一种核电站多样性驱动系统及方法和多样性保护系统的制作方法_2

文档序号:9688821阅读:来源:国知局
户操作信号并发送至所述信号接收模块。
[0051]优选地,所述核电站多样性驱动系统还用于接收所述执行机构的反馈信号或通过逻辑处理进行延时,从而在所述反应堆保护系统正常工作时实现自动闭锁。
[0052]实施本发明实施例,具有如下有益效果:本发明可实现对设计基准事故的自动检测并相应产生驱动信号以自动控制执行机构动作,避免了在反应堆保护系统因设计基准事故而产生共因故障的情况下,需要用户手动操作以控制执行机构动作。因此,本发明可降低对用户的操作要求,提高核电站对共因故障的应对能力,进而提高核电站的安全性。另外,本发明提供了专门的核电站多样性人机接口模块,有效降低了后备盘的规模,使人机互动功能的可拓展性更高,不再局限于后备盘的原有设计。
【附图说明】
[0053]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0054]图1是本发明提供的第一实施例核电站多样性保护系统结构方框图;
[0055]图2是本发明提供的第二实施例核电站多样性保护系统结构方框图;
[0056]图3是本发明提供的第三实施例核电站多样性保护系统结构方框图;
[0057]图4是本发明提供的第四实施例核电站多样性保护系统结构方框图;
[0058]图5是图1中的核电站多样性驱动系统的第一实施例结构方框图;
[0059]图6是图5中的逻辑处理模块的一个实施例结构方框图;
[0060]图7是图5中的逻辑处理模块的另一个实施例结构方框图;
[0061]图8是图1中的核电站多样性驱动系统的第二实施例结构方框图;
[0062]图9是图8中逻辑处理模块的一个实施例结构方框图;
[0063]图10是图8中的逻辑处理模块的另一个实施例结构方框图;
[0064]图11是图1中的核电站多样性驱动系统的第三实施例结构方框图;
[0065]图12是图1中的核电站多样性驱动系统的第四实施例结构方框图;
[0066]图13是本发明提供的第五实施例核电站多样性保护系统结构方框图;
[0067]图14是图5中的逻辑处理模块的又一个实施例结构方框图;
[0068]图15是本发明提供的第一实施例核电站多样性驱动方法流程图。
【具体实施方式】
[0069]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0070]如图1-4所示,本发明提供的核电站多样性保护系统包括反应堆保护系统2、多样性驱动系统1和执行机构3。反应堆保护系统2是探测核电厂偏离可接受状态并发出指令维持安全的核电厂的安全系统,用于保护三大核安全屏障(即燃料包壳、一回路压力边界和安全壳)的完整性。当运行参数达到危及三大屏障的阈值时,紧急停闭反应堆,必要时启动专设安全设施。反应堆保护系统2中的反应堆紧急停堆系统22通常是以软件方式执行保护逻辑。例如,如图8和11所示,反应堆紧急停堆系统22包括反应堆停堆软件逻辑模块222和专用安全设施驱动软件逻辑模块224。这两个逻辑模块都是以纯软件的方式运行停堆和驱动逻辑,以分别控制停堆断路器31和专设安全设施33执行保护动作。
[0071]多样性驱动系统1用作反应堆保护系统2的后备系统,在反应堆保护系统2失效时保护核电站的安全。与反应堆保护系统2不同,多样性驱动系统1以纯硬件的方式执行保护逻辑。以软件方式执行保护逻辑,容易因核电站发送设计基准事故而产生共因故障,失去保护核电站安全的功能。采用纯硬件方式执行保护逻辑,可有效避免因发生设计基准事故而产生共因故障。因此,反应堆保护系统2与多样性驱动系统1形成有效互补,确保了核电站的安全。
[0072]执行机构3主要包括棒控和棒位系统和专用安全设施。其中,棒控和棒位系统用于提升、插入、保持和监视反应堆内各控制棒的位置,实现反应堆的起堆、停堆和稳定运行。专用安全设施主要包括安全注入系统、安全壳、安全壳喷淋系统、安全壳隔离系统和辅助等。安全注入系统用于向堆芯注入冷却水,防止堆芯熔化。安全壳用于容纳反应堆压力容器以及部分安全系统(包括一回路主系统和设备、停堆冷却系统),将其与外部环境完全隔离,以实现安全保护屏障的功能。安全壳喷淋系统用于在核电站安全壳内发生失水事故或主蒸汽管道破裂时,向安全壳内喷出含硼水,限制安全壳内压力急剧增加和缩短高压持续时间、降低峰值压力和温度以防止安全壳超压失效。辅助给水系统用于向蒸汽发生器供水,以保护蒸汽发生器、防止堆芯溶化事故的发生。
[0073]如图1-4所示,多样性驱动系统1包括:信号接收模块11、逻辑处理模块12和信号输出模块13。该核电站多样性驱动系统1的工作原理如下:信号接收模块11接收检测信号10,然后逻辑处理模块12对检测信号10进行逻辑处理以判断是否发生设计基准事故,如果发生了设计基准事故,逻辑处理模块12产生驱动信号20并通过信号输出模块13发送至执行机构3,以驱动执行机构3动作。其中,在本发明之前,检测信号10只是被输入到反应堆保护系统2中,反应堆保护系统2中的反应堆紧急停堆系统22对检测信号10进行逻辑处理可判断是否发生了设计基准事故,并相应产生驱动信号驱动执行机构动作以实现保护功能。本发明的核电站多样性驱动系统1直接接收提供给反应堆保护系统2的检测信号10,并进行与反应堆保护系统相同或改进了的逻辑处理,从而在发生设计基准事故时产生驱动信号20以驱动执行机构3动作。在反应堆紧急停堆系统22中,逻辑处理是通过应用软件实现的,而在核电站多样性驱动系统1中,逻辑处理时通过硬件实现的。因此,现有的反应堆保护系统2加上本申请的核电站多样性驱动系统1使得核电站具备核电站多样性的保护功能。在本发明提供的优选实施例中,如图5所示,核电站多样性驱动系统1还包括人机接口模块15,用于接收逻辑处理模块12提供的显示信号40并显示安全功能参数监视信息、报警信息以及系统和设备状态指示。同时,人机接口模块15还可以接收用户的操作,并将用户操作信号105发送给信号接收模块11。
[0074]通常,输入至反应堆保护系统的检测信号10包括:核仪表系统的功率量程中子注量率信号,反应堆冷却剂系统的稳压器的压力信号,给水流量控制系统中的蒸汽发生器的水位信号以及主蒸汽系统的压力信号等。但是,本申请提供的多样性驱动系统1不但可以基于与反应堆保护系统2共用的这些检测信号进行逻辑处理以判断是否发生设计基准事故,还可以基于其他信号进行逻辑处理以判断是否发生设计基准事故。例如,如图13所示,多样性驱动系统1还可以接收第三方检测系统7提供的检测信号104,对检测信号104进行逻辑处理以判断是否发生设计基准事故。当然,多样性驱动系统1还可以根据用户输入的操作信号105来产生驱动信号20。
[0075]其中,第三方检测系统主要包括:核仪表系统、电厂辐射监测系统、棒控和棒位系统等。多样性驱动系统1可以直接从这些系统获取检测信号,执行逻辑处理并相应产生驱动信号。
[0076]通过上述核电站多样性驱动系统,实现对设计基准事故的自动检测并相应产生驱动信号以自动控制执行机构动作,避免了在反应堆保护系统因设计基准事故而产生共因故障的情况下,需要用户手动操作以控制执行机构动作。因此,本发明可降低对用户的操作要求,提高核电站对共因故障的应对能力,进而提高核电站的安全性。另外,本发明提供了专门的人机接口模块,有效降低了后备盘的规模,使人机互动功能的可拓展性更高,不再局限于后备盘的原有设计。
[0077]另外,如图1-4所示,与反应堆保护系统2共用的检测信号10经分支和隔离之后分别输入到反应堆保护系统2和核电站多样性驱动系统1中。对检测信号10的分支和隔离方法有多种。如图1所示,反应堆保护系统2中包含分支与隔离模块21。分支与隔离模块21将输入反应堆保护系统2中的检测信号10分支成两个相同的信号102和101并分别输入至反应堆紧急停堆系统22和信号接收模块11,并对这两个相同的信号101和102进行了隔离处理,从而使输入至信号接收模块11的信号101不受反应堆保护系统2的影响。图2示出了另外一种分支与隔离方式,反应堆保护系统2包括分支模块21和隔离模块23。检测信号10经分支模块21分成两个相同的信号101和102后,其中一个信号102直接输入至反应堆紧急停堆系统22,另一个信号101通过隔离模块23隔离后形成被隔离的信号103。信号103被输入至信号接收模块11。图3示出了第三种分支与隔离方式,反应堆保护系统2包括分支模块21,核电站多样性驱动系统包括隔离模块14。检测信号10经分支模块21分成两个相同的信号101和102,一个信号102直接输入反应堆紧急停堆系统22,另一个信号101输入隔离模块14形成被隔离的信号103。信号103被发送至信号接收模块11。图4示出了第四种分支与隔离方式,检测信号10经过独立于反应堆保护系统2和核电站多样性驱动系统1的分支与隔离模块4分成两个相同的相互隔离的信号101和102,一个信号102直接输入至反应堆紧急停堆系统22,另一个信号101直接输入至信号接收模块11。分支与隔离模块4可以属于检测信号的检测装置的一部分,也可以是一个独立的设备或装置。
[0078]图1-4给出了分支与隔离检测信号的四个实施例。应理解,本领域技术人员还可以根据这四个实施例得出更多的实施例,而这些实施例都属于本发明的保护范围。
[0079]在本发明提供的优选实施例中,当反
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