[00126515]核电厂新型数字化控制棒控制系统装置

核电厂控制棒控制系统用于控制驱动机构进行动作,从而控制核电站反应堆的功率,是核电站发电可靠性要求较高的设备,其可靠运行直接影响核电厂的经济效益。国内目前棒控装置对驱动机构线圈的供电普遍采用模拟电路进行控制,使用大量CMOS等分立元件,常出现控制参数漂移、故障率高、可靠性差、调试维护性差等问题;此外系统设备数量多,设备占用面积需求量随电站发电容量的增大而急剧增大,由此影响整个仪控设备间的结构布置。本项目研发了一种新型的数字化控制棒控制系统样机,该装置在国内首次采用可靠的数字化技术实现了逻辑处理以及对线圈电流的控制功能,提高了整个系统的可靠性;同时采用简单可靠的线圈供电回路,减少了设备的数量,提高了设备的经济性;通过友好人机界面进行简单的参数设置,即可针对不同的驱动机构线圈提供不同大小、不同时序的电流,可适用于各种功率等级的压水堆核电厂中驱动机构的控制。该装置主要达到了以下技术指标： 1)采用DCS平台实现了对控制棒控制系统的逻辑处理、界面的控制和显示功能。 2)通过采用FPGA+DSP技术实现了对线圈电流供电回路的控制,包括线圈电流采集、线圈电流控制、故障检测和故障处理等功能,采用可靠的数字化平台最大程度的实现了对控制棒控制系统的数字化控制。 3)通过改进的线圈电流供电回路,简化了供电回路的结构,提高了设备的利用率和可靠性。 4)驱动机构要求电流值可根据不同驱动机构电流要求通过界面进行调节,具有较高的控制精度和稳定性。 5)通过各种联调试验,证明样机能满足各项功能要求,线圈电流上升和下降时间都小于50ms。 该装置已通过中国核能行业协会的科技成果鉴定,是国内目前数字化程度最高、结构最简单的棒控装置,其中部分技术已达到国内领先及国际先进水平,已获得两项专利。并先后与驱动机构进行了以下联合控制应用： 1)应用于上海核工院研制的巴基斯坦C2项目改进型控制棒驱动机构进行联合试验,证明该装置能很好的对C2项目改进型控制棒驱动机构进行控制; 2)应用于巴基斯坦C3/C4项目驱动机构的冷热态试验,证明该装置能很好的对C3/C4项目控制棒驱动机构进行控制,目前已用于C3/C4项目控制棒控制系统; 3)配合一机床厂研制的AP1000控制棒驱动机构样机进行寿命试验,证明该数字化棒控装置能很好的实现对AP1000控制棒驱动机构的控制; 除此之外,还有很多潜在业主对该套装置表现了浓厚的兴趣。市场前景广阔。 通过与各功率等级驱动机构的联动试验,证明了该装置能满足各项功能要求;通过界面修改控制参数,可适用于各种功率等级的压水堆核电厂控制棒控制系统,本装置提高了设备的利用率,降低了维护和调试难度,经济效益高,单台机组中可节省成本六千万以上。该装置的成功研制,表明突破了国外技术壁垒,掌握了先进数字化棒控系统技术;同时也有利于国内控制棒驱动机构的国产化研制进程,配合大型先进压水堆核电厂驱动机构进行各项功能性试验。