某核电厂控制棒测量棒位跳变问题分析与处理

控制棒提供堆芯反应性控制与停堆裕量,其真实物理棒位由棒位测量系统监测。某核电厂棒控与棒位测量系统设备换型后,在系统调试阶段出现了真实棒位不变测量棒位频繁跳变的问题。本文通过棒位测量原理及后处理电路特性研究,结合已有数据分析,确定了棒位频繁跳变根本原因是探测器初级线圈供电不同频同相,并给出了棒位探测器参数设定方法。通过现场采集数据,开发棒位探测器校准数据处理软件解决了该核电厂棒位跳变问题,同时针对测量棒位跳变问题的根本原因提出了硬件层面的优化建议。      

CPR1000、AP1000棒位指示和监测系统浅析

本文介绍了CPR1000和AP1000反应堆控制棒位指示和监测系统的组成、功能及探测原理,并对两者的特点进行了初步对比和分析.分析结果表明,AP1000的棒位指示和监测系统与CPR1000的运行模式和功能类似,由于AP1000的棒位指示和监测系统引入了冗余设计、数据通讯技术等设计理念,提高了可靠性,显著减少了安全壳电气贯穿件数量,具有优于CPR1000的独特性.     

棒控棒位系统数字化设计

文章阐述了棒控棒位系统的主要功能和结构,介绍了国内主要核电站棒控棒位系统的数字化技术,并详细叙述了棒控棒位系统的主要技术方案,通过比较给出了棒控棒位系统国产化的一些技术建议。     

秦山核电二期工程棒控棒位系统设计

介绍了秦山核电二期工程国产化棒控、棒位系统的主要功能、设计过程,设备制造以及设备的安装与调试等过程,取得的经验和解决的问题或需要完善的地方.通过现场调试和试验运行表明,系统和设备都达到了设计要求和指标.功能正确,电流波形好,满足了秦山核电二期工程的要求.同时为将来新电站国产化棒控、棒位系统的设计和设备提供了宝贵的经验和可鉴之处.     

棒位探测器抗震试验研究

为了验证棒位探测器在三代核电要求地震条件下的结构及功能完整性,采用多频波法在1组控制棒驱动线足尺样机的2个方向(水平向和竖直向)同时进行激振,把控制棒驱动线与反应堆4个激励点的地震位移信号作为控制信号,通过该控制信号在多点激励装置上对棒位探测器样机进行抗震试验,幵测量低水平地震(LLSE)和安全停堆地震(SSE)下,棒位探测器的加速度响应值和应变值。试验结果表明,该棒位探测器在地震载荷作用下能够保持其结构完整性和功能完好性。     

数字模拟棒位探测器的研究

提出了一种结构简单、工作可靠、测量精度较高的控制棒棒位探测器－－数字模拟棒位探测器。该探测器由两个反饶串接的长电感线圈，两个短电感编码线圈与一根编码芯棒组成，其中，编码芯棒由一段导磁衔铁与一段非导磁材料组成。当编码芯棒在线圈中央轴向运行时，初级线圈上输入的交变励磁信号必在次级线圈上产生交变的感应信号，通过接收这些线圈的输出信号并进行处理从而判断控制棒在堆内的运行位置。实验结果表明：本数字模拟棒位探     

秦山核电一期的棒控棒位系统数字化改造

秦山核电一期棒控棒位系统经数字化改造后,采用PLC(programmable logic controller)(现逻辑控制功能,建立人机界面对系统状态进行在线监测和授权参数修改,控制部分采用冗余配置,提高了系统的灵活性和可靠性;对模拟电路进行修改,采用故障双保持的电路设计;控制棒控制系统和棒位指示系统间通过冗余配置的...     

基于虚拟仪器的脉冲堆棒位显示设备的研制

介绍了基于虚拟仪器技术研制的脉冲堆棒位显示设备的原理和组成,以及设备的硬件设计、软件设计、调试试验等情况。该设备能够完成脉冲堆控制棒的棒位数据测量、存储、报表生成以及软件校准等功能,同时因性价比高、智能化程度高、可操作性强、兼容性强等特点使该设备便于推广使用。     

广东岭澳核电二期工程数字化棒控棒位系统设计

广东岭澳核电二期工程控制棒控制系统和控制棒棒位监测系统(以下简称棒控棒位系统)采用基于法国AREVA的安全级仪控平台TXS技术和数字化技术,以及冗余设计技术手段,实现了反应堆温度和功率的集中控制.采用大功率晶体管实现了对控制棒的"一带一"控制;采用分组编码探测器对控制棒在堆芯中的位置进行监测.本文对其设计要求和设计特点进行了介绍,并将没计结果与岭澳核电一期和秦山二期棒控棒位系统的设计结果进行了比较.结果表明,岭澳二期的棒控棒位系统能为运行人员和维护人员提供丰富的信息,方便了系统的运行和维护,提高了系统的可靠性.     

基于涡流技术的燃料棒氧化膜测量信号有效性评估与统计

应用统计学中的中位数、四分位距概念并结合实践经验，研究了燃料棒氧化膜涡流测量信号在线及离线处理流程的优化方法，提出了使用标定信号检验结合氧化膜轴向变化趋势图进行在线的燃料棒氧化膜信号有效性评估，以减少事后复测带来的频繁吊运燃料组件的问题。同时，在对燃料棒氧化膜涡流信号进行离线统计时发现，相对平均数统计，中位数统计可以排除极端信号的干扰，燃料棒轴向长约150 mm区域段的氧化膜厚度数据的四分位距多数分布于0~3 μm。结果表明，使用中位数可以准确、直观地代表各个区域段的氧化膜厚度水平。      

自编码数字式控制棒位置测量指示系统

介绍了一种自编码式棒位测量系统。该系统的棒位探测器由数段导磁材料制成的控制棒驱动轴和少量测量线圈组成，每个测量线圈输出一位地址代码。用８０３１ＣＰＵ实现地址码到棒位值的转换。该系统适用于水力学驱动控制棒提升系统，也适用于压水型反应堆磁力驱动控制棒提升系统。     

基于轮转电极的多电极电容式棒位测量传感器静态特性研究

电容式棒位测量传感器是200 MW低温核供热堆控制棒水压驱动系统的关键测量部件,其精度和可靠性直接关系到反应堆的安全性。本文基于有限元方法建立了电容式棒位测量传感器的理论模型,对两电极电容式棒位测量传感器检测场的灵敏度分布特性进行了分析。结果表明,在检测场内存在一个特定区域,被测杆向该区域偏移时偏心误差较小。基于该特性提出了多电极电容式棒位测量传感器的设计方案和轮转电极的电容检测方法,针对该传感器,利用有限元模型进行了传感器结构优化和被测杆偏心误差分析,完成了传感器静态特性实验并验证了模型计算结果。分析结果表明,多电极电容式棒位测量传感器与轮转电极的电容检测方法能有效利用检测场的灵敏度分布特性,优化后传感器的偏心误差能达到棒位测量不失步的要求。研究成果为电容式棒位测量传感器的设计和优化提供了新的方向。     

双螺旋结构电容式棒位测量传感器偏心性能研究

控制棒棒位测量传感器是低温核供热堆控制棒步进和落棒测量的关键设备,其精度和可靠性直接关系到反应堆的安全性。对于双螺旋结构电容式棒位测量传感器,完成了传感器静态特性实验,利用有限元分析方法建立了传感器的计算模型,模型计算结果与实验结果符合良好。在此基础上,采用有限元模型结合正交试验方法分析了极板张角、极板螺距、陶瓷管壁厚度等设计参数对传感器偏心性能的影响,获得了传感器设计参数的优化组合。研究结果表明,减小极板张角、增大极板螺距、增大陶瓷管壁厚度、减小陶瓷管相对介电常数有助于减小传感器偏心误差,由正交试验方法获得的参数组合能实现棒位测量不失步的要求。研究成果为双螺旋结构电容式棒位测量传感器的设计和优化奠定了基础。     

软件补偿自编码棒位指示系统

目前,压水堆核电站普遍采用线圈编码式棒位指示系统测量其控制棒位置,而在此基础上发展发展的自编码数字式棒位指示系统的探测器与前述系统的探测器均需补偿线圈来实现差动输出,从而提高输出信号的信噪比。本研究提出并从理论上证明后者可取消专设的补偿线圈而采用软件补偿,并据此设计了软件补偿自编码棒位探测器。该方案进一步简化了棒位指示系统的探测器结构,使其线圈数量少,轴向长度缩短,结构简单的优点得以在２００ＭＷ供     

控制棒棒位测量系统中两极板电容传感器设计

控制棒棒位测量对于反应堆运行与安全至关重要。针对NHR-200反应堆控制棒棒位测量系统,引入基于电容传感器的控制棒棒位测量方法。设计出一种两极板电容传感器,通过分析极板面积、干扰电容以及屏蔽方式的影响,进行仿真计算与优化。分析结果表明,计算结果与试验结果吻合较好,该传感器能进行控制棒棒位的准确测量,有较好的适应能力和应用前景。     

控制棒价值对外推临界试验的影响分析

针对外推临界试验中应用控制棒价值的效果进行研究。在零功率反应堆上进行外推临界试验，基于外推临界试验中子计数，采用考虑和未考虑控制棒价值的外推方法进行分析。结果表明:在前几步外推临界过程，控制棒价值对外推临界棒位的影响较为明显，对指导外推提棒存在一定影响，未考虑控制棒价值的外推1/2添加棒位会出现超过临界棒位的情况；在外推临界过程中，考虑控制棒价值的外推方法更加准确，所得外推结果更加安全。      

堆芯功率分布对CCTF试验再淹没现象影响的评价研究

以圆柱形堆芯试验装置（CCTF）为研究对象,采用轻水堆冷却系统事故工况的瞬态行为最佳估算程序（RELAP5）和自主化堆工设计与安全分析程序（LOCUST）,开展堆芯功率分布对CCTF C2-SH2（Run54）试验工况再淹没现象影响的评价研究。研究表明:①计算所得下降段压降、堆芯压降、堆芯出口蒸汽质量流量等计算结果与试验结果吻合较好;②对于堆芯1.015 m处平均通道包壳峰值温度的计算,RELAP5和LOCUST程序计算的包壳峰值温度分别为816 K和813 K,试验结果为898 K,计算值比试验值低约82 K,平均通道包壳温度最后稳定在400 K左右,计算结果与试验结果一致。因此,本研究结果表明LOCUST程序能够较好地对大破口失水事故（LBLOCA）中再淹没阶段的瞬态过程进行模拟。      

控制棒位置指示系统数字化设计

本文介绍了核电站控制棒位置指示系统设备的构成、设计原理,以及FPGA技术和PLC技术在设计、制造中的应用。