核仪表系统中间量程通道量程切换问题研究

肖 宇，汪 宇，赵云涛

(中广核工程有限公司，广东 深圳 518124)

0 引言

核仪表系统(业内简称“RPN”)作为重要的核电厂反应堆核功率的在线监测系统[1]之一，直接与核安全相关。该系统由源量程、中间量程与功率量程组成。每个量程包括对应的探测器、电缆以及处理板卡。其中：源量程通道的覆盖范围为1～1.6×106cps，主要在反应堆停、启堆以及换料状态下使用；功率量程通道的覆盖范围为1×10-6～1×10-3A，主要在功率运行阶段使用。中间量程被用于监视反应堆堆芯在启动后的注量率水平及倍增周期，其中子注量率范围为1.35×102～1.35×1010n·cm-2·s-1，对应的电流信号为1×10-11～10×103A，包括了8个数量级。由于中间量程测量通道范围较广，系统设计为采用自动量程切换的方式，可以提高信号的精度。量程的切换根据电流信号的变化自动进行。该过程在测量通道的信号处理卡件内完成，其电流信号通过对数运算后转换成4～20 mA标准信号对外输出。在此种技术方案中，若软件相关参数设置不当，就会产生异常尖峰电流，甚至导致跳堆。

本文通过对核仪表系统内部功能分析，介绍了异常出现后的故障定位，查找根本原因，最终提出解决方案，并完成向后续项目的反馈。

1 故障背景

2013年1月23日，某核电厂1号机组反应堆处于次临界状态，堆芯核功率缓慢下降，RPN中间量程所测量的电流值也在缓慢下降。一段时间后，反应堆跳堆，经对历史数据的整理，在事故后监测系统数据中发现中间量程通道RPN013MA闪发超过停堆阈值1×10-8A的异常高电流，电流值为2×10-5A，经二取一逻辑后直接触发跳堆。……