中核核电运行管理有限公司 314300
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；INTERLOCK
1.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6
3.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）。
3.1.1 T1、T2、T3、T4的控制方式有6种：
手动、自动、单组选择开关在“手动”
如果棒组选择开关打在位置“T”，则调节棒组按棒组重叠程序动作。棒速是由手控棒速单元确定，对手动操作，正常预选的速度是每分钟60步。
手动、自动、单组选择开关在“自动”
棒组选择开关要打在“T”位置，此时“手操”开关被切断，而控制棒的运动（方向和速度）是靠功调系统来确定，控制棒仍按程序动作。如棒组选择开关打在“G”位置，则T4组由功调系统来的信号控制。
T1/T2/T3/T4
在这个位置上，棒组选择开关要打在“T”位置，此时调节组T1/T2/T3/T4的棒可用“手操”开关手动操作，棒将不按重叠程序动作，在这个位置上的棒速信号是手控棒速单元产生的手速信号。
3.1.2 控制棒的移动
3.1.2.1调节棒单组操作
a.如果没有提棒的联锁信号，棒组可以按T1、T2、T3、T4顺序提棒，至280步停止。
b.下降时按T4、T3、T2、T1顺序，插入至5步处自动停止移动，插入没有联锁。
3.1.2.2调节棒手动操作
a.如果没有出现提棒联锁信号，且停堆棒已全部提出，调节棒组可以按预先设置的程序提升：T1、T1和T2、T2、T2和T3、T3、T3和T4、T4。到280步，棒自动停止移动。
b.调节棒组的下降按预定程序进行：T4、T4和T3、T3、T3和T2、T2、T2和T1、T1。到5步处，棒自动停止移动。插入没有联锁。
3.1.2.3调节棒自动操作
a.与手动操作原理相同。
b.调节棒在下降时受到自动插棒联锁信号的限止。
c.调节棒组从5步下插至0步，只能切断至控制棒驱动机构的电源。棒靠重力落到0步位置。
3.1.3 调节棒的迭步
图7
3.2 方家山功率棒
功率棒组又称灰棒组，它包括4组棒：G1，G2，N1和N2，其中仅仅G1和G2才是灰棒。灰棒组用于补偿和功率变化相联系的反应性变化。在一定燃耗下，对应于每个功率水平有一个棒位。功率水平与灰棒组棒位之间的关系曲线叫做有效标定曲线。该曲线是根据实测的标定曲线推算出来的。
图8
3.2.1 功率棒的控制方式
功率棒有“自动”、“手动”、“失步校正1”和“失步校正2”4种控制方式。
3.2.2 功率棒的移动
a.提棒5-225和插棒225-5
●失步校正1
如果不出现禁止手动或自动棒束提升连锁信号，则棒组的提升不受限制。插入时不受限制。
●失步校正2
如果不出现禁止手动或自动棒束提升连锁信号，则棒组的提升按照预定的重迭程序进行，达到225步自动停止提升。插入时，在5步自动停止下插。
●手动
如果停堆棒已剔除，并不出现禁止手动或自动棒束提升联锁信号，则棒组按重迭程序提升，达到225步自动停止提升。插入时，在5步自动停止下插。
●自动
除了功率控制棒组在正常工况插入时，要在功率控制棒组插入联锁许可的情况下才能插入之外，其它与手动原则相同。
b.棒组从0-5步只能通过失步校正2实现，或用020KC提至5步，否则无法继续提棒；
c.棒组从5-0步只能通过失步校正1或断开停堆断路器来实现，其它方式被闭锁；
4.结论
综上所述，由于同为压水堆，秦山310MWe棒控系统和方家山M310 RGL系统设计上基本相似。但由于对功率不同，M310堆型具有更完备的逻辑和模拟控制，设计上也将原来的调节棒分成功率棒和温度棒来实现。改善了控制性能并降低了运行成本。
参考文献
[1]秦山核电厂扩建项目棒控棒位系统手册（RGL）QFS-441200-SC1 B版 2010
[2]秦山核电厂扩建项目中级运行、高级运行 2012
[3]秦山核电有限公司培训教材 棒控棒位系统Q06C10L0016 2010
[4]秦山核电有限公司培训教材 反应堆功率调节系统Q06C10L0005 2010
论文作者:宋培丹,马纯毅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/7/2
标签：控制棒论文; 功率论文; 联锁论文; 秦山论文; 失配论文; 系统论文; 信号论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;