福清核电厂5^(#)、6^(#)机组反应堆保护系统的设计

反应堆保护系统是核电厂应对预期运行事件或设计基准事故而设置的重要安全级仪控系统。为满足“华龙一号”三代核电高安全性目标的设计要求,需要对反应堆保护系统的功能性能进行提升。以“华龙一号”示范工程福清核电厂5#、6#机组为研究对象,通过充分考虑保护系统设计准则要求并基于事故分析结论,提出了更具高可靠性和全面保护功能特征的反应堆保护系统设计方案。详细介绍了系统自动保护功能的设计、系统结构设计以及系统健康管理等内容,并对系统拒动率进行了定量分析。分析结果表明,系统总体拒动率不高于5.0×10^(-7)/指令,达到了国际主流三代核电的可靠性水平。该研究成果可为后续核电厂的反应堆保护系统设计或优化提供借鉴。

VVER堆型保护系统停堆指令定期试验方案的设计

为验证水⁃水高能反应堆(VVER)保护系统紧急停堆保护指令的可靠性及可用性,结合和睦系统(FirmSys)平台特性和VVER堆型停堆装置的结构特点,设计了1种切实可行的紧急停堆保护指令接口试验的定期试验方案。该方案使用数字化仪控设备安全控制显示装置(SCID)代替传统的盘台按钮与指示灯。SCID可作为接口试验的触发与显示装置。该方案是基于FirmSys的VVER堆型的接口试验的成功应用,满足法规要求和试验需求。该方案经过实际应用的验证,可有效避免试验误动、减少人因失误、缩短试验持续时间。该方案可为核电站同类型接口试验设计提供借鉴。

M310机组安全仪控系统定期试验设计研究与优化

田湾5、6号机组安全仪控系统基于FirmSys平台实现自动反应堆紧急停堆和专设安全设施驱动,是核电站安全稳定运行的重要保障。系统具有自诊断和自监视功能来检测故障,为了确保系统的可用性和可靠性,需要定期对系统的运行状态进行检查。通过对反应堆保护系统和多样性驱动系统的定期试验设计方案的研究和优化,包括通道检验、逻辑功能试验及设备驱动功能及接口试验,验证定期试验方案的可用性、完整性、可恢复性及安全性。

ACP100安全级DCS爆破阀控制系统分析

爆破阀是ACP100自动卸压系统中的关键设备。爆破阀的安全级控制系统能否安全、可靠地执行安全功能与ACP100核电厂的安全密切相关。为了深入分析该系统的功能和性能,以某采用ACP100堆型的核电项目机组为例,对该系统的组成、功能模块设计及定期试验进行分析研究。根据分析可知,无论是单个模块还是整个系统,在冗余、多样化、独立性、可靠性、故障安全等方面都进行了充分的设计考虑;同时,通过定期试验的设计,能够快速、全面地检测出模块和链路的故障。分析结果表明,基于国产安全级数字化控制系统(DCS)平台NASPIC实现的ACP100爆破阀控制系统设计保证了事故情况下可以可靠地驱动爆破阀动作,并缓解事故。所提出的设计方案和分析思路对ACP100堆型的安全级DCS爆破阀控制系统设计具有积极的指导意义。

岭澳二期核电站数字化反应堆保护系统

岭澳二期核电站反应堆保护系统是我国自主设计的第一个数字化反应堆保护系统。本文介绍了岭澳二期核电站数字化反应堆保护系统的总体结构、设计特点、定期试验以及自检等方面的内容。

基于FirmSys平台的核电厂反应堆保护系统设计

反应堆保护系统用于监测与反应堆安全有关的物理和过程测量参数,确保在发生设计基准事故时自动触发紧急停堆和/或专设安全设施,从而保护反应堆中燃料包壳、一回路压力边界和安全壳的完整性,限制放射性物质向公众环境的释放。基于FirmSys平台,提出了应用于田湾5^(#)、6^(#)机组核电厂反应堆保护系统设计方案。详细介绍了系统结构、接口、多样性以及故障检测设计,并对保护系统设计方案与标准的符合性进行分析。分析结果表明,该系统设计方案满足单一故障、独立性、多样性、保护动作自动触发等安全设计准则,同时兼顾了电厂运行经济性,可为后续核电厂保护系统设计提供指导和借鉴。

研究堆周期保护装置堆上考验试验

周期保护装置是研究堆必备的设备之一,属于核安全一级设备。新研制的周期保护装置在安装到反应堆之前,必须在零功率堆或其它反应堆上进行堆上考验试验,以检验其周期保护和周期测量功能及测量精度。叙述了新研制的三套周期保护装置在堆上考验的试验设施、试验堆芯、试验内容和方法以及试验结果。试验结果表明:三套周期保护装置均满足技术指标的要求,满足反应堆运行的周期测量和周期保护的要求。

数字化反应堆保护系统自监督设计

数字化反应堆保护系统运行期间需要通过各种监督测试确认其可用性和安全性,自监督是一种重要的监督测试类型,从功能安全角度分析自监督也有其必要性。依据相关标准的安全原则要求,提出了一种数字化反应堆保护系统的自监督设计方案,包括自监督的对象、实现方法、发现异常的处理、结果信息显示等方面的内容,为相关产品设计提供了参考。

一起低压电抗器差动保护误动分析与解决

文章分析了一起低压并联电抗器差动保护误动事故,通过现场录波数据仿真分析,证明了大量非周期分量的存在,使电抗器两侧电流互感器传变特性不一致,导致了差动保护动作。而通过基于参数识别的并联电抗器保护方法的现场数据仿真分析,解决了低压并联电抗器保护中存在的这一问题。

反应堆控制保护系统监测参数校准

如何开展反应堆控制保护系统测量设备的现场校准工作,特别是核测系统的2个非标设备-功率测量保护装置和周期测量保护装置,输入信号跨8个数量级,输出周期信号又按非线性刻度。由于信号在测量、转换和传输过程中引入的误差,使得同一个信号在保护系统和计算机系统的显示值不一致。作者根据研究堆调试阶段核测设备校准的经验,提出了核测系统测量设备的校准方法。核测功保输出的预报警信号向保护系统测量结果修正,这样能保证预报警触发信号与保护触发信号之比为1.05∶1.1的关系。保护系统校准周期保护触发动作点,保证堆功率增长周期为10 s时保护系统送出事故信号。校准结果不仅满足了保护系统触发精度的要求,也使同一个监测参数在不同位置的示值较为一致。

高温气冷堆保护系统定期试验装置开发

针对高温气冷堆示范工程(HTR-PM)保护系统需要依照法规进行定期试验的要求,采用一台功能高度集成、高度自动化的试验装置实现定期试验功能。该装置基于虚拟仪器技术实现上、下位机软件的开发,通过自主开发的信号调理板卡、通信交换板卡实现T1、T2、T3试验信号的高度集成和自动传输。在结构上,采用航空连接器作为外部接口确保连接的可靠性。目前,该装置已应用于华能山东石岛湾高温气冷堆核电站。实测结果证明,该装置可高效、可靠地完成HTR-PM保护系统的定期试验,是HTR-PM保护系统实现完全国产化的重要一步,同时,该装置对其他堆型的定期试验装置的开发具有借鉴和指导意义。

某核电厂反应堆保护系统的继电器板卡跳变问题

某核电厂反应堆保护系统以继电器板卡作为输出驱动部件.在工厂测试期间执行第3阶段定期试验,当安全触发柜旁通开关从旁通打至正常,继电器板卡发出持续约20 ms的瞬态触发信号.分析瞬态触发信号对机组正常运行的影响,结合继电器板卡内部结构解析保护系统第3阶段定期试验原理,总结出继电器跳变为产生误触发信号的根本原因.在不变动继电器板卡原有结构的基础上,通过增加固态定时器解决该问题,可为后续反应堆保护系统的相似设计提供参考.

CEFR全量程周期保护功能的优化研究

为解决中国实验快堆(CEFR)核测量系统调试过程中出现的短周期误报警问题,本文结合CEFR核测量系统设计的特点,通过系统分析及理论计算,对CEFR核测量系统全量程周期保护功能进行了优化研究。同时,利用Matlab/Simulink仿真软件对系统进行仿真,仿真结果表明优化方案是准确可行的。

基于重要度抽样的反应堆保护系统可靠性分析

反应堆保护系统(RPS)是核电厂(NPP)仪表与控制系统的重要组成部分。RPS的可靠性分析一直是热门的研究领域。传统的可靠性分析方法(马尔科夫方法)在对定期试验(PT)等动态行为进行可靠性分析时存在一定的局限性。基于标准蒙特卡罗方法,建立了反应堆保护系统PT的可靠性仿真流程,并引入重要度抽样方法提高仿真效率。通过将重要度抽样仿真结果与理论值对比,验证了重要度抽样方法可用于RPS的可靠性分析。通过将重要度抽样方法与标准蒙特卡罗方法的仿真结果进行定性与定量的对比,说明了在保证计算精度的条件下,重要度抽样方法可以减小仿真次数,大大提高仿真效率。重要度抽样方法可以显著提高蒙特卡罗方法的仿真效率,实现对多元件的复杂物理系统进行更精细的可靠性仿真和分析,为工程应用奠定基础。

反应堆保护系统动态可靠性建模与分析

反应堆保护系统(RPS)是核电站最重要的安全设备之一。对该系统的可靠性评估一直备受关注。事件树和故障树等传统可靠性分析方法只能对反应堆保护系统进行静态分析,难以反映定期试验(PST)等检测和维修活动对系统可靠性的影响。动态分析方法中,马尔科夫模型一般适用于指数分布的情况,而反应堆保护系统的失效和维修过程,并不都服从指数分布。此外,很多模型都假设反应堆保护系统的各通道经过定期试验后都修复如新,这与实际情况也有差异。基于Petri网,建立了反应堆保护系统的动态可靠性模型,考虑了定期试验只维修故障通道的情况,描述了系统在不同状态之间的动态转换关系,计算了反应堆保护系统的瞬时可靠性。通过与理论值对比,验证了Petri网能很好地适用于反应堆保护系统的可靠性评估;并在假设反应堆保护系统失效过程服从不同分布的条件下,进行了可靠性分析。

池式钠冷快堆核测量保护参数的研究

反应堆保护系统中,核测量保护参数是至关重要的保护参数之一,选用不同的核测量保护参数有着较为不同的保护效果和堆的安全特性。为了研究示范快堆核测量保护参数的设置方案,本文对若干压水堆和现有快堆的核测量保护参数进行了调研分析,同时,基于matlab软件平台对池式钠冷快堆的堆芯进行了仿真建模,并对几种典型的反应性引入事故工况进行了安全分析。依据分析结果,针对池式钠冷快堆提出了采用全量程通量高保护以及低功率下,反应堆短周期报警的保护方案。最终结论可以为池式钠冷快堆保护系统的设计和保护方案的设置提供一定的参考。

池式研究堆周期测量保护放大器的技术改造

为解决目前池式研究堆周期保护放大器抗干扰能力差的问题，提出了基于数字信号处理的周期测量新方法，分析了数值运算的优越性，并用实验验证了该方法的可行性和有效性。

基于NicSys~?8000 N的反应堆保护系统定期试验方案设计

针对核电厂反应堆保护系统定期试验的设计方案通用性差、使用维护限制条件多、开发投入成本高等缺点,本文通过研究基于具有完全自主知识产权的安全级数字化仪控平台——NicSys~?8000 N的反应堆保护系统定期试验方案,依据标准法规的要求,提出一种新的试验方案,该方案的试验装置在硬件方面使用统一的标准接口,使用时可方便进行拆卸和安装;在软件方面其软件架构执行效率高、可将多个试验进行优化整合,同时,人机界面更加友好。该设计方案通过整合"测量通道试验"和"处理单元试验"方法,并在"测量通道试验"中增加了对单个保护变量进行校准的功能,可有效解决核电厂反应堆保护系统定期试验装置复杂、维护难度大的缺点,而且可提高运行维护人员试验执行的效率,缩短定期试验窗口时间。

福清核电厂数字化保护系统定期试验方案及可行性分析

本文主要介绍了福清核电厂反应堆保护系统(RPS)的结构,并基于该系统结构的特点,对反应堆保护系统所需要的定期试验项目进行了分析;同时,结合福清核电厂反应堆保护系统软、硬件设计和应用平台的特性,针对定期试验项目的实施方案和可行性进行了论证。为数字化反应堆保护系统的设计、维护和定期试验的实施提供技术参考。

福清核电站反应堆保护系统T2试验方案的优化

福清核电站反应堆保护系统T2试验在前期设计中存在着自动化程度低、试验操作复杂、人因风险高等诸多问题,在对T2试验设计方案分析后,作者提出了T2试验优化方案。经设计院、厂家、业主等各方进行多轮沟通和评估,借鉴文章提出的优化方案确定了T2试验的最终方案。