Desenvolvimento de sistema de proteção para reator nuclear de pesquisa baseado em field programmable gate array-FPGA

This study presents a implementation purpose of a protection system for research nuclear reactors by using a programed device FPGA (Field Programmable Gate Array). As well as logic protection method involved on an automatic shutdown (TRIP) of a reactor, that ensure the security on such systems. These new control and operation mechanics are developed to guarantee that the security limits of a power plant are not exceeded, these mechanics can work isolated or in groups to safe guard the security levels. For this implementation to be completed, there will be presented the main aspects and concepts referred to protection systems, mostly about research nuclear reactors, with some applications terms exposed. The system proposed at this paper was developed following the VHDL (Very High Speed Integrated Circuits) hardware describing language, and the Modelsim software from Altera Software to program the automatic turning off routines, and hypothetical simulations for such. The results show that for every software application for supporting nuclear reactors, like security devices, they have to meet the IEC 60880 criteria. This paper have great importance, seeing that nuclear reactor security systems, are a basic element for ensure the reactor security.Neste trabalho é realizado um estudo e apresentada uma proposta de implementação de um modelo de Sistema de Proteção para Reatores Nucleares de Pesquisa, através da utilização de dispositivo programável FPGA (Field Programmagle Gate Array). Bem como são estudadas as lógicas de proteção de um desligamento automático (TRIP) de um reator, que garantem a segurança nesse tipo de sistema. A utilização desses novos mecanismos de controle e operação são desenvolvidos a fim de garantir que os limites do nível de segurança de uma usina não sejam superados, logo esses mecanismos podem acontecer de maneira isolada ou em conjunto de forma a garantir a segurança. Para que essa implementação seja completa, são apresentados os principais conceitos e aspectos referentes a Sistema de Proteção, principalmente no que se refere à segurança dos reatores nucleares de pesquisa. Sendo exposto alguns termos utilizados na área de aplicação. O sistema proposto nesta dissertação foi modelado através da linguagem de descrição de hardware VHDL (Very Speed Integrated Circuit), sendo utilizado o software ModelSim da Altera Software na programação das lógicas de desligamento automático (TRIP) do reator de pesquisa e na simulação de hipóteses de acionamento das mesmas. Os resultados deste estudo apontam que para toda a aplicação de software em reatores nucleares como ferramenta de auxílio na segurança dos mesmos, passe por um teste de verificação e validação, de forma a se adequar a norma IEC 60880. Este trabalho revela-se de grande importância, considerando-se que os sistemas de proteção de um reator nuclear constitui como um elemento básico na segurança dos mesmos