[发明专利]压水堆核电站堆芯热电偶有效性状态在线诊断方法

说明书

技术领域

本发明属于信号有效性诊断方法，具体是一种压水堆核电站堆芯热电偶有效性状态在线诊断方法。

背景技术

在核电厂中，通常会设置大量的堆芯热电偶用于堆芯温度测量，比如岭澳二期核电厂就设置了38支热电偶用于测量堆芯出口处的冷却剂温度。这些热电偶长期工作在高温、高压和高辐照环境条件下，恶劣的环境条件将会对热电偶造成不可恢复的损伤，导致绝缘下降和热电势漂移。此外，由于热电偶在生产制造和安装过程中都会引入各种缺陷，运行中这些缺陷可能会引起个别热电偶出现较大漂移。在传统设计中，信号处理系统只对热电偶是否发生断线（断偶）进行检测，而不对热电偶信号是否发生漂移进行监测，当发生信号漂移时，系统将无法剔除偏差过大的数据，导致测量误差加大。

在基于事件导向规程（EOP）的核电厂中，堆芯出口温度大多数都只是作为事故后的监测，告知操纵员堆芯温度的变化趋势，对测量精度要求不高，传统的数据处理方法能够满足要求。但是由于EOP规程的固有缺陷，即必须判明初因事件然后才能启动对应的事故规程，新的核电厂逐渐开发出了基于电厂状态的处理规程，即状态导向发（SOP）。在采用SOP的核电厂中（比如岭澳核电二期工程），堆芯的过冷裕度状态是SOP规程的入口之一，而堆芯过冷裕度是根据堆芯温度和饱和温度计算出来的，因此，提供准确的堆芯温度数据是正确选取规程的重要保障。由于传统的堆芯热电偶信号处理方法无法识别并剔除性能下降的热电偶，不能满足SOP的要求，此外，由于无法及时识别性能下降热电偶，也不能在停堆换料期间进行更换。

由于在堆内布置了大量的冗余测量通道，通过对这些冗余测量通道的数据进行处理是提高数据准确性的最直接的方法，但是由于堆芯出口温度本身存在差异，特别是在事故状态以及一些瞬态工况下，堆芯内的状态十分复杂，开发一种既能够对失效热电偶进行诊断剔除又不让真实的测量数据被误剔除十分必要。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供一种能够满足SOP规程要求，可对失效热电偶进行诊断剔除，同时又能够避免真实的测量数据被误剔除的压水堆核电站堆芯热电偶有效性状态在线诊断方法。

本发明的技术方案是：一种压水堆核电站堆芯热电偶有效性状态在线诊断方法，包括下述步骤：

步骤一：判断可用热电偶数量

通过信号采集回路采集热电偶信号，如果信号采集回路正常，未发现断线热电偶，进入步骤二；

如果信号采集回路不正常，或/且发现断线热电偶，但余下未断线且采集回路正常的热电偶数量即可用热电偶数量≥预设值，进入步骤二；

否则，可用热电偶数量小于预设值，系统发出报警，所有热电偶保持上一次诊断的有效性结果，重复进入步骤一； 

步骤二：计算可用热电偶温度平均值T1

测量每个可用热电偶温度值T，求平均值T1，即为堆芯平均温度，进入步骤三；

步骤三：判断堆芯出口温度分布

1、当出现瞬态工况时，堆芯出口温度分布不符合可用热电偶信号在线诊断要求，本方法停止，直到瞬态工况消失，堆芯出口温度分布恢复到符合诊断条件后，本方法继续进行，所有热电偶保持上一次诊断的有效性结果，重复进入步骤一； 

2、当未出现瞬态工况时，进入步骤四；

步骤四：判断可用热电偶信号有效性

当|T-T1|＞设定温度时，判断该热电偶信号无效，发出警报；

当|T-T1|≤设定温度时，判断该热电偶信号有效； 

逐个完成所有可用热电偶的有效性状态判断，所有热电偶保留诊断的有效性结果，再次重复进入步骤一。

如步骤一所述的预设值≥(堆芯热电偶总数－4)。

如步骤一所述的预设值为15。

当首次执行本方法时，如步骤一所述的可用热电偶数量小于预设值时，所有热电偶状态均为有效，重复进入步骤一。

如步骤二所述的瞬态工况包括：

（1）反应堆停堆；

（2）安注系统启动；

（3）反应堆冷却剂系统泵停止运行；

（4）步骤二得出的平均温度T1≥340℃；

（5）T1的变化率绝对值≥1℃/min；

如步骤四所述的设定温度范围为23℃至33℃。

如步骤四所述的设定温度为28℃。