Аппаратура системы аварийной защиты предназначена для обработки сигналов датчиков аварийной защиты и формирования команд в систему управления исполнительными органами, а также для формирования сигналов в другие системы. Реализация заданных программ аварийных защит осуществляется логическими устройствами, использующими информацию об аварийной ситуации, поступающую от контактных устройств вторичных приборов, электроконтактных приборов, концевых выключателей и др.
В качестве примера рассмотрим аппаратуру аварийной защиты реактора ВВЭР-1000 V блока НВ АЭС. Эта аппаратура может принять следующие входные сигналы: 24 сигнала АЗ первого рода; 12 сигналов АЗ второго рода, 24 сигнала АЗ третьего рода; 12 сигналов АЗ четвертого рода.
Кроме этих сигналов аппаратура АЗ принимает сигналы от кнопок АЗ-1, расположенных на пульте оператора и на резервном щите управления Аппаратура аварийной защиты объединяет все устройства, необходимые для формирования выходных команд.
На рис. 7 2 показана структурная схема системы аварийной защиты V блока НВ АЭС.
В состав аппаратуры аварийной защиты входят следующие устройства, выполненные в виде отдельных панелей, разделения сигналов PC, формирования сигналов ФС; аварийных команд АК разгрузки и ограничения мощности реактора РиМ\ сигналов первопричины срабатывания СП размножения команд РК
Устройства разделения и формирования сигналов, а также устройство разгрузки и ограничения мощности выполнены трехканальными, а устройство аварийных команд, формирующее сигналы-команды непосредственно на исполнительные механизмы, и устройство размножения команд выполнены двухканальными. В устройстве сигналов первопричины срабатывания аварийной защиты установлена аппаратура сигнализации АЗ.
Рис 7. 3. Схема одного канала устройства разделения сигналов PC
Рис. 7.4. Структурная схема одного канала устройства формирования сигналов ФС
Входные сигналы аварийной защиты поступают от трех групп датчиков аварийных сигналов (1Д, 2Д, 3Д). Каждый параметр, по которому формируется сигнал в системе аварийной защиты реактора, представляется сигналами от трех автономных датчиков, т е. датчики имеют независимые источники питания и разделены территориально между собой, также разделены по различным помещениям трассы кабелей, относящихся к разным каналам аварийной защиты. Это обеспечивает сохранность по крайней мере двух каналов при повреждении (пожаре) одного из помещений.
В устройстве PC, схема одного канала которого показана на рис. 7.3, сигнал входной цепи каждого датчика в виде размыкающегося при аварийной ситуации контакта (давления р, плотности нейтронов N, температуры теплоносителя t и др.) с помощью трансформаторов ГР1, ТР2 и ТрЗ, входящих в блок разделения сигналов Б PC, разделяется на три цепи, необходимые для трех каналов устройства формирования сигналов (/ФС, 2ФС, ЗФС). Количество блоков БРС в каждом канале устройства PC соответствует количеству входных аварийных сигналов. В выходных цепях устройств PC находятся два оптрона ОЛ1, ОП2, с которых поступают сигналы во входные цепи устройств ФС.
Оптроны состоят из лампочки и фоторезистора. Пока параметр не достигнет предельного значения, через лампочки протекает ток и они освещают фоторезисторы, находящиеся в выходных цепях PC При аварийной ситуации цепи PC, включающие оптроны, обесточиваются, лампочки гаснут и сопротивление фоторезисторов резко возрастает, что равносильно разрыву цепи В соответствии с разделением аварийных сигналов на четыре рода аварийной защиты для реактора типа ВВЭР-1000 выходные цепи устройства PC подаются на соответствующие входные цепи устройства формирования сигналов (1ФС, 2ФС, 3ФС).
Рис. 7 5. Схема мажоритарного блока «два из трех» устройств ФС.
На рис. 7 4 показана схема одного канала устройства ФС. В ФС по трем сигналам, поступающим с устройств PC по мажоритарному принципу "два из трех", формируются сигналы АЗ по каждому роду. В каждом из трех каналов устройства ФС формируются выходные сигналы АЗ-1, АЗ-2, АЗ-3, АЗ-4, поступающие в устройства аварийных команд АК по двум независимым каналам по каждому роду АЗ. Выходные цепи устройства ФС гальванически отделены от входных цепей, цепей питания и друг от друга. Сигнал, генерируемый генераторами частоты FI—F4, через т мажоритарных блоков «два из трех» поступает в блок усилителя выходной БУВ1—БУВ4, к выходу которых подсоединяются реле, находящиеся в устройствах АК Количество мажоритарных блоков т в каждом канале определяется числом аварийных сигналов, которым должно происходить срабатывание данного рода АЗ.
Мажоритарные блоки «два из трех» представляют собой сборки (рис. 7 5) из фоторезисторов, управляемых оптронами, находящимися в устройствах PC Ток в любой из ветвей мажоритарного блока течет, если проводят два резистора.
Рис. 7 6 Схема одного канала устройства аварийных команд АК 9—3154
В нормальных условиях работы все блоки «два из трех» пропускают сигналы от генераторов FI—F4, обеспечивая наличие выходных напряжений на блоках БУВ1—БУВ4 При срабатывании какого- либо аварийного параметра разрывается цепь прохождения сигнала от одного из генераторов F в соответствующем этому Параметру блоке «два из трех» и исчезает напряжение на выходе блока БУВ.
На рис. 7.6 показана схема формирования аварийных команд реактора ВВЭР-1000. В каждом из устройств аварийных команд АК находятся 12 реле аварийных команд 1PI> 2PI,..., 3PIV (по три на каждый из родов АЗ), Эти реле подсоединены к выходам блоков БУВ соответствующих устройств ФС При появлении аварийного сигнала происходит обесточивание трех реле соответствующего рода АЗ. Контакты этих реле используют в цепях управления исполнительными органами аварийной защиты. Для передачи сигналов АЗ в другие системы АЭС контакты реле 1Р1у..., 3PIV размножают с помощью дополнительных реле 1Р,.. тР, входящих в блоки реле БР. Аварийные сигналы к исполнительным органам АЗ передаются в виде сборок «два из трех» из нормально открытых контактов реле 1Р1У..., 3PIV, срабатывающих на отпускание при аварии, в другие системы аварийные сигналы передаются в виде сборок из нормально открытых и нормально закрытых контактов реле 1РУ..., тР. Сборки «два из трех» из нормально открытых контактов реле аварийных команд АЗ высокого рода используются в исполнительных цепях АЗ низкого рода, так как для повышения надежности АЗ при срабатывании АЗ высокого рода должны сработать все остальные АЗ. Оператор может включить АЗ кнопками Кн1,..Кн4. Ключом В1 осуществляется взвод АЗ.
Срабатывание аварийной защиты по отклонению какого-либо теплотехнического или физического параметра обычно приводит к быстрому и глубокому изменению других параметров. Например, срабатывание аварийной защиты первого, второго, третьего родов на реакторе ВВЭР-1000 приводит к быстрому падению уровня в компенсаторе объема и давления теплоносителя. При этом наряду с сигналами, вызвавшими срабатывание защиты, используется схема сигнализации первопричины срабатывания АЗ. В составе аппаратуры АЗ V блока НВ АЭС для этой цели предусмотрено устройство сигналов первопричины срабатывания СП, получающее информацию от мажоритарных блоков «два из трех» в ФС и АК и формирующее сигналы в схему фиксации первопричины срабатывания АЗ и в управляющую вычислительную систему энергоблока. Сигналы в схему фиксации первопричины срабатывания АЗ посылаются контактами реле, замыкающимися при появлении аварийного сигнала и собранными в цепи «два из трех», по сигналам с трех устройств ФС. Устройство размножения команд РК используется для размножения выходных сигналов четырех родов АЗ устройств АК.
В состав системы аварийной защиты V блока НВ АЭС входит устройство разгрузки и ограничения мощности реактора РОМ2. Его работа будет рассмотрена в § 7.5.
Рис. 7.7. Структурная схема одного канала устройства разгрузки и ограничения мощности реактора РОМ2
Для обеспечения надежной работы устройств аварийной защиты в них предусмотрены специальные средства, с помощью которых могут быть проверены рабочие цепи, цепи питания и цепи сигнализации. Эти средства используются как при пусконаладочных работах, так и в процессе эксплуатации для быстрого обнаружения и устранения неисправностей.
Электропитание аппаратуры аварийной защиты осуществляется от следующих источников:
от сети надежного питания (первой категории) переменного тока 220 В,
50 Гц±1 Гц. Потребляемая мощность не более 3 кВ-А, каждый канал аварийной защиты питается от одной из двух линий, одновременное исчезновение напряжения на которых не допускается, а исчезновение напряжения на одной из них допускается на время не более 1 ч;
от двух аккумуляторных батарей напряжением 48 В, имеющих выводы
средней точки (±24 В), потребляемый ток не более 80 А.
Одновременное исчезновение напряжения на двух батареях не допускается, а время исчезновения напряжения на одной из батарей не должно превышать 1 ч.
