kV、83.3kV、62.5kV、50kV、41.7kV、35.7kV、31.3kV、27.8kV、25kV、22.7kV、20.8kV、19.2kV、17.9kV、16.7kV、15.6kV、14.7kV、13.9kV、13.2kV、12.5kV、ll.9kV、ll.4kV、10.9kV、10.4kV，就可以得到上述衰变热模式的电感加热功率，从而就可以对该种模式的核电站堆芯衰变热进行模拟。
[0029]实施例2
[0030]使用该发明装置和方法可以模拟2011年3月11日发生在日本福岛核电站核事故的堆芯衰变热对堆芯影响情况，从而可以为以后的核事故预防提供经验。
[0031]由于福岛核电站的堆芯尺寸非常大，如果进行1:1模拟实验，从理论是可以的，但是所需要的人力、物力、财力非常巨大。由此可以进行比例缩小实验，将福岛核电站的堆芯按比例缩小为原来的十分之一，同理将核电站的堆芯衰变热的功率缩小为原来的十分之一，这样就比较容易实现。【具体实施方式】如下:
[0032]核电站堆芯衰变热的模拟方法和装置，包括:主体I ;三相自耦变压器2，该工业用变压器可以实现380V?250kV连续变压；三相通用变频器3，该工业通用变频器可以得到500Hz?10000Hz中频电流。其中，主体I包括:圆环形固定内壁11，其直径D、高度H、壁厚可根据需要设置，壁厚优选20?50mm，固定内壁11材料为木材、塑料或有机玻璃均可；保温层12，保温层12缠绕在固定内壁11外侧，保温层12材料为石棉布，缠绕3?5层；内绝缘层13，内绝缘层13缠绕在保温层12外侧，内绝缘层13材料为无碱玻璃丝布，缠绕3?5层；电感线圈14，电感线圈14缠绕在绝缘层13外侧，电感线圈14材料为裸露铜绞线，缠绕I层，其粗细和缠绕匝数可根据需要设置；外绝缘层15，外绝缘层15缠绕在电感线圈14外侦牝外绝缘层15材料为无碱玻璃丝布，缠绕3?5层；保护层16，保护层16材料缠绕在外绝缘层15外侧，保护层16材料为硅钛防火布，缠绕3?5层；
[0033]利用上述装置对核电站堆芯衰变热的模拟，包括以下步骤:
[0034](I)主体I采用:圆环形固定内壁11，直径D = 600mm、高度H = 800mm，壁厚30mm，固定内壁11材料为有机玻璃；保温层12，保温层12缠绕在固定内壁11外侧，保温层12材料为石棉布，缠绕4层；内绝缘层13，内绝缘层13缠绕在保温层12外侧，内绝缘层13材料为无碱玻璃丝布，缠绕5层；电感线圈14，电感线圈14缠绕在绝缘层13外侧，电感线圈14材料为裸露铜绞线，缠绕I层，缠绕80匝，粗细为50mm2;外绝缘层15，外绝缘层15缠绕在电感线圈14外侧，外绝缘层15材料为无碱玻璃丝布，缠绕3层；保护层16，保护层16材料缠绕在外绝缘层15外侧，保护层16材料为硅钛防火布，缠绕5层。将三相自耦变压器与外接三相电源相连，再将三相通用变频器与三相自耦变压器相连，再将电感线圈一端与三相通用变频器相连，另外一端与外接电源相连，构成回路。
[0035](2)按照福岛核电站I号反应堆堆芯材料、尺寸，制作模拟用堆芯，将该堆芯放入该发明装置圆环形固定内壁里面。该实施例模拟福岛核电站I号反应堆停堆之后6天内的衰变热情况，以一天为时间间隔，福岛核电站发生事故之后，根据网上资料(http://WWW.360doc.com/content/11/0319/22/803452_102713398.shtml)，福岛核电站 I 号反应堆停堆后连续六天的平均衰变功率依次为:20丽、16丽、15丽、14MW、13丽、12丽。则该实施例的核电站堆芯衰变热在每天内的模拟功率依次为2MW、1.6MW、1.5MW、1.4MW、1.3MW、1.2MW。
[0036](3)首先调节三相通用变频器，产生电流频率为1000Hz的中频电流，然后调节三相自耦变压器，在每天内电压依次设置为:125kV、100kV、93.75kV、87.5kV、81.25kV、75kV，就可以得到上述衰变热模式的电感加热功率，从而就可以对福岛核电站堆芯衰变热进行比例缩小模拟实验。
【主权项】
1.一种核电站堆芯衰变热的模拟装置，其特征在于:包括本体(1)、三相自耦变压器(2)、三相通用变频器(3);所述本体⑴自内而外依次包括圆环形的固定内壁(11)、保温层(12)、内绝缘层(13)、电感线圈(14)、外绝缘层(15)、保护层(16);所述三相自耦变压器(2)、三相通用变频器(3)和电感线圈(14)依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种核电站堆芯衰变热的模拟装置，其特征在于:所述三相自耦变压器(2)为提供380V?250kV连续变压的变压器；所述三相通用变频器(3)为提供500Hz?10000Hz中频电流的变频器。
3.根据权利要求1所述的一种核电站堆芯衰变热的模拟装置，其特征在于:所述固定内壁(11)的厚度为20?50mm，其材质为木材、塑料或有机玻璃。
4.根据权利要求1所述的一种核电站堆芯衰变热的模拟装置，其特征在于:所述保温层(12)为3?5层石棉布。
5.根据权利要求1所述的一种核电站堆芯衰变热的模拟装置，其特征在于:所述内绝缘层(13)为3?5层无碱玻璃丝布。
6.根据权利要求1所述的一种核电站堆芯衰变热的模拟装置，其特征在于:所述电感线圈(14)为I层缠绕于内绝缘层(13)上的裸露铜绞线。
7.根据权利要求1所述的一种核电站堆芯衰变热的模拟装置，其特征在于:所述外绝缘层(15)为3?5层无碱玻璃丝布。
8.根据权利要求1所述的一种核电站堆芯衰变热的模拟装置，其特征在于:所述保护层(16)为3?5层娃钛防火布。
9.一种核电站堆芯衰变热的模拟方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)根据待模拟的衰变热衰变模式，确定所需的时间间隔，再确定在每个时间间隔内相应的电感加热功率； (2)调节三相通用变频器，获得所需的中频电流；再调节三相自耦变压器，在每个时间间隔内设置能产生上述电感加热功率的电压，产生上述衰变热模式的电感加热功率，从而对待模拟的衰变热衰变模式的核电站堆芯衰变热进行模拟。
【专利摘要】本发明提供一种核电站堆芯衰变热的模拟装置，其特征在于：包括本体(1)、三相自耦变压器(2)、三相通用变频器(3)；所述本体(1)自内而外依次包括圆环形的固定内壁(11)、保温层(12)、内绝缘层(13)、电感线圈(14)、外绝缘层(15)、保护层(16)；所述三相自耦变压器(2)、三相通用变频器(3)和电感线圈(14)依次连接。本发明还提供了核电站堆芯衰变热的模拟方法。本发明提供的核电站堆芯衰变热的模拟装置，使用工业常用三相自耦变压器、三相通用变频器作为主要控制仪器，容易加工，操作简单方便，能够满足模拟核电站衰变热所需要的电加热功率，为研究核电站衰变热对堆芯的影响奠定了基础，具有广泛的工业应用前景和科研价值。
【IPC分类】G21C17-00
【公开号】CN104599728
【申请号】CN201510012530
【发明人】褚洪岩, 孙伟, 蒋金洋
【申请人】东南大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月9日