丁燃

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司自動(dòng)控制工程分公司，哈爾濱150090）

1 引 言

秦山核電站二期工程是我國(guó)第一座自主設(shè)計(jì)、自主建造、自主運(yùn)營(yíng)、自主管理的65 萬千瓦核電機(jī)組。其中1、2 號(hào)機(jī)的ETS 系統(tǒng)采用美國(guó)西屋公司生產(chǎn)的WDPF 電子產(chǎn)品，3、4 號(hào)機(jī)組則采用了西屋公司生產(chǎn)的新型產(chǎn)品OVATION 控制系統(tǒng)。其中的DEH、ETS、RTC、TSI 和TDM系統(tǒng)均由哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司成套提供。

2 核電汽輪機(jī)ETS 系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）ETS 系統(tǒng)用以監(jiān)視汽輪機(jī)的某些重要參數(shù)。當(dāng)這些參數(shù)超過其運(yùn)行限制值時(shí)，該系統(tǒng)能安全地關(guān)閉全部進(jìn)汽閥門。

這些參數(shù)有：低潤(rùn)滑油壓，低EH 油壓，低真空，軸向位移大，DEH 超速，ETS 超速，絕對(duì)振動(dòng)大，相對(duì)振動(dòng)大，相對(duì)膨脹大，DEH 電源故障，手動(dòng)停機(jī)，遠(yuǎn)控等跳閘。

（2）ETS 停機(jī)邏輯原理圖如圖1。在邏輯圖中，ETS 通過4 個(gè)常開輸出接點(diǎn)（PY49321，PY49322，PY49323 和PY49324）控制20-1/AST 到20-4/AST 電磁閥。只要跳閘復(fù)位（汽機(jī)掛閘/運(yùn)行），該接點(diǎn)即帶電（閉合）。該方式的系統(tǒng)可在ETS 失電時(shí)使跳閘繼電器失電。當(dāng)任一跳閘信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，跳閘控制接點(diǎn)打開，使20-1/AST～20-4/AST 電磁閥失電并使自動(dòng)跳閘總管壓力跌落。當(dāng)跳閘條件均清除后，按DEH 后備手操盤上的掛閘“LATCH”按鈕或在ETS 控制畫面上點(diǎn)擊跳閘試驗(yàn)復(fù)位“跳閘試驗(yàn)復(fù)位”按鈕才能使跳閘繼電器帶電。

圖1 ETS 停機(jī)邏輯原理

（3）首出追憶功能。跳閘出現(xiàn)時(shí)，在ETS 操作畫面中會(huì)顯示哪個(gè)信號(hào)引起跳閘，其旁邊與其對(duì)應(yīng)的方塊開始閃爍（紅色）。操作員確認(rèn)后閃爍停止。

（4）ETS 試驗(yàn)功能。ETS 的潤(rùn)滑油壓低、真空低、抗燃油壓低5 個(gè)跳閘試驗(yàn)塊使用雙通道邏輯。以潤(rùn)滑油壓低跳閘試驗(yàn)塊為例：使用4 個(gè)獨(dú)立的壓力開關(guān)（63-1/LBO 到63-4/LBO）的4 個(gè)接點(diǎn)作為輸入信號(hào)。當(dāng)每個(gè)通道中至少一個(gè)壓力開關(guān)的輸入顯示其通道潤(rùn)滑油壓低時(shí)，將2 個(gè)通道均跳閘。通道1 跳閘打開其對(duì)應(yīng)的輸出接點(diǎn)TLB0l 和TLB03；通道2 跳閘打開其對(duì)應(yīng)的輸出接點(diǎn)TLB02 和TLB04。汽機(jī)跳閘需要每個(gè)通道的輸出接點(diǎn)至少打開一個(gè)。該跳閘邏輯使?jié)櫥蛪旱吞l試驗(yàn)塊可進(jìn)行在線試驗(yàn)。因?yàn)樵撎l邏輯允許一次只能進(jìn)行一個(gè)通道的試驗(yàn)，因此該邏輯在進(jìn)行一個(gè)通道試驗(yàn)時(shí)不會(huì)引起跳閘。即使在試驗(yàn)中出現(xiàn)潤(rùn)滑油壓低情況，也不影響其跳閘保護(hù)功能。真空低、抗燃油壓低跳閘試驗(yàn)塊功能等同于潤(rùn)滑油壓低跳閘試驗(yàn)塊。

ETS 試驗(yàn)應(yīng)每個(gè)月進(jìn)行一次，每次啟動(dòng)前也要做。ETS 試驗(yàn)是允許在線進(jìn)行的，按照從通道1 到通道2 的順序。在線試驗(yàn)時(shí)要遵守下列規(guī)程：（a）確保所有的報(bào)警信號(hào)已經(jīng)清除，可以安全進(jìn)行試驗(yàn)，可以在ETS 畫面按“Reset Trip Test”按鈕清除報(bào)警。（b）選擇需要測(cè)試的通道，一次只能進(jìn)行一個(gè)通道試驗(yàn)，必須在某一項(xiàng)試驗(yàn)已經(jīng)復(fù)位后，才能開始新的試驗(yàn)。ETS 的操作畫面如圖2 所示。

圖2 ETS 操作畫面

圖3 超速結(jié)構(gòu)圖

（5）同常規(guī)火電相比，核電汽輪機(jī)ETS 的跳閘條件中的電超速有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

ETS 系統(tǒng)本身自帶測(cè)速卡件，無需經(jīng)過TSI 系統(tǒng)引入跳閘條件。

電超速跳閘通道由3 個(gè)安裝在盤車裝置上的轉(zhuǎn)速探頭組成。如果轉(zhuǎn)速超過跳閘設(shè)定值，經(jīng)過中選后得到的轉(zhuǎn)速信號(hào)將使機(jī)組跳閘。轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件從轉(zhuǎn)速探頭每秒接收88 個(gè)脈沖，頻率范圍設(shè)定為0～5000r/min。

ETS 超速跳機(jī)在功能上是與DEH 控制器超速跳機(jī)功能一致，其次，這套超速跳機(jī)功能的加入可以避免使用機(jī)械超速跳機(jī)裝置。每個(gè)轉(zhuǎn)速檢測(cè)卡件與一個(gè)轉(zhuǎn)速探頭連接，每個(gè)通道的轉(zhuǎn)速檢測(cè)探頭和電子卡件分別安裝在3個(gè)I/O 分支上，這樣減小了單點(diǎn)故障。這種配置方法提供了三路獨(dú)立的、雙冗余（DEH 也有超速保護(hù)）的方式安全地去跳機(jī)，并且增加了系統(tǒng)的安全可靠性。在這種配置方案中，冗余的DEH 控制器和ETS 控制器能夠在斷開的情況下，使汽輪機(jī)仍然能夠受到超速保護(hù)，因?yàn)檗D(zhuǎn)速檢測(cè)卡件能夠獨(dú)立于控制器工作。

西屋OVATION 轉(zhuǎn)速檢測(cè)卡的處理周期為5ms，使系統(tǒng)更安全。ETS 超速結(jié)構(gòu)圖如圖3 所示。

（6）ETS 送AST 電磁閥端接線原理圖如圖4。

只有超速3 取2 動(dòng)作后才能觸發(fā)ETS7/ETS8/ETS9從而使ETS1/ETS2/ETS3/ETS4 失電，最終使4 個(gè)AST 電磁閥失電。

3 運(yùn)行中出現(xiàn)的問題

圖4 ETS 送AST 電磁閥端接線原理圖（示意圖）

在運(yùn)行過程中出現(xiàn)過轉(zhuǎn)速大報(bào)警現(xiàn)象。經(jīng)檢查為外界干擾信號(hào)原因使轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)偏差大導(dǎo)致轉(zhuǎn)速信號(hào)品質(zhì)壞。

4 核電汽輪機(jī)ETS 系統(tǒng)改進(jìn)及優(yōu)化

通過在轉(zhuǎn)速卡上并接了3 個(gè)8.4kΩ 的電阻消除了轉(zhuǎn)速大報(bào)警現(xiàn)象。

另外將原來的三取二停機(jī)信號(hào)點(diǎn)都改為常閉點(diǎn)，即信號(hào)斷開停機(jī)。這樣更增加了核電汽輪機(jī)的安全可靠性。

5 結(jié) 論

通過對(duì)秦山核電二期項(xiàng)目ETS 系統(tǒng)的服務(wù)跟蹤，經(jīng)過幾次不斷地改進(jìn)及優(yōu)化，機(jī)組沒有因信號(hào)誤動(dòng)作而引起停機(jī)事故，保證了機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行，提高了核電廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。