付堅強　高鑫

摘 要：福建福清核電廠采用數(shù)字化控制系統(tǒng)（DCS），此改變對控制和保護系統(tǒng)在通道失電情形下的系統(tǒng)響應產生重大影響。該文以220 V交流不間斷電源系統(tǒng)LNC失電為模型，結合調試COC58（失去220VAC LNC）試驗，針對LNC失電對反應堆控制及保護系統(tǒng)帶來的影響進行了分析。分析結果表明，LNC失電后將導致一對停堆斷路器打開、可能導致安全注入動作、可能導致主蒸汽管線隔離等相關動作。最后，針對LNC失電風險給出了調試試驗操作要點，同時也可作為運行人員處理LNC失電事故的參考。

關鍵詞：DCS LNC COC 失電 控制和保護系統(tǒng) 影響 對策

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（a）-0075-02

該文以LNC失電為模型，分析其對反應堆控制和保護的影響，并針對LNC失電各種風險提出了相應的對策，對后續(xù)機組調試試驗提供了參考，也對運行人員處理LNC失電事故有指導意義。

1 保護系統(tǒng)工作原理

1.1 保護系統(tǒng)的結構

保護系統(tǒng)由兩個功能子系統(tǒng)構成：反應堆停堆系統(tǒng)（RTS）和專設安全設施驅動系統(tǒng)（ESFAS）。RTS和ESFAS保護邏輯實現(xiàn)的核心部件均是四個獨立保護通道，故該文只分析RTS的一個保護通道實現(xiàn)保護的過程。

1.2 保護通道失電對控制系統(tǒng)和保護邏輯的影響

每個保護通道的軟件功能模塊包括保護儀表數(shù)據(jù)處理單元、閾值繼電器判斷單元和傳輸單元。220 V交流不間斷電源LNA/B/C/D分別給一個通道的RPC機柜供電，PRC機柜給儀表供電并將采集到的信號轉換為“4～20 mA”標準信號，送往閾值繼電器單元產生雙穩(wěn)態(tài)邏輯值（1或0）；同時，信息處理單元產生的標準信號送往NC級DCS，完成對反應堆的控制和調節(jié)。

2 LNC的作用

LNC由旁路變壓器、蓄電池-逆變器和充電器-逆變器組成。正常運行時，380 V應急配電盤LLC通過充電器-逆變器給LNC母線供電。當逆變器失效時，通過蓄電池-逆變器給LNC母線供電。此時可手動切換至旁路變壓器運行，或由LNC母線電壓低自動切換至旁路變壓器運行。

2.1 LNC失電產生的重要缺省值

據(jù)福清核電廠“缺省值”清單，LNC失電主要缺省值如下文。

2.2 缺省值對反應堆系統(tǒng)控制的影響及對策

2.2.1 對GCTa控制的影響及運行對策

GCTa三個閥門GCT131/132/133VV控制的實現(xiàn)分別位于RPCII/III/IVP機柜，其自動控制信號來自相應保護通道儀表VVP007/011/015MP，同時這幾個閥門也可在計算機控制系統(tǒng)（KIC）和后備盤（BUP）上手動控制。

GCTa自動控制功能由RPC機柜實現(xiàn)，來自KIC和BUP的GCTa手動控制信號也直接送往RPC機柜，再由RPC機柜送往閥門GCT132VV驅動器。LNC失電，整個RPC IIIP通道失去功能，不僅GCT132VV自動控制失效，而且KIC上的手動控制也失效。

對策：熱態(tài)功能試驗期間，調試進行COC58（失去220VAC 電源LNC）試驗時，機組為291.4（+3，-2）℃，15.5（+0.1，-0.1）MPa.a的熱停堆工況，此時二回路由APD（或ASG）供水，而恰好用GCTa蒸汽排大氣來進行一回路的壓力溫度控制。因此試驗務必保證一切影響主系統(tǒng)壓力溫度以及蒸汽發(fā)生器水位的其他工作停止。

2.2.2 對容控箱液位控制的影響及對策

LNC失電，RCV011MN產生缺省值，影響容控箱和一回路水位。

（1）函數(shù)發(fā)生器RCV401RG生成缺省值“1.51”：函數(shù)發(fā)生器RCV401RG輸出“1.48～1.65 m”時，使RCV030VP線性開啟至TEP。當LNC失電，RCV401RG生成缺省值“1.51 m”，使RCV030VP部分開啟至TEP，一回路水流失，造成容控箱水位下降，REA將自動投運不停進行自動補給，若恰逢自動補水出現(xiàn)故障或補水不及時，可能造成穩(wěn)壓器水位下降。

（2）閾值繼電器RCV401XU1生成缺省值“0”：RCV401 XU1的作用是當RCV011MN下降到0.87 m時，關閉RCV033/376VP，開啟RIS012VP，使上充泵入口切至PTR001BA。生成缺省值“0”后，若此時容控箱液位實際下降，且RCV012MN出現(xiàn)故障，上充泵入口不會自動切換至PTR001BA，將會造成上充泵汽蝕，軸封注入水流量失去的嚴重后果。

對策：調試試驗時，可以讓主控操縱員時刻關注容控箱水位，并在試驗前將容控箱水位適當超出正常值。一旦試驗期間發(fā)現(xiàn)容控箱水位下降（看RCV012MN），則安排操縱員手動進行補水。

2.2.3 對RRI系統(tǒng)控制的影響及對策

LNC失電，將導致RRI015MN產生兩個缺省值，對RRI系統(tǒng)、DEG系統(tǒng)和DWL系統(tǒng)造成影響。

（1）閾值繼電器RRI403XU生成缺省值“1”：RRI403XU的作用是當RRI001BA液位降至1.05 m時，自動關閉DEG冷凍機組設備冷卻水供水閥RRI146VN和DWL熱交換器設備冷卻水供水閥RRI981VN。此“缺省值”的生成，將導致DEG冷凍機組和DWL冷凍機組失去設備冷卻水，造成DEG冷凍機組和DWL冷凍機組自動跳閘，從而導致EVC、EVR、DVN、DVK和DVG等通風系統(tǒng)失去冷卻水，造成多個系統(tǒng)設備不可用，影響機組正常運行。

（2）閾值繼電器RRI403XU生成缺省值“1”：閉鎖RRI00 1/003PO啟動，同時閉鎖RRI058/041VN開啟。此“缺省值”導致閉鎖了RRI A列作為B列的備用。如此時B列RRI不可用，而A列RRI已不能自動啟動，將導致整個機組喪失設備冷卻水，最終導致停機停堆。

對策：調試試驗時，可以先將設備冷卻水系統(tǒng)RRI切換至A列運行，保證在運行系列的故障下，備用列能自動啟動。

機組正常運行時若發(fā)生LNC失電時，若機組恰好是由RRI B列運行，主控室操縱員可下令執(zhí)行TCA，將B列失效自動啟動A列RRI泵的閉鎖儀表改為RRI013MN，保證在運行系列故障的情況下，備用列能夠自動啟動，保證核島熱交換器的冷卻。

2.2.4 對蒸發(fā)器水位控制的影響及對策

由于調試試驗期間，蒸汽發(fā)生器的水位由APD（ASG）手動調節(jié)供水閥進行控制，因此，LNC失電對調試試驗時的蒸汽發(fā)生器的水位控制的影響不大。而在機組正常運行期間，蒸汽發(fā)生器由APA主給水泵進行給水。ARE043/044/045MD參與蒸發(fā)器的水位控制和主給水泵的轉速控制。當LNC失電后，ARE043/044/045MD三塊儀表會產生“缺省值”，

對策：LNC失電時，主控室操縱員立即將參與蒸發(fā)器水位控制的給水流量表切至ARE046/047/048MD，以保證蒸發(fā)器水位控制在正常水位。

3 結語

通過對采用數(shù)字化控制系統(tǒng)DCS后220 V交流不間斷電源LNC失電風險分析，結合缺省值和質量位分析，梳理LNC失電對反應堆主要參數(shù)的影響，指出LNC電源失去后將導致一對停堆斷路器打開、可能導致安全注入動作、可能導致主蒸汽管線隔離等相關動作，并給出相應的建議措施，對后續(xù)機組調試試驗提供了參考，同時也對運行人員處理這類故障指明了方向并提高了機組控制能力。

其余220 V交流不間斷電源LNA/B/D母線失電，可以采用類似分析方法得到相應的對控制和保護系統(tǒng)的影響及對策。

參考文獻

[1] 王振營，鄭文波，謝志國，等.嶺澳二期核電站保護通道電源故障事故分析[J].電氣應用，2012（14）：93-96.

[2] 龔帥.福清核電1/2號機組聯(lián)合調試隊，TR1COC58（失去220VAC LNC電源）調試報告[Z].