Устройство аварийной защиты ядерного реактора

,80797424 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЭЮС 17 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН МИТЕТ СССРЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Попов А.Ф. Системы управления и контроля ядерных реакторов. Госэнергоиздат, 1961, с. 137-148.2. Шульц М.А. Регулирование энергетических ядерных реакторов. М., Изд-во иностранной литературы, 1957, с, 391 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО АВАРИЙНОЙ ЗАЩИТЪ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащее измеритель мощности, первый дифференциатор, задатчик уставки аварийного сигнала, интегратор, первый блок сравнения, формирователь аварийного сигнала, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом задатчика уставки аварийного сигнала, а второй вход - с выходом интегратора, выход измерителя мощности соединен с входом первого дифференциатора и входом задатчика уставки аварийного сигнала, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены измеритель температуры, второй дифференциатор, первый и второй формирователи сигнала, элемент И, второй блок сравнения, задатчик скорости изменения сигнала и блок задержки, причем выход измерителя температуры соединен с входом второго днфференциатора, выход которого через первый формирователь сигнала соединен с первым входом элемента И, выход которого через блок, задержкиР соединен с вторым входом интегратора, Е второй вход элемента, И через второй формирователь сигнала соединен с вы-, ходом первого дифференциатора и первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с за- Ф датчиком скорости изменения сигнала, выход второго блока сравнения соеди" нен с первым входом интегратора и третьим входом первого блока сравнения.797 4242 10Изобретение относится к областиконтроля и защиты ядерных реакторови может быть использовано в системеуправления и защиты ядерного реактора.Известны устройства для формирова" 5ния аварийного сигнала, содержащиеизмеритель мощности, блок сравнения,задатчик и формирователь1 3.Недостатком известных устройствявляется невысокая точность фор"мирования сигнала, особенно в системах, где происходит неконтролируемое изменение масштаба тока ионизациониой камеры,Наиболее близким к предлагаемомУ по 15технической сущности является устройство аварийной защиты ядерного реактора,содержащее измеритель мощности, первыйдифференциатор, задатчик уставки аварийного сигнала, интегратор, первый 20блок сравнения, формирователь ава"рийного сигнала, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, первый вход которого соединенс выходом задатчика уставки аварий" 25ного сигнала, а второй вход - с выходом интегратора, выход измерителямощности соединен с входом первогодифференциатора и входом задатчикауставки аварийного сигнала Г 2 3.30Недостатком известного устройстваявляется невысокая точность формирования аварийного сигнала, главнымобразом, в системах, где происходитнеконтролируемое изменение масштабасигнала измерителя,Целью изобретения является повышение точности формирования аварийногосигнала.Цель достигается тем, что в устРойство аварийной защиты ядерногореактора, содержащее измеритель мощности, первый дифференциатор, задатчик уставки аварийного сигнала, интегратор, первый блок сравнения, формирователь аварийного сигнала, вход. которого соединен с выходом задатчика уставки аварийного сигнала, а второй вход - с выходом интегратора,выход измерителя мощности соединен,с входом первого дифференциатора ивходом задатчика уставки аварийногосигнала, введены измеритель темпера"туры, второй дифференциатор, первыйи второй формирователи сигнала, элемент И, второй блок сравнения, эадатчик скорости изменения сигнала и блокзадержки, причем выход измерителя температуры соединен с входом второго дифференциатора, выход которого черезпервый формирователь сигнала соединенс первым входом элемента И, выходкоторого через блок задержкисоединенс вторым входом интегратора, второйвход элемента И через второй формиро"ватель сигнала соединен с. выходом первого дифференциатора и первым входомвторого блока сравнения второй входкоторого соединен с задатчиком скорости изменения сигнала, выход второгоблока сравнения соединен с первым входом интегратора и третьим входом первого блока сравнения, Это значительно повышает точность формирования аварийного сигнала,так как исключает влияние изменения масштаба измеряемого сигнала и уменьшает накопление ошибки с течением времени.Кроме того, учитывается и заданное рабочее изменение скорости, которое вычитается из скорости измеряемого сигнала.Введение связи между блоками сравнения позволяет учесть инерционность исполнительных органов аварийной защиты, что также повышает точность формирования аварийного сигнала в момент срабатывания аварийной защиты,На чертеже представлена блок-схема устройства аварийной защиты ядерного реактора. Устройство содержит измеритель мощности 1, первый дифференциатор 2,интегратор 3, первый блок сравнения 4, формирователь 5 аварийного сигнала, задатчик 6 уставки аварийногосигнала, задатчик скорости изменениясигнала 7, второй блок сравнения 8,измеритель температуры 9, второй дифференциатор 10, первый и второй формирователи сигнала 11, 12, элемент И13, блок задержки 14. Выход измерителя мощности 1 соединен с входами задатчика уставки аварийного сигнала 6 и первого дифференциатора 2, выход которого соединен через формирователь сигнала 12 с вторым входом элемента И 13 и с первым входом второго блока сравнения 8, второй вход которого соединен с выходом задатчика скорости изменения сигнала , выход второго блока сравнения соединен с первым входом интегратора 3 и третьим входом первого блока сравнения 4, первый вход которого соединен с выходом интегратора 3, а вто24 4 7974 Составитель В.Иешков Редактор О.Юркова Техред И.Иетелева Корректор Л.Шеньо Заказ 3894/2 Тираж 414 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж. Раушская наб., д.4/5 Филиал П 11 П "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3рой вход - с выходом задатчика уставки аварийного сигнала 6, выход первого блока сравнения соединен с входом формирователя аварийного сигнала 5, Выход измерителя температуры 9 соединен с входом второго дифферен"5 циатора 10, выход которого соединен через первый формирователь сигнала 11 с первым входом элемента И 13, выход которого через блок задержки 14 соединен с вторым входом интегратора 3.Устройство работает следующим образом.В статическом режиме работы ядерного реактора на выходе дифференциаторов 2 и 10 сигналы равны нулю. На выходе измерителя 1 сигнал мощности равен Й и не изменяется, на выходе измерителя 9 сигнал температуры так-. же не изменяется.Если аварийная ситуация приводит 0 к изменению сигнала на выходе измерителя 1, то дифференциатор выдает сигнал АМ(31 на вход интегратора 3, который на блок сравнения выдает сигнал н 25С 1. Одновременно задатчик 6сИна первый блок сравнения 4 выЬ1+дает сигнал М; 1 1, . При равенствеЗО сигнала интегратора 3 сигналу задатчика 6 срабатывает формирователь 5 и выдает аварийный сигнал. При этом на выходе измерителя 1 сигнал достигает аварийного значения АС , т.е. превышает установленное значение Й на величину заданного аварийного превышения Мй, М й+ ЖМ,Устройство решает уравнениеАСдй К . 401 й , решение которогоС 1+К йАС фПри плановом изменении мощности из сигнала на выходе дифференциатора 2 1 вычитается сигнал заданной скорости изменения мощности задатчика 7.Исполнительные механизмы аварийной защиты и канал управления ими инерционны, и от начала момента срабатыва ния формирователя 5 до начала воздействия органов аварийной защиты на ядерный реактор пройдет время, за которое мощность превысит значение МАс и тем больше, чем больше величина дйЩ , Поэтому на третий вход блока сравнения 4 подается сигнал дй 1 Ю с выхода второго блока сравнения 8, который корректирует момент срабатывания формирователя аварийного сигнала 5 с учетом инерционности канала управления и исполнительного механизма аварийной защиты и скорости изменения мощности.В статическом режиме работы ядер". ного реактора при отсутствии изменения мощности и температуры первичного теплоносителя фактическаямощность равна заданной. Следовательно; при этом на выходе интегратора 3 сигнал должен быть равен нулю.При совпадении отсутствия сигналов на выходах дифференциаторов 2 и 10 через формирователи сигналов 11 и 12, элемент И 13.и блок задержки 14 на второй вход интегратора 3 подается сигнал, осуществляющий сброс накопленной ошибки. Блок задержки 14 необходим для исключения ошибочного сброса сигнала на выходе интегратора 3 во время переходных процессов в ядерном, реакторе.,Точность формирования сигнала в предлагаемом устройстве в отличие от известных не зависит от способа регулирования ядерного реактора, не требует коррекции сигнала измерителя и тока.ионизационной камеры, позволяет учитывать инерционность каналов измерения, формирования, управления и исполнительных механизмов аварийной защиты. Устройство может использоваться всистемах управления и защиты кри" тических сборок, исследовательских, энергетических и других ядерных реакторов с принудительной и естественной циркуляцией первичного теплоносителя.