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提高核电站堆外核功率测量系统信号稳定性的研究

材料写作网    时间: 2020-07-12 04:30:52     阅读:

摘要:在核电站运行的控制和保护中,堆外核功率测量系统(RPN)扮演着重要的角色,与反应性的监测与核安全息息相关。鉴于其特殊性,对其信号的稳定性要求极高,必须通过各种检测手段,辅以预防性或纠正性维修,排除可能导致信号波动的诸多因素,包括外部信号干扰,自身的电子器件老化等。必要时,可以考虑改造加强系统的抗干扰能力,但涉及到极为复杂的流程和较高的成本。

关键词:信号波动;干扰;老化;抗干扰;改造

中图分类号:TL48 文献标识码:A 文章编号:2095”6487(2018)02”0087”02

1 RPN系统介绍

RPN系统使用4个功率量程通道,2个中间量程通道和2个源量程通道分别对反应堆不同阶段的功率、功率变化以及功率分布进行监测,各量程之间有一定范围的重叠。三个量程采用不同结构的探测器及信号转换电路,将泄漏中子转换成与功率成比例的脉冲或电流信号。源量程使用涂硼正比计数管,输出脉冲信号;中间量程采用涂硼补偿电离室,功率量程采用涂硼非补偿电离室,两者均输出电流信号。

2 RPN系统信号特点

2.1信号的重要性

RPN系统除了参与反应堆保护与控制功能之外,还给操作员提供反应堆在功率运行、停堆、换料、启堆各个阶段的状态信息;作为评估堆内构件松动与振动情况的信号源;参与破口失水事故(LOCA)裕度的计算。保护功能包括中子通量高和变化率高触发自动停堆,轴向功率偏差参与超温超功保护的停堆和控制棒闭锁信号整定值的形成,以及产生ATWT减轻未能紧急停堆的后果。控制功能主要体现在提供功率信号参与棒速的计算,以及产生一些与功率相关的逻辑信号参与控制棒控制。

2.2信号特点

RPN系统信号覆盖范围广,三个量程覆盖11个数量级,从10E-9%FP到2*10E2%FP。

RPN系统工作环境复杂,三个量程的探头均工作在反应堆压力容器周边的高放射性区域,泄漏中子及γ射线分布密集;信号传输通道距离长,贯穿多种类型的厂房,设备分布密集,信号的产生与处理均较为复杂;基于提高系统安全功能的分列理念,机柜布局复杂,所在房间同时布置着多种动力及控制机柜,电磁环境复杂。

3影响信号稳定性的因素

3.1信号源的不确定性

反应堆在每个循环均会更换部分燃料组件,导致堆芯分布产生变化;在每个循环内,由于燃耗的加深,泄漏中子分布也会变化;各种构件在中子辐照作用下产生的随机性活化也会影响泄漏中子的分布。

3.2信号干扰

对于电容性...

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