CN106531271B - 核电厂阀门定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种核电厂阀门定位系统，包括：控制装置、阀门定位器，控制装置和阀门定位器通过线缆连接，还包括在阀门定位器所在的阀门侧接地的耦合干扰信号消除器。与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明紧扣定位器发生输出气压抖动现象的原理，消除干扰信号，净化了阀位反馈信号，从而使得定位器闭环控制环节平稳，输出气压稳定。

Description

核电厂阀门定位系统
技术领域
本发明属于核电站技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电厂阀门定位系统。
背景技术
现代电厂广泛地使用了智能型气动阀门定位器来控制阀门开度以实现精确的、迅速的工艺流体流量、压力以及液位等方面的控制。在中广核集团所属核电厂中，汽轮机蒸汽旁路排放系统普遍配备梅索尼兰SVI2型调节阀定位器，该定位器可与滑动变阻器型的阀位反馈器配套使用。
请参阅图1，该套控制阀的控制原理是核电站数字化仪控系统(DigitalInstrument&Control System，DCS)1'发出4-20mA的控制信号作为阀位设定值输入给阀门定位器2'，滑动变阻器型阀位反馈器3'利用阀门定位器2'供给的1.25V电压将当前阀位信息通过电阻滑动端电位的高低反馈给阀门定位器2'，然后阀门定位器2'将阀位设定值与当前阀位进行比较得出偏差值，根据偏差值的大小和正负，相应地改变阀门定位器的输出气压来使得阀杆提升或者下降，最终将阀门调整到接近设定值的阀位。
电厂用电设备众多，尤其是一些动力设备，其电缆经过电缆桥架从专门的电气柜房间敷设到厂房内的用电设备。用电设备启动后，其动力电缆会向环境中辐射电磁波，而电磁波则可能会耦合到控制阀的控制信号电缆的屏蔽层中，而后再耦合进入控制信号回路，最终成为影响阀门定位器气压控制稳定性的因素。电磁波也可能通过其他的方式耦合进入控制回路。
为解决核电厂内厂阀门定位系统耦合电磁波问题，在已公开中断耦合过程的方法，是通过屏蔽层41'接地的方式将耦合进入控制信号电缆4'屏蔽层41'的干扰信号消除，进而避免进一步耦合进入阀门定位器2'的控制回路。请参阅图1，为了施工方便和设备安全，一般将该接地点选择在DCS控制机柜11'一侧统一接地。
但是，这种信号干扰屏蔽方法，存在如下缺陷：
对于高频(大于20KHz)干扰信号，DCS侧的屏蔽层接地方式由于有较大的阻抗，难以将阀门设备一侧的干扰也全部消除。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种实现彻底消除干扰的核电厂阀门定位系统。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电厂阀门定位系统，包括：控制装置、阀门定位器，控制装置和阀门定位器通过线缆连接，还包括在阀门定位器所在的阀门侧接地的耦合干扰信号消除器。
作为本发明核电厂阀门定位系统的一种改进，还包括与所述阀门定位器电连接的位置反馈器，所述耦合干扰信号消除器为滤波元件，阀门定位器的输出端与位置反馈器连接，且阀门定位器的输出端通过滤波元件接地。
作为本发明核电厂阀门定位系统的一种改进，阀门定位器的输出端包括正极输出端和负极输出端，负极输出端通过所述滤波元件接地。
作为本发明核电厂阀门定位系统的一种改进，所述滤波元件为滤波电容。
作为本发明核电厂阀门定位系统的一种改进，所述位置反馈器为滑阻式位置反馈器。
作为本发明核电厂阀门定位系统的一种改进，所述线缆上设置电缆屏蔽层，且电缆屏蔽层在阀门侧接地，所述耦合干扰信号消除器为阀门侧与电缆屏蔽层电连接的接地端。
作为本发明核电厂阀门定位系统的一种改进，所述控制装置的控制信号输出端的负极在阀门侧接地。
作为本发明核电厂阀门定位系统的一种改进，还包括设置在所述控制装置的控制信号输出端的信号隔离栅。
作为本发明核电厂阀门定位系统的一种改进，所述信号隔离栅为模拟量隔离卡。
所述阀门定位器为梅索尼兰SVI2型定位器。
与现有技术相比，本发明的核电厂阀门定位系统的具有以下效果：
本发明紧扣定位器发生输出气压抖动现象的原理，消除干扰信号，净化了阀位反馈信号，从而使得定位器闭环控制环节平稳，输出气压稳定。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电厂阀门定位系统及其有益效果进行详细说明。
图1为现有技术核电厂阀门定位系统的系统示意图。
图2为本发明一种核电厂阀门定位系统的系统示意图。
图3为本发明一种核电厂阀门定位系统的阀门定位器与位置反馈器的连接示意图。
图4为本发明一实施例一种核电厂阀门定位系统的系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参阅图2，本发明一种核电厂阀门定位系统的系统示意图，包括：控制装置1、阀门定位器2，控制装置1和阀门定位器2通过线缆4连接，还包括在阀门定位器2所在的阀门侧21接地的耦合干扰信号消除器。
干扰信号对滑阻式阀位反馈器的反馈电压造成扰动是导致阀门定位器输出气压抖动的主要原因。因此，在阀门侧21设置耦合干扰信号消除器，能很好地消除干扰信号。
本发明紧扣定位器发生输出气压抖动现象的原理，消除干扰信号，净化了阀位反馈信号，从而使得定位器闭环控制环节平稳，输出气压稳定。
在本发明核电厂阀门定位系统的一个实施例中，还包括与所述阀门定位器2电连接的位置反馈器3，阀门定位器2的输出端与位置反馈器3连接，且阀门定位器2的输出端通过滤波元件5接地，所述耦合干扰信号消除器为滤波元件5。
请参阅图3，SVI2型定位器输出气压抖动的根本原因是：控制信号回路携带的电压干扰信号经阀门定位器2传输至滑阻式的位置反馈器3，干扰信号幅值约等于滑阻最大反馈电压的10％，即阀门即便保持一个固定的位置，阀门定位器2接收到的瞬时阀位信息也是有±5％左右的高频波动，所以会造成阀门定位器2不停得调整输出气压形成抖动。干扰信号幅值一般较小，该例中最大为100mV，而智能型阀门定位器2的控制回路阻抗一般大于500欧姆，干扰信号能造成的回路电流扰动应小于0.2mA，换算成阀位扰动应小于1.25％。然而实际的阀门定位器2控制回路阻抗应该更大，则扰动更小。
所以干扰信号对滑阻式阀位反馈器3的反馈电压造成扰动是导致定位器输出气压抖动的主要原因。基于以上分析，选择在阀位传感器增加滤波元件。
在本发明核电厂阀门定位系统的一个实施例中，阀门定位器2的输出端包括正极输出端和负极输出端，负极输出端通过所述滤波元件5接地。
因为定位器供给滑阻的是脉冲式电压信号，所以滤波元件5只能选择在阀门定位器2的负极输出端(即0V端)。
在本发明核电厂阀门定位系统的一个实施例中，所述滤波元件为滤波电容。
在本发明核电厂阀门定位系统的一个实施例中，所述位置反馈器为滑阻式位置反馈器。
请参阅图4，在本发明核电厂阀门定位系统的一个实施例中，所述线缆4上设置电缆屏蔽层41，且电缆屏蔽层41在阀门侧21接地，所述耦合干扰信号消除器为阀门侧与电缆屏蔽层电连接的接地端。
本实施例将SVI2型定位器阀位控制信号电缆屏蔽层阀门侧单端接地，将信号回路中的耦合干扰信号消除。
在本发明核电厂阀门定位系统的一个实施例中，所述控制装置1的控制信号输出端的负极11在阀门侧21接地。
本实施例通过控制信号负极在阀门侧接地，将信号回路中的耦合干扰信号消除。
在本发明核电厂阀门定位系统的一个实施例中，还包括设置在所述控制装置的控制信号输出端的信号隔离栅12。
本实施例使用信号隔离栅将系统改造成本安方式，来防止控制信号负极就地接地对DCS系统安全性造成威胁。
在本发明核电厂阀门定位系统的一个实施例中，所述信号隔离栅12为模拟量隔离卡。
在本发明核电厂阀门定位系统的一个实施例中，所述阀门定位器为梅索尼兰SVI2型定位器。
采用本发明的技术方案后，即将信号回路中的耦合干扰信号消除。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种核电厂阀门定位系统，包括：控制装置、阀门定位器以及与所述阀门定位器电连接的位置反馈器，控制装置和阀门定位器通过线缆连接，其特征在于，还包括在阀门定位器所在的阀门侧接地的耦合干扰信号消除器，所述耦合干扰信号消除器为滤波元件；阀门定位器的输出端与位置反馈器连接，且阀门定位器的输出端通过滤波元件接地。
2.根据权利要求1所述的核电厂阀门定位系统，其特征在于，阀门定位器的输出端包括正极输出端和负极输出端，负极输出端通过所述滤波元件接地。
3.根据权利要求1所述的核电厂阀门定位系统，其特征在于，所述滤波元件为滤波电容。
4.根据权利要求1所述的核电厂阀门定位系统，其特征在于，所述位置反馈器为滑阻式位置反馈器。
5.根据权利要求1所述的核电厂阀门定位系统，其特征在于，所述线缆上设置电缆屏蔽层，且电缆屏蔽层在阀门侧接地。
6.根据权利要求5所述的核电厂阀门定位系统，其特征在于，所述控制装置的控制信号输出端的负极在阀门侧接地。
7.根据权利要求6所述的核电厂阀门定位系统，其特征在于，还包括设置在所述控制装置的控制信号输出端的信号隔离栅。
8.根据权利要求7所述的核电厂阀门定位系统，其特征在于，所述信号隔离栅为模拟量隔离卡。
9.根据权利要求1～8任一项所述的核电厂阀门定位系统，其特征在于，所述阀门定位器为梅索尼兰SVI2型定位器。
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