核反应堆堆芯监视系统算法.doc

堆芯监视系统算法堆芯监视系统算法 2 版本版本日日 期期编编 写写审审 查查批批 准准升版内容升版内容 3 目目 录录 1 概述概述 4 2 系统接口系统接口 4 3 温度监视算法温度监视算法 7 4 水位计算水位计算 7 4 1 1 数据处理 7 5 系统功能系统功能 8 6 显示显示 9 4 1 概述概述 RIC 堆芯测量系统的功能是提供堆芯中子通量分布图 反应堆燃料组件冷却水 出口水温和反应堆压力容器水位的测量数据 它包括堆内中子通量测量 堆芯温度 和堆芯水位测量三个部分 其中包括有 40 个 MT 和 5 个中子通量探头以及 2 个反 应堆水位测量设备 其中堆芯温度及水位虽然不直接承担安全功能 但其主要为事 故中及事故后提供堆芯冷却监视 为安全级系统 堆芯中子通量测量为非安全级系 统 用于提供堆芯中子通量分布图 40 TC RIC 001BS RIC 002BS 20热热电电偶偶信信号号 A列列 20热热电电偶偶信信号号 B列列 W604 W657 W604 W657 CCMA L709 L749 CCMB L709 L749 RCP 013UB RPA 550AR L505 L545 SIP IP W609 W649 IIP W607 W647 IIIP W603 W643 IVP W602 W642 L505 L545 P10信信号号 主主泵泵状状态态信信号号 安安全全壳壳 RCP 501UB RPB 550AR L505 L545 L505 L545 P10信信号号 主主泵泵状状态态信信号号 一一回回路路过过程程信信号号 RIC 001PP P10 L710 L750 送送主主控控室室安安全全 显显示示盘盘信信号号 KSA RIC 001EN 报报警警信信号号 堆堆芯芯温温度度信信号号 KIT 012AR 堆堆芯芯温温度度信信号号 堆堆芯芯温温度度信信号号 RIC 002EN 堆堆芯芯温温度度信信号号 KSA 报报警警信信号号 RIC 002PP P10 L710 L750 送送主主控控室室安安全全 显显示示盘盘信信号号 改改造造范范围围 2 系统接口系统接口 CCMS 系统的采集数据分别来自现场传感器 SIP 系统和 RPR 系统 并向 KIT 系统和 KSA 系统发送相关信号 1 与现场传感器的接口 与现场传感器的接口 每列分别有 20 个堆芯温度信号及 3 个冷端补偿温度从现场传感器输入至 CCMS 系统 连 接方式为硬接线 信号名称电气特性物理量程数量 堆芯温度K 型热电偶 0 1200 20 冷端补偿温度RTD 0 100 3 2 与 与 SIP 系统的接口 系统的接口 每列有 14 个模拟量和 3 个开关量从 SIP 系统输入至 CCMS 系统 连接方式为硬接线 信号名称电气量程物理量程A 列数量B 列数量 5 窄量程 P1 5V 1 1 0 4bar11 宽量程 P1 5V 1 4 2 7bar11 参考量程 P1 5V 1 4 0 265bar11 RRA 压力1 5V0 200bar2 稳压器压力1 5V110 180bar3 热管端温度1 5V 0 350 3 冷管端温度1 5V 0 350 3 3 与 与 RPR 系统的接口 系统的接口 每列各有 1 个 P10 信号从 RPR 系统输入至 CCMS 系统 连接方式为硬接线 4 与 与 KSA 系统的接口 系统的接口 每列有以下两个信号从 CCMS 系统输出至 KSA 系统 连接方式为硬接线 反应堆低功率运行下 10 RP 的饱和温度裕度低报警信号 堆芯冷却监视故障报警信号 5 与 与 KIT 系统的接口 系统的接口 每列有 20 个堆芯温度信号采用 RS232 CCITT V24 的通讯方式从 CCMS 系统输出至 KIT 系统 这种通讯方式采用串行异步 全双工 波特率 1200bit s 另外有 3 个开关量信号通过硬 接线方式输出至 KIT 系统 20 个堆芯温度 48VDC 电源报警信号 反应堆低功率运行下 10 RP 的饱和温度裕度低报警信号 堆芯冷却监视故障报警信号 CCMS 系统的接口情况详见下图所示 6 7 3 温度监视算法温度监视算法 P10 信信号号采采集集 堆堆芯芯 热热电电偶偶 20 冷冷端端 补补偿偿 3 RRA 压压力力 2 稳稳压压器器 压压力力 3 热热管管端端 温温度度 3 冷冷管管端端 温温度度 3 主主泵泵 状状态态 3 P差差压压 3 SIP现现场场传传感感器器 RPR 冷冷端端补补偿偿 温温度度校校验验 饱饱和和温温度度 裕裕度度 压压力力校校验验 饱饱和和温温度度 计计算算 阈阈值值比比较较 热热管管端端温温 度度裕裕度度 压压力力容容器器水水位位计计算算 阈阈值值比比较较 KIT 主主控控室室P10盘盘就就地地显显示示 KSA 去去往往其其他他系系统统数数据据显显示示 自自诊诊断断 温温度度校校验验 MAX 4 水位计算水位计算 4 1 1 4 1 1 数据处理数据处理 CCMS 系统主要数据处理过程有 1 测量值确认测量值确认 测量值确认包括测量值检查及交叉校验 测量值检查 测量值检查包括对采集的温度 热电偶 热电阻 一回路 压力等信 号进行判断 检查其信号是否处于正常的电气范围之内 是否有开路等非正常现象发 生 对非正常的测量信号进行标记 所有的测量值都需进行检查 交叉校验 每列通过对反映同一物理量的冗余传感器的测量数据进行交叉校验 检查 测量值之间的差异 根据不同的检查结果进行不同的处理 选择最合适的值参与饱和 温度及水位计算 并在人机界面对偏差进行显示 必要时给出报警信号 需要进行交 8 叉校验的信号包括冷端 RTD RRA 及稳压器压力 2 饱和温度相关计算饱和温度相关计算 包括饱和温度计算及温度裕度计算 饱和温度计算 使用经测量值确认后的压力值计算饱和温度 TSAT 使用下列经验公式 其中 L lgP P 为绝对压力 等于经测量值确认后的压力值加上 1bar 温度裕度计算 计算每个热电偶及一回路热管段的温度裕量 计算时使用当前测量值 减去 TSAT 便得到温度裕度 须计算的温度裕度包括堆芯温度裕度 一回路热管段温 度裕度 3 压力容器水位计算压力容器水位计算 利用差压测量计算出压力容器当前水位值 反应堆压力容器内的差压 P 与水位 h 之间的 关系由下式给出 其中 蒸汽密度 v 由一回路压力获得 水密度 L 由一回路压力及温度计算获得 计算时使用的压力值与计算蒸汽密度使用压力一致 使用的温度值取决于温度范围及一回 路冷却剂泵状态 此外 在使用上述公式时还应进行修正 消除环境条件 安装布置等带 来的影响 当水位计算值低于 5 6m 或 7 7m 时 P10 盘将分别给出水位低低 水位低报警 4 报警 系统给出 2 个报警信号 温度裕度低报警及系统故障报警 温度裕度低报警 RIC 591IA 当反应堆功率小于 10 RP 时 如果饱和温度裕度小于 20 则给出该