【CN110010256A】核电站在次临界状态下进行控制棒价值测量的方法和装置【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611138154.2(22)申请日 2016.12.12(71)申请人 中广核工程有限公司地址 518124 广东省深圳市大鹏新区鹏飞路大亚湾核电基地工程公司办公大楼申请人 中国广核集团有限公司(72)发明人 张超　苏宇　雷晴　贾宝峰　黄勇成　江辉　何国伟　史觊　刘东波　刘宝亭　(74)专利代理机构 广州三环专利代理有限公司44202代理人 王基才(51)Int.Cl.G21C 17/12(2006.01)(54)发明名称核电厂控制棒棒位测量系统及测量方法(57)摘要本发明公开了一种核电厂控制棒棒位测量系统，包括棒位探测器、数据采集柜和棒位逻辑柜；所述棒位探测器包括探测器套管、自感线圈和电连接器；自感线圈呈离散式布置在探测器套管上，各离散式自感线圈与电连接器连接，电连接器通过一组探测器电缆与数据采集柜连接，将探测电压信号输出给数据采集柜；数据采集柜和棒位逻辑柜根据探测电压信号确定控制棒棒位。

本发明还公开了一种核电厂控制棒棒位测量方法。

本发明控制棒棒位测量系统和测量方法采用基于电感自感式位移测量传感器的控制棒棒位测量技术，减少了探测器线圈的总数量，有效改善了探测器线圈的散热，并解决了探测器线圈连接焊点破坏导致整个棒位探测器棒位探测功能丧失的问题。

权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 106448768 A 2017.02.22C N 106448768A1.一种核电厂控制棒棒位测量系统，包括棒位探测器、数据采集柜和棒位逻辑柜；其特征在于：所述棒位探测器包括探测器套管、自感线圈和电连接器；自感线圈呈离散式布置在探测器套管上，各离散式自感线圈与电连接器连接，电连接器通过一组探测器电缆与数据采集柜连接；当控制棒上下运动时，其驱动杆贯穿不同的自感线圈，使得自感线圈中产生的感应电压发生变化，将各自感线圈在被贯穿和没有被贯穿两种状态下产生的不同感应电压作为探测电压信号，通过电连接器将探测电压信号输出给数据采集柜；数据采集柜和棒位逻辑柜根据探测电压信号确定控制棒棒位。

三、棒位传感器
棒位传感器是控制棒位置的发讯器。 1. 主要有三种形式 可变变压器型 舌簧开关型 差动变压器型
2.工作原理
初级线圈通以交流220V电压，次级线圈是 差分连接的31个线圈。将这31个线圈组合起来 形成5个数码通道：A、B、C、D、E，能够得 到格兰码（GRAY码）。当控制棒的端头位于 两个探测ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ圈之间时，格兰码提供了一个位置 信号。对应于30个间隔共有30个位置测点。每 个位置由30个发光二极管显示控制棒的30个位 置。 规定两探测器线圈之间隔127mm,棒移动 一步的行程是15.875mm，因此每个间隔是八 步，测量区棒移动240步。
3 .棒上、下极限位置监测 探测器的上、下终端各设置一个与其它不 相联的独立线圈，作为每个棒极限位置探测器。 最后提升的一组棒提升到极限位置后，产生闭 锁信号C11，它闭锁所有控制棒组件的自动提升。 4 . 控制棒位置监视 （1）“测量位置”与“指定位置”比较 （2） “插入极限位置”报警 插入低限（Z-ZL 10）报警，按正常调硼 程序加硼； 插入特低限（Z-ZL 0）报警，立即加硼。
四、棒位检测装置 由两个独立的显示棒位的模拟显示系统和 数字显示系统组成。 1.模拟显示系统 将格兰码变换成二进制码经过 整形、D/A变换得到一个模拟信号，每个控制 棒棒位都利用单独仪表指示。 2. 数字显示系统 对控制棒驱动机构逻辑控制装 置中产生的步进脉冲进行计数，以数字显示控 制棒的位置。
两个系统互相独立，互相监督。
五. 棒位监测装置的技术指标 1. 测量范围为232步（实际为228步)，每步 15.875mm; 2. 不管温度高低，棒速快慢，测量精度均为满刻 度的5%(12机械步距);正常温度下，棒低速移 动，测量精度为6机械步距;正常温度下，棒 快速移动，测量精度为8机械步距； 3. 传感器上装电缆连结器（直径17mm），电缆 约150m； 4. 初级线圈电压：220V （10 %‾15%）,50Hz 或60Hz。

专利名称：一种新的棒位测量方法
专利类型：发明专利
发明人：黄可东,李国勇,田宇,郑杲,金远,许明周申请号：CN201310307218.7
申请日：20130722
公开号：CN104332201A
公开日：
20150204
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于一种压水堆核电站控制棒测量方法，具体涉及一种压水堆核电站反应堆控制棒在堆芯中的棒位测量方法。

它包括如下步骤，简化棒位探测器的结构，采用本测量方法的棒位探测器仅有一种测量线圈，没有原边线圈和辅助线圈；棒位测量通道包括测量线圈激磁电路、棒位信号处理电路也分成2个独立的通道，分别与棒位探测器的2组测量线圈对应，并且分配到不同的机箱或机柜进行控制与处理；两组信号再送到棒位信号合成处理设备，将两组信号进行处理，产生控制棒的测量棒位；本发明的优点是，简化了棒位探测器结构，克服了棒位信号干扰大，波形难以整定，故障率高等缺陷，提高了棒位探测器的可靠性和可用性，也提高了电厂的经济性。

申请人：中国核动力研究设计院
地址：610041 四川省成都市436信箱信息中心
国籍：CN
代理机构：核工业专利中心
代理人：高尚梅
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关于核电厂的控制棒棒位测量系统设计方法分析发表时间：2017-01-20T16:18:06.333Z 来源：《电力设备》2016年第23期作者：李灵斌[导读] 优化棒位测量系统，从而方便系统的运行和维护，提高了系统的可靠性。

（山东核电有限公司山东烟台 265116）摘要：控制室系统是核电厂的最重要组成部分，为了保证控制室系统设计的安全性和可靠性，需要以遵守相关的法律、法规为前提进行系统设计，而检测控制棒是否正常运行以及发生故障时可以得到及时处理，需要通过准确的棒位测量作为依据。

本文主要以提高控制棒棒位测量系统的测量精度为主，通过从PCI-E总线和FPGA的设计、控制棒组件以及其驱动机构、电源开关以及控制棒失步状况出发，优化棒位测量系统，从而方便系统的运行和维护，提高了系统的可靠性。

关键词：核电厂；棒位测量系统；设计1.前言如今，核电厂工艺复杂，控制设备众多，因此控制和测量点数量非常之庞大。

在核电厂中，控制棒是控制核电厂反应堆正常启动、暂停、功率运行以及紧急停堆的最主要设备，而棒位测量不仅可以让运行人员及时发现控制棒的运行状态，还可以检测到故障发生的位置。

因此设计棒位测量与指示系统不仅是为了提高控制棒棒位的测量精度，也是为了能够有效测量、指示控制棒在堆芯内的高度。

在以前的核电厂中，电厂的控制棒棒位测量都是以传感器、模拟电路加指针式仪表构成的原始测量系统进行的棒位测量。

随着社会经济的快速发展，电力需求也在日益提高，但是由于过去的设备已经老化，因此原始的测量系统经常会出现故障，从而导致无法维持正常的供电，为了提高棒位的测量精度，在原来的棒位测量系统上，重新实现棒位的测量、传输以及指示的准确性。

2.控制棒棒位测量的意义控制棒和其驱动机构都是为了保证反应堆安全运行的重要装置。

在核电厂中，根据电网负荷的变化，相应调节控制棒棒位不仅可以实现反应堆的正常启动与暂停，还可以让反应堆在给出的固定功率水平运行或者进行反应功率的调节，如果出现故障，还可以很快的插入控制棒降低堆芯反应。