SE510620C2 - Förfarande och system för att för magnetisk koppling kompensera ett stavlägesindikeringssystem - Google Patents

Förfarande och system för att för magnetisk koppling kompensera ett stavlägesindikeringssystem

Info

Publication number
SE510620C2
SE510620C2 SE9500053A SE9500053A SE510620C2 SE 510620 C2 SE510620 C2 SE 510620C2 SE 9500053 A SE9500053 A SE 9500053A SE 9500053 A SE9500053 A SE 9500053A SE 510620 C2 SE510620 C2 SE 510620C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
rod position
magnetic coupling
windings
secondary winding
voltage
Prior art date
Application number
SE9500053A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9500053L (sv
SE9500053D0 (sv
Inventor
Jr Louis William Gaussa
Arun Padmanabh Sahasrabudhe
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of SE9500053D0 publication Critical patent/SE9500053D0/sv
Publication of SE9500053L publication Critical patent/SE9500053L/sv
Publication of SE510620C2 publication Critical patent/SE510620C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/06Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
    • G21C7/08Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/02Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
    • G01D3/021Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation using purely analogue techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/2013Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/02Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/10Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
    • G21C17/12Sensitive element forming part of control element
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

70 75 510 620 2 mekanismer arbetar i samma tryckmiljö som finns inuti reaktortryckkärlet. Således är styrstavarnas drivmekanismer inrymda i tryckkåpor i de övre, interna anordningarna, som är rörformade förlängningar av reaktortryckkärlet.
En ofta använd typ av drivmekanism för styrstavarna kallas "magnetisk domkraft". Med denna typ av mekanism höjs och sänks styrstavarna bort från resp in i reaktorhärden i en serie rörelser, som var och en innebär att styrstaven förflyttas en diskret, stegvis sträcka eller "steg"; sådan förflyttning kallas därför vanligen stegning av styrstavar- na. Denna typ av mekanism visas och beskrivs i US-patenten nr 3 158 766 (Frisch) och 3 992 255 (Dewesse), som har överlåtits på innehavaren av föreliggande uppfinning.
Denna drivmekanism för styrstavar av typen magnetisk dom- kraft innefattar tre elektromagnetiska spolar och ankare eller rörliga kärnor, som manövreras för att höja och sänka en drivstavsaxel och därmed styra stavknippesaggregatet. De tre spolarna är monterade omkring och utanför tryckkåpan.
Två av spolarna aktiverar resp rörliga kolvar hos rörliga och stationära gripdon, som är inrymda i kåpan. Den tredje spolen aktiverar en lyftkolv, som är ansluten till det rörliga gripdonet. Aktivering av den rörliga och den stationära kolven manövrerar i sin tur uppsättningar av spärrhakar, som med inbördes avstånd är anordnade runt omkretsen, och som griper tag i drivstavaxeln, som är försedd med ett flertal, med axiellt avstånd anordnade omkretsspår. Det stationära gripdonets spärrhakar aktiveras för att hålla drivaxeln i önskat, axiellt läge. Det rörliga gripdonets spärrhakar aktiveras för att höja eller sänka stavdrivaxeln. Varje höj/sänk- eller stegningsrörelse hos drivmekanismen för styrstavarna förflyttar drivstavaxeln 1,58 cm. Höj/sänk- eller stegningsförflyttningen åstadkom- mes således genom att man aktiverar de tre uppsättningarna av med inbördes axiellt avstånd anordnade, elektromagnetis- ka spolarna för att aktivera motsvarande stationära kolvar, 70 75 510 620 3 rörliga kolvar och lyftkolvar så att dessa omväxlande och sekvensiellt griper tag i, förflyttar och släpper styr- stavarnas drivaxel med resp mekanism.
Man har använt ett antal indikatorer för att bestämma styrstavarnas läge. En sådan indikator är en analog indikator. Denna analoga indikator innefattar ett flertal av skiktade, lindade spolar, som är anordnade koncentriskt i en stapel och uppbärs av en omagnetisk rörkonstruktion av rostfritt stål, ningskåpa. Spolarna är omväxlande anordnade som primär- och som glider över en omagnetisk stavförflytt- sekundärspolar, varvid alla primärspolarna är seriekopplade och alla sekundärspolarna är seriekopplade. Spolarna utgör i praktiken en lång, linjär spänningstransformator, som är fördelad över förflyttningskåpans längd, så att kopplingen från primärsidan till sekundärsidan påverkas av den ut- sträckning, i vilken den magnetiska drivstaven tränger in i spolstapeln. Stavläget bestäms genom att man påför en konstant, sinusformad magnetiseringsström på primärsidan och mäter den över sekundärsidan inducerade spänningen. Den inducerade sekundärspänningens storlek motsvarar stavläget.
Denna sekundärspänning bearbetas på inom detta teknikområde känt sätt medelst instrument och visas på en kontrollpanel. Även om den befintliga anordningen för detektering av styrstavsläge är tillfredsställande har den sina nackdelar.
Det finns ett flertal indikatorer på reaktorkärlet, vilket medför att indikatorerna är placerade intill varandra, varvid primär- och sekundärlindningarna i en indikator inducerar elektromagnetiskt en restspänning i sekundärlind- ningen i angränsande indikator, något som inom denna tekni- ken kallas "brus" eller "magnetisk koppling". Detta brus påverkar sekundärspänningen i den påverkade indikatorn, vilket i sin tur påverkar noggrannheten i den lägesangivel- se för styrstavarna, som indikeras på kontrollpanelen.
Således finns det behov av en metod och ett system för att 70 75 510 620 4 kompensera ett stavlägesindikeringssystem för magnetisk koppling.
Föreliggande uppfinning åstadkommer en förbättrad konstruk- tion för att tillgodose ovannämnda behov. Särskilt avser föreliggande uppfinningen en metod för att för magnetisk koppling kompensera ett stavlägesindikeringssystem, som har minst två stavlägesindikatorer, i vilka det induceras brus, och metoden innefattar stegen: a) lägg på en sinusformad ström på primärlindningen av den första stavlägesindikatorn för att inducera en spänning i den första sekundärlind- ningen av den första stavlägesindikatorn; b) ta emot både den första sekundärspänningen från den första stavläges- indikatorn och en andra sekundärspänning, som induceras av bruset, från en andra stavlägesindikator; och c) bestäm skillnaden mellan den första och den andra sekundärspän- ningen för att åstadkomma kompenseringen för magnetiska koppling.
Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett system för kompensering av magnetisk koppling i ett indikeringssystem för stavläge.
Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett system för temperaturkompensering i ett indikeringssystem för stavläge omedelbart efter det att kompensering av magnetisk koppling utförts.
Ett särdrag hos föreliggande uppfinning är att en differen- tialförstärkare är kopplad till sekundärlindningarna hos två angränsande stavlägesindikatorer för att bestämma spänningsskillnaden mellan de två sekundärlindningarna.
I den detaljerade beskrivningen nedan hänvisas till rit- ningarna, i vilka: Fig. 1 visar en vertikalsektion genom reaktorkärlet i en typisk kärnkraftsanläggning och dess stavläges- 70 75 510 620 indikator; Fig. 2 är en sidovy av en stavlägesindikator; Fig. 3 visar ett schema över en krets enligt föreliggande uppfinning för kompensering av magnetisk koppling i stavlägesindikatorn; och Fig. 4 visar en alternativ utföringsform av föreliggande uppfinning som utöver kretsen för kompensering av magnetisk koppling innefattar en krets för tempe- raturkompensering.
Med hänvisning till ritningarna och särskilt till fig. 1 visas ett typiskt reaktorkärl, som allmänt betecknas med siffran 10, i en kärnkraftsanläggning för produktion av värme medelst kontrollerad klyvning av klyvbart material (ej visat). Reaktorkärlet 10 är anordnat i ett reaktorrum 12, som avgränsas av en reaktorinneslutning 14. Reaktor- kärlet 10 innefattar en cylinderformad botten 20, som upptill är öppen, och som har ett flertal inloppsmunstycken och utloppsmunstycken 40, som är fästa till dess övre parti (endast ett munstycke av vardera sorten visas). Ett flänsförsett, halvsfäriskt reaktorkärlstopplock 50, som kan vara av kolstål, är monterat ovanpå den övre, öppna änden av botten 20, så att topplocket med tätning tillsluter botten 20. Tillslutning av botten 20 på detta sätt gör det möjligt att trycksätta kylmedlet (ej visat), som cirkulerar genom botten 20 när reaktorkärlet 10 är i drift. Kylmedlet kan vara borerat, avmineraliserat vatten, som hålls vid ett relativt högt tryck om ca 17,25 MPa (abs) av ca 343°C. och en temperatur Inuti reaktorkärlet 10 finns det en reaktorhärd 55. Reak- torhärden 55 innefattar ett flertal kärnbränsleaggregat 57, som innehåller det klyvbara materialet. Kärnbränsleaggrega- ten 57 består av ett flertal vertikala bränslestavar (ej visade), som strukturellt är fästade till varandra. I utvalda lägen inuti varje bränsleaggregat 57 finns det ett flertal vertikala ledrör, som vart och ett tar emot en 70 75 510 620 6 styrstav, vilken har till uppgift att reglera fissions- processen. Ledrören är strukturellt sammanfogade medelst ett spindelnavaggregat som bildar ett rörligt styr- stavsknippe (ej visat i fig. 1).
Genom topplockets 50 övre parti löper det ett flertal topplocksöppningar 60, som inrymmer ett flertal väsentligen rörformade penetreringsrör 70 för styrstavsdrivmekanismer (CRDM). Varje penetreringsrör 70 är fäst till topplocket 70 medelst svetsar 77. Varje CRDM-penetreringsrör 70 inrymmer en styrstavsdrivaxel (ej visad) som sträcker sig genom det; drivaxeln är i ingrepp med minst ett rörligt styrstavsknip- pe.
En styrstavsdrivmekanism (CRDM) 90 är ansluten till pene- treringsröret 70 för axiell förflyttning av en drivstav 80 och således för reglering av det till denna fästa styr- stavsknippet. CRDM:en innefattar en väsentligen rörformad tryckkåpa 100, som kan vara av rostfritt stål typ 304. Ett stapelaggregat 110 av elektromagnetiska spolar är anslutet till tryckkåpan 100 för att elektromagnetiskt förflytta drivstaven 80 axiellt, när spolstapeln 110 exciteras elektriskt. När spolstaplarna 110 aktiveras elektriskt dras styrstavsaggregaten helt ut ur härden 55. När spolstaplarna 110 avaktiveras skjuts styrstavarna helt in i härden 55. En stavlägesindikator (RPI) 120 är fäst till spolstapelaggre- gatet 110 för övervakning av styrstavarnas läge på inom denna teknik välkänt sätt.
När reaktorkärlet 10 är i drift, kommer kylmedel in i botten 20 och cirkulerar genom den väsentligen i pilarnas riktning. När kylmedlet cirkulerar genom botten 20, cirku- lerar det även över bränsleaggregaten 57 för att bistå vid fissionsprocessen och för att avlägsna den värme, som alstras genom klyvning av det klyvbara materialet, som är inrymt i bränsleaggregaten 57. Spolstapelaggregaten 110 förflyttar styrstavsknippena axiellt in i och ut från 70 75 510 620 7 bränsleaggregaten 57 för att på lämpligt sätt reglera fissionsprocessen där. Värmen, som alstras av bränsleaggre- gaten 57, överförs slutligen till ett turbin/genera- toraggregat för att alstra elektricitet på ett inom denna teknik välkänt sätt.
Fig. 2 visar en typisk stavlägesindikator 120 av linjär- spänningstyp, tillsammans med vilken förfarandet och anord- ningen enligt föreliggande uppfinning är särskilt använd- bara för kompensering av dess utsignal för variationer, som orsakas av magnetisk koppling, och för temperaturkompense- ring. Man skall ha klart för sig att föreliggande metod inte är begränsad till tillämpning på indikatorer av typ linjärspänningstransformator, utan den kan tillämpas till- sammans med andra typer av stavlägesindikatorer, inklusive den som beskrivs nedan, vilken utnyttjar en enda lång lindning, vars resistans varierar som en funktion av stav- läget.
Indikatorn 120 innefattar ett flertal ringformade, skikt- lindade primärspolar P, som är elektriskt seriekopplade så att de bildar en primärlindning, samt ett flertal ring- formade, skiktlindade sekundärspolar S, som är elektriskt seriekopplade så att de bildar en sekundärlindning. Spolar- na P och S är staplade i tandem och är monterade på en spolstomme 130, som är försedd med ändplattor 140 och 150.
Spolstommen 130 innefattar en tunn, omagnetisk, rörformad komponent av rostfritt stål, som glider över en omagnetisk stavförflyttningskåpa 160, vilken inrymmer drivstaven 80.
De sekundära spolarna S är omväxlande inbladade med och induktivt kopplade till de primära spolarna P, varvid en sekundärspole S är placerad överst i spolstapeln och en primärspole är placerad nederst i spolstapeln. En källa 170 för sinusformad ström är ansluten till primärsidan för att i primärlindningen alstra en ström, som inducerar en spän- ning över sekundärlindningens klämmor. 75 510 620 8 I ett exemplifierande utförande är spolstommen 130 ca 393,7 cm lång varvid den av primär- och sekundärspolar bestående, kombinerade, aktiva spolens längd är ca 384,81 cm. Den aktiva spolen innefattar skiktlindade spolar, av vilka hälften är primärspolar P och den andra hälften är sekun- därspolar S, som omväxlande än inbladade såsom nämnts ovan.
Varje spole har diametern 13,72 cm och är ca 5,08 cm hög.
Primärspolarna P är väsentligen identiska, medan sekundär- spolarna företrädesvis har progressivt fler varv nära detektorns botten. Mellan den nedersta primärspolen P och spolstommens 130 nedre ändplatta 150 finns det ett ca 7,62 cm stort mellanrum.
Drivstaven 80 är gjord av en metall med magnetiska egenska- per. Man inser att när drivstaven 80 rör sig uppåt genom sin kåpa, ökar kopplingen mellan primär- och sekundärlind- ningarna, vilket medför en proportionell ökning av storle- ken på den spänning, som induceras i sekundärlindningen.
Sekundärspänningen motsvarar således även styrstavens läge, när denna dras ut ur härden 55 i reaktorkärlet 10. Teore- tisk skall förhållandet mellan sekundärspänningen och stavläget vara linjärt, men i praktiken finns det ett antal variabler, som åstadkommer fel i utsignalen från sekundär- lindningen. Ett sådant fel är elektromagnetisk koppling mellan primär- och sekundärlindningen i en indikator 120 och primär- och sekundärlindningen hos ett antal i närheten belägna indikatorer 120. Systemet enligt föreliggande uppfinning innefattar ett förfarande och en anordning för kompensering av stavlägesindikeringssystemet för sådan koppling.
Fig. 3 visar en krets enligt föreliggande uppfinning för kompensering av elektromagnetisk koppling. Två källor för sinusformad ström l70a och 170b är anslutna till resp primärlindningar i två angränsande indikatorer 120a och 120b för att aktivera resp sekundärlindning och inducera en spänning i den. I denna utföringsform används angränsande 510 620 9 indikatorer, men man kan använda två godtyckliga, elektro- magnetiskt kopplade indikatorer 120. Strömkällorna 170a och 170b slås till och från medelst elektriska kretsar, som finns i ett kontrollrum (ej visat), via kablage 180 resp 190. detektorn är hopkopplade via en kabel 220, som ansluter de En klämma 200 och 210 hos sekundärlindningen i vardera två sekundärlindningarna i serie, och två differential- förstärkare 230 och 240 är parallellkopplade via den icke anslutna klämmorna 250 resp 260 hos vardera sekundärlind- ningen. Med denna parallellkoppling alstras på vardera differentialförstärkaren 230 och 240 en utsignal, som representerar skillnaden mellan de två utsignalerna från sekundärlindningarna. Man skall observera, att klämman 250 är kopplad till differentialförstärkarens 230 positiva klämma och till differentialförstärkarens 240 negativa klämma, och att klämman 260 är på likartat sätt kopplad till klämmorna med motsatt polaritet hos vardera differen- tialförstärkaren 230 och 240. Med denna kretskoppling alstrar vardera differentialförstärkarens 230 och 240 utgång en positiv utsignal vid drift, såsom kommer att beskrivas närmare nedan. Visserligen används två differen- tialförstärkare 230 och 240 i denna utföringsform, men en fackman inom detta teknikområde inser att man kan använda en differentialförstärkare i stället för två. Använder man en differentialförstärkare varierar emellertid utsignalen från denna mellan att vara positiv och negativ.
För att aktivera kretsen för kompensering av indikatorn l20a för magnetisk koppling slår man till strömkällan l70a, och den andra strömkällan 170b slås ifrån. När indikatorn l20a är aktiverad finns det på den aktiverade indikatorns l20a sekundärlindnings utgång den faktiska spänningen, som representerar läget hos drivstaven 80, plus en spänning, som induceras av elektromagnetiska fält från andra, när- belägna indikatorer (ej visade), vilken nedan betecknas brus. Detta brus kommer att induceras väsentligen lika i båda sekundärlindningarna, och den icke aktiverade indika- 70 510 620 torn l20b kommer därför endast att ha en spänning, som representerar bruset i dess sekundärlindning. Den spänning, som induceras över differentialförstärkarens 230 klämmor, till vilka de två sekundärlindningarna är anslutna, är lika med skillnaden mellan de två sekundärspänningarna, dvs indikatorns 120a kompenseringsspänning för magnetisk kopp- ling. I praktiken upphäver det brus, som alstras på en sekundärlindning, det brus som alstras på den andra sekun- därlindningen. Det som nämnts ovan kan representeras med följande ekvation: Vkompenserad = Vsckundärlindningl + Vsekundärlindning 2 vkompcnserad = (Vfaktiskt läge + Vbrus) (Vbrus) Vkompcnserad = Vfaldiskt läge Det ovan beskrivna polanslutningsarrangemanget av sekundär- lindningarna till differentialförstärkaren 230 säkerställer att differentialförstärkarens 230 utsignal är positiv.
Differentialförstärkaren 240 är inte i drift under kompen- sering av indikatorn 120a.
För att aktivera kretsen för kompensering av indikatorn l20b slår man till strömkällan l70b, och den andra ström- källan l70a slås ifrån. Den kompenserade spänningen mäts över differentialförstärkarens 240 klämmor på samma sätt som angetts ovan; på liknande sätt är differentialförstär- karen 230 inaktiv under kompensering av indikatorn l20b. De ovannämnda kompenseringsstegen kan upprepas för alla indikatorerna genom att man parar ihop två indikatorer och upprepar det ovan beskrivna förfarandet.
Pig. 4 visar en alternativ utföringsform av föreliggande uppfinning och avbildar en anordning för temperaturkompen- sering av indikatorerna 120a och l20b omedelbart efter det att kompenseringen för magnetisk koppling utförts. Genom ingående undersökningar har man funnit, att en betydande källa för systemfel utgörs av variationer i drivstavens 80 temperatur, som orsakas av förändringar i kylmedelstempera- 70 75 510 620 ll turen. Skälet till detta är att permeabiliteten och resistiviteten i drivstaven 80 är temperaturberoende, så att när drivstavens 80 temperatur förändras, ändras även dess permeabilitet och resistivitet, vilket givetvis direkt påverkar kopplingen mellan indikatorns primär- och sekun- därlindningar.
Uppenbarligen gäller, att antingen måste indikatorns sekun- därspänning omkalibreras varje gång temperaturen hos kyl- medlet (och därmed hos drivstaven) förändras, eller också måste man utföra någon sorts kompensering för fel, som orsakas av temperaturen.
En mätning, som direkt är avhängig av drivstavens 80 tempe- ratur, för kompensering av indikatorns sekundärspänning är sålunda att föredra framför varje typ av indirekt tempera- turmätning. Denna utförs i enlighet med utföringsformen i fig. 4 för mätning av resistansen i båda sekundärlindning- arna. Beskrivningen nedan är lättare att förstå om man vet att resistansen i de båda sekundärlindningarna vanligen varierar linjärt från 50 till 80 ohm över reaktorkärlets arbetstemperatur (21 till 343°C) (se fig. 1). Det är såle- des en direkt korrelation mellan temperaturen och resistan- sen i sekundärlindningarna.
I detta avseende är två omkopplare 270 och 280 anslutna till sekundärlindningarnas terminaler 250 resp 260 för omkoppling av anordningen till temperaturkompenseringsmod omedelbart efter det att magnetisk kompensering utförts. En negativ klämma hos en tredje differentialförstärkare 290 är ansluten till båda omkopplarna 260 och 270, och en positiv klämma hos den tredje differentialförstärkaren 290 är ansluten till seriekopplingen mellan sekundärlindningarna vid en klämma 300. En tredje omkopplare 310 är ansluten mellan klämman 300 och den positiva klämman, och denna är i läge "till" temperaturkompensering sker. Under kompensering av magne- (som visas med streckad linje) endast när 75 51Û 620 12 tisk koppling är omkopplaren 310 i läge "från" (som visas med heldragen linje) för att hindra att ström flyter till den tredje differentialförstärkaren 290. En likströmskälla 320 är ansluten mellan ledningarna 330 och 340, som löper från differentialförstärkarens 290 klämmor, för att till- föra likström under temperaturkompenseringen.
För att temperaturkompensera indikatorerna 120a och 120b placeras alla tre omkopplarna 270, 280 och 310 i det läge, som visas med streckade linjer, varigenom kompensering för magnetisk koppling tillfälligt avbryts. I denna situation flyter likström från likströmskällan 320, genom båda sekun- därlindningarna och tillbaka till den tredje differential- förstärkaren 290. Därigenom mäts i själva verket resistan- sen i sekundärlindningarna. Den tredje differentialförstär- karen 290 tar emot resultaten av resistansmätningen och matar dem vidare till bearbetningsinstrument för ytterliga- re bearbetning. Ett system och en anordning för att utnytt- ja resistansvärdena för temperaturkompensering beskrivs i US-patentet nr 4 714 926, som har överlåtits på innehavaren av föreliggande uppfinning, och som härmed införs som referens. Efter det att temperaturkompensering skett slås omkopplarna 270, 280 och 310 över till läge "från" för fortsatt kompensering av magnetisk koppling.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 l, 510 620 PATENTKRAV
1. Förfarande för att i en transforrnatoranordning (120) med minst två primärlindningar (180, 190) kompensera för magnetisk koppling mellan lindningama i transformatoranordningen och därav orsakat brus, k ä n n e t e c k n a t a v att man använder transformatoranordningen för indikering av läget hos en stav (80) med hjälp av ett system med minst första och andra stavlägesindikatorer (120a, 120b), var och en försedd med primär- och sekundärlindningar, och att man a) lägger på en sinusfonnad ström (170a) på primärlindningen (180) i den första stavlägesindikatom (120a) för att inducera en spänning i den första sekundärlindningen (200, 250) i den första stavlägesindikatom; b) tar emot både den första sekimdärspänningen (200, 250) från den första stavlägesindikatom (120a) och den andra sekimdärspänningen (210, 260), som induceras av nämnda brus från den andra stavlägesindikatom (120b); och c) bestäminer skillnaden (230) mellan den första och den andra sekundärspänningen för att åstadkomma kompenseringen för den magnetiska kopplingen.
2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v att förfarandet därjämte innefattar steget att man påför en likström (320) på den första sekundärlindningen i den första stavlägesindikatom och på den andra sekundärlindningen i den andra stavlägesindikatom, efter det att kompensering för magnetisk koppling avslutats, för mätning av de båda sekundär- lindningarnas resistans, vilken man i sin tur använder för att åstadkomma temperaturkompensering.
3. Förfarande enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t a v att förfarandet därjämte innefattar steget att man seriekopplar den första och den andra sekundärlindningen för att er- hålla den första och den andra sekundärlindningens resistans, och för att kompensera stavlägesindikeringssystemet för magnetisk koppling.
4. Förfarande enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a t a v att man parallellkopplar en första och en andra förstärkare (230, 240) med den första och den andra sekundärlindningen för att åstadkomma kompensering för magnetisk koppling.
5. System för att i en transformatoranordriing med minst två primärlindningar (180, 190) kompensera för magnetisk koppling mellan transforrnatoranordningens lindningar och därav orsakat brus, k ä n n e t e c k n a t a v att systemet innefattar minst första och andra 10 l5 20 25 30 510 620 i” stavlägesindikatorer (l20a, l20b) försedda med första respektive andra primär- och sektmdär- lindningar, och att systemet dessutom innefattar a) organ (170a) som är anslutna till den första primärlindningen (180) för att på denna påföra en sinusfonnad ström, så att det alstras en spänning i den första sekundär- lindningen (200, 250); b) organ (230) som är anslutna både till den första sekundärlindningen (200, 250) och till den andra sekimdärlindningen (210, 260), i vilken nämnda brus induceras, för att ta emot den första sekundärspänningen från den första sekundärlindningen och den andra sekimdärspänningen från den andra sekundärlindningen; varvid nämnda organ (230), som tar emot spänningarna, innefattar organ som bestämmer skillnaden mellan den första och den andra sekundärspänningen för att för magnetisk koppling kompensera stavlägesindikeringssystemet.
6. System enligt kravet 5, kännetecknat innefattar ett organ (320), som är anslutet både till den första och till den andra sekundärlindningen för att, efter det att kompensering skett for magnetisk koppling, påföra en likström både på den första och den andra sekundärlindningen i syfte att mäta de båda sektmdärlindningamas resistans, som i sin tur används for temperaturkompensering av a v att systemet dessutom stavlägesindikatorsystemet.
7. System enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda organ, som tar emot spänningama, innefattar en första och en andra förstärkare (230, 240), som är parallellkopplade för att erhålla en positiv differens mellan sekundärspänningarna.
8. System enligt kravet 7, k ä n n e t e c k n a t a v att den första och den andra sekundärlindningen är seriekopplade för kompensering av magnetisk koppling och för temperaturkompensering.
9. System enligt kravet 8, k ä n n e t e c k n a t a v att systemet dessutom innefattar innefattar en tredje förstärkare (290), som är ansluten till seriekopplingen för bestämning av resistansen i den första och den andra sekundärlindningen.
SE9500053A 1994-01-24 1995-01-09 Förfarande och system för att för magnetisk koppling kompensera ett stavlägesindikeringssystem SE510620C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/185,356 US5392321A (en) 1994-01-24 1994-01-24 Method and system for magnetic coupling compensating a rod position indication system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9500053D0 SE9500053D0 (sv) 1995-01-09
SE9500053L SE9500053L (sv) 1995-07-25
SE510620C2 true SE510620C2 (sv) 1999-06-07

Family

ID=22680655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9500053A SE510620C2 (sv) 1994-01-24 1995-01-09 Förfarande och system för att för magnetisk koppling kompensera ett stavlägesindikeringssystem

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5392321A (sv)
JP (1) JP3567008B2 (sv)
KR (1) KR100355509B1 (sv)
ES (1) ES2107362B1 (sv)
SE (1) SE510620C2 (sv)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5568528A (en) * 1994-11-21 1996-10-22 Westinghouse Electric Corporation Method and system for compensating a rod position indication system for non-linearity
US5956381A (en) * 1995-09-20 1999-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for detecting the dropping of a control element
DE19534952C2 (de) * 1995-09-20 2001-08-16 Siemens Ag Verfahren zum Erfassen eines Steuerelementeinfalls
US5563922A (en) * 1995-10-23 1996-10-08 Aep Energy Services, Inc. Method and system for indicating the position of control rods of a nuclear reactor
US5999583A (en) * 1996-04-29 1999-12-07 Westinghouse Electric Company Llc Method and apparatus for control rod drive mechanism analysis using coil current signals
US9697916B2 (en) * 2008-01-09 2017-07-04 Analysis And Measurement Corporation Automated system for on-line monitoring and diagnostics of rod position indication coils for nuclear power plants
US9250277B1 (en) * 2011-03-21 2016-02-02 Northrop Grumman Systems Corporation Magnetically coupled, high resolution linear position sensor for use in high temperature, high pressure environment
CN102411999B (zh) * 2011-11-30 2014-08-13 中广核工程有限公司 一种核反应堆控制棒棒位探测器
US9407131B2 (en) 2012-04-17 2016-08-02 Bwxt Nuclear Operations Group, Inc. Positional encoder and control rod position indicator for nuclear reactor using same
JP7081969B2 (ja) * 2018-04-19 2022-06-07 日本電産サンキョー株式会社 エンコーダ
JP7114315B2 (ja) * 2018-04-19 2022-08-08 日本電産サンキョー株式会社 エンコーダ
WO2023000130A1 (zh) * 2021-07-19 2023-01-26 中广核研究院有限公司 控制棒位置检测系统及设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3519535A (en) * 1968-01-24 1970-07-07 Westinghouse Electric Corp Nuclear fuel assembly with plural independent control elements and system therefor
US3609528A (en) * 1969-04-21 1971-09-28 Computer Test Corp Noise pulse cancellation system formed by a pair of transformers
US3591733A (en) * 1969-05-28 1971-07-06 Ibm Magnetic coupling compensation means for a multielement magnet head
US3742409A (en) * 1970-11-27 1973-06-26 Westinghouse Electric Corp Magnetic position indicator
US3852661A (en) * 1971-01-27 1974-12-03 Westinghouse Electric Corp A position indicator employing magnetic circuits to monitor the position of a magnetically permeable member movable along an axis having one degree of freedom
US3701007A (en) * 1971-07-21 1972-10-24 Kalium Chemicals Ltd Magnetometer consisting of two sensors with means for unbalancing each sensor at null condition
CH661814A5 (de) * 1983-06-01 1987-08-14 Landis & Gyr Ag Messspannungswandler hoher genauigkeit.
US4714926A (en) * 1984-05-02 1987-12-22 Westinghouse Electric Corp. Rod position indication system with temperature compensation
US4631537A (en) * 1984-05-02 1986-12-23 Westinghouse Electric Corp. Method for temperature compensating a rod position indication system
US4711757A (en) * 1986-02-27 1987-12-08 Westinghouse Electric Corp. Position indicating device
FR2692991B1 (fr) * 1992-06-26 1994-08-19 Renault Capteur de courant à compensation magnétique.

Also Published As

Publication number Publication date
ES2107362B1 (es) 1998-06-01
US5392321A (en) 1995-02-21
SE9500053L (sv) 1995-07-25
JP3567008B2 (ja) 2004-09-15
JPH07218675A (ja) 1995-08-18
KR950034288A (ko) 1995-12-28
KR100355509B1 (ko) 2002-12-16
SE9500053D0 (sv) 1995-01-09
ES2107362A1 (es) 1997-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE510620C2 (sv) Förfarande och system för att för magnetisk koppling kompensera ett stavlägesindikeringssystem
US5841824A (en) System and method for testing the free fall time of nuclear reactor control rods
EP1307734B1 (en) Method and system for detecting stator core faults
US6873152B2 (en) Differential sensor apparatus and method for laminated core fault detection
US20200258643A1 (en) Full-digital rod position measurement devices and methods thereof
RU2504794C2 (ru) Цифровой усилитель с управлением с использованием прямой и обратной связи
JP2018526620A (ja) 制御棒位置指示器
KR101245488B1 (ko) 물에서의 원자로용 컴포넌트에 대한 와전류 측정에 관한시스템 및 이용
JP2004151094A (ja) 試験プローブ
US5568528A (en) Method and system for compensating a rod position indication system for non-linearity
Sushkov et al. Design of inductive sensors and data acquisition system for diagnostics of magnetohydrodynamic instabilities on the T-15MD tokamak
JP2007285990A (ja) 原子炉出力監視装置及びその監視方法
CN105510673A (zh) 一种直流电流测量装置
US3919043A (en) Digital nuclear reactor control rod position indiction system
JP3485988B2 (ja) 制御棒駆動機構
US11788879B2 (en) State analysis of an inductive operating resource
CN116500330B (zh) 一种用于超导变压器二次回路电流的检测装置
JP2013120057A (ja) 炉内核計装装置
JP2019041441A (ja) 発電機の過励磁監視装置、発電機および発電機の運転方法
CN108872706B (zh) 核电站驱动机构绝缘和直阻测试仪
Wardly Eddy‐current compensating deflection yokes
RU2558010C2 (ru) Индуктивный уровнемер жидкометаллического теплоносителя
RU2183830C2 (ru) Накладной вихретоковый преобразователь
Kernohan et al. Radiation effects on insulators for superconducting magnets
SI9112001A (sl) Ventilni diagnostični sistem, ki vključuje pomožno pretvorniško enoto

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed