反應堆控制棒運動控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種核電領域，尤其涉及反應堆控制棒運動控制裝置。
【背景技術】
[0002]在核電站啟堆、功率轉換和停堆過程中，通過控制控制棒的提升、插入和保持運動，從而控制反應堆的反應性，保證反應堆始終工作在受控狀態。根據控制棒在堆芯中的不同位置和功能，通常將控制棒分組(如溫度棒組、功率棒組、停堆棒組等等)，同一子組內的4根控制棒在堆芯中對稱布置(堆芯中心的控制棒單獨為I個子組)，且在運行時聯動。
[0003 ]控制棒的提升、插入和保持運動是通過控制棒驅動機構(電磁線圈，CRDM)來實現的，控制棒驅動機構通過驅動桿組件與控制棒連接。當前中國、法國、美國運行的壓水堆核電站，控制棒驅動機構一般采用步進式磁力提升型，其線圈組件一般包含3個電磁線圈，SP:提升線圈、移動線圈、保持線圈。線圈組件的電磁線圈和磁軛與鉤爪組件對應的鐵芯部件構成了3個“電磁鐵”，從上到下分別是“提升電磁鐵”、“移動電磁鐵”和“保持電磁鐵”。其作用如下:提升線圈激磁，使提升銜鐵吸合，帶動移動鉤爪提升一個步距;去磁使提升銜鐵打開，帶動移動鉤爪復位。移動線圈激磁，使移動銜鐵吸合，帶動連桿向上移動，使移動鉤爪擺入驅動桿環形槽中，與驅動桿環形齒嚙合;去磁使移動銜鐵打開，帶動連桿下降，使移動鉤爪擺出驅動桿環形槽，與驅動桿環形齒脫離嚙合。保持線圈激磁，使保持銜鐵吸合，帶動連桿向上移動，使保持鉤爪擺入驅動桿環形槽中，與驅動桿環形齒嚙合;去磁使保持銜鐵打開，帶動連桿下降，使保持鉤爪擺出驅動桿環形槽，與驅動桿環形齒脫離嚙合。
[0004]故此，需要反應堆控制棒運動控制裝置(由邏輯柜組成)生成相應的棒控命令，反應堆控制棒控制系統(由電源柜組成)一端與反應堆控制棒運動控制裝置相連，另一端與控制棒驅動機構中的電磁線圈相連，依據相應的棒控命令生成對應的電磁線圈的驅動電流，從而驅動相應的電磁線圈動作，從而控制相應的反應堆控制棒做出上升、下降和保持動作。然而，現有的反應堆控制棒運動控制裝置僅能基于安全級儀控平臺TXS技術和數字化技術，控制棒進行控制監控，在控制棒運行故障時無法及時提醒維修人員并緊急處理相應故障，不便維修且故障反映慢，容易造成安全事故。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種反應堆控制棒運動控制裝置，該反應堆控制棒運動控制裝置不但可以實現對整個反應堆控制棒控制系統的全面監視，還可以自動分析故障并通過報警通知維護人員的同時對故障進行處理。
[0006]為了實現上有目的，本發明公開了一種反應堆控制棒運動控制裝置，包括控制器、工程機、遠程接口和電源模塊，所述控制器生成控制棒控制信號，獲取反應堆控制棒控制系統的狀態信號，判斷所述狀態信號和控制棒控制信號是否故障并在所述狀態信號和控制棒控制信號故障時生成故障報警信號，依據所述故障報警信號生成對應的控制棒控制信號；所述工程機與所述控制器相連并接收外部的操作命令和控制器的狀態信號和故障報警信號，顯示所述狀態信號并依據所述故障報警信號報警，所述控制器還接收所述操作命令并依據所述操作命令對應修改控制參數;所述遠程接口用于采集、處理所述反應堆控制棒控制系統的狀態信號并將處理后的狀態信號輸送至所述控制器內，接收、處理所述控制器發送的控制棒控制信號并將處理后的控制棒控制信號輸送至反應堆控制棒控制系統，接收、處理所述控制器的狀態信號和故障報警信號并將所述狀態信號和故障報警信號輸送至所述工程機，接收處理所述操作命令并將所述操作命令輸送至所述控制器;所述電源模塊用于對所述控制器、工程機和遠程接口供電。
[0007]與現有技術相比，本發明采用控制器對整個反應堆控制棒控制系統的全面監視，還自動分析故障并通過工程機報警通知維護人員的同時，通過控制器生成對應的控制棒控制信號以對故障進行處理。
[0008]較佳地，所述控制器有兩個且包括冗余同步模塊，所述冗余同步模塊對兩所述控制器進行實時同步控制，且任一控制器為主控制器，另一控制器為從控制器，所述遠程接口將處理后的狀態信號同步輸送至所述主控制器和從控制器內，將所述主控制器的控制棒控制信號輸送至反應堆控制棒控制系統，將所述主控制器的狀態信號和故障報警信號輸送至工程機;所述控制器還檢測自身故障并在主控制器自身故障時將從控制器修改為主控制器。該方案采用冗余方式處理與控制棒動棒相關的信號，提高了系統可用性，降低了反應堆堆芯安全隱患。
[0009]較佳地，所述遠程接口有三個分別包括第一遠程接口、第二遠程接口和第三遠程接口，所述第一遠程接口和第二遠程接口互為冗余接口，且所述第一遠程接口和第二遠程接口同步接收、處理所述控制器發送的控制棒控制信號并將所述控制棒控制信號輸送至反應堆控制棒控制系統以控制反應堆控制棒動作;所述第三遠程接口采集、處理所述反應堆控制棒控制系統的狀態信號和外部系統相關信號并將處理后的信號輸送至所述控制器內，接收、處理所述控制器的狀態信號和故障報警信號并將所述狀態信號和故障報警信號輸送至外部系統，接收處理所述工程機的操作命令并將所述操作命令輸送至所述控制器。該方案采用冗余方式處理與控制棒動棒相關的信號，提高了系統可用性，降低了反應堆堆芯安全隱患。
[0010]較佳地，所述電源模塊通過數組電壓轉換模塊對對應的控制器和遠程接口供電，且每組電壓轉換模塊包括兩互為冗余的電壓轉換插件，所述電源模塊通過任一電壓轉換插件對對應的控制器和遠程接口供電，并在該電源轉換插件故障時通過另一電源轉換插件對對應的控制器和遠程接口供電。
[0011]較佳地，所述控制器包括故障管理模塊，所述故障管理模塊依據所述狀態信號和控制棒控制信號判斷是否故障并在所述狀態信號和控制棒控制信號故障時生成故障報警信號。
[0012]具體地，所述故障報警信號包括循環在進行故障信號、棒位失步信號、疊步故障信號、測量范圍超量程故障信號、P4故障信號、動棒命令沖突故障信號和棒位設定值故障信號，所述狀態信號包括循環在進行信號，所述控制器比較所述循環在進行信號的脈寬是否超過預設閾值范圍，若是則生成循環在進行故障信號，依據所述循環在進行故障信號生成對應的控制棒控制信號，以閉鎖反應堆控制棒控制系統中對應電源柜中的控制棒;所述控制棒控制信號包括給定棒位信號，所述控制器依據所述給定棒位信號比較同一棒組中兩個子組的給定棒位差是否超出預設差值，若是則生成棒位失步信號，依據所述棒位失步信號生成包含對應的控制棒控制信號，以閉鎖反應堆控制棒控制系統中對應電源柜中的控制棒;所述狀態信號包括各功率棒組給定棒位信號，所述控制器依據所述各功率棒組給定棒位信號判斷功率棒組的給定棒位是否滿足疊步程序，并在所述給定棒位不滿足疊步程序時生成疊步故障信號，依據所述疊步故障信號生成對應的控制棒控制信號以閉鎖所述功率棒組;所述遠程接口包括數個模擬量信號接口，以接收發送信號，所述控制器判斷所述模擬量信號接口輸送的模擬量信號是否超出預設范圍，并在所述模擬量信號超出預設范圍時生成測量范圍超量程故障信號，并將所述模擬量信號的數值默認為預設閾值;所述狀態信號包括A列、B列P4信號，所述控制器判斷連續兩個程序循環中A列、B列P4信號是否一致，并在不一致時生成P4故障信號，依據所述P4故障信號生成對應的控制棒控制信號，以閉鎖反應堆控制棒控制系統中對應電源柜中的控制棒;所述控制器判斷所述狀態信號中是否同時包含溫度棒自動提棒信號和溫度棒自動插棒信號，若是則生成動棒命令沖突故障信號，判斷所述狀態信號中是否同時包含功率棒自動提棒信號和功率棒自動插棒信號，若是則生成動棒命令沖突故障信號，依據所述動