Устройство для управления и защиты атомного реактора

ТЕНИЯ ЛЯ УПРАВЛЕНИО РЕАКТОРА вания; техника автои атомных реакторов. ормирования сигнарегулирования (АР) и ) при отклонении иззаданного значения,ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР. (71) Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники (72) В.Н.Шкарин и В.И.Шубин (56) Физика и техника ядерных реакторов, Сб, Вопросы атомной науки и техники, Вып.7. Регулирование ядерных реакторов, М.; Атомиздат; 1987, с.55 - 56, рис,5.Доллежаль Н.А., Емельянов И,Я. Канальный ядерный энергетический реактор. М Атомиздат, 1980, с.122, 124-125, рис.6, 10.(54) УСТРОЙСТВО Д ЗАЩИТЫ АТОМНОГ (57) Область использо матизации, в частност Предназначено для ф лов автоматического аварийной защиты (АЗ .меренной мощности отИзобретение относится к технике автоматизации, в частности атомных реакторов, и предназначено для формирования сигналов автоматического регулирования (АР) и аварийной защиты (АЗ) при отклонении измеренной мощности от заданного значения.Известно устройство для управления и защиты атомного реактора, содержащее три измерительных канала АР - АЗ и последовательно соединенных с ними три задатчика мощности, Каждый измерительный канала АР - АЗ содержит последовательно соединенные блок формирования сигнала отклонения и блок формирования управляСущность изобретения: для повышения надежности устройства путем формирования сигнала-установки за счет выбора среднего по значению на трех входных сигналов эадатчиков мощности устройство содержит три задатчика мощности и и измерительных каналов аварийной защиты и автоматического регулирования. Каждый измерительный канал содержит блок выбора среднего значения и последовательно соединеннйе блок. формирования сигнала отклонения и блок формирования управляющих воздействий, выходные сигналы которого являются управляющими сигналами для блока управления исполнительным механизмом. Три входа блока выбора среднего значения каждого измерительного канала соединены 3 соответственно с выходами всех задатчиков мощности, Выход блока выбора среднего значения подключен ко второму входу блока формированиясигнала отклонения, первый вход которого является входом сигнала иэ- Б меренной мощности. 3 ил. ющих воздействий, Каждый измерительный канал имеет соответствующий ему задзтчик мощности.Недостатком известного устройства является его невысокая надежность, которая объясняется не только большим количест- фф вом задатчиков мощности в схеме, по числу равным числу каналов, но и возможностью отказа работы одного из каналов при отказе соответствующего ему задатчика мощности,Наиболее близко к предлагаемому устройство для управления и защиты атомного реактора, содержащее четыре измерительных канала АР-АЗ и один задатчик мощности, Каждый канал АР - АЗ содержит последовательно соединенные блок формирования сигнала отклонения . и блокформирования управляющих воздействий.Сигнал уставки с задатчика мощности поступает на второй вход блока формированиясигнала отклонения, на первый вход которого поступает сигнал измеренной мощности,В блоке формирования сигнала отклонениясигналы уставки и измеренной мощности 10сравниваются. Далее сигнал, пропорциональный относительному. отклонению сигнала измеренной мощности от сигналаустэвки, поступает на, вход блока. формирования управляющих воздействий, который 15преобразует этот сигнал в форму, удобнуюдля дальнейшей обработки в блоке управления исполнительным механизмом.Недостатком известного устройства дляуправления и защиты атомного реактора является его невысокая надежность, посколькупри отказе зэдатчика мощности, например,при изменении его выходного сигнала до нуля, происходит отказ устройства в целом.Цель изобретения - повышение надежности устройства путем формирования сиг-нала уставки за счет выбора среднего позначению иэ трех входных сигналов,Указанная цель достигается тем, что визвестное устройство для управления и защиты атомного реактора, содержащее первый задатчик мощности и по меньшей мередва измерительных канала, каждый из которых содержит последовательно соединенные блок формирования сигнала 35отклонения; первый вход которого являетсявходом сигнала измеренной мощности, иблок формирования управляющих воздействий, введены второй и третий задатчикмощности, а в каждый измерительный канал - блок выбора среднего значения, выход которого подключен к второму входублока формирования сигнала отклонения,при этом выходы задатчиков мощностиподключены к соответствующим входам 45блока выбора среднего значения каждогоизмерительного канала.На фиг.1 представлена блок-схема устройства для управления и защиты атомногореактора; на фйг.2 - принципиальная схема 50блока выбора среднего значения; на фиг,3 -временная диаграмма выходных сигналовзадатчиков мощности и блока выбора среднего значения,Устройство содержит три задатчика 55мощности 1 - 3 и и измерительных каналов.4 аварийной защиты и автоматического регулирования, Каждый измерительный канал4 содержит блок 5 выбора среднего значения и последовательно соединенные блок 6 формирования сигнала отклонения и блок 7 формирования управляющих воздействий, выходные сигналы которого являются управляющими сигналами для блока управления исполнительным механизмом на чертеже не показан), Три входа блока 5 выбора среднего значения каждого измерительного канала 4 соединены соответственно с выходами задатчиков 1 - 3 мощности. Выход блока 5 выбора среднего значения подключен ко второму входу блока 6 формирования сигнала отклонения, первый вход которого является входом сигнала измеренной мощности, Блок 5 выбора среднего значения фиг.2) содержит три операционных усилителя 8 - 10, суммирующий усилитель 11, инвертор 12, три входных резистора 13 - 15 и тои резистора 16 - 18 обратной связи, Сопротивления резисторов 13 - 16 одинаковые, суммирующий усилитель 11 содержит операционный усилитель 19 и резисторы 20 - 23. Инвертор 12 содержит операционный усилитель 24 и резисторы 25, 26,Устройство работает следующим образом,При нормальной работе все три задатчика 1 - 3 мощности имеют примерно равные выходные напряжения О+ЬОО;О-ЬО, где ЛО - погрешность формирования выходного сигнала, которые поступают на входы блоков 5 измерительных каналов 4 Р-АЗ, Блок 5 формирует сигнал, равный среднему (по значению) из трех входных сигналов, Входные сигналы блока 5 выбора постугеют на входы соответствующих усилителей через резисторы 13 - 15 и имеют. разные значения. Блок будет находиться в устойчивом состоянии при условии, что сигнал обратной связи будет равен одному из входных сигналов, при этом в активной области находится тот усилитель, на который приходит входной сигнал, равный сигналу обратной связи, а два других будут находиться в режиме насыщения, причем тот, у которого входной сигнал больше сигнала обратной связи, будет находиться в отрицательной области насыщения, а у которого входной сигнал меньше - в положительной. Таким образом, сигнал обратной связи, а, следовательно, и выходной сигнал блока выбора равен входному сигналу, среднему (по значению) из трех. С выхода блока 5 сигнал уставки поступает на второй вход блока 6, а на первый вход последнего поступает сигнал измеренной мощности, В блоке 6 сигналы уставки и измеренной мощности сравниваются и формируется сигнал, пропорциональный относительному отклонению сигнала изме1793477 ренной мощности от сигнала уставки, который поступает на вход блока 6. Последний преобразует сигнал относительного отклонения в форму, удобную для дальнейшей обработки в блоке управления исполнительным механизмом на чертеже не показан).При нормальной работе выходные сигналы трех задатчиков мощности соответственно равны Оо.+ й 3; Оо,. Оо - й 3, где Оо - средний по значению сигнал, и тогда выходной сигнал блока 5 выбора также будет равен О (на диаграмме показано утолщенной линией). Отказ одного из задатчиков, например, изменение выходного сигнала первого эадатчика до нуля (на диаграмме - момент времени а) не приведет к значительному Ф о р мул а изобретен ия 1, Устройство для управления и защиты атомного реактора, содержащее первый задатчик мощности и по меньшей мере два измерительных канала, каждый из которых содержит последовательно соединенные блок формирования сигнала отклонения, первый вход которого подключен к входной клемме устройства, и блок формирования управляющих воздействий, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности устройства путем формирования сигнала уставки за счет прибора среднего по значению из трех входных сигналов, в него введены второй и третий задатчики мощности, а в каждый измерительныйканал - блок выбора среднего значения, выход которого подключен к второму входу блока формирования сигнала отклонения, при этом выходы первого - третьего эадатчиков мощности изменению сигнала уставки, Средним по значению) будет сигнал О+ Ь О, т,е. выходной сигнал блока выбора среднего значения будет равен О+ ЬО, При увеличении выход ного сигнала третьего задатчика до максимального значения на диаграмме - момент времени Ь) выходной сигнал будет равен О+ ЬО, к аналогичному эффекту приведет и отказ второго задатчика на диаг рамме - момент времени с).Таким образом, отказ одного из задатчиков мощности не приводит к выходу из строя устройства в целом, а лишь незначительно, в пределах допусков (на 15 значение Л О), изменяет сигнал уставки. подключены к соответственно к,первому - третьему входам блока выбора среднего значения каждого измерительного канала.2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок выбора среднего значениясодержит первый - третий операционные усилители, вход каждого из которых соответственно через первый - третий входной резисторы подключен к первому - третьему 30 входу блока выбора среднего значения, авыход соответственно через первый - третий резисторы связан с входом четвертого операционного усилителя, выход которого " через четвертый резистор подключен к его 35 входу и через пятый резистор- к входу пятогооперационного усилителя, причем выход последнего через шестой резистор связан с его входом, а через седьмой - девятый резистор подключен к входу соответственно первого третьего операционного усилителя,1793477 5 фгий б грФиг/Составитель В,Шубин дактор Б,Федотов Техред М.Моргентал Корректор С,ЮсТи аж Подписное Заказ 507 Тира ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага