Система регулирования пространственной неустойчивости энерговыделения ядерного реактора

с я.) 3 сове Ггкихлис ически1 у 1 и к с О иРГСПУ Ы,Ф,чо 6 21 С 7/00 ОсудлРГтВГ 1% ОГ ИАтентноцомство сссиГОспдтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОЧ ВИДЕТЕЛЬС О Изобретение относ ной энергетики и може для подавления простр чивости знерговыделе графитового ядерного Целью изобрете шение точности ре странстоенного рас энерговыделения. На фиг, 1 представл мв системы регулировится к обл т быть исп анственно ния каналь реактора, ния являегулирова пределе асти ядерользовано й неустойного еодося иовы ния проия поля ена структурная схения пространствен(21) 4787556/25(56) Емельянов И.Я. и др. Разработка и испытание систем локального автоматического регулирования реактора РБМК,Вопросы атомнои науки и техники. Серия(54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЯ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА(57) Область использования - ядерная энергетика, в частности для подавления пространственной неустойчивости эне ргооыделения канального еодографитового ядерного реактора, Суть изобретения состоит в том, что в систему регулирования пространственной неустойчивости энергоЬО, 1823010 А 1 выделения ядерного реактора, содержащую первый - и-й ферроэондовые датчики магнитного поля, первый - . и-й локальные автоматические регуляторы, задатчик мощности первые вход и выход которого подключены соответсненово к выходу иониэацион ной ка. мерц и к входу блока автоматического регулирования мощности, для повышения точности регулирования, введены первый и-и блоки сравнения сигналов, задатчик форми;.ования установки и нормирующий сул 1 матор, первый - и-й входы и еыход которого подключепц к выходам соответственно первого - и-го феррозондооцх датчикоо магнитного поля, и к первому входу задатчика форл 1 ироеания установки, второй вход и первый выход которого подсоединены соответственно к второму выходу и второму входу эадатчика л 1 ощности, второй - и-й выходы эадатчика формирования установки подключены к первым входам соответственно первого - и-го блоков сравнения сигналов, причем вторые входы последних подключены к выходам соотоетс 1 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 автоматического регулирования мощности,В состав системы регулирования пространственной неустойчивости знерговыделенив ядерного реактора (см, фиг, 1) входят;1, 1, п - ферроэондооые датчики (ФЗД), 2 - нормирующий сумматор (НС). 3 - эадатчикформирования уставок (.1 1 У) 4,5,8 схелы сравнения сигналон в 4(СС), 5(СС 1), б(ССп), 7,8,9 - локальные автоматические регуляторы 7 (ЛАР 1), 8(ЛАР), 9 (ЛАРп), 1 О - иониздционндя камера - (ИК), 11 - задатчик мощности - (ЗМ), 12 - сцс)емд автоматического регулирования лоцности - (САР),В состав тицового норируюЦего сумматора (см. фиг. 2) входя: 211 Л Я. - ограни. чительные резисторы, 22 (ОУ) операционный усилитель, рдботающии в схеме сУмматоРа, 2 з (Р)с хк) соответственно, сопротивление обратной связи и нагрузки,В состав задатчика Ьормирования уста вок(см, фиг, 3) входят; Э,1,ц) компенсационные потенциометры, 31,),М ) потенциометры задания ус Гднок. с соотвегствующии коэффициентали включения компенсационных потенциометрону)1, /, у " , и цотенциомет ров задания устаеок у 1, ч О 1,В состав любОГО локдльнОГО автоматческе 0 регулятора (см.,риг 4) входят 1 1, 1, ц) . феороз.ндоные Датчики (ФЗД) 2 - но,)рующУи суллдгор (НС), 3 зд датчик фоцл; рон,)ния устднок (ЗФУ), 4 схема срдннения (СС 1), 7 ицоной усилиОль сигндлд Ошибки. - (УС 7, сервоцринод ре улирующео сОржня Гицд БА (СП), 7 з - исгГ)лнтельны Мехдни;)м бард бан-редуктор и 1 л нинт-гайка, 74 - стержень локального днт)мдтическог. регулятора (АР),В состав системы автомдти еского регулирования мощности (см. фиг. 5) входят: 10 - иониздционная камера, тица КНК-БЗМ, (ИК), 11 - задатчик мощноси, тица ПРАили ЗМ 1, вьполняющий роль нормирующео преобразователя и схемы сравнения (ЗМ), 121 - типовой усилитель сигнала ошибки электронный или магнитный (УСО), 12 - сервопривод регулирующего срежня тица БА 59 (СП), 12 з - исполнительный механизм барабан-редуктор (ИМ), 124 стержень автоматического регулирования мощности (АРм),Система регулирования пространственной неустойчивости энерговыделения ядерного реактора работае следующим образом.Датчики магнитного поля, например, феррозонды, устанавливают внутри реактора в сборке М 49 реактора типа РБМК, местоположение которых соответствует реперным линиям, проведенным из геометрического центра реактора через центры лепестков пространственного распределения напряженности магнитного поля реак 10 15 20 П - 1 ) 35 40 45 50 55 гора на расстоянии (0,5 0,7) В радиусаактивной зоны О геометрического центрареактора,Си целы феррозондоных дд)чикон (Д)1, 1, ц 1, сООтне)ст 1)уюЦиР мдксимдль 1 ылзначениям э ергоныделения ео устойчиНОГО цро тоднстненно 0 рдсцрс.де)Рияв лепес коных областях нацряженццс)цмагнитного поля ядерного реакт)рд,поступают на вход нормирующего сумл)тора - 2 (НС), выходное нацряжецкорого Ивых = И 1, ц цр)нимаот н У,)чесне- 1опорного Для каждой локальной Области рРгулирондния с оцределецными мдсн)дбныМЦ КозффИЦИЕНТДЛИ,Величина опорного напряжения игЛеНРРТСЯ ГРОГ)ЦРЦИОНДПЫО УРОВНЮ МОЩНОСТИРОДУ)ОРД Г Е. к ДжДОМУ ЗнаЧЕНИЮ МОЦ,НОСТИсоотнетстнуе свое значение опорного синдлс) цпддкЙ уст)еки, 1 д 1 римРр, ИЙ .И 0 орс)е имеет место нд выходе залпИкд формирования усаонк - 3 (ЗФУ).1 еку)ие сигналы 16 с Феррозоцдон И 1,1, И, цисгуцзот д Г)ерные нходь соонетию 1 их с)л сравнения 4 (СС 1), 5(СС) и1) (., ;, Ц Д Н) ) Ь Е Н Х 0 Д Ы, 0 Г 1 О Р Н Ы Е С И Г Н Д Ы1;, 14;, 11 , Г, н ьХОДОн в,Отсрых рдзнОСньеГ 1 д ь цос) уца:От н тракты нырдбот:и сиг.)1 ОГ )1:сОГлд Овдния типовых /ГилГ;л.Йси ндог Ощибки 71(УСО), 8(УСО), 9 УЦ)дпя усипеция сигналов по мощности.и ндлы рассогласования преобразуя)Ся серноцриноддми регулирующих стержнеи 72(СП), 92 (СП) и исполнительнымимехднизлдми 7 з (ИМ), дз (ИМ), 9 з (ИМ) вцеремещение регулирующих стержней -74 АР), 84 (АР), 94 (АР), в соответствии сцринятым алгоритмом регулирования. солдсно кзторому сумма всех отклонений, отрабатываемых всеми (р) локальнымиавтоматическими регуляторами (ЛАР) равнаЯ,нулю , И,=.О, т.е, ЛАРЫ только перерасцк - 1редепяют энергоныделЕние не изменяя общего уровня мощности реактора,С помощью задатчика формированияуставок устанавливают исходные значенияопорных уставок, соответствующих устойчивому пространственному распределениюэнерговыделения, при этом все ЛАРЫ могутработать одновременно или циклически, взависимости от выбранного алгоритма регулирования и величины вносимой реактивности, с ограничениями на скорость еевведения до тех пор, пока сумма всех нормированных отклонений не станет равнойнулю,В случае развития простра,ственной неустойчивости энерговыделения в области расположения любого из ферроозондовых датчикон, сигдл магнитного поля, процорциоальный градиент пространственного г)дспределени 1 знергпвыделе(ил, о)рабат ываетгя ЛАР этой области о сторону уменьШЕНИя ВЕЛИЧИНЫ ЗЕрсГООИДЕЛЕНИЛ, В та время как другие ЛАРЫ отрабатывают сигн эл 1 рассогл асооания в сторону увеличения энерговыделенил в соответствующих областях регулирооднил,Зддатчик формирования устаоок формируат плаваюцие устанвки в соответствук)щих областях регулирования таким образом, что смена начального задания исходно о распределения энерговыделения не вызывает церс)мещенцй с)ер)кня или (РУППЫ СЕРжсЕй СИСТЕМЫ аВТОМДтИЧГСКОО ргул(родния мощноси, что дост(н дется гтруктурным (схемныс) цоддер)анл 1 постоянства сул;мы выходных сигсдлс)д зддс)т- чикэ нъИ - (; н".,сс - 1 уравнение здддгчикд формирования устднок, солнындющсс; между собой его основные ко(:трукционье пдраметры, здпи- СЫ(ааТГЛ Н Н(с)Г 1(П ГУ.(2) 1,где Г) , Р, сумдрнно колацсдционное сопротивление эддд)чика устаоок,--- экоиндлентное сопротивление ипотенциометроо здддния уставок из п - пдрдллельно включенных цепочек,0Гу1 - нормированный масштабный коэффициент использования компенсдционных потенциометров.Постоянство оыходных напряжений эадатчика формирования устаоок обеспечивается следующим образом.Предположим, необходимо осуществить смену исходного задания о первой области регулирования, т.е. увеличить И=И, до И=И). Перемещение движка потенциометра задднил устдоки - 32(г в сторону увели ценил снимаемого с него напряжения И) оыэывдет перемещение механически сояЭ с,1(ОГП С Н 1 Л сДВ)И)С КЭ .Г)(1 Г)Е(1;:С,с фССс 0пс г циометрд ,1ГБ ) н стГ) у011;Л Н рЕЗуЛЬ(д)Е ЧГНП ОбщИ Тсн:.с (ивКД . МЕН ЬШДЕ ГСС, УЛ(С) 11,51 Л5 ОЬ ОДНЫЕ цацряжЕНИЛ ОО ВСЕХ 0( сдс-,11(Х3 РНС)ЕЛЬНЫХ ЦЕПЯХ )ДК, ЧтО СУ 1,;1 сЫХОД 11 х Нс 3 п)ЛЧ,(311 ИИ здДд(ИКд ОСдс 11 с),.".с5 Н )и.При переход. д Другой уронеь сло(цно сти, нацример с 50",ь до 1 Г)0, 1(зс(ес ОтслКсэффицйвнтЫ ВКЛЮЧЕНИЛ НОТЕНцГ 0 ЛГ рс)НЗДДДТЧИКД фо)МИ)ОЕс(ИЛ УСТ )ЫОК Г у) Су)1до у - р 2 си(хронно с иэмененисм заданного урон(л монности с помощью здддтчи кд моцнпст(с 11, и резулс тате чс(о0 С у( 3, С1 Л С ЕГ Л (: И 1(Х ) 011 1. Д 3 и Л И 310 11 Е Сс ЛЛ 10 ЦС(СГ 1,; ( ),С(Н,сС)Л 1)1111( 1;) С)рС ОН 1;(ЕЛС)НИ(1 Ц 1 (:К;)Чс( 0 Р);эс(Л 1 ЗМЕСЕИ( . СХДНос )ДД 1(151.20 (;, С, с(:С ДН) ОМатИЧЕС;ОГО Рос с -,(РО;- НИЛ С(ОЩНОСти 1(ЕДКтОРД, СНЛЗДННД С .1(СТЕМОИ РЕГУЛИРООДНИЛ Ц РОСТ Рань (с."(НОйНЕУС ГО(1 ЧИООСТ 11 Э СЕ)ГОВЬДОЛГ(И 51, р. . С Тс)СС Л Е д у 10(ц И Л 1 0 б ) с) З 0 М .25 Сигналы ионизущионных с,дг(ер1 И(дс - 5:(ГЛ Г)рСООаэуОТСЛ Зд,с с 1,1(мо 1 цности 13 (ЗУ) типа 3(;.1 и;,УСИЛИН)ЮТСЛ ЦО МООР(;СтиусСИЛИ)Е (:ало ошибки 12; У(:Гу) ц)епбГ:ю(;1 ЗО сернориводом р(.(улирующего с).ссл -12-СП) типа БА, 1 игполни) ,сьнс,1 10- хдиз;ом бдрдбд(-редуктор - 12; ЬУ( иЛИНЕИНЫЕ ПЕРМЕЩЕ(ИЛ СтЕР)НДо)ГМД)сческо о регулированил - 12,; (АРс).35 Таки 1 оос)дзом, сиг(;(ы цдг;.к(: 0ЛДГНИНОГО ПО,(Л, ФОРМИРУЕМЫЕ ЗДДс Г (с;(усСТс)с)0 и ЦДГ)ЭМЕ ТРОВ Зсс Р ) ГЛсЕ(5формируел(ые здддтчико.1 мо 3 001:ТО)Д. ОКДЗЫВДЮТСЛ РДЗВЛЗсЗс 1 НЬ(1 ( (,.(.Д у с,оГ )КСИКО-ЭКОНОМИсЕСО 10 Г)Е(Л 1 сс ,", Г(15предлднемого те)о(ического реш.с с с,сСРав 01(ИЮ С ЦРОтатИПОС(СЛЕДУСоИЕ; с 1ШЕНИЕ ТГс(НОСТ)РЕГУЛИРОЬДНИЛ 5)Ра.(РДНс 45 ОЕН,И НоуСТОйЧИГОСтн ЭнорГсэНЫдс-Лс Н(с;,ТсК Кд К усГДНКИ фОР(1(1)УЮТСЛ С усв) Г)1 ГР )дие 1 Т;3 110 лл энергОныделенил, д локдлиэоВаННОЕ УЦРДОЛЕНЕ О;УЩПСтЬЛЛЕТСЛ ТО(.КГ Чзонах с л(эксил(аль ым грддиентос, з;ергу) 50 выделенл, ул(еньшенье длитеэ ,О. 51 цс)- РЕХОД. ОГО ПРОЦЕССа НС(сЕД" ГОИЕ У РД(.,) ЕНИЯЭНЕрГОНЫДЕЛЕНИЕМ тсЛЬКО О ЗОНД С (1;КГс(- МаЛЬНЫМ ЗНДЧЕНИЕ(1 ГРДДИЕНта ЭНЕРГссЬ(ДавЛЕНИЛ; цОНЫШЕНЕ ЭНЕрГ(ЭО,;)ЗГ)гстс:сс 55 ядерного реэкторз за счет(ск 10(з, л ьозМожНОС Г 1 РДЗВИТИЛ ПРОСТ)сЭНС ГГ)сС.;(СЦ с Е"УСТОЙЧИНОСТИ НД НОМ 1 нсЭСЬНО УР(С 3(ССмощгсти и поьышением ядер 0, бд:;Г:; сОсс, родкторд, обусяое Ес О:;г,. с .сем анолльного функционирования контуров активной зоныформула изобретенияСистема регулирования пространственной неустойчивости энерговыделения ядерного реактора. содержащая первый - и-й феррозондовые датчики магнитного поля, первый - и-й локальные автоматические регуляторы, задатчик мощности, первые вход и выход которого подключены соответственно к выходу ионизационной камеры и к входу блока автоматического регулирования мощности, о т л и ч а ю щ а я с я 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-йвыходы задатчика формирования уставки подключены к первым входам соответственно первого - и-го блоков сравнения сигналов, причем вторые входы последних 15 подключены к выходам соответственно первого - и-го датчиков..Милюкова изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2180 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС35, Раушская наб., 4/5