核電站反應(yīng)堆棒控棒位系統(tǒng)數(shù)字化改造設(shè)計(jì)及其可靠性預(yù)測(cè).pdf

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1、《電氣自動(dòng)化)2010年第32卷第2期可編程序控制器應(yīng)用!壘鯉!!。墮核電站反應(yīng)堆棒控棒位系統(tǒng)數(shù)字化改造設(shè)計(jì)及其可靠性預(yù)測(cè)DigitizationReformationandReliabilityPredictionofRodControlandRodPositionMeasureSystemofReactoronNuclearPowerPlant南華大學(xué)(湖南衡陽(yáng)421001)劉沖周劍良(UniversityofSouthChinHengyangHun~tn421001，China)LinChongZhouJianliang摘要：利用數(shù)字化控制及冗余技術(shù)對(duì)我國(guó)300MW反應(yīng)

2、堆棒控棒位控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化改造設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆功率的可靠控制，并運(yùn)用可靠性理論對(duì)所設(shè)計(jì)的數(shù)字化反應(yīng)堆冗余控制系統(tǒng)的可靠性與失效性進(jìn)行了定量計(jì)算和預(yù)測(cè)分析。關(guān)鍵詞：反應(yīng)堆數(shù)字控制冗余設(shè)計(jì)可靠性預(yù)測(cè)Abstract：Digitalcontrolandredundanttechniqueareappliedtothedigitizationreformationdesignofrodcontrolandrodpositionmeasuresystemindomestic300MWreactortoachievereliablecontrolofthereactorpower．Th

3、ereliabilityandfailureratioofthedesignedreactorre-dundantdigitalcontrolsystemarequantitativecalculatedandpredictedbasedonreliabilitytheory．Keywords：reactordigitalcontrolredundantdesignreliabilityprediction【中圖分類(lèi)號(hào)】TP273(文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)】1000—3886(2010)02—0054—041前言位。當(dāng)實(shí)測(cè)棒位和給定棒位出現(xiàn)異常偏差情況，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示操作

4、人員根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行失步校正操作，通過(guò)手動(dòng)操作將出反應(yīng)堆控制系統(tǒng)是核電廠儀表與控制系統(tǒng)的重要組成部分，現(xiàn)偏差的控制棒提升到正確位置。反應(yīng)堆控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞直接影響著核電廠的安全、可靠運(yùn)設(shè)計(jì)要求改造后的棒控棒位(控制棒控制與位置監(jiān)測(cè))數(shù)字化行。隨著數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展及其在各工業(yè)領(lǐng)域中的廣泛使用，在新建的核電廠中采用數(shù)字化儀控系統(tǒng)控制系統(tǒng)保留包括自動(dòng)／手動(dòng)控制在內(nèi)的原有系統(tǒng)全部功能和不改變現(xiàn)場(chǎng)操作界面習(xí)慣。自動(dòng)控制時(shí)由反應(yīng)堆功率調(diào)節(jié)單元向控取代傳統(tǒng)的模擬儀控系統(tǒng)，已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。秦山一期工程300MW單機(jī)組壓水堆型核電站是我國(guó)自行設(shè)制棒控制系統(tǒng)發(fā)出

5、控制棒移動(dòng)的方向信號(hào)和速率信號(hào)。手動(dòng)操作計(jì)、建造和運(yùn)行管理的第一座核電站。反應(yīng)堆控制系統(tǒng)采用的是常時(shí)，由操作人員在主控制室手動(dòng)操作方向開(kāi)關(guān)，向棒控系統(tǒng)發(fā)出控制棒移動(dòng)的方向信號(hào)，并且手動(dòng)優(yōu)先。手動(dòng)棒速在系統(tǒng)運(yùn)行前可規(guī)模擬儀控技術(shù)，其特點(diǎn)是模擬量系統(tǒng)采用以小規(guī)模集成電路運(yùn)算放大器為基礎(chǔ)的元件來(lái)控制，邏輯量?jī)x表與控制系統(tǒng)采用繼電器等調(diào)，在運(yùn)行時(shí)固定不變。控制棒可以按組提升或下插，也可以進(jìn)行硬邏輯電路來(lái)控制。經(jīng)過(guò)將近20年的運(yùn)行，控制系統(tǒng)的性能已趨落單束棒的提升或下插操作。后，難于適應(yīng)數(shù)字化、信息化時(shí)代的發(fā)展要求，而且，隨著儀控設(shè)備控制棒的提升或下插以及棒的移動(dòng)速度由棒控系統(tǒng)控制，棒

6、的老化和淘汰、備件減少和故障率的升高，系統(tǒng)安全性、可靠性和經(jīng)控系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。每臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括保持線(xiàn)·濟(jì)性明顯降低，因此，對(duì)其儀控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化改造勢(shì)在必行。圈、傳遞線(xiàn)圈和提升線(xiàn)圈等三組工作線(xiàn)圈，三個(gè)線(xiàn)圈按照給定的時(shí)序曲線(xiàn)輪流通電工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制棒的升降控制。2反應(yīng)堆棒控棒位系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)要求3反應(yīng)堆棒控棒位系統(tǒng)數(shù)字化硬件設(shè)計(jì)在核電廠中，對(duì)反應(yīng)堆堆芯反應(yīng)性或中子注量率的控制，通常3．1反應(yīng)堆棒控棒位數(shù)字化系統(tǒng)的硬件配置是由改變?nèi)芙庥诜磻?yīng)堆冷卻劑中的可溶性化學(xué)硼濃度和移動(dòng)含有針對(duì)核電廠反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、可靠性和安中子吸收體的控制棒在堆芯中的位置來(lái)共

7、同完成的。控制棒控制全性較高要求的特點(diǎn)，提出了一種CPU冗余、電源冗余和基于Con．系統(tǒng)用于提升、插人和保持控制棒束以實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)堆功率的動(dòng)態(tài)trolNet現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余控制的PLC實(shí)現(xiàn)方案，對(duì)原有的反應(yīng)堆模調(diào)節(jié)；棒位系統(tǒng)用于檢測(cè)、監(jiān)視每一束控制棒在堆芯中的位置。擬棒控棒位控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化改造設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步滿(mǎn)足系統(tǒng)各項(xiàng)反應(yīng)堆有37束控制棒，分成6個(gè)組，分別為A1、A2、T1、I"2、T3、性能要求，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆的可靠控制，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與通信能力。T4。其中A1、A2為停堆棒組，T1、T2、1、3、r