EPR核电机组反应堆保护系统T1试验优化研究.pdf
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1、收稿日期:作者简介:李广(),男,安徽阜阳人,高级工程师,学士学位,主要从事仪表与自动化研究工作(:)。核电机组反应堆保护系统 试验优化研究李广,万磊(台山核电合营有限公司,广东 江门 )摘要:第三代欧洲压水堆()核电机组反应堆保护系统()结构复杂,采用四列分布,仪表通道多达 个,其通道试验()风险高,且试验期间该仪表通道不可用。如果按照原始的 试验设计原则,根据概率安全分析()结果,每个通道均需要每 个月进行一次试验,以确保仪表信号传输通道可用。但这种做法导致试验时间过长,仪表通道不可用时间过长。为解决此问题,本文研究了 仪表通道的特点,把 仪表通道分成了类,分别按照不同的方法进行验证,即保
2、证了 要求的 个月的试验周期,又缩短了 试验的时间,减少了仪表通道不可用时间。关键词:反应堆保护系统;试验;概率安全分析;优化;第三代欧洲压水堆中图分类号:文献标志码:文章编号:(),(,):(),(),:;:()国内第三代 核电机组属于全球首堆项目,没有成熟的维修策略和维修经验,其反应堆保护系统(系统)结构复杂,根据概率安全分析()和故障模式影响分析(),需要对 系统的仪表通道进行定期试验,以保证仪表通道的可用性。而 核电机组 系统仪表通道多达 个,根据设计方提供的试验原则,试验周期为 个月,试验时需要把相关的通道闭锁,然后注入仿真标准信号并读取逻辑中采集到的信号值,计算通道的实际误差是否满
3、足标准,该试验过程会导致仪表通道不可用时间过长,缩短了对应安全功能的可用时长。另外,频繁实施的重复性试验,可能损坏仪表接线,同时也增加了人因失误的风险。机组 系统试验原则根据 核 岛 电 气 设 备 设 计 和 建 造 规 则()规定和 系统 分析,应定期对 系统的设备进行试验,确保 系统功能的可用性和可靠性。试验以部分重叠的方式进行,即对仪表、信号调制设备、逻辑处理单元和执行机构分别进行试验。进行这种部分重叠的独立分段试验是为了避免执行机构多次动作,同时保证试验覆盖的完整性。系统是基于计算机控制的数字化仪控系统,因此可以通过以下方式进行试验。()自检功能,在系统运行期间自动执行自检序列,主动
4、检测设备故障。这些功能可以通过硬件模块来实现(例如,输入输出模块的自检、处理模块的看门狗等),或在 和通信模块上运行的系统软件中实现(例如,网络通信监控、内存自检等);以及作为应用软件中的特定功能(例如,偏差监视等)。自检功能可以立即或在早期发现故障,且对系统运行无影响。当自检功能检测到系统故障时,会在人机界面上发出报警通知主控室操纵员。()定期试验,由维修人员定期执行。定期试验就是为了发现自检功能中无法检测的设备故障,包括:)从传感器或外部系统到逻辑输入的信号路径;)从逻辑输出到执行机构控制模块或外部系统的信号路径。必须通过“部分重叠”的方式进行试验:输入通道试验必须覆盖来自传感器(或源系统
5、)的完整链,包括传感器或源系统、输入信号调节设备、信号分配设备,到功能图中的信号点;输出通道试验必须覆盖从功能图中输出信号、硬逻辑、继电路回路,到执行机构控制模块或外部系统。除了自检功能外,还必须检查应用软件的完整性,软件下装后,需要验证每个处理模块上的软件;定期强制启动 自检,检查应用软件的完整性和与 的适配性。系统相关的传感器到执行机构的信号流见图,同时图也给出了自检功能和定期试验之间的部分重叠。图 系统试验原理 系统 试验属于输入回路试验的一部分,目的是保证从信号调制设备的传感器输入到逻辑 处 理 单 元 中 的 采 集 信 号 传 输 功 能 正 常。试验的验收准则是:开关量信号能够根
6、据所输入的仿真信号在处理单元采集处正确翻转;对于模拟量信号(一般为电流信号),包括信号调制设备、硬接线连接以及处理单元输入卡件在内的完整采集链路的电流实测误差应小于理论的允许误差。开关量仿真是通过专用的配置软件和 通 信 工 具 连 接 开 关 量 信 号 调 制 卡 件()直接对输出信号进行设置。电流标准信号一般取、和 三个值进行仿真输入,因此不管模拟量传感器是何种类型,只要其变送器输出的是标准电流信号,则其 通道试验验收准则中的允许误差值都是一样的。系统 试验问题及优化 系统 试验问题 系统的输入信号类型包括开关量、模拟量、温度和主泵转速,对应的各类型通道数量见表。原始设计中 试验是逐个通
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