1核电厂仪表与控制

核电厂仪表与控制
第一章：
1.压水堆核电厂主要由核反应堆、一回路系统、二回路系统和其他辅助系统组成。

2.核电厂仪表与控制系统的功能可以归纳为三种：监视功能、控制功能、保护功能。

3.控制功能包括：
1)反应堆控制系统：包括反应性控制、功率水平控制和功率分布控制。

2)蒸汽旁路排放控制系统：为了解决核岛和常规岛发生功率失配而设置的，它是功率控制系统的辅助系统，在常规岛发生短暂事故时，为了不使反应堆停堆，可将其功率由蒸汽旁路排放系统吸收。

3)稳压器压力和液位调节系统：为了调节维持一回路的工作压力不变，同时能保持一回路内水温和化学成分的均匀性。

4)蒸汽发生器水位调节系统：作用是保证使蒸汽发生器二次侧水位维持在整定值上，以便消除各种扰动，保证二回路系统的正常运行。

5)汽轮机调节系统：通过调节汽轮机进气阀对机组实施功率控制和频率控制等。

4.对安全级设备，必须制定清晰、完整、明确的技术规格书，在设计、制造、安装和运行的全过程都根据此规格书检查仪表及其供电设备。

第二章：
1.自动控制是一门理论性很强的工程技术学科，自动控制原理是该学科的基础理论。

所谓自动控制就是在没有人直接参加的情况下，利用控制装置使被控制对象自动地按照预定的规律运行或变化。

2.如果系统的输出量与输入量之间不存在反馈，则叫做开环控制系统。

凡是系统输出量对控制作用能有直接影响的系统，都叫做闭环控制系统。

3.一般闭环控制系统：P9
4.阶跃相应的几个动态性能指标:
调节时间Ts：也称为过度过程时间。

指响应曲线从输入信号开始，到最后进入偏离给定值的误差为±5%（或±2%）范围为Δ，并且不再越出这个范围的时间，记作Ts.调节时间是衡量控制系统快速性指标。

衰减比n和衰减率φ：衰减比表示振荡过程衰减的程度，是衡量过度过程稳定程度的动态指标。

5.前馈控制的原理是：当系统受到扰动时，立即从扰动作用取得信息，并以此通过控制器产生控制作用，以消除扰动时被控制量的影响。

6.在DDC系统中，除了被控制过程、检测变送器和执行器以外，就是由硬件部分和软件部分构成的计算机系统。

7.集散控制系统又称分布式控制系统，该系统以网络为基础，采用分布式结构，将控制功能分散，而把操作管理和显示功能集中。

它由现场控制站、操作站和高速通信总线等组成。

第三章：
1.核功率是与反应堆的平均中子注量率成正比，而在反应堆中，中子注量率是空间位置的函数。

定义：在核电厂中，反应堆释放出来的能量传给了冷却剂，所以，反应堆的热功率，就是由反应堆核燃料提供给冷却剂的总功率。

2.气体探测器的工作原理：以气体探测器的工作原理为基础，气体探测器是一个圆柱形内部充气的密闭容器，容器内有两个相互绝缘的电极，金属圆筒是阴极，圆筒中心的金属丝是阳极，两极之间加有直流高压，当带电粒子，如α粒子在穿过容器内的气体时，可以使其电离产生自由电子和正离子（即离子对）。

离子对在极间电场的作用下输出电信号，可以被测量。

信号大小能反映粒子能量的强弱。

3.整个功率测量范围分为三个阶段：
源量程：正比计数器脉冲信号
中间量程：γ补偿电离室电流信号
功率量程：长电离室电流信号
4.核功率测量系统的功能：
1)向操作人员提供反应堆装料、停堆、启动和功率运行等各种工况下的反应堆功率、功率变化率和功率分布的信息。

2)给棒控系统提供功率信号和闭锁信号。

3)向保护系统提供多个紧急停堆信号和允许信号。

4)给松动部件和振动检测系统提供中子噪声信号。

5.送往棒控系统的信号有：提棒闭锁信号C1。

阈值为20%FP。

当功率升到10%FP以上，操纵员忘记闭锁中间量程紧急停堆信号，产生C1去闭锁控制棒提升电路，防止功率增长而引起紧急停堆。

6.堆芯中子注量率测量系统的功能
1)在启堆试验期间的功能
a)检查寿期初堆芯功率分布是否与设计期望的功率分布相符
b) 检查用于事故工况设计的热点因子是否是保守的
c)探测反应堆在装料中可能出现的差错
d) 校准堆芯外核测量仪表测量通道
2)在正常运行期间的功能
a)检查与燃耗对应的功率分布是否与设计所期望的功率分布相符
b) 监测各燃料组件的燃耗
c)探测堆芯是否偏离正常运行
d) 校准堆芯外核测量仪表
第四章
1.灵敏度：仪表输出信号的变化量与输入信号的变化量之比即为仪表的灵敏度s=dy/dx
2.一般核电厂把1E级仪表的质量鉴定分为K1，K2，K3三类（选择）
K1类质量鉴定程序适用于安装在安全壳内，在正常环境条件下和地震荷载下以及事故和事故后条件下必须正常运行的安全级仪表及其供电设备。

K2类质量鉴定程序适用于安装在安全壳内，在正常环境条件下和地震荷载下必须正常运行的安全级仪表及其供电设备。

它们必须经受设备老化和抗地震两项试验。

K3类质量鉴定程序适用于安装在安全壳外面，在正常环境条件下和地震荷载下必须能正常运行的安全级仪表及其供电设备。

它们必须经受抗地震试验。

3.压力是工艺系统运行中主要过程参数之一，压力的大小直接决定了承压容器（例如压力壳、稳压器、蒸汽发生器、各种管道、阀门等）的结构，反应堆冷却剂的压力反映了它的饱和温度的大小，关系到冷却剂的导热能力，因此压力测量直接关系到对核电厂的有效控制和安全保护。

4.零点迁移P101
第五章
1.控制棒组件的功能
控制棒是压水反应堆用于控制反应性的中子吸收体。

它在堆内可以上下移动，操作灵活可靠，控制反应性的精度高，响应快，主要用它来调节补偿快变化的反应性。

主要功能能是：
1)启动或停闭反应堆，升降反应堆功率或维持恒定的功率水平。

2)补偿燃料温度变化引起的反应性变化
3)用于冷却剂平均温度调节系统，还可用于补偿因功率变化引起的反应性变化
4)调节反应堆轴向功率分布
2.压水堆轴向功率分布的描述
在运行过程中变化不大，而轴向功率分布是变化的，它要受到慢化剂温度效应、氙效应、燃耗及控制棒移动等多种因素的影响，是功率分布控制要考虑的主要问题。

3.冷却剂平均温度调节系统
平均温度调节系统由平均温度控制回路和功率失配通道组成。

平均温度控制回路的工作原理：通过平均温度定值通道可以得到与负荷要求相对应的平均温度的整定值T ref。

把这个值与平均温度的实际测量值T av进行比较，得到两者的偏差信号，利用这个偏差信号的大小和正负极性去控制R棒组移动的速度和方向，从而实现对反应堆功率的调节，改变平均温度T av，使它与整定值T ref相等。

满足稳态运行方案的要求。

第六章
1.稳压器压力控制系统工作原理
稳压器内的压力由装在汽相空间的双回路喷淋系统和液相空间的几组电加热器来控制。

压力下降时自动接通电加热器使液相更多地汽化，从而使压力上升；压力增大时自动加大喷淋系统的冷液喷淋量而使蒸汽冷凝，使压力下降。

为了确定液位的定值，要用冷却剂的平均温度Tavg。

几个环路的Tavg取其中最大值来确定稳压器的液位定值。

第七章
1.蒸汽发生器水位控制系统的基本组成及工作原理
蒸汽发生器的水位控制是通过控制给水流量控制阀的开度和给水泵的转速来实现的，整个控制系统包括测量仪表、执行器、控制器及报警信号输出等几大部分。

第八章
1.汽轮机调节系统的功能
主要功能是调节汽轮机的功率，使与外界负荷相适应。

通过对汽轮机进气阀的控制，实施对机组的功率控制、频率控制、压力控制和应力控制，并对机组的负荷和转速实施超速限制、超加速限制、负荷速降限制和蒸汽流量限制，使机组安全和经济地运行于各种工况，满足供电的需求。

第九章
1.保护系统的符合逻辑P220 （多选）
2.设置超温ΔT保护，是保证DNBR＞1.3，引发超温ΔT越限的主要因素是：Tavg高，主泵转速低，冷却剂压力低以及轴向功率偏差太大。

3.A TWT指“设有紧急停堆的预期瞬态”，即有些瞬态工况设有产生紧急停堆保护信号来保护，但这种瞬态也危及反应堆的安全。

4.安全注入系统的功能：（问答）
1)在一回路小破口失水事故时或在二回路蒸汽管道破裂造成一回路平均温度降低而引起冷却剂收缩时，安全注入系统用来向一回路补水，以重新建立稳压器水位。

2)在一回路大破口失水事故时，安全注入系统向堆芯注水，以重新淹没并冷却堆芯，限制燃料元件温度的上升。

3)在二回路蒸汽管道破裂时，向一回路注入高浓度硼酸溶液，以补偿由于一回路冷却剂连续过冷而引起的正反应性，防止堆芯重返临界。