吳成軍，文麗娟

（海南核電有限公司，海南昌江 572733）

0 引言

海南昌江核電廠核儀表系統(tǒng)（RPN）的功能是連續(xù)監(jiān)測核反應(yīng)堆功率、功率水平和功率分布的變化。RPN 系統(tǒng)利用來自3種獨立類型的儀表通道信號，提供3 個獨立的保護和監(jiān)測區(qū)域：源量程核儀表通道、中間量程核儀表通道和功率量程核儀表通道。RPN 系統(tǒng)通道故障和通道試驗以及RPDM 故障信號均在主控室設(shè)置有報警。RPN 系統(tǒng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障會導(dǎo)致反應(yīng)堆保護部分不可用，嚴(yán)重影響機組安全穩(wěn)定運行。

1 RPN 系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)故障情況概述

2018 年6 月14 日10：13，海南昌江核電廠二號主控閃發(fā)2RPN467KA 報警。維修儀控人員檢查系統(tǒng)日志，記錄到2RPN024/023/020/040MA 的Nervia 網(wǎng)絡(luò)刷新故障頻繁閃發(fā)，每次閃發(fā)約l s，懷疑是RPN 系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的B 網(wǎng)在2RPN005AR中的網(wǎng)線集線器工作不穩(wěn)定造成。該報警在2018 年6 月18 日之后未再閃發(fā)過，故當(dāng)時沒有處理。2018 年10 月30 日21：43，主控再次閃發(fā)2RPN467KA 報警。維修儀控懷疑為2RPN005AR中的2RPN506KS 集線器性能不穩(wěn)定導(dǎo)致報警閃發(fā)，待202 大修期間更換集線器。202 大修期間，維修儀控更換了故障2RPN506KS，更換后通信正常。2019 年7 月10 日與2020 年4月12 日該報警再次閃發(fā)，說明202 大修期間的處理沒能徹底解決問題。目前維修儀控已將系統(tǒng)日志和故障現(xiàn)象等數(shù)據(jù)發(fā)函給廠家，協(xié)助查明原因，待廠家反饋。

2 RPN 系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

RPN 系統(tǒng)儀表機柜的設(shè)計基于“模塊”概念，每一模塊完成特定的功能。從反應(yīng)堆廠房中的中子探測器到信號處理，包括連接電纜，都要保持冗余保護通道的隔離。冗余通道由4 個220 V交流可靠電源供電，并且設(shè)置在實體分隔的4 個柜中。輔助通道利用來自冗余通道的信號。它們設(shè)置于一個控制柜中，由220 V交流應(yīng)急電源供電，該電源完全獨立于220 V 交流保護電源。保護通道安裝于RPN001/002/003/004AR 機柜中?？刂票O(jiān)測通道和聲計數(shù)率通道安裝于RPN005AR 機柜中，它完成所有的控制功能，還提供功率分布的監(jiān)測。保護機柜與控制機柜之間的信號接口采用隔離模塊作為隔離措施。模塊的設(shè)計可在輸出端短路、接地及加上220 V 交流電的情況下不會影響輸入端。

RPN 系統(tǒng)內(nèi)部4 個保護柜與控制柜之間、控制柜內(nèi)部通過光纖傳輸圖見圖1，各通道通過模塊、光纖、網(wǎng)線、CONTROL PC的通信卡等連接。

3 RPN 系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)故障風(fēng)險分析

2RPN467KA 報警名稱為“控制機柜故障”，根據(jù)RPN 報警卡的描述，觸發(fā)該報警的可能原因有：①控制機柜VC 柜門打開；②Nervia 網(wǎng)HUB1 故障；③Nervia 網(wǎng)HUB2 故障。

圖1 RPN 光纖傳輸

當(dāng)前故障出現(xiàn)時，絕大多數(shù)時間CONTROL PC 記錄到“SRC2/IRC2/PRC2 Nervia refresh fault”，極少數(shù)時間記錄到“PRC4 Nervia refresh fault”，即網(wǎng)絡(luò)刷新故障。每次閃發(fā)1～2 s 后自動消失。日志顯示保護柜2 號柜通信閃發(fā)的概率高于4 號柜。

故障定義為網(wǎng)絡(luò)刷新故障，表示為RPN 的保護柜到控制柜之間網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)漠惓缶≧PN 參與的RPR 保護信號，均是通過硬接線直接從RPN 保護柜送到RPR，不走網(wǎng)絡(luò)，因此對RPR保護功能無影響）。

根據(jù)RPN 系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)圖（圖1）可知，RPN 內(nèi)部所有通道的模塊，或者光纖、網(wǎng)線、CONTROL PC 的通信卡接口故障，或者性能不穩(wěn)定均可能造成網(wǎng)絡(luò)刷新故障。從當(dāng)前報警現(xiàn)象來看，報警閃發(fā)期間KIC 上的數(shù)據(jù)趨勢仍然是連續(xù)的，通信并未中斷?？紤]最壞情況，RPN 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的B 網(wǎng)通信功能完全喪失的情況，影響如下：

（1）KIC 上顯示的2RPN024MA 計數(shù)率、倍增周期、相關(guān)報警指示，2RPN023MA 電流值、倍增周期、相關(guān)報警指示，2RPN020/040MA 功率、軸向功率偏差、相關(guān)報警指示，均是通過B 網(wǎng)傳輸，如果B 網(wǎng)故障，將導(dǎo)致相關(guān)信號顯示不可用；此時可從BUP、SVDU、DAS 畫面及一層1E 軟件查看相關(guān)信息。

（2）如果網(wǎng)絡(luò)故障，RPDM 計算機上顯示的2RPN010/20/30/040MA 的運行圖，將不能顯示，需要記錄I0，RPN9，并且按照技術(shù)規(guī)范要求控制機組狀態(tài)。此時若技術(shù)處能手動計算象限功率傾斜比，則不需記錄I0。

4 RPN 系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)故障的運行策略

RPN 系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)故障是指A、B 網(wǎng)同時故障，如果單獨B網(wǎng)故障，和上面“3”故障風(fēng)險分析一致。A 網(wǎng)故障不單獨說明。

（1）閃發(fā)2RPN467KA“控制機柜故障”報警，主控確認RPN畫面功率量程4 個通道儀表顯示正常，RPDM 顯示4 個通道ΔI均正常，無其他異常報警時：①通知儀控核實報警原因；②主控關(guān)注RPN 畫面功率、象限功率傾斜比顯示正常，RPDM 顯示4個通道ΔI 均正常。

（2）長期出現(xiàn)2RPN467KA“控制機柜故障”報警，但主控確認RPN 畫面功率量程4 個通道儀表顯示正常，RPDM 顯示4 個通道ΔI 均正常時：①通知儀控核實報警原因；②主控關(guān)注RPN畫面功率量程4 個通道儀表顯示正常，RPDM 顯示4 個通道ΔI、象限功率傾斜比均正常。

（3）長期出現(xiàn)2RPN467KA“控制機柜故障”報警，且主控確認RPN 畫面功率量程4 個通道儀表顯示故障，RPDM 顯示4 個通道ΔI 故障時：①主控通過BUP/DAS 畫面密切關(guān)注RPN 4 個通道核功率，如果波動或異常及時通知值長，以及值班運工、處長；②立即通知儀控檢查，要求儀控協(xié)助通過IE 軟件實時監(jiān)視核功率和ΔI；③通知技術(shù)處手動計算象限功率傾斜比。

5 結(jié)語

針對海南昌江核電廠RPN 系統(tǒng)出現(xiàn)“控制機柜故障”報警2RPN467KA 這一問題，詳細查閱報警發(fā)生時的機組運行情況和海核RPN 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，經(jīng)過分析鎖定原因為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致。通過對RPN 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)故障的風(fēng)險進行梳理，有針對性地制定出故障發(fā)生時的運行策略。