核电站数字化仪控系统改造分析.pdf

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1、科技·探索·争呜Sc科ience&技Tech视nology界Vision核电站数字化仪控系统改造分析夏朋(苏州热工研究院有限公司。广东深圳518026)【摘要】相比于传统的模拟技术，数字化技术在核电站仪控系统安全稳定地运行中具有很大的优越性。本文描述了数字化仪控系统的主要特点，分析了EPR与APIO00数字化仪控系统的不同，介绍了当前二代核电机组进行数字化仪控改造的内容和组织管理，给核电厂仪控从业人员提供了参考。【关键词】核电站；数字化仪控；改造0前言行机构相连(2)控制与数据处理层：主要有两个功能，一是接受过程接口层

2、的核电站由于核安全保守政策的考虑和对数字化技术的疑虑．全数数据．进行处理后上传至主控室．二是接受主控室操纵员的命令或自字化仪控技术一直未得到全面应用。随着江苏田湾核电站数字化仪控动控制系统的命令经过程接口层下达到核电厂的各种执行机构系统成功投入使用，全数字化仪控技术才开始受到真正关注l1．在此后(3)数据通讯层：执行仪控系统中各子系统之间的数据通讯。的新建扩建项目中，包括台山核电站、三门核电站等均使用数字化仪(4)操纵员控制与监督层：包括核电厂主控室、应急控制室、技术控系统。支持中心等重要控制与监督中心1数字化仪控系统

3、的主要特点AP1000把数据通讯功能单独划分为l层．用于实现数据传输网络．而EPR采用的是TXS+TXP平台．采用三层数据传输网络基于对国外成熟的数字化仪控系统的研究．可以总结出这些特2．2安全分级对比点．通过了解其性能和特点，有助于在核电站数字化仪控系统选择方EPR依照“欧洲用户对轻水堆核电厂的要求文件fEUR)”的规定案中对目前众多的数字化控制系统更好地进行比较和选择-2】进行安全分级。电厂的安全功能按其重要性被分为F1A、FIB、F2、NC1．1多样性．级．如下：所谓多样性就是用两种或两种以上的完全不同的方法实现

4、同样(1)rlA：在发生事故的情况下，使核电厂达到“受控状态”所需要的一个功能。包括功能多样性、硬件多样性和软件多样性。多样性只对的所有安全系统安全级系统有要求．而对非安全级没有要求。对于传感器的多样性，只(2)F1B：在实现“受控状态”以外，达到“安全停堆状态”所需要的对模拟量有要求，对数字量没有要求。保护系统之间是孤立系统，互相安全功能以及事故之后为维持安全停堆所需要的安全系统没有任何硬件设备的连接保护系统内部实现同样的停堆和专设安全(3)F2：达到并维持“最终状态”所需的安全系统设施驱动的功能．但使用了不同的传感

5、器，采用不同的保护参数．采用(4)NC：为非安全功能。两套独立的机柜．两个机柜内安装不同的组态软件．采用不同的时序AP1000分为安全级与非安全级：和计算方法．从而实现了保护系统内部的多样性(1)安全级：执行安全功能以及事故工况后参与公众保护功能的1．2冗余性仪表和控制系统所谓冗余性，是指并行的重复配置设备。包括软件或硬件，以保证(2)非安全级：安全级之外的其他数字仪控系统。设备出现故障时．能继续保持系统运行．冗余性配置的主要目的是解AP1000所采用的分级方法对仪控系统的设计而言比较简单．每决单一故障，提高系统的可利

6、用率所谓单一故障．另外，冗余性配置个系统只对应了一种安全分级：而EPR由于分级较多、导致了仪控结使得不停运系统时．可进行在线的维修和试验工作．冗余性主要体现构中的一些系统可能包含了几种安全级别功能在EPR中的一些划在以下几个方面：分为安全级的功能．在AP1000中被降级成了非安全级功能．由此降(1)操作员站和工程师站的冗余。一套仪控系统配置有多台操作低了系统的整体造价员站．工程师站除自有的特殊功能外．兼具操作员站的所有功能。(2)网络的冗余当一个网络故障．另外一个网络自动投入使用。3核电站仪控系统数字化改造(3)服务器

7、的冗余。防止服务器损毁，数据丢失。大亚湾、岭澳、秦山等在役核电站的主要仪控系统采用的是常规13独立性仪表系统，其特点是模拟量系统采用以小规模集成电路运算放大器为保证独立性要求的方式是隔离．隔离可阻止故障的传播，包括实基础的元件来控制。逻辑量仪表采用继电器等硬逻辑电路来控制。此体隔离、功能隔离、电气隔离等。实体隔离使用障碍物或距离，防止设类系统所需的元器件数量大．运行操作管理和维护工作任务繁重；控备的故障从一个区域传播到另一个区域使用功能隔离，降低出现复制系统的性能落后，随着仪控设备的老化和淘汰、备件减少和故障率杂瞬态的

8、概率使用电气隔离．防止故障通过供电线路或信号线路传的升高，安全性和经济性明显降低，因此，核电站仪控系统进行数字播．光电耦合设备是常用的电气隔离的方式化改造是十分必要的2EPR与AP1000数字仪控系统对比3．1改造工作的主要内容核安全是核电厂的首要目标．在核电厂设计、建造、安装、调试、运EPR是引进法国的一种四环路1750MW级三