反应堆控制棒驱动机构模拟负载系统的研制

刘 冲，姚秋果，赵大威，黄 勇，赵 亮

（1．南华大学，湖南 衡阳421001；2．中科华核电技术研究院北京分公司，北京 100086）

控制棒控制系统是反应堆中一个十分重要的系统，其主要作用是在确保反应堆安全的前提下控制其反应性，以满足反应堆长期稳定运行的需要。通过最佳的提棒／降棒等操作程序，使反应堆在运行过程中保持平坦的功率分布，并补偿由于温度系数、中毒效应等引起的反应堆反应性变化，在负荷变化时能够调节反应堆功率跟随负荷变化，或者在发生事故时能实现迅速停堆并保证适当的停堆裕度［1］。

本文设计了一种负载模拟装置，用以模拟反应堆棒控系统对控制棒动作的有效控制。模拟负载系统是基于实际运行的核电站反应堆控制棒驱动机构各电磁线圈工况参数来进行的，包括线圈的电磁性能、电感量、阻抗特性和电流导通能力等，以真实反映和模拟实际负载的各种特性。设计的模拟负载系统由控制棒控制系统（控制器）实现指令信号的产生和跟踪，即可以快速准确地跟踪模拟负载各驱动线圈的电流指令信号及其实测电流波形等各种信号和参数，从而实现对反应堆控制棒驱动机构的负载特性和逻辑功能进行检验与测试。

1 模拟负载设计原理

控制棒是反应堆功率调节和应急控制不可缺少的反应性控制部件，而控制棒驱动机构（CRDM）是反应堆的重要动作部件。在压水型反应堆中，CRDM安装在反应堆压力容器顶盖上，通过它的动作带动控制棒组件在堆芯内上、下运动、保持控制棒组件在指令位置以实现反应堆的启动、运行、调节功率和在断电落棒情况下安全停堆等功能［2］。……