Логические схемы управления, защиты и контроля работоспособности
7.1 Назначение, принципы построения и элементная база
Логические схемы СУЗ предназначены для анализа сигналов и команд, поступающих:
· от приборов измерительной части
· от приборов исполнительной части
· органов управления, расположенных на пульте оператора
· из схем технологических защит и блокировок.
В результате обработки входных сигналов логические схемы вырабатывают сигналы, обеспечивающие работу подсистем СУЗ в соответствии с заданными алгоритмами, формируют команды управления, аварийные и предупредительные сигналы, а также выдают информационные сигналы в СЦК "СКАЛА".
Основу элементной базы логики составляют интегральные микросхемы ТТЛ серии К511. Для гальванической развязки электронных приборов измерительной части и логических схем применены оптронные[28] микросхемы серии К293.
Интегральные микросхемы представляют собой логические схемы, в которых электрически и конструктивно соединены несколько логических элементов. Микросхемы серии К511 представляют собой элементы типа ТТЛ с потенциальным способом представления информации.
Сигналу "логической единицы" соответствует положительный потенциал не менее +12В, сигналу "логического нуля" соответствует потенциал, не превышающий уровень +1В.
Для питания микросхем источники питания вырабатывают нестабилизированное напряжение +15 В.
Базовым элементом серии К293 является пара "светодиод-фотодиод", обеспечивающая передачу сигнала с входа на выход с гальваническим разделением. Для питания микросхем серии К293 используются источники стабилизированного напряжения +5В.
Для преобразования низкого уровня выходного сигнала микросхем серии К293 ("1" - не более +5В) к уровню серии К511 ("1" - не менее +12 В) используются согласующие элементы (ТЭЗ В1, В2), выполненные на усилителях К511 ПУ2.
Базовым элементом, используемым в логических схемах серии К511, является элемент, реализующий функцию "И-НЕ", выполненный с помощью одноэмиттерных транзисторов (входные ключи, реализующие функции "И" для сигналов "1", "ИЛИ" для сигналов "0" и транзисторного усилителя-инвертора).
В схемах логики используются следующие элементы серии К511:
· К511ЛА1 - 4 логических элемента "2И-НЕ" (каждый на 2 входа);
· К511ЛА2 - 3 логических элемента "3И-НЕ" (на 3 входа каждый);
· К511ЛА3 - 2 логических элемента "4И-НЕ" (на 4 входа каждый) с пассивным выходом и расширением по "И", т.е. с возможностью объединения двух элементов "4И-НЕ" в один элемент на 8 входов;
· К511ЛА4 - то же, что и К511ЛА3, но с активным выходом;
· К511ЛИ1 - 2 логических элемента "4И" с расширением по "И" и открытым коллекторным выходом. В качестве нагрузки элемента используются реле типа РЭС-48 и сигнальные лампы (светодиоды);
· К511ИЕ - 1 двоично-десятичный счетчик. Используется для реализации схем задержки сигнала;
· К511ТВ1 - 2 триггера "К", т.е. триггеры со счетными и управляющими входами. Используются в схеме контроля набора стержней в функциональные группы, в схеме генератора мигания и др.;
· К511ПУ2 - преобразователь уровня на 3 канала. Служит для усиления сигналов оптронных микросхем К293.
Микросхемы по функциональному принципу собраны в типовые элементы замены(ТЭЗ), выполненные методом печатного монтажа. Входные и выходные сигналы ТЭЗ выведены на разъем, ответная часть которого укреплена в стойке логики.
ТЭЗ подразделяются на:
· функциональные (ТЭЗ "Л");
· сигнальные (ТЭЗ "С") на 20 каналов;
· согласующие (ТЭЗ "В1", "В2") на 15-16 каналов;
· релейные (ТЭЗ "Р") на 8 каналов;
· контрольные (ТЭЗ "К")
Сигнальные, согласующие, и релейные ТЭЗ необходимы для связи функциональных ТЭЗ с измерительной частью и для коммутации сигнальных ламп на пульте.
Сигнальные ТЭЗ выполнены на транзисторах 2Т603Б и предназначены для управления лампами индикации на стойке логики, пульте и щите оператора.
Согласующие ТЭЗ предназначены для преобразования низкого уровня выходного сигнала микросхем серии К293 ("1" - не более +5В) к уровню серии К511 ("1" - не менее +12В).
Релейные ТЭЗ (ТЭЗ Р) содержат 16 реле, попарно объединенных в 8 групп. Контакты каждой пары реализуют следующие комбинации:
· последовательно соединенных замыкающихся контактов (схема "И");
· параллельно соединенных замыкающихся контактов (схема "ИЛИ");
· переключающегося контакта, причем замыкающиеся контакты соединены параллельно, а размыкающиеся - последовательно (схема "ИЛИ").
Контрольные ТЭЗ (ТЭЗ К) предназначены для повышения надежности схемы и своевременного обнаружения неисправности в функциональных ТЭЗ ("Л"). Для этого все логические (функциональные) ТЭЗ ("Л") продублированы и их выходные сигналы попарно заведены на ТЭЗ контрольные (ТЭЗ "К"). При появлении несоответствия уровней сигналов команда не исполняется, а ТЭЗ "К" фиксирует неисправность данного узла с выдачей сигнала неисправности в схему контроля исправности логики.
Типовые элементы замены (ТЭЗ) установлены в 9 стойках щита логики (1С¸9С).
В верхней части стоек логики размещены сигнальные лампы, позволяющие определить первопричину неисправности в цепях логики и питания логики, а также лампы, сигнализирующие о некомплектности схем логики, о готовности и включении регуляторов, о прохождении сигнала АЗ-5 (БАЗ) по каналам логики.
Стойки 1С¸6С содержат ТЭЗ цепей набора в функциональные группы, контроля набора и управления стержнями РР, ПК-АЗ (ЛАЗ), БАЗ, ЛАР, УСП по I¸VI секторам соответственно, а также ТЭЗ подсистемы БАЗ: БАЗ, КМ, П.
Стойки 7С¸9С содержат ТЭЗ цепей АРМ, 1,2АР, АЗ-1,2, УСМ, АЗ-5, ЛАР и ЛАЗ, общие цепи ПК-АЗ и БАЗ.
Непосредственно на ТЭЗ набора стержней в функциональные группы (ТЭЗ Л15, Рис. 7‑4) находятся кнопки выбора стержня в режим "БАЗ" или "ПК-АЗ". На ТЭЗ формирования аварийных сигналов, входящих в схемы АЗ-5, БАЗ, имеются кнопки проверки канала аварийной защиты, имитирующие входной аварийный сигнал и позволяющие производить поканальную проверку без воздействия на СП стержней СУЗ (по специально составленной программе и в соответствии с действующим регламентом).
По функциональному назначению всю логическую часть СУЗ можно разделить на следующие схемы:
· схемы управления регуляторами АРМ, 1АР, 2АР;
· схемы ЛАР и ЛАЗ;
· схема контроля набора стержней в функциональные группы;
· схема избирательного управления стержнями сектора;
· схема управления стержнями ПК-АЗ;
· схемы образования сигналов аварийной защиты по скорости в пусковом и рабочем диапазонах;
· схемы образования сигналов аварийной защиты по мощности в диапазоне малой мощности и в основном диапазоне;
· схема образования сигналов АЗ-1,2, УСМ;
· схема общих цепей АЗ-5, АЗ-Т2;
· схема БАЗ.
· схема контроля исправности логики и комплектности стоек;
Условные обозначения элементов схем логики представлены на Рис. 7‑1.
7.2 Логика управления стержнями СУЗ
7.2.1 Общие положения
Логические схемы управления стержнями СУЗ предназначены для отработки команд ручного управления, команд из схем авторегуляторов, сигналов "АЗ-5", "БАЗ", "ПК вниз", "ЛАЗ". Команды управления стержнями, формируемые в логике, поступают в блоки управления сервоприводами (БВРК, БУСП), которые коммутируют силовые цепи сервоприводов (см. Рис. 7‑2).
Рис. 7‑1 Условные обозначения элементов функциональных схем логики.
Рис. 7‑2 Формирование управляющих команд в блоки управления СП (БВРК, БУСП). Функциональная схема.
Логика управления стержнями СУЗ выполнена в одноканальном исполнении и размещена в 6 идентичных стойках 1С – 6С. Каждой стойке соответствует один из шести секторов, на которые условно разделено плато реактора. Логика каждого сектора разбита на три группы по общим цепям управления.
Количество стержней в группах секторов - до 12, количество стержней в секторах – до 36. Максимально возможное количество стержней в секторе определяется числом мест для установки ТЭЗ.
В принципиальных схемах логики принято обозначение стержней в системе "сектор-группа-номер стержня". Например: 13-10 - сектор 1, группа 3, 10-й стержень. Эта система удобна для отыскания ТЭЗ, поскольку ТЭЗ каждой группы занимают по две секции в стойке и расположены по порядку номеров слева направо.
Конструктивно каждой группе из 12-ти стержней соответствует два общих ТЭЗ - Л.12 и Л.13, из которых раздаются команды на ТЭЗ индивидуального управления стержнями ТЭЗ Л.15 и ТЭЗ Л14. В ТЭЗ Л.12 происходит обработка по алгоритму "2 из 3" сигналов, поступающих из схем логики АЗ-5 (ТЭЗ Л.22), по алгоритму "ИЛИ" сигналов из логики формирования управляющих сигналов для стержней ПК-АЗ (ТЭЗ Л.6). Обработка сигналов "АЗ-5" в ТЭЗ Л.12 осуществляется по двум параллельным каналам. С выхода одного канала сигнал "АЗ-5" подается, минуя ТЭЗ Л.14, в стойку управления сервоприводами на обесточение реле аварийного опускания (РАО) в БУСП. С выхода другого канала – на вход ТЭЗ Л.13. Схема ТЭЗ Л.13 осуществляет размножение и выдачу в индивидуальные схемы команд:
· "АЗ-5";
· "ПК вниз";
· "В зону", "Из зоны" из логики авторегуляторов,
· "Выбор ручного управления";
· "В зону", "Из зоны" (ручное управление);
· "Сброс выбора";
· "Ограничение на вывод из зоны".
Как видно, кроме сигналов "АЗ-5", "ПК вниз" на вход схемы ТЭЗ Л.13 поступают еще сигналы на управление стержнями из схем логики авторегуляторов (ТЭЗ Л.5а, ТЭЗ Л.27), логики ЛАЗ (ТЭЗ Л.30), логики АЗ-5 (сигнал "ПС БИК", ТЭЗ Л.22) и схемы логики обработки команд ручного управления (ТЭЗ Л.24.1, Л.24.2).
Ручное управление стержнями СУЗ реализовано с помощью двухканальной логики ТЭЗ Л.24.1 и ТЭЗ Л.24.2., общей для всех шести стоек 1С – 6С. Команда на ввод в зону или вывод из зоны стержней любого типа может подаваться любым из двух ключей управления стержнями (КУС), расположенных на ПО. Один ключ считается основным, другой – резервным. Выбор стержня на перемещение производится нажатием индивидуальной кнопки выбора на наборном поле ПО. Количество выбранных на управление стержней учитывается в схеме счета логики ТЭЗ Л.24 (см. Рис. 7‑7). Счет выбранных стержней производится по принципу "обегания" всех кнопок выбора стержней всех шести секторов. На выходе схемы счета имеется двоичный счетчик и дешифратор для сигнализации числа выбранных стержней лампами "1" ¸ "5", которые размещены рядом с наборным полем ПО.
В случае, если выбраны на перемещение из зоны одновременно 5 и более стержней, формируется сигнал "Ограничение на вывод из зоны", поступающий в ТЭЗ Л.13. Запрет на перемещение в зону при этом не формируется.
Сброс выбора осуществляется с помощью кнопки на ПО "Сброс выбора". Формирование логикой ТЭЗ Л.24 сигнала "Сброс выбора" происходит также при поступлении из логики ТЭЗ Л.23 сигнала "Силовая блокировка", который формируется по факту извлечения из активной зоны 8 и более стержней РР, УСП, БАЗ, АР и ЛАР. (см. п. 4.1.3, 4.2.7). Данная ситуация сопровождается сигнализацией на панели 6 ЩО "Силовая блокировка".
После формирования сигнала "Силовая блокировка" выбор стержней на ручное управление становится невозможным до отмены силовой блокировки.
Силовая блокировка снимается воздействием на ключ управления, который установлен на ПО.
При наличии одновременно сигналов "Силовая блокировка" и "Режим ПК" схемой логики СУЗ формируется сигнал АЗ-5 (см. Рис. 7‑25).
ТЭЗ Л.15 определяет функциональное назначение стержня (РР, ПК-АЗ, БАЗ). В зависимости от того, к какой функциональной группе относится стержень, ТЭЗ Л.14 формирует и передает команды управления непосредственно в БВРК или БУСП.
Каждому стержню СУЗ соответствует два индивидуальных ТЭЗ:
- ТЭЗ Л.14 - формирует и передает команды управления в БВРК или БУСП;
- ТЭЗ Л.15 – определяет функциональное назначение стержня (РР, ПК-АЗ, БАЗ).
Стержням УСП, ЛАР, АР соответствуют ТЭЗ Л15А, не имеющие переключателя для набора в режимы.
Например, при поступлении на вход ТЭЗ Л.13 сигнала "ПК вниз", сигнал размножается и подается на двенадцать ТЭЗ Л.15. Команда "ПК вниз" пройдет только в ТЭЗ Л.14 стержня, который выбран на соответствующей плате ТЭЗ Л.15 в режим "ПК-АЗ".
7.2.2 Схема группового узла обработки сигналов "АЗ-5" и "ПК вниз" (ТЭЗ Л.12)
Функциональная схема группового узла обработки сигналов "АЗ-5" и "ПК вниз" приведена на Рис. 7‑3.
Данных схем в секторе (стойке) три, по одной на каждую группу. Схема получает сигналы АЗ-5 в виде логического "0" по трем каналам (для нечетных секторов - от нечетных выходных схем ТЭЗ Л22 (Рис. 7‑25), для четных секторов - от четных ТЭЗ Л22) и производит их обработку по критерию "2 из 3-х" по двум параллельным каналам. С выхода первой схемы "2 из 3" сигнал "АЗ-5" подается на вход схемы ТЭЗ Л.13 для размножения. С выхода второй схемы "2 из 3" сигнал "АЗ-5", минуя ТЭЗ Л14, поступает в стойки управления сервоприводами (СУСПЛ и СУСП АР на блоке №1; 1-18 СУСП на блоке №2) на обесточивание реле аварийного отпускания (РАО) в БУСП.
Сигналы "АЗ-5" из трех каналов АЗ-5 со входа схемы "2 из 3" выдаются для контроля их прохождения на лампы "АЗ-5 I(II, III) канал", расположенные в верхней части стоек 1с¸6с.
Работоспособность схем "2 из 3" контролируется двумя схемами несовпадений (1, 2), которые выдают сигнал неисправности при несовпадении сигналов на их входах. Для контроля цепи прохождения сигналов АЗ-5 из стоек 7с, 8с, 9с в стойки управления стержнями 1с¸6с имеются еще две схемы несовпадений (3, 4). При выдаче сигнала неисправности любой из четырех схем несовпадений (ТЭЗ К) формируется сигнал "Неисправность АЗ-5", который вызывает свечение светодиода на ТЭЗ Л12 "2 из 3" и, через реле блока Б1 стойки подается на лампу "Неисправность АЗ-5", размещенную на этой стойке и в цепь контроля исправности логики.
7.2.3 Схема контроля набора стержней в функциональные группы
Разделение всех стержней СУЗ на функциональные группы осуществляется с помощью схемы ТЭЗ Л15 и схемы контроля набора стержней в функциональные группы, которая представлена на Рис. 7‑4.
Схема контроля получает сигналы от кнопок выбора стержня в функциональную группу на ТЭЗ Л15. Белые кнопки с гравировкой "1", "2", "3", "4" предназначены для набора стержня в одну из четырех функциональных групп ПК-АЗ. В каждом секторе должно быть набрано по одному стержню в "ПК-1", "ПК-2", "ПК-3" и "ПК-4". Красная кнопка с гравировкой "А" предназначена для набора стержня в функциональную группу АЗ (БАЗ). В каждом секторе должно быть набрано в группу АЗ (БАЗ) 4 стержня. Черная кнопка с гравировкой "Р" - сброс набора. Стержням УСП, ЛАР, АР соответствуют ТЭЗ Л15А, не имеющие переключателя для набора в группы. Стержни ЛАЗ можно набрать в режим ПК-АЗ.
В основу принципа работы схемы положен последовательный опрос положения переключателей на всех ТЭЗ Л15, размещенных в стойках ("секторах"), с запоминанием в течение цикла опроса информации о количестве стержней, набранных в каждую из функциональных групп. Время одного цикла опроса - 0,39 с., циклы опросов непрерывно следуют один за другим. Информация о правильности набора выдается в другие схемы при условии подтверждения ее в двух следующих друг за другом циклах опроса.
Основу схемы контроля набора составляет регистр опроса, построенный на JК-триггерах по схеме кольцевого регистра сдвига. Цикл работы регистра состоит из 39 тактов, из которых 36 тактов опроса и 3 служебных такта. В соответствии с количеством тактов, регистр содержит 36 триггеров опроса, триггер формирования импульса конца и два триггера установки исходного состояния регистра. Триггеры опроса смонтированы непосредственно в ТЭЗах набора Л15 (по одному триггеру на ТЭЗ) и соединены в последовательную цепочку, составляющую регистр сдвига.
На входы всех триггеров регистра подаются тактовые импульсы (частота 100 Гц). Источником тактовых импульсов является блок Б2 в стойке логики (выпрямленное двухполупериодной однофазной схемой без сглаживания пульсаций напряжение 24 В 50 Гц). В исходном состоянии (до прихода первого тактового импульса) все триггеры установлены в "1", т.е. на выходах Q - логическая "1". При этом триггер Т0 подготовлен к переходу в нулевое состояние. Логическая "1" на выходе Т0 устанавливает триггер Т1 в счетный режим.
В соответствии с количеством стержней сектора, набираемым в режимы АЗ, ПК-АЗ в цепях опроса АЗ должно быть 4 импульса, в цепях опроса ПК-АЗ-1, ПК-АЗ-2, ПК-АЗ-3, ПК-АЗ-4 по одному импульсу набора в течение одного цикла опроса. Эти импульсы пересчитываются с помощью счетчиков соответственно на 4 импульса (1 счетчик) и на 1 импульс (4 счетчика).
Для визуальной проверки работы регистра опроса в каждом его разряде на выходах триггеров Т1-Т36 (в ТЭЗ Л15) установлены светодиоды. При работе регистра от тактовых импульсов последовательность переключения светодиодов в течение 0,01 с. глазом не различается. Поэтому, для проверок предусмотрен режим работы регистра от одиночных импульсов сдвига, формируемых кнопкой сдвига регистра на один такт.
Переключение в этот режим, с одновременной установкой исходного состояния регистра и счетчиков, осуществляется ключом "Работа-проверка", установленным на блоке Б1, на его же лицевой панели установлена и кнопка одиночных импульсов сдвига.
Схема контроля набора формирует следующие сигналы:
· "Неправильный набор" (двойной набор). Формируется при наборе одного из стержней сектора одновременно в два режима.
· "Нет контроля набора". Сигнал отсутствия контроля набора формируется при неработоспособности (по любой причине) регистра опроса.
· "Неправильный набор в АЗ";
· "Неправильный набор в ПК-АЗ".
Одноименные сигнальные лампы находятся в каждой из стоек 1с-6с.
Рис. 7‑3 Схема узла обработки сигналов АЗ-5 и ПК. Функциональная схема.
Рис. 7‑4 Контроль набора стержней в функциональные группы. Функциональная схема
Рис. 7‑5 Формирование сигналов неисправности контроля набора стержней. Функциональная схема.
7.2.4 Формирование сигналов неисправности контроля набора стержней
Функциональная схема формирования сигналов неисправности контроля набора приведена на Рис. 7‑5.
После набора в секторе 4-х стержней в режим АЗ, одного стержня в "ПК-1", одного стержня в "ПК-2", одного - в "ПК-3" и одного - в "ПК-4" на стойке управления стержнями данного сектора погаснут лампы "Неправильный набор АЗ", "Неправильный набор ПК-АЗ".
При правильном наборе стержней в функциональные группы АЗ, ПК-АЗ во всех 6 секторах на щите оператора отключается сигнализация "Неготовность АЗ" и "Неготовность ПК-АЗ".
7.2.5 Схема управления стержнями ПК-АЗ
Стержни группы ПК-АЗ помимо функции ручного регулирования обеспечивают аварийное снижение мощности реактора в режимах "АЗ-1", "АЗ-2", воздействие на кнопку "УСМ". Принадлежность стержня к группе ПК-АЗ определяется положением переключателя на плате ТЭЗ Л.15. В каждом из 6 секторов в группу ПК-АЗ набирается 4 стержня, всего – 24 стержня. В каждом секторе активной зоны выбирается по одному стержню в функциональные группы "ПК-1", "ПК-2", "ПК-3" и "ПК-4". Номер функциональной группы определяет последовательность движения стержней в зону по команде "ПК вниз". В аварийных режимах в активную зону вводятся 12 стержней ПК-АЗ.
Формирование управляющих команд для движения стержней ПК-АЗ в режиме "ПК" происходит в логической схеме ТЭЗ Л.6 (см. Рис. 7‑6). Сигналы с выхода ТЭЗ Л.6 поступают в схему группового узла обработки сигналов "АЗ-5" и "ПК вниз" ТЭЗ Л.12 (см. Рис. 7‑2, Рис. 7‑3) для формирования управляющих команд "ПК вниз" в индивидуальные ТЗЗ Л.14 стержней ПК-АЗ. Движение стержней ПК-АЗ по командам, формируемым в логике ТЭЗ Л.6, осуществляется только при включенном 1(2)АР. Если включен ЛАР-ЛАЗ, то в режиме ПК управление стержнями ПК-АЗ, которые в этом случае выполняют функцию стержней ЛАЗ, осуществляется по командам из логики управления стержнями ЛАЗ ТЭЗ Л.30 (см. Рис. 7‑21). Координаты стержней ПК-АЗ и ЛАЗ совпадают.
Функциональная схема управления стержнями ПК-АЗ представлена на Рис. 7‑6.
На вход схемы ТЭЗ Л.6 приходят следующие сигналы:
· "Режим ПК" из схемы АЗ-1,2,УСМ (ТЭЗ Л.11, Рис. 7‑17);
· "Аварийное превышение мощности в канале АЗМ" (ТЭЗ Л.21, Рис. 7‑29)
· "ЛАР включен" из логики ЛАР (ТЭЗ Л.28, Рис. 7‑14)
· "ПК вниз" из логики включенного 1(2)АР ТЭЗ Л.5а (Рис. 7‑11);
· сигналы конечного положения стержней ПК-АЗ ("ПК-АЗ на НК") из схемы выбора стержня в функциональную группу ТЭЗ Л.15.
Сигнал "Режим ПК" формируется в схеме АЗ-1,2,УСМ ТЭЗ Л.11 (см. п. 7.4) и запоминается до отказа от него после стабилизации процесса на новом уровне мощности (нажатие на кнопку "Отмена ПК").
В соответствии с алгоритмом логики ТЭЗ Л.6 в режиме ПК осуществляется ввод стержней ПК-АЗ в количестве 12 шт., по 2 стержня в каждом секторе. По мере выхода стержней на НК вместо них подключаются другие стержни так, чтобы число вводимых стержней ПК-АЗ было равным 12. Начинают движение стержни, набранные в секторах в "ПК-1" и "ПК-3".
Рис. 7‑6 Формирование сигналов управления стержнями ПК-АЗ. Функциональная схема.
Условиями для начала движения стержней "ПК-1" и "ПК-3" в режиме ПК является наличие сигналов на входе ТЭЗ Л.6:
- "Режим ПК" (ТЭЗ Л.11);
- И "ПК вниз" из схемы включенного АР (ТЭЗ Л.5а, п. 7.3.6).
При выходе стержня "ПК-1" или "ПК-3" на НК вместо него подключается соответствующий стержень из "ПК-2", "ПК-4" (элементы 3И - 6И). Например, при выходе в 1-ом секторе стержня "1-1" на НК на вход 4И поступают две "1", что приводит к формированию команды на движение в 1-ом секторе стержня "ПК-2".
Движение стержней ПК-АЗ прекращается при
- исчезновении сигнала "Режим ПК" (нажатие на кнопку "Отмена ПК");
ИЛИ достижении разбаланса на выходе УСМ.12 значений менее 0,5% Nзад.
Для исключения значительных перекосов радиального распределения энерговыделения во время переходного процесса схемой ТЭЗ Л.6 предусматривается ввод 6-ти стержней ПК-АЗ в режиме "Группа безопасности". В этом случае в активную зону будет вводится 6 стержней, набранных в "ПК-1".
Условиями для ввода 6 стержней ПК-АЗ в режиме "Группа безопасности" являются:
- ЛАР отключен (ТЭЗ Л.28);
- Исформирован "Режим ПК"
- И хотя бы одном из восьми каналов 1,2АР есть аварийный сигнал УЗМ.11 (ТЭЗ Л.21, Рис. 7‑29).
В режиме "Группа безопасности" при выходе стержня "ПК-1" на НК в зону вводится соответствующий стержень из группы "ПК-2". При поступлении из схемы логики АР (ТЭЗ Л.5а) сигнала "ПК вниз" в зону будет вводиться 12 стержней ПК-АЗ (добавляется группа "ПК-3(4)"). Отсутствие движения стержней "ПК-АЗ" в режиме "Группа безопасности", например после преждевременного нажатия на кнопку "Отмена ПК" может привести к срабатыванию защиты "АЗМ" (по одному и более аварийных сигналов в обеих группах измерительных каналов 1,2АР). С другой стороны,
При наличии одновременно сигналов "Силовая блокировка" и "Режим ПК" схемой логики СУЗ формируется сигнал АЗ-5 (см. Рис. 7‑25).
Таким образом,
отмену "Режима ПК" (нажатие на кнопку "Отмена ПК") следует производить после завершения ускоренного снижения мощности и устранения с помощью ручного регулирования перекосов радиального энергораспределения, которые сопровождаются предупредительной сигнализацией (ПС) по каналам УЗМ.11.
7.2.6 Схема управления стержнями АР, ЛАР, РР, ПК-АЗ, УСП, БАЗ
Команды управления, поступающие непосредственно в исполнительную часть СУЗ, формируются в логической схеме ТЭЗ Л.14 (см. Рис. 7‑2). Каждому стержню СУЗ соответствует свой индивидуальный ТЭЗ Л.14. Схема предназначена для управления стержнями СУЗ всех типов по сигналам команд ручного управления, схем ЛАР, АР, АЗ-5 и ПК. Все управляющие команды из указанных схем поступают на вход ТЭЗ Л.14 через общий для группы ТЭЗ Л.13 и индивидуальный ТЭЗ Л.15, определяющий функциональное назначение стержня (см. Рис. 7‑2).
Функциональная схема ТЭЗ Л.14 представлена на Рис. 7‑7. Схема формирует управляющие сигналы для исполнительной части, которые поступают:
· в стойки БА-101 для стержней ЛАР и АР, стержней РР с координатами 34-37, 40-33, 40-43, 44-37 и в щиты I-IV ЩУС (РР, АЗ, УСП) – на блоке №1;
· в стойки (1-18) СУСП БА-101 – на блоке №2.
Схема ТЭЗ Л.14 формирует также сигнал "Подтверждение перемещения", поступающий в блоки управления сервоприводами. Сигнал "Подтверждение перемещения" в блоках управления СП используется в схемах защиты от самохода (см. п. 4.1.2, 4.2.7).
Во всех ТЭЗ Л.14 стоек 1С-6С формируется сигнал "Стержень на НК", для формирования сигнала "Все стержни на НК (УСП на ВК)" в схему АЗ-5 ТЭЗ Л.22 (см. Рис. 7‑25), в схему ТЭЗ БАЗ (см. Рис. 8‑2), по которому возможен съем сигналов "АЗ-5", "БАЗ".
7.2.6.1 Формирование команд ручного управления
Команды ручного управления формируются в ТЭЗ Л.24.1, Л.24.2, которые являются общими для всех стоек 1С – 6С (см. Рис. 7‑2). На вход ТЭЗ Л.24 поступают сигналы от органов управления, расположенных на ПО:
· кнопки выбора стержней на наборном поле;
· кнопка "Сброс выбора";
· ключи управления стержнями КУС (основной и резервный, которые имеют три положения "В зону", "Из зоны", "Нейтральное").
С выхода ТЭЗ Л.24 команды ручного управления через ТЭЗ Л.13 поступают на вход индивидуальных ТЭЗ Л.14. Для обработки сигналов ручного управления в ТЭЗ Л.14 предназначен узел "П1-22И-23И-21И".
Команда на ввод стержней в зону вручную (для УСП - вывод из зоны) формируется если:
- стержень выбран для ручного управления (горят лампы подсветки внутри УП данного стержня), выбор запоминается до сброса набора кнопкой;
- И отсутствует сигнал "Сброс набора" от кнопки на ПО или по "силовой блокировке" (на выходе элемента памяти П1 присутствует "1");
- Иесть команда "В зону" от ключа управления стержнями ("1" на выходе 22И);
- Истержень не на нижнем конечном выключателе (НК) ("1" на выходе 28И).
Команда на вывод стержня из зоны формируется (для УСП – ввод в зону), если:
- стержень выбран для ручного управления;
- И отсутствует сигнал "Сброс набора" ("1" на выходе П1);
- И отсутствует сигнал "Ограничение на вывод из зоны" из ТЭЗ Л.24, который появляется при наборе на управление 5 и более стержней ("1" на выходе 21И);
- И отсутствует сигнал "Неготовность АЗ" (все стержни БАЗ на ВК) ИЛИ выбранный на управление стержень набран в "АЗ" ("1" на выходе 5ИЛИ);
- И нет сигнала "ПС БИК" из схемы АЗ-5 ТЭЗ Л.22 ("1" на выходе 27И);
- И нет команды на ввод стержня в зону ("0" на выходе 28И);
- И стержень не на ВК ("1" на выходе 29И).
Безопасность при ручном управлении стержнями СУЗ обеспечивается:
- приоритетом команды "В зону" (элемент 29И);
- запретом на извлечение 5 и более стержней одновременно (схема счета в ТЭЗ Л.24);
- запретом на управление стержнями при "силовой блокировке" (сигнал в ТЭЗ Л.24 из ТЭЗ Л.23 на сброс набора);
- запретом на извлечение стержня при наличии сигналов "Неготовность АЗ" (кроме стержня БАЗ), "ПС БИК" (элемент 27И).
7.2.6.2 Формирование команд управления стержнями 1,2АР, ЛАР
Управление стержнями 1,2АР осуществляется двумя способами:
· вручную, независимо от состояния АР, ЛАР (включен/отключен, готов/неготов);
· по сигналам включенного 1(2)АР, ЛАР.
Алгоритм формирования управляющих сигналов при ручном управлении описан выше (п. 7.2.6.1). Для управления стержнем по сигналам от включенного регулятора в ТЭЗ Л.14 предназначены элементы 24И, 25И. На вход ТЭЗ Л.14 подаются сигналы из ТЭЗ Л.5а (АР, см. Рис. 7‑11), ТЭЗ Л.27 (ЛАР, см. Рис. 7‑12). Схема ТЭЗ Л.14 позволяет осуществление параллельного управления стержнем АР, ЛАР в одном направлении ("в зону" или "из зоны") по команде ручного управления и по сигналу от регулятора.
При поступлении на вход ТЭЗ Л.14 одновременно сигнала от регулятора и команды ручного управления противоположных направлений приоритет отдается команде ручного управления.
Например, если от регулятора поступил сигнал "В зону" и одновременно с ним – команда ручного управления "Из зоны", то приоритет будет отдан команде ручного управления (элемент 24И).
При поступлении из схемы АР (ЛАР) команды "Из зоны" и появлении сигнала "Неготовность АЗ" и/или "ПС БИК" движение стержней авторегулятора "из зоны" будет блокировано до снятия этих сигналов (элемент 27И).
Например, при падении стержня БАЗ вследствие неисправности электромагнитной муфты сервопривода, сформируется сигнал "Неготовность АЗ". Авторегуляторы не смогут скомпенсировать отрицательный разбаланс из-за блокировки на извлечение стержней. Блокировка будет действовать и при ручном регулировании (см. п. 7.2.6.1). Сформируется сигнал "Все АР откл." (см. Рис. 7‑19), мощность реактора будет падать. Действия оператора должны быть направлены на восстановление состояния "Готовность" авторегулятора (снижение уставки ЗдМ в соответствии с текущей мощностью реактора) с последующим включением авторегулятора и снятие сигнала "Неготовность АЗ" (перевод сервопривода на ручное управление, при котором формируются одновременно сигналы ВК и НК (см. п. 4.1.1, 4.2.1), или перевод в секторе соседнего стержня РР, находящегося на ВК, в группу "АЗ", а стержня с дефектным СП – в группу "РР").
Рис. 7‑7 Управление стержнями РР, ПК-АЗ, УСП, БАЗ, ЛАР, АР. Функциональная схема.
7.2.6.3 Формирование команд управления при режимах "АЗ-5", "ПК"
В режимах "АЗ-5" или "ПК" на вход элемента 7ИЛИ ТЭЗ Л.14 подается "1" и стержень идет в зону независимо от команд ручного управления, команд из авторегулятора до снятия сигнала или до выхода стержня на НК (элемент 28И).
7.2.6.4 Формирование сигнала "Все стержни СУЗ на НК (УСП на ВК)"
Сигнал предназаначен для возможности съема сигналов "АЗ-5" и "БАЗ", поступает в схемы АЗ-5 (ТЭЗ Л.22, Рис. 7‑25), БАЗ (ТЭЗ БАЗ, Рис. 8‑2). Сигнал образуется отдельно в каждой стойке 1С-6С для стержней, управляемых от соответствующей стойки. Для этого в ТЭЗ Л.14 сигнал от НК (ВК для УСП) стержня собирается по схеме "И" с сигналом концевика стержня, который управляется от предыдущего ТЗЭ Л.14, и передается в следующий ТЭЗ Л.14 этой стойки (см. Рис. 7‑7). На выходе А20 последнего ТЭЗ Л.14 стойки 1С-6С образуется сигнал о вводе всех стержней данной стойки в активную зону. Эти сигналы поступают в 6 каналов логики АЗ-5 и 6 каналов логики БАЗ в цепи сброса элемента "память".
7.3 Схемы управления автоматическими регуляторами
7.3.1 Схемы управления 1,2АР, АРМ
Для того, чтобы 1(2,3)АР выполнял свои функции в объеме, определенном проектом, количество исправных каналов измерительной и исполнительной частей АР должно быть не менее 3-х. Только при соблюдении этого требования АР может находиться во включенном состоянии или в состоянии готовности. Контроль исправности каналов АР осуществляется с помощью логических схем СУЗ, на вход которых поступают сигналы из измерительной и исполнительной частей АР, а на выходе формируются сигналы, соответствующие исправному или неисправному состоянию АР. Эти сигналы поступают в схемы логики, которые переводят АР в состояние готовности/неготовности или включения. Формирование управляющих сигналов для исполнительных органов АР также осуществляется с помощью схем логики, на вход которых поступают сигналы из измерительной части АР и от ключа управления стержнями СУЗ.
Логические схемы управления АР разбиты на отдельные функциональные узлы, конструктивно оформленные в следующие ТЭЗ:
· ТЭЗ В.1 (см. Рис. 7‑8) - узел входных сигналов, предназначенный для приема входных сигналов от измерительной и исполнительной частей СУЗ и обеспечения гальванической развязки с ними;
· ТЭЗ Л.1, Л.2 (см. Рис. 7‑8) - узлы контроля исправности измерительной части регулятора;
· ТЭЗ Л.3 (см. Рис. 7‑9)- узел контроля исправности исполнительной части регулятора;
· ТЭЗ Л.4 (см. Рис. 7‑10)- узел контроля готовности регулятора, его включения и отключения, включения режима слежения (сигнал в КрУ.4, см. Рис. 6‑10);
· ТЭЗ Л5а (см. Рис. 7‑11) - узел формирования сигналов управления стержнями АР в автоматическом режиме и сигналов в схему управления стержнями ПК-АЗ (ТЭЗ Л.6, Рис. 7‑6).
Кроме логических ТЭЗ схема включает также релейные, сигнальные и контрольные ТЭЗ.
Логические схемы управления 1АР размещены в стойке 7с щита логики СУЗ, схемы 2АР - в стойке 8с, АРМ - в стойке 9с.
Логические схемы управления автоматическими регуляторами основного диапазона (1АР и 2АР) в основном аналогичны схемам АРМ. Незначительные отличия схем АРМ заключаются в неиспользовании части сигналов и конкретно будут указаны при рассмотрении этих схем.
В соответствии с заданными алгоритмами схемы вырабатывают:
· сигналы исправности измерительной и исполнительной части;
· сигналы включения АР в автоматическую работу;
· сигналы выключения АР;
· сигналы управления стержнями АР;
· сигналы, определяющие режим работы КрУ.4;
· сигналы, требующие подключения стержней группы перекомпенсации ПК-АЗ;
7.3.2 Формирование сигнала "Неисправность измерительной части АР"
Функциональная схема формирования сигнала "Неисправность измерительной части 1(2,3)АР" представлена на Рис. 7‑8. Таких схем – три, каждому авторегулятору соответствует своя схема. Конструктивно схема выполнена из трех ТЭЗ:
· ТЭЗ В1 - узел входных сигналов, предназначенный для приема входных сигналов от измерительной части 1(2,3)АР, обеспечения гальванической развязки с ними, приема сигнала "Режим ПК" из схемы "АЗ-1,2, УСМ"
· ТЭЗ Л1 – узел, осуществляющий блокировку измерительных каналов (блокировку УСО.10);
· ТЭЗ Л2 - узел контроля исправности измерительной части регулятора, формирующий сигнал в схему готовности и включения АР (ТЭЗ Л.4, Рис. 7‑10) и в СЦК СКАЛА.
Схема для 1(2)АР может работать в двух режимах контроля: "Калейдоскоп" и "Контроль собственного разбаланса" (см. п. 6.4.3.9). Режим работы определяется положением ключа ККР на ПО. "Контроль собственного разбаланса" реализуется при переводе ключа ККР в положение "1АР" или "2АР", при этом будет осуществляться контроль абсолютных разбалансов только 4-х УСО.10 соответствующего 1(2)АР.
Схема контроля для каналов АРМ работает только в режиме "Контроль собственного разбаланса".
Рассмотрим работу схемы в режиме "Калейдоскоп". Из измерительной части АР на вход ТЭЗ В1 поступают следующие сигналы:
· от БТ.37: "Неисправность БТ.37", режим "Работа";
· от ключа ККР, расположенного на пульте оператора, - "Разрешен режим "Калейдоскоп";
· из схемы логики формирования режима ПК (ТЭЗ Л.11, Рис. 7‑17) – сигнал "Режим ПК";
· от БТ.37 - сигналы недопустимого разбаланса между выходами УСО.10 соседних измерительных каналов (только для 1,2АР, по 8 сигналов в каждую схему) или сигналы собственного разбаланса каналов АРМ в схеме АРМ.
На входе схемы АРМ не задействованы сигналы "К