Система защиты ядерного реактора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) 111) 2 1 С 7 / 3 6, 1 7 / 0 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН и 11 209680 Комплекс ап ного потокащиты водо-воакторов АЗС.т. 54, вып, 1 О РЕАКТ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ЯДЕРНО Изобретение относится ы ядерных реакторов, к системам останова ора. Цель изобретения адежности и отказоуст ет более эффективного есурсов системы. Сист к техникереимущестдерного венн- повышейчивостииспользовма защиты ре ни ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Заявка Великобритакл. С 21 С 9/00, 1982,Боровик Г.ф., и др,ратуры контроля нейтронсистемы управления и задяных энергетических реАтомная энергия, 1983,с, 27. ядерного реактора содержит по меньшеимере три канала, подключенных к схемепороговой логики. Каждый канал содержит блок детектирования и первичногопреобразования сигнала и расчетныймодуль. Введение в каждый канал системы модуля пороговой обработки многозначных сигналов, вход которого соединен с выходами модулей детектирования всех каналов, а выход - со входом расчетного модуля канала, позволяет повысить надежность и отказоустойчивость системы защиты. Логика модуля пороговой обработки многозначныхсигналов при этом совпадает с логикойсхемы пороговой логики. Модуль пороговой обработки многозначных сигналовможет быть выполнен в виде последовательно соединенных блока преобразования сигнала в циклический код и блокапоразрядной пороговой обработки циклического кода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к технике ядерных реакторов и предназначено для приведения в действие систем безопасности АЭС, преимущественно систем останова ядерного реактора.Цель изобретения - повышение надежности и откзоустойчивости путем более эффективного использования ре-, сурсов системы.На чертеже изображена структурная схема системы защиты ядерного реактора.Каждый канал 1 системы защиты содержит модуль 2 детектирования и пер Б вичного преобразования сигнала и расчетный модуль 3 и подключен к схеме 4 пороговой логики (эта схема обычно резервируется, что отмечено пунктиром), которая в данном случае 20 представляет собой мажоритарную схему 2 из 3-х. Каждый канал содержит также модуль 5 пороговой обработки многозначных сигналов, который по входу связан с модулями 2 детектирования 25 и первичного преобразования сигнала всех каналов 1, а по выходу - только с входом расчетного модуля канала, в который он включен. Модуль 2 детектирования состоит из послецовательно 30 соединенных блока детектирования, блока усиления и блока функциональной обработки. Расчетный модуль 3 содержит модуль, вырабатывающий бинарный сигнал аварийной защиты по заданному функционалу от входных параметров, например по вычисляемому запасу до кризиса теплообмена, по реактивности и т.п.Модуль 5 пороговой обработки мноозначных сигналов.в простейшем случае может представлять собой блок поразрядной пороговой обработки цифро- . вых сигналов (в частности блок поразрядной мажоритарной обработки 2 45 из З-х), Однако вследствие неполной идентичности реальных каналов системы защиты такой модуль неустойчив к входным помехам. Для повышения помехоустойчивости модуль 5 может быть выполнен из последовательно соединенных блока преобразования сигнала в помехоустойчивый циклический код (например, код Грея или Джонсона) и блока поразрядной пороговой обработки циклического кода (в данном примере обработки по принципу 2 из 3-х). Каждый отдельный разряд циклического кода двузначен, поэтому второй блок по сути представляет собойнабор обычных мажоритарных элементов.Сущность изобретения состоит втом, что принцип отбора сигналов порезультатам сравнения (голосования),применяемый в системах защиты длядвухзначных выходных сигналов, распространяется без нарушения независимости каналов на многозначныепромежуточные сигналы каналов. Приэтом используется однозначное соответствие двузначной и многозначнойлогики,Система работает следующим образом.Модули 2 детектирования каждогоиз каналов 1 системы защиты выдаютцифровые сигналы контролируемых системой параметров реактора, напримерцифровые сигналы плотности нейтронного потока реактора. Блоки преобразования сигнала в циклический код модулей 5 каждого из каналов 1 преобразуют обычный двоичный или двоичнодесятичный код в циклический, а блоки поразрядной пороговой обработкитех же модулей 5 сравнивают каждыйразряд циклического кода, используя в данном случае принцип голосования 2 из З-х, На выходе пороговыхмодулей 5 пороговой обработки многозначных сигналов каждого канала формируется закодированный сигнал, соответствующий второму по величинезначению контролируемого параметраиз 3-х значений, представляемых каналами системы т.е, тому значениюпараметра, по которому срабатываетсхема 4 пороговой логики системы,когда это значение становится недопустимым. Далее сигнал обрабатывается в расчетных модулях 3 каналовточно таким же образом, как и в обычной системе. Поскольку этот сигналполучен по логике 2 из З-х, то онне изменяется при отказе или ложномсрабатывании одного из модулей детектирования точно так же, как не изменяется выходной сигнал традиционнойсистемы защиты, Однако преимуществорассматриваемой системы состоит втом,что она выполняет свою функцию,и при отказе двух каналов, если в одном канале отказал модуль 2 детектирования, а во втором - расчетный модуль 3. Система из 4-х каналов с логикой 2 из 4-х работоспособна и приотказе всех каналов, если в двух ка3 13416 налах отказали модули 2 детектирования, а в двух других - расчетные модули 3, При этом независимость каналов системы в смысле нераспространения отказов не ухудшается, если приме 5 нить известные для этой цели решейия: гальваническую развязку, физическое разделение и т.п.Максимальный теоретический выигрыш В в надежности, обеспечиваемый системой, при единичном времени восстановления модулей 2 и 3КС ,н-к+н-к2 КС к 1 /2) й-к+ фКгде С - число сочетаний из И по К;Ъ - интенсивность отказов системы защиты;И - число каналов в системе;К - число каналов, по которымпринимаются решения в системе 2 из 3-х.Этот выигрыш реализуется при одинаковой интенсивности отказов модулей 2 и 3 и идеальной надежности модулей 5 пороговой обработки многозначных сигналов. Для 4-канальной системы можно получить 4-кратный выигрыш в надежности, для 6-ти канальной - 16- кратный. Реально получить выигрыш, близкий к теоретически возможному, позволяет реализация порогового и расчетного модулей в одном программируемом устройстве.Таким образом, использование изоб ретения существенно повышает надежность и отказоустойчивость системы защиты ядерного реактора и позволяет в некоторых случаях использовать это преимущество для сокращения числа ка 844налов системы защиты без ущерба для безопасности. Дополнительное увеличение надежности в предлагаемой системе может быть получено за счет сокращения времени восстановления каналов, так как в ней упрощается диагностика отказавших модулей. формула изобретения 1. Система защиты ядерного реакЪ тора, содержащая по меньшей мере три канала, подключенных к схеме пороговой логики и состоящих из модулей детектирования и первичного преобразования сигнала и расчетного модуля, выход которого является выходом кана- ла, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и отказоустойчивости эа счет более эффективного использования ресурсов системы, в каждый канал системы введен модуль пороговой обработки многозначных сигналов, вход которого соединен с выходами модулей детектирования и первичного преобразования сигнала всех каналов, а выход - с входом расчетного модуля канала, причем логика модуля пороговой обработки многозначных сигналов совпадает с логикой схемы пороговой логики системы защиты.2. Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что модуль пороговой обработки многозначных сигналов выполнен в виде последовательно соединенных блока преобразования сигнала в циклический код и блока поразрядной пороговой обработки циклического кода.1341684Составитель О. Боженков Редактор Л. Пчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов Заказ 4442/55 Тираж 394 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4