[发明专利]一种新的控制棒棒位探测器线圈分组方法

说明书

技术领域

本发明属于一种压水堆核电站控制棒棒位线圈分组方法，具体涉及一种压水堆核电站控制棒棒位探测器线圈的分组方法。

背景技术

棒束控制组件（RCCA）位于一回路高温高压环境中，对其位置的测量普遍利用电磁感应的原理进行。

目前，国内压水堆核电厂的棒位探测器主要包括原边线圈（也称为初级线圈）、测量线圈、辅助线圈三种线圈及线圈骨架、密封壳及外套管等部件。原边线圈为一长螺线管，沿整个行程绕制。测量线圈和辅助线圈都是次级线圈，与原边线圈共轴。原边线圈用于产生交变磁场；多个测量线圈用于测量控制棒在堆芯中的位置，分组形成棒位信号编码；辅助线圈用于原边电流调节。

为了大致确定控制棒的位置，必须设置足够数量的测量线圈。测量线圈的个数和间距要根据驱动轴行程的长度和希望达到的分辩率来确定。为了减少探测器与信号处理通道之间接线的数量，减少信号处理设备的数量，还必须对测量线圈进行分组。

目前国内绝大部分压水堆核电站的控制棒驱动轴每个机械步长度为15.875mm，全行程为228步。探测器分辩率为8步（127mm），测量线圈31个，分成A、B、C、D、E五个组，整个测量行程为256机械步。

各组线圈编号为：

E组（第一组）线圈16

D组（第二组）线圈824

C组（第三组）线圈4122028

B组（第四组）线圈26101418222630

A组（第五组）线圈135791113151719212325272931

由上可见，A组测量线圈数量最多，为16个，线圈间距为16步，B组线圈间距为32步，C组线圈间距为64步，D组线圈的间距为128步，因此A组线圈对测量棒位的影响最大。

在试验和核电现场的实际运行过程中，A、B、C和D组感应电压的棒位测量波形如下图1所示。从图1中可以看出：

B、C和D组的波形比较理想，高、低电压等距交错出现，过渡过程清晰，无拐点，波形梯度大、电压剧烈变化行程短，因此棒位测量通道很容易对其进行整形和处理转换为数字信号。

A组波形畸变严重，出现葫芦状波形，其0电压行程非常短，多数葫芦小包电压超过50%V，拐点电压也接近50%V，因此波形阈值电压的整定很困难：如果阈值电压小于拐点电压或者高于葫芦小包电压，将使0位行程和1位行程长短相差很大，影响测量精度；如果阈值电压定在拐点电压与葫芦小包电压之间，棒束运动时就会发生测量棒位闪烁、跳跃的现象。

A组波形整形阈值电压很难调节，使得现场进行控制棒棒位测量通道的调试和试验很费时费力，周期较长，且容易引起测量棒位显示的闪烁和跳跃，影响反应堆操作员对反应堆的控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种本发明在不改变棒位探测器机械结构和电气参数的情况下，通过棒位探测器A组测量线圈再进行分组、信号处理与合成，产生测量棒位，从而解决了原棒位探测器A组线圈波形难以整定、棒位显示易闪烁、跳跃、调试和试验周期较长等缺点。

本发明是这样实现的，一种新的控制棒棒位探测器线圈分组方法，它包括以下步骤：

（1）在原棒位探测器机械结构、线圈的种类、线圈的数量、线圈在探测器中的布置和测量线圈的电气参数均不改变的情况下，对A组的16个线圈再进行拆分，将原A组线圈按奇、偶顺序分为A1、A2两个子组，每个子组8个线圈，具体分组方式为：

A1子组线圈1、5、9、13、17、21、25、29

A2子组线圈3、7、11、15、19、23、27、31

（2）每个子组的线圈再按照奇、偶的顺序依次正接、反接线，即A1子组1、9、17、25正接，5、13、21、29反接；A2子组3、11、19、27正接，7、15、23、31反接；

（3）每个子组都设计各自独立的棒位测量通道，处理该子组的感应电压信号，产生该子组的测量棒位信号；

（4）再将A1、A2两个子组通过处理后信号进行合成，得到与原A码相同的编码；

（5）与其它编码B、C、D、E一起形成控制棒的测量棒位。