核电站反应堆保护系统架构分析

《核电站反应堆保护系统架构分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、核电站反应堆保护系统架构分析李建，等核电站反应堆保护系统架构分析AnalysisoftheFrameworksofReactorProtectionSysteminNuclearPowerPlant李建铸刁新立磺在(上海自动化仪表股份有限公司DCS公司，上海200233)摘要：为设计新一代安全可靠的核电站反应堆保护系统，研究了安全相关的标准IEC-61508和IEC．61513。从安全完整性等级的角度分析比较了安全相关的各种基本回路，重点研究了三种常用回路的性能(如安全故障概率和非安全故障概率)

2、。同时在此基础上，具体给出了由上述基本凹路构成的不同反应堆保护系统架构，并分析了各自的优缺点，为进一步研发高性能的反应堆保护系统提供了技术指导。关键词：IEC-61508IEC-61513安全完整性系统架构反应堆保护系统中图分类号：TP273+．5文献标志码：AAbstract：Todesignnewgenerationreactorprotectionsystemusedinnuclearpowerplantwithhishsecurityandreliability，thesafetyrel

3、atedstandardsIEC-61508andIEC-61513arcresearched．Basedontheranksofsafetyintegrity，variousbasicloopsrelatedtOthesafetyareanalyzedandcompared．Theperformancesofthreetypesofcommonlyusedloops哪studiedemphaticallyIe．g．safefailureprobabilityandtheunsafefailur

4、eprobability．Onthebasis，differentframeworksofreactorprotectionsystemthatcomposeofabovebasicloopsaregiven；andtheiradvan·ragesanddisadvantagesareanalyzedrespectively．Thisprovidesvaluabletechnicalguidanceandexperienceforfurtherdevelopinghighperform-ance

5、reactorprotectionsystems．Keywords：IEC-61508IEC-61513SafetyintegritySystemframeworkReactorprotectionsystem0引言核电站仪控系统在高可靠性、高可用性和高安全性等方面的要求，使得核电站数字化控制保护技术成为当代控制系统发展的技术前沿。反应堆保护系统包括紧急停堆系统和专设安全设施驱动系统。反应堆保护系统监测与反应堆安全有关的参数。当这些参数超过预设的保护定值时，反应堆保护系统自动触发紧急停堆并启动相

6、应的专设安全设施，以限制事故的发展，减轻事故后果，防止放射性物质向周围环境释放，保证设备和人员的安全。经过几年的发展和研究，国外科研机构和厂商在保护系统的架构设计方面也形成了不同的风格。本文以IEC．61508和IEC．61513标准为依据¨。2o，从安全完整性等级的角度描述并分析了不同的安全相关结构和保护系统架构的特点。1安全标准IEC-61508IEC-61508是国际电工委员会于2000年颁布的上海市科学技术委员会科研计划项目(编号：071111003)。修改稿收到日期：2010—02—0

7、6。第一作者李建，男。1982年生，2008年毕业于清华大学核科学与技术专业．获博士学位，工程师；主要从事核电保护系统、核电控制系统和核电标准方面的研究。《电气／电子／可编程电子安全相关系统的功能安全》国际标准。该标准针对所有由电气／电子／可编程电子部件构成的安全相关系统，目的是避免和控制系统性错误和随机错误，对危险性的失效进行定量的分析，并针对系统和产品的错误避免、故障控制和文件给出有效的技术和措施。为了实现安全目标，标准提出了安全完整性的概念。安全完整性是指在规定的条件下、规定的时间内，安全

8、相关系统成功实现所要求的安全功能的概率。IEC-61508规定了四个安全完整性等级SIL(safetyintegritylevel)⋯，即在确定了被控装置可能存在的风险后，必须采用相应等级的安全系统，把风险降低到可接受的范围内。对于安全完整性等级的确定，IEC-61508标准分别给出了定量和定性的方法。2安全相关结构根据上述标准，安全完整性分为硬件安全完整性和系统安全完整性两部分。①硬件安全完整性：这部分安全完整性与在危险的失效模式下的随机硬件失效有关。硬件安全完整性规定等级可在一个合理的水平下