Модель ядерной энергетической установки Советский патент 1992 года по МПК G06G7/54 

ч

Ё

Изобретение относится к устройствам для моделирования динамических характеристик ядерной энергетической установки с водо-водяным энергетическим реактором. может быть использовано для проверки методом прямого подключения работы системы автоматического регулирования мощности реактора, устройства разгрузки и ограничения мощности реактора и системы автоматического регулирования мощности турбины атомной электростанции как в отдельности, так и их совместной работы. Цель изобретения - расширение области применения. Указанная цель достигается тем, что в модель введены управляемый делитель напряжения и блок задания режима отключения главных циркуляционных насосов 8 ил.

Изобретение относится к устройствам для моделирования динамических характеристик ядерной энергетической установки с водо-водяным энергетическим реактором, может быть использовано для проверки методом прямого подключения работы системы автоматического регулирования мощности реактора, устройства разгрузки и ограничения мощности реактора и системы автоматического регулирования мощности турбины атомной электростанции, как в отдельности, так и их совместной работы.

Известна система автоматического управления, содержащая блок управления, блок задания начальных условий, экстрапо- лятор возмущающих воздействий, блок формирования сигнала управления модеяТью. согласующее устройство, блок синхронизации.

Недостатком vcтpoйcтвa является невозможность использования его непосредственно при проверке систем ядерной энергетической установки

Наиболее близким техническим решением к изобретению является модель ядерной энергетической установки, содержащая два интегратора, три сумматора, антилога- рифмирующий усилитель, блок регистрации, инерционное звено, два датчика возмущающих воздействий и пять инерционных звеньев.

Недостатком такой модели ядерной энергетической установки является невозможность ее использования для проверки работы устройства разгрузки и ограничения мощности водо-водяного энергетического реактора, поскольку она не воспроизводит те процессы, которые происходят при отключении главных циркуляционных насосов

Цель изобретения - расширение области применения модели Эта цель достигается тем, что в модель ядерной

VJ

00

со ел ел ю

энергетической установки, содержащую первый и второй интеграторы, три сумматора, антилогарифмирующий усилитель, блок регистрации, инерционное звено, два датчика возмущающих воздействий и пять 5 . инерционных цепочек, каждая из которых состоит из двух последовательно соединенных инерционных звеньев, выходы первого и второго датчиков возмущающих воздействий подключены к входам первого и второго 10 интеграторов соответственно, выход первого интегратора соединен с первым ехоДом первого сумматора, выход которого соединен с первым входом блока регистрации и с входом первой инерционной цепочки, выхо- 15 ды перво й и второй инерционных цепочек соединены соответственно с первыми входами второго и третьего сумматоров, выход первого сумматора через инерционное звено подключен к входу антилогарифмирую- 20 щего усилителя, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выход второго интегратора подключен через третью и четвертую инерционные цепочки соответственно к третьему входу первого 25 сумматора и к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации и через пятую инерционную цепочку - со вторым входом третьего сумматора, выход которого соеди- 30 нен с третьим входом блока регистрации, введены блок задания режима отключения главных циркуляционных насосов и управляемый делитель напряжения, выход которого подключен к входу второй 35 инерционной цепочки, выход первого сумматора соединен с информационным входом управляемого делителя напряжения.

На фигЛ приведена блок-схема модели; на Фиг.2 и 3 - временные диаграммы реак- 40 ции модели; на фиг. 4 - пример блок-схемы ; блока задания режима отключения главных циркуляционных насосов модели ядерной энергетической установки с ВВЭР-440; на фиг.5 - пример блок-схемы блока задания 45 режима отключения главных циркуляционных насосов модели ядерной энергетической установки с ВВЭР-100; на фиг.б - пример схемы управляемого делителя напряжения; нафиг.7-временныедиаграммы 50 работы блока задания режима отключения главных циркуляционных насосов модели ядерной энергетической установки с ВВЭР- 440; на фиг.8- временные диаграммы рабо- ты блока задания режима отключения 55 главных циркуляционных насосов модели ядерной энергетической установки с ВВЭР- 1000.

Модель содержит первый датчик 1 возмущающих воздействий, первый интегратор 2, первый сумматор 3, антилогарифмирующий усилитель 4. инерционное звено 5, с первой по пятую инерционные цепочки 6-10, второй и третий сумматоры 11,12, блок регистрации 13, второй датчик 14 возмущающих воздействий, второй интегратор 15. управляемый делитель напряжения 16. блок задания режима отключения главных циркуляционных насосов 17.

Блок 17 модели ядерной энергетической установки с ВВЭР-440 (фиг.4) содержит с первого по шестой датчики 18-23 возмущающих воздействий, логическую схему 24 мажоритарной обработки реализующую логику 1 из 6, логическую схему 25 мажоритарной обработки реализующую логику 2 из 6, логическую схему 26 мажоритарной обработки реализующую логику 3 из 6.

Блок 17 модели ядерной энергетической установки с ВВЭР-1000 содержит с первого по четвертый датчики 27-30 возмущающих воздействий, с первого по третий элементы И 31-33, с первого по шестой элементы ИЛИ 34-39.

Управляемый делитель напряжения (фиг.б) содержит с первого по пятый резисторы 40-44 и с первого по третий ключи 45-47.

Модель работает следующим образом.

Уравнение антилогарифмирующего усилителя 5 имеет вид

Uex(P) В иВЫх(Р) А10;

А, В - постоянные числа.

Передаточная функция инерционных цепочек 6-10 имеет вид

F(P)

К

( 1) (Т2р +1) где К - коэффициент передачи;

Т1, Т2 - постоянные времени инерционных звеньев цепочек.

Выходные дискретные сигналы М (меньше) или Б (больше) с системы автоматического регулирования мощностью реактора (САРМР) или соответственно Мр или Бр от ручного воздействия вызывают появление на выходе первого датчика 1 отрицательных или положительных импульсов, которые изменяют соответственно выходные значения напряжения интегратора 2 (фиг.2, N). Аналогично формируется и выходное напряжение интегратора 15 при воздействии на датчик 14 с системы автоматического регулирования мощностью турбины (САРМТ) или при ручном воздействии, имитируя закрытие или открытие регулирующих клапанов турбины (фиг.З).

Сигнал с выхода интегратора 2 поступает на вход сумматора 3, на выходе которого моделируется аналоговое относительное изменение значения нейтронной мощности, связанное с изменением положения ор- ганов регулирования системы управления и защиты реактора.

Отрицательная обратная связь сумматора 3, образованная из инерционного звена 5 и антилогарифмирующего усилителя 4, моделирует на выходе сумматора 3 аналоговое относительное изменение значения нейтронной мощности, связанное с влиянием отрицательных мощностного и температурного коэффициентом реактивности реактора (фиг.2, N).

Сигнал с выхода сумматора 3 через инерционную цепочку 6 поступает на вход сумматора 11 и тем самым на выходе сумматора 11 моделируется аналоговое относи- тельное значение давления в главном паровом коллекторе турбины, связанное с изменением значения нейтронной мощности (фиг.2, Ргпк). Этот же сигнал через управ- ляемый делитель напряжения 10 и инерционную цепочку 10 поступает на вход сумматора 12 и тем самым на выходе сумматора 12 моделируется относительное изменение значения среднего перепада температур на циркуляционных петлях, свя- за«ное с изменением значения нейтронной мощности и количеством находящихся в работе главных циркуляционных насосов (фиг.2, At). ,

Сигнал с выхода интегратора 15 через инерционную цепочку 8 поступает на вход сумматора 3 и тем самым на выходе сумматора 3 моделируется аналоговое относительное изменение значения нейтронной мощности, связанное с изменением поло- жения регулирующих клапанов турбины (фиг.З, N). Этот же сигнал через инерционную цепочку 9 поступает на вход сумматора 11. на выходе которого моделируется аналоговое относительное изменение значения давления в главном паровом коллекторе, связанное с изменением положения регулирующих клапанов турбины (фиг.З. Ргпк). При этом на выходе сумматора 12 через инерционную цепочку 7 моделируется аналоговое относительное изменение среднего перепада температур на циркуляционных петлях (фиг.З, At).

Блок регистрации обеспечит визуальное представление динамики аналоговой модели.

Управляемый делитель напряжения 16 обеспечивает изменение коэффициента передачи d (At)/dN в зависимости от количества работающих главных циркуляционных насосов, отключение которых имитируется блоком 17.

Л.; - изменение среднего перепада

температуры на циркуляционных петалях в зависимости от изменения нейтронной мощности реактора.

Имитация отключения главных циркуляционных насосов производится от ручного воздействия на датчики 18-23 и 27-30 (см. фиг.4 и 5). Поэтому функциональное назначение этих датчиков фиксация ручного возмущающего воздействия.

Работа блока 17 модели ядерной энергетической установки с ВВЭР-440 (см. фиг.4).

При ручном воздействии в момент времени ti, на датчик 18 возмущающих действий, имитируется отключение 1 ГЦН.

На выходе 1 блока 17 формируется сигнал, включающий в цепь делителя напряжения 16 резистор 42, тем самым приводя коэффициент передачи управляемого делителя модели в соответствие с одним отключенным ГЦН.

При последующем воздействии, в момент времени ta, на датчик 20 возмущающих воздействий имитируются отключение 3 ГЦН. На выходе 1 блока 17 сигнал восстанавливает свое исходное состояние и из цепи делителя напряжения 16 исключается резистори 42. А на выходе 2 формируется сигнал, включающий в цепь делителя напряжения 16 резистор 43, тем самым приводя коэффициент передачи управляемого делителя модели в соответствие с двумя отключенными ГЦН.

При последующем воздействии, в момент времени t3, на датчик 22 возмущающих воздействий, имитируется отключение 5 ГЦН. На выходе 2 блока 17, сигнал восстанавливает свое исходное состояние и их цепи делителя напряжения 16 исключается резистор 43.

А на выходе 3 формируется сигнал, включающий в цепь делителя напряжения 16 резистор 44, тем самым приводя коэффициент передачи управляемого делителя модели в соответствие с тремя отключенными ГЦН.

Формирование управляющих сигналов в блоке 17, при включении в работу отключенных ГЦН, происходит в обратном порядке (см. момент времени , ts, te).

Работа блока 17 модели ядерной энергетической установки с ВВЭР-1000 (см. фиг.5).

При ручном воздействии, в момент времени ti, на датчик 27 возмущающих воздействий, имитируется отключение 1 ГЦН. На выходе 1 блока 17 формируется сигнал, включающий в цепь делителя напряжения

16резистор 42, тем самым приводя коэффициент передачи управляемого делителя модели в соответствие с одним отключением ГЦН.

При последующем воздействии, в момент времени t2, на датчик 29 возмущающих воздействий, имитируется отключение 3 ГЦН.

На выходе 1 блока 17, сигнал восстанавливает свое исходное состояние и из цепи делителя напряжения 16 исключается резистор 42. А на выходе 2 формируется сигнал, включающий в цепь делителя напряжения 16 резистор 43, тем самым приводя коэффициент передачи управляемого делителя модели в соответствие с двумя симметрично отключенными ГЦН.

В момент времени ta имитируется включение в работу 1 ГЦН. На выходе 1 блока

17формируется сигнал, включающий в цепь делителя напряжения 16 резистор 42. А на выходе 2 блока формирования 17 сигнал восстанавливает свое исходное состояние.

При последующем воздействии, в момент времени ы, на датчик 30 возмущающих воздействий имитируется отключение 4 ГЦН.

На выходе 1 сигнал восстанавливает свое исходное состояние, А на выходе 3 формируется сигнал, включающий в цепь делителя напряжения 16 резистор 44, тем самым приводя коэффициент передачи управляемого делителя модели в соответствии с отключенными смежно ГЦН.

В момент времени ts имитируется включение в работу 3 ГЦН. На выходе 1 формируется сигнал, включающий в цепь делителя напряжения 16 резистор 42. А на выходе 3 сигнал восстанавливает свое исхбдное состояние.

В момент времени te имитируется включение в работу 4 ГЦН. На выходе 1 блока 17 сигнал восстанавливает свое исходное состояние.

Формула изобретения

Модель ядерной энергетической установки, содержащая первый и второй

интеграторы, три сумматора, антилогариф- мирующий усилитель, блок регистрации, инерционное звено, два датчика возмущающих воздействий и пять инерционных цепочек, каждая из которых состоит из двух

последовательно соединенных инерционных звеньев, выходы первого и второго датчиков возмущающих воздействий подключены к входам первого и второго интеграторов соответственно, выход первого

интегратора соединен с первым входом первого сумматора, выход которого соединен с первым входом блока регистрации и с входом первой инерционной цепочки, выходы первой и второй инерционных цепочек

соединены соответственно с первыми входами второго и третьего сумматоров, выход первого сумматора через инерционное звено подключен к входу антилогарифмирую- щёго усилителя, выход которого соединен с

вторым входом первого сумматора, выход второго интегратора подключен через третью и четвертую инерционные цепочки соответственно к третьему входу первого сумматора и к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации и через пятую инерционную цепочку - с вторым входом третьего сумматора, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации,

отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения, в нее введены управляемый делитель напряжения и блок задания режима отключения главных циркуляционных насосов, выходы которого

соединены с соответствующими управляющими входами управляемого делителя напряжения, выход которого подключен к входу второй инерционной цепочки, выход первого сумматора соединен с информационным входом управляемого делителя напряжения

ю

М

ь

i

%

л

Pd

со

Ю

#S |.

s «

« 8#

i a- Ј°ч & t

-Ј

%

АЈ«У

т

96,7

53,3 %

yv

X

1 2 3 Ь i,MUH,

а)

втм

Tnfif

ffmfffl

ггцд.

От/м 3rq/f

ffm/tst 4Г4/.

srys.

ffiTTSfst .

1 2 3 ttmt.

Ф. 5

6)

/4

Лиг„/

/5

вых.2

/tf

ёбпе„3

31

35

Li-i

IJ&

-

37

ч

33

8шиЗЗ

Е. Фие.5

вх.1

вх.2

Зх.З

Выход

33

8шиЗЗ

16

45

42

46

43

47

44

Фиг.б