[發明專利]基于核電站測量線圈的落棒時間測量方法、介質和系統

有效

• 申請號: 202011069623.6
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112185596B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 李國勇;青先國;何正熙;黃可東;劉艷陽;臧峰剛;李夢書;鄭杲;彭仁勇;許明周;何佳佶;田宇
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/104
• 分類號: G21C17/104
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開了基于核電站測量線圈的落棒時間測量方法、介質和系統，涉及核電站領域，解決了暫無相關方法利用現有的棒位探測器實現落棒時間測量的問題。本發明包括監測控制棒(2)上的測量線圈(1)的輸出電壓變化，基于測量線圈(1)的輸出電壓數據判斷是否發生落棒并計算落棒時間；還包括利用測量線圈(1)的輸出電壓數據識別并劃分落棒階段，同時計算各落棒階段的過程時間，還包括識別落棒特征震蕩；還包括利用測量線圈(1)的輸出電壓數據判斷控制棒(2)是否觸底，同時在阻尼震蕩階段識別控制棒(2)落棒的特征震蕩。本發明能夠進行落棒事件的判斷、落棒階段的識別與劃分及落棒時間的計算，且不需要改變棒位探測器的運行狀態，不需要更改現有棒位探測器。

技術領域

本發明涉及核電站領域，具體涉及基于核電站測量線圈的落棒時間測量方法、介質和系統。

背景技術

在使用控制棒進行反應堆反應性控制的核電站中，為了驗證緊急停堆工況下負反應性的引入時間是否滿足安全分析的要求，需要測量控制棒從堆頂下落到堆底的時間(簡稱落棒時間)。

而為了實時監測控制棒在堆芯中的位置，核電站設計有控制棒位置傳感器。目前控制棒位置傳感器(簡稱棒位探測器)通用的方法是利用電磁感應原理進行控制棒位置測量，該方法沿控制棒行程繞制不同類型的線圈。

通過對不同組測量線圈的分組編碼的形式即可獲取控制棒在堆芯中的實際位置。

暫無相關方法利用現有的棒位探測器實現前述落棒時間測量所需的落棒事件判斷、落棒階段識別與劃分、落棒時間計算以及落棒特征震蕩識別等功能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：需要測量控制棒從堆頂下落到堆底的時間，暫無相關方法利用現有的棒位探測器實現前述落棒時間測量所需的落棒事件判斷、落棒階段識別與劃分、落棒時間計算以及落棒特征震蕩識別等功能。

本發明提供了解決上述問題的基于核電站測量線圈的落棒時間測量方法、介質和系統。

本發明首次提出利用測量線圈進行核電站落棒時間測量的方法，可以在不改變現有棒位探測器正常運行狀態的前提下，進行落棒時間測量，既可用于正常的落棒時間測量試驗，也可用于異常落棒事件的監測。

落棒時間的測量需要明確識別控制棒驅動桿脫離勾爪到開始下落(定義為T4)、控制棒開始下落到進入緩沖段(定義為T5)、控制棒進入到緩沖段到首次觸底(定義為T6)，此外還需識別表示控制棒觸底的特征震蕩。

而為了實時監測控制棒在堆芯中的位置，核電站設計有控制棒位置傳感器。目前控制棒位置傳感器(簡稱棒位探測器)通用的方法是利用電磁感應原理進行控制棒位置測量，該方法沿控制棒行程繞制不同類型的線圈：

一種沿控制棒行程在棒位探測器上連續繞制，該種線圈可稱為原邊線圈，原邊線圈一般用于輸出電流給副邊線圈提供勵磁磁場；

一種沿控制棒行程間隔一定間距繞制，該種線圈稱為副邊線圈，根據用途不同可細分為輔助線圈和測量線圈兩種：

首尾兩個副邊線圈相互進行連接用于信號輸出，可稱為輔助線圈，輔助線圈一般用于原邊線圈的電流調節；

除上述首尾兩個副邊線圈外，其他副邊線圈，提供信號用于表征控制棒位置信息的線圈，可稱為測量線圈，該種線圈一般分成若干組(如A、B、C、D、E五組)，同組線圈相互連接用于本組信號輸出。

根據控制棒所處位置不同，每組線圈可輸出不同電壓等級的信號，通過將該信號轉換為高低電平信號可反應控制棒的位置信息。通過對不同組測量線圈的分組編碼的形式即可獲取控制棒在堆芯中的實際位置。

本發明通過下述技術方案實現：

基于核電站測量線圈的落棒時間測量方法，監測控制棒上的測量線圈的輸出電壓變化，基于測量線圈的輸出電壓數據判斷是否發生落棒并計算落棒時間；