto de contato NO 243 e o quarto ponto de contato NO 246, assim, o reator opera normalmente.

[0152]A FIG. 6D relaciona-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração de energia e o sistema de proteção da mesma estão em estados anormais. Ela corresponde ao pior cenário possível, no qual a usina de energia está em um estado anormal e o sistema de proteção da mesma também está em um estado anormal. Aqui, uma vez a usina de energia está em um estado anormal, o sistema de proteção precisa liberar o elemento de controle para interromper o reator, e o sistema de proteção pode não liberar apropriadamente o elemento de controle, uma vez que o sistema de proteção também está em um estado anormal.

[0153]No entanto, o sistema de proteção de acordo com uma concretização ilustrativa pode resolver o problema acima. Por exemplo, os sinais AP-1 e BP-1 dos controladores lógicos de coincidência baseado no PLC do sistema de proteção podem apresentar sinais anormais (de ligação) em vez dos sinais originais (de desligamento). Aqui, uma vez que um dos dois relés do respectivo primeiro circuito em série 251 e do quarto circuito 256 é desligado, o primeiro ponto de contato NO 243 e o quarto ponto de contato NO 246 são mantidos nos estados abertos. Uma vez que os dois relés respectivamente incluídos no primeiro circuito em paralelo 252 e no segundo circuito em paralelo são ligados, os relés respectivamente incluídos no terceiro circuito 255 e no quarto circuito 256 são desligados. Portanto, o primeiro ponto de contato No 243, o segundo ponto de contato NO 244, o terceiro ponto de contato NO 245, e o quarto ponto de contato NO 246 são mantidos nos estados abertos, assim, a potência não é alimentada ao CEDM, e o reator para de operar, uma vez que o elemento de controle é liberado.

[0154]A FIG. 6E relaciona-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração de energia está em um estado normal e o sistema de proteção da mesma está em no estado anormal. Os sinais AP-1 e BP-1 dos controladores lógicos de coincidência baseado no PLC do sistema de proteção podem apresentar sinais anormais (de desligamento) em vez dos sinais originais (de ligação).

[0155]Aqui, uma vez que um dos dois relés do respectivo primeiro circuito em série 251 e do quarto circuito 256 é desligado, o primeiro ponto de contato NO 243 e o quarto ponto de contato NO são mantidos nos estados abertos. No entanto, os relés respectivamente incluídos no terceiro circuito 255 e no quarto circuito 256 que são controlados pelo primeiro circuito em paralelo 252 e pelo segundo circuito em paralelo 253 são mantidos ligados, e o segundo ponto de contato NO 244 e o terceiro ponto de contato NO 245 são mantidos nos estados fechados. Por conseguinte, a potência é normalmente aplicada ao CEDM por passar sequencialmente o segundo ponto de contato NO 244 e o terceiro ponto de contato NO 245.

[0156]A FIG. 6F relaciona-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração de energia e o sistema de proteção da mesma estão em estados anormais. Ela corresponde ao pior cenário possível, no qual a usina de energia está em um estado anormal e o sistema de proteção da mesma também está em um estado anormal. Aqui, uma vez a usina de energia está em um estado anormal, o sistema de proteção precisa liberar o elemento de controle para interromper o reator, e o sistema de proteção pode não liberar apropriadamente o elemento de controle, uma vez que o sistema de proteção também está em um estado anormal.

[0157]No entanto, o sistema de proteção de acordo com uma concretização ilustrativa pode resolver o problema acima. Por exemplo, os sinais AP-2 e BP-2 dos controladores lógicos de coincidência baseado no PLC do sistema de proteção podem apresentar sinais anormais (de desligamento) em vez dos sinais originais (de ligação). Aqui, uma vez que um dos dois relés do respectivo primeiro circuito em paralelo 252 e do segundo circuito em paralelo 253 é ligado, os relés respectivamente incluídos no terceiro circuito 255 e no quarto circuito 256 são desligados. Portanto, o primeiro ponto de contato No 243, o segundo ponto de contato NO 244, o terceiro ponto de contato NO 245, e o quarto ponto de contato NO 246 são mantidos nos estados abertos, a potência não é alimentada ao CEDM, e o reator para de operar, uma vez que o elemento de controle é liberado.

[0158]A FIG. 6G refere-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração e os sistemas de proteção estão nos estados normais, e a primeira potência interna do gabinete PW1 incluída no primeiro circuito em série 251 está em um estado anormal.

[0159]Como mostra a FIG. 6G, todos os relés incluídos no primeiro circuito em série 251 são ligados, e o primeiro ponto de contato NO 243 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da primeira potência interna do gabinete PW1; todos os relés incluídos no primeiro circuito em paralelo 252 são desligados, e o relé incluído no terceiro circuito 255 é ligado. Por conseguinte, o segundo ponto de contato NO 244 torna-se um estado fechado.

[0160]Além disso, todos os relés os relés incluídos no segundo circuito em paralelo 253 são desligados, e o relé incluído no quarto circuito 256 é ligado. Por conseguinte, o terceiro ponto de contato NO 245 torna-se um estado fechado.

[0161]Além disso, todos os relés incluídos no segundo circuito em série 254 são ligados, e o quarto ponto de contato NO 246 torna-se um estado fechado.

[0162]Dessa forma, a potência é normalmente aplicada ao CEDM passando sequencialmente o segundo ponto de contato NO 244, e o terceiro ponto de contato NO 245 ou o quarto ponto de contato NO 246. Portanto, o reator opera normalmente.

[0163]A FIG. 6H refere-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração de energia está em um estado anormal, o sistema de proteção está em um estado normal, e a primeira potência interna do gabinete PW1 incluída no primeiro circuito em série 251 está em um estado anormal.

[0164]Como ilustrado na FIG. 6H: [0165]todos os relés incluídos no primeiro circuito em série 251 estão desligados, e o primeiro ponto de contato NO 243 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da primeira potência interna do gabinete PW1; e [0166]todos os relés incluídos no primeiro circuito em paralelo 252 são ligados, e o relé incluído no terceiro circuito 255 é desligado. Por conseguinte, o segundo ponto de contato NO 244 torna-se um estado aberto.

[0167]Além disso, todos os relés os relés incluídos no segundo circuito em paralelo 253 são ligados, e o relé incluído no quarto circuito 256 é desligado. Por conseguinte, o terceiro ponto de contato NO 245 torna-se um estado aberto.

[0168]Além disso, todos os relés incluídos no segundo circuito em série 254 são desligados, e o quarto ponto de contato NO 246 torna-se um estado aberto.

[0169]A potência, dessa forma, não é alimentada ao CEDM, e o reator para de operar, uma vez que o elemento de controle é liberado.

[0170]A FIG. 6I refere-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração de energia e o sistema de proteção estão nos estados normais, e todas das segundas potências internas do gabinete PW2 incluídas no primeiro circuito em paralelo 252 e no terceiro circuito 255 estão em estados anormais.

[0171]Como ilustrado na FIG. 6I: todos os relés incluídos no primeiro circuito em série 251 são ligados, e o primeiro ponto de contato NO 243 torna-se um estado fechado; e todos os relés incluídos no primeiro circuito em paralelo 252 são desligados, e o relé incluído no terceiro circuito 255 é ligado. No entanto, o segundo ponto de contato NO 244 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da segunda potência interna do gabinete PW2 incluída no terceiro circuito 255.

[0172]Além disso, todos os relés os relés incluídos no segundo circuito em paralelo 253 são desligados, o relé incluído no quarto circuito 256 é ligado. Por conseguinte, o terceiro ponto de contato NO 245 torna-se um estado fechado.

[0173]Além disso, todos os relés incluídos no segundo circuito em série 254 são ligados, e o quarto ponto de contato No 246 torna-se um estado fechado.

[0174]A potência, assim, é normalmente aplicada ao CEDM passando sequencialmente o primeiro ponto de contato NO 243, e o terceiro ponto de contato NO 245 ou o quarto ponto de contato NO 246. Assim, o reator opera normalmente.

[0175]A FIG. 6J refere-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração de energia está em um estado normal, o sistema de proteção está em um estado anormal, e todas das segundas potências internas do gabinete PW2 incluídas no primeiro circuito em paralelo 252 e no terceiro circuito 255 estão em estados anormais.

[0176]Como ilustrado na FIG. 6J: todos os relés incluídos no primeiro circuito em série 251 são desligados, e o primeiro ponto de contato NO 243 torna-se um estado aberto; e todos os relés incluídos no primeiro circuito em paralelo 252 são ligados, e o relé incluído no terceiro circuito 255 é ligado, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da segunda potência interna do gabinete PW2. No entanto, o segundo ponto de contato NO 244 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da segunda potência interna do gabinete PW2 incluída no terceiro circuito 255.

[0177]Além disso, todos os relés os relés incluídos no segundo circuito em paralelo 253 são ligados, e o relé incluído no quarto circuito 256 é desligado. Por conseguinte, o terceiro ponto de contato NO 245 torna-se um estado aberto.

[0178]Além disso, todos os relés incluídos no segundo circuito em série 254 são desligados, e o quarto ponto de contato NO 246 torna-se um estado aberto.

[0179]A potência, dessa forma, não é alimentada ao CEDM, e o reator para de operar, uma vez que o elemento de controle é liberado.

[0180]A FIG. 6K refere-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração de energia e o sistema de proteção estão nos estados normais, e todas dentre a primeira potência interna do gabinete PW1 incluída no primeiro circuito em paralelo 251 e a segunda potência interna do gabinete PW2 incluída no primeiro circuito em paralelo 252 e no terceiro circuito 255 estão em estados anormais.

[0181]Como ilustrado na FIG. 6K: todos os relés incluídos no primeiro circuito em série 251 são ligados, e o primeiro ponto de contato NO 243 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da primeira potência interna do gabinete PW1; e todos os relés incluídos no primeiro circuito em paralelo 252 são desligados, e o relé incluído no terceiro circuito 255 é ligado. No entanto, o segundo ponto de contato NO 244 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da segunda potência interna do gabinete PW2 incluída no terceiro circuito 255.

[0182]Além disso, todos os relés os relés incluídos no segundo circuito em paralelo 253 são desligados, e o relé incluído no quarto circuito 256 é ligado. Por conseguinte, o terceiro ponto de contato NO 245 torna-se um estado fechado.

[0183]Além disso, todos os relés incluídos no segundo circuito em série 254 são ligados, e o quarto ponto de contato No 246 torna-se um estado fechado.

[0184]A potência, dessa forma, não é alimentada ao CEDM, e o reator para de operar, uma vez que o elemento de controle é liberado.

[0185]A FIG. 6L refere-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração de energia está em um estado anormal, o sistema de proteção está em um estado normal, e todas dentre a primeira potência interna do gabinete PW1 incluída no primeiro circuito em série 251 e as segundas potências internas do gabinete PW2 incluídas no primeiro circuito em paralelo 252 e no terceiro circuito 255 estão em estados anormais.

[0186]Como ilustrado na FIG. 6L: todos os relés incluídos no primeiro circuito em série 251 são desligados, e o primeiro ponto de contato NO 243 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da primeira potência interna do gabinete PW1; e todos os relés incluídos no primeiro circuito em paralelo 252 são ligados, e o relé incluído no terceiro circuito 255 é ligado, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da segunda potência interna do gabinete PW2. No entanto, o segundo ponto de contato NO 244 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada para a segunda potência interna do gabinete PW2 incluída no terceiro circuito 255.

[0187]Além disso, todos os relés os relés incluídos no segundo circuito em paralelo 253 são ligados, e o relé incluído no quarto circuito 256 é desligado. Por conseguinte, o terceiro ponto de contato NO 245 torna-se um estado aberto.

[0188]Além disso, todos os relés incluídos no segundo circuito em série 254 são desligados, e o quarto ponto de contato NO 246 torna-se um estado aberto.

[0189]A potência, dessa forma, não é alimentada ao CEDM, e o reator para de operar, uma vez que o elemento de controle é liberado.

[0190]A FIG. 6M refere-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração de energia e o sistema de proteção estão nos estados normais, e todas dentre a primeira potência interna do gabinete PW1 incluída no primeiro circuito em série 251, as segundas potências internas do gabinete PW2 incluídas no primeiro circuito em paralelo 252 e no terceiro circuito 255, a terceira potência interna do gabinete PW3 incluída no segundo circuito em série 254, e as quartas potências internas do gabinete PW4 incluídas no segundo circuito em paralelo 253 e no quarto circuito 256 estão nos estados anormais.

[0191]Como ilustrado na FIG. 6M: todos os relés incluídos no primeiro circuito em série 251 são ligados, e o primeiro ponto de contato NO 243 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da primeira potência interna do gabinete PW1; e todos os relés incluídos no primeiro circuito em paralelo 252 são desligados, e o relé incluído no terceiro circuito 255 é ligado. No entanto, o segundo ponto de contato NO 244243 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da segunda potência interna do gabinete PW2.

[0192]Além disso, todos os relés os relés incluídos no segundo circuito em paralelo 253 são desligados, e o relé incluído no quarto circuito 256 é ligado. No entanto, o terceiro ponto de contato NO 245 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da terceira potência interna do gabinete PW3.

[0193]Além disso, todos os relés incluídos no segundo circuito em série 254 são ligados, e o quarto ponto de contato NO 246 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da quarta potência interna do gabinete PW4.

[0194]A potência, dessa forma, não é alimentada ao CEDM, e o reator para de operar, uma vez que o elemento de controle é liberado.

[0195]A FIG. 6N refere-se a uma operação do circuito de iniciação de acordo com uma concretização ilustrativa, em que a usina de geração de energia está em um estado anormal, o sistema de proteção está em um estado normal, e todas dentre a primeira potência interna do gabinete PW1 incluída no primeiro circuito em série 251, as segundas potências internas do gabinete PW2 incluídas no primeiro circuito em paralelo 252 e no terceiro circuito 255, a terceira potência interna do gabinete PW3 incluída no segundo circuito em série 254, e as quartas potências internas do gabinete PW4 incluídas no segundo circuito em paralelo 245 e no quarto circuito 256 estão nos estados anormais.

[0196]Como ilustrado na FIG. 6N: todos os relés incluídos no primeiro circuito em série 251 são desligados, e o primeiro ponto de contato NO 243 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da primeira potência interna do gabinete PW1; e todos os relés incluídos no primeiro circuito em paralelo 252 são ligados, e o relé incluído no terceiro circuito 255 é ligado, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da segunda potência interna do gabinete PW2. No entanto, o segundo ponto de contato NO 244 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da segunda potência interna do gabinete PW2 incluída no terceiro circuito 255.

[0197]além disso, todos os relés incluídos no segundo circuito em paralelo 253 são ligados, e o relé incluído no quarto circuito 256 é ligado, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da terceira potência interna do gabinete PW3. Por conseguinte, o terceiro ponto de contato NO 245 torna-se um estado aberto.

[0198]Além disso, todos os relés incluídos no segundo circuito em série 254 são desligados, e o primeiro ponto de contato NO 243 torna-se um estado aberto, uma vez que a corrente não é alimentada a partir da quarta potência interna do gabinete PW4.

[0199]A potência, dessa forma, não é alimentada ao CEDM, e o reator para de operar, uma vez que o elemento de controle é liberado.

[0200]Referindo-se às FIGS. 6A a 6N, em uma situação de emergência em que um sinal de liberação de elemento de controle tem de ser gerado, o sistema de proteção digital de acordo com as concretizações ilustrativas controla o CEDM através de suplementação mútua entre os relés restantes e os pontos de contato, ainda que qualquer um dos sistemas de proteção entre em um estado anormal. Assim, o reator pode operar normalmente ou parar a operação, uma vez que o sistema de proteção da usina nuclear normalmente opera em um evento de SPV ou CCF.

[0201]As concretizações ilustrativas anteriores são meramente exemplificativas e não devem ser interpretadas como limitantes. O presente ensinamento pode ser aplicado de imediato a outros tipos de aparelhos. Além disso, a descrição das concretizações ilustrativas pretende ser ilustrativa, e não limitar o escopo das reivindicações, e muitas alternativas, modificações e variações ficarão evidentes aos versados na técnica.

REIVINDICAÇÕES

Claims (19)

1. Sistema de proteção digital, CARACTERIZADO por compreender: um sistema de proteção de processo compreendendo pelo menos dois canais, cada um dos pelo menos dois canais compreendendo um primeiro controlador lógico biestável e um segundo controlador lógico biestável que é independente e diferente do primeiro controlador lógico biestável, o primeiro controlador lógico biestável e o segundo controlador lógico biestável recebendo um parâmetro de processo e gerando resultados lógicos biestáveis com base no parâmetro de processo; e um sistema de proteção de reator compreendendo pelo menos dois trens, pelo menos dois circuitos de iniciação, e um circuito em paralelo, em que cada um dos dois trens compreende um primeiro controlador lógico de coincidência e um segundo controlador lógico de coincidência que é independente e diferente do primeiro controlador lógico de coincidência, o primeiro controlador lógico de coincidência e o segundo controlador lógico de coincidência gerando resultados lógicos de coincidência com base nos resultados lógicos biestáveis, cada um dos pelo menos dois circuitos de iniciação compreende um circuito em série no qual uma pluralidade de relés são conectados em série, o circuito em paralelo compreende uma pluralidade de relés que são conectados em paralelo, a pluralidade de relés incluídos no circuito em série é ativada ou desativada com base nos resultados lógicos biestáveis recebidos a partir do primeiro e segundo controladores lógicos biestáveis que são diferentes um do outro, e a pluralidade de relés incluídos no circuito em paralelo é ativada ou desativada com base nos resultados lógicos de coincidência recebidos a partir do primeiro e segundo controladores lógicos de coincidência que são diferentes um do outro.

2. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de proteção de processo compreende um primeiro canal, um segundo canal, um terceiro canal e um quarto canal.

3. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de proteção do reator compreende um primeiro trem e um segundo trem.

4. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de proteção de processo compreende um primeiro controlador lógico biestável baseado em um arranjo de portas programáveis em campo (FPGA), e um segundo controlador lógico biestável baseado em um controlador lógico programável (PLC).

5. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um do primeiro e do segundo controladores lógicos biestáveis transmite os resultados lógicos biestáveis a todos os controladores lógicos de coincidência que possuem um mesmo tipo de estrutura lógica.

6. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o parâmetro de processo compreende pelo menos uma dentre informações de temperatura a respeito de um duto de alta temperatura e um duto de baixa temperatura de um refrigerante do reator, informações de pressão do pressurizador, informações de nível de água do pressurizador, informações de fluxo de nêutrons, informações de vazão de refrigerante do reator, informações de pressão da estrutura de contenção, informações de nível de água do gerador de vapor, informações de pressão do duto de vapor, e informações de nível de água do tanque de água de reabastecimento.

7. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os resultados lógicos biestáveis compreendem um primeiro resultado lógico biestável e um segundo resultado lógico biestável, os resultados de lógica de coincidência compreendem um primeiro resultado de lógica de coincidência e um segundo resultado de lógica de coincidência, o primeiro controlador de lógica de coincidência recebe o primeiro resultado de lógica biestável compreendendo um primeiro sinal normal ou um primeiro sinal anormal a partir do primeiro controlador lógico biestável incluído em cada um dos pelo menos dois canais, e gera o primeiro resultado lógico de coincidência baseado em um número do primeiro resultado lógico biestável e em um número do primeiro sinal anormal, o primeiro resultado lógico de coincidência compreendendo um primeiro sinal de saída e um segundo sinal de saída que é diferente do primeiro sinal de saída, o primeiro sinal de saída é transmitido a um primeiro relé da pluralidade de relés incluídos no circuito em série, o segundo sinal de saída é transmitido a um primeiro relé da pluralidade de relés incluídos no circuito em paralelo, o segundo controlador lógico de coincidência recebe o segundo resultado lógico biestável compreendendo um segundo sinal normal ou um segundo sinal anormal a partir do segundo controlador lógico biestável incluído em cada um dos pelo menos dois canais, e gera o segundo resultado lógico de coincidência baseado em um número do segundo resultado lógico biestável e em um número dos segundos sinais anormais. o segundo resultado lógico de coincidência compreende um terceiro sinal de saída e um quarto sinal de saída que é diferente do terceiro sinal de saída, o terceiro sinal de saída é transmitido a um segundo relé da pluralidade de relés incluídos no circuito em série, e o quarto sinal de saída é transmitido a um segundo relé da pluralidade de relés incluídos no circuito em paralelo.

8. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro controlador lógico de coincidência gera o primeiro resultado lógico de coincidência em resposta ao primeiro resultado lógico biestável compreendendo pelo menos um sinal anormal, um sinal de saída sendo 0 do primeiro resultado lógico de coincidência é transmitido ao primeiro relé da pluralidade de relés incluídos no circuito em série, um sinal de saída sendo 1 do primeiro resultado lógico de coincidência é transmitido ao primeiro relé da pluralidade de relés incluídos no circuito em paralelo, e o segundo controlador lógico de coincidência gera um segundo resultado lógico de coincidência em resposta ao segundo resultado lógico biestável compreendendo pelo menos um sinal anormal, um sinal de saída sendo 0 do segundo resultado lógico de coincidência é transmitido ao segundo relé da pluralidade de relés incluídos no circuito em série, e um sinal de saída sendo 1 do segundo resultado lógico de coincidência é transmitido ao segundo relé da pluralidade de relés incluídos no circuito em paralelo.

9. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro controlador lógico de coincidência gera um resultado lógico de coincidência em resposta aos resultados lógicos biestáveis compreendendo pelo menos um sinal normal, em que um sinal de saída sendo 1 do resultado lógico de coincidência é transmitido a um primeiro relé da pluralidade de relés incluídos no circuito em série, e um sinal de saída sendo 0 do resultado lógico de coincidência é transmitido a um primeiro relé da pluralidade de relés incluídos no circuito em paralelo, e o segundo controlador lógico de coincidência gera um resultado lógico de coincidência em resposta aos resultados lógicos biestáveis compreendendo pelo menos um sinal normal, em que um sinal de saída sendo 1 do resultado lógico de coincidência é transmitido a um segundo relé da pluralidade de relés incluídos no circuito em série, e um sinal de saída sendo 0 do resultado lógico de coincidência é transmitido a um segundo relé da pluralidade de relés incluídos no circuito em paralelo.

10. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 1, adicionalmente compreendendo um sistema de comutação de desarme (trip) do reator (RTSS), CARACTERIZADO pelo fato de que o RTSS compreende: um primeiro ponto de contato normalmente aberto (NO) disposto entre um nó de potência e um nó central; um segundo ponto de contato NO disposto entre o nó de potência e o nó central; um terceiro ponto de contato NO disposto entre o nó central e um mecanismo de acionamento de elemento de controle (CEDM); e um quarto ponto de contato NO disposto entre o nó central e o CEDM.

11. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando pelo menos um do primeiro ponto de contato NO e do segundo ponto de contato NO está em um estado fechado e pelo menos um do terceiro ponto de contato NO e do quarto ponto de contato NO está em um estado fechado, aplica-se potência do grupo motor-gerador (MG-SET) ao CEDM.

12. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que quanto tanto o primeiro ponto de contato NO quanto o segundo ponto de contato NO estão nos estados abertos e tanto o terceiro ponto de contato NO quanto o quarto ponto de contato NO estão nos estados abertos, a potência do MG-SET aplicada ao CEDM é interrompida.

13. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dos pelo menos dois circuitos de iniciação compreende: um primeiro circuito em série configurado para controlar um estado de condução do primeiro ponto de contato NO de acordo com os sinais de saída do controlador lógico de coincidência; um primeiro circuito paralelo configurado para controlar um estado de condução do segundo ponto de contato NO de acordo com os sinais de saída do controlador lógico de coincidência; um segundo circuito paralelo configurado para controlar um estado de condução do terceiro ponto de contato NO de acordo com os sinais de saída do controlador lógico de coincidência; e um segundo circuito em série configurado para controlar um estado de condução do quarto ponto de contato NO de acordo com os sinais de saída do controlador lógico de coincidência.

14. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro circuito em série e o primeiro circuito em paralelo recebem sinais de saída a partir do primeiro controlador lógico de coincidência e do segundo controlador lógico de coincidência que possui a mesma estrutura lógica que o primeiro controlador lógico de coincidência e está incluído em qualquer um dos pelo menos dois trens.

15. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo circuito em paralelo e o segundo circuito em série recebem sinais de saída a partir do primeiro controlador lógico de coincidência e do segundo controlador lógico de coincidência que possui a mesma estrutura lógica que o primeiro controlador lógico de coincidência e está incluído em outro trem dos pelo menos dois trens.

16. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dos pelo menos dois circuitos de iniciação compreende: um terceiro circuito que compreende um relé e é configurado para ligar ou desligar o relé incluso no terceiro circuito para controlar o estado de condução do segundo ponto de contato NO; e um quarto circuito que compreende um relé e é configurado para ligar ou desligar o relé incluído no quarto circuito para controlar o estado de condução do terceiro ponto de contato NO; em que o primeiro circuito paralelo controla para ligar ou desligar o relé incluído no terceiro circuito, e o segundo circuito paralelo controla para ligar ou desligar o relé incluído no quarto circuito.

17. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que os relés incluídos no terceiro circuito e no quarto circuito são pontos de contato normalmente fechados (NC).

18. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro circuito em série ou o segundo circuito em série compreende dois relés que são conectados em série, e os dois relés são ligados ou desligados de acordo com os sinais de saída do controlador lógico de coincidência, e quando todos os relés são ligados, o primeiro ponto de contato NO ou o quarto ponto de contato NO é fechado, ou quando pelo menos um dos dois relés é desligado, o primeiro ponto de contato NO ou o quarto ponto de contato NO é aberto.

19. Sistema de proteção digital, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro circuito em paralelo ou o segundo circuito em paralelo compreende dois relés que são conectados em paralelo, os dois relés são ligados ou desativados de acordo com os sinais de saída do controlador lógico de coincidência, e quando todos os relés incluídos no primeiro circuito em paralelo ou no segundo circuito em paralelo são desligados, o relé incluído no terceiro circuito ou no quarto circuito é ligado, ou quando pelo menos um dos dois relés incluídos no primeiro circuito paralelo ou no segundo circuito paralelo é ligado, o relé incluído no terceiro circuito ou no quarto circuito é desligado.