Аникевич К.П. Автоматический регулятор мощности реактора (АРМ)

Подождите немного. Документ загружается.

В работе АРМ-5С участвуют следующие блокировки.

Запреты на увеличение мощности реактора:

- при превышении N уровня уставки (РМ "Р") АКНП-3 свыше 102%

Nном.;

- при уменьшении периода разгона реактора в ДЭ до 40с (Т

ДЭ

<40с);

- при действии ПЗ-2;

- в случае, если после прекращения действия П3-2 в режиме "Т"

произошло снижение давления во втором контуре более, чем на 0,25 кгс/см

относительно уставки задания КРРТ.

Запрет на уменьшение мощности реактора:

- при уменьшении давления в первом контуре до Р

<154 кгс/см

Автоматический переход из режима "Н" в режим "Т":

- при увеличении давления в паровых коллекторах второго контура

свыше уставки задания КРРТ на 1,5 кгс/см

(Р

>1,5 кгс/см

) при отсутствии

срабатывания устройства РОМ, ПЗ-1.

Автоматический переход в режим "Н" происходит:

- при превышении нейтронного потока свыше 102%Nном.;

- после срабатывания П3-1.

Запрет перезаписи уставок задания Р

в КРРТ и N в КРРН при повторном

нажатии кнопок "выбор режима" "Т" и "Н" соответственно.

В АРМ-5С предусмотрена блокировка автоматического перехода из

режима «Н» в режим «Т», по превышению давления в ГПК на 1,5 кгс/см

от

заданного, по фактору срабатывания двух и более каналов устройства РОМ-2.

Для снятия блокировки, после окончания разгрузки РУ системой ПЗ-1 по

фактору срабатывания двух и более каналов устройства РОМ-2, стабилизации

нейтронной мощности РУ и давления в ГПК, необходимо выполнить

следующие переключения:

- отключить регулятор АРМ-5С от автоматического управления

реактором;

- нажать на ПУС АРМ-5С кнопку режима «Т»;

- нажать на ПУС АРМ-5С кнопку режима «Н»;

- включить АРМ-5С в автоматический режим.

7. Запись и перезапись уставок для КРРН и КРРТ

Фиксация (запоминание) уставок задания давления Pз в КРРТ происходит

(в случае отсутствия аварийных сигналов А3 и П3-1) в момент перевода ключа

"АР" в положение "ВКЛ" вне зависимости от того, какой режим "Н" или "Т"

выбран для работы АРМ-5С.

Примечание. В переходных процессах в силу различия динамических

характеристик каналов измерения давления, при включении АРМ-5С в работу

заданные значения давления могут быть зафиксированы на значительно

различающихся уровнях. Поэтому рекомендуется включать АРМ-5С в режим

"работа" при установившихся значениях параметров.

Фиксация (запоминание) уставки задания нейтронной мощности Nз в

КРРН происходит:

- в момент перевода ключа "АР" в положение "ВКЛ", если режим АРМ-

5С -"Н";

- при автоматическом переходе в режим "Н" после срабатывания ПЗ-1.

Задатчиков, управляемых оператором, и позволяющих изменять заданное

значение Nз и Рз при работе АРМ-5С в регулирующем режиме, не

предусмотрено. Перевод энергоблока в состояние с другими заданными

значениями Nз или Рз осуществляется в следующем порядке:

- ключ "АР" ставится в положение "ВЫКЛ", таким образом, АРМ-5С

переводится в режим "горячий резерв";

- дистанционным воздействием на ОР реактора или ЭГСР турбины

устанавливается фактическое значение регулируемого параметра (N или Р, в

зависимости от режима в который предполагается последующее включение

регулятора), равное требуемому заданному значению;

- кнопкой "Н" или "Т" выбирается режим работы регулятора;

- после стабилизации параметра осуществляется включение АРМ-5С

ключом "АР" в положение "ВКЛ".

8 Работа АРМ-5С в переменных режимах

8.1 Частичные сбросы и наборы нагрузки турбогенератора

При изменении мощности ТГ появляется рассогласование между

мощностью ЯППУ и ТГ, которое приводит к отклонениям давления первого и

второго контуров. Сброс нагрузки ТГ на величину до 20% от текущего

значения мощности со скоростью, не превышающей 0,1% / c, не вызывает

значительного изменения параметров первого и второго контуров и не

приводит к срабатыванию аварийных защит и блокировок.

При работе в режиме "Т" АРМ-5С разгружает реактор по фактору

отклонения давления второго контура от значения уставки КРРТ.

При работе в режиме "Н" АРМ-5С поддерживает постоянную нейтронную

и, приблизительно, тепловую мощность реактора. Поддержание давления пара

перед турбиной в этом случае осуществляется электрогидравлической системой

регулирования турбины (ЭГСР), которая возвращает клапаны турбины в

исходное состояние, осуществляя стабилизацию давления. Если функция

стабилизации давления в ЭГСР отключена, при сбросе нагрузки ТГ АРМ-5С

автоматически перейдет из режима "Н" в режим "Т" по фактору увеличения

давления во втором контуре выше уставки КРРТ на 1,5 кгс/см

и произведет

необходимую разгрузку реактора.

При более высоких скоростях разгрузки реактора давление во втором

контуре может возрасти до срабатывания БРУ-К или БРУ-А, после чего будет

происходить сброс пара в конденсатор турбины (БРУ-К) или в атмосферу (БРУ-

А). В любом случае АРМ-5С будет работать в режиме "Т" и после закрытия

БРУ-А и БРУ-К (при давлении около 60 кгс/см

) и окончания переходного

процесса приведет в соответствие мощность реактора к нагрузке ТГ.

При наборе нагрузки, если регулятор работает в режиме "Т", то он

увеличит мощность реактора до необходимого уровня, что позволит

продолжить нормальную эксплуатацию реакторной установки без

вмешательства оператора. АРМ-5С в режиме "Н" при наборе нагрузки не

способен увеличить мощность реактора, что приведет к падению давления пара

перед турбиной и, если функция стабилизации давления ЭГСР отключена, для

восстановления нормальных параметров требуется вмешательство оператора.

При нормальном режиме работы энергоблока колебания давления пара

перед турбиной при возмущениях по нагрузке, не превышающих 20%,

находятся в пределах 56-66 кгс/см

8.2 Работа АРМ-5С при действии предупредительной защиты ПЗ-1

Срабатывание ПЗ-1 происходит при сигналах повышения давления

первого (до 172 кгс/см

) и второго (до 70 кгс/см

) контуров, при срабатывании

РОМ, а также при других сигналах, и заключается в поочередном движении

вниз групп ОР реактора с рабочей скоростью до момента исчезновения сигнала,

вызвавшего срабатывание ПЗ-1. На период действия ПЗ-1, вне зависимости от

режима, в котором работал АРМ-5С, происходит его отключение от ОР

реактора. После завершения действия ПЗ происходит включение АРМ-5С в

режим "Н" со значением уставки по нейтронной мощности, соответствующей

ее фактическому значению в момент включения. При необходимости перевод в

режим "Т" осуществляется оператором нажатием кнопки "Т" на ПУС АРМ

после снятия соответствующей блокировки, указанной в разделе 1.6 данного

пособия, при отсутствии сигналов от ПЗ и РОМ.

8.3 Взаимодействие АРМ-5С с главными регулирующими контурами

АРМ-5С обеспечивает хорошее качество регулирования только при

удовлетворительной работе следующих главных контуров регулирования

(ГКР):

- ЭГСР, включая регулятор мощности турбины;

- регуляторов БРУ-К и БРУ-А;

- регуляторов уровня и давления в компенсаторе объема;

- регуляторов уровня в парогенераторах.

В случае неудовлетворительной работы регулятора давления в КД могут

произойти следующие нарушения:

- при быстрой разгрузке реактора происходит падение температуры и

давления теплоносителя первого контура и при давлении ниже 154 кгс/см

формируется запрет прохождения команды "Меньше" от АРМ-5С на приводы

регулирующих органов реактора;

- при быстром увеличении мощности реактора происходит рост

температуры и давления в первом контуре и при давлении выше 165 кгс/см

формируется запрет прохождения команды "Больше" от АРМ-5С на приводы

регулирующих органов реактора;

- при повышении давления первого контура до 172 кгс/см

происходит

срабатывание ПЗ-1 и осуществляется движение вниз ОР реактора до

восстановления нормального давления, работа АРМ-5С происходит в

соответствии с разделом 1.8.2 данного пособия;

- при повышении давления до 180 кгс/см

или снижения его до 148

кгс/см

происходит срабатывание АЗ, включение регулятора в работу

осуществляется только после вывода реактора на мощность.

В случае несрабатывания хотя бы одного из клапанов БРУ-К или БРУ-А

при быстром сбросе нагрузки ТГ более чем на 20%, происходит быстрое (в

течение 10 с) увеличение давления во втором контуре до уставки ПЗ-1, работа

АРМ-5С происходит в соответствии с разделом, рассмотренным ранее.

9. Устройство регулятора АРМ-5С

9.1 Устройство канала регулятора КРРН

Конструктивно канал КРРН состоит из блоков У5, СН2, П6-1, УК8 и БУР,

расположенных в двух каркасах панели АРМ-5С. Причем блоки БУР и УК8

являются общим для КРРН и КРРТ. Структурная схема канала регулятора по

нейтронному потоку показана на рисунке 3.

Блок усилителей У5

В блоке У5 расположен усилитель ИС1, суммирующий сигналы четырех

ионизационных камер ИК, поступающих от АКНП. Структурная схема блока

У5 показана на рисунке 11. В обратной связи усилителя ИС1 параллельно

резистору подключен конденсатор, благодаря чему ИС1 помимо суммирования

выполняет роль фильтра высоких частот (помех). Коэффициент усиления ИС1

регулируется переменным сопротивлением R7. Выходное напряжение ИС1 для

возможности его измерения выведено на гнездо 1, находящееся на лицевой

панели блока У5.

Блок сравнения СН2

В блоке СН2 находятся три усилителя Э1, Э2, Э3, объединенные в модуль

МС. Структурная схема блока СН2 показана на рисунке 12.

На выход усилителя Э1 через контакт а1 подается напряжение Nср с

контакта а7,8 блока У5. В обратную связь Э1 в рассечку между двумя

сопротивлениями включено двенадцать параллельных сопротивлений

R34...R45, каждое из которых через транзисторный ключ (на схеме ключи

условно показаны в виде контактов) может быть подключено к общей нулевой

шине, благодаря чему коэффициент усиления Ку усилителя Э1 может

изменяться. Состояние транзисторных ключей устанавливается с помощью

цифрового регистра (ЦР). Когда в соответствующем разряде ЦР записан 0,

ключ заперт, когда 1 - ключ открыт. Резистором R1 задается начальное

смещение усилителя Э1.

Сигнал (Ку• Nср) с усилителя Э1 подается на вход усилителя Э2, где

сравнивается с постоянным опорным напряжением Uо, задаваемым

переменным резистором R9. Коэффициент усиления Э2, а следовательно и

чувствительность регулятора устанавливается переменным резистором R1. На

выходе усилителя Э2 образуется сигнал относительного разбаланса

Ку• Nз-Uо = Uо• (Nср - Nз) / Nз = Uо• N / Nз , (1.15)

Выходной сигнал усилителя Э2 усиливается усилителем Э3 и поступает на

контакт а9, откуда подается на пороговый блок П6-1.

Если РРН находится в режиме "работа", пороговый блок П6-1 подает на

контакты b1, b2 блока СН2 сигнал нулевого уровня, что означает запрет

перезаписи ЦР. Состояние ключей резисторов R34...R45 остается неизменным,

соответственно постоянным остается коэффициент усиления Ку, а,

следовательно, и заданное значение нейтронного потока Nз.

Если КРРН находится в режиме "горячий резерв" и разбаланс N/Nз

превосходит пороговое значение, запрет на перезапись ЦР снимается и

происходит изменение состояния ключей сопротивлений R34...R45 до тех пор,

пока путем изменения коэффициента усиления Ку, напряжение на выходе

усилителей Э2 и Э3 не обратится в нуль. При этом коэффициент Ку будет

равен:

Ку = U

/Nср, (1.16)

где Nср - текущее значение фактической мощности.

При переводе КРРН из режима "резерв" в режим "работа" ЦР будет

блокирован, Ку останется фиксированным, а заданное значение Nз останется

равным фактическому значению мощности N

ср

, которое было в момент

переключения.

Выходные напряжения усилителей Э1, Э2 и Э3 выведены на гнезда Гн1,

Гн2 и Гн3, находящиеся на лицевой панели блока СН2.

Пороговый блок П6-1

В пороговом блоке П6-1 сигнал разбаланса N/Nз от блока СН2 через

контакт а1 поступает в пороговый модуль МП. МП в зависимости от разбаланса

выдает трехпозиционный сигнал ("ноль", "больше", "меньше"). При появлении

сигнала "меньше" или "больше" зажигаются лампы Л1 или Л3 и срабатывает

реле К1 или К2 соответственно. Лампа Л2 сигнализирует о включении канала в

режим автоматического управления. Контакты реле К1 и К2 используются для

формирования в схеме "два из трех" выходных сигналов "меньше" или

"больше" для управления приводами органов регулирования СУЗ.

Структурная схема блока П6-1 показана на рисунок 13.

Включение и выключение канала КРРН в режим автоматического

управления реактором осуществляется сигналами от блока БУР, поступающим

в блок П6-1. Включение КРРН производится путем подачи от сборки "два из

трех" блока БУР сигнала нулевого уровня на контакт а4 блока П6-1 и снятия

сигнала нулевого уровня, также поступающего от блока БУР, на контакт а5

блока П6-1. Подача сигнала блоком БУР на включение канала производится

только после окончания перезаписи регистра в блоке СН-2, т.е. только при

нулевом сигнале разбаланса.

Если при работе КРРН в режиме автоматического управления реактором

по какой-либо технологической причине появляется необходимость запрета

автоматического повышения мощности, соответствующий сигнал формируется

в схеме "два из трех" блока УК-8, откуда на контакт b2 блока П6-1 поступает

сигнал нулевого уровня, запрещающий включение реле К2.

Выключение канала КРРН из режима автоматического управления также

производится блоком БУР либо снятием с контакта а4 блока П6-1 сигнала

нулевого уровня, либо подачей на контакт а5 П6-1 сигнала нулевого уровня.

Сигнальные лампы блока П6-1 выведены на лицевую панель, где

расположены в следующем порядке (сверху вниз): Л3, Л1, Л2.

9.2 Устройство канала РРТ

Конструктивно канал КРРТ состоит из блоков У6, СД2, П6-3, ЛГ, П6-2,

УК8 и БУР, расположенных в двух каркасах панели АРМ-5С. Блоки БУР и УК8

являются общими для КРРН и КРРТ. Структурная схема канала КРРТ показана

на рисунке 9.

Блок усилителей У6

В блоке У6 размещены модуль МУ, содержащий усилители ИС1 и ИС2, а

также входные цепи и цепи обратных связей усилителей. Структурная схема

блока У6 показана на рисунке 14.

На входы а1 и а2 может поступать сигнал от двух токовых датчиков по

давлению в ГПК, максимальный сигнал которых не превосходит 5мА. На ЗАЭС

сигнал по давлению в ГПК подается только на вход а1. Резистором R3

устанавливается напряжение смещение, определяющее минимальное

контролируемое давление. На резистор R3 подается опорное напряжение -12В.

Коэффициент усиления ИС1, определяющий диапазон изменения

заданного значения регулируемого давления пара устанавливается резистором

R9, включенным в обратную связь ИС1 (нормальное значение коэффициента

усиления около 4). В обратную связь ИС1 параллельно с резисторами включен

также конденсатор С2, благодаря чему ИС1 является фильтром высоких частот,

подавляющим помехи (с постоянной времени около 0,2с). Выход усилителя

ИС1 выводится на контакт а7 разъема и подается в блок СД2. Кроме того,

выход можно проконтролировать на гнезде Рср (Гн1) лицевой панели блока У6.

Усилитель ИС2 блока У6 является выходным усилителем КРРТ. На его

входной контакт а4 поступает сигнал отклонения нейтронного потока из блока

Д2, а на контакт а3 сигнал отклонения давления от блока СД2. Сигнал

отклонения давления ограничивается при повышении давления относительно

заданной величины диодами VД4, VД5, VД6, а при снижении давления -

диодами VД7, VД8, VД9.

Коэффициент усиления ИС2 устанавливается резистором R16,

включенным в обратную связь (нормальный коэффициент усиления около 2).

Выход ИС2 подается на контакт а8, откуда он подается на блок П6-2. Выходное

напряжение усилителя ИС2 может быть проконтролировано на гнезде Рср

(Гн2) на лицевой панели блока У6.

В блоке У6 также находятся цепи, осуществляющие в режиме "С"

управление диодной цепочкой и односторонней обратной связью усилителя

ИС2.

Блок сравнения СД2

В блоке СД2 размещены модуль МС с усилителями Э1, Э2 и Э3 и

управляемым цифровым регистром, реле К со схемой управления, входные

цепи и цепи обратной связи усилителей. Структурная схема блока СД2

показана на рисунке 15.

Заданное значение давления формируется усилителем Э1 модуля,

которому задается опорное напряжение переменным резистором R4. На R4

подается стабилизированное напряжение 12В. В обратную связь усилителя Э1

между сопротивлениями R9 и R10 включен управляемый регистр, собранный

на сопротивлениях R34 - R45, закорачиваемых на нулевую шину

транзисторными ключами (на рис.15 они условно показаны контактами),

управляемыми через регистр ЦР блоком П6-3 (контакты b1 и b2). При наличии

команды на перезапись регистра коэффициент усиления Э1 изменяется до тех

пор пока на выходе усилителя Э3 не будет нулевой сигнал. Работа

управляемого регистра аналогична работе регистра блока СН2.

Напряжение, пропорциональное давлению с усилителя ИС1 блока У6

через контакт а1 поступает на усилитель Э2, где сравнивается с заданным

значением, поступающим с усилителя Э1. Усиленный сигнал ошибки через

контакт а8 подается на усилитель ИС2 блока У6. Коэффициент усиления Э2

задается резистором R17 (нормальное значение около 2). Выходной сигнал

усилителя Э2 усиливается третьим усилителем модуля Э3. Выходной сигнал

этого усилителя через контакт а9 поступает в пороговый блок П6-3.

Необходимый коэффициент усиления Э3 (номинальное значение 4)

обеспечивается подбором сопротивления R26. Реле К предназначено для

уменьшения коэффициента усиления Э3 при работе регулятора в режиме "Н"

для автоматического перехода в режим "Т" при превышении давлением

заданной величины на зону нечувствительности блока П6-3 (расширенную

путем уменьшения коэффициента усиления усилителя Э3).

Реле К (используется дистанционный переключатель РПС34Б) снабжено

двумя катушками и имеет два устойчивых состояния. Переход из одного

состояния в другое происходит при подаче тока на соответствующую катушку.

При снятии токового сигнала реле остается в том же положении до подачи

сигнала на другую катушку. Управление реле происходит с помощью диодно -

транзистороной схемы (ДТ-схемы) от блоков БУР и П6-3. Для замыкания

контакта К в схему подается два сигнала: от блока БУР на контакт b4

(сигнализация режима "Н") и от блока П6-3 на контакт b5 (сигнал о нулевом

разбалансе на выходе усилителя Э3 блока СД2, т.е. об окончании балансировки

задатчика давления). При совпадении этих сигналов диодно-транзисторная

схема подает напряжение на катушку 1 реле К, контакт которой замыкает на

нулевую шину резистор R25, уменьшая таким образом коэффициент усиления

Э3. Одновременно с помощью контакта реле К, находящегося в ДТ-схеме

отключается ток с катушки 1 и реле К остается в указанном состоянии с

обесточенными катушками. При снятии сигнала с контакта b4 (переход в

режим "Т") от ДТ-схемы подается ток в катушку II и реле К переходит в

состояние с разомкнутым контактом К. После перехода в это состояние контакт

реле К, также находящийся в ДТ- схеме отключает ток с катушки II.

Необходимое уменьшение коэффициента усиления Э3 реализуется резистором

R25.

Для предотвращения автоматического переключения из режима "Н" в

режим "Т" в момент включения АРМ-5С в режим "Н", с контакта b6 в блок П6-

3 подается сигнал для блокировки компаратора "Ргпк больше" на время

балансировки задатчика давления канала КРРТ с момента поступления

команды на включение АРМ в режим "Н" и до замыкания контакта К.

Выходное напряжение усилителей Э1, Э2 и Э3 выведены на лицевую

панель блока СД2 на клеммы Рзад (Гн1), КР (Гн2), КРср (Гн3)

соответственно.

Блок логарифматора ЛГ

Блок состоит из модуля МЛГ, входных и выходных цепей и

регулировочного сопротивления R1. Модуль МЛГ содержит четыре

интегральные схемы ИС1, ИС2, ИС3, ИС4. Схемы ИС2, ИС3, ИС4 являются

усилителями. Структурная схема блока ЛГ показана на рисунке 16.

Схема ИС1 имеет два триода, один из которых включен в обратную связь

усилителя ИС2 и обеспечивает логарифмирование входного сигнала, а второй

включен между ИС2 и ИС3 по схеме эмиттерного повторителя. Входной сигнал

с блока У5 КРРН подается на вход ИС2 через контакт а1. Выходной сигнал с

усилителя ИС4 подается в блок Д2 через контакт а9.

Крутизна характеристики логарифматора регулируется сопротивлением

R1, включенным в обратную связь ИС4. Начальное смещение характеристики

регулируется сопротивлением R3, расположенным в модуле МЛГ.

Выходной сигнал усилителя ИС4 выведен на клемму lgN (Гн1) лицевой

панели блока ЛГ.

Блок динамический Д2

Блок содержит модуль МД2 с усилителями ИС1, ИС2, ИС3, реле К1 и К2,