CN201285668Y - 一种用于反应堆保护***逻辑功能测试的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核反应堆逻辑保护***测试的试验装置。机柜内底部机架上设置有外接交流电源与隔离变压器，通过空气开关与外界连接，隔离变压器输出三路电源，与上侧的电源底板连接，电源底板的右侧为放置有打印机，上方的机架上有抽拉端子，通过导轨固定在机架上，抽拉端子与电源底板上方的固定有工控机，工控机的上方通过机架固定有一体化显示器，使用电缆连接到工控机的视频输出端口上，一体化显示器上方的机架固定有PLC模块，PLC模块固定在PLC底板上，工控机通过以太网线与PLC的通讯模块，机柜的背面有试验电缆，试验电缆与抽拉端子前端连接，试验电缆用于连接现场被测设备。提供一种满足移动要求、功能强大，维护方便的试验装置。

Description

一种用于反应堆保护***逻辑功能测试的试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种对保护***功能测试的试验装置，尤指在核反应堆逻辑保护***中防止反应堆运行工况参数偏离安全极限；防止燃料包壳和反应堆冷却剂***的完整性在可能发生事故的情况下受到破坏，以减轻事故后果测试的试验装置。

背景技术

反应堆保护***属于重要的安全级***，是用于在反应堆运行工况参数超过安全极限启动紧急停堆***；防止燃料包壳和反应堆冷却剂***的完整性，以减轻事故的后果。核电站反应堆保护***试验装置用于定期执行反应堆保护***的试验。国内在役核电站中使用的都是国外提供的早期设备，技术已落后，功能简单。这些早期设备面临的问题主要包括：设备老化、备件缺乏、硬件设备设计尺寸不能满足试验装置作为定期试验设备的移动要求、试验接口接触不良、软件功能固化，不利于试验功能的调整、故障分析功能差。为确保反应堆保护***定期试验的顺利进行，保证反应堆保护***可靠执行反应堆保护功能，需对老试验装置进行更新或改造。

目前国内秦山二期核电站在特定的反应堆保护***采用国内企业设计的相关产品，是可以针对特定的反应堆保护***设计执行验证功能，国内的这些相关产品功能简单，试验功能的调整与故障分析功能差；维护不方便。国外同类设备，在产品功能上有一定的提高。但国外设备更新及维护服务费用非常昂贵，每台机组仅设备就需要100多万欧元以上，人员的培训和费用更是一般企业无法长期承担的。为确保反应堆保护***定期试验的顺利进行，保证反应堆保护***可靠执行反应堆保护功能，并在保证安全的情况下最大限度的减少投入成本需对老试验装置进行改造。

综合上述本实用新型创作人凭借多年的行业知识与经验，在不断的实验结果下，终于设计了该实验装置。其核心控制部分由PLC(Programmable logic Controller)，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置组成，PLC***通过以太网通讯接口模块与工控机连接，用于完成监控平台与PLC的数据交互，包括监控平台的操作指令下达，PLC点状态信息的上传等；为简化***的硬件结构及模块化的要求，监控平台的人机接口部分采用一体化设计；为便于输出现场操作的结果，装置还配置一台可选的打印机。研发的实试验装置在技术性能方面超过国外产品，设备使用方便，功能强大，是目前国内外功能最强的新产品。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于提供一种满足试验装置作为定期试验设备的移动要求、功能强大，试验功能的可调整与故障分析功能优良；维护方便的用于反应堆保护***逻辑功能测试的新型试验装置。

本实用新型为达上述目的所采用的技术手段是机柜内左侧底部的机架上设置有一外接交流电源与隔离变压器，右侧底部设有一电缆盒，交流电源通过空气开关与外界连接，隔离变压器输出三路电源，隔离变压器与上侧的电源底板连接，电源底板的右侧为打印机盒，内放置有打印机，打印机上方的机架上设置有抽拉端子，抽拉端子通过导轨固定在机架上，抽拉端子与电源底板上方的机架固定有工控机，工控机的上方通过机架固定有一体化显示器，一体化显示器使用电缆连接到工控机的视频输出端口上，一体化显示器上方的机架固定有PLC模块，PLC模块固定在PLC底板上，工控机通过以太网线与PLC的通讯模块，机柜的背面有试验电缆，试验电缆与抽拉端子前端连接，试验电缆用于连接现场被测设备；

电源底板上分别连接有输出两个24V电压的电源为继电器驱动电源和PLC输出模块查询电源与输出一个10V继电器接口板输入信号驱动电源；

PLC模块中从左至右连接有CPU模块，存储器模块，网络模块，3个数字量输入模块，继电器模块，9个数字量输出模块，电源模块，各个模块安装在PLC底板上；

CPU模块通过底板总线实现对其他模块的控制；

继电器模块是由双继电器构成；

机柜的底部四个角上各安装一个脚轮，脚轮上安装有刹车板；

机柜的两侧侧板上各有一对抠手和一对锁，侧板的底部有两个柱销，在机柜底部可使侧板柱销***的小孔；

试验电缆对外连接采用航空连接器。

本实用新型通过使用上述的技术手段带来的有益效果是增加反应堆保护***所有输入输出信号的观测，提供观测试验装置本身各个PLC模块，具备自动检测试验电缆连接，磁逻辑与电平逻辑的转换实现精确采样与隔离功能，并且采用模拟装置与实验装置的是设计方案，既节省测试时间又能将实施的风险降到最低。

附图说明

图1为本装置与反应堆保护***的连接框图

图2为本装置的左图

图3为本装置的正视图

图4为本装置的后视图

图5为本装置的底面脚轮的设置图

图6为本装置的右视图

图7为本装置中的PLC模块

【主要主件与标号】

100  为本装置试验台

101  隔离变压器

102  电缆盒

103  电源底版

104  打印机

105  抽拉端子

106  工控机

107  一体化显示器

108  PLC模块

109  试验电缆

110  转接模块

111  指示灯

112  预留开关

201  CPU模块

202  存储器模块

203  网络模块

204  数字量输入模块

205  继电器模块

206  数字量输出模块

207  电源模块

301  手抠

302  锁

303  脚轮

304  柱销

305  空气开关

306  试验电缆盒

具体实施方式

为使本发明的目的、技术特征及其功效有进一步的了解，现举较佳的实施例配合图示详细说明如下。

本实用新型的工作环境为温度：4.3℃—40℃；相对湿度：70％RHMAX；大气压力：86-106Kpa；储存环境为温度：-20℃—55℃；相对湿度：90％RHMAX；大气压力：86-106Kpa；无灰尘，空气中有含盐海风。电源要求输入电压：180VAC-276VAC；频率为50HZ，±5％。

本实用新型是针对核反应堆逻辑保护***中防止反应堆运行工况参数偏离安全极限；防止燃料包壳和反应堆冷却剂***的完整性在可能发生事故的情况下受到破坏，以减轻事故后果测试的试验装置。如图1所示的本装置试验台100在核反应堆保护***中的连接框图。图中T1、T2与T3为核反应堆逻辑保护***的各个单元的代表名称，因与本实用新型无关，故不在此详述。试验台100的后面设置了7个试验电缆盒306用于存放反应堆保护装置的电缆，如图4所示。试验时，将试验电缆从线盒中拉出，本装置试验台100的两条试验电缆分别与T2保护***的两侧连接。试验电缆用于连接现场被测设备，电缆对外连接采用航空连接器。另外一条试验电缆与反应堆与核反应堆保护***T1之间的电缆相连接，用于监测数据与试验台100之间的数据进行比较核对，防止出错。试验电缆109的另一头与转接模块110和前端连接到抽拉端子105。试验完毕后将连接到核反应堆保护***的线缆取下并卷起，放入如图4所示试验台100后面布置的试验电缆盒306中存放。

如图2所示为本试验台100的左视图，试验台100内部的底端是一个有箱体的隔离变电压器101，隔离变压器101的型号为：220VAC，1：1隔离输出，3组220VAC输出。隔离变压器101从空气开关处接入的220VAC电源通过该隔离变压器101给各用电设备提供电源。隔离变压器101上有一个控制开关，用以控制隔离变压器的工作。隔离变压器101的右侧设置有电缆盒102，和空气开关305如图3所示。该电缆盒用于存放隔离变压器101的外接电缆。在隔离变压器101的上方是为各个用电设备提供电源的电源底板103。电源底板103上面安装有一个接到继电器205接口板驱动的24V电源；一个24V查询电源与PLC模块108输入模块连接；一个10V信号驱动电源与继电器接口板连接，经过隔离变压器101生成的三路220VAC的电源通过电子底板103上的端子接线分别给这三个电源提供输入。电源底板103右边设置有打印机104，方便现场操作后的结果输出，打印机通过USB线连接到工控机106的USB端口。在打印机104上设置有抽拉端子105。抽拉端子105通过导轨固定在机架上，用于实现PLC模块信号与试验电缆的接线，电源底板103和抽拉端子105的上端为工控机106，工控机106的上端为一体化显示器107，一体化显示器107通过电缆连接到工控机的视频输出口。如图7所表示一体化显示器107上方安装为PLC模块108。在PLC模块108中从左向右依次为CPU模块201、存储器模块202、网络模块203、3个数字量输入模块204，继电器输出模块205，9个数字量输出模块206，电源模块207，PLC模块安装于PLC底板上，CPU模块201通过底板总线对其他模块进行控制，工控机通过以太网线连接到网络模块203上，实现对PLC模块的控制；PLC模块中的数字量输入模块的信号线通过导线连接到抽拉端子105上，经过抽拉端子105的转接，实现与试验电缆的连接，数字量输出模块的信号线通过电缆连接到双继电器模块205。

如图3所示的试验台100的主视图，该视图为该装置的正面。在试验台100主视图的正上方的左边有四个面板指示灯111。这四个指示灯依次为绿色、绿色，红色和红色。绿灯指示试验正在进行与试验正常完成；红灯指示试验失败与网络故障。在指示灯的右侧有四个未定义的预留开关接口112，方便试验台的功能扩展。在工控机105与打印机104中间的两侧分别设有一手扣。如图7所表示为本试验台100中PLC模块108与双继电器模块205的原理图。该模块中使用两个继电器组成产生三种状态。该模块中通过37针的D型连接器与PLC模块接口连接；WAGO端子与873连接器接口连接。

如图5所示本试验台100的底部脚轮303的设置图。脚轮303分别安在试验台100底部的四个对称角上。每个脚轮上还设有刹车板，当试验台100在做试验前用力向下按刹车板将其固定，试验完成后需要去不同的现场做试验时，需要解除刹车板，在刹车板上再用力按下既可解除刹车板，因此试验台100能够方便的移动于不同的现场。本刹车板的构成与脚轮303的连接关系为现有技术，故不在此复述。

如图6所示的本装置试验台100的右视图，在图式中侧门的面板上有一对抠手301和锁302，在锁302锁上时，使其不能移动。在需要打开侧板时，首先将锁打来，然后将抠手301向内搬动，到位后，向外拉侧板，既可将侧板打开。侧板的底部有两个柱销304，柱销304***到试验台100框架上对应的小孔中，侧板可以以柱销为基础前后移动，打开侧板后向上抬起侧板，将柱销从小孔中拔出，即可将侧板取下。试验台100左侧的侧板也与右侧侧板的设置一样，故不在此复述。

Claims (8)

1、一种用于反应堆保护***逻辑功能测试的试验装置，该装置的结构包括一机柜，电源、打印机、工控机与PLC模块，其特征在于机柜内左侧底部的机架上设置有一外接交流电源与隔离变压器，右侧底部设有一电缆盒，交流电源通过空气开关与外界连接，隔离变压器输出三路电源，隔离变压器与上侧的电源底板连接，电源底板的右侧为打印机盒，内放置有打印机，打印机上方的机架上设置有抽拉端子，抽拉端子通过导轨固定在机架上，抽拉端子与电源底板上方的机架固定有工控机，工控机的上方通过机架固定有一体化显示器，一体化显示器使用电缆连接到工控机的视频输出端口上，一体化显示器上方的机架固定有PLC模块，PLC模块固定在PLC底板上，工控机通过以太网线与PLC的通讯模块，机柜的背面有试验电缆，试验电缆与抽拉端子前端连接，试验电缆用于连接现场被测设备。

2、根据权利要求1所述的一种用于反应堆保护***逻辑功能测试的试验装置，其特征在于电源底板上分别连接有输出两个24V电压的电源为继电器驱动电源和PLC输出模块查询电源与输出一个10V继电器接口板输入信号驱动电源。

3、根据权利要求1所述的一种用于反应堆保护***逻辑功能测试的试验装置，其特征在于PLC模块中从左至右连接有CPU模块，存储器模块，网络模块，3个数字量输入模块，继电器模块，9个数字量输出模块，电源模块，各个模块安装在PLC底板上。

4、根据权利要求3所述的一种用于反应堆保护***逻辑功能测试的试验装置，其特征在于CPU模块通过底板总线实现对其他模块的控制。

5、根据权利要求3所述的一种用于反应堆保护***逻辑功能测试的试验装置，其特征在于继电器模块是由双继电器构成。

6、根据权利要求1所述的一种用于反应堆保护***逻辑功能测试的试验装置，其特征在于机柜的底部四个角上各安装一个脚轮，脚轮上安装有刹车板。

7、根据权利要求1所述的一种用于反应堆保护***逻辑功能测试的试验装置，其特征在于机柜的两侧侧板上各有一对抠手和一对锁，侧板的底部有两个柱销，在机柜底部可使侧板柱销***的小孔。

8、根据权利要求1所述的一种用于反应堆保护***逻辑功能测试的试验装置，其特征在于试验电缆对外连接采用航空连接器。

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