核電廠應(yīng)急柴油機啟動時間影響因素研究

周國強，邱 毓

（中廣核工程有限公司調(diào)試中心，廣東 深圳518124）

核電廠應(yīng)急柴油機是6.6kV應(yīng)急母線LHA或LHB供電的后備電源，在正常或事故工況下提供必要的電力使反應(yīng)堆安全應(yīng)急停堆，是核安全相關(guān)系統(tǒng)。根據(jù)核電廠應(yīng)急柴油機的安全準則，要求柴油機從啟動到建立額定電壓、額定頻率的時間必須小于10s[1］，這就對柴油機啟動時間提出了很高的要求，對表征啟動時間的相關(guān)設(shè)備和相關(guān)信號提出了高精度的要求。

1 問題來源

嶺澳核電站二期首臺柴油機（L3LHP）調(diào)試期間啟動超過50次，柴油機啟動完成（Ready）信號時間均小于10s。但是投入在線試運行以后，在2010年7月8日執(zhí)行的T3LHP006試驗過程中，發(fā)現(xiàn)L3LHP Ready信號發(fā)出時間超過10s。

2 對比分析

嶺澳核電站二期和嶺澳核電站一期的應(yīng)急柴油機Ready信號的產(chǎn)生邏輯完全相同，均為“電壓大于6.27kV且頻率大于49Hz”。但嶺澳核電站二期采用分布式控制系統(tǒng)（DCS）處理信號，而嶺澳核電站一期則采用直接繼電器出口處理信號。信號處理方式的不同，導(dǎo)致了Ready信號發(fā)出時間的不同。嶺澳核電站二期應(yīng)急柴油機的頻率信號用DCS方式采集處理，由于增加了中間處理和轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，因此產(chǎn)生了約0.5～1s的延時，廠家認為該延時屬正常現(xiàn)象。

嶺澳核電站二期和一期應(yīng)急柴油機Ready信號對比分析見表1。

表1 嶺澳核電站二期和一期應(yīng)急柴油機Ready信號對比分析表Table1 Comparative analysis of the ready signal for the emergency diesel generators of Ling'AoⅠand Ling'AoⅡ

柴油機啟動時間存在一定的隨機性范圍，如8.00～9.00s，即使在同型號柴油機之間這種隨機性也同樣存在，這是柴油機的固有特性。在投入在線試運行以前，嶺澳核電站二期柴油機L3LHP在多次啟動試驗過程中Ready信號發(fā)出時間一直滿足要求，沒有發(fā)現(xiàn)超時的問題。

3 解決措施

由于嶺澳核電站二期應(yīng)急柴油機的頻率信號用DCS方式采集會產(chǎn)生約0.5～1s的延時，而轉(zhuǎn)速采集為實時采集，無延時，故可將Ready信號邏輯中的“頻率大于49Hz”轉(zhuǎn)換為“轉(zhuǎn)速大于1 470r／min”，二者邏輯意義完全一致，且后者更符合設(shè)備實際狀況，消除了頻率信號處理帶來的延時。該修改不會增加系統(tǒng)可靠性隱患或設(shè)備安全風(fēng)險，而且由于轉(zhuǎn)速信號取3個速度探頭的中間信號（3取2），更真實可靠。經(jīng)柴油機廠家確認，嶺澳核電站二期按以上修改方案進行了現(xiàn)場修改，將應(yīng)急柴油機Ready信號邏輯判據(jù)中的頻率改為轉(zhuǎn)速。

4 試驗驗證

由于機組運行和檢修窗口的原因，調(diào)試方首先在L4LHP／Q柴油機進行邏輯修改試驗，很好地重現(xiàn)了Ready信號超過10s的情況。經(jīng)過多次驗證，將Ready信號邏輯判據(jù)由頻率改為轉(zhuǎn)速后，Ready信號發(fā)出時間均在10s以內(nèi)，比修改前縮短約1s。試驗數(shù)據(jù)見表2。

表2 Ready信號修改前后L4HP／Q柴油機啟動時間Table2 The startup time of the L4HP／Q diesel system before and after the ready signal modification s

續(xù)表

在柴油發(fā)電機L4LHP配合電源切換（BAS）試驗過程中，調(diào)試人員再次對Ready信號修改方案進行了多次試驗驗證，結(jié)果表明L4LHP Ready信號的形成時間均在10s以內(nèi)，試驗數(shù)據(jù)見表3。

表3 配合BAS試驗時L4LHP柴油機啟動時間Table3 The startup time of the L4LHP diesel system in support of the BAS test s

續(xù)表

按照L4LHP／Q柴油機Ready信號修改方案，調(diào)試人員繼續(xù)完成了L3LHP／Q柴油機Ready信號的邏輯優(yōu)化。修改后進行了多次啟機驗證工作，并進行就地錄波，試驗數(shù)據(jù)見表4。

表4 Ready信號修改后L3LHP／Q柴油機啟動時間Table4 The start time of the L3LHP／Q diesel system after the ready signal modification s

5 結(jié)束語

嶺澳核電站二期采用DCS采集處理頻率信號，導(dǎo)致頻率信號處理產(chǎn)生約0.5～1s的延遲。將柴油機Ready信號邏輯判據(jù)由頻率修改為轉(zhuǎn)速后很好地解決了該問題。

[1]IEEE Standard Criteria for Diesel－Generator Units Applied as Standby Power Supplies for Nuclear Power Generating Stations[S］.