劉志丹 董雷斌 劉玉宛

國核工程有限公司 上海 200233

海陽核電AP1000機(jī)組采用非能動專設(shè)設(shè)計，在失去廠外電源的情況下，可以不依賴備用柴油發(fā)電機(jī)供電給專設(shè)安全設(shè)備而保證最終的核安全[1]。兩臺備用柴油發(fā)電機(jī)組（6000kW、10.5kV），每臺都有他自己的支持子系統(tǒng)，為核電廠內(nèi)特定的非安全交流負(fù)荷供電，為柴油發(fā)電機(jī)子系統(tǒng)供電的電源應(yīng)獨立設(shè)置，以保證廠用備用電源系統(tǒng)（ZOS）的可靠性和可操作性。這些備用柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組以及他們所支持的系統(tǒng)在AP1000中被歸為D級，作為縱深防御系統(tǒng)[2]。

順序加載試驗是包括了各系統(tǒng)負(fù)荷的大型試驗，本文將結(jié)合海陽項目的調(diào)試經(jīng)驗，重點介紹一下ZOS順序加載試驗過程，分析順序加載的邏輯，對加載試驗前靜態(tài)邏輯驗證中出現(xiàn)的問題進(jìn)行解析，針對順序帶載試驗中出現(xiàn)的帶載失敗的典型案例進(jìn)行介紹，這對后續(xù)AP1000備用電源系統(tǒng)的調(diào)試具有借鑒意義，具有一定的實際應(yīng)用價值。

1 AP1000備用電源系統(tǒng)（ZOS）系統(tǒng)

ZOS系統(tǒng)由兩臺備用柴油發(fā)電機(jī)供電，在失去全廠正常和優(yōu)先電源時為選定負(fù)荷供電。每臺發(fā)電機(jī)直接與柴油機(jī)相連，每個柴油發(fā)電機(jī)組以及他所屬的子系統(tǒng)都是一個完全獨立的系統(tǒng)，他包括：（1）柴油機(jī)啟動空氣系統(tǒng)；（2）燃料空氣進(jìn)氣及排氣系統(tǒng)子系統(tǒng)；（3）柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)；（4）柴油機(jī)燃油系統(tǒng)；（5）柴油機(jī)潤滑油系統(tǒng)；（6）調(diào)速器系統(tǒng)；（7）發(fā)電機(jī)、靜態(tài)勵磁、發(fā)電機(jī)保護(hù)、監(jiān)測儀表和控制系統(tǒng)。

2 ZOS系統(tǒng)順序加載試驗和儀控邏輯簡介

2.1 中壓電源系統(tǒng)供電運行模式

常見的中壓電源系統(tǒng)供電運行模式有正常運行、手動切換母線、快切、殘壓切換、柴油發(fā)電機(jī)順序帶載。

2.2 順序加載儀控邏輯簡介

順序加載儀控邏輯分為Master和Slave兩種，下面以DPU中MasterSequencer為例介紹下順序帶載過程。

當(dāng)殘壓切換成功后開始?xì)垑呵袚Q（RBT）帶載，RBT自動順序帶載的Trigger將從0變?yōu)?（此信號為持續(xù)0.1s的脈沖信 號，每 間 隔 20s、20s、20s、20s、20s、20s、60s、60s、60s、10s、10s從0觸發(fā)一次1），那么STEP將從當(dāng)前值1變成2并逐漸增加到12，當(dāng)STEP輸出為2時LB0將會從0變成1。當(dāng)RBT自動加載失效時，操作員根據(jù)規(guī)程進(jìn)行手動加載，首先打開SequencerControl，然后點擊Manual，再按照時間間隔點擊ADVNCE，每點擊ADVNCE一次迭加1輸出，那么STEP將從當(dāng)前值1變成2并逐漸增加到12，進(jìn)行順序加載。

如果RBT不成功，那么將進(jìn)行柴油發(fā)電機(jī)順序加載，DG順序加載Trigger同RBTTrigger類似，順序加載過程與RBT順序加載一致。

3 順序加載試驗中出現(xiàn)的問題分析

3.1 順序加載試驗的準(zhǔn)備和執(zhí)行

順序加載試驗在海陽核電項目按照重大試驗管理，編制專用的試驗組織方案，定義了組織機(jī)構(gòu)和分工，設(shè)立安全質(zhì)量監(jiān)督組、試驗組、運行組、技術(shù)支持組和機(jī)械維修組，對試驗風(fēng)險進(jìn)行預(yù)估，并制定應(yīng)對方案。

試驗正式開始前，當(dāng)操作員做好系統(tǒng)在線，設(shè)備滿足先決條件后，儀控專業(yè)全面檢查一遍設(shè)備狀態(tài)，排查是否有負(fù)荷未正確投自動，有關(guān)強(qiáng)制點是否解除。如果自動啟動條件不達(dá)到要求，例如溫度高時RNS泵房風(fēng)機(jī)才自動啟動，應(yīng)對這些條件做必要的強(qiáng)制。

試驗前，將柴油發(fā)電機(jī)的狀態(tài)，中壓母線進(jìn)線開關(guān)的狀態(tài)，以及所有帶載負(fù)荷的狀態(tài)建立趨勢。合理的趨勢，有助于試驗期間的監(jiān)視，能夠快速評估出邏輯的觸發(fā)情況和設(shè)備啟動情況。

3.2 順序加載試驗結(jié)果的分析

順序加載試驗中有一些負(fù)荷未按預(yù)期動作，一部分的原因是因為經(jīng)驗不足，工藝系統(tǒng)的在線不正確，先決條件不正確，除此之外，常規(guī)島的負(fù)荷問題比較多，這可能是由于設(shè)計方不同，常規(guī)島設(shè)計方未能正確理解西屋的意圖，并且設(shè)計接口溝通不暢導(dǎo)致的。針對帶載失敗的典型案例進(jìn)行分析：

HSS-PP301/303/305密封油系統(tǒng)各油泵在海陽#1機(jī)組執(zhí)行ZOS-503試驗時，此類設(shè)備均未能成功帶載。

原因分析：

此類設(shè)備為三菱電機(jī)供貨并設(shè)計相關(guān)控制邏輯，但并未設(shè)計自動啟動邏輯。ZOS-503帶載信號只是觸發(fā)啟動允許，所以設(shè)備無法啟動。

解決辦法：

經(jīng)與三菱和西屋協(xié)商，將邏輯自動啟動部分進(jìn)行修改并升版。

在ZOS-T1P-503試驗時，母線失電前若該設(shè)備處于運行狀態(tài)，失電后柴油機(jī)帶載啟動允許條件產(chǎn)生時無其它禁止啟動條件（如油箱液位低等），則設(shè)備通過AUT1自動啟動。邏輯升版后，在#2機(jī)組試驗，該類設(shè)備均成功啟動。

4 結(jié)語

經(jīng)過認(rèn)真分析AP1000備用電源系統(tǒng)順序加載試驗的控制邏輯，發(fā)現(xiàn)其邏輯比較復(fù)雜，涉及到的負(fù)荷特別多，因此需要儀控人員試驗準(zhǔn)備階段加強(qiáng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)聯(lián)鎖邏輯，認(rèn)真總結(jié)不同負(fù)荷加載特征，這一階段掌握越扎實，在試驗過程中就能越快的把握控制邏輯的情況。后續(xù)項目的調(diào)試中，廠內(nèi)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)仍要作為重點工作要統(tǒng)籌安排，全局把握。順序加載試驗，其實也是對工藝系統(tǒng)設(shè)備聯(lián)鎖邏輯的驗證，而工藝系統(tǒng)預(yù)運行試驗也驗證了部分自動啟動的邏輯。因此，可以考慮將兩部分試驗綜合起來，在準(zhǔn)備工藝系統(tǒng)預(yù)運行試驗程序時，可以加入驗證順序加載的邏輯的步驟；一些驗證設(shè)備聯(lián)鎖的步驟，可以放在順序加載試驗中執(zhí)行。