一种降低意外落棒几率的驱动机构控制方法技术

本发明专利技术公开一种降低意外落棒几率的驱动机构控制方法，S1步骤：设置触发控制棒进行双夹持的触发时间为T；S2步骤：实时监测控制棒运行状态，检测当前时刻距离最后一次运动命令时刻之间的时间为t；S3步骤：当t小于T时，双夹持功能未被触发，控制棒保持期间由保持钩爪进行夹持；S4步骤：当t大于T时，双夹持功能被触发，从超过t的时刻起，同时激励传递钩爪线圈和保持钩爪线圈的控制电路，使传递钩爪和保持钩爪同时闭合，对控制棒进行双夹持。利用当前时刻距离最后一次运动命令时刻之间的时间与预先设置的触发时间比较，在超出触发时间时，触发双夹持功能，利用传递钩爪和保持钩爪同时对控制棒进行双夹持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及反应堆控制棒控制技术，具体涉及一种降低意外落棒几率的驱动机构控制方法。
技术介绍
大多数压水堆核电站都采用磁力提升性驱动机构，该类型的驱动机构通过协调不同夹持部件（钩爪）的有序动作来实现控制棒的提升、插入或保持动作，进而实现对反应堆功率的控制。在核电站运行期间，即使是动作最频繁的控制棒，其绝大部分时间（99%以上）都处于保持状态，而其他控制棒处于保持状态的时间则更长。CRDM是一种特殊的电机装置，其钩爪的动作通过对相应线圈的供、断电实现。CRDM一般配置提升线圈、传递钩爪（又称可动钩爪、移动钩爪）线圈和保持钩爪（又称固定钩爪）线圈三种线圈。其中提升线圈用于提升（线圈供电）或释放（线圈断电）传递钩爪，传递钩爪线圈和保持钩爪线圈分别用于传递钩爪和保持钩爪对控制棒驱动杆的夹持（线圈供电）或释放（线圈断电）。正常情况下，传递钩爪和保持钩爪至少其中之一进行驱动杆的夹持（线圈供电），若两者同时释放（线圈断电），将导致控制棒的滑落。控制棒的意外滑落将降低核电站运行的经济性，若控制棒滑落触发紧急停堆工况，将触发保护动作，停闭反应堆。控制棒的运动通过CRDM钩爪的有序动作来实现，而对控制棒的保持，目前是通过维持保持钩爪的闭合来实现，即控制棒处于保持状态时仅保持钩爪闭合（保持钩爪线圈通电）夹持控制棒，而传递钩爪处于释放状态（传递钩爪线圈和提升线圈断电），在保持钩爪线圈意外断电（将导致控制棒落棒）情况下，触发保持钩爪线圈供电系统，激励保持钩爪闭合，由保持钩爪进行控制棒的夹持（名义上的双保持，实际上仍为单个钩爪进行控制棒夹持）。该控制棒保持状态控制方式的缺点为：保持状态（控制棒绝大部分时间都处于该状态）下，仅保持钩爪夹持控制棒，夹持功能不够可靠；在保持钩爪线圈意外断电情况下，虽然传递钩爪能够闭合，替代保持钩爪进行控制棒的夹持，但故障探测、信号处理、电流触发、钩爪动作均需一定时间才能完成，存在固有的时间延迟，一旦延迟时间超过保持钩爪释放时间，将不可避免的引起滑棒、打齿，甚至落棒，前者将损害CRDM，后者则影响电站运行的经济性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供用于一种降低意外落棒几率的驱动机构控制方法，针对传统控制方法的缺点，本专利技术利用当前时刻距离最后一次运动命令时刻之间的时间与预先设置的触发时间比较，在超出触发时间时，触发双夹持功能，利用传递钩爪和保持钩爪同时对控制棒进行双夹持，设计了一种能够保证CRDM对控制棒的有效抓取，降低控制棒意外滑落几率的控制方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种降低意外落棒几率的驱动机构控制方法，包括以下步骤，S1步骤：设置触发控制棒进行双夹持的触发时间为T；S2步骤：实时监测控制棒运行状态，检测当前时刻距离最后一次运动命令时刻之间的时间为t；S3步骤：当t小于T时，双夹持功能未被触发，控制棒保持期间由保持钩爪进行夹持；S4步骤：当t大于T时，双夹持功能被触发，从超过t的时刻起，同时激励传递钩爪线圈和保持钩爪线圈的控制电路，使传递钩爪和保持钩爪同时闭合，对控制棒进行双夹持。本专利技术的设计原理为：控制棒有三种运动状态：提升、插入和保持。其中提升和插入为运动状态，保持为静止状态。控制棒的运行方式为步进方式，控制棒应在最大步间距（对应最小运行速度）和最小步间距（对应最大运行速度）之间运动。我们分析发现，当最后一次运动命令发出后，若在最大步间距时间之后未出现新的运动命令，则可以表示控制棒需要进入长期保持状态，因此，可以在这之后，同时激励传递钩爪线圈和保持钩爪线圈的控制电路，使传递钩爪和保持钩爪同时闭合，对控制棒进行双夹持；如果最大步间距时间内，出现新的运动命令，则认为控制棒处于连续运动的中间状态，不改变控制棒的夹持方式，即仍只由保持钩爪进行控制棒的夹持。而上述的触发时间不一定需要大于控制棒步进的最大步间距时间，也可以人为的设定一个时间，这个触发时间可以按照控制棒的步进状态（棒速度）进行调节。一般来说，控制棒单步运行所需时间约为800毫秒，棒速度范围为6步/分钟-72步/分钟，即最大步间距时间为10秒。当我们设计的控制棒采用棒速度为6步/分钟，即采用步间距时间为10秒的运行方式进行步进，使我们所述的触发时间设置为大于10秒的时间，当触发时间超过最后一次步进命令10秒的时间后，依然没有接受到新的运动命令，则表明该控制棒进入长期保持状态，步进命令终止，此时则需要触发双夹持功能，进行双夹持保护控制棒的状态；如果采用棒速度为72步/分钟，即在步间距时间为0.83秒运行条件下，使所述的触发时间设置为大于0.83秒的时间时，当超出0.83秒时间后，依然没有接受到新的运动命令，也可以表明该控制棒进入长期保持状态，步进命令终止，此时则需要触发双夹持功能，进行双夹持保护控制棒的状态；因此，根据常规控制棒的运行方式来看，只要保证触发时间大于最大步间距时间后，依旧没有收到新的运动命令，即表明控制棒进入长期保持状态，需要开启双夹持，因此，一般只需要保证所述触发时间大于控制棒的最大步间距时间，都可以保证可以开启双夹持。优选的，所述触发时间大于10秒。优选的，还包括S5步骤，S5步骤：在S4步骤后，当收到新的运动命令时，激励传递钩爪的控制电路，使传递钩爪断开，解除对控制棒进行双夹持。当监测到新的控制棒运动命令后，退出双夹持状态，以完成控制棒的正常运动命令，并继续监测控制棒的运行状态，以便启动下一次的双夹持动作。如此反复，即可实现控制棒静止状态时的双夹持动作，使传递钩爪和保持钩爪相互冗余的对控制棒进行双重夹持。检测到新运动命令时，此时刻距离最后一次运动命令时刻之间的时间为t1，且t1小于T时，双夹持功能未被触发，控制棒保持期间由保持钩爪进行夹持，以新运动命令的时刻为起始时刻进行重新计时。因此，双夹持计时功能持续工作，并可被棒运动命令复位，一旦双夹持计时器计时超过设定值，即触发双夹持控制，由传递钩爪和保持钩爪对控制棒进行冗余夹持，直至接收到新的棒运动命令后退出双夹持，实施控制棒的正常动棒功能。优选的，在S4步骤中，当双夹持功能被触发，首先将保持钩爪线圈和传递钩爪线圈各通以M安培的全电流并持续m毫秒，然后各自以N安培电流以维持钩爪的闭合状态，N小于M。双夹持触发期间，首先通以确保钩爪闭合的大电流，并持续一段时间，然后通以降低的但足以维持钩爪闭合的小电流，以避保持钩爪线圈和传递钩爪线圈过热。优选的，所述M安培为8安培或9安培或10安培。优选的，所述N安培为3安培或4.7安培或4安培或5安培或6安培。本专利技术的效果在于：采用本方法能够实现控制棒处于保持状态时由CRDM的保持钩爪和传递钩爪同时进行控制棒的夹持，任一钩爪丧失功能均不会导致控制棒滑落。而且将事后补救变为事前预防，避免了由于固有时间延迟(信号处理延迟、电流驱动延迟、机电延迟)导致的钩爪闭合之后引起控制棒滑落的风险。该方法通过对控制棒静止时的双重保持设计，实现了控制棒夹持的冗余，极大地降低了控制棒意外滑落的风险，提高了核电站运行的经济性，具有显著地经济效益。附图说明图1为双夹持触发功能图。具体实施方式下面结合实施例及其附图，对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1如图1所示。一种降低意外落棒几率的驱动机构控制方法，包括以下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低意外落棒几率的驱动机构控制方法，其特征在于，包括以下步骤，S1步骤：设置触发控制棒进行双夹持的触发时间为T；S2步骤：实时监测控制棒运行状态，检测当前时刻距离最后一次运动命令时刻之间的时间为t；S3步骤：当t小于T时，双夹持功能未被触发，控制棒保持期间由保持钩爪进行夹持；S4步骤：当t大于T时，双夹持功能被触发，从超过t的时刻起，同时激励传递钩爪线圈和保持钩爪线圈的控制电路，使传递钩爪和保持钩爪同时闭合，对控制棒进行双夹持。

【技术特征摘要】
1.一种降低意外落棒几率的驱动机构控制方法，其特征在于，包括以下步骤，S1步骤：设置触发控制棒进行双夹持的触发时间为T；S2步骤：实时监测控制棒运行状态，检测当前时刻距离最后一次运动命令时刻之间的时间为t；S3步骤：当t小于T时，双夹持功能未被触发，控制棒保持期间由保持钩爪进行夹持；S4步骤：当t大于T时，双夹持功能被触发，从超过t的时刻起，同时激励传递钩爪线圈和保持钩爪线圈的控制电路，使传递钩爪和保持钩爪同时闭合，对控制棒进行双夹持。2.根据权利要求1所述的一种降低意外落棒几率的驱动机构控制方法，其特征在于：还包括S5步骤，S5步骤：在S4步骤后，当收到新的运动命令时，激励传递钩爪的控制电路，使传递钩爪断开，解除对控制棒进行双夹持。3.根据权利要求1所述的一种降低意外落棒几率的驱动机构控制方法，其特征在于：所述触发时间大于控制棒的最大步间距时间。4.根据权利要求1所述的一种降低意外落棒几...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国勇，黄可东，郑杲，许明周，蔡晨，金远，田宇，吕新知，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51