устройство управления исполнительными механизмами ядерного реактора

Формула изобретения

Устройство управления исполнительным механизмом ядерного реактора, содержащее n устройств контроля и управления и n устройств формирования сигналов управления, где n - количество групп регулирующих органов ядерного реактора, принятое, например, для реакторов типа ВВЭР-1000 равным 10, ключ выбора режимов, ключ группового управления, ключ выбора групп, источник напряжения, автоматический регулятор мощности реактора, датчик давления, детектор нейтронного потока, диод, первую и вторую входные клеммы, первый и второй управляемые ключи, выходы ключа выбора режимов соединены второй с входом первой секции ключа группового управления и управляющим входом второго управляемого ключа, третий с входом автоматического регулятора мощности реактора, первый вход первого устройства контроля и управления соединен с входом ключа выбора режимов, выходом источника напряжения и вторым входом n-го (десятого) устройства контроля и управления и через второй управляемый ключ с входом второй секции ключа группового управления, первый выход первой секции ключа группового управления соединен с третьими входами всех n устройств контроля и управления и первым выходом автоматического регулятора мощности реактора, второй выход первой секции ключа группового управления соединен с четвертыми входами всех n устройств контроля и управления, вторым выходом автоматического регулятора мощности реактора и катодом диода, анод которого соединен с первой входной клеммой, вторая входная клемма соединена с управляющим входом первого управляемого ключа, первый выход второй секции ключа группового управления соединен через второй управляемый ключ с входом первой секции ключа выбора групп, вход второй секции которого соединен с вторым выходом второй секции ключа группового управления, второй вход m-го устройства контроля и управления для всех m, изменяющихся от 1 до n-1 (9) соединен соответственно с вторым выходом устройства контроля и управления с номером m+1, первый вход m-го устройства контроля и управления для m, изменяющихся от 2 до n (10), соединен соответственно с первым выходом устройства контроля и управления с номером m-1 для всех m изменяющихся от 1 до n (10), выходы m-го устройства контроля и управления с третьего по четырнадцатый соединены соответственно с входами с первого по двенадцатый m-го устройства формирования сигналов управления, тринадцатый и четырнадцатый входы которого соединены с выходами m соответственно второй и первой секций ключа выбора группы, каждое устройство контроля и управления содержит, по крайней мере, первый, второй и третий датчики положения органов регулирования ядерного реактора, первый, второй и третий блоки контроля положения, первый и второй мажоритарные блоки, с первой по шестую схемы НЕ, с первой по шестую схемы И, причем первый, второй и третий датчики положения органов регулирования ядерного реактора подключены соответственно к первому, второму и третьему блокам контроля положения, первый выход первого блока контроля положения соединен через первую схему НЕ с девятым выходом устройства контроля и управления, первый выход второго блока контроля положения соединен через вторую схему НЕ с десятым выходом устройства контроля и управления, первый выход третьего блока контроля положения соединен через третью схему НЕ с одиннадцатым выходом устройства контроля и управления, четвертый выход первого блока контроля положения соединен через четвертую схему НЕ с двенадцатым выходом устройства контроля и управления, четвертый выход второго блока контроля положения соединен через пятую схему НЕ с тринадцатым выходом устройства контроля и управления, четвертый выход третьего блока контроля положения соединен через шестую схему НЕ с четырнадцатым выходом устройства контроля и управления, первый вход блока контроля и управления соединен с третьими входами первой, второй и третьей схем И, второй вход блока контроля и управления соединен с третьими входами четвертой, пятой и шестой схем И, третий вход блока контроля и управления соединен с вторыми входами первой, второй и третьей схем И, четвертый вход блока контроля и управления соединен с вторыми входами четвертой, пятой и шестой схем И, первый выход блока контроля и управления соединен с выходом первого мажоритарного блока, первый, второй и третий входы которого соединены с вторыми выходами соответственно первого, второго и третьего блоков контроля положения, второй выход блока контроля и управления соединен с выходом второго мажоритарного блока, первый, второй и третий входы которого соединены с третьими выходами соответственно первого, второго и третьего блоков контроля положения, выходы с первой по шестую схем И соединены соответственно с выходами с третьего по восьмой блока контроля и управления, устройство формирования сигналов управления содержит с первого по шестой управляемые ключи, с первой по шестую схемы ИЛИ, с первой по шестую схемы И, с первый по третий блоки формирования сигналов управления, входы устройства формирования сигналов управления соединены первый через первый управляемый ключ с первым входом первой схемы ИЛИ, второй через второй управляемый ключ с первым входом второй схемы ИЛИ, третий через третий управляемый ключ с первым входом третьей схемы ИЛИ, четвертый через четвертый управляемый ключ с первым входом четвертой схемы ИЛИ, пятый через пятый управляемый ключ с первым входом пятой схемы ИЛИ, шестой через шестой управляемый ключ с первым входом шестой схемы ИЛИ, седьмой с первым входом первой схемы И, восьмой с первым входом второй схемы И, девятый с первым входом третьей схемы И, десятый с первым входом четвертой схемы И, одиннадцатый с первым входом пятой схемы И, двенадцатый с первым входом шестой схемы И, тринадцатый со вторыми входами четвертой, пятой и шестой схем ИЛИ и управляющими входами первого, второго и третьего управляемых ключей, четырнадцатый с вторыми входами первой, второй и третьей схем ИЛИ и управляющими входами четвертого, пятого и шестого управляемых ключей, выходы схем ИЛИ с первой по шестую соединены с вторыми входами соответственно с первой по шестую схем И, выходы схем И с первой по третью соединены с первыми входами соответственно с первого по третий блоков формирования сигналов управления, вторые входы которых соединены соответственно с выходами с четвертой по третью схем ИЛИ, отличающееся тем, что в устройство введены дополнительный ключ выбора групп, схема НЕ и схема И, входная клемма соединена через схему НЕ с первым входом схемы И, второй вход которой соединен с входом автоматического регулятора мощности реактора, а выход - с входами первой и второй секций дополнительного ключа выбора групп, второй, третий и четвертый выходы второй секции дополнительного ключа выбора групп соединены с пятыми входами всех устройств контроля и управления, шестые входы восьмого, девятого и десятого устройств контроля и управления соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым выходами первой секции дополнительного ключа выбора групп, причем в каждое устройство контроля и управления введены дополнительная схема НЕ, первая и вторая дополнительные схемы И и первая и вторая схемы ИЛИ, входы устройства контроля и управления соединены первый с первым входом первой дополнительной схемы И, второй с первым входом второй дополнительной схемы И, пятый с входом дополнительной схемы НЕ, шестой вторыми входами первой и второй, схем ИЛИ, выход дополнительной схемы НЕ соединен с вторыми входами первой и второй дополнительных схем И, выход первой дополнительной схемы И соединен с первым входом первой схемы ИЛИ, выход второй дополнительной схемы И соединен с первым входом второй схемы ИЛИ, выход первой схемы ИЛИ соединен с вторыми входами первой, второй и третьей схем И, выход второй схемы ИЛИ соединен с вторыми входами четвертой, пятой и шестой схем И.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области систем управления и защиты ядерных энергетических реакторов.

Известен датчик положения регулирующего органа ядерного реактора, содержащий шунт, жестко соединенный с регулирующим органом, индикаторы положения шунта, равномерно размещенные вдоль оси перемещения шунта, причем шунт выполнен из магнитных и немагнитных проставок общей длиной, равной рабочему ходу шунта (Патент Российской Федерации №2073917, кл. G21С 7/14, 7/36, 1997).

Датчиком положения по мере перемещения регулирующего органа вырабатывается кодовая комбинация положения регулируемого органа, снимаемая одновременно со всех индикаторов положения, соответственно замыканию или размыканию магнитными и немагнитными проставками шунта магнитных цепей индикаторов положения.

Этот датчик применяется в современных системах управления и защиты реакторов ВВЭР-1000.

Наиболее близким по технической сущности является устройство управления исполнительным механизмом ядерного реактора, содержащее n устройств контроля и управления и n устройств формирования сигналов управления, где n - количество групп регулирующих органов ядерного реактора, принятое, например, для реакторов типа ВВЭР-1000 равным 10, ключ выбора режимов, ключ группового управления, ключ выбора групп, источник напряжения, автоматический регулятор мощности реактора, датчик давления, детектор нейтронного потока, диод, первую и вторую входные клеммы, первый и второй управляемые ключи, выходы ключа выбора режимов соединены второй - с входом первой секции ключа группового управления и управляющим входом второго управляемого ключа, третий - с входом автоматического регулятора мощности реактора, первый вход первого устройства контроля и управления соединен с входом ключа выбора режимов, выходом источника напряжения, вторым входом n-го (десятого) устройства контроля и управления и через второй управляемый ключ с входом второй секции ключа группового управления, первый выход первой секции ключа группового управления соединен с третьими входами всех n устройств контроля и управления и первым выходом автоматического регулятора мощности реактора, второй выход первой секции ключа группового управления соединен с четвертыми входами всех n устройств контроля и управления, вторым выходом автоматического регулятора мощности реактора и катодом диода, анод которого соединен с первой входной клеммой, вторая входная клемма соединена с управляющим входом первого управляемого ключа, первый выход второй секции ключа группового управления соединен через первый управляемый ключ с входом первой секции ключа выбора групп, вход второй секции которого соединен с вторым выходом второй секции ключа группового управления, второй вход m-го устройства контроля и управления для всех m, изменяющихся от 1 до n-1 (9), соединен соответственно с вторым выходом устройства контроля и управления с номером m+1, первый вход m-го устройства контроля и управления для m, изменяющихся от 2 до n (10), соединен соответственно с первым выходом устройства контроля и управления с номером m-1, для всех m, изменяющихся от 1 до n (10), выходы m-го устройства контроля и управления с третьего по четырнадцатый соединены соответственно с входами с первого по двенадцатый m-го устройства формирования сигналов управления, тринадцатый и четырнадцатый входы которого соединены с выходами m соответственно второй и первой секций ключа выбора групп, каждое устройство контроля и управления содержит, по крайней мере, первый, второй и третий датчики положения органов регулирования ядерного реактора, первый, второй и третий блоки контроля положения, первый и второй мажоритарные блоки, с первой по шестую схемы НЕ, с первой по шестую схемы И, причем первый, второй и третий датчики положения органов регулирования ядерного реактора подключены соответственно к первому, второму и третьему блокам контроля положения, первый выход первого блока контроля положения соединен через первую схему НЕ с девятым выходом устройства контроля и управления, первый выход второго блока контроля положения соединен через вторую схему НЕ с десятым выходом устройства контроля и управления, первый выход третьего блока контроля положения соединен через третью схему НЕ с одиннадцатым выходом устройства контроля и управления, четвертый выход первого блока контроля положения соединен через четвертую схему НЕ с двенадцатым выходом устройства контроля и управления, четвертый выход второго блока контроля положения соединен через пятую схему НЕ с тринадцатым выходом устройства контроля и управления, четвертый выход третьего блока контроля положения соединен через шестую схему НЕ с четырнадцатым выходом устройства контроля и управления, третий вход блока контроля и управления соединен с вторыми входами первой, второй и третьей схем И, четвертый вход блока контроля и управления соединен с вторыми входами четвертой, пятой и шестой схем И, первый выход блока контроля и управления соединен с выходом первого мажоритарного блока, первый, второй и третий входы которого соединены с вторыми выходами соответственно первого, второго и третьего блоков контроля положения, второй выход блока контроля и управления соединен с выходом второго мажоритарного блока, первый, второй и третий входы которого соединены с третьими выходами соответственно первого, второго и третьего блоков контроля положения, выходы с первой по шестую схем И соединены соответственно с выходами с третьего по восьмой блока контроля и управления, устройство формирования сигналов управления содержит с первого по шестой управляемые ключи, с первой по шестую схемы ИЛИ, с первой по шестую схемы И, с первого по третий блоки формирования сигналов управления, входы устройства формирования сигналов управления соединены первый - через первый управляемый ключ с первым входом первой схемы ИЛИ, второй - через второй управляемый ключ с первым входом второй схемы ИЛИ, третий - через третий управляемый ключ с первым входом третьей схемы ИЛИ, четвертый - через четвертый управляемый ключ с первым входом четвертой схемы ИЛИ, пятый - через пятый управляемый ключ с первым входом пятой схемы ИЛИ, шестой - через шестой управляемый ключ с первым входом шестой схемы ИЛИ, седьмой - с первым входом первой схемы И, восьмой - с первым входом второй схемы И, девятый - с первым входом третьей схемы И, десятый - с первым входом четвертой схемы И, одиннадцатый - с первым входом пятой схемы И, двенадцатый - с первым входом шестой схемы И, тринадцатый - со вторыми входами четвертой, пятой и шестой схем ИЛИ и управляющими входами первого, второго и третьего управляемых ключей, четырнадцатый - с вторыми входами первой, второй и третьей схем ИЛИ и управляющими входами четвертого, пятого и шестого управляемых ключей, выходы схем ИЛИ с первой по шестую соединены с вторыми входами соответственно с первой по шестую схем И, выходы схем И с первой по третью соединены с первыми входами соответственно с первого по третий блоков формирования сигналов управления, вторые входы которых соединены соответственно с выходами с четвертой по третью схем ИЛИ (Технический проект «Комплекс электрооборудования СУЗ реактора ВВЭР-1000 (В-428) АЭС «Тяньвань» ТАИК.500066.002 ПЗ», НПП ВНИИЭМ, 2000).

Недостатком этого устройства является возможность одновременного движения вверх нескольких групп регулирующих органов при управлении от автоматического регулятора мощности реактора. Так, при нахождении вверху активной зоны седьмой и девятой групп регулирующих органов по команде «Больше» будут одновременно двигаться вверх восьмая и десятая группы регулирующих органов.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройство управления исполнительным механизмом ядерного реактора, содержащее n устройств контроля и управления и n устройств формирования сигналов управления, где n - количество групп регулирующих органов ядерного реактора, принятое, например, для реакторов типа ВВЭР-1000 равным 10, ключ выбора режимов, ключ группового управления, ключ выбора групп, источник напряжения, автоматический регулятор мощности реактора, датчик давления, детектор нейтронного потока, диод, первую и вторую входные клеммы, первый и второй управляемые ключи, выходы ключа выбора режимов соединены второй - с входом первой секции ключа группового управления и управляющим входом второго управляемого ключа, третий - с входом автоматического регулятора мощности реактора, первый вход первого устройства контроля и управления соединен с входом ключа выбора режимов, выходом источника напряжения и вторым входом n-го (десятого) устройства контроля и управления и через второй управляемый ключ с входом второй секции ключа группового управления, первый выход первой секции ключа группового управления соединен с третьими входами всех n устройств контроля и управления и первым выходом автоматического регулятора мощности реактора, второй выход первой секции ключа группового управления соединен с четвертыми входами всех n устройств контроля и управления, вторым выходом автоматического регулятора мощности реактора и катодом диода, анод которого соединен с первой входной клеммой, вторая входная клемма соединена с управляющим входом первого управляемого ключа, первый выход второй секции ключа группового управления соединен через второй управляемый ключ с входом первой секции ключа выбора групп, вход второй секции которого соединен с вторым выходом второй секции ключа группового управления, второй вход m-го устройства контроля и управления для всех m, изменяющихся от 1 до n-1 (9), соединен соответственно с вторым выходом устройства контроля и управления с номером m+1, первый вход m-го устройства контроля и управления для m, изменяющихся от 2 до n (10), соединен соответственно с первым выходом устройства контроля и управления с номером m-1, для всех m, изменяющихся от 1 до n (10), выходы m-го устройства контроля и управления с третьего по четырнадцатый соединены соответственно с входами с первого по двенадцатый m-го устройства формирования сигналов управления, тринадцатый и четырнадцатый входы которого соединены с выходами m соответственно второй и первой секций ключа выбора группы, каждое устройство контроля и управления содержит, по крайней мере, первый, второй и третий датчики положения органов регулирования ядерного реактора, первый, второй и третий блоки контроля положения, первый и второй мажоритарные блоки, с первой по шестую схемы НЕ, с первой по шестую схемы И, причем первый, второй и третий датчики положения органов регулирования ядерного реактора подключены соответственно к первому, второму и третьему блокам контроля положения, первый выход первого блока контроля положения соединен через первую схему НЕ с девятым выходом устройства контроля и управления, первый выход второго блока контроля положения соединен через вторую схему НЕ с десятым выходом устройства контроля и управления, первый выход третьего блока контроля положения соединен через третью схему НЕ с одиннадцатым выходом устройства контроля и управления, четвертый выход первого блока контроля положения соединен через четвертую схему НЕ с двенадцатым выходом устройства контроля и управления, четвертый выход второго блока контроля положения соединен через пятую схему НЕ с тринадцатым выходом устройства контроля и управления, четвертый выход третьего блока контроля положения соединен через шестую схему НЕ с четырнадцатым выходом устройства контроля и управления, первый вход блока контроля и управления соединен с третьими входами первой, второй и третьей схем И, второй вход блока контроля и управления соединен с третьими входами четвертой, пятой и шестой схем И, третий вход блока контроля и управления соединен с вторыми входами первой, второй и третьей схем И, четвертый вход блока контроля и управления соединен с вторыми входами четвертой, пятой и шестой схем И, первый выход блока контроля и управления соединен с выходом первого мажоритарного блока, первый, второй и третий входы которого соединены с вторыми выходами соответственно первого, второго и третьего блоков контроля положения, второй выход блока контроля и управления соединен с выходом второго мажоритарного блока, первый, второй и третий входы которого соединены с третьими выходами соответственно первого, второго и третьего блоков контроля положения, выходы с первой по шестую схем И соединены соответственно с выходами с третьего по восьмой блока контроля и управления, устройство формирования сигналов управления содержит с первого по шестой управляемые ключи, с первой по шестую схемы ИЛИ, с первой по шестую схемы И, с первого по третий блоки формирования сигналов управления, входы устройства формирования сигналов управления соединены первый - через первый управляемый ключ с первым входом первой схемы ИЛИ, второй - через второй управляемый ключ с первым входом второй схемы ИЛИ, третий - через третий управляемый ключ с первым входом третьей схемы ИЛИ, четвертый - через четвертый управляемый ключ с первым входом четвертой схемы ИЛИ, пятый - через пятый управляемый ключ с первым входом пятой схемы ИЛИ, шестой - через шестой управляемый ключ с первым входом шестой схемы ИЛИ, седьмой - с первым входом первой схемы И, восьмой - с первым входом второй схемы И, девятый - с первым входом третьей схемы И, десятый - с первым входом четвертой схемы И, одиннадцатый - с первым входом пятой схемы И, двенадцатый - с первым входом шестой схемы И, тринадцатый - со вторыми входами четвертой, пятой и шестой схем ИЛИ и управляющими входами первого, второго и третьего управляемых ключей, четырнадцатый - с вторыми входами первой, второй и третьей схем ИЛИ и управляющими входами четвертого, пятого и шестого управляемых ключей, выходы схем ИЛИ с первой по шестую соединены с вторыми входами соответственно с первой по шестую схем И, выходы схем И с первой по третью соединены с первыми входами соответственно с первого по третий блоков формирования сигналов управления, вторые входы которых соединены соответственно с выходами с четвертой по третью схем ИЛИ, введены дополнительный ключ выбора групп, схема НЕ и схема И, первая входная клемма соединена через схему НЕ с первым входом схемы И, второй вход которой соединен с входом автоматического регулятора мощности реактора, а выход - с входами первой и второй секций дополнительного ключа выбора групп, второй, третий и четвертый выходы второй секции дополнительного ключа выбора групп соединены с пятыми входами всех устройств контроля и управления, шестые входы восьмого, девятого и десятого устройств контроля и управления соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым выходами первой секции дополнительного ключа выбора групп, причем в каждое устройство контроля и управления введены дополнительная схема НЕ, первая и вторая дополнительные схемы И и первая и вторая схемы ИЛИ, входы устройства контроля и управления соединены первый - с первым входом первой дополнительной схемы И, второй - с первым входом второй дополнительной схемы И, пятый - с входом дополнительной схемы НЕ, шестой - с вторыми входами первой и второй схем ИЛИ, выход дополнительной схемы НЕ соединен с вторыми входами первой и второй дополнительных схем И, выход первой дополнительной схемы И соединен с первым входом первой схемы ИЛИ, выход второй дополнительной схемы И соединен с первым входом второй схемы ИЛИ, выход первой схемы ИЛИ соединен с вторыми входами первой, второй и третьей схем И, выход второй схемы ИЛИ соединен с вторыми входами четвертой, пятой и шестой схем И.

На фиг.1-5 представлена структурная схема устройства управления исполнительными механизмами ядерного реактора, на фиг.6 представлена структурная схема устройства контроля и управления, а на фиг.7 представлена структурная схема устройства формирования сигналов управления.

Устройство управления исполнительными механизмами ядерного реактора (фиг.1-5) содержит n устройств контроля и управления 1.1-1.n, где n - количество групп регулирующих органов ядерного реактора, которое, например, для реакторов типа ВВЭР-1000 равно 10, устройство контроля и управления 1.m для m, изменяющихся от 1 до 10, содержит входы с первого 2.1.m по шестой 2.6.m, выходы с первого 3.1.m по четырнадцатый 3.14.m; дополнительный ключ выбора групп 4; ключ группового управления 5 с входом первой секции 6, входом второй секции 7, первым 8 и вторым 9 выходами первой секции, первым 10 и вторым 11 выходами второй секции; ключ выбора режимов 12 с первым («Ручное»), вторым («Полуавтоматика») и третьим («Автоматика») выходами; ключ выбора групп 13; источник напряжения 14; автоматический регулятор мощности реактора 15; датчик давления 16; детектор нейтронного потока 17; схему И 18; схему НЕ 19; диод 20; первую входную клемму 21; вторую входную клемму 22; первый 23 и второй 24 управляемые ключи, размыкающиеся при единичном сигнале на управляющем входе управляемого ключа; n устройств формирования сигналов управления 25.1-25.n, где n - количество групп регулирующих органов ядерного реактора, которое, например, для реакторов типа ВВЭР-1000 равно 10, устройство формирования сигналов управления 25.m для m, изменяющихся от 1 до 10, содержит входы с первого 26.1.m по четырнадцатый 26.14.m.

Выход источника напряжения 14 соединен с входом 5 ключа выбора режимов, с первым входом 2.1.1 первого устройства контроля и управления 1.1, вторым входом 2.2.n устройства контроля и управления n и через второй управляемый ключ 24 с входом 7 второй секции ключа группового управления 5.

Выходы ключа выбора режимов 12 соединены второй - с входом 6 первой секции ключа группового управления 5 и управляющим входом второго управляемого ключа 24, третий - с входом автоматического регулятора мощности реактора 15 и вторым входом схемы И 18, первый вход которой соединен с выходом схемы НЕ 19, а выход - с входами первой и второй секций дополнительного ключа выбора групп 4. Вход схемы НЕ 19 соединен с первой входной клеммой 21 и анодом диода 20.

Первый выход 8 первой секции ключа группового управления 5 соединен с третьими входами 2.3.1-2.3.n всех устройств контроля и управления 1.1-1.n и первым выходом автоматического регулятора мощности реактора, а второй выход 9 первой секции ключа группового управления 5 соединен с четвертыми входами 2.4.1-2.4.n всех устройств контроля и управления 1.1-1.n, вторым выходом регулятора мощности реактора 15 и катодом диода 20.

Первый 10 выход второй секции ключа группового управления 5 соединен через первый управляемый ключ 23 с входом первой секции ключа выбора групп 13, а второй 11 выход второй секции ключа группового управления 5 соединен с входом второй секции ключа выбора групп 13. Управляющий вход первого управляемого ключа 23 соединен с второй входной клеммой 22.

Выходы первой секции ключа выбора групп 13 соединены соответственно первый - с четырнадцатым входом 26.14.1 первого устройства формирования сигналов 25.1, выход m для m, изменяющихся от 2 до 7, - с четырнадцатым входом 26.14.m m-го устройства формирования сигналов 25.m, восьмой - с четырнадцатым входом 26.14.8 восьмого устройства формирования сигналов 25.8, девятый - с четырнадцатым входом 26.14.9 девятого устройства формирования сигналов 25.9, десятый - с четырнадцатым входом 26.14.10 десятого устройства формирования сигналов 25.10

Второй, третий и четвертый выходы второй секции дополнительного ключа выбора групп 4 соединены с пятыми входами 2.5.1-2.5.n всех устройств контроля и управления 1.1-1.n. Второй, третий и четвертый выходы первой секции дополнительного ключа выбора групп 4 соединены с шестыми входами 2.6.8, 2.6.9, 2.6.10 соответственно восьмого, девятого и десятого устройств контроля и управления 1.8-1.10. Входы первой и второй секций дополнительного ключа выбора групп соединены с выходом схемы И 18.

В каждом из устройств контроля и управления 1.m, где m изменяется от 2 до n, первый вход 2.1.m соединен с первым выходом 3.1.m устройства контроля и управления 1.m-1, а в каждом из устройств контроля и управления 1.m, где m изменяется от 1 до n-1, второй вход 2.2.m соединен с вторым выходом 3.1.m устройства контроля и управления 1.m+1.

В каждом из устройств контроля и управления 1.m, где m изменяется от 1 до n, выходы с третьего 3.3.m по четырнадцатый 3.14.m соединены соответственно с входами с первого 3.1.m по двенадцатый 3.12.m соответствующего устройства формирования сигналов управления 25.m.

На фиг.1-5 приняты следующие обозначения сигналов:

- ПЗ1 - сигнал срабатывания предварительной защиты первого рода;

- ПЗ2 - сигнал срабатывания предварительной защиты второго рода;

- М - команда «Меньше»;

- Б - команда «Больше»;

- ИН - сигнал от источника напряжения;

- ЗП - сигнал запрета на автоматический выбор групп регулирующих органов;

- Р8 - сигнал разрешения на выбор 8 группы;

- Р9 - сигнал разрешения на выбор 9 группы;

- Р10 - сигнал разрешения на выбор 10 группы;

- Бр1-Бр10 - команда «Больше» ручного управления на соответствующую группу регулирующих органов;

- Mp1-Мр10 - команда «Меньше» ручного управления на соответствующую группу регулирующих органов;

- ПВ1-ПВ9 - сигнал «Промежуточное положение верха» соответствующей группы;

- ПН10-ПН2 - сигнал «Промежуточное положение низа» соответствующей группы;

- KB1.1-КВ3.10 - сигнал конечного положения верха соответствующего регулирующего органа в соответствующей группе;

- КН1.1-КН3.10 - сигнал конечного положения низа соответствующего регулирующего органа в соответствующей группе;

-Б1.1-Б3.10 - команда «Больше» для соответствующего исполнительного механизма в соответствующей группе;

- M1.1-М3.10 - команда «Меньше» для соответствующего исполнительного механизма в соответствующей группе.

Устройство контроля и управления 1.m (фиг.6) содержит по крайней мере первый 27.1, второй 27.2 и третий 27.3 датчики положения органов регулирования ядерного реактора, первый 28.1, второй 28.2 и третий 28.3 блоки контроля положения с выходами с первого по четвертый 29.1.1-29.4.1, 29.1.2-29.4.2, 29.1.3-29.4.3 соответственно для блоков контроля положения с первого 28.1 по третий 28.3, первый мажоритарный блок 30 и второй мажоритарный блок 31, реализующие логику «два из трех», с первой 32.1 по шестую 32.6 схемы НЕ, с первой 33.1 по шестую 33.6 схемы И, первую дополнительную схему НЕ 34, первую дополнительную схему И 35, первую схему ИЛИ 36, вторую дополнительную схему И 37, вторую схему ИЛИ 38.

Первый 27.1, второй 27.2 и третий 27.3 датчики положения органов регулирования ядерного реактора подключены соответственно к первому 28.1, второму 28.2 и третьему 28.3 блокам контроля положения.

Первый выход 29.1.1 первого блока контроля положения 28.1 соединен через первую схему НЕ 32.1 с девятым выходом 3.9.m устройства контроля и управления, первый выход 29.1.2 второго блока контроля положения 28.2 соединен через вторую схему НЕ 32.2 с десятым выходом 3.10.m устройства контроля и управления, первый выход 29.1.3 третьего блока контроля положения 28.3 соединен через третью схему НЕ 32.3 с одиннадцатым выходом 3.11.m устройства контроля и управления, четвертый выход 29.4.1 первого блока контроля положения 28.1 соединен через четвертую схему НЕ 32.4 с двенадцатым выходом 3.12.m устройства контроля и управления, четвертый выход 29.2 второго блока контроля положения 28.2 соединен через пятую схему НЕ 32.5 с тринадцатым выходом 3.13.m устройства контроля и управления, четвертый выход 29.4.3 третьего блока контроля положения 28.3 соединен через шестую схему НЕ 32.6 с четырнадцатым выходом 3.14.m устройства контроля и управления.

Первый, второй и третий входы первого мажоритарного блока 30 соединены с вторыми выходами 29.2.1, 29.2.2 и 29.2.3 соответственно первого 28.1, второго 28.2 и третьего 28.3 блоков контроля положения. Первый, второй и третий входы второго мажоритарного блока 31 соединены с третьими выходами 29.3.1, 29.3.2 и 29.3.3 соответственно первого 28.1, второго 28.2 и третьего 28.3 блоков контроля положения.

Входы устройства контроля и управления соединены первый 2.1.m - с первым входом первой дополнительной схемы И 35, второй вход 2.2.m - с первым входом второй дополнительной схемы И 37, третий вход 2.3.m - с первыми входами первой 33.1, второй 33.2 и третьей 33.3 схем И, четвертый вход 2.4.m - с первыми входами четвертой 33.4, пятой 33.5 и шестой 33.6 схем И, пятый вход 2.5.m - с входом дополнительной схемы НЕ 34, шестой вход 2.6.m - со вторыми входами первой 36 и второй 37 схем ИЛИ.

Выход дополнительной схемы НЕ 34 соединен со вторыми входами первой 35 и второй 37 дополнительных схем И. Выход первой дополнительной схемы И 35 соединен с первым входом первой схемы ИЛИ 36, выход которой соединен с вторыми входами первой 33.1, второй 33.2 и третьей 33.3 схем И. Выход второй дополнительной схемы И 37 соединен с первым входом второй схемы ИЛИ 38, выход которой соединен с вторыми входами четвертой 33.4, пятой 33.5 и шестой 33.6 схем И.

Выход первого мажоритарного блока 30, выход второго мажоритарного блока 31, выходы схем И с первой 33.1 по шестую 33.6 соединены соответственно с выходами с первого 3.1.m по восьмой 3.8.m устройства контроля и управления.

Устройство формирования сигналов управления 25.m (фиг.7) содержит по крайней мере с первого 39.1 по шестой 39.6 управляемые ключи, размыкающиеся при единичном сигнале на управляющем входе управляемого ключа, с первой 40.1 по шестую 40.6 схемы ИЛИ, с первой 41.1 по шестую 41.6 схемы И и с первого 42.1 по третий 42.3 блоки формирования сигналов управления.

Входы устройства сигналов управления соединены с первого 26.1.m по шестой 26.6.m через с первого 39.1 по шестой 39.6 управляемые ключи соответственно с первыми входами с первой 40.1 по шестую 40.6 схем ИЛИ, с седьмого 26.7.m по двенадцатый 26.12.m - соответственно с первыми входами схем И с первой 41.1 по шестую 41.6, тринадцатый 26.13.m - со вторыми входами схем ИЛИ с четвертой 40.4 по шестую 40.6 и управляющими входами управляемых ключей с первого 39.1 по третий 39.3, четырнадцатый 26.14.m - со вторыми входами схем ИЛИ с первой 40.1 по третью 40.3 и управляющими входами управляемых ключей с четвертого 39.4 по шестой 39.6.

Выходы управляемых ключей с первого 39.1 по шестой 39.6 соединены соответственно с первыми входами с первой 40.1 по шестую 40.6 схем ИЛИ, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами с первой 41.1 по шестую 41.6 схем И.

Выходы с первой 41.1 по третью 41.3 схем И соединены соответственно с первыми входами с первого 42.1 по третий 42.3 блоков формирования сигналов управления, вторые входы которых соединены соответственно с выходами с четвертой 41.4 по шестую 41.6 схем И.

Применительно к реакторам типа ВВЭР-1000 группы регулирующих органов содержат от шести до восемнадцати регулирующих органов. На чертежах (фиг.1-4) в каждой группе условно показана аппаратура управления тремя регулирующими органами. Аппаратура управления другими тройками выполнена аналогично. При этом выходы первых мажоритарных блоков дополнительных «троек» соединены с первым выходом 3.1.m, а выходы вторых мажоритарных блоков дополнительных «троек» - с вторым выходом 3.2.m устройства контроля и управления, что обеспечивает реализацию логики ИЛИ (проводное ИЛИ) по сигналам соответствующих мажоритарных блоков.

Устройство управления исполнительным механизмом ядерного реактора работает следующим образом.

Для реакторов типа ВВЭР-1000 высота активной зоны реактора и, соответственно, контролируемое перемещение регулирующего органа реактора равно 350 см. При нахождении, например, первого регулирующего органа группы m внизу активной зоны реактора на четвертом выходе 29.4.1 первого блока контроля положения 28.1 появляется единичный сигнал «конечника низа» КН, при нахождении этого регулирующего органа вверху активной зоны реактора ( на высоте 350 см от низа активной зоны) на первом выходе 29.1.1 первого блока контроля положения 28.1 появляется единичный сигнал «конечника верха» КВ. В современных системах управления реакторов ВВЭР-1000 формирование единичного сигнала «промежуточного положения верха» ПВ на втором выходе 29.2.1 первого блока управления 28.1 производится также при положении регулирующего органа вверху активной зоны реактора, то есть одновременно с сигналом КВ. Формирование единичного сигнала «промежуточного положения низа» ПН на третьем выходе 29.3.1 первого блока управления 28.1 производится при нахождении соответствующего регулирующего органа на высоте 175 см или ниже от низа активной зоны реактора.

При остановленном реакторе все регулирующие органы реактора находятся внизу активной зоны реактора. При этом во всех устройствах контроля и управления 1.1-1.n во всех блоках контроля положения 28.1-28.3 на третьих выходах 29.3.1-29.3.3 имеется единичный сигнал ПН, а на четвертых выходах 29.4.1-29.4.3 имеется единичный сигнал КН и, соответственно, на выходе второго мажоритарного блока 31 имеется единичный сигнал, поступающий на второй выход 3.2.m соответствующего устройства контроля и управления 1.m как групповой сигнал промежуточного положения низа группы m - «ПНm».

На выходах схем НЕ с четвертой 32.4 по шестую 32.6 и соответственно на выходах с двенадцатого 3.12.m по четырнадцатый 3.14.m - нулевые сигналы .

При среднем положении («Полуавтоматика») ключа выбора режимов 12 обеспечивается управление исполнительными механизмами от ключа группового управления 5 (от первой секции ключа). При повороте ключа группового управления 5 в левое положение на его выходе 8 формируется единичный сигнал «Больше» от источника напряжения 14, который поступает на первые входы 2.1.1-2.1.n всех устройств контроля и управления 1.1-1.n.

Формирование команд «Больше» произойдет только для исполнительных механизмов, перемещающих регулирующие органы первой группы, так как на втором входе 2.1.1 устройства контроля и управления 1.1 имеется единичный сигнал от источника напряжения 14, а на пятом входе 2.5.1 устройства контроля и управления 1.1 имеется нулевой сигнал с второго выхода второй секции дополнительного ключа выбора групп 4, так как на втором входе схемы И 18 и соответственно на ее выходе, входе и выходах первой и второй секций дополнительного ключа выбора групп 4 - нулевой сигнал. При этом появляется единичный сигнал на выходе схемы НЕ 34, выходе первой дополнительной схемы И 35, первой схемы ИЛИ 36 и соответственно на вторых входах с первой 33.1 по третью 33.3 схем И, на первых входах которых имеется единичный сигнал с третьего входа 2.3.1 устройства контроля и управления 1.1. При этом на выходах первой 33.1, второй 33.2 и третьей 33.3 схем И и соответственно на третьем 3.3.1, четвертом 3.4.1 и пятом 3.5.1 выходах устройства контроля и управления 1.1 появляются единичные сигналы соответственно Б1.1, Б2.1, Б3.1, которые поступают соответственно на входы с первого 26.1.1 по третий 26.3.1 устройства формирования сигналов управления 25.1 и через замкнутые ключи с первого 39.1 по третий 39.3 и соответственно с первой 40.1 по третью 40.3 схемы ИЛИ на вторые входы соответственно с первой 41.1 по третью 41.3 схем И.

До достижения первым, вторым и третьим регулирующими органами первой группы верха активной зоны на первых 29.1.1-29.1.3 и вторых 29.2.1-29.2.3 выходах первого 28.1, второго 28.2 и третьего 28.3 блоков контроля устройства контроля и управления 1.1 - нулевой сигнал. При этом на выходе первого мажоритарного блока 30 и соответственно на первом выходе 3.1.1 устройства контроля и управления 1.1 - нулевой сигнал. На выходах схем НЕ с первой 32.1 по третью 32.3 и соответственно на выходах с девятого 3.9.1 по одиннадцатый 3.11.1 - единичные сигналы которые поступают соответственно на входы с седьмого 26.7.1 по девятый 26.9.1 устройства формирования сигналов управления 25.1 и далее соответственно на первые входы схем И с первой 41.1 по третью 41.3, с выхода которых единичные сигналы поступают на первые входы «Больше» соответственно блоков формирования сигналов управления с первого 42.1 по третий 42.3, обеспечивая движение вверх 1-3 регулирующих органов первой группы до достижения ими верха активной зоны.

При достижении этими регулирующими органами верха активной зоны появляются единичные сигналы KB и ПВ соответственно на первых 29.1.1-29.1.3 и вторых 29.2.1-29.2.3 выходах первого 28.1, второго 28.2 и третьего 28.3 блоков контроля положения первого устройства контроля и управления 1.1, что приводит к появлению единичного сигнала на выходе первого мажоритарного блока 30 и соответственно единичного сигнала ПВ1 на первом выходе 3.1.1 первого устройства контроля и управления 1.1. Кроме того, становятся нулевыми сигналы на выходах схем НЕ с первой 32.1 по третью 32.3 и соответственно на выходах с девятого 3.9.1 по одиннадцатый первого устройства контроля и управления 1.1, в результате становятся нулевыми выходные сигналы схем И с первой 41.1 по третью 41.3 устройства формирования сигналов управления 25.1.

Движение первого - третьего регулирующих органов первой группы вверх прекращается.

Единичный сигнал ПВ1 с первого выхода 3.1.1 первого устройства контроля и управления 1.1 поступает на первый вход 2.1.1 второго устройства контроля и управления 1.2. Если при этом сохраняется команда «Больше» на третьем входе 2.3.2 второго устройства контроля и управления 1.2, то обеспечивается движение вверх регулирующих органов второй группы с формированием сигналов в устройстве контроля и управления 1.2 и в устройстве формирования сигналов управления 25.2 аналогично описанному выше для устройства контроля и управления 1.1 и устройства формирования сигналов управления 25.1.

При сохранении команды «Больше» после достижения регулирующими органами второй группы положения KB обеспечивается поочередное движение регулирующих органов третьей и последующих групп вплоть до десятой вверх, причем вверх двигаются регулирующие органы только одной группы. Движение регулирующих органов десятой группы вверх прекратится при достижении ими положения КВ.

При переводе ключа группового управления 5 в правое положение на его выход 9 поступает единичный сигнал «Меньше» от источника напряжения 14, который поступает далее на четвертые входы 2.4.1-2.4.10 всех устройств контроля и управления 1.1-1.10, а на второй вход 2.2.10 устройства контроля и управления 1.10 поступает единичный сигнал с выхода источника напряжения 14. В устройстве контроля и управления 1.10 появляются единичные сигналы на выходах четвертой 30.4, пятой 30.5 и шестой 30.6 схем И, а на шестом 3.6.10, седьмом 3.7.10 и восьмом 3.8.10 выходах устройства контроля и управления 1.10 появляются соответственно команды «Меньше» M1.10, М2.10 и М3.10, которые поступают соответственно на входы с четвертого 26.4.1 по шестой 26.6.1 устройства формирования сигналов управления 25.10 и через замкнутые ключи с четвертого 39.4 по шестой 39.6 и соответственно с четвертой 40.4 по шестую 40.6 схемы ИЛИ на вторые входы соответственно с четвертой 41.4 по шестую 41.6 схем И.

До достижения первым, вторым и третьим регулирующими органами десятой группы низа активной зоны на четвертых 29.4.1-29.4.3 выходах первого 28.1, второго 28.2 и третьего 28.3 блоков контроля положения устройства контроля и управления 1.10 - нулевой сигнал, а на выходах с двенадцатого 3.12.10 по четырнадцатый 3.14.10 устройства контроля и управления 1.10 - единичные сигналы, которые поступают на входы с десятого 26.10.10 по двенадцатый 26.12.10 устройства формирования сигналов управления 25.10 и далее соответственно на первые входы схем И с четвертой 41.4 по шестую 41.6, с выхода которых единичный сигнал поступает соответственно на вторые входы блоков формирования сигналов управления с первого 42.1 по третий 42.3, обеспечивая движение вниз 1-3 регулирующих органов десятой группы до достижения ими низа активной зоны и появления единичных сигналов на четвертых 29.4.1-29.4.3 выходах первого 28.1, второго 28.2 и третьего 28.3 блоков контроля положения устройства контроля и управления 1.10, что приводит к снятию единичных сигналов со вторых входов блоков формирования сигналов управления с первого 42.1 по третий 42.3 устройства формирования сигналов управления 25.10 и прекращению движения вниз 1-3 регулирующих органов десятой группы.

В процессе движения вниз 1-3 регулирующих органов десятой группы после достижения ими положения 175 см от низа активной зоны на третьих 29.3.1-29.3.3 выходах первого 28.1, второго 28.2 и третьего 28.3 блоков контроля положения устройства контроля и управления 1.10 появляется единичный сигнал, что приводит к появлению единичного сигнала на выходе второго мажоритарного блока 31 и соответственно к появлению единичного сигнала ПН10 на втором выходе 3.2.10 устройства контроля и управления 1.10

При этом при сохранении команды «Меньше» обеспечивается одновременное движение вниз регулирующих органов десятой и девятой групп до достижения низа активной зоны регулирующими органами десятой группы. После этого движение вниз осуществляется регулирующими органами двух последующих групп, то есть девятой и восьмой, а затем седьмой и шестой и так далее.

Аналогично осуществляется последовательное перемещение групп регулирующих органов вниз по сигналу предварительной защиты первого рода ПЗ1, поступающему на первую входную клемму 21 из системы аварийной и предупредительной защиты реактора.

При установке ключа выбора режимов 12 в третье положение («Автоматика») включается в режим автоматического регулирования автоматический регулятор мощности реактора 15, формирующий на своих первом и втором выходах соответственно команды «Больше» или «Меньше».

При установке дополнительного ключа выбора групп 4 в первое (левое по схеме) положение на втором, третьем и четвертых выходах второй секции этого ключа и соответственно на пятых входах 2.5.1-2.5.10 устройств контроля и управления 1.1-1.n - нулевой сигнал. При этом управление исполнительными механизмами реактора по командам «Больше» и «Меньше» от автоматического регулятора мощности реактора 15 осуществляется аналогично управлению по командам «Больше» или «Меньше» от первой секции ключа группового управления 5 с аналогичным автоматическим выбором регулирующих групп для управления и передачей управления к другим группам как это описано выше.

Так как при третьем положении ключа выбора режимов 12 на управляющем входе второго управляемого ключа 24 - нулевой сигнал, замыкающий этот ключ, на входе 7 второй секции ключа группового управления 5 имеется напряжение. При этом оператор с помощью этого ключа может осуществлять управление исполнительными механизмами одной из групп регулирующих органов без передачи управления к другой группе. Выбор управляемой группы осуществляется с помощью ключа выбора групп 13.

При наличии сигнала срабатывания предварительной защиты второго рода ПЗ2 на второй входной клемме 22 размыкается первый управляемый ключ 23, запрещая прохождение команды «Больше» от второй секции ключа группового управления 5. При срабатывании предварительной защиты первого рода в системе аварийной и предупредительной защиты реактора предусмотрено срабатывание также предварительной защиты второго рода.

Команда «Больше» с соответствующего выхода первой секции ключа выбора групп 13 поступает на четырнадцатый вход 26.14.m устройства формирования сигналов управления 25.m выбранной группы, обеспечивая движение вверх регулирующих органов выбранной группы до достижения ими верха активной зоны. При этом в результате размыкания управляемых ключей с четвертого 39.4 по шестой 39.6 блокируются возможные команды «Меньше» от регулятора мощности реактора 15.

При том передача движения на другую группу после достижения верха активной зоны не происходит.

Команда «Меньше» с соответствующего выхода второй секции ключа выбора групп 13 поступает на тринадцатый вход 26.13.m устройства формирования сигналов управления 25.m выбранной группы, обеспечивая движение вниз регулирующих органов выбранной группы до достижения ими низа активной зоны. При этом в результате размыкания управляемых ключей с первого 39.1 по третий 39.3 блокируются возможные команды «Больше» от регулятора мощности реактора 15.

При этом после достижения положения 175 см от низа активной зоны регулирующими органами группы m перемещение вниз регулирующих органов группы m-1 не происходит.

При установке дополнительного ключа выбора групп 4 во второе положение на втором выходе первой секции этого ключа и соответственно на шестом входе 2.6.8 восьмого устройства контроля и управления 1.8 - единичный сигнал, а на втором, третьем и четвертых выходах второй секции этого ключа и соответственно на пятых входах 2.5.1-2.5.10 всех устройств контроля и управления - также единичный сигнал.

При этом на выходе схем ИЛИ 36 и 38 только восьмого устройства контроля и управления 1.8 имеется единичный сигнал, а в остальных устройства контроля и управления на выходе указанных схем - нулевой сигнал.

По командам «Больше» или «Меньше» от автоматического регулятора мощности 15 происходит формирование соответствующих команд в устройстве контроля и управления 1.8 и устройстве формирования сигналов управления 25.8 и обеспечивается перемещение регулирующих органов только восьмой группы.

При установке дополнительного ключа выбора групп 4 в третье положение на третьем выходе первой секции этого ключа и соответственно на шестом входе 2.6.9 девятого устройства контроля и управления 1.9 - единичный сигнал, а на втором, третьем и четвертых выходах второй секции этого ключа и соответственно на пятых входах 2.5.1-2.5.10 всех устройств контроля и управления - также единичный сигнал.

При этом на выходе схем ИЛИ 36 и 38 только девятого устройства контроля и управления 1.9 имеется единичный сигнал, а в остальных устройства контроля и управления на выходе указанных схем - нулевой сигнал.

По командам «Больше» или «Меньше» от автоматического регулятора мощности 15 происходит формирование соответствующих команд в устройстве контроля и управления 1.9 и устройстве формирования сигналов управления 25.9 и обеспечивается перемещение регулирующих органов только девятой группы.

При установке дополнительного ключа выбора групп 4 в четвертое положение на четвертом выходе первой секции этого ключа и соответственно на шестом входе 2.6.10 десятого устройства контроля и управления 1.10 - единичный сигнал, а на втором, третьем и четвертых выходах второй секции этого ключа и соответственно на пятых входах 2.5.1-2.5.10 всех устройств контроля и управления - также единичный сигнал.

При этом на выходе схем ИЛИ 36 и 38 только десятого устройства контроля и управления 1.10 имеется единичный сигнал, а в остальных устройствах контроля и управления на выходе указанных схем - нулевой сигнал.

По командам «Больше» или «Меньше» от автоматического регулятора мощности 15 происходит формирование соответствующих команд в устройстве контроля и управления 1.10 и устройстве формирования сигналов управления 25.10 и обеспечивается перемещение регулирующих органов только десятой группы.

В случае отключения автоматического регулятора мощности реактора 15 из работы или при срабатывании предварительной защиты реактора первого рода ПЗ1 на выходе схемы И 18 и соответственно входах и выходах обеих секции дополнительного ключа выбора групп 4 - нулевой сигнал. Соответственно - нулевой сигнал на пятых и шестых входах всех устройств контроля и управления 1.1-1.10.

При этом обеспечивается движение регулирующих органов вниз групп в рассмотренной выше последовательности с учетом групповых сигналов ПН.

Сигнал ПЗ1 поступает также на вход регулятора мощности реактора 15 (не показано), запрещая формирование регулятором мощности реактора 15 выходных команд во время действия ПЗ1.

По сравнению с прототипом обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности управления от регулятора мощности реактора регулирующими органами одной из групп из состава 8-10 группы, что оказывается полезным при нарушении регламентной последовательности перемещения групп, приводящем к возможности одновременного перемещения вверх более одной группы регулирующих органов реактора.