M310控制棒驱动机构课件F2012年10月 [兼容模式]
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二单元大功率IGBT驱动板TX-DE300M2 产品手册目录一、概述 (3)二、结构框图 (3)三、电气参数 (3)3.1 极限参数 (3)3.2 驱动特性 (4)3.3 工作条件 (4)3.4 短路保护特性 (4)3.5 对输入电源的要求 (5)四、波形图 (5)4.1 正常驱动波形图 (5)4.2 保护波形图 (5)4.3 说明 (5)五、尺寸结构 (6)5.1 外形尺寸和元器件位置示意图 (6)5.2 输入输出接口 (6)5.2.1 输入插座Jps引脚说明 (6)5.2.2 输出插座Joa和Job引脚说明 (6)六、应用电路说明 (6)6.1 电源输入端Vdc的连接 (6)6.2 驱动器低压侧的设置和连接说明 (6)6.2.1 工作模式输入信号Mode (6)6.2.2 死区和窄脉冲抑制示意图以及死区时间调整 (7)6.2.3 PWM输入信号INA和INB (7)6.2.4 故障输出信号Fault/ (7)6.2.5 复位信号Reset (7)6.2.6 自动复位功能 (7)6.3 驱动器高压侧输出的连接 (7)6.3.1 驱动功率的计算 (7)6.3.1 与IGBT的连接 (7)6.3.2 栅极电阻 (8)6.4 软关断保护参数设置 (8)6.4.1 过流保护阈值Vref (8)6.4.2 软关断 (8)6.5 欠压保护 (8)七、相关产品信息 (8)7.1 TX-2DE300M17/33 (8)八、常见问题 (8)九、其它说明 (8)TX-DE300M2一、概述∙2DE300M17(33)加装外部元器件后的即插即用驱动板,扩展了输入信号的电压范围∙ 二单元隔离驱动板,DE300M2/17、DE300M2/33分别可驱动电压≤1700V 、3300V 的全系列IGBT∙ 自带隔离的DC/DC 电源,使用方便,用户只需提供一个15V 电源 ∙ 半桥或独立2种工作模式 ∙ 输入信号兼容2.7-18V ∙ 驱动输出电流30A∙ 变压器调制模式传递PWM 信号,工作占空比0-100% ∙ 短脉冲抑制功能 ∙ 短路软关断保护∙绝缘电压,4.5KV /DE300M2/17,7KV /DE300M2/33二、结构框图三、电气参数四、波形图4.1 正常驱动波形图 4.2 保护波形图4.3 说明正常工作时,输入的很窄的正负脉冲均被抑制,提高抗干扰性。
维护8.1故障检修(有报警时)-----------------------------------------8-2 8.2故障检修(无报警时)-----------------------------------------8-21 8.3用旋转开关进行速度环比例增益切换----------------------8-238.3.1概述------------------------------------------------------8-238.3.2设置过程------------------------------------------------8-23 8.4维护----------------------------------------------------------------8-24 8.5零部件检修-------------------------------------------------------8-258.1故障检修在以下的内容中, 将着力于解释每一个故障和报警的可能原因、检查方法以及检修措施。
为了避免事故发生, 在一个报警或者故障发生时, 一定要确保故障被去除并且确保系统安全后才可以重新操作。
在没有确保伺服驱动器、电机、机械装置和四周环境安全的情况下就去展开故障原因的调查是非常危险的。
详细了解故障发生时的情况将有助于缩小故障的可能范围、缩短故障检修过程。
在重现已确认的故障时务必确保这样做是安全的,并且要高度注意重现故障时的运行环境。
在更换伺服驱动器和伺服电机时,要确保没有其他的外部引起故障的因素以防止双重损坏。
在按照该手册推荐的方法进行故障检修以后若故障仍然存在,请咨询您的Sanyo Denki的经销商当报警状态显示为“8”、“F”或者“P”时,报警不能够复位。
在这种情况下应该先纠正该故障然后才能打开控制电源。
当一个报警出现时, 安放在伺服驱动器前面板上的七段LED状态显示屏就会开始闪烁, 并且报警从CN1输出。
秦山310MWe和方家山M310棒控控制对比摘要:棒控系统是核电厂最重要的控制系统之一,且与反应堆安全息息相关。
本文就秦山310MWe和方家山M310的棒控系统在控制及联锁方面进行对比,有利于进一步理解其异同。
关键词:控制棒;功调;迭步;联锁;INTERLOCK1.简要介绍秦山310MWe与方家山控制棒1.1 秦山310MWe控制棒控制系统的目的是通过调节堆芯的反应性来保持反应堆冷却剂系统内的平均温度,该系统用于补偿快速的反应性变化。
控制棒分为两类:停堆棒和调节棒。
停堆棒有A1,A2两组棒。
在发生事故保护停堆时,停堆棒将大的负反应性引入堆内。
调节棒有T1、T2、T3、T4四组,它们是调节堆芯内反应性用的棒,而且只有这种棒可以在自动控制下操作。
1.2 方家山由棒控棒位系统(RGL)用于提升、插入和保持控制棒束,并监视每一束控制棒的位置。
棒数组合成2种类型的棒组:●停堆棒组:SA、SB、SC、SD组;●控制棒组:N2、N1、G2、G1和R组;2.秦山310MWe功调与方家山R棒自动运行对比2.1 秦山310MWe功调反应堆功率调节系统仅对T4组进行自动控制。
在正常工况运行时,A1、A2、T1、T2、T3各组棒都提到堆顶,而T4棒处于调节带之内。
2.1.1温度失配通道从汽轮机第一级冲动室测到的压力信号,(P11或P12),经函数定值单元变换为参考平均温度Tao,整个温度失配通道传递函数为:△Ta(s)=Tam’(s)-Tao’(s)=-2.1.2功率失配通道该通道在负荷变化引起平均温度Tavg变化以前就动作,并在平均温度Tavg变化以前就使棒开始向适当方向运动。
其传递函数为:△NT(S)=K1·K2 [PN(S)-P1(S)]2.1.3棒速程序通道输入值可表示为:TE(S)=+K1·K2 (PN-P1)2.2 方家山R棒(自动)R棒分2个子组:R1和R2,分别有4束。
2.2.1温度失配通道平均温度整定值Tref由汽机负荷和最终功率整定值的大值取得P2作为输入,整个温度失配通道传递函数为:图63.秦山310MWe T棒与方家山功率棒对比3.1 秦山310MWe T棒秦山310MWe的调节棒包括T1、T2、T3、T4,在反应堆运行时可以插入或抽出,用以补偿各种反应性的变化,并可以提供停堆能力以实现事故保护停堆(紧急停堆)。
M310控制棒驱动机构介绍刘少华二○一七年八月三十日第五章每节课请准时出席,课程中途离场,举手示意;请将手机及其他通讯设备设置为振动或关闭;主动参与各项讨论及活动,完成教员布置的课堂任务;敞开心胸,吸收来自同事及教员的经验、见解和意见;愿意说出自己的想法和意见,乐于与他人分享;愿意倾听别人发表的内容;将所学转化运用于工作之中。
欢迎各位前来参加本次培训,为了使培训能够达到预期目标,我们将遵守下列约定,为学习共尽一份心力:课堂公约培训是员工最大的目录学习目的控制棒驱动机构基本工作原理控制棒驱动机构功能与基本参数控制棒驱动机构主要结构与功能与控制棒驱动机构运动相关主要部件四五三二一一、学习目的一般人员了解控制棒驱动机构基本功能、结构、基本工作原理、事故情况下落棒原理技术人员基本掌握控制棒驱动机构的基本功能、结构、工作原理。
了解电流时序图、落棒曲线图。
二、控制棒驱动机构功能与基本参数见图,按照控制和保护指令带动控制棒组件在堆芯内上下运动,进行反应堆启动、调节功率、保持功率、正常停堆;事故工况下,断电释放控制棒组件,使其在重力情况下迅速插入堆芯,实现事故停堆等功能。
二、控制棒驱动机构功能与基本参数设备分级:控制棒驱动机构是核电站长周期关键设备之一,2011年前国内只有上海一机床能够制造,按照目前产能和技术从签订合同起大约需要36~42个月完成制造。
质量保证分级:QA1(主要部件)抗震等级:Ⅱ级(耐压壳)安全等级:Ⅰ级(耐压壳)二、控制棒驱动机构功能与基本参数安装位置安装在反应堆压力容器顶盖上部,见图。
从图中可以看出它的耐压壳是反应堆冷却剂系统压力边界的组成部分。
二、控制棒驱动机构功能与基本参数主要技术参数详见M310机组ML-A型CRDM主要技术参数表。
表1 M310机组ML-A型CRDM主要技术参数表名称参数单位备注WWER-1000一期备注工作压力15.5MPa绝对压力15.7设计压力17.23MPa绝对压力17.65试验压力25.8MPa工作温度293℃300设计温度343℃350行程3618mm全行程3500工作行程步距15.875mm20步速72步/min二、控制棒驱动机构功能与基本参数表1续M310机组ML-A型CRDM主要技术参数表名称参数单位备注WWER-1000一期备注额定步数225步总步数228步事故落棒≤3.2S全行程≤4缓冲段落棒≤2.1S机电延迟≤0.15S二、控制棒驱动机构功能与基本参数表1续M310机组ML-A型CRDM主要技术参数表名称参数单位备注WWER-1000一期备注电磁线圈电源260V独立发电机380/220厂用电电磁提升力≥1602N电磁线圈绝缘500MΩ500V50对壳体棒位误差8步1棒位线圈绝缘100MΩ500V设计寿命280万步钩爪组件30年总长11286.15mm数量61套/堆首次57套121首次85套安装方式61Ω焊接专用焊机法兰螺栓连接三、控制棒驱动机构主要结构与功能结构:控制棒驱动机构属于机电仪一体化设备,它由耐压壳、电磁线圈组件、钩爪组件、驱动杆组件、棒位探测器及隔热套组件等部件组成,是一种竖直方向运动并带有位置测量的电磁提升机构,如图所示。
三、控制棒驱动机构主要结构与功能1、钩爪组件功能:钩爪组件包括在提升、插入和保持操作时与驱动杆齿槽啮合,支承驱动杆,带动驱动杆上下运动或保持原位。
位置:钩爪组件都安装在耐压壳内,如图。
它由下列零部件组成:保持钩爪和它的驱动件:磁极、衔铁、销轴、连杆等;传递钩爪和它的驱动件:磁极、衔铁、销轴、连杆等;两组钩爪与驱动杆上的环形槽啮合,移动钩爪依靠提升磁极的作用,以15.875mm的步长上、下运动,从而带动控制棒组件以步进方式上升或下降。
1、钩爪组件三、控制棒驱动机构主要结构与功能功能:驱动杆的主要作用是通过可拆接头与控制棒组件连接,实现同步运动,与控制棒组件拆卸时可以方便脱开。
位置:安装在压力壳内,驱动杆组件从钩爪组件的内孔穿过。
它由下列零部件组成:驱动杆、可拆卸接头、拆卸杆等零件组成。
驱动杆的外圆车有环形槽,以便于钩爪啮合。
驱动杆约7米长,直线度要求2/2500。
2、驱动杆组件三、控制棒驱动机构主要结构与功能2、驱动杆三、控制棒驱动机构主要结构与功能3、耐压壳组件功能:为钩爪组件提供机械支撑和驱动杆组件提供运动行程空间;位置:耐压壳安装在压力容器顶盖的管座上,它与管座之间采用梯形螺纹连接和小Ω密封环焊接密封。
一期连接为法兰密封M310连接为Ω密封环焊接密封三、控制棒驱动机构主要结构与功能耐压壳由两部分组成:上段为驱动杆行程套管组件,下段为密封壳组件,壳内充满一回路系统压力下的反应堆冷却剂。
所以耐压壳也是反应堆冷却剂系统压力边界的组成部分。
3、耐压壳组件三、控制棒驱动机构主要结构与功能三、控制棒驱动机构主要结构与功能3、耐压壳组件耐压壳外安装电磁线圈组件和棒位探测器组件,并为这2个组件提供支撑。
驱动杆行程罩顶端采用端塞密封,端塞上安装有排气孔,供一回路系统充水排气期间使用。
端塞上还安装有吊环螺栓,用于安装期间吊起整个驱动机构。
吊装压力容器顶盖时,耐压壳与它连为一体同时吊装。
三、控制棒驱动机构主要结构与功能4、电磁线圈组件功能:接收控制和保护信号,按照规定的程序进行通电和断电,产生电磁力带动钩爪组件动作,从而实现驱动杆上下运动、保持、或事故情况下落棒。
位置:线圈组件安装在驱动机构密封壳的外部。
三、控制棒驱动机构主要结构与功能4、电磁线圈组件它由电磁线圈、线圈磁轭和导线管、电连接器等零件组成。
共计有提升、传递、保持三个电磁线圈,线圈是由双层玻璃丝绝缘的圆铜线绕制的,设计运行温度是200℃,正常工作温度在120℃左右。
三、控制棒驱动机构主要结构与功能4、电磁线圈组件电磁线圈通过电连接器和电缆与棒控系统连接,当电磁线圈按照给定的程序通电或断电时,钩爪组件带动驱动杆组件及其连接的控制棒组件上下运动、保持或落棒。
线圈磁轭的作用:给线圈提供机械保护、散热、构成磁通道。
三、控制棒驱动机构主要结构与功能4、电磁线圈组件电磁线圈由RAM系统的电动发电机独立供电。
输出电压为交流260V,发电机上带有惰转飞轮,在电网瞬时故障时可通过惰转飞轮维持1.2S向线圈供电,避免控制棒下落。
在15.875mm距离及工作温度状况下,电磁线圈在提升控制棒时,需要克服控制棒组件重力、驱动杆重力、摩擦力、水阻力等各项合力,经过计算和试验结果,电磁提升力约为1602N,提升时需要约为电流40A,吸合后电流保持在16A左右。
由于线圈属于感性负载,通电时会产生反电势,所以真正的电流时序图不会是直线。
三、控制棒驱动机构主要结构与功能5 棒位探测器组件功能:探测出控制棒当前所在位置,在全行程落棒时,可用于测量控制棒组件的落棒曲线和落棒时间。
位置:棒位探测器组件安装在驱动行程套管组件外面,不承受压力,常压。
棒位探测器由探测线圈及内外套管等零件组成,内外套管为棒位探测器线圈提供支撑和保护。
三、控制棒驱动机构主要结构与功能5 棒位探测器组件棒位线圈由一个初级和33个次线圈组成。
初级线圈覆盖整个驱动杆行程,电流约为1.7A左右。
33个次级为短线圈,其中有31个为测量线圈,他们均匀分布在初级线圈上,每个线圈间隔(127mm),2个补偿线圈为补偿线圈,分别布置在初级线圈顶部和底部。
三、控制棒驱动机构主要结构与功能5 棒位探测器组件刘少华测试次级线圈按照葛雷码逻辑关系组成5组编码(A/B/C/D/E),当驱动杆在棒行程罩内移动时,改变了磁极位置圈的磁场,由此产生一个正比于控制棒高度的信号,通过解码可指示控制棒当前所在位置。
其优点是抗干扰能力强,不会受温度或磁场变化而影响测量精度。
棒位探测器通过电连接器和抗辐射电缆与棒位指示系统连接,棒位指示系统对棒位探测器的电信号进行处理后,可以直接显示控制棒的实际位置。
三、控制棒驱动机构主要结构与功能5 棒位探测器组件葛雷码逻辑关系组成5组编码(A/B/C/D/E)刘少华测试功能:减少反应堆热量向控制棒驱动机构传递,减少管座壁的内外温差。
位置:安装在压力容器顶盖的控制棒驱动机构管座内。
隔热套管组件由隔热套和导向罩等零件组成,当压力容器顶盖扣盖时,为驱动杆组件插入耐压壳导向。
6 隔热套管组件三、控制棒驱动机构主要结构与功能6 隔热套管组件三、控制棒驱动机构主要结构与功能该图是焊接在M310机组RPV顶盖的结构图,对于组件的垂直度、同心度要求严格,以保证控制棒驱动机构安装时达到最小偏差。
管座外部为美标梯形螺纹,用于安装定位,管座材料选用Z2CN19-10,属于控氮材料。
梯形螺纹最大直径150mm,最小直径142mm由压力容器顶盖,CRDM 管座法兰、隔热罩,导向罩等零件组成堆顶组件,当压力容器顶盖扣盖时,能够准确为驱动杆组件插入耐压壳进行导向。
CRDM中部Ω在工厂进行焊接,下部Ω环缝在现场采用下部自动焊接机进行焊接。
7 堆顶组件三、控制棒驱动机构主要结构与功能CRDM管座法兰CRDM管座实物照片,右图为加工完成,渗透PT探伤合格产品。
下图可以看到管座上的下部Ω焊缝、梯形螺纹。
三、控制棒驱动机构主要结构与功能四、与控制棒驱动机构运动相关主要部件我们要想了解控制棒驱动机构动作原理,首先相应的了解与他相关部件或设备。
1、控制棒组件在反应堆运行中,控制棒驱动机构是与控制棒组件连接在一起,是通过驱动杆可拆卸接头与控制棒组件的星形架相连的。
控制棒组件用于快速反应性,区别于反应堆冷却剂硼水慢性控制的工作原理,属于独立的快速反应性控制系统。
关于控制棒的分组、物理特性等不在本次学习范畴。
四、与控制棒驱动机构运动相关主要部件控制棒组件由星形架和24根控制棒组成(一期为18根),总长度为4088mm,如图所示。
驱动机构如何带动柔软的控制棒在反应堆中正常进行上下运动的,是由导向筒和导向管组成的控制棒驱动线,驱动机构就是带动控制棒在驱动线内进行上下运动。
2、控制棒驱动线四、与控制棒驱动机构运动相关主要部件控制棒导向筒如图,导向筒属于堆内构件的一个部件,位于反应堆内上部,控制棒导向筒共有61个,它允许控制棒组件(包括星形架和24根吸收棒)在其内上下运动,为控制棒组件提供定位和导向。
2.1 控制棒导向筒四、与控制棒驱动机构运动相关主要部件导向筒分上部导向组件和下部导向组件两部分,二者采用法兰相连接,固定在导向筒支承板上,下部导向筒的底部有两个定位销插在堆芯上栅格板的对应定位销孔中,进行定位作用(见A-A)。
2.1 控制棒导向筒四、与控制棒驱动机构运动相关主要部件四、与控制棒驱动机构运动相关主要部件2.1 控制棒导向筒加工成型的下部导向筒控制棒导向管属于核燃料组件的部件,燃料组件为AFA 3G17×17 型(方形,一期为6角形)2.2、控制棒导向管四、与控制棒驱动机构运动相关主要部件每个组件有264根燃料元件棒、24根控制棒导向管和一根堆内测量导管,它们按17×17排列成正方形栅格,共有289个元件棒位。