發(fā)布時(shí)間：2020-06-16 19:06

【摘要】：保護(hù)系統(tǒng)是反應(yīng)堆儀控系統(tǒng)中最重要的組成部分,對(duì)于堆的安全運(yùn)行具有非常重要的作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)已逐步替代模擬保護(hù)系統(tǒng),這已成為核電儀控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)擬開展基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)的數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)的自主研制,依照核安全法規(guī)要求,保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行中必須進(jìn)行定期試驗(yàn)以驗(yàn)證其功能是否完好。因此,開發(fā)研究一套適合釷基熔鹽堆保護(hù)系統(tǒng)的定期試驗(yàn)平臺(tái)是保障保護(hù)系統(tǒng)乃至整個(gè)堆安全可靠運(yùn)行的一項(xiàng)重要措施。依據(jù)核安全法規(guī)對(duì)反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)定期試驗(yàn)的要求,我們明確了釷基熔鹽堆保護(hù)系統(tǒng)的定期試驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)應(yīng)遵循的設(shè)計(jì)原理、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)。結(jié)合國內(nèi)反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)的定期試驗(yàn)平臺(tái)的研究現(xiàn)狀,我們提出了釷基熔鹽堆保護(hù)系統(tǒng)的定期試驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)和測(cè)試方案。測(cè)試方案內(nèi)容為:1)T1試驗(yàn)的傳感器檢查、模擬量通道檢查試驗(yàn);2)T2試驗(yàn)的保護(hù)邏輯功能測(cè)試試驗(yàn);3)T3試驗(yàn)的優(yōu)選模塊輸出閉鎖試驗(yàn)、停堆斷路器試驗(yàn)、響應(yīng)時(shí)間試驗(yàn)、專設(shè)驅(qū)動(dòng)器試驗(yàn)等。在此方案的基礎(chǔ)上,開發(fā)了可配置的、模塊化定期試驗(yàn)平臺(tái)的硬件信號(hào)調(diào)理板卡及自檢板卡,完成了人機(jī)界面、試驗(yàn)算法、軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與具體實(shí)現(xiàn),最終在自主研制的釷基熔鹽堆保護(hù)系統(tǒng)的原理樣機(jī)上進(jìn)行測(cè)試與實(shí)驗(yàn)。定期試驗(yàn)平臺(tái)的硬件由PXI工控機(jī)、NI6363數(shù)據(jù)采集卡、信號(hào)調(diào)理板卡、自檢板卡組成,開發(fā)遵循模塊化、開放性的設(shè)計(jì)原則。定期試驗(yàn)平臺(tái)的軟件采用了Lab VIEW、Access數(shù)據(jù)庫、VISA技術(shù)和多線程技術(shù),整個(gè)軟件開發(fā)遵循了分層化、模塊化的設(shè)計(jì)思想。最后利用研制的定期試驗(yàn)平臺(tái),以釷基熔鹽堆保護(hù)系統(tǒng)的原理樣機(jī)為實(shí)例,實(shí)現(xiàn)了T2試驗(yàn)及T3試驗(yàn)中的響應(yīng)時(shí)間、停堆斷路器等驗(yàn)證測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明開發(fā)的定期試驗(yàn)平臺(tái)功能上能夠模擬傳感器參數(shù),按照預(yù)先設(shè)定好的真值表向保護(hù)系統(tǒng)注入成組試驗(yàn)數(shù)據(jù),再由定期試驗(yàn)平臺(tái)實(shí)時(shí)采集判斷保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊信號(hào);性能上定期試驗(yàn)平臺(tái)也能長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。我們開發(fā)的定期試驗(yàn)平臺(tái)不僅可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)系統(tǒng)的定期試驗(yàn),還可服務(wù)于保護(hù)系統(tǒng)的研發(fā)階段的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TL426
【圖文】：

釷基熔鹽堆保護(hù)系統(tǒng)定期試驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)2圖 1.1 熔鹽反應(yīng)堆原理示意圖1.1.2 保護(hù)系統(tǒng)釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)開發(fā)的熔鹽堆雖然具有固有安全性、防核擴(kuò)散的本征優(yōu)越的特點(diǎn)和性能，但是通過幾十年來發(fā)生的重大核反應(yīng)堆安全事故分析可知，釷基熔鹽堆的安全性仍然是必須要考慮的一項(xiàng)重大問題。而釷基熔鹽堆作為先進(jìn)的第四代裂變反應(yīng)堆，對(duì)其安全性提出了更高的要求。釷基熔鹽堆的安全主要是不僅考慮上述提到的提高其本征安全，也就是從基本的原理上減小熔鹽堆產(chǎn)生巨大危害性物質(zhì)發(fā)生的概率，甚至杜絕此類危險(xiǎn)性事故的出現(xiàn)，還需要有更安全、可靠、穩(wěn)定的保護(hù)系統(tǒng)為釷基熔鹽堆“保駕護(hù)航”。1.1.2.1 保護(hù)系統(tǒng)功能和范圍反應(yīng)堆在啟動(dòng)和運(yùn)行中，保護(hù)系統(tǒng)的目的是保證反應(yīng)堆的三道安全屏障（燃料元件包殼、一回路壓力邊界、安全殼）完好，限制反應(yīng)堆在允許范圍內(nèi)運(yùn)行或是緩解事故后果，保護(hù)反應(yīng)堆、環(huán)境、人員的安全。因此，保護(hù)系統(tǒng)的功能可以歸納為，保護(hù)系統(tǒng)是通過一系列的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆的運(yùn)行狀態(tài)，如果在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了超出限值的異常狀態(tài)，保護(hù)系統(tǒng)能立即自動(dòng)的產(chǎn)生相應(yīng)的保護(hù)信號(hào)，觸發(fā)停堆并啟動(dòng)相關(guān)安全專設(shè)設(shè)施工作來把事故的后果減小到最小[5]。

第一章 緒論關(guān)驅(qū)動(dòng)器的試驗(yàn)，但其定期試驗(yàn)裝置只能完成保護(hù)邏輯試驗(yàn)及部分的硬接線試驗(yàn)。其檢測(cè)范圍不能覆蓋整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的定期試驗(yàn)，而且其機(jī)柜及專設(shè)安全設(shè)施機(jī)柜都需要配備一套試驗(yàn)裝置才能完成定期試驗(yàn)裝置中，研究者主要是利用 MELTAC 數(shù)字化平臺(tái)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)上述裝置只適用于 MELTAC 平臺(tái)，并不適用于其他反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)定3.3 秦山核電二期保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置（T1）秦山核電的試驗(yàn)裝置（T1）主要實(shí)現(xiàn)的是核島控制系統(tǒng)的定期測(cè)試，級(jí)的自動(dòng)檢測(cè)接口卡及非核級(jí)的可移動(dòng)試驗(yàn)裝置組成。其硬件配置如。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2716445