31. Типовые схемы регулирования нейтронного потока (с дифференциатором)

Сиг­нал от датчика 11 сравнивается с заданным значением в элементе сравнения 4 и поступает на регуля­тор 12, далее в усилитель 6, где усиливается до мощности, до­статочной для управления двигате­лем исполнительного механизма 8. В зависимости от конструкции реак­тора регулятор может управлять одним или несколькими исполни­тельными органами 9.

Здесь в регулятор 12 вводится дополни­тельный сигнал от дифференциато­ра 13. В последний сигнал поступа­ет от ионизационных камер 1 через аппаратуру контроля нейтронного потока 2 и сумматор 3.

Поскольку на высоких частотах реальный дифференциатор по своим динамическим характеристикам бли­зок к усилительному звену, динами­ка отработки быстрых возмущений этой системой аналогична схемам регулирования мощности реактора, а медленные колебания тока камеры не влияют на работу системы. Отработка возмущений по тепловым параметрам производится за счет сигналов от датчика 11, при­чем в этой схеме не вводится огра­ничения на значение максимальной скорости изменения сигнала зада­ния. Наличие в регуляторе исчезающего сигнала по нейтронному по­току (сигнал из промежуточной точки) облегчает динамическую на­стройку системы, позволяя без пере­настройки получить на различных уровнях мощности реактора переходные процессы, близкие к опти­мальным.

В реакторах с переменным рас­ходом однофазного теплоносителя схема часто дополня­ется импульсом по расходу 14, ко­торый вводится в регулятор 12 че­рез дифференциатор 13. Этот импульс служит для компенса­ции возмущений, так как нейтрон­ный поток будет приближенно сле­довать за изменениями расхода еще до того, как появится отклонение, фиксируемое датчиком 11.

Кроме описанных предложены более сложные варианты объеди­ненных и каскадных комбинирован­ных систем, например с сигналом производной по мощности, который подается в регулятор только при возрастании мощности, препятствуя ее быстрому подъему.

1-ИК; 2-усилитель тока аппаратуры контроля;

3-сумматор;4-элемент сравнения;

6-усилитель мощности на привод или группу приводов;

7-индивидуальный усилитель мощности;

8-двигатель ИО;9-исполнительные органы (регулирующие стержни);

11-датчик теплового параметра;12-регулятор; 13-дифференциатор;

14-импульс по расходу (в реакторах с переменным рас­ходом однофазного теплоносителя, например БН-600).

32. Структура схемы автопуска.

Автоматический пуск – это автоматический ввод реактора с постоянным периодом из глубокого подкритического состояния на заданный уровень мощности (0,1 – 10% N_ном).

Разгон реактора с постоянным периодом происходит при постоянной положительной реактивности.

Обычно автоматический пуск осуществляется специальным регулятором, на который также возлагается задача поддержания НП.

Сигналы по НП поступают от ИК, суммируются, усиливаются и поступают в Зд. В Зд вырабатывается сигнал Uε, пропорциональный относительному отклонению мощности ( )

Uε поступает в ограничитель с зоной насыщения U_им. U₀ – напряжение на выходе.

Обычно U_им=0,1-0,2.

Сигнал U₀ поступает на регулирующий блок (Σ), который управляет силовыми устройствами ИМ. U₀ выбирается таким образом, чтобы при отрицательном сигнале ИМ (РО) вносилась положительная реактивность (увеличивался НП).

От другой группы ИК сигнал поступает в устройство измерения и контроля, где вырабатывается сигнал U_т, пропорциональный 1/Т. Далее сигнал через делитель поступает в регулирующий блок. Полярность U_т выбирается таким образом, чтобы при увеличении этого сигнала стержни опускались вниз. U_T увелич, период умень, реактивность увелич.

Оператор устанавливает заданный уровень мощности. В первоначальный момент времени n<<n_зад и с ограничителя поступает отрицательный импульс U_им. Поскольку реактор находится в стационарном режиме, и сигнал U_т = 0. После включения системы в работу вносится положительная реактивность , которая увеличивает мощность реактора, и появляется + U_т, и когда U_т вырастет настолько, чтобы скомпенсировать U_им, регулирующие стержни (РС) остановятся и разгон будет продолжаться при постоянном значении реактивности и периода. Значение этого периода можно наитии следующим образом: . Т – функция от настроек блока ограничителя и делителя и не является функцией заданной мощности n_зад. Когда действительная мощность приблизится к заданной настолько, что Uε< U_им, сигнал на выходе ограничителя начнет уменьшаться, что вызовет разбаланс на входе регулятора, и РС начнут опускаться, постепенно увеличивая Т, чтобы сохранить нулевой разбаланс на входе в регулятор. При n= n_зад сигнал U₀=0. Регулятор будет работать на постоянной мощности n_зад.

Если увеличить n_зад больше, чем на 10-20%, произойдет насыщение блока ограничителя, и реактор начнет увеличивать мощность с тем же периодом, с которым производился вывод из подкритического состояния, до тех пор, пока не станет n= n_зад.