[发明专利]反应堆控制棒运动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种核电领域，尤其涉及反应堆控制棒运动控制装置。

背景技术

在核电站启堆、功率转换和停堆过程中，通过控制控制棒的提升、插入和保持运动，从而控制反应堆的反应性，保证反应堆始终工作在受控状态。根据控制棒在堆芯中的不同位置和功能，通常将控制棒分组(如温度棒组、功率棒组、停堆棒组等等)，同一子组内的4根控制棒在堆芯中对称布置(堆芯中心的控制棒单独为1个子组)，且在运行时联动。

控制棒的提升、插入和保持运动是通过控制棒驱动机构(电磁线圈，CRDM)来实现的，控制棒驱动机构通过驱动杆组件与控制棒连接。当前中国、法国、美国运行的压水堆核电站，控制棒驱动机构一般采用步进式磁力提升型，其线圈组件一般包含3个电磁线圈，即：提升线圈、移动线圈、保持线圈。线圈组件的电磁线圈和磁轭与钩爪组件对应的铁芯部件构成了3个“电磁铁”，从上到下分别是“提升电磁铁”、“移动电磁铁”和“保持电磁铁”。其作用如下：提升线圈激磁，使提升衔铁吸合，带动移动钩爪提升一个步距；去磁使提升衔铁打开，带动移动钩爪复位。移动线圈激磁，使移动衔铁吸合，带动连杆向上移动，使移动钩爪摆入驱动杆环形槽中，与驱动杆环形齿啮合；去磁使移动衔铁打开，带动连杆下降，使移动钩爪摆出驱动杆环形槽，与驱动杆环形齿脱离啮合。保持线圈激磁，使保持衔铁吸合，带动连杆向上移动，使保持钩爪摆入驱动杆环形槽中，与驱动杆环形齿啮合；去磁使保持衔铁打开，带动连杆下降，使保持钩爪摆出驱动杆环形槽，与驱动杆环形齿脱离啮合。

故此，需要反应堆控制棒运动控制装置(由逻辑柜组成)生成相应的棒控命令，反应堆控制棒控制系统(由电源柜组成)一端与反应堆控制棒运动控制装置相连，另一端与控制棒驱动机构中的电磁线圈相连，依据相应的棒控命令生成对应的电磁线圈的驱动电流，从而驱动相应的电磁线圈动作，从而控制相应的反应堆控制棒做出上升、下降和保持动作。然而，现有的反应堆控制棒运动控制装置仅能基于安全级仪控平台TXS技术和数字化技术，控制棒进行控制监控，在控制棒运行故障时无法及时提醒维修人员并紧急处理相应故障，不便维修且故障反映慢，容易造成安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应堆控制棒运动控制装置，该反应堆控制棒运动控制装置不但可以实现对整个反应堆控制棒控制系统的全面监视，还可以自动分析故障并通过报警通知维护人员的同时对故障进行处理。

为了实现上有目的，本发明公开了一种反应堆控制棒运动控制装置，包括控制器、工程机、远程接口和电源模块，所述控制器生成控制棒控制信号，获取反应堆控制棒控制系统的状态信号，判断所述状态信号和控制棒控制信号是否故障并在所述状态信号和控制棒控制信号故障时生成故障报警信号，依据所述故障报警信号生成对应的控制棒控制信号；所述工程机与所述控制器相连并接收外部的操作命令和控制器的状态信号和故障报警信号，显示所述状态信号并依据所述故障报警信号报警，所述控制器还接收所述操作命令并依据所述操作命令对应修改控制参数；所述远程接口用于采集、处理所述反应堆控制棒控制系统的状态信号并将处理后的状态信号输送至所述控制器内，接收、处理所述控制器发送的控制棒控制信号并将处理后的控制棒控制信号输送至反应堆控制棒控制系统，接收、处理所述控制器的状态信号和故障报警信号并将所述状态信号和故障报警信号输送至所述工程机，接收处理所述操作命令并将所述操作命令输送至所述控制器；所述电源模块用于对所述控制器、工程机和远程接口供电。

与现有技术相比，本发明采用控制器对整个反应堆控制棒控制系统的全面监视，还自动分析故障并通过工程机报警通知维护人员的同时，通过控制器生成对应的控制棒控制信号以对故障进行处理。

较佳地，所述控制器有两个且包括冗余同步模块，所述冗余同步模块对两所述控制器进行实时同步控制，且任一控制器为主控制器，另一控制器为从控制器，所述远程接口将处理后的状态信号同步输送至所述主控制器和从控制器内，将所述主控制器的控制棒控制信号输送至反应堆控制棒控制系统，将所述主控制器的状态信号和故障报警信号输送至工程机；所述控制器还检测自身故障并在主控制器自身故障时将从控制器修改为主控制器。该方案采用冗余方式处理与控制棒动棒相关的信号，提高了系统可用性，降低了反应堆堆芯安全隐患。