姜武

（中核核電運行管理有限公司，浙江海鹽314300）

重水堆核電機組母線停電檢修計劃優(yōu)化與管理

姜武

（中核核電運行管理有限公司，浙江海鹽314300）

重水堆核電機組母線停電檢修窗口安排，母線停電計劃管理，歷次大修母線停電檢修計劃實施情況，檢修計劃優(yōu)化與管理的措施。

重水堆核電；母線檢修；計劃管理

0 概述

秦三廠是國內首座重水堆核電站，核電機組大修期間，因在短時間內執(zhí)行大量的維修工作、設備的檢查維護、定期試驗、變更以及裝卸料等操作，使得電廠大量系統(tǒng)、設備集中停役，電源停電，所以在大修期間存在著較大的核安全風險。主要涉及反應堆余熱排出、堆芯水裝量保持、反應性控制、電源保障以及安全殼完整性維持等。由于重水堆停堆大修期間燃料仍留在堆芯并需要連續(xù)冷卻，給大修期間的核安全提出了非常高的要求，同時對大修計劃的編制也提出了更苛刻的要求和限制條件。

1 母線檢修窗口安排

母線檢修工作主要有臨時電源的安裝、電機控制中心（MCC）母線及間隔檢修、400 V母線和開關及變壓器檢修、11.6 kV母線和開關及變壓器檢修、6.3 kV母線和開關及變壓器檢修等。所有電氣系統(tǒng)均分成奇列部分和偶列部分。除設備故障外，根據大修規(guī)劃，一次大修只安排單列母線預防性檢修。秦山廠每臺機組備用柴油發(fā)電機2臺，考慮到母線停電檢修期間實際上備用柴油發(fā)電機不可用且檢修周期一致，所以母線檢修即安排對應側的備用柴油發(fā)電機檢修。

重水堆大修類型分為短大修、年度大修和長大修。年度大修和短大修期間，母線停電檢修處于關鍵路徑。根據標準大修計劃標準里程碑，保證停堆狀態(tài)（GSS）安措建立完成，即開始母線停電檢修[1]。該窗口內同時實施柴油發(fā)電機（SDG）檢修，兩者完成后開始MOT/UST檢修，同時開始進入低水位操作。關鍵路徑（圖1）。

圖1 標準大修關鍵路徑圖

長大修期間，由于有備用柴油發(fā)電機（SDG）解體檢修，所以工期較長。母線停電檢修處于次關鍵路徑。以208大修為例，主變/廠用變壓器（MOT/UST）檢修完成后，開始母線停電檢修和備用柴油發(fā)電機（SDG）解體檢修，母線檢修完成后在開始再循環(huán)冷卻水（RCW）檢修。關鍵路徑（圖2）。

每次大修檢修項目均不同，為保障機組在大修期間的反應堆安全，根據技術規(guī)格書和停堆大修核安全管理要求，核安全管理部門在大修前對機組大修核安全管理細則進行修訂和升版，以便更好地指導現場工作。在遵守核安全管理細則的前提下，對常見關鍵路徑和次關鍵路徑項目進行梳理和分析[2-3]，受母線檢修影響的檢修設備和工況如下，在計劃安排上應錯開或串聯安排。

（1）MOT/UST/SST。2臺SDG均處于熱備用的情況下，才可安排UST和SST中的一路外電源停役檢修；MOT/UST和啟備變壓器（SST）兩路外電源都可用的情況下，才可將1臺SDG退出熱備用。SDG與對應側母線一般同時安排，母線檢修錯開MOT/UST和SST。

（2）低水位。低水位運行期間可以安排BUC和BUD母線停役檢修，不允許安排其他電源母線停役檢修。

（3）EPS。在應急供電系統(tǒng)（EPS）維修期間，2臺SDG必須可運行。SDG與對應側母線一般同時安排，故錯開母線檢修。

（4）RCW/RSW。正常熱阱要求至少1臺停冷泵運行，并且停冷泵和停冷熱交換器由RCW冷卻；或者2臺停冷泵運行，并且停冷泵和停冷熱交換器由RCW備用系統(tǒng)冷卻。母線檢修導致1臺停冷泵不可用，故應與RCW/RSW檢修錯開。

（5）卸料。MOT與SST只能有一路外電源檢修，2臺SDG保持可用，SDG與對應側母線一般同時安排，故錯開母線檢修。

（6）控制計算機DCCY。母線停電時要求換料機保持一側可用，即要求DCCY可用，因此應與母線檢修錯開。

（7）蒸汽發(fā)生器上水。奇母線上的新增輔助給水泵可由RCW備用冷卻水冷卻，而偶母線上的老輔助給水泵只能由RCW冷卻水冷卻。上水前一定要考慮冷卻水和母線是否滿足要求，以免影響蒸汽發(fā)生器上水工作。

（8）裝卸料機。當檢修BUE或BUF母線時，必須始終保證裝卸料機一側可運行，即奇母線檢修期間保持A側裝換料機可用，偶母線檢修期間保持C側裝換料機可用。

（9）壓力管在役檢查。A側裝換料機由偶母線供電，檢查設備ADM掛A側導致A側裝換料機不可用，而奇母線檢修時要求A側裝換料機可用。偶母線檢修導致A側裝換料機失去動力電源不可用，故應與奇/偶母線檢修錯開。

圖2 208大修關鍵路徑圖

2 母線停電檢修計劃管理

2.1 計劃編制

大修計劃編制必須遵循安全性原則、經濟性原則、適用性原則和最優(yōu)化原則[4]。為減少母線停電對電廠的影響，提前半年提出和分析臨時電源需求，運行部門編制相關標準工作流程、臨時電源配置圖、臨時電源控制圖等文件。針對臨時電源的特殊性，實施期間在現場所有臨時電源間隔可打開處張貼臨時電源警示牌，以確保電氣檢修安全。

大修3級進度應在大修前2個月編制完成，隨后由各執(zhí)行部門進行審查，審查內容包括人力資源和工作區(qū)域的平衡、縱深防御、機組熱阱配置等，以確保大修能及時開工和完工。大修前與實施部門進行計劃交底，強調工作風險、注意事項及難點。大修計劃員根據歷次大修的經驗，與實施單位對計劃的安排進行探討和交流，對大修項目間的工作邏輯關系、重大檢修項目在整個母線停電檢修時間窗口中的位置及作用、重大項目的進度風險及預防措施等，都要進行詳細地說明。

編制大修風險評估報告，主要是針對母線檢修期間3級電源只有一路供電，堆芯正常熱井只有一路運行等情況。故在檢修期間必須確保另一路運行可靠，采取實體隔離、工作控制、維修工作風險控制、維修后設備可用性控制等預防措施，將風險產生的概率減至最小[5]。

2.2 計劃控制

大修計劃控制主要通過大修3日滾動計劃、大修技術規(guī)格書隔離窗口重點信息提示、計劃調整控制、關鍵路徑和次關鍵路徑控制、成立大修協調組等機制進行，各機制相輔相成、相互補漏，形成大修計劃控制網絡，確保每一項重大工作得以控制。通過上述控制機制以及管理措施，整個大修計劃控制工作可形成良好的閉環(huán)控制，關鍵路徑實現“零接口”控制目標[5]。另外，針對母線停電窗口采取專項管理措施：

（1）母線停電和送電管理。專項小組制定詳細的實施邏輯圖，其中包括具體的運行操作時間，工單信息，各個電氣母線的停役時間，接口信息等。母線的恢復送電和其他檢修項目完成后，都要進行設備、系統(tǒng)的維修后試驗、變更后試驗，并逐步恢復系統(tǒng)投運，特別是在大修后期、維修和變更后試驗較多，加上長周期、短周期定期試驗和系統(tǒng)啟動，運行人員的操作量大而且集中，經過合理安排和調配人力，以保證大修安全和進度。

（2）母線停電檢修重要節(jié)點管理。為加強對母線停電檢修的跟蹤力度，根據大修實際工作需要，在母線停電窗口內設置了一些重要進度節(jié)點，以便細化主線計劃控制。母線停電檢修重要節(jié)點情況（表1）。

表1 母線停電檢修重要節(jié)點

（3）核島電動閥檢修管理。核島電動閥的檢修因可能影響堆芯熱阱的有效性，每個閥門維修必須結合機組狀態(tài)，在計劃安排上不僅要結合系統(tǒng)檢修，還需考慮母線停電及UPS檢修的影響，存在時間窗口緊、任務重的特點。為此成立核島電動閥專項組，安措和維修后試驗運行安排專人配合，維修工作完成后立即解除安措并安排試驗，實現檢修和試驗無縫銜接，從而提高工作效率。

（4）吊車管理。吊車在停電前和送電后，應用郵件通知相關工作人員。執(zhí)行安措前，郵件確認無人使用相關吊車并廣播通知吊車即將停電，禁止使用。大修中由專門的維修協調員進行跟蹤、協調和處理，因母線掃負荷等工作而導致吊車不可用，運行協調員和負責吊車維修協調員做好溝通，以便及時送電；現場發(fā)現吊車不可用時，將信息反饋給維修協調員，以便及時協調處理，最大限度降低吊車對現場工作的影響。

3 歷次大修母線檢修用時分析

106大修之前，母線檢修工期一般按8.5 d控制，通過不斷優(yōu)化和改進，檢修工期縮短至約6 d。表2為母線停電檢修工期統(tǒng)計表，對用時分析如下[6]：

（1）106大修母線檢修工作均為常規(guī)項目，實際工期為7 d，未出現偏差。

（2）206大修母線檢修除常規(guī)項目外，增加了事件記錄裝置變更，實際工期為8 d。

（3）107大修母線檢修工作均為常規(guī)項目，實際工期為5.5 d。由于大修準備充分，實施各階段控制良好，未出現偏差。

（4）207大修母線檢修工作相比107大修稍有增加，實際工期為6.5 d，比計劃工期延長0.5 d。原因為1#SDG試驗過程中調速器故障，后續(xù)缺陷處理和試驗耗時0.5 d。

表2 母線停電檢修統(tǒng)計表

在無重大變更工作的前提下，母線停電檢修處于關鍵路徑時計劃工期為6 d，與國外核電最優(yōu)化的工期5 d仍有一定差距。根據大修長遠規(guī)劃，必須將工期縮短到5 d才能實現工期優(yōu)化的目標。

4 建議和優(yōu)化措施

4.1 MCC間隔拆分固化

MCC間隔數量較多，和工藝隔離、電氣檢修計劃進度及維修人力需求等因素導致同一MCC不能一起檢修，因此每次大修前期需對MCC間隔進行拆分，并花費大量的時間和精力，良好經驗得不到固化，MCC檢修會影響檢修工作進度，一部分MCC間隔檢修會因為工藝隔離檢修項目的變化產生不確定性。為此，成立了MCC檢修優(yōu)化專項工作組，拆分原則為MCC間隔分為日常執(zhí)行和大修執(zhí)行，其中大修執(zhí)行又分為母線停電前執(zhí)行、與母線同時檢修及其他間隔；同時對每段MCC母線下的接線方式相同的MCC間隔進行整合，以便更好地實施質保見證。最后根據拆分后的結果形成預防性維修數據庫，從根源上解決每次拆分難的問題。

4.2 設備升級改造

為保證電氣系統(tǒng)仍能正常運行，根據電源配置要求，母線停電前需安裝部分臨時電源，母線送電前分階段拆除各臨時電源，臨時電源拆裝工作會增加工作控制風險。部分重要負荷未采用雙路電源供電，部分電源切換柜容量偏小，不能滿足實際需求，因此有待近一步優(yōu)化。

4.3 增設外電源

根據國際和國內同行實踐，增加1臺SDG（2臺機組公用的第5臺SDG），不僅可以提高機組安全性，還可以將SDG檢修安排在功率運行期間實施，有利于縮短大修工期。

增加一路外電源，從概率安全分析（PSA）計算結果看，增加公用段供電后將提升大修期間電源可靠性。該增加的外電源來自運行機組的四級母線BUB，通過公用段向停堆機組的F母線供電，從而實現雙路電源檢修，即SST和SDG可同時檢修。

4.4 加強設備管理

傳統(tǒng)的基于設備類型的預防性維修策略已無法滿足核電系統(tǒng)對設備可靠性的高要求，采用以可靠性為中心的維修（RCM），不僅可以有效保障核電廠重要功能的可靠性，而且可以科學地配置核電廠維修資源，在保障關鍵功能可靠性不降低的同時最大限度地降低維修成本，創(chuàng)造最大的經濟效益。在實際檢修過程中已發(fā)現部分設備有老化現象，缺陷處理將增加檢修時間，從而增加了計劃管控的難度。后續(xù)技術部門應深化RCM管理，同時加強關鍵敏感設備管理（SPV），提高機組的可靠性，做好故障根本原因的分析，并采取切實可行的改進方案，提高設備的可靠性和使用壽命。

4.5 預防性維修項目優(yōu)化

目前大修項目越來越多，部分預防性項目檢修頻繁，有些難點項目中長期規(guī)劃不合理，導致計劃安排和運行隔離難度加大[7]；同時鑒于設備的重要性，成立專項組根據設備的分級、運行工況、歷史經驗等結合使用PSA工具對庫中預防性項目的開始值、檢修周期甚至是移至機組功率運行檢修等進行優(yōu)化。同時應加大對設備狀態(tài)進行科學的狀態(tài)監(jiān)測，跟蹤變化趨勢，積累維修經驗，逐步減少以時間為周期的預防性維修。

4.6 計劃優(yōu)化

為避免相同工作的重復性勞動，提高大修計劃的合理性，根據大修類型編制關鍵路徑參考計劃，在編制大修計劃時，選取合適的參考計劃進行適當修改就可得到大修執(zhí)行計劃，提高了計劃編制的效率。由于檢修項目的變化，參考計劃與實際可能不符，需要不斷調整，因此在動態(tài)更新方面還需要進一步加強，各機組之間的修改需進行統(tǒng)一反饋和修改。另外，各重要窗口計劃還未編制參考計劃，如母線停電檢修、低水位檢修等，后續(xù)通過不斷優(yōu)化和調整，使大修計劃的經驗和良好實踐得到固化與傳承，以便更好地應用于后續(xù)大修，減少個人技術水平和經驗對大修計劃的影響。

5 結束語

母線停電檢修是重水堆核電機組大修的重中之重，多年的經驗積累和持續(xù)改進，在大修計劃的協調控制方面取得了良好業(yè)績，經過對現狀分析及與國際同行的針對性比較，發(fā)現在大修工期、檢修手段、技術水平等方面還存在一定差距。為此核電站正采取措施全力推進大修優(yōu)化工作，通過對大修計劃管理的完善和創(chuàng)新，整體提高大修計劃管理的水平。從而加大對大修的安全、質量、進度及成本的控制力度，逐步縮短大修工期，進一步提升大修業(yè)績和公司的核心競爭力。

［1］陸敏.大修計劃管理[R].浙江海鹽：2014：9-10.

［2］秦三廠技術規(guī)格書[R].浙江海鹽：2007：167-173.

［3］韓雨.中核運行三廠機組大修核安全管理細則[R].浙江海鹽：2016：5-16.

［4］陳文暉.項目管理的理論與實踐1版[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.

［5］秦三廠大修風險評估報告[R].浙江海鹽：2007.

［6］秦三廠大修總結報告[R].浙江海鹽：2015.

［7］秦三廠預防性維修大綱[R].浙江海鹽：2016.

〔編輯 王永洲〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.09