[发明专利]一种控制棒失步监测方法

说明书

技术领域

本发明属于一种压水堆核电站控制方法，具体涉及一种压水堆核电站控制棒失步监测方法。

背景技术

不同功率等级的压水堆核电站，都有数量不同的、用于反应堆中子吸收的控制棒组件，如60万千瓦级压水堆核电站有33根控制棒，而百万千瓦级压水堆核电站有61根控制棒，AP1000核电站有69根控制棒，而EPR1000有89根控制棒。控制棒是反应堆反应性控制的最直接、最快速、最灵活的调节手段。

控制棒运行的控制由专用仪控系统——棒控棒位系统组成。棒控棒位系统包括棒控系统和棒位系统两部分。

棒控系统用于为控制棒驱动机构（CRDM）线圈供电，使CRDM内部的两个钩爪交替吸合、打开、移动，从而带动挂在CRDM驱动杆上的控制棒在反应堆堆芯活性区中上升、下插和保持不动，使其停留在堆芯中的不同位置，以便吸收不同程度中子数量，从而调节反应堆的反应性，进而调节反应堆的输出功率。棒控系统根据接收的控制命令产生控制棒移动的给定棒位，也叫指令棒位、要求棒位，用于表达控制棒需要到达的位置。给定棒位是控制棒运行控制的关键参数，也是反应堆安全计算和监测的重要参数，其分辨率为1步。

控制棒在堆芯中的运行主要分成控制棒组或子组进行控制，一个控制棒组或子组中的控制棒在堆芯中对称布置（位于堆芯中心的控制棒除外），控制棒棒组/子组是反应堆控制的基本单元，一般同时或相差半步运行。

棒位系统用于通过棒位探测器来监测控制棒在堆芯中的位置，利用电磁感应原理产生控制棒的测量棒位。测量棒位也称为实测棒位，就是用于监测控制棒实际到达的位置，其分辨率一般较低，比如6步、8步等。

控制棒失步就是指同时运行的控制棒组/子组内的控制棒出现位置不一致，控制棒棒位的不一致，即控制棒失步累计到一定程度，就会导致反应堆堆芯中子通量发生畸变，从而影响反应堆反应性的控制和反应堆的安全。能否及时发现控制棒失步关系到棒束插入限位的实现程度、功率分布计算的有效性以及发现驱动机构故障（滑步、卡棒等）和电气设备故障的及时性。因此，控制棒失步监测对于反应堆的控制和安全具有十分重要的意义。

在目前控制棒的失步监测主要包括两种：“棒/组”失步监测和“棒/棒”失步监测。

“棒/组”失步监测是指对控制棒棒组/子组内的各个控制棒的测量棒位与棒组/子组的给定位置不一致的监测；“棒/组”失步监测由分为静态失步和运动失步。

s“棒/棒”失步监测是指对控制棒棒组/子组内的各个控制棒之间的测量棒位不一致的监测。

上述失步监测措施和方法，可以很好地监测控制棒的失步、卡棒等故障现象，但存在缺陷：由于这些失步监测的阈值较大（如“棒/组”失步监测阈值为8步或12步，“棒/棒”失步监测阈值为9步），监测精度较低，往往在控制棒失步累积到比较多时才能监测出来，因此不利于及时发现控制棒的失步和卡棒，不利于保护驱动机构，也不利于反应堆的安全。

要完成控制棒的精确定位，需要监视控制棒的给定棒位与测量棒位之间的偏差；但是因为控制棒位置测量精度不高，棒位测量通道响应时间较长，而且失步监测的阈值较大，所以仅仅设置“棒/组”失步监测和“棒/棒”失步监测是不够的。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制棒失步监测方法，在不增加新的监测参数的情况下，减小了控制棒失步监测的阈值，提高了失步监测的精度，可以更及时、尽早发现控制棒的失步。

本发明是这样实现的，一种控制棒失步监测方法，它包括如下步骤，

（1）判断控制棒是否操作其它失步报警，如果没有，就进入下一步；

（2）判断子组/组内所有控制棒均处于同一位置，如果是，则进行下一步处理，否则，等待所有控制棒处于同一位置；

（3）监测第一束控制棒的位置是否发生变化，如果是，在记录其当前位置；

（4）监测第二束控制棒的位置是否发生变化，如果是，在记录其当前位置；

（5）依次监测到最后一束控制棒的位置是否发生变化，如果是，在记录其当前位置；

（6）当子组/组内所有控制棒的位置均发生变化后，计算这些记录位置的最大值、最小值和平均值；

（7）计算最大值与平均值之差和平均值与最小值之差；

（8）上述计算差值超过预定的报警阈值，则触发极限均值失步报警，否则进入下一次循环。