DIGITAL SYSTEMS AND METHODS FOR HIGH PRECISION CONTROL IN NUCLEAR REACTORS

• Main Authors: Kenneth Allan MORGAN, Jerry Wayne NICHOLSON, Cesar Manuel VELASQUEZ
• Format: Patent
• Language: English; Spanish
• Published: 13.01.2020
• Subjects: NUCLEAR ENGINEERING; NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR POWER PLANT; NUCLEAR REACTORS; PHYSICS

Control rod drives include all-digital monitoring, powering, and controlling systems for operating the drives. Each controlling system includes distinct microprocessor-driven channels that independently monitor and handle control rod drive position information reported from multiple position sensors per drive. Controlling systems function as rod control and information systems with top-level hardware interfaced with nuclear plant operators other plant systems. The top-level hardware can receive operator instructions and report control rod position, as well as report errors detected using redundant data from the multiple sensors. Positional data received from each drive is multiplexed across plural, redundant channels to allow verification of the system using independent position data as well as operation of the system should a single channel or detector fail. Control rod drives are capable of positioning and detecting position of control elements in fine increments, such as 3-millimeter increments, with plural position sensors that digitally report drive status and position. Las unidades de varilla de control (10) incluyen sistemas totalmente digitales de monitoreo, alimentación y control (100) para operar las unidades; cada sistema de control (100) incluye distintos canales controlados por microprocesador (120, 130) que monitorean y manejan de forma independiente la información de posición de la unidad de varilla de control informada desde múltiples sensores de posición (18a, 18b) por unidad; los sistemas de control (100) funcionan como sistemas de control e información de varillas con hardware de nivel superior interconectado con operadores de plantas nucleares y otros sistemas de plantas; el hardware de nivel superior puede recibir instrucciones del operador e informar la posición de la varilla de control, así como informar errores detectados utilizando datos redundantes de los sensores múltiples (18a, 18b); los datos de posición recibidos de cada unidad se multiplexan a través de canales redundantes plurales (120, 130) para permitir la verificación del sistema utilizando datos de posición independientes, así como la operación del sistema en caso de que falle un solo canal o detector; las unidades de varilla de control (10) son capaces de posicionar y detectar la posición de los elementos de control en incrementos finos, como incrementos de 3 milímetros, con sensores de posición plurales (18a, 18b) que informan digitalmente el estado y la posición de la unidad.