[00126515]核電廠新型數字化控制棒控制系統裝置

核電廠控制棒控制系統用于控制驅動機構進行動作,從而控制核電站反應堆的功率,是核電站發電可靠性要求較高的設備,其可靠運行直接影響核電廠的經濟效益。國內目前棒控裝置對驅動機構線圈的供電普遍采用模擬電路進行控制,使用大量CMOS等分立元件,常出現控制參數漂移、故障率高、可靠性差、調試維護性差等問題;此外系統設備數量多,設備占用面積需求量隨電站發電容量的增大而急劇增大,由此影響整個儀控設備間的結構布置。本項目研發了一種新型的數字化控制棒控制系統樣機,該裝置在國內首次采用可靠的數字化技術實現了邏輯處理以及對線圈電流的控制功能,提高了整個系統的可靠性;同時采用簡單可靠的線圈供電回路,減少了設備的數量,提高了設備的經濟性;通過友好人機界面進行簡單的參數設置,即可針對不同的驅動機構線圈提供不同大小、不同時序的電流,可適用于各種功率等級的壓水堆核電廠中驅動機構的控制。該裝置主要達到了以下技術指標： 1)采用DCS平臺實現了對控制棒控制系統的邏輯處理、界面的控制和顯示功能。 2)通過采用FPGA+DSP技術實現了對線圈電流供電回路的控制,包括線圈電流采集、線圈電流控制、故障檢測和故障處理等功能,采用可靠的數字化平臺最大程度的實現了對控制棒控制系統的數字化控制。 3)通過改進的線圈電流供電回路,簡化了供電回路的結構,提高了設備的利用率和可靠性。 4)驅動機構要求電流值可根據不同驅動機構電流要求通過界面進行調節,具有較高的控制精度和穩定性。 5)通過各種聯調試驗,證明樣機能滿足各項功能要求,線圈電流上升和下降時間都小于50ms。 該裝置已通過中國核能行業協會的科技成果鑒定,是國內目前數字化程度最高、結構最簡單的棒控裝置,其中部分技術已達到國內領先及國際先進水平,已獲得兩項專利。并先后與驅動機構進行了以下聯合控制應用： 1)應用于上海核工院研制的巴基斯坦C2項目改進型控制棒驅動機構進行聯合試驗,證明該裝置能很好的對C2項目改進型控制棒驅動機構進行控制; 2)應用于巴基斯坦C3/C4項目驅動機構的冷熱態試驗,證明該裝置能很好的對C3/C4項目控制棒驅動機構進行控制,目前已用于C3/C4項目控制棒控制系統; 3)配合一機床廠研制的AP1000控制棒驅動機構樣機進行壽命試驗,證明該數字化棒控裝置能很好的實現對AP1000控制棒驅動機構的控制; 除此之外,還有很多潛在業主對該套裝置表現了濃厚的興趣。市場前景廣闊。 通過與各功率等級驅動機構的聯動試驗,證明了該裝置能滿足各項功能要求;通過界面修改控制參數,可適用于各種功率等級的壓水堆核電廠控制棒控制系統,本裝置提高了設備的利用率,降低了維護和調試難度,經濟效益高,單臺機組中可節省成本六千萬以上。該裝置的成功研制,表明突破了國外技術壁壘,掌握了先進數字化棒控系統技術;同時也有利于國內控制棒驅動機構的國產化研制進程,配合大型先進壓水堆核電廠驅動機構進行各項功能性試驗。