[00134828]全数字化的核电站控制棒控制系统

核电站的控制棒控制系统是核电站的重要控制系统，该系统可分为逻辑控制和电源驱动等部分，其中逻辑控制已实现数字化控制，但系统的输出供电回路目前还采用第一代电力电子器件晶闸管(又称可控硅)作为主要元件。在该项目中我们主要验证采用绝缘栅型双极性晶体管(IGBT)在线圈回路直接控制电流，实现控制棒控制系统供电回路数字化的可能性。　　控制棒驱动机构是钩爪式步进机构，它有三个线圈，分别为提升线圈(L)、固定钩爪线圈(S)、可动钩爪线圈(M)。三个线圈需根据设定的时序轮流通电，互相协调，使控制棒步进式提升或下插一步。由于线圈电感量很大，电路过渡时间较长，如不能使电流迅速从某指定值上升到另一指定值和从某指定值迅速下降到另一指定值，就会影响驱动机构中电磁钩爪的正常动作，控制棒就无法移动，严重的甚至会使控制棒跌落，导致核反应堆停堆等事故发生，因此该项目的技术关键问题是解决棒控系统电源装置对每个线圈具的电流跟随响应和控制能力，本阶段的研究成果——控制棒线圈电源装置以电流最大的提升线圈(L)——负载线圈电流值40A为代表对项目的研究成果进行验证。　　技术指标为：　　1.在电路带负荷(带铁芯线圈)时，控制端输入190mS的脉冲波；　　2.该脉冲波辐值小于5V；　　3.流过线圈的电流波形应符合脉冲波形，且线圈电流的误差应在5％范围内。　　随着对能源需求的增加，作为一种新的、清洁的、安全的核能在我国的能源中的比重将会不断增加。按国家计划，在2020年前将要新建27座百万千万级核电站，因此如何提高我国核电设备的技术水平，是我国核电工作者面临的一个重大任务。　　目前国内设计、建造的核电站分两类，一类是自行设计建造，如秦山一期(30万千瓦)、秦山二期(60万千瓦)以及我国为巴基斯坦设计建造的恰希玛核电站(30万千瓦)，这些核电站的设备大部分为我国自己制造。另一类是国外全套引进，如广东大亚湾核电站、广东岑澳核电站、江苏田湾核电站、秦山三期。根据我国核电站的发展规划，核电设备国产化是必走之路。　　该项目的完成解决了电源供电系统的关键技术，为第二阶段带负荷试验奠定了基础，为实现我国核电站控制棒系统的国产化、数字化创造了条件。该项目如果成功应用，将对我国核电站设备国产化起到很大作用。若以新的供电回路替代原有晶闸管供电回路，设备费用将能降低25％以上。每座核电站约可节约300万元。如果国内拟27座核电站中有一半使用此项新技术，则可为国家节约大量外汇。