反应堆控制系统RRCdocx.docx
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反应堆控制系统RRCdocx
反应堆控制系统(RRC)
主要功能
/稳态运行时,保持核蒸汽供应系统(NSSS)主要参数尽可能接近核电厂设计要求的最优值,使电厂的输出功率保持在所要求的范围内。
/根据电网的要求和运行的需要,改变系统的运行状态,使NSSS系统能适应各种瞬态工况。
/在运行的瞬态或设备故障时,保持电厂主要参数在所允许的范围内,以尽可能减少反应堆保护系统的动作。
实现以上功能主要满足以下需要:
a.负荷跟踪的需要:
使得电厂机组的输岀与电网计划需求相送血。
b.频率一致需要:
机组产生的功率与负荷需求不一致会引起电网频率变化,对用电设备造成损坏。
(秦山二期按Mode-A方式运行,不考虑频率控制)
秦山二期控制系统控制的对象
A反应堆冷却剂平均温度(Tavg)
A反应堆冷却剂压力
A稳压器水位
A蒸汽发生器(SG)水位
A蒸汽压力
RRC由以下几个控制系统组成
•反应堆冷却剂平均温度控制系统;
•稳压器压力控制系统;
•稳压器水位控制系统;
•蒸汽旁路控制系统{大气,凝汽器};
•蒸汽发生器水位控制系统。
平均温度控制系统
(反应堆功率调节系统)
参数控制
•为了保证汽轮发电机组的正常运行,需要控制的两个关键参数是反应堆的功率和冷却剂的平均温度。
然而由于是A模式,只需要控制反应堆冷却剂的平均温度。
只要保持冷却剂的温度充分接近它的整定值,则依靠汽机进汽阀的开度调节就可以保证机组的输岀功率。
•因此,控制平均温度就能调节反应堆功率。
A控制模式
•通过平均温度控制系统使棒束型控制棒组件以自动的方式移动,保持反应堆处于临
界。
同时,为了限制功率分布的轴向偏差,
改变硼浓度,以限制调节棒的移动。
•改变硼浓度是为了补偿燃耗、由氤引起的反应性变化,在功率变化很大的过程中补偿功率效应。
A控制模式
・A控制模式的缺点是:
由于控制棒组件的插入很少,当要增加功率时就要稀释,功率提升速度随燃村僵环而有规律地下隆,另外,这一运行模式只能满总±5%Pn/min线栓和±10%Pn阶映的动率变化。
节调节棒组和可溶硼浓度来补偿反应性的变化。
调节棒的提升和下插顺序为重叠方式进行。
提升时以A,B,C,D的顺序提升,重叠步数为95,95,95.其中D棒组为主调节棒组,插入顺序为D,C,B,A。
重叠步数各为95步。
叠步的目的:
是减少堆芯轴向功率分布扰动,提高微分价值。
系统组成
A模式调节系统的三通道非线性调节器的方框图
高选核功率Nmax
乘法单元
汽机负荷L
TiP
1+T1P
1十T6P
9」
厂
△P
可变增益单元
棒控系统
高迭冷却剂平均温皮Tavgmax
非线性单元
K
X
参考温度函数发生器
°C
1+T2P
超前一滞后
1
1十T3P
1+TsP
1十TdP
%FP
步/分钟
棒速单元
测量值:
・有两环路平均温度高选值Tavg.max;
高选平均温度Tavgmax信号,由反应堆冷却剂系统的两个环路的测淪旁路共4个平均温度Tavg信号经过高选器得到,高选平均温度(Tavg)max信号的输出经过滤波器,除掉信号噪音送到超前/滞后单元(该环节用来补偿测量通道的热惯性引起的响应滞后,提供一个超前信号)之后再送往加法单元。
该高选辜均温度信号还用于稳压器液位和蒸汽旁路排放控制系统。
・汽机负荷信号(由高选单元在以下两通道中选择①汽机冲的级压力②最终功率整定值)
・高选核功率测量值(由核仪表系统四个功率量程测量信号喬选得岀)
调节通道
・反应堆功率调节系统由两个通道组成:
・主通道是平均温度调节通道,作用是当汽机负荷变化时,按稳态运行#寺性调节反血堆功家,使血率自动跟踪汽机负荷的变化;
・辅助通道是功率失配补偿通道,它是一个前馈通道,作用是提供超前调节作用,改善动态品质和抑制暂态。
一方面加快了系统对负荷改变的跟踪速度,这种电路在负荷变化引起平均温度Tavg变化以前,就能动作,使棒开始向适当的方向运动。
同时,该通道能对负荷的变化提供迅速稳定的响应。
也改善了系统的稳定性和动态品质。
闭环控制\开环控制
闭环控制:
开环控制:
(功率失呢通道)
其作用是使信号在暂态过程中起作用,而在稳态时不起作用,从而保证了此通道的稳态误差不会影响主通道的稳态控制精度。
其作用是在较大功率失配时通道有较强的补偿作用,以便于调节系统快速响应。
功率失配变化率越大,其输出越大。
非线性单元的作用:
低功率时输出值>1,高功率时输出值为1。
器霜嚮醫倉簪供高增益。
而在
可变增益单元
+11・33%FP)
aP
100汽机负荷
(%FP)
棒速单元
72棒速(步/分)
-2.8
-1.73-0.83-0.56
0.560.831.73
2.8
棒速单元
・死区
容羽出磔臾擲需建伸恺褂兽匹出堂置了棒速死区。
如果死区太小,会增加棒的动作,使机械部分过早磨损。
如果夕匕区过大
在低第荷时(棒手动控制),如果温差被稳定在死区内,二回路饱和温度及蒸汽压力都变化,対二回路控制要求较高。
同时减小了蒸汽大气舞放阀的排放裕度。
在高负荷时,较大的死区减小了运行裕度,会恶化事故后果。
二期棒速死区定为0.83°C(与大亚湾的相同)。
083°C对应的蒸汽发生器的压力变化为(0.83°CXlbar/1°C=)0.83bar,对应的功率变化为(0.83barXl00%FP/(75-68jbar=)12%FPO
・滞环
设置滞环的目的也是为了防止棒束频繁动作,二期滞环设为0.28°Co
・最小棒速
舜莖蕙湊速、,、前加馀皋翁的呗敗速廈,但同时也减小了系统稳定性,二期最小棒速选为8步/分,这基本上是冷却剂从堆芯出口到入口的时间。
・最大棒速
受机械设备的限制,设定为72步/分。
・棒速转折点:
步/分)能增加系统的稳定性,但同时会减小系统响应速度,二期棒速转折点设为1.73°Co
最大棒速转折点也不能太大,以免和GCT系统形成耦和。
选2.8°Co
汽机负荷信号、最终功率定值
汽机压
力信号
触点/电平转换
C8
C/L
1+T1S
P:
汽机功率
ME
Pl
低选器琴20%‘FP
NO
NC
Po=0%FPTzS
1+TzS
最终功率定值
功率定值
去GCT系统
记忆使能
C8和外电网跳闸信号消失后,这个信号(汽机负荷人于报终功率定值〉使系统恢复止常运行。
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