Система регулирования пространственной неустойчивости энерговыделения ядерного реактора
Область использования - ядерная энергетика, в частности для подавления пространственной неустойчивости энерговыделения канального водографитоеого ядерного реактора. Суть изобретения состоит в том, что в систему регулирования пространственной неустойчивости энерговыделения ядерного реактора, содержащую первый - n-й феррозондовые датчики магнитною поля, первый - n-й локальные автоматические регуляторы, задатчик мощности первые вход и выход которого подключены соотпетсгвенно к выходу ионизационной камеры и к входу блока автоматического регулирования мощности для повышения точности регулирования, введены первый n-й блоки сравнения сигналов, задатчик формирования установки и нормирующий сумматор, первый - n-й входы и выход которого подключены к выходам соответственно первого - п-го феррозондосых датчиков магнитного поля, и к первому входу задатчика формирования установки, второй вход и первый выход которого подсоединены соответственно к второму выходу и второму входу зада гчика мощности, второй - n-й выходы задзтчика формирования установки подключены к первым входам соответственно первого - п-ю блоков сравнения сигналов, причем вторые входы последних подключены к выходам соответст венно первого - п-го датчиков. со с
С<.)1<)3 <. 0<1Å ГГК11Х
СОГ(ИАГ1ИС ГИЧ СКИХ л ГСГ1УВЛИK.11 G 21 С 7/00 госудАРГтвен11оГ. 11АтентноГ и:домство сссл (Госпдтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ
О
О
О
1)» (21) 4787556/25 (22) 31,01.90 (46) 23.06.93. Бюл. N. 23 (71) Научно-производственное обьединение
"Энергия" (72) Е.М. Белов (56) Емельянов И.Я. и др. Разработка и испытание систем локального автоматического регулирования реактора РБМК-1000, Вопросы атомнои науки и техники. Серия
"Физика и техника ядерных реакторов", вып. 1/5, 1979, с, 3, Авторское свидетельство СССР
М 1092571, кл. G 21 С 17/00, 1984. (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ
ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЯ ЯДЕРНОГО PEAKТОРА (57) Область использования — ядерная энергетика, в частности для подавления и рост ра нствен ной неустойчивости э не рговыделения канального водографитового ядерного реактора. Суть изобретения состоит в том, что в систему регулирования пространственной неустойчивости энергоИзобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано для подавления пространственной неустойчивости энерговыделения канального водографитового ядерного реактора, Целью изобретения является повышение точности регулирования пространственного распределения поля энерговыделения.
На фиг. 1 представлена структурная схема системы регулирования пространствен„„SU „„1823010 А1 выделения ядерного реактора, содержащую первый — и-й ферроэондовые датчики магнитного поля, 11ервый -- и-й локальные автоматические регуляторы, задатчик мощности первые вход и выход которого подключены соответс<венно к в <ходу иониэационной камерьl и к входу блока автоматического регулирования мощности, для повышения точ<<ости регулирования, введены первыйи-и блоки сравнения сигналов, задатчик форми;:ования установки и нормирующий сумматор, первый — и-й входы и выход которого подключены к выходам соответственно первого — n-ro феррозондовых датчиков магнитного поля, и к первому входу задатчика форл1ирования установки, второй вход и первый выход которого подсоединены соответственно к второму выходу и второму входу эадатчика л1ощности, второй — 0 и выходы эадатчика формирования установки подключены к первым входам соответственно первого — n-1о блоков сравнения сигналов, причем вторые входы последних подключены v выходам соответст венно первого — и-го датчиков. ной неустойчивости энерговыделения ядерного реактора: на фиг. 2 — нормирующий сумматор; на фиг, 3 — эадатчик формирования уставок; на фиг, 4 — локальный автоматический регулятор; на фиг, 5 — система автомат ческого регулирования мощности, В состав системы регулирования пространственной неустойчивости энерговыделения ядерного реактора (см, фиг, 1) входят;
1, i, n — ферроэондосые датчики (ФЗД), 2— нормирующий сумматор (НС). 3 — эадатчик формирования уставок (3 3 Ó) 4,5,б схемы сравнения сигналон в 4 (СС I), 5<СГ i), б(ССп), 7,8,9 — локальные автоматические регуляторы 7 (/1АР1), 8(ЛАР>), 9 (ЛАР<>1, 10 — ионизационная камера - (ИК), 11 — задатчик мощности — (ЗМ), > 2 — сис1ема автома1ического регулирования л<о>цности — (САР).
В состав типового нор<ииру огцего сумматора (см. фиг. 2) входя: 21 (1Л i) -- ограничительные резисторы, 2 (ОУ) операционный усилитель. работающии в схеме сумматора, 23 (Р,>с. Rx) - соответственН0, сопро1ивление обра1 >ой rвязи и нагрузки, В состав задатчика формирования уставок (см. фиг. 3) входят; 3- (1,i,<3) компенсационные потенциометры, 3 (1.J.N ) потенциометры задания ус 1 (1, i, n) - фе роз:>ндоные,<1а-чики (ФЗ,г)) 2 — но ><4«py>o >tv сул<>лаг<3р (HC), 3 - злдатчик фор>л; В состав системы автоматлческого рс.— гулирования мощности (см. фиг. 5) входят: 10 — ионизационная камера, 1ипа KHK-53М, (ИК), 11 — задатчик мощности, типа ПРА-1 или ЗМ1, вь>полняющий роль нормирующе>о преобразователя и схемы сравнения (3M), 121 — типовой усилитель сигнала ошибки электронный или магнитный (УСО), 12 — сервопривод регулирующего с режня типа БА59 (СП), 123 — исполнительный механизм барабан-редуктор (ИМ), 124 стержень автОМатИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВаНИЯ МОЩНОСТИ (АРм), Система регулирования пространственной неустойчивости энерговыделения ядерного реактора работае. следующим 06разом. ,датчики магнитного поля, например, феррозонды, устанавливают внутри реактора в сборке М 49 реактора типа РБМК-1000, местоположение которых соответствует реперным линиям, проведенным из геометрического центра реактора через центры лепестков пространственного распределения напряженности магнитного поля реак10 rI gI\ в (:)5 55 гора на рагс1оянии (0 0 7) К„радиусв активной зоны 01 геометрического центра реактора, Си палы феррозондоных да1чикон ( > — 1 опорного Для каждой локальной ОблrlcTli ре гулирования с определенными л<ас»>>абн».м>1 коэффиц1<ентами. Вели,ина опорного напряжения из<леняе<ся r>po < «ак>орл г.p.. >а ждому значению моц;ности соответстнуе> свое значение опорного си>ннл,»>лл>,3><н>«>й уст,>нки, напри>лер. И1. Йл .Й„. > 0 i LHêóI.<èP сигналы 16 с феррозондон И1, l1, .И, посf3 >июll><>x сx<3>«сравнения 4 (СС1), 5(СC:,) II i> (< <., ;, tlл <1;, И;, 1 1 ц, <, Вt ix<3/)0(3 I,OTOptlx p >знОс i нь>< г«(I<:3ль»ос>упа:От H тракты ныработ><и cl <.И< налы рассогласования преобразу><3<ся серноприводами регулирующих стержнеи 72(СП), 9. (СП) и исполнительными механизл<нми - >>3 (ИМ), 83 (ИМ), 93 (l1Vi) в перемещение регулирующих стержней— 74 >АР). 84 (АР), 94 (АР), в соответствии с принятым алгоритмом регулирования. с0<ласно кв1орому сумма всех отклонений, QTрабатынаемых всеми (р) локальными автоматическими регуляторами (ЛАР) равна Я, нулю, И,==О, т.е. ЛАРЫ только перераспк -- 1 ределяют энергоныделение не изменяя общего уровня мощности реактора. С помощью задатчика формирования уставок устанавливают исходные значения опорных уставок, соответствующих устойчивому пространственному распределению энерговыделения, при этом все ЛАРЫ могут работать одновременно или циклически, в зависимости от выбранного алгоритма регулирования и величины вносимой реактивности, с ограничениями на скорость ее введения до тех пор, пока сумма всех нормированных отклонений не станет равной нулю, 18? 8>0 1О В случае развития (3pocrpat,ственной неустойчивости энерговыделения в области расположения любого иэ ферроозондовых датчиков, сигнал магнитного поля, пропорциональный градиент пространственного г)аспределения энерговыделения, отраба(ываетгя ЛАР этой области в сторону уменьшения величины энерговыделения, в то вре>ля как дру(ие ЛАРЫ отрабатывают сигналы рассогласования в сторону увеличения энерговыделения в соответствующих областях регулирования. 3адатчик формирования уставок формирует плавающие устанвки в соответствующих областях регулирования таким образом, (то смена начального задания исходно(о распределения энерго((ыделения tlc-; вызывает flep(мещений с)ер)кня или (РУППЫ С(ЕРжНЕй СИСтЕМЬ> аВтОМаТИ«(ГСКО(О р(.rynLIpo(»B><ия мощнос(и, что дост>п ается crpyt(Typ>»t, (с;e> II<((> ) op(pep:<(B> И вЂ” ()и",Е с . — I УРавнение з;»у)а (чике) фоРмиРованиЯ устапок, свя.< i«Bi;) u(e(. мех ду со",îé его основные ко>(струкцио><ные параметры, запис IBBeT(" я в ei
Г ((П ГЕ (2) il где Р Р, cyf Постоянство выходных напряжений эадатчика формирования уставок обеспечивается следующим образом. Предположим, необходимо осуществить смену исходного задания в первой области регулирования, т.е. увеличить И<=И, до И(=И!. Перемещение движка потенциометра задания уставки — 32 (f T) в сторону увели° чения снимаемого с него напряжения И1 вызывает перемещение механически свяЭ,i! t! <ОГA С Hli! < ДВ)И:.,КЭ !.Of 5 вь одные напряже>>LI>3 во всех c)!,<)-.,н:. х ()е>рыхлел(>ьных цепях 3ак, «<то C) tif,;I . ыкод! )Я)<,(. Нб1И ЗаДд (I!1K;\ OC I П(T I Г) «. ". !" 5! > l > l) L 1 . При переход .. на Другой уpo«e (ь ло(,(но10 сти, например с 50",ь> до 1Г)0 j, (<зм..ii:iioTCB коэффициенты вклю <ения ((отенциоме) р )в з«эд«эт«<ик«э фо>«)ми«б)0(»«<нил уст эвок Г p (/)i до p — pz си>>крон«о с иэмененисм зада(<ного ypo(3>IB мо«(; ОС>у «(гс) I! Л (Е Г ) (: б)>(Х )0 >(бl. П (3ИЯ L1;3> le> le>! L!B л<О(цн(!Г (<1(: р)глi! < е д .л()i«lf fi B! I! р Опы,(е-:: Н и .! (! (Ii (: K i) » (> C)! ) «) 3 I! L) hi li 3 > 1 е >(e I I I1! i . >", х ОДtiUf!! !;), (i l il1)i. 20 (; (л<:3 ав)оматичес>;oro ре „-, ро(3-iilL15i > >(eyC ГО>IЧИ ВОСТ бl Э! >Е>) ГО(3ЫДЕ)Л(НИ S>, р "f i >Т ) i слp iу!О(цил1 Об()«3.,ом. 25 Си(налы б>онб1згщионн!.(х у,а><ер > и(>;3 Л",-(: 5". (>>! и рг00)Е)аз „ !Qòñ>3 за, !,,)> мо(цное:rli 13 (ЗУ) тип;3 Згу,-1 ил > > ycL:B il3oIoTcя по мощности у>сипи)е:>: >(алэ ошибки 12, (У . О) ()репбр, .:;;(0)(; i ЗО сеpeolipL 12-.(ГП) типл БА — 59, Li Icr)QB>»L<) c, ьн>,l>i,>":еханб)э(:,ом барэбан-редуктор — 12:»»М(<у1) и линеиные пер(.меще(! Гя СTep: H«t звiгма)бi ческо(о реryfl(ipoBB>(LI)T — 12; (iPt>). 35 Так<1>,1 Ооразом. с.б<гнл)>ь; (>аЕ.;. . -.-Е 0; TnarHL1i H0ro по l>3, форм! рушимые зад«) i (:» ".:" уст«) Bor б) (!«э!)э><0трОв Зн",p ) вы,,с >(! ФОРМ(1РУЕЛle ЗОДатЧИКOI1 МО )L C У л T Q P «3 ° 0 К а 3 Ы В а >ОТ С Я P «3 3 В»3 3 «1 t (!1 (i > 1 >! i e i. Д у, О о (СЭХН(1КО ЭКОНОМ<1«(ЕС><<10 Г p)Еб>!1 >,, ГI! предла(аемого те)0(и Iec>;ого pell,. « сра;;>(енб)ю с прототипом сладу>с«,б;»; 0: ыi!tet>>I«e те чносTLI регулиро()ения rI»)o(: I I)o>« 45 вену<,<1 tl(..устойчивости знерговLI,)гл н<1;, Т«3 К К «3 >: УC) а Е)КИ Q0 P, 1<1>)УЮТС)3 С уЧ "1 C! f I ГР 3 дие><тз )Oля энерговыделения, а локалиэоsàHHое Уl)Ðавленl<е 0 УЩпсTüBBCTCB ТО>I ке«: зонах с макси;<аль> ым гpep1> 50 вь(дел,.HLI>„уменьшенб»е длител(I!n-,ll реход.(oro процесса вследсгаие yi рае.>)ен.(я энерговыделением тсльKO U зона: » с!1<кГ 1мальнь>м значением градиента э;epr-Е»ь)д»вЂ” ленив; (IQB((aeH. е энерго:;)з )oT!:, 55 ядерного реэкторэ за счет ис>: liQ (гнб(л ьозМQ, КНО -Гб(раЗЕЗИЗИЛ ПроСТj)«)Н",Г 3C (.: . ., Ie" УСТОЙЧ! BОСТИ H«Э НОМ)1Н,>/» l>НО У»(В((( мощ! c стб) ll повышениеh< ядер><об; бе;< снос(,l р актера, е)Суслов, ei;!<сп.; 1823010 юг. 2 ем àíîf ;è üного функционирования контуров активной зоны. Формула изобретения Система регулирования пространственной неустойчивости энерговыделения ядерного реактора. содержащая первый — n-й феррозондовые датчики магнитного поля, первый — n-й локальные автоматические регуляторы, задатчик мощности, первые вход и выход которого подключены соответственно к выходу ионизационной камеры и к входу блока автоматического регулирования мощности, отличающаяся тем, что. с целью повышения точности регулирования, ва декы первый — и-й блоки сравнения сигналов, задатчик формирования уставки и нормирующий сумматор, первый— и-й входы и выход которого подключены к 5 выходам соответственно первого — и-го феррозондовых датчиков магнитного поля и к первому входу задатчика формирования уставки, второй и первый выход которого подсоединены соответственно к вторым выходу 10 и входу задатчика мощности, второй -4-й выходы задатчика формирования уставки подключены к первым входам соответственно первого — и-го блоков сравнения сигналов, причем вторые входы последних 15 подключены к выходам соответственно перcoro — п-ro датчиков. 1823010 1 Составитель Е,Белов Техред М. Моргентал Корректор Н.Милюкова Редактор Т.Шагова Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2180 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
