核仪表系统（RPN）.doc

其它系统
§(RPN)
系统功能
RPN,(核仪表系统,这样叫不准确,应为核功率测量系统)的主要功能是:
连续监测反应堆功率、功率水平的变化及反应堆轴向功率分布。为此,核仪表系统(RPN)由设置在反应堆压力容器周围的一系列探测器进行中子注量率测量,并对测得的各种模拟信号予以显示,给操纵员提供在装料、启动、功率运行及停堆等反应堆状态下中子注量率信息。
通过功率测量通道所得信号计算,可监测反应堆径向功率的倾斜和轴向的功率偏差。
向功率调节系统、反应堆保护系统提供功率量程范围内中子注量率信息。
它在安全方面的作用是通过功率量程测量通道高中子注量率和中子注量率变化率高信号触发反应堆紧急停闭。
系统的组成
核仪表系统(RPN)所需测定的范围是从额定功率的10-9直至额定功率的200%。为此,该系统包括:
分属于源量程、中间量程和功率量程的8个独立的测量通道,它们可以提供三种不同的保护水平。
3个辅助的中子注量率监测通道。
测量通道是指由一些必要的元件或者仪表、装置所组成的系统。
8个独立的测量通道是:图(1),图(2)。
1、S),它由2个独立的相同线路组成。在停堆时和在电站启动的初始阶段,源量程线路保证中子注量率的冗余测量。它的测量范围是10-1到2×105n/。(额定功率的10-9到10-3%)
I),它由2个独立的相同线路组成,保证中子注量率从2×102到5
×1010n/cm2·.s。(额定功率的10-6到100%)范围内的冗余测量。中间量程测量线路是在反应堆临界以后到额定功率的10%时使用。 表示四根二次中子源棒
Δ表示一根一次中子源棒和一根二次中子源棒
573
堆芯底部1/4
堆芯中平面
堆芯顶部1/4
3658
1953
600
补偿电离室
正比计数管
3444
172
180
组件
1753
长电离室组件
(单位:mm)
图(2) 探测器轴向布置
514
机柜
RPN
001AR
516
机柜
RPN
003AR
534
530
注:
. 备用井
. 正比计数管
补偿电离室
. 非补偿电离室
贯穿件
270°

.&



.&.
90°
A
B
C
D
E
F
G
H
J
K
L
M
N
180°
.
45°
45°
图(1) 核仪表系统的组成
0°
表示四根二次中子源棒
Δ表示一根一次中子源棒和一根二次中子源棒
3、P),它由4个独立的相同线路组成。它保证堆芯上部、下部以及平均的中子注量率的冗余测量,测量范围5×102到5×1010n/。(额定功率的10-6到200%)
每个探测器分成6个灵敏段,其中3段用于堆芯上部,另3段用于堆芯下部。
每个功率测量线路测量堆芯的一个象限内的中子注量率。
功率主测量线路的探测器所产生信号送到4个仪表柜中处理。
3个辅助监测通道是:
一个计数线路,它产生数字显示和音响信号,以便在停堆期间和反应堆启动时监视堆内中子注量率的变化。
一个功率信号的对比线路。
一个堆内功率分布监视线路。
中子注量率的测量原理图(3)
中子注量率的测量取决于它的数值大小。在注量率数值很低时,用脉冲计数的方法,而在注量率数值较大时,采用电流测量的方法。
在这两种情况下,都应该能消除γ寄生辐射对测量所产生的份额。
在注量率很低时,采用正比计数器。这种正比计数器根据脉冲的幅度设置一个甄别阈值,把γ射线产生的脉冲分开。这个方法用于测量源量程的中子注量率。
在注量率较高时,测量平均电流,这个平均电流是α射线和γ射线所产生的电离电流之和。
如果γ射线所产生的电流相对于α射线所产生的电流不可忽略,就采用γ射线补偿电离室。γ射线补偿电离室由两个电离室组成,其中一个电离室同时对γ和α两种射线都灵敏,而另一个电离室仅仅只对γ射线灵敏。采用有关的电子线路可以使这两个电离室所得到的两个电流相减。这个方法用于测量中间量程的中子注量率。
如果γ射线所产生的电流是可以忽略的,就只用一个电离室。它的输出电流就是α粒子所产生的电流。这个方法用于测量功率量程的中子注量率。
电离气体
涂硼室
+
-
高压电源
电离室
电极
I
R
脉冲
t
脉冲电源
(低注量率)
α
γ
t
1α+1γ
1γ
电流幅度
1α
测得电流
(平均注量率)
图(3) 中子探测原理
源量程测量通道:RPN014和024MA
连接到源量程两个相同通道上的探测器是涂硼正比计数