【摘要】：保護系統(tǒng)是反應堆儀控系統(tǒng)中最重要的組成部分,對于堆的安全運行具有非常重要的作用。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化保護系統(tǒng)已逐步替代模擬保護系統(tǒng),這已成為核電儀控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)擬開展基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的數(shù)字化保護系統(tǒng)平臺的自主研制,依照核安全法規(guī)要求,保護系統(tǒng)在運行中必須進行定期試驗以驗證其功能是否完好。因此,開發(fā)研究一套適合釷基熔鹽堆保護系統(tǒng)的定期試驗平臺是保障保護系統(tǒng)乃至整個堆安全可靠運行的一項重要措施。依據(jù)核安全法規(guī)對反應堆保護系統(tǒng)定期試驗的要求,我們明確了釷基熔鹽堆保護系統(tǒng)的定期試驗平臺開發(fā)應遵循的設(shè)計原理、實驗步驟及注意事項。結(jié)合國內(nèi)反應堆保護系統(tǒng)的定期試驗平臺的研究現(xiàn)狀,我們提出了釷基熔鹽堆保護系統(tǒng)的定期試驗平臺的設(shè)計和測試方案。測試方案內(nèi)容為:1)T1試驗的傳感器檢查、模擬量通道檢查試驗;2)T2試驗的保護邏輯功能測試試驗;3)T3試驗的優(yōu)選模塊輸出閉鎖試驗、停堆斷路器試驗、響應時間試驗、專設(shè)驅(qū)動器試驗等。在此方案的基礎(chǔ)上,開發(fā)了可配置的、模塊化定期試驗平臺的硬件信號調(diào)理板卡及自檢板卡,完成了人機界面、試驗算法、軟件系統(tǒng)的設(shè)計與具體實現(xiàn),最終在自主研制的釷基熔鹽堆保護系統(tǒng)的原理樣機上進行測試與實驗。定期試驗平臺的硬件由PXI工控機、NI6363數(shù)據(jù)采集卡、信號調(diào)理板卡、自檢板卡組成,開發(fā)遵循模塊化、開放性的設(shè)計原則。定期試驗平臺的軟件采用了Lab VIEW、Access數(shù)據(jù)庫、VISA技術(shù)和多線程技術(shù),整個軟件開發(fā)遵循了分層化、模塊化的設(shè)計思想。最后利用研制的定期試驗平臺,以釷基熔鹽堆保護系統(tǒng)的原理樣機為實例,實現(xiàn)了T2試驗及T3試驗中的響應時間、停堆斷路器等驗證測試。測試結(jié)果表明開發(fā)的定期試驗平臺功能上能夠模擬傳感器參數(shù),按照預先設(shè)定好的真值表向保護系統(tǒng)注入成組試驗數(shù)據(jù),再由定期試驗平臺實時采集判斷保護系統(tǒng)的保護動作信號和內(nèi)部網(wǎng)絡通訊信號;性能上定期試驗平臺也能長期穩(wěn)定的工作。我們開發(fā)的定期試驗平臺不僅可以實現(xiàn)保護系統(tǒng)的定期試驗,還可服務于保護系統(tǒng)的研發(fā)階段的實驗測試。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(上海應用物理研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TL426
【圖文】：

釷基熔鹽堆保護系統(tǒng)定期試驗平臺開發(fā)2圖 1.1 熔鹽反應堆原理示意圖1.1.2 保護系統(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、防核擴散的本征優(yōu)越的特點和性能，但是通過幾十年來發(fā)生的重大核反應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重大問題。而釷基熔鹽堆作為先進的第四代裂變反應堆，對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，甚至杜絕此類危險性事故的出現(xiàn)，還需要有更安全、可靠、穩(wěn)定的保護系統(tǒng)為釷基熔鹽堆“保駕護航”。1.1.2.1 保護系統(tǒng)功能和范圍反應堆在啟動和運行中，保護系統(tǒng)的目的是保證反應堆的三道安全屏障（燃料元件包殼、一回路壓力邊界、安全殼）完好，限制反應堆在允許范圍內(nèi)運行或是緩解事故后果，保護反應堆、環(huán)境、人員的安全。因此，保護系統(tǒng)的功能可以歸納為，保護系統(tǒng)是通過一系列的傳感器實時監(jiān)測反應堆的運行狀態(tài)，如果在運行過程中出現(xiàn)了超出限值的異常狀態(tài)，保護系統(tǒng)能立即自動的產(chǎn)生相應的保護信號，觸發(fā)停堆并啟動相關(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)動器的試驗，但其定期試驗裝置只能完成保護邏輯試驗及部分的硬接線試驗。其檢測范圍不能覆蓋整個保護系統(tǒng)的定期試驗，而且其機柜及專設(shè)安全設(shè)施機柜都需要配備一套試驗裝置才能完成定期試驗裝置中，研究者主要是利用 MELTAC 數(shù)字化平臺的特點設(shè)計的試驗上述裝置只適用于 MELTAC 平臺，并不適用于其他反應堆保護系統(tǒng)定3.3 秦山核電二期保護系統(tǒng)試驗裝置（T1）秦山核電的試驗裝置（T1）主要實現(xiàn)的是核島控制系統(tǒng)的定期測試，級的自動檢測接口卡及非核級的可移動試驗裝置組成。其硬件配置如。

【參考文獻】

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本文編號：2716445