[发明专利]一种适用核电站棒位探测器的冗余励磁结构、系统及方法

说明书

本发明公开了一种适用核电站棒位探测器的冗余励磁结构、系统及方法，该冗余励磁结构包括若干励磁电源和若干棒位探测器，每个励磁电源对应连接一个棒位探测器，并形成主激励回路；还包括检测模块和电路切换装置，每个主激励回路中均并联有检测模块，每个主激励回路中均串联有电路切换装置；每个电路切换装置均连接到下一个相邻的主激励回路中，形成该棒位探测器的冗余激励回路。本发明能够有效的提高棒位指示系统的可靠性；在不改变原有探测器和励磁电源的物理结构的同时，仅需在励磁回路上增加监测模块和电路切换装置即可完成；能够改善现有的压水堆核电站中已有棒位探测器励磁电源单一励磁容易出现故障的情况，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及核电站技术领域，尤其涉及一种适用核电站棒位探测器的冗余励磁结构、系统及方法。

背景技术

核电站通过改变控制棒在反应堆堆芯中的轴向位置进行功率控制。在反应堆功率运行期间，控制棒的棒位的准确度是十分重要的。若控制棒运行在限值以外而未被探测到，在设计基准事故情况下就可能违反了功率峰因子、弹棒价值和停堆深度的限值。

核电站可以利用棒位指示系统来监测控制棒的实际运行位置，棒位指示系统根据功能的不同可以分为测量部分和信号处理部分。

核电站的控制棒束处于反应堆一回路的高温高压环境之中，不能直接测量，只能通过棒位探测器来进行测量。现运行的核电站中，棒位指示系统的信号处理部分功能的设计有多种方法，而绝大多数的测量部分功能的设计则都是采用相同的方法。这种测量方法是通过励磁电源向棒位探测器提供励磁电流，在探测器内部产生交变磁场，并通过电磁感应的原理得到相应的棒位信号。

但该种励磁方法的主要缺点是：棒位探测器与励磁电源是单一的对应关系。即一个棒束的棒位探测器只由一个励磁电源进行供电，若该励磁电源出现故障的时候，则会完全丢失相关棒束的棒位信息，将会对核电站的正常运行造成影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的压水堆核电站中对于控制棒束的测量方法中棒位探测器与励磁电源是单一的对应关系，即一个棒束的棒位探测器只由一个励磁电源进行供电，若该励磁电源出现故障的时候，则会完全丢失相关棒束的棒位信息，将会对核电站的正常运行造成影响。本发明提供了解决上述问题的一种适用核电站棒位探测器的冗余励磁结构、系统及方法，新的设计结构通过对棒位探测器励磁电源的冗余设计，在不改变原有棒位探测器和励磁电源的物理结构的同时，显著减小了因励磁电源故障而引起的棒位信息丢失的情况，提高了棒位指示系统可靠性。

本发明通过下述技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种适用于核电站棒位探测器的冗余励磁结构，包括若干励磁电源和若干棒位探测器，每个励磁电源对应连接一个棒位探测器(励磁电源与棒位探测器为一一对应关系)，并形成主激励回路；还包括检测模块和电路切换装置，每个主激励回路中均并联有检测模块，每个主激励回路中均串联有电路切换装置；每个电路切换装置均连接到下一个相邻的主激励回路中，形成该棒位探测器的冗余激励回路；

所述检测模块，用于检测所述励磁电源向对应的棒位探测器输出电流的实时状态；

所述电路切换装置，用于接收所述检测模块检测到输出电流异常时发送来的命令，并将该棒位探测器的主激励回路切换到其冗余激励回路上。

控制棒的棒位信息是核电站反应堆运行过程中的一项重要参数，通过棒位指示系统中的棒位探测器，可以测量到控制棒束的实际棒位。目前国内大多数核电站的棒位探测器都是通过电磁感应原理来进行棒位测量。棒位探测器在正常工作时，需要由励磁电源向其提供励磁电流，用以产生相应的磁场。