SU1119496A1 - Регул тор нейтронной мощности дерного реактора - Google Patents

Abstract

1. РЕГУЛЯТОР НЕЙТРОННОЙ МОЩНОСТИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содер кащкй логарифмический усилитель, задатчик логарифма мощности, измеритель и задатчик обратного периода, первый и второй блоки сравнени , релейный усилитель, сервопривод, регулирующий стержень и детектор нейтронного потока, причем выход детектора нейтронного потока соединен с входом логарифмического усилител , выход которого соединен с входом измерител  обратного периода и первым входом первого блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом задатчика логарифма меткости, выход первого блока сравнени  соединен с входом задатчика обратного периода, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом измерител  обратного перйода , выход второго блока сравнени  соединен с входом релейного стержн ,. отличающийс  тем что, с целью повышени  надежности, введены электронна  модель контура управлени , третий блок сравнени , пороговый элемент и сигнализатор, причем вход электронной модели соединен с выходом релейного усилител , первый вход третьего блока сравнени  соединен с выходом измерител  обратного периода, выход электронной модели соединен с вторым входом третьего § блока сравнени , выход которого соединен с входом порогового элемента , выход которого соединен с сигнализатором . 2. Регул тор по п. 1, отличающийс  тем, что электронна  модель содержит четыре резистора и три конденсатора, причем три последовательно соединенных резистора включены между входом и выходом электронной модели, при этом первый 4ik и второй конденсаторы соединены одной QD О) обкладкой с общей шиной, а другой соответственно с точкой соединени  первого и второго резисторов и второго и третьего резисторов, четвертый резистор и третий конденсатор соединены последовательно и подклю чены к выходу и общей щине электронной модели.

Description

t

Изобретение относитс  к области систем автоматического управлени , а точнее к С1)едствам управлени   дерными реакторами.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано дл  регулировани  плотности потока нейтронов в исследовательских, транспортных и энергетических  дерных реакторах.

Известен регул тор нейтронной мощности дл  систем автоматического пуска и регулировани  мощности  дерного реактора, имеющий контур регулировани  по мощности {плотности нейтронного потока) и по скорости изменени  мощности (обратному периоду ) . .

Недостатком известного устройств  вл етс  зат гивание процесса изменени  мощности  дерного реактора в переходных режимах.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  регул тор нейтронной мощности  дерного реактора, . содержащий логарифмический усШ1Итель задатчик логарифма мощности, измеритель и задатчик обратного периода, первый и второй блоки сравнени , релейный усилитель, сервопривод, регулирующий стержень и детектор нейтронного потока, причем выход детектора нейтронного потока соедине с входом логарифмического усилител , выход которого соединен с входом измерител  обратного периода и первым входом первого блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом задатчика логарифма мощности, выход первого блока сравнени  соединен с входом задатчика обратного периода , выход которого соединен с первым входом второго блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом измерител  обратного периода выход второго блока сравнени  соединен с входом релейного усилител , выход которого соединен с сервоприводом регулирующего стержн ,

Недостатком известного устройства  вл етс  недостаточна  надежность при использовании его в систем автоматического управлени  мощностью  дерного реактора, поскольку в контуре управлени  не контролируютс  отказы , которые не привод т к срабатыванию аварийной защиты.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности.

4961

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регул тор нейтронной мощности  дерного реактора, содержащий логарифмический усилитель, задат5 чик логарифма мощности, измеритель и задатчик обратного периода, первый и второй блоки сравнени , релейный усилитель, сервопривод, регулирующий стержень и детектор нейтрон0 ного потока, причем выход детектора нейтронного потока соединен с входом логарифмического усилител , выход которого соединен,с входом измерител  обратного периода и первым

5 входом первого блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом задатчика логарифма мощности, выход первого блока сравнени  соединен с входом задатчика обратного периода,

0 выход которого соединен с первым входом второго блока сравнени , второй вход которого соединен с . выходом измерител  обратного периода , выход второго блока сравнени 

5 соединен с входом регулирующего

стержн , введены электронна  модель контура управлени , третий блок сравнени , пороговый элемент и сигнализатор , причем вход электронной

Q модели соединен с выходом релейного усилител , первый вход третьего блока сравнени  соединен с выходом измерител  обратного периода, выход электронной модели соединен с вторым входом третьего блока сравнени , выход которого соединен с входом порогового элемента, выход которого соединен с сигнализатором.

Кроме того, электронна  модель д содержит четыре резистора и три конденсатора, причем три последовательно соединенных резистора включены между входом и выходом электронной модели, при этом первый и , второй конденсаторы соединены одной обкладкой с общей шиной, а другой соответст1вённо с точкой соединени  первого и второго резисторов и второго н третьего резисторов, четвертый резистор и третий конденсатор соединены последовательно и подключены к выходу и общей тине электронной модели.

Выходной логический сигнал порогового элемента  вл етс  критерием исправности контура регулировани  и может быть использован в качестве сигнала предупреждени  оператору дл  подключени  резервного регул тоI

pa или дл  управлени  органами аварийной защиты.

Такое конструктивное выполнение регул тора нейтронной мощности обеспечит в процессе его работы непрерывный автоматический контроль исправности всего контура управлени , включающего как электронный регул тор , так и сервопривод, стержень автоматического регулировани , реактор и детектор нейтронного потока.

На фиг. 1 представлена блок-схема регул тора нейтронной мощности  дерного ректора; на фиг. 2 - электронна  модель контура управлени . Пунктирной линией оконтурены элементы регул тора и объекта управлени , а утолщенными лини ми показано введение в регул тор устройство самоконтрол .

Регул тор нейтронной мощности  дерного реактора содержит логарифмический усилитель 1 и задатчик 2 логарифма мощности, выходы которых соединены с входами первого блока 3 сравнени , подключенного ВБТХОДОМ ко входу задатчика 4 обратного периода имеющего релейную характеристику с зоной нечувствительности и измен емые уровни ограничени . Выход логарифмической мощности усилител  1 подключен к входу измерител  5 обратного периода, выход которого соединен со входом второгоблока 6 сравнени , другой вход которого соединен с выходом задатчика 4 обратного периода. Выход второго блока б сравнени  соединен со входом реле ного усилител  7, выход которого подключен ко входу электронной модели 8, реакци  которой на управл ющие сигналы с выхода релейного усилител  7 подобна реакции на те же сигналы контура управлени , включающего последовательно соединенные сервопривод 9, регулирующий стержень 10, реактор 11, детектор 12 нейтронного потока, логарифмический усилитель 1 и измеритель 5 обратного периода . Выходы электронной модели 8 и измерител  5 обратного периода соединены со входами третьего блока 13 сравнени , выход которого подключен ко входу порогового элемента 14, выход которого соединен с сигнализатором 15.

Устройство работает следующим образом . В случае исправности контура регулировани  при срабатывании релейного

119496Л

усилител  7 независимо от причины, вызывающей это срабатывание, на выходах измерител  5 обратного периода и модели 8 по в тс  сигналы, 5 которые будут совпадать. В случае отказа или изменени  характеристик любого из элементов как контура ре- гулировани , включающего сервопривод 9, регулирующий стерже1Д1ь 10, реак10 тор 11, детектор 12 нейтронного по-, тока, логарифмический усилитель I и измеритель 5 обратного периода, так и устройства самоконтрол , включающего модель 8 и третий блок 13 срав15 нени , на его выходе возникает сигнал небаланса, который приведет к срабатыванию порогового элемента 14 и по влению на его выходе сигнала отказа. Поскольку надежность

2Q устройства самоконтрол  модели значительно выще надежности элементов контура управлени  основной причиной по влени  сигнала отказа  вл етс  неисправность элементов контура.

25 Надежность, обнаружени  отказа очень высока. Даже при очень медленных изменени х плотности нейтронного потока, на которые не реагирует измеритель 5 обратного периода, срабатывание релейного усилител  7 в

30 случае исправности контура приведет к по влению на выходе измерител  5 сигнала, идентичного сигналу на выходе модели 8.

С целью диагностики исправности

35 контура целесообразно использовать модель, учитывающую наиболее существенные закономерности реакции сигнала на выходе измерител  обратного периода на сигнал управлени  серво40 приводом. В качестве первого приближени  можно использовать простейшую линейн.ую модель, передаточна  функци  которой равна-произведению передаточных функций последовательно сое45 диненных элементов контура W«(S)(S) Wp(S)-T.Tjs),

где (S) - передаточна 

Ч функци  приво50да , св зывающа 

сигнал управлени  с реактивностью , вносимой регулирующим органом;

55

W (s) - передаточна  г р

функци  реактора , св зывающа 

выходной сигнал измерител  логарифма мощности и реактивность;

W сч-УлЕгШ

..(S)

передаточна  функци  измерител  обратного периода,

Дл  сервопривода с двигателем посто нного тока

VI rs -пр S(T,S+1) ,

Передаточную функцию реактора ну левой мощности с одной усреднённой группой запаздывающих нейтронов предKjd S+l )

ставл гот в виде W.p(S),

Если измеритель обратного периода

функцию ,(S) имеет передаточную

,

S(T,S-t-)

1,8+1

()

К к гТэ

где К

Реализаци  данной передаточной функции на электронных элементах представлена: на фиг. 2. Модель реализована целиком на пассивных КСэлементах , конденсаторах резисторах R,-R4 Р этом интегрирующее звено в передаточной функции модели заменено апериодическим с большой посто нной времени 1,1,,,

19496Ь

погрешность, допускаема  при этом, не превьгаает отклонений, определ емых приближенным описанием моделью динамики контура управлени . 5 Высока  надежность устройства самоконтрол  - модели вытекает из простоты реализации схемы, содержащей минимальное количество активных и пассивных электронных элеменtO тов, минимума соединений, отсутстви  прот женных линий св зи и механических узлов, которые наиболее подвержены отказам. Учет более тонких особенностей динамики реактора, хот  и

15 несколько снизит надежность модели, позволит только повысить чувствительность устройства самоконтрол  к изменению характеристик контура управлени  за счет уменьшени  пороговых

0 напр жений срабатывани  в пороговом элементе.

Предложенный регул тор нейтронной мощности по сравнению с лучшими об5 разцами аналогичных регул торов, в том числе и с базовым объектом, позвол ет повысить надежность и безопасность эксплуатации как самого регул тора, так и всей системы упQ равлени  мощностью  дерного реактора за счет непрерывного автоматического контрол  исправности контура регулировани .

Claims (2)

1. РЕГУЛЯТОР НЕЙТРОННОЙ МОЩНОСТИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащий логарифмический усилитель, задатчик логарифма мощности, измеритель и задатчик обратного периода, первый и второй блоки сравнения, релейный усилитель, сервопривод, регулирующий стержень и детектор нейтронного потока, причем выход детектора нейтронного потока соединен с входом логарифмического усилителя, выход которого соединен с входом измерителя обратного периода и первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика логарифма мощности, выход первого блока сравнения соединен с входом задатчика обратного · периода, выход которого соединен с первым входом второго блока сравне ния, второй вход которого соединен с выходом измерителя обратного периода, выход второго блока сравнения соединен с входом релейного стержня,, отличающийся тем^ что, с целью повышения надежности, введены электронная модель контура управления, третий блок сравнения, пороговый элемент и сигнализатор, причем вход электронной модели соединен с выходом релейного усилителя, первый вход третьего блока сравнения соединен с выходом измерителя обратного периода, выход электронной модели соединен с вторым входом третьего блока сравнения, выход которого соединен с входом порогового элемента, выход которого соединен с сигнализатором.

2, Регулятор поп. ^отличающийся тем, что электронная модель содержит четыре резистора и три конденсатора, причем три последовательно соединенных резистора включены между входом и выходом электронной модели, при этом первый и второй конденсаторы соединены одной обкладкой с общей шиной, а другой соответственно с точкой соединения первого и второго резисторов и второго и третьего резисторов, четвертый резистор и третий конденсатор соединены последовательно и подключены к выходу и общей шине электронной модели.

1 I 19496