Г. А. БЕСЕДИН
Научный руководитель – В. В. КОНДРАТЬЕВ1, к. т.н.
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1ГУП ОКСАТ НИКИЭТ, Москва
СИСТЕМА ИНДИКАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ УПРАВЛЯЮЩЕГО
СТЕРЖНЯ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
Рассматривается вопрос повышения надежности индикации положения управляющего стержня ядерного реактора (ЯР) за счет введения дополнительной подсистемы контроля, которая подтверждает и корректирует фактическое положение стержня.
В ответственных АСУ ТП, таких как ЯР, контроль важнейших параметров как системы в целом, так и некоторых подсистем управления должна осуществляться с высокой надежностью (в частности, достоверностью показаний датчиков).
С этой целью, системы измерения параметров могут выполняться с использованием дублирования измерительных схем или использованием схем подтверждения измерений.
С точки зрения управления полем ЯР, необходимо иметь достоверную информацию о текущем положении управляющих стержней ЯР.
Положение управляющих стержней измеряется следующими путями: 1) использованием счетчика импульсов управления, поданных на шаговый двигатель (ШД); 2) контролем прохождения реперных (контрольных) точек стержнем.
Первый путь измерения положения стержня наиболее просто реализовать, так как число фаз ШД ограничено малым числом, например, четырьмя, и все сигналы "готовы" для измерения, т. е. сигналы уже имеются, и снимать их не составляет большого затруднения. Полный ход стержня соответствует нескольким сотням шагов ШД, откуда точность определения положения стержня приблизительно 0.01-0.001 от полного хода стержня.
Для реализации второго пути измерения положения уже необходимо строить систему контроля положения. Приходится выбирать физическую природу для системы контроля и разрабатывать ее функциональную и электрическую схему, а также техническую реализацию в условиях уже имеющихся в большом количестве подсистем управления и контроля параметров ЯР.
Собственно, эта задача была решена уже многие десятки лет назад. По тем или иным соображениям, реперные точки разделяют положение стержня управления на некоторое небольшое число промежутков. Это число порядка 10 и варьируется для конкретных реакторов.
Тем самым ясно, что, пользуясь только этими данными, положение стержня определяется с точностью до 0.1 от полного хода стержня. Это не является приемлемым с точки зрения управления, поэтому этот путь измерения положения стержня может использоваться как подтверждающий и корректирующий.
Хочется заметить также, что первый путь измерения не является прямым, т. к. фактического измерения положения стержня не происходит (считаются лишь импульсы, подаваемые на ШД), что в критической ситуации (застревание стержня, неисправность ШД, и др.) может не дать необходимой информации о фактическом положении стержня. Этот факт делает необходимым подтверждение (пусть и менее точное) фактического положения стержня.
Учитывая все вышесказанное, система индикации положения стержней имеет две подсистемы измерения положения – основную и контрольную. На пульте оператора информация отображается в виде световых сигналов разными цветами (в зависимости от того, подтверждено ли положение второй подсистемой) столбами положения.
В настоящее время ведутся работы по улучшению существующей схемы контроля и индикации положения, в том числе предложены, возможно, более удачные схемотехнические решения для измерительной подсистемы.
