Устройство аварийной защиты ядерного реактора

Устройство аварийной защиты ядерного реактора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к системам управления и защиты ядерных реакторов и может быть использовано в схемах формирования сигнала аварийной защиты по сигналу периода. Цель изобретения - повышение быстродействия без помехоустойчивости. Устройство аварийной защиты ядерного реактора содержит логарифмирующий элемент, инерционное дифференцирующее устройство, задатчик уставки и схему сравнения. Введение в устройство пикового детектора, делителя, второй схемы сравнения, одновибратора, инвертора и JK-триггера, соединенных особым образом, позволяет формировать аварийный сигнал не по значению установившегося периода, а по характеру изменения сигнала, обратно пропорционального периоду, в течение короткого интервала времени. Это позволяет повысить быстродействие устройства, уменьшить задержку формирования аварийного сигнала при скачках реактивности. Кроме того, в устройство могут быть введены элемент задержки, дополнительный делитель и третья схема сравнения, что повышает помехоустойчивость устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

7О18 А1 (19) (11) (S1) 5 С 21 С 7/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ CCCP (21) 4686417/24-25 (22,) 04.05.89 (46) 15 11.90. Бюл, Р 42 (72) В.К.Хромов (53) 621 ° 039.5.. (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1342306, кл. С 21 С 7/36, 1985.

Емельянов И.Я., Константинов Л.В.

Научно-технические основы управления ядерными реакторами. N.: Энергоиздат, 1981, с. 242-.245. (54) УСТРОЙСТВО АВАРИЙНОЙ ЗАЩИТЫ

ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА (57) Изобретение относится к системам управления и защиты ядерных реакторов и может быть использовано в схемах формирования сигнала аварийной защиты по сигналу периода. Цель изобретения — повышение быстродействия без снижения помехоустойчивости. Устройство аварийной защиты ядерного реакИзобретение относится к системам управления и защиты ядерных реакторов и может быть использовано в схемах формирования сигнала аварийной защиты .по сигналу периода.

Цель изобретения — повышение быстродействия без снижения помехоустойчивости, На фиг,1 представлена. структурная схема устройства аварийной защиты реактора; на фиг.2 — временные диаграммы входных напряжений U соответствующих элементов устройства при наличии помех (диаграммы,а — аварийное умень2 тора содержит логарифмирующий элемент, инерционное дифференцирующее . устройство, задатчик уставки и схему сравнения. Введение в устройство пикового детектора, делителя, второй схемы сравнения, одновибратора, инвертора и JK-триггера, соединенных особым образом, позволяет формировать аварийный сигнал не по значению установившегося периода, а по характеру изменения сигнала, обратно пропорционального периоду, в течение короткого интервала времени. Это позволяет повысить быстродействие устройства, уменьшить задержку формирования аварийного сигнала при скачках реактивности. Кроме того, в устройство могут быть введены элемент задержки, дополнительный делитель и третья схема сравнения, что повышает помехоустойчивость.устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил, шение периода; диаграммы б — неопасный скачок реактивности); на фиг.3 графики времени нарастания t), сигнала, обратно пропорционального периоду (на выходе дифференцирующего устройства), при подаче скачка реактивности в зависимости от установившегося периода реактора Т для реактора типа РБМК при различных постоянных времени измерения ь и уставке, соответствующей допустимому периоду 10 с.

Устройство аварийной защиты ядерного реактора (фиг.1) содержит логарифмирующий элемент 1, инерционное

1607018 дифференцирующее устройство 2, задатчрк 3 уставки, две схемы 4 и 5 сравнения, пиковый детектор 6, делитель

7, одновибратор 8, инвертор 9 и триггер 10.

Кроме того, устройство может содержать элемент 11 задержки, дополнительный делитель 12 и третью схему 13 сравнения.

Устройство работает следующим об— разом (фиг.2).

Сигнал U =- обратно пропорциональТР ный периоду Т, формируется с заданной 15 постоянной времени на выходе инерционного дифференцирующего устройства 2.

Нервая схема 4 сравнения формирует сигнал запуска одновибратора 8, если сигнал (i/Т) превышает уставку U> 20 задатчика 3 уставки. Пиковый детектор

6 регистрирует максимальное значение сигнала (1/Т), которое уменьшается на заданную величину 3 (здесь о зависит от сигнала на выходе пикового детектора) делителем 7 (U )» В момент окончания импульса U > одновибратора 8 при наличии единичного сигнала на

J-входе триггер 10 устанавливается в.единичное состояние U,ù, что озна- 30 чает срабатывание устройства аварийной защиты (фиг.2„ диаграмма а).

Сброс устройства производится по квходу JK-триггера 10. На К-входе триггера 10 сформирован нулевой потенциал в предположении, что используется прямая, логика.

Если в момент окончания импульса одновибратора 8 (фиг.2, диаграммы б) текущее значение сигнала U< на выходе инерционного дифференцирующего устройства ? не превышает значения выходного напряжения U> делителя 7, то сигнал U на выходе второй схемы 5 сравнения равен логическому нулю и 45

JI<-триггер, 10. не срабатывает (фиг.2, диаграммы б).

Постоянная времени апериодики д инерционного дифференцирующего устройства 2 и длительность импульса ii одновибратора 8 выбираются в соответствии с формулой изобретения. Для этого можно использовать зависимости, представленные на фиг.3. Так, например для допустимого установившегося

S л периода 10 с можно выбрать с =0,146 с и „=0,2 с илиФ =0,288 с и, =0„8 с и т.д. Возможность выбора ь в предеЛг лах 0,1-0,5 с позволяет в несколько раз увеличить быстродействие устройства аварийной защиты в наиболее опасных режимах.

При наличии помех, если максимальная по модулю величина шума не превышает 0,5, то гарантируется несрабатывание устройства при уменьшении сигнала в момент окончания заданного интервала времени на 2 . При равенстве сигнала максимальному значению гарантируется срабатывание устройства.

В зависимости от свойств реактора характер спада сигнала, обратно пропорционального периоду 1/Т, после достижения максимума может быть различным. Если анализ спадающей части не нужен, можно добавить дополнительное условие, обеспечивающее проверку только в том случае, если произошел скачок сигнала 1/Т заданной величины.

Устройство может дополнительно содержать элемент 11 задержки, дополнительный делитель 12 и третью схему

13 сравнения, Единичный сигнал на выходе третьей схемы 13 сравнения формируется при превышении сигналом на выходе дополнительного делителя 12 сигнала на выходе элемента 11 задержки, т,е, если сигнал, обратно пропорциональный периоду, возрастает за заданный отрезок времени на заданную величину. Одновибратор 8 запускается при наличии единичных сигналов на его входе и управляющем входе. Такой одновибратор может быть реализован, например, в виде последовательно соединенных схемы И и одновибратора с одним запускающим входом. В остальном устройство работает аналогично. Коэффициент деления дополнительного делителя 12 и задержка элемента 11 задержки выбираются из условия регистрации опасных скачков и с учетом требований помехоустойчивости.

Преимущество устройства заключается в том, что аварийный сигнал формируется не по значению установившегося периода, а по характеру изменения сигнала, обратно пропорционального периоду, в течение короткого интервала времени. Это увеличивает в несколько раз быстродействие устройства аварийной защиты в наиболее опасных режимах, например при вводе большого по величине положительного скачка реактивности и при быстром. уменьшении периода, Еще один положительный эффект заключается в том, что задержка

1бОУР формирования аварийного сигнала одинакова при любом характере изменения . периода реактора.

Положительный эффект, создаваемый

5 предлагаемым устройством, может быть получен при использовании его в системах аварийной защиты ядерного реактора наряду с традиционными средствами.!

О

Формула из о бре те ния

1. Устройство аварийной защиты ядерного реактора, содержащее логарифмирующий элемент, вход .которого является входом устройства, инерционное дифференцирующее устройство с заданной постоянной времени апериодики, вход которого соединен с выходом логарифмирующего элемента, задатчик уставки 20 и первую схему сравнения, первый вход которой соединен с выходом задатчика уставки, а второй — с выходом инерционного дифференцирующего устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 25 с целью повышения быстродействия без снижения помехоустойчивости, введены пиковый детектор, делитель, вторая схема сравнения, одновибратор, JKтриггер, причем вход пикового детек- Зр

18 б тора и первый вход второй схемы сравнения соединены с выходом инерционного. дифференцирующего устройства, выход пикового детектора подключен к входу делителя, выход которого соединен с вторым входом второй схемы сравнения, выход первой схемы сравнения подклю" чен к входу одновибратора, выход одновибратора через инвертор подключен к синхровходу JK-триггера, к J-входу которого подключен выход второй схемы сравнения, на К-вход подключен потенциал логического нуля, установочный вход JK-триггера является входом сброса устройства, а выход — выходом устройстваа.

2. Устройство по п. 1, о т л и — ч а ю щ е е с я тем, что, в него введены элемент задержки, дополнительный делитель и третья схема сравнения, причем входы элемента задержки и дополнительного делителя соединены с выходом инерционного дифференцирующего устройства,- первый вход третьей схемы сравнения соединен с выходом дополнительного делителя, второй— с выходом элемента задержки, выход третьей схемы сравнения подключен к управляющему входу одновибратора.

Фиг. 1

1607018

Ug

° с

0,45

О,Э5

0,25

О,T5

Д0 20 ь.э

Составитель О. Боженков

Редактор А.Маковская Техред М.Ходанич ° Корректор,Л. Бескид

Заказ 3552 Тираж 347 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101