[发明专利]反应堆控制棒棒位处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种核电领域，尤其涉及百万千瓦级压水堆核电站的反应堆控制棒棒位处理。

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，需要反应堆控制棒棒位处理装置(处理柜)获取棒位探测装置检测的棒位信息，处理、监控该棒位信息，并将处理后的棒位信息发送至反应堆控制棒运动控制装置(逻辑柜)，逻辑柜生成相应的棒控命令并将棒控命令输送至反应堆控制棒控制装置(电源柜)，反应堆控制棒控制装置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，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棒位处理装置在采集棒位信息时，采用20个I/O通道对16个子组选择信号进行分时采集，每次采集一个子组控制棒的格莱码信号，采集周期长。另一方面，在现有技术中，处理柜需要连接一个工程机，该工程机用于人机交互、棒位状态监控、棒位故障监控及数据记录。逻辑柜需要连接另一个工程机，该工程机用于人机交互、棒控状态监控、棒控故障监控及数据记录，维护人员需要在两台工程机上分别操作、监控整个系统，使用不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应堆控制棒棒位处理装置，该反应堆控制棒棒位处理装置有效降低了棒位信息的采集周期，提高了产品的性能。

为了实现上有目的，本发明公开了一种反应堆控制棒棒位处理装置，包括远程接口、控制器和电源模块，所述远程接口与棒位探测装置相连，棒位探测装置用于检测反应堆内各个控制棒的棒位以输出相应的格莱码信号，所述远程接口同时对反应堆堆芯每一控制棒的格莱码信号进行同时采集；所述控制器与所述远程接口相连，并依据所述格莱码信号进行测量棒位采集计算、棒位失步监视和系统状态监控；所述电源模块对所述远程接口和控制器进行供电。

与现有技术相比，本发明所述远程接口同时采集反应堆堆芯每一控制棒的格莱码信号，即采用全采集方式采集全部61根控制棒的格莱码信号，处理所需时间仅为上述现有产品采用分时采集的方式的1/16，大大降低了棒位信息的采集周期，提高了产品的性能。

较佳地，所述远程接口包括第一远程接口、第二远程接口、第三远程接口和第四远程接口，所述第一远程接口采集处理反应堆堆芯第一象限每一控制棒和堆芯正中间的控制棒的格莱码信号，所述第二远程接口采集处理反应堆堆芯第二象限的每一控制棒的格莱码信号，所述第三远程接口采集处理反应堆堆芯第三象限的每一控制棒的格莱码信号，所述第四远程接口采集处理反应堆堆芯第四象限的每一控制棒的格莱码信号。

较佳地，所述远程接口有两组，两组所述远程接口互为冗余接口，同步采集、处理所述反应堆堆芯内每一组格莱码信号。该方案有效提高了系统可用性，降低了反应堆堆芯安全隐患。

较佳地，所述控制器有两个互为冗余控制器，任一控制器为主控制器，另一控制器为从控制器，所述远程接口将所述格莱码信号同时输送至两所述控制器内，所述控制器的机架上设有冗余通讯模块，所述冗余通讯模块实现两所述控制器之间的冗余同步，本发明中，两控制器同步处理监控数据，可在一控制器故障时，另一控制器依然平稳运行，消除安全隐患。