探讨核电厂控制系统与仪表系统设计

探讨核电厂控制系统与仪表系统设计

杨榛梁攀

中国核电工程有限公司北京100840

摘要：随着时代的发展，我国核电事业得到了有效创新，本文将对我国核电厂控制系统与仪表系统设计加以分析，从而更好地确保核电厂的有效运行。

关键词：核电厂；控制系统；仪表系统；设计研究

为促进核电厂的高效运行，首先应对核电厂控制系统及仪表系统科学设计，提高系统运行效率，为核电厂经济效益的提升奠定重要基础。笔者将分别从：核电厂基本控制系统研究、核电厂仪表系统设计探讨、核电厂系统运行策略研究，三个方面来阐述。

一、核电厂基本控制系统研究

核电厂运行过程中，需要多个系统共同参与，笔者将从：反应堆功率调节系统、稳压器压力控制系统、稳定器液位控制系统、反应堆保护系统，四个方面来着手。

（一）反应堆功率调节系统

反应堆功率调节系统中实际应用中，能根据汽轮机负荷变化来对反应堆功率实时调节，从而确保汽轮机与反应堆功率与汽轮机负荷所需功率的一致性，促进反应堆功率调节系统的有效运行。与此同时，反应堆功率调节系统的应用还能对系统运行时冷却剂温度的变化合理调整。

经笔者研究，反应堆功率系统是由主控室控制开关、反应堆功率调节器、反应堆停堆断路器、棒控装置、驱动机构及控制棒，每个设备均能发挥出自身作用，从而确保反应堆功率调节系统的有效运行。

（二）稳压器压力控制系统

稳定器压力控制系统的运用能确保冷却剂系统压力的稳定性，系统运行主要以核能产生的蒸汽为基础，通过冷却剂系统吸收核裂变产生的能力，从而送入到汽轮机来发电。基于这种情况下，冷却剂被再次送入反应堆循环利用，确保压力的稳定。

（三）稳定器液位控制系统

稳压器液位控制系统旨在确保一回路液位的适当性，其液位值可直接反映反应堆功率功率，将其运用到核电厂中可有效缓解系统压力。在稳态运行下，下泄流量稳定性逐渐提升，如若稳压器液位相对较低，应适当增加上充流量，确保稳压器液位数值的有效稳定。

（四）反应堆保护系统

反应堆保护系统的运行离不开反应堆控制棒的运用，根据应用功能，将控制棒分为功率棒、温度棒、安全停堆棒。功率棒通常应用于一回路功率的调节，温度棒则可用于一回路温度的调节，安全停堆棒主要可运用在安全事故发生中，从而有效降低负反应对功率造成的影响。

反应堆紧急停堆运用可确保核反应堆在紧急时刻停堆系统的启动，以防运行中安全事故的发生。

二、核电厂仪表系统设计探讨

综上，笔者对核电厂基本控制系统进行了分析研究，在核电厂运行中仪表系统发挥的作用也不可忽视，为确保核电厂工作效率的提升，应对核电厂仪表系统进行合理设计，笔者将分别从：核电厂测量系统、棒位指示系统两个方面来阐述。

（一）核电厂测量系统

经相关研究，核电厂测量系统是由控制功能、显示功能及保护功能构成，为确保核电厂的有效运行，应对核电厂测量系统加以完善，从而确保系统运行效率。核电站核功率通常运用三个区段仪表实施测量，从而提高测量数据的全面性与准确性。值得一提的是，测量系统参数通常有2个源量程通道、2个中间量程通道、1个功率量程通道，且不同通道的测量范围各不相同。

（二）棒位指示系统

核电棒位系统则是指对控制棒位置合理控制，其运行原理是利用镉棒，将其插入到反应堆燃料棒中间，镉的运用可有效吸收种子，对反应堆燃料链式反应强度合理控制，避免各种故障的发生。

三、核电厂系统运行策略研究

为促进核电厂系统的有效运行，核电厂应组织相关人员有效开展设备调试工作，全面介入设备调试过程，熟悉并了解设备调试项目情况及整个调试技术实施流程，使设备调试组人员尽可能熟悉与掌握核电厂系统设备调试内容资料并制定相关调试数据、资料及内容记录规范。在此环节，还应积极组织设备调试验收组人员科学、系统编制核电厂系统系统运维管理及设备验收资料卡，严格对系统验收组人员就验收卡标准制度实施操作技能进行培训。

与此同时，监管人员通过对系统设备的运行情况进行全面分析，将系统设备中的不安全隐患排除，从而有效的避免重大安全事故发生；核电厂加强对工作人员的培训，定期组织培训工作，并开展相关座谈会，鼓励工作人员之间互相分享和交流工作经验，从而提高系统设备状态维修工作的工作人员的专业水平和能力。

结束语

就目前来看，核电厂在实际运行中难免会出现各种问题，问题产生的原因相对复杂，主要表现在：系统运行问题、设备质量水平、操作人员自身因素等方面，这些问题不及时解决便会对核电厂运行效率造成不良影响。基于此核电厂应采取行之有效的管理策略，对基本控制系统以及仪表系统合理设计，与此同时对核电厂系统及设备定期检测，一旦发生隐患应立即解决，从而促进核电厂系统高效运行，为核电厂创造最大的经济效益。

参考文献

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