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1、核电厂停堆断路器停堆控制接口设计周叶翔,等核电厂停堆断路器停堆控制接口设计DesignoftheControlInterfaceofReactorTripBreakerinNuclearPowerPlant周叶翔田亚杰任立永刘光明江辉(深圳中广核工程设计有限公司,广东深圳518172)摘要:压水堆核电厂普遍采用停堆断路器作为紧急停堆系统的执行机构。通过对当前多种停堆控制接口方案的研究分析,指出当前的设计方案在某些工作瞬态下存在两个隐患:停堆线圈的负载与控制平台的带载能力失配;停堆断路器欠压线圈控制回路间存在电路耦合。针对这两个问题,根据相关标准法规要求,采用二极管电路解耦方法及中间继电器解耦方
2、法,分别提出一种改进方案,为后续核电厂停堆控制接口的设计及改造提供参考。关键词:压水堆核电厂保护系统停堆断路器线圈电路耦合标准中图分类号:TH-39;TP273文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201511025Abstract:InPWRnuclearpowerplants,thereactortripbreakersarecommonlyusedastheactuatorsofemergencyreactortripsystem.Throughresearchingandanalyzingvariousexistingtripcontroli
3、nterfaceschemes,twohiddendangersincurrentdesigningschemesarepointedout,i.e.,theloadofthetripcoildon’tmatchwiththeloadcapacityofthecontrolplatform;andthecircuitcouplingisexistingamongcontrolloopsoftheundervoltagecoilsoftripbreakers.Toagainstthesetwoproblems,inaccordancewithrelatedstandardsandregulati
4、ons,improvingschemesareproposedrespectivelybyusingdioxidecircuitdecouplingmethodandintermediaterelaydecouplingmethod,theseprovidereferencefordesigningtripcontrolinterfaceofsubsequentnuclearpowerplants.Keywords:PWRnuclearpowerplantProtectionsystemReactortripbreakerCoilCircuitcouplingStandard厂调试运行经验,发
5、现不同的停堆断路器开关盘内部0引言电器元件特性差异明显。因此,停堆断路器控制接口核电厂总体设计要求保护系统与控制系统互相分方案应用具有局限性,容易出现控制系统与断路器线[1]离。目前,压水堆核电厂紧急停堆系统归属保护系圈负载不匹配问题,甚至在某些工况下,停堆断路器控统范畴,棒控系统归属控制系统范畴,因此紧急停堆系制回路之间出现电流耦合现象,将直接导致停堆断路统执行机构普遍采用停堆断路器。停堆断路器通过切器的控制出现异常。采用二极管实现控制回路解耦是断棒控系统供电,使反应堆所有棒组由重力驱使插入一种经济的改进措施,也容易实现,但是无法解决带载堆芯,从而达到紧急停堆的目的。失配问题。采用继电器隔离
6、解耦方法,虽改造成本较停堆断路器为核电厂关键电气设备,其控制由核大,但能够同时解决带载失配和控制回路电流耦合级DCS平台实现。当前二代至三代的压水堆核电厂问题。设计中,停堆断路器设计原理相似,停堆断路器开关盘1标准规范控制接口包括合闸控制、分闸控制等,其中分闸控制分为带电线圈(SHTR)分闸控制及欠压线圈(UV)分闸停堆断路器的控制接口方案设计需遵循紧急停堆控制。DCS手动控制指令,同时通过带电线圈和欠压[1-4]系统设计的相关标准要求,主要有如下几点设计线圈打开停堆断路器,而保护系统自动停堆指令仅通规范。过欠压线圈实现分闸。因此,欠压线圈的控制接口设1.1单一故障准则计也是紧急停堆系统的设计
7、关键。要求:设计应冗余,任何的单一故障都不会造成停通过对在运及在建核电厂的典型停堆断路器带电堆功能丧失。线圈和欠压线圈控制接口方案的对比分析,结合核电实现:停堆断路器分为四组,由四个通道独立控国家科技重大专项基金资助项目(编号:K-B2012.058)。制,满足单一故障准则。修改稿收到日期:2015-09-15。1.2定期试验能力第一作者周叶翔(1984-),男,2010年毕业于浙江大学自动化专业
