BR112012001841B1

BR112012001841B1 - sistema de haste de controle de reator nuclear

Info

Publication number: BR112012001841B1
Application number: BR112012001841A
Authority: BR
Inventors: P Meier Christopher; J Roslund Charles; H Bednar Fred; B Mehta Jay; E Baisch Jonathan; G Ottobre Louis; I Pinal Rodolfo
Original assignee: Westinghouse Electric Co Llc
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2019-09-10
Also published as: KR20120039045A; KR101656547B1; ES2909475T3; SI2460161T1; JP2013500494A; EP2460161A4; US8670515B2; EP2460161B1; CA2767821A1; CN102834874A; WO2011014352A1; CA2767821C; CN102834874B; JP5628915B2; PL2460161T3; EP2460161A1; BR112012001841A2; US20110026660A1

Abstract

sistema de haste de controle de reator nuclear um sistema de controle de haste digital que emprega módulos de potência separados para energizar as respectivas bobinas de um sistema de acionamento de haste de acionamento de haste de controle de jaque magnético, de modo que dois pegadores independentemente energizados possam simultaneamente suportar a haste de acionamento de haste de controle quando não está em movimento, para evitar hastes soltas. o bloco de construção básico do sistema são duas ou mais cabines selecionadas, que recebem potência multíplex de pelo menos uma cabine móvel e estão sob o controle de uma única cabine lógica. cada uma das cabines inclui monitorar características para confirmar a confiabilidade do sistema.

Description

“SISTEMA DE HASTE DE CONTROLE DE REATOR NUCLEAR”

BIBLIOGRAFIA DE PEDIDOS RELACIONADOS [001] Este pedido reivindica prioridade para o Pedido Provisório No.

de Série 61/229.460, depositado em 29 de julho de 2009, intitulado DIGITAL ROD CONTROL SYSTEM.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

1. Campo da Invenção [002] Esta invenção refere-se em geral a sistemas de controle de reator nuclear e, em particular, a sistemas para controlar o movimento das hastes de controle nuclear dentro e fora do núcleo de um reator nuclear.

2. Descrição da Técnica Anterior [003] Em um reator nuclear para geração de potência, tal como um reator de água pressurizada, calor é gerado por fissão de um combustível nuclear, tal como urânio enriquecido, e transferido para dentro de um refrigerante fluindo através de um núcleo de reator. O núcleo contém hastes de combustível nuclear alongadas, fixadas em proximidade entre si em uma estrutura de unidade de combustível através e sobre a qual o refrigerante flui. As hastes de combustível são afastadas entre si em formações paralelas coextensivas. Alguns dos nêutrons e outras partículas atômicas liberadas durante o declínio nuclear dos átomos combustível em uma dada haste de combustível passam através dos espaços entre hastes de combustível e colidem no material físsil em uma haste de combustível adjacente, contribuindo para a reação nuclear e para o calor gerado pelo núcleo.

[004] As hastes de controle móveis são dispersas por todo o núcleo nuclear, para possibilitar controle da taxa global de fissão, absorvendo uma parte dos nêutrons passando entre as hastes de combustível, o que de outro modo contribuiria para a reação de fissão. As hastes de controle geralmente compreendem hastes alongadas de material absorvedor de nêutrons e encaixam dentro de aberturas longitudinais ou dedais guias das unidades de

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 7/36 / 25 combustível correndo paralelas e entre as hastes de combustível. Inserir uma haste de controle ainda dentro do núcleo faz com que mais nêutrons sejam absorvidos sem contribuir para a fissão em uma haste de combustível adjacente; e retrair a haste de controle reduz a extensão de absorção de nêutrons e aumenta a velocidade da reação nuclear e a produção de potência do núcleo.

[005] As hastes de controle são suportadas em unidades de agrupamento que são móveis para avançar o retrair um grupo de hastes de controle relativas ao núcleo. Para esta finalidade, os mecanismos de acionamento da haste de controle são providas, tipicamente como parte de um arranjo de internos superiores, localizados dentro do vaso de reator nuclear acima do núcleo nuclear. O vaso de reator é tipicamente pressurizado em uma alta pressão interna e os mecanismos de acionamento da haste de controle são alojados em recintos de pressão que são extensões tubulares do vaso de pressão do reator. A Figura 1 é uma vista esquemática de um confinamento nuclear da técnica anterior 10 alojando um recipiente de pressão de reator 12 tendo um núcleo nuclear 14 suportado dentro da metade inferior do recipiente de pressão 12. Uma unidade de haste de controle 16 é mostrada dentro do núcleo 14 e suporta um agrupamento de hastes de controle 18 que são movidas para dentro e para fora das unidades de combustível (não mostradas) por uma haste de acionamento 20. A haste de acionamento 20 é movelmente suportada por um recinto de haste de acionamento 24, que se estende para cima e através de uma cabeça de fechamento de reator removível 22. Os mecanismos de acionamento de haste de controle (CRDM) são posicionadas acima da cabeça do reator em torno do recinto de haste de acionamento de haste de controle 24 e movem as hastes de acionamento em uma direção vertical para inserir ou retirar as hastes de controle 18 das unidades de combustível dentro do núcleo 14. As bobinas indicadoras de posição de haste 26 ou outros mecanismos indicadores são posicionadas em torno do recinto

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 8/36 / 25 para rastrear a posição da haste de acionamento 20 e, assim, as hastes de controle 18 em relação ao núcleo 14. A saída das bobinas indicadoras de posição de haste 26 são alimentadas através de uma cabine eletrônica de indicador de posição de haste (RPI) de processador 28 dentro do confinamento 10. A saída da cabine de eletrônicos indicadora de posição de haste 28 é então alimentada fora do confinamento a uma cabine lógica 30 e uma unidade de processamento RPI 32. A cabine lógica 30 interfaceia com o sistema de controle de reator 34, que provê instruções manuais de uma interface de usuário 36, bem como instruções automáticas que são geradas da inteligência de sensores de plantas não mostrados. A cabine lógica 30 recebe sinais de demanda manual de um operador através de uma interface de usuário 36 e sistema de controle de reator 34 ou sinais de demanda automáticos do sistema de controle de reator 34 e provê os sinais de comando necessários para operar as hastes de controle 18, de acordo com um programa predeterminado. A cabine de potência 38 provê uma corrente programada para operar um CRDM, tudo de uma maneira bem conhecida.

[006] Um tipo de mecanismo para posicionar uma unidade de haste de controle 16 é um mecanismo tipo-jaque magnético, operável para mover a haste de acionamento de haste de controle por uma distância incremental para dentro ou para fora do núcleo em etapas distintas. Em uma forma de realização, o mecanismo de acionamento de haste de controle tem três bobinas eletromagnéticas e induzidos ou êmbolos que são operados em uma maneira coordenada para elevar e abaixar um eixo de haste de acionamento 20 e uma unidade de agrupamento de haste de controle 16 acoplada ao eixo

20. As três bobinas (CRDM) são fixadas em torno e fora do recinto de pressão 24. Duas das três bobinas operam preensores que, quando energizados pelas bobinas, encaixam no eixo de haste de acionamento, com um ou dos preensores sendo axialmente estacionários e o outro axialmente móvel.

[007] O eixo de haste de acionamento tem sulcos circunferenciais

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 9/36 / 25 axialmente afastados, que são abraçados por fechos nos preensores, afastados circunferencialmente em torno do eixo de haste de acionamento. A terceira bobina aciona um êmbolo de elevação acoplado entre o preensor móvel e um ponto fixo. Se a potência para o mecanismo de haste de controle for perdida, os dois preensores tanto liberam como controlam a queda das hastes por gravidade para dentro de sua posição de amortecimento de fluxo nuclear máxima. Contanto que a potência de controle permaneça ativada, pelo menos um do preensor estacionário como do preensor móvel segura o eixo de haste de acionamento todas as vezes.

[008] As três bobinas são operadas em uma maneira regulada e coordenada alternadamente para reter e para mover o eixo de acionamento. A sequência das ações de preensão e movimento é diferente, dependendo de se o movimento escalonado é uma retração ou um avanço. O preensor estacionário e o preensor móvel operam substancialmente alternadamente, embora durante a sequência de movimentos ambos os preensores encaixem no eixo de acionamento durante uma mudança de mantendo-se estacionários para movimento para avanço e retração. O preensor estacionário pode reter o eixo de acionamento enquanto o preensor móvel é movido para uma nova posição de encaixe, para abaixar (avançar) o eixo de acionamento e as hastes de controle. Os preensores móveis encaixam no eixo de acionamento quando movendo-o para cima ou para baixo quando controlados pelo êmbolo elevador. Após o preensor móvel encaixar no eixo de acionamento, o preensor estacionário é liberado e então o êmbolo é ativado ou desativado para realizar movimento em uma direção ou na outra. Tipicamente, cada movimento de jaque ou escalonamento move o eixo de haste de acionamento 5/8 de polegada (1,6 cm) e umas 228 passadas são feitas em cerca de 0,8 segundos por etapa, para mover um agrupamento de haste de controle através de seu vão total de posições entre a base e o topo da unidade de combustível.

[009] Mais particularmente, para elevar (retrair) as hastes e controle,

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 10/36 / 25 as seguintes etapas são realizadas em sequência, começando com o preensor estacionário encaixado em um sulco de haste de acionamento e o preensor móvel e o êmbolo sendo ambos desativados:

1. O preensor móvel é energizado e encaixa no sulco de haste de acionamento;

2. O preensor estacionário é desenergizado e desencaixa da haste de acionamento;

3. A bobina de elevação é energizada e eletromagneticamente eleva o preensor móvel e a haste de acionamento em uma elevação igual ao vão do êmbolo elevador;

4. O preensor estacionário é energizado, reencaixa e retém a haste de acionamento (isto é, ambos os preensores são encaixados);

5. O preensor móvel é desenergizado e desencaixa a haste de acionamento; e

6. A bobina de elevação é desenergizada, soltando o preensor móvel de volta para sua posição de início, principalmente uma etapa inferior da haste motriz elevada.

[0010] Similarmente, para abaixar (avançar) as hastes de controle, as seguintes etapas são realizadas em sequência, novamente começando com somente o preensor estacionário energizado:

1. A bobina de elevação é energizada, movendo o preensor móvel uma etapa para cima ao longo da haste de acionamento;

2. A bobina de elevação móvel é energizada e o preensor móvel prende a haste de acionamento;

3. A bobina estacionária é desenergizada, liberando a haste de acionamento;

4. A bobina de elevação é desenergizada, soltando o preensor móvel e a haste de acionamento por uma etapa;

5. A bobina estacionária é energizada e o preensor estacionário

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 11/36 / 25 encaixa na haste de acionamento, em uma posição uma etapa mais elevada do que sua posição anterior; e

6. A bobina móvel é desenergizada e o preensor móvel desencaixa da haste de acionamento.

[0011] Numerosos mecanismos de bobina e mecanismos preensores particulares são possíveis. Exemplos de mecanismos de jaque de bobina com um preensor estacionário, um preensor móvel e uma bobina de elevação como descrito até aqui são descritos, por exemplo, nas Patentes U.S. Nos. 5.307.384, 5.066.451 e 5.009.834. Além disso, mecanismos de acionamento linear de quatro e cinco bobinas foram empregados que operam em uma maneira similar, tal como aquela descrita na Patente No. 3.959.071.

[0012] Qualquer arranjo mecânico que seja empregado para os preensores e arranjo de bobina de elevação/arranjo de induzido, um distinto intervalo de tempo é necessário para completar cada operação sequencial. A fim de mover as hastes de controle rapidamente, confiável e eficientemente, os respectivos preensores e bobinas devem ser operados precisamente quanto a sua distribuição. Isto requer que a bobina energizando os sinais de potência para as respectivas bobinas seja precisamente regulado.

[0013] O nível de potência de energização de bobina pode ser simplesmente ativado e desativado ou, preferivelmente, as bobinas podem ser energizadas em diferentes níveis durante diferentes operações na sequência. Os sinas de bobina são comutados entre os níveis em uma maneira coordenada por um controlador lógico. O controlador lógico gera sinais de regulação para comutar os circuitos de regulação de potência ativados e desativados ou entre níveis de corrente como mais totalmente descrito na Patente U.S. No. 5.999.583.

[0014] Os presentes projetos de sistema de controle de haste para muitas plantas de potência nuclear foram desenvolvidos durante os 1970s. Estes sistemas têm muitos mecanismos de falha simples, qualquer um dos

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 12/36 / 25 quais podendo resultar em hastes enfraquecidas. Os sistemas foram projetados das e não aproveitam as capacidades da instrumentação e equipamento de controle baseados nos computadores modernos. Além disso, estes sistemas são de manufatura e manutenção dispendiosas e um sistema de controle de haste aperfeiçoado, que supere estas e outras limitações, é necessário. Preferivelmente, um tal sistema de controle de haste será bastante flexível para adaptar-se a diferentes projetos de sistema de jaque magnético, sem significativa reengenharia. Além disso, um tal sistema deve ser capaz de ser retroajustado aos existentes mecanismos de jaque magnético.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0015] Estes e outros objetivos são alcançados pelo sistema de controle de haste de controle nuclear desta invenção, que controla o movimento de uma pluralidade de sistemas de acionamento de haste, cada um associado com uma unidade de haste de controle, pelo menos alguns dos quais têm uma bobina de elevação, um preensor móvel e um preensor estacionário. O sistema de controle de haste de controle nuclear desta invenção inclui uma unidade móvel para controlar potência elétrica multiplexada para as bobinas elevadas da pluralidade dos sistemas de acionamento de haste de acionamento da unidade de haste de controle. Além disso, o sistema de controle de haste de controle nuclear desta invenção inclui ainda uma pluralidade de unidades de selecionamento para respectivamente receber a potência elétrica da unidade móvel e transmitir a potência elétrica da unidade móvel para as correspondentes bobinas elevadas dos correspondentes sistemas de acionamento de haste de controle. Estas respectivas unidades de seleção recebem ainda potência elétrica de uma fonte de energia elétrica através de um correspondente primeiro módulo de controle de potência e seletivamente transmitem a potência elétrica do correspondente primeiro módulo de controle de potência para os preensores móveis dos correspondentes sistemas de acionamento de haste de controle. As respectivas

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 13/36 / 25 unidades de seleção recebem ainda respectivamente potência elétrica da fonte de potência elétrica através de um correspondente segundo módulo de controle de potência e seletivamente transmitem a potência elétrica do correspondente segundo módulo de controle de potência para os correspondentes preensores estacionários dos correspondentes sistemas de acionamento de haste de controle. A invenção inclui ainda uma unidade lógica para coordenar a potência elétrica para as bobinas elevadas, os preensores móveis e os preensores estacionários da pluralidade de sistemas de acionamento de haste de acionamento de unidade de haste de controle.

[0016] Em uma forma de realização, a unidade móvel controla as bobinas elevadas em pelo menos duas unidades de seleção. Desejavelmente, a unidade móvel, cada unidade de seleção e a unidade lógica são respectivamente alojadas em uma cabine modular separada. Convencionalmente, as unidades de haste de controle são arranjadas em grupos com cada grupo compreendendo uma pluralidade de unidades de haste de controle e, de acordo com uma forma de realização desta invenção, cada unidade de seleção controla pelo menos dois grupos de unidades de haste de controle. Preferivelmente, os dois grupos de unidades de haste de controle são controlados separadamente pela correspondente unidade de seleção. Desejavelmente, sob operação de reator normal, as unidades de haste de controle de cada grupo movem-se juntas com cada grupo de unidades de haste de controle compreendendo pelo menos quatro unidades de haste de controle. Além disso. de acordo com isto, sob operação normal, as unidades de haste de controle de cada grupo movem-se juntas e os preensores móveis de cada sistema de acionamento de haste de controle dentro de um dado grupo, os preensores estacionários de cada sistema de acionamento de controle dentro do dado grupo e a bobina de elevação de cada sistema guia de haste de controle dentro do dado grupo são respectivamente controlados em paralelo. No último caso, os preensores móveis e os preensores estacionários de cada

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 14/36 / 25 uma das unidades de haste de controle são ativados pelas correspondentes bobinas eletromagnéticas e em uma forma de realização incluem um controlador regulador de corrente para monitorar a corrente de cada uma das respectivas bobinas de preensor eletromagnético e bobinas elevadas e controlar a corrente suprida às bobinas com base na corrente monitorada. Preferivelmente, o controlador regulador de corrente captura dados de perfil para cada bobina e analisa os dados de perfil de corrente para apropriada operação do sistema de acionamento de haste de acionamento de unidade de haste de controle. Desejavelmente, o controlador regulador de corrente utiliza a análise dos dados de perfil de corrente para parar o movimento da haste de acionamento se o correspondente sistema de acionamento de haste de acionamento de unidade de haste não estiver operando corretamente. Em um tal sistema, o regulador de corrente monitora numerosos parâmetros selecionados do grupo compreendendo correntes de bobina individuais, voltagem de bobina, voltagem do gerador a motor e estado inserido/removido de pelo menos alguns de uma pluralidade de placas de circuito impresso e um estado de pelo menos alguns de uma pluralidade de conectores de cada cartão de circuito impresso em uma correspondente unidade de seleção.

[0017] Em outra forma de realização, cada unidade de seleção é alojada em uma separada cabine modular que é dividida e cada grupo de unidades de haste de controle é controlado por uma divisão separada. Preferivelmente, a unidade móvel inclui meio para mover cada uma das unidades de haste de controle dentro de um dado grupo independentemente de outra das unidades de haste de controle dentro do dado grupo, de modo que as unidades de haste de controle podem ser individualmente testadas. Desejavelmente, as unidades de seleção incluem um sistema de proteção contra falhas para monitorar a saída de potência de um determinado dos segundos módulos de controle de potência para os preensores estacionários associados com um dado sistema de acionamento de haste de acionamento e

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 15/36 / 25 incluem ainda um barramento de segurança conectado entre o segundo módulo de controle de potência e os preensores estacionários, que está sob o controle do sistema de proteção de falhas para conectar-se a outro de um segundo módulo de controle de potência quando o sistema de proteção de falhas identifica uma falha em uma saída do dado segundo módulo de controle de potência. Em uma forma de realização preferida, o barramento de segurança conecta-se a outro dos segundos módulos de controle de potência em outra unidade de seleção, quando a unidade de seleção associada com o determinado dos segundos módulos de controle de potência é retirado do serviço de manutenção.

[0018] Em ainda outra forma de realização, as unidades de seleção energizam os correspondentes preensores móveis e os preensores estacionários juntos na mesma unidade de haste de controle, quando as correspondentes bobinas elevadas não são energizadas. Preferivelmente, as unidades de seleção respectivamente incluem um chassi de cartão eletrônico baseado em microprocessador, que provê funções de controle e monitoramento dentro de cada unidade de seleção e provê comunicações com a unidade lógica e outras unidades de seleção e unidades móveis.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0019] Um outro entendimento da invenção pode ser obtido da seguinte descrição das formas de realização preferidas quando lidas em conjunto com os desenhos anexos, em que:

A Figura 1 é uma vista esquemática de um confinamento nuclear mostrando um esquema de um vaso de reator suportando um sistema de acionamento de haste de controle para inserir e retirar uma unidade de haste de controle para dentro e para fora do núcleo do vaso de reator;

A Figura 2 é uma vista esquemática ampliada do sistema de acionamento de eixo de acionamento de haste de controle mostrado na Figura 1 com uma parte recortada para mostrar os elementos internos do sistema de

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 16/36 / 25 acionamento;

A Figura 3 é um diagrama esquemático de blocos do sistema de controle desta invenção, para controlar o sistema de acionamento de haste de acionamento mostrado na Figura 2;

A Figura 4 é um diagrama de circuitos esquemáticos dos módulos de controle de potência empregados em cada uma das cabines móveis e cabines de seleção;

A Figura 5 é um diagrama em blocos esquemático dos circuitos de cabine de seleção;

A Figura 6 é um diagrama em blocos esquemático dos circuitos de cabine móvel;

A Figura 7 é um fluxograma de processo e representação gráfica que mostram como o controlador de regulação de corrente monitora operação de preensor bem sucedida.

A Figura 8 é um diagrama de circuitos esquemático de um sistema de acionamento de haste de acionamento de haste de controle de três bobinas, mostrando a interconexão da cabine móvel com uma cabine de seleção;

A Figura 9 é um diagrama de circuitos esquemático dos detalhes dos circuitos de cabine de potência de três-bobinas;

A Figura 10 é um diagrama de circuitos esquemático da arquitetura da cabine de potência do sistema de controle de haste de acionamento para um sistema de acionamento de jaque magnético de haste de acionamento de haste de controle com quatro bobinas;

A Figura 11 é um diagrama de circuitos esquemáticos da arquitetura de cabine de potência para um sistema de acionamento de jaque magnético de haste de acionamento de haste de controle de cinco-bobinas; DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS [0020] As hastes de controle 18 como mostradas na Figura 1, são

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 17/36 / 25 fixadas em agrupamentos 16, referidos como uma unidade de haste de controle, com cada agrupamento sendo comumente acionado por uma haste de acionamento 20 disposta em um recinto de suporte vertical 24 acima do núcleo de reator 14 contendo as unidades de haste de combustível dentro das quais as hastes de controle 18 são avançadas ou de que as hastes de controle são retraídas para amortecimento variável do fluxo nuclear dentro do núcleo de reator. As partes móveis do mecanismo de acionamento de haste de controle estão dentro do envoltório de pressão do reator e as bobinas eletromagnéticas (CRDM) para acionar as partes móveis estão dispostas em torno e próximo dos recintos 24 que se estendem acima do reator.

[0021] A Figura 2 mostra um mecanismo de acionamento de haste de acionamento 40 com a parte estendida do recinto 24 parcialmente recortada para mostrar os preensores 42 e 44 que são operáveis em sequências para encaixar, elevar e/ou abaixar a haste de acionamento 20 quando as bobinas associadas 46, 48 e 50 do mecanismo de acionamento 40 são energizadas em uma sequência prescrita. Este arranjo é substancialmente como descrito na Patente U.S. No. 5.009.834.

[0022] O sistema de controle de haste digital desta invenção é um sistema que funciona em conjunto com os sistemas de instrumentação e controle de planta nuclear 34, como mostrado na Figura 1, para inserir ou retirar as hastes de controle do núcleo de reator. Uma planta nuclear comumente contém numerosas unidades de haste de controle que são arranjadas em grupos; tipicamente, quatro unidades de haste de controle por grupo. Os grupos de unidades de haste de controle são usualmente inseridos/retirados juntos pra regular a temperatura e potência do reator. O sistema de instrumentação e controle 34 monitora a temperatura e potência do reator e provê sinais para o sistema de controle de haste digital desta invenção para demandar movimento de haste, como apropriado. Em resposta a estes sinais de demanda, o sistema de controle de haste digital insere/retira as

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 18/36 / 25 hastes de controle. O movimento da haste de controle é realizado ciclando-se a potência elétrica ligada/desligada para as várias bobinas 46, 48 e 50 do mecanismo de acionamento de haste de controle 40 (mostrado na Fig. 2).

[0023] O mecanismo de acionamento de haste de controle empregado com esta invenção é um mecanismo de jaque magnético que pode mover a haste de acionamento 20 de uma unidade de haste de controle 16 em incrementos fixos cada vez que a potência para as bobinas é ciclada. Uma aranha de hastes de controle 18 é fixada à base de uma haste de acionamento de haste de controle 20 (às vezes referida como um eixo de acionamento) de modo que todas as hastes de controle dentro de uma unidade movem-se juntas. O mecanismo de acionamento de haste de controle da Figura 2 contém três bobinas; uma bobina preensora estacionária 46, uma bobina preensora móvel 48 e uma bobina de elevação 50. Como mencionado no parágrafo anterior, ciclando-se a potência elétrica para estas bobinas ligada e desligada em diferentes sequências, o mecanismo de acionamento de haste de controle 40 pode fazer com que o eixo de acionamento da haste de controle 20 e as hastes de controle 16 insiram-se no ou retirem-se do núcleo.

[0024] O sistema de controle de haste digital desta invenção provê potência pulsada para as bobinas CRDM 46, 48 e 50, mostradas na Figura 2, para prover o movimento de haste de controle demandado pelo sistema de instrumentação e controle de planta. A potência de bobina CRDM é derivada de um conjunto paralelo de conjuntos de gerador a motor que proveem potência trifásica para as cabines de potência do sistema de controle de haste digital. As cabines de potência do sistema de controle de haste digital convertem esta potência trifásica em potência pulsada como necessário, para ciclar os CRDMs e prover o movimento de haste demandado.

[0025] A Figura 3 representa a arquitetura para um sistema de controle de haste digital de acordo com uma forma de realização desta invenção. Mais especificamente, a Figura 3 representa a arquitetura típica

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 19/36 / 25 para um sistema de controle de haste digital para uma Planta de Força Nuclear Westinghouse empregando um mecanismo de acionamento de haste de controle de três-bobinas (CRDM). De acordo com a forma de realização ilustrada na Figura 3, o sistema de controle de haste digital desta invenção inclui uma cabine lógica 52, uma cabine móvel 54 e duas cabines de seleção 56. A cabine móvel e as cabines de seleção podem ser referidas individualmente como uma “cabine de potência” ou coletivamente como “cabines de potência”. Embora o sistema de controle de haste digital mostrado na Figura 3 seja ilustrado com um número específico de cabines, deve ser evidente para uma pessoa hábil na técnica que cabines adicionais podem ser incluídas como necessário. Cabines de seleção e móveis adicionais, por exemplo, e sem limitação, podem ser incluídas para corresponder à configuração da planta quanto a quantidade de hastes de controle, agrupamento de hastes de controle e número de bobinas por mecanismo de acionamento de haste de controle.

[0026] Na forma de realização ilustrada na Figura 3, cada cabine de seleção 56 provê potência para dois, quatro grupos de unidade de haste de controle (isto é, cada grupo tem quatro hastes de acionamento). Entretanto, como será observado a seguir, os arranjos de cabine de seleção específicos podem variar de acordo com diferentes configurações de planta, enquanto permanecendo dentro do escopo desta invenção.

[0027] Na forma de realização atual, o sistema de controle de haste digital utiliza controle de bobina paralelo 58 para controlar quatro bobinas CRDM associadas com um grupo de quatro hastes de acionamento. Este controle de bobina paralelo é provido por um circuito de potência de ponte de retificador semicondutor (SCR), um diagrama de blocos que é mostrado na Figura 4. O circuito de potência de ponte SCR 60 inclui um retificador de ponte SCR de meia-onda 62, resistores de derivação 64 para monitoramento de corrente e um controlador regulador de corrente (CRC) 66. O controlador

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 20/36 / 25 regulador de corrente é adaptado para monitorar a corrente dentro das bobinas e ajustar o ângulo de disparo SCR para produzir o desejado fluxo de corrente através das bobinas CRDM. Um retificador de ponte SCR 62 provê potência para todas quatro bobinas (isto é, as correspondentes bobinas das quatro transmissões de haste de controle dentro de um grupo) como mostrado na Figura 4. Entretanto, resistores de derivação separados 64 são providos para cada bobina, de modo que o controlador regulador de corrente 66 pode monitorar todas quatro correntes de bobina independentemente.

[0028] Um circuito de potência de ponte SCR mostrado na Figura 4 é necessário para cada tipo de bobina para cada grupo de haste, isto é, um circuito de potência SCR 60 provê a corrente para os quatro preensores estacionários de um grupo de hastes; um circuito de potência de ponte SCR 60 provê a corrente para os quatro preensores móveis em um grupo de hastes; e um circuito de potência de ponte SCR 60 provê as correntes para as quatro bobinas elevadas de um grupo de haste.

[0029] O microcontrolador do controlador de regulação de corrente dentro dos respectivos módulos de controle de potência 60, mostrados mais detalhadamente na Figura 4, captura dados de perfil de corrente para cada bobina tal como aquela mostrada na Figura 7. O CRC 66 analisa os dados de perfil de corrente para apropriada operação CRDM. Mais especificamente, o CRC monitora a corrente de cada bobina para uma corrente de imersão 82 indicando operação de preensor bem sucedida. O CRC utiliza os resultados desta análise para interromper o movimento de haste se o CRDM não estiver operando corretamente. Isto evita hastes de enfraquecidas potenciais. O CRC transmite a informação de perfil de corrente através de rede de alta velocidade para um servidor de aplicação. O servidor de aplicação exibe a informação traço de perfil de corrente para um operador para análise e arquiva os dados para futura referência.

[0030] A Figura 5 é um diagrama de blocos da cabine de seleção 56

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 21/36 / 25 do sistema de controle de haste digital ilustrado na Figura 1, de acordo com uma forma de realização da presente invenção, que emprega um CRDM de três-bobinas. Mais especificamente, a Figura 5 ilustra a arquitetura típica para uma cabine de seleção aplicável a um projeto de planta de Força Nuclear Westingthouse. Como mostrado na Figura 5, as cabines de seleção incluem os módulos de controle de potência de ponte SCR 60 e eletrônicos de controlador 72 para o preensor estacionário (SG) e bobinas CRDM de preensor móvel (MG). Os preensores estacionários e móveis 44 e 42, respectivamente, são usados para movimento de haste e para reter as hastes em posição quando nenhum movimento de haste está em andamento. Cada cabine de seleção 56 inclui uma seção de frente e traseira que são divididas entre si, de modo que dois grupos de bobinas de conservação podem ser controlados de uma cabine de seleção (um grupo da frente da cabine e um grupo de detrás da cabine). A Figura 5 ilustra uma tal divisão em metade da cabine, embora deva ser observado que ambas as metades da cabine contenha componentes idênticos para os grupos separados. Na atual forma de realização, cada metade da cabine de selecionamento inclui dois circuitos de potência de ponte SCR 60, SCRs multíplex 68, um circuito de barramento de segurança 70 e um chassi de cartão eletrônico baseado em microprocessador 72.

[0031] Os circuitos de potência de ponte SCR 60, respectivamente, proveem potência de bobina para as bobinas SG 46 e para as bobinas MG 48. O sistema de controle de haste digital desta invenção suporta um detalhe de dupla retenção que provê reter as hastes em posição com ambos SGs e MGs associados com um grupo de haste. O detalhe de dupla retenção evita muitos tipos de falhas simples, quando as hastes não estão se movendo, em resultar em uma haste caída uma vez que há dois preensores normalmente retendo as hastes em posição. A aplicação dos detalhes de dupla retenção é controlada pelo sistema de software. A energização da bobina MG quando nenhum

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 22/36 / 25 movimento de haste está em andamento provê o duplo detalhe de retenção. [0032] Os SCRs multíplex 68 são ligados para permitir que potência da cabine móvel 54 flua através das bobinas elevadas CRDM 50 durante o movimento da haste. Os SCRs multíplex permitem que potência de bobina de elevação de uma cabine móvel seja usada em múltiplas cabines de seleção 56. [0033] Um barramento de segurança 70 supre potência de retenção ao

SG 46 no evento de uma falha do circuito de controle de potência de ponte SCR 60 associado com o preensor estacionário 46. O barramento de segurança 70 recebe potência de outras pontes SCR estacionárias, tais como a ponte SCR no outro lado da cabine, por meio de um diodo 74 e do SCR 76. Se uma falha ocorrer em um único circuito de ponte estacionária 60, o barramento de segurança SCR 76 associado com o circuito de ponte de potência estacionária falhado 60 é ligado a fim de energizar as bobinas SG do barramento de segurança, o que efetivamente provê potência de outro circuito ponte estacionária. Este circuito de barramento de segurança também atua como um circuito de retenção de manutenção, para permitir que o SG seja mantido preso pelo barramento de segurança se manutenção necessitar ser realizada dentro desta cabine. Além disso, o barramento de segurança é usado durante movimento de haste simples para um sistema de acionamento de haste de controle de jaque magnético de quatro-bobinas, para manter uma bobina de preensor superior energizada para as hastes de um grupo que não são para ser movidas. Um chassi de cartão eletrônico baseado em microprocessador 72 provê funções de controle e monitoramento dentro da cabine e provê comunicações com a cabine lógica 52 e as outras cabines de potência 54 e 56. A este respeito, o chassi de cartão eletrônico baseado em microprocessador monitora os módulos de controle de potência 60 e na identificação de uma falha liga o SCR de barramento de segurança 76.

[0034] A Figura 6 é um diagrama de blocos de metade de uma cabine móvel 54 do sistema de controle de haste digital ilustrado na Figura 3. As

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 23/36 / 25 cabines móveis 54 proveem potência para as bobinas elevadas CRDM, que são somente usadas durante o movimento de haste. A potência das cabines móveis pode ser usada para suportar movimento de haste para múltiplos grupos de haste. Entretanto, cada ponte SCR de cabine móvel 60 pode prover potência para somente um grupo de bobinas elevadas CRDM de cada vez. Uma vez que todas as configurações de planta incluem movimento de sobreposição de bancos de controle e bancos de haste consistindo de dois ou mais grupos, múltiplas cabines móveis são necessárias. Controle de bobinas paralelas é provido por um circuito de potência de ponte SCR 60 para controlar quatro bobinas elevadas CRDM associadas com um grupo de hastes. Como no caso das cabines de seleção, cada cabine móvel tem uma seção de frente e uma traseira, de modo que dois conjuntos de bobinas de quatro bobinas elevadas CRDM podem ser controlados por uma cabine móvel. Como mostrado na Figura 6, as cabines móveis incluem pontes SCR e eletrônicos de controle para as bobinas elevadas. A este respeito, cada metade das cabines móveis inclui um circuito de potência de ponte SCR 60, um chassi de cartão eletrônico baseado em microprocessador 78 e SCRs 80 de desconexão elevadores. Os circuitos de potência de ponte SCR 60 são adaptados para prover potência de bobina para a bobina de elevação. Uma bobina é localizada na frente da cabine e uma ponte é localizada na traseira da cabine, respectivamente, para prover potência para as bobinas elevadas de cada grupo.

[0035] Os SCRs de desconexão elevadores 80 são interpostos entre os retornos neutros para o conjunto gerador a motor e os retornos das bobinas elevadas individuais para suportar movimento de haste simples. Com o uso de controle de bobina paralelo, todas quatro hastes dentro de um grupo são operadas em paralelo. Os SCRs de desconexão elevadores 80 permitem a operação de uma única haste quando necessário desconectando as bobinas elevadas para todas as hastes do grupo, exceto para a haste a ser movida. O

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 24/36 / 25 chassi de cartão eletrônico baseado em microprocessador 78 provê funções de controle e monitoramento dentro da cabine 54 e provê comunicação com a cabine lógica 52 e as outras cabines de potência 54 e 56.

[0036] A Figura 8 representa a arquitetura de cabine de potência para um sistema de jaque magnético de mecanismo de acionamento de haste de controle de três bobinas. Uma cabine móvel 54 (frente 84 e traseira 86) é mostrada. Uma cabine de seleção 56 (de frente 88 e traseira 90) é mostrada. As seções de frente e traseira das cabines móvel e de seleção são idênticas. Cada seção (frente 84 e traseira 86) da cabine móvel 54 contém eletrônicos de controle para um conjunto de quatro bobinas elevadas 50. Além disso, cada seção (de frente 88 e traseira 90) da cabine de seleção 56 contém eletrônicos de controle para um conjunto de quatro bobinas de preensor estacionário 46 e para um conjunto de quatro bobinas de preensor móvel 48. A fim de mover um grupo de quatro hastes, uma cabine móvel 54 é usada para prover potência de bobina de elevação através de uma ponte SCR de bobina de elevação 92 e uma cabine de seleção 56 é usada para prover potência de preensor estacionário e preensor móvel, respectivamente, através da ponte de SCR de preensor estacionário 94 e da ponte SCR de preensor móvel 96. Um SCR multíplex 98 da cabine de seleção 56 comuta para permitir que potência da cabine móvel flua para as bobinas elevadas 50 para o grupo de haste selecionado. A potência de controle de bobina de elevação é provida através de diodos de bloqueio 100, que são requeridos para evitar fluxo de corrente indesejado através das bobinas elevadas de outros grupos de haste durante um único movimento de haste. Cada um dos trajetos de corrente é provido comum ou mais fusíveis 102, para proteger os circuitos e a bobina de elevação 50 retorna os fluxos de potência através dos SCRs de desconexão elevadores 80, que provêm suporte para um único movimento de haste. O barramento de segurança 70 corre entre a frente e a traseira de cada cabine de seleção. Preferivelmente, o barramento de segurança 70 não corre entre as

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 25/36 / 25 cabines de seleção para permitir que o barramento de segurança seja acionado em múltiplas cabines de seleção simultaneamente sem risco de sobrecarregar os circuitos de barramento de segurança. Entretanto, com as apropriadas precauções de circuitos, o barramento de segurança pode correr entre cabines de seleção.

[0037] A Figura 9 representa diagramas de circuito de potência para todas as cabines de potência associadas com um conjunto típico de três grupos de haste para um projeto Westinghouse. As cabines de seleção e móveis não mostradas porque isto complicaria desnecessariamente a figura. Os grupos de hastes são atribuídos a conjuntos de cabine de potência, de modo que não mais do que um grupo de haste do conjunto será sempre movido simultaneamente. Grupos de haste são mostrados para uma planta de três circuitos da Westinghouse típica. Pela Figura 9 pode-se melhor apreciar que os diodos de bloqueio 100 evitam fluxo de corrente indesejado através as bobinas elevadas de outros grupos de hastes durante movimento de haste único.

[0038] A Figura 10 representa a arquitetura de cabine de potência para outra forma de realização desta invenção para um projeto de sistema de acionamento de haste de acionamento de controle de quatro-bobinas. Uma cabine móvel 54 (frente 84 e traseira 86) é mostrada. Uma cabine de seleção 56 (frente 88 e traseira 90) é também mostrada aqui. As seções de frente 88 e traseira 90 de uma cabine de seleção 56 são idênticas. A parte de trás da cabine de seleção contém os mesmos circuitos que a frente 88 da cabine e provê controle para outro grupo de quatro hastes. A cabine móvel 54 é dividida em seções de frente 84 e traseira 86. A frente 84 contém eletrônicos de controle para um conjunto de quatro bobinas elevadas inferiores 106. A traseira 86 contém eletrônicos de controle para um conjunto de quatro bobinas elevadas superiores 104. A fim de mover um grupo de quatro hastes, uma cabine móvel é usada para prover potência de bobina de elevação inferior e

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 26/36 / 25 bobina de elevação superior e uma cabine de seleção é usada para prover potência de preensor superior e preensor inferior. SCRs multíplex 98, da cabine de seleção 56, comutam para permitir que potência da cabine móvel fluir através das bobinas elevadora inferior 106 e elevadora superior 104 para o grupo de hastes selecionadas. A potência de controle das bobinas elevadora superior e elevadora inferior 104 e 106 é provida através de diodos de bloqueio 100 para evitar fluxo de corrente indesejado através das bobinas elevadora de outros grupos de hastes durante movimento de haste único como foi descrito antes. Similarmente, a potência de retorno das bobinas elevadora superior e elevadora inferior 104 e 106 flui através dos SCRs 80 de desconexão elevadores que suportam movimento único de haste. O barramento de segurança 70 corre entre a frente e a parte de trás de cada cabine de seleção 56 como anteriormente descrito. No projeto de quatro bobinas, o barramento de segurança 70 é implementado em uma bobina individual 110 em vez de um barramento para todas as bobinas preensoras superiores como no projeto de três bobinas. Isto é requerido para suportar movimento de haste única. Ambos os preensores são capazes de moverem-se no projeto de quatro-bobinas. Se o movimento de haste única fosse implementado como é no projeto de três-bobinas, os dois preensores finalmente reteriam a haste sem potência de bobina de elevação para as hastes que não estão se movendo. Isto resultaria em lenta inserção de lingueta de catraca da haste devido ao alinhamento dos dois preensores com os entalhes do eixo de acionamento. Para manter as hastes em posição, o barramento de segurança será acionado para as hastes a não serem movidas. Isto manterá o preensor superior 110 energizado continuamente para as hastes do grupo que não está sendo movido. Adicionalmente, diodos de bloqueio 114 são providos em série com as bobinas preensoras superiores 110. Estes diodos evitam que corrente de barramento de segurança fluam através da bobina preensora superior, que está realmente sendo ciclada ligada/desligada durante

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 27/36 / 25 movimento único da haste.

[0039] A Figura 11 representa a arquitetura de cabine de potência para um projeto de jaque magnético de cinco-bobinas. Uma cabine móvel 54 (de frente 84 e traseira 86) é mostrada no canto esquerdo superior da Figura 11 para suprir potência para tanto as bobinas elevadora 116 e de transferência de carga 118. Uma segunda cabine móvel 54 (frente 84 e traseira 86) é mostrada no canto direito inferior para energizar as bobinas abaixadoras 120. Uma cabine de seleção 56 (de frente 88 e traseira 90) é mostrada no lado direito superior da Figura 11. As seções de frente 88 e traseira 90 da cabine de seleção 56 são idênticas. A parte traseira da cabine de seleção contém os mesmos circuitos que a frente da cabine e provê controle para outro grupo de quatro hastes.

[0040] Duas cabines móveis 54 são necessárias para controlar um grupo de hastes no arranjo de jaque magnético de cinco-bobinas. Cada cabine móvel 54 é dividida em uma seção de frente 84 e uma traseira 86. A primeira cabine móvel 54 da parte esquerda superior da Figura 11 controla as bobinas de transferência de carga 118 e elevadora 116. A frente desta cabine móvel 54 inclui os eletrônicos de controle para um conjunto de quatro bobinas de transferência de carga 118. A seção traseira 86 inclui o eletrônico de controle para um conjunto de quatro bobinas elevadas 116. A segunda cabine móvel 54 da parte direita inferior da figura controla a bobina abaixadora 120. Somente metade desta última cabine móvel (a dianteira 84 ou a traseira 86) é necessária para cada grupo de haste. Portanto, a fim de mover um grupo de quatro hastes, uma cabine móvel é usada para prover potência de bobina de transferência de carga e de bobina de elevação; metade de outro cabine móvel é usada para prover potência de bobina abaixadora; e uma cabine de seleção é usada para prover potência de bobina de preensor superior e de preensor inferior. SCRs multíplex 98 da cabine de seleção ligam para permitir que potência das cabines móveis fluam para as bobinas de transferência de carga,

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 28/36 / 25 abaixadoras e elevadoras para o grupo de hastes selecionadas. Como foi o caso dos arranjos de jaque magnético anteriormente discutidos, neste caso a potência de controle de bobina de transferência de carga, abaixadora e elevadora é provida através de diodos de bloqueio 100 para evitar que corrente indesejada flua através das bobinas elevadora, abaixadora e de transferência de carga em outros grupos de haste durante movimento único de haste. A potência de retorno das bobinas de transferência de carga, abaixadora e elevadora flui através de correspondentes SCRs de desconexão 80 para suportar movimento único de haste. O barramento de segurança 70 corre entre a frente e traseira de cada cabine de seleção 56. O barramento de segurança é implementado em um barramento para todas as bobinas preensoras superiores 110 de uma cabine de seleção como é o caso para o projeto de três-bocinas, e o circuito de barramento de segurança supre potência de retenção para as bobinas de preensor superiores no evento de uma falha no circuito de potência de ponte SCR 60. O barramento de segurança preferivelmente recebe potência do lado oposto da ponte de SCR de preensor superior de cabine de seleção por meio do diodo 74. Se uma falha ocorrer em um único circuito ponte de preensor superior , o SCR de barramento de segurança é ligado para energizar as bobinas preensoras superiores do barramento de segurança, que eficazmente provê potência de outro circuito de ponte preensora superior. Este circuito de barramento de segurança também atua como um circuito de retenção de manutenção para permitir que o preensor superior seja mantido preso pelo barramento de segurança se manutenção necessitar ser realizada dentro desta cabine. Para único movimento de haste, o barramento de segurança não é acionado e os dois preensores alternativamente mantêm a haste sem potência de bobina de transferência de carga, abaixadora ou elevadora para as hastes que não estão se movendo.

[0041] O controlador de regulação de corrente 66, que é parte do correspondente módulo de controle de potência 60, anteriormente descrito

Petição 870190054858, de 13/06/2019, pág. 29/36 / 25 com respeito à Figura 4, também monitora aspectos de operação de cabine de potência e torna informação disponível através de uma rede de alta velocidade para um servidor de link de dados. A informação monitorada inclui, sem limitação, correntes de bobina individuais, voltagem de bobina, voltagem de conjunto de gerador a motor, o estado inserido/removido de todos os placas de circuito impresso do sistema e o estado de inserido/removido de cada conector de cada cartão de circuito impresso. A informação de estado de cabine de potência monitorada é tornada disponível remotamente para informação do operador.

[0042] De acordo com esta invenção, provendo-se unidades de controle de potência independentes, isto é, módulos de potência 60, para os preensores separados, um detalhe de retenção de duplo preensor pode ser implementado para evitar hastes caídas. Se os circuitos provendo corrente para um preensor falharem, o sistema detecta a falha através do monitoramento das correntes de bobina e do estado de controlador de regulação de corrente 66 e o outro preensor associado com a correspondente haste acionadora é automaticamente encaixado para mais proteção contra hastes caídas devido a falhas de elemento de circuito. Adicionalmente, o barramento de segurança provê detecção e ação de falha se uma falha em um circuito de controle de microprocessador de preensor estacionário ocorrer. Como mostrado na Figura 5, a lógica de detecção de falha no chassi do microprocessador 72 monitora as saídas do módulo de controle de potência e aciona o barramento de segurança SCR 76 se uma falha for detectada.

[0043] O sistema de controle de haste digital desta arquitetura de invenção é modular, de modo que com menores mudanças o sistema de controle de haste digital pode ser empregado com diferentes projetos de sistema de controle de haste, por exemplo e sem limitação, um projeto de trêsbobinas da Westingthouse, um projeto de quatro-bobinas da Combustion Engineering, um projeto de cinco-bobinas de Combustion Engineering etc. A

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Figura 8, por exemplo, representa a configuração de cabine de potência total para operação de mecanismo de acionamento de três-bobinas de acordo com uma forma de realização. A Figura 10, por exemplo, representa a configuração de cabine de potência total para operação de mecanismo de acionamento de quatro-bobinas, de acordo com outra forma de realização. Como pode ser visto por estes dois exemplos, a modularidade do projeto pode acomodar múltiplas configurações de planta.

[0044] Embora formas de realização específicas da invenção tenham sido descritas em detalhe, será observado por aqueles hábeis na técnica que várias modificações e alternativas para aqueles detalhes poderiam ser desenvolvidas à luz dos ensinamentos totais da descrição. Portanto, as formas de realização particulares descritas pretendem ser ilustrativas somente e não limitantes quanto ao escopo da invenção, que é para receber a total amplitude das reivindicações anexas e quaisquer de seus equivalentes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de haste de controle de reator nuclear, compreendendo:

uma pluralidade de sistemas de acionamento de haste de acionamento (CRDM), cada um associado com uma unidade de haste de controle (16), pelo menos alguns dos quais têm uma bobina de elevação (50), um preensor móvel (42) e um preensor estacionário (44), com a unidade de haste de controle (16) sendo disposta em grupos com cada grupo compreendendo uma pluralidade de unidade de haste de controle;

e um sistema de controle de haste de controle para controlar o movimento da sistemas de acionamento de haste de controle (CRDM), o dito sistema de controle de haste de controle sendo adaptado para receber potência elétrica a partir de uma fonte de potência elétrica, e incluindo:

uma unidade móvel (54) estruturada para controlar potência elétrica multiplexada para as bobinas de elevação (50) da pluralidade de sistemas de acionamento de haste de acionamento de unidade de haste de controle (CRDM);

uma pluralidade de unidades de seleção (56) estruturado para respectivamente receber a potência elétrica da unidade móvel (54) e transmitir a potência elétrica da unidade móvel para as bobinas de elevação (50) correspondentes dos sistemas de acionamento de haste de controle correspondentes (CRDM), e uma unidade lógica (52) estruturada para coordenar potência elétrica para as bobinas de elevação (50), os preensores móveis (42) e os preensores estacionários (44) da pluralidade de sistemas de acionamento de haste de acionamento de unidade de haste de controle (CRDM);

em que cada uma das unidades móveis (54), das unidades de seleção (56) e a unidade lógica (52) é respectivamente alojada em uma cabine

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2 / 4 elétrica separada;

o sistema caracterizado pelo fato de que as unidades de seleção (56) respectivamente receber potência elétrica de uma fonte de potência elétrica através de um correspondente primeiro módulo de controle de potência (60) dentro de cada unidade de seleção e seletivamente transmitindo a potência elétrica do correspondente primeiro módulo de controle de potência para os correspondentes preensores móveis (42) dos correspondentes sistemas de acionamento de haste de controle, e respectivamente receber potência elétrica da fonte de potência elétrica através de um correspondente segundo módulo de controle de potência (60) dentro da unidade de seleção, e seletivamente transmitindo a potência elétrica do correspondente segundo módulo de controle de potência para os correspondentes preensores estacionários (44) dos correspondentes sistemas de acionamento de haste de controle (CRDM); e cada unidade de seleção (56) controle pelo menos dois grupos de unidade de acionamento de haste de controle com cada um dos dois grupos de unidade de guia de haste de controle (16) controlados separadamente pela unidade de seleção (56) correspondente.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de, sob operação de reator normal, as unidades de haste de controle de cada grupo moverem-se juntas e os preensores móveis de cada sistema de acionamento de haste de controle dentro de um dado grupo, os preensores estacionários de cada sistema de acionamento de haste de controle dentro do dado grupo e a bobina de elevação de cada sistema de acionamento de haste de controle dentro de dado grupo serem respectivamente controlados em paralelo, e em que os preensores móveis (42) e os preensores estacionários (44) de cada uma das unidades de haste de controle (16) são estruturados para serem ativados pelas correspondentes bobinas eletromagnéticas (46, 48) e incluírem um controlador regulador de corrente (66), dentro de cada uma das

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3 / 4 unidades de seleção, estruturados para monitorar a corrente de cada uma das respectivas bobinas eletromagnéticas (46, 48) e das bobinas elevadas e controlar a corrente com base na corrente monitorada.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o controlador regulador de corrente (66) é estruturado para capturar dados de perfil de corrente para cada bobina (46, 48, 50) e analisa os dados de perfil de corrente quanto à apropriada operação do sistema de acionamento de haste de acionamento de unidade de haste de controle (CRDM).
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o controlador regulador de corrente (66) é estruturado para utilizar a análise dos dados de perfil de corrente para parar o movimento da haste de acionamento (20) se a análise dos dados de perfil de corrente indica o correspondente sistema de acionamento de haste de acionamento de unidade de haste de controle (CRDM) não estiver operando corretamente.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o controlador regulador de corrente (66) é estruturado para monitorar um número de parâmetros selecionados do grupo compreendendo correntes de bobina individuais, voltagem de bobina, voltagem de conjunto de gerador a motor, e o controlador regulador de corrente (66) também monitora um estado inserido/removido de pelo menos alguns de uma pluralidade de placas de circuito impresso e um estado de pelo menos alguns de uma pluralidade de conectores de cada placa de circuito impresso de uma correspondente unidade de seleção (56).
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada unidade de seleção (56) ser alojada em uma cabine modular separada que é dividida (88, 90) e cada grupo de unidades de haste de controle (16) ser controlado por uma divisão separada.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado

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4 / 4 pelo fato de incluir meios estruturados para mover cada uma das unidades de haste de controle (16) dentro de um dado grupo independentemente de outra das unidades de haste de controle dentro do dado grupo.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir um sistema de detecção de falha (72) estruturado para monitorar a saída de potência de um dado dos segundos módulos de controle de potência (60) para os preensores estacionários (44) associados com um dado sistema de acionamento de haste de acionamento (20) e ainda incluir um barramento de segurança (70) conectado entre o segundo módulo de controle de potência e os preensores estacionários, que é configurado para estar sob o controle do sistema de detecção de falha, para conectar-se a outro dos segundos módulos de controle de potência, quando o sistema de detecção de falha identifica uma falha em uma saída do dado um do segundo módulo de controle de potência.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o barramento de segurança (70) é configurado para conectar-se a outro dos segundos módulos de controle de potência (60) em outra unidade de seleção (56), quando a unidade de seleção associada com o dado um dos segundos módulos de controle de potência é retirada de serviço para manutenção.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as unidades de seleção (56) são configuradas para energizar os correspondentes preensores móveis (42) e os preensores estacionários (44) juntos, quando as correspondentes bobinas elevadas (50) não são energizadas.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as unidades de seleção (56) incluírem um chassi de placa eletrônica com base em microprocessador (72), que é configurado para controlar e monitorar funções dentro de cada unidade de seleção, e prover comunicação com a unidade lógica (52) e outras unidades de seleção e unidades móveis (54).