Устройство для автоматической защиты парогенерирующего канала от выхода на границу теплогидравлической устойчивости Советский патент 1987 года по МПК F22D1/14 

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для. использования в теплоэнергетических установках различного назначения, в частности в реакторах атомньк электростанций. Цель изобретения - повьпЬение надежности защиты. На чертеже представлена структурная схема устройства для автоматичес кой заощты парогенерирующего канала от выхода на границу теплогидравлической устойчивости. Устройство содержит первичный пре образователь (расходомерное устройство) 1, первичный преобразователь (датчик перепада давления) 2, блоки 3 и 4 вьщеления переменной составляю щей, блоки 5 и 6 спектрального анали за,, блок 7 деления, схему 8 ограниче ния теплового потока, блок 9 управления. Расходомерное устройство 1, блок 3 вьщеления переменной составля ющей и блок 5 спектрального анализа образуют первый канал обработки из-, мерительной информации, а датчик 2 перепада давления, блок 4 выделения переменной составляющей и блок 6 спектрального анализа - второй канал Расходомерное устройство 1 и датчик 2 перепада давления подключены ко входам блоков 3 и 4 выделения переменной составляющей первого и второго каналов соответственно. Выходы блоков 3 и 4 выделения переменной составляющей соединены со входами блоков 5 и 6 спектрального анализа первого и второго каналов соответственно . Выходы блоков 5 и 6 спектраль ного анализа подключены к первому и второму входам блока 7 деления соответственно. Выход блока 7 деления соединен со входом схемы 8 ограничения теплового потока, управляющий вход которой так же, как и управляющие входы блоков 5 и 6 спектральног анализа и блока 7 деления, подключен к соответствующему выходу блока 9 управления. Расходомерное устройство 1 и датчик 2 перепада давления выбираются такими, чтобы они позволили вести из мерение шумов соответствующих параметров без искажения с частотой до 5 Гц, Блоки 3 и 4 выделения переменной составляющей могут быть выполнены на основе обычных разделительных резистивно-емкостных цепей. Блоки 5 и 6 спектрального анализа представля ют собой устройства для получения оценок спектральных плотностей случайных процессов и могут быть выполнены как на основе аналоговых методов спектрального анализа, так и на основе дискретного преобразования Фурье. В качестве блока 7 деления может быть использовано устройство для реалйзации обобщенного метода деления без восстановления остатка. Схема 8 ограничения теплового потока содержит сумматор, усилитель мощности (например, тиристорный ключ) и исполнительный элемент. Блок 9 управления содержит генератор тактовых импульсов со схемой синхронизации. Устройство работает следующим образом. Электрические сигналы с выходов расходомерного устройства 1 и датчика 2 перепада давления поступают,соответственно на входы блоков 3 и 4 выделения переменной составляющей, которые пропускают только флуктуации этих электрических сигналов. Электрические сигналы, представляющие собой центрированные случайные процессы, поступают с выходов блоков 3 и 4 выделения переменной составляющей на входы блоков 5 и 6 спектрального анализа соответственно, В блоках 5 и 6 спектрального анализа, работающих синхронно, происходит аппаратурное определение энергетиче:ских спектров случайных процессов. Электрические сигналы, поступающие на входы этих блоков, подвергаются преобразованию напряжение-код с частотой десять преобразований в 1 с (так как верхняя граничная частота спектрального анализа составляет 5 Гц), В каждом из блоков 5 и 6 спектрального анализа дискретные сигналы с выхода аналого-цифрового преобразователя поступают на вход процессора дискретного преобразования Фурье, который, функционируя по алгоритму прямого преобразования Фурье, определяет коэффициенты Фурье, Полученные коэффициенты Фурье в темпе их образования выводятся из регистрового оперативно-запоминающего устройства процессора Фурье и поступают на входы квадраторов. Для каждой фиксированной частоты f процессор Фурье вычисляет пару коэффициентов а и Ь| соответствующих действительной и 31 мнимой частям комплексного спектра Фурье, Для получения составляющей энергетического спектра на частоте f необходимо каждый из коэффициентов а и Ьц возвести в квадрат, а результат просуммировать, для чего на выходах процессоров Фурье в каждом из блоков 5 и 6 спектрального анализа установлены два квадратора сумматор. Таким образом, на выходах блоков 5 и 6 спектрального анализа /или, что одно и то же, на выходах соответствующих сумматоров, входящи в состав этих блоков/ синхронно появляются коды, соответствующие цифровому выражению составляющих энерг тических спектров соответствующих случайньпс процессов на фиксированньп частотах. Параллельные коды с выходов блоков 5 и 6 спектрального анализа пос тупают на соответствующие входы бло ка 7 деления, В блоке 7 деления про исходит деление кода, поступившего с выхода блока 6 спектрального анаЛИЗа на код, поступивший с выхода блока 5 спектрального анализа. Параллельный код, соответствующий результату деления, поступает с вькод блока 7 деления на вход схемы 8 ограничения теплового потока. В схеме 8 ограничения теплового потока код, поступивший на ее вход. 74 сравнивается с кодом, соответствующим пороговому значению запаса теплогидравлической устойчивости (под запасом теплогидравлической устойчивости в данном случае понимают минимальное значение квадрата амплитудночастотной характеристики парогенерирующего канала), который задается, например, с помощью переключателей, находящихся на передней панели устройства. Сравнение осуществляется путем вычитания, осуществляемого сумматором, заданного кода из вновь поступившего. В том случае, если текущее значение квадрата амплитудночастотной характеристики окажется меньше порогового значения, то на выходе сумматора появится электрический сигнал, который откроет тиристорный .ключ, замыкая тем самым цепь питания исполнительного элемента. Синхронизация работы всего устройства осуществляется за счет подачи на управляющие входы блоков 5 и 6 спектрального анализа, блока 7 деления и схемы 8 ограничения теплового потока тактовых импульсов из блока 9 управления. В блоки 5 и 6 спектрального анализа из блока 9 управления поступают, кроме того, еще и значения весовых коэффициентов, необходимые для вычисления коэффициентов Фурье,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПАРОГЕНЕРИРУЮЩЕГО КАНАЛА ОТ ВЫХОДА НА ГРАНИЦУ ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ, включающее последовательно соединенные первичный преобразователь, блок вьщеления переменной составляющей и блок спектрального анализа первого канала обработки информации, а также схему ограничения теплового потока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты, оно дополнительно содержит второй канал обработки информации, включающий блок управления и последовательно установленные первичный преобразователь, блок выделения переменной составляющей, блок спектрального анализа и блок деления, причем выход блока спектрального анализа первого канала соединен со вторым входом блока деления, к третьему входу которого, подключен блок управления, второй и третий выходы последнего подключены к блокам спектрального анализа первого и второго каналов соответственно, & S четвертый - к схеме ограничения теплового потока, а ко второму входу (Л последний - блок деления, при этом первичные преобразователи выполнены с в виде расходомерного устройства и датчика перепада давления соответ.ственно. fC