空间核动力装置控制鼓系统试验样机热态性能试验

控制鼓系统是空间核动力装置上执行功率调节、紧急停堆的重要安全设备,其能否正常运行直接关系到核动力装置的安全性。为验证控制鼓系统能否满足设计要求,必须进行热态下的性能试验。本文采用1∶1全尺寸控制鼓系统试验样机,通过设计建立专用的热态性能试验装置,对试验样机寿期内全行程往复、电机切换和快速复位功能进行了试验验证和研究分析。试验过程显示,试验样机运行基本平稳,无异响和卡顿,快速复位时间满足设计指标,但传动链终端存在角度滞后、旋转过程位置重复精度低和小角度快速复位乏力等现象。该控制鼓系统试验样机机构设计基本满足机械运转功能,为下一阶段控制鼓系统结构的优化与定型奠定了基础。     

空间核动力装置控制鼓系统试验样机热态性能试验

控制鼓系统是空间核动力装置上执行功率调节、紧急停堆的重要安全设备,其能否正常运行直接关系到核动力装置的安全性。为验证控制鼓系统能否满足设计要求,必须进行热态下的性能试验。本文采用1∶1全尺寸控制鼓系统试验样机,通过设计建立专用的热态性能试验装置,对试验样机寿期内全行程往复、电机切换和快速复位功能进行了试验验证和研究分析。试验过程显示,试验样机运行基本平稳,无异响和卡顿,快速复位时间满足设计指标,但传动链终端存在角度滞后、旋转过程位置重复精度低和小角度快速复位乏力等现象。该控制鼓系统试验样机机构设计基本满足机械运转功能,为下一阶段控制鼓系统结构的优化与定型奠定了基础。     

基于时间卷积胶囊网络的核动力装置事故诊断技术研究

核动力装置是复杂的系统工程且具有潜在的放射性危险,因此要及时发现并处理其事故问题,避免造成严重后果。为建立核动力装置事故诊断方法,对操纵员的安全分析提供新的辅助手段,提出了一种基于时间卷积胶囊网络的核动力装置事故诊断方法。首先通过时间卷积核提取数据的时序信息,并降低计算难度,然后通过胶囊网络挖掘数据的深度向量特征,能够最大化利用运行信息中的数据特征,在事故数据较少的情况下也能得到很好的收敛效果,最后通过核动力装置全范围仿真模拟机获取事故仿真数据对模型进行训练和测试。研究结果表明,在核动力模拟机事故数据较少的情况下,相比于传统的深度学习方法,时间卷积胶囊网络模型有更好的收敛效果和诊断准确性。     

安全棒系统试验样机冷、热态性能试验研究

安全棒系统是空间核反应堆的关键设备之一,它具有结构紧凑、传动精度高、与反应堆容器连接接口多、工作温度高等特点。通过采用全尺寸的安全棒系统试验样机,确定了冷、热态性能试验方案,设计了专用的试验装置开展冷、热态性能试验。试验结果表明,安全棒系统试验样机运行正常,性能达到设计要求,为试验样机的抗震试验提供了条件,也为安全棒系统后续设计及试验装置的改进提供了参考依据。     

堆外核测量系统EFT试验特性研究

基于某核电厂堆外核测量系统设备信号线缆电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT)试验不通过的情况,对电快速瞬变脉冲群抗扰度试验以及干扰机理进行研究.结果 表明,对信号线缆增加一定屏蔽效能的屏蔽网并对屏蔽网接地能有效抑制干扰信号.为堆外核测量系统以及同类产品EFT试验提供指导,同时为后续项目电缆选型提供参考.     

Study on Scram Time Measurement Method of Control Drum System Experimental Prototype of Space Nuclear Power Device

The control drum system is important safety level device for power regulation and emergency shutdown of the space nuclear power device. The safety of the reactor directly depends on whether the control drum system can operate well or not. In order to test the scram time of the control drum system, a method of judging the zero position and calculating the scram time was proposed by analyzing the rotation and transmission process of the control drum system. The full-scale model of the control drum system experimental prototype and a comprehensive test platform were used to test the scram time. The test results show that the test method is real, effective and reliable, and can be applied to the measurement of scram time in the development and use of control drum system at all stages. At the same time, it is also verified that the design of the control drum system meets the design target that the mechanical scram time is less than 1 s.     

控制棒水压驱动系统落棒减速性能实验研究

控制棒水压驱动系统是清华大学为低温核供热堆发明的新型的内置式控制棒驱动技术,控制棒水力减速部件是水压驱动系统的关键部件之一,通过其对控制棒落棒过程进行减速,在保证落棒时间的前提下,降低控制棒快速落棒过程的冲击力。分析了水力减速部件组成和工作原理,确定了水力减速箱侧壁开孔方案,完成了不同开孔方案工况下控制棒水压驱动系统冷态落棒减速性能实验,在实验结果的基础上对比和分析了不同方案下的落棒减速机理和落棒过程特征参数随开孔方案的变化规律。分析结果表明:随开孔面积的增大,落棒时间逐渐减小,落棒峰值速度逐渐增大。在开孔面积大于0.004 m~2时,随开孔面积的增大,落棒峰值速度增大过程趋于平缓,落棒稳定速度和落棒延迟时间变化不大,控制棒触碰碟簧速度缓慢增大。实验研究成果为控制棒水压驱动系统落棒减速部件的理论建模和设计优化提供了基础。     

机组临时停机停堆期间的化学监督与控制

目前的化学与放射化学程序和措施,都是针对正常功率运行和按部就班有计划的大修状态而设置,如遇到机组跳堆、跳机或冷停堆等紧急情况,则没有相应的应急预案或相关程序进行提前或有目的地干预。基于这种情况,电厂化学人员经过多年的实践和不断经验反馈,总结并编写了专门针对紧急停机停堆的化学监督与控制应急预案。通过停堆过程和停堆后的不同状态,启机过程的化学与放射化学监测,监督燃料包壳状态,控制一回路的剂量水平,以防止设备腐蚀。     

水力驱动控制棒极限落棒冷态原理实验

针对控制棒水力驱动系统在摩擦力卡棒和倒置等极限工况下的堆问题，根据控制棒水力驱动系统的工作原理，提出了步进缸内腔卸压的解决方法，并在200MW低温核供热堆控制棒水力驱动系统的1：1实验台架上进行了冷态实验。结果表明：控制棒的落棒速度明显提高，棒外与棒内差压在卸压一定时间后能够达到较高的数值。说明水力驱动控制棒在冷态摩擦力卡棒和倒置等极限条件下,能够克服一定量的摩擦阻力或能够克服重力插入堆芯。     

核动力装置的协调控制系统

本文给出的核动力装置协调控制系统及其设计方法,是目前被许多工业过程证明所采用的先进控制系统。采用当今许多高新技术的集散控制系统为实现这种控制提供了硬件和软件保证。     

可移动线圈电磁驱动控制棒快速落棒实验研究

可移动线圈电磁驱动机构是一种新型的反应堆控制棒驱动机构.对该型控制棒驱动机构本文进行了快速落棒实验,得到了各种工况的落棒时间和特性.还分析了造成落棒特性差异的原因,总结出了快速落棒的规律.结果表明:控制棒可移动线圈电磁驱动机构样机断交流时的落棒时间比断直流的时间长;控制棒落棒时间随着配重的增加而缩短;断电后电磁线圈中的剩余电流对落棒时间有较大的影响,断交流比断直流时的落棒时间增加300～700ms     

实验反应堆功率调节系统PID控制器的解析设计方法

通过对实验反应堆系统模型进行线性化和模型降阶、再对降阶模型进行PID控制器的理论设计的方法，可使反应堆功率调节系统的设计最优化、客观化和解析化。将此解析化方法应用于—实验反应堆功率调节系统的设计，通过数值仿真证明：设计的控制器控制效果良好，该解析化设计方法可行?     

核电厂反应堆保护系统紧急停堆响应时间分析及测试

简要介绍核电厂反应堆保护系统的结构和紧急停堆工况下的数据处理过程,对反应堆保护系统紧急停堆的响应时间进行理论分析。建立响应时间测试原理,并设计相应的测试装置,完成实际测试工作。对测试所得实验数据进行统计学分析的结果表明,反应堆保护系统紧急停堆响应时间的理论最大值为149.1 ms,实验最大值为144.8 ms;实验响应时间符合均值为120.6 ms,方差为90.1 ms的正态分布。     

水力控制棒驱动系统失压工况的实验研究

利用200MW低温核供热堆水力控制棒驱动系统的1：1实验台架模拟系统失压况，进行控制棒步升，步降，开阀落棒及关泵开阀落棒实验，并与正常工况下的提棒，落棒的实验结果进行比较，实验结果表明：在系统失压工况下，控制棒能正常提棒，落棒系统失压工况下的弹棒，系统压力与压力壳压力具有瞬时跟随特性，未出现控制棒弹棒事故，对实验的失压速率和事故分析得到的失压速率进行了比较，验证了系统具有良好的安全性和可靠性。