重水堆核電站氫氣控制系統控制邏輯分析

劉 洋

（中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽 314300）

重水堆核電站氫氣控制系統控制邏輯分析

劉 洋

（中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽 314300）

主要對重水堆氫氣控制系統進行了介紹，包括系統的主要設備及其控制邏輯分析。

氫氣控制系統；控制邏輯；重水堆核電站

1 系統功能簡介

氫氣控制系統是重水堆核電站四大安全系統之一的安全殼系統的子系統，在安全系統的分類中屬于第二組。當主系統發生喪失冷卻劑事故時或失去應急堆芯冷卻系統及發生廠級設計地震時，反應堆廠房內會產生氫氣，當氫氣的體積濃度達到4.1～74.2%V時就會發生爆炸。所以，需要在反應堆廠房內的氫氣濃度達到爆炸濃度之前主動消氫，阻止氫氣濃度持續累積達到爆炸的水平。

2 系統主要設備及控制邏輯

本系統主要由44個消氫點火器及其控制系統組成，正常情況下處于自動備用狀態。當出現反應堆廠房壓力高或反應堆廠房放射性高時，系統自動動作，給設置在反應堆廠房的消氫點火器通電，產生高溫。在氫氣濃度到達爆炸濃度之前，消耗廠房內的氫氣，避免發生氫氣爆炸。

2.1 系統控制邏輯

2.1.1 自動觸發邏輯

圖1 氫控手動觸發邏輯

圖2 報警邏輯圖

如圖1所示，當氫氣控制系統接到安全殼系統的高壓力或高放射性信號時，67314-RL14N或67314-RL198N動作，67314-RL14N或67314-RL198N觸點閉合，三級電源開關TSW-1N由于一直在CLⅢ模式下即為閉合狀態，同時三組點火器的接觸器CR-1N,CR-3N,CR-5N帶電，N通道所有點火器回路導通，同時消氫點火器組指示燈得電點亮。

2.1.2 手動觸發邏輯

氫氣控制系統可以在主控室或副控室的盤柜上都可以進行手動觸發，但是運行人員對點個點火器進行觸發或單組點火器進行觸發，只能在副控室PL2501上的“manual”模式下進行

（1）由主控室PL1上的HS-3N手柄觸發

當主控室PL1上的手柄HS-3N打到TEST/ON狀態時，和圖1右側可知手柄在TEST/ON模式下的1、2觸點閉和使繼電器RL-8N線圈得電，RL-8N對應觸點13、14閉合，且三級電源開關TSW-1N繼電器在 CLⅢ模式下閉合， 且 HS-1N 在 AUTO 模式下的 5、6、7、8、9、10模式下均為閉合狀態，三組點火器的接觸器CR-1N、CR-3N、CR-5N均得電，N通道所有點火器上電，同時三組點火器運行指示燈 IL-61N、IL-63N、IL-65N均得電點亮。

（2）由副控室PL2501上的HS-1N手柄觸發

當副控室PL2501上的手柄HS-1打到ON位置時，由圖1可知，手柄在ON模式下1、2觸點閉合且三級電源開關TSW-1N繼電器在CLⅢ模式下閉合，且HS-1N在AUTO模式下的 5、6、7、8、9、10 模式下均為閉合狀態，同樣可使三組點火器的接觸器CR-1N、CR-3N、CR-5N均得電，N通道所有點火器上電，同時三組點火器運行指示燈IL-61N、IL-63N、IL-65N均得電點亮。

2.2 系統報警邏輯

2.2.1 68460-HS-1N/HS-3N/TSW-1N ABNORMAL POSITION報警控制邏輯

（1）手柄HS-3N不在正常的REMOTE位置上

①在INTERUPT位置報警控制邏輯

如圖2所示，當主控室PL1上的手柄HS-3N打到INTERUPT時，對應開關觸點3、4閉合使RL-9N得電，RL-9N線圈得電使得觸點5、6斷開，由于HS-1N手柄位置在AUTO模式下13、14觸點閉合，且三級電源開關TSW-1N繼電器在CLⅢ模式下閉合，使得原本得電的RL-6N繼電器線圈失電，圖2（a）中RL-6N繼電器觸點16、17斷開，繼電器RL-40N繼電器線圈失電，RL-40N觸點1、2斷開將CI報警送往主控CRT。同時由于RL-6N失電，RL-6N觸點14、15閉合，主控PL1上的報警燈IL-67N點亮。

②在TEST/ON位置報警邏輯

如圖 2（b），當手柄 HS-3N打到 TEST/ON位置時，HS-3N在TEST/ON模式下5、6位置閉合，報警燈IL-67N燈點亮。

（2）手柄HS-1N不在正常的AUTO位置報警控制邏輯

①在ON位置的報警邏輯

如圖2（b）中，當手柄開關HS-1N打到ON位置時，HS-1N在ON模式下的觸點13、14斷開，且三級電源開關TSW-1N繼電器在CLⅢ模式下閉合，RL-9N繼電器觸點5、6閉合，使得原本得電的繼電器線圈RL-6N失電，圖2（a）中RL-6N繼電器觸點16、17斷開，繼電器RL-40N繼電器線圈失電，RL-40N觸點1、2斷開將CI報警送往主控CRT。同時由于RL-6N失電，RL-6N觸點14、15閉合，主控PL1上的報警燈IL-67N點亮。

②在OFF位置的報警邏輯

與在ON位置的邏輯相似，如圖2（b）中，當手柄開關HS-1N打到OFF位置時，HS-1N在OFF模式下的觸點13、14斷開，且三級電源開關TSW-1N繼電器在CLⅢ模式下閉合，RL-9N繼電器觸點5、6閉合，使得原本得電的繼電器線圈RL-6N失電，圖2（a）中RL-6N繼電器觸點16、17斷開，繼電器RL-40N繼電器線圈失電，RL-40N觸點1、2斷開將CI報警送往主控CRT。同時由于RL-6N失電，RL-6N觸點14、15閉合，主控PL1上的報警燈IL-67N點亮。

③在MANUAL位置的報警邏輯

如和圖2（b）中，當手柄開關HS-1N打到MANUAL位置時，HS-1N在MANUAL模式下的觸點13、14斷開，且三級電源開關TSW-1N繼電器在CLⅢ模式下閉合，RL-9N繼電器觸點5、6閉合，使得原本得電的繼電器線圈RL-6N失電，圖2（a）中RL-6N繼電器觸點16、17斷開，繼電器RL-40N繼電器線圈失電，RL-40N觸點1、2斷開將CI報警送往主控CRT。同時由于RL-6N失電，RL-6N觸點14、15閉合，主控PL1上的報警燈IL-67N點亮。

（3）三級電源開關不在CLⅢ位置

如圖2（b）中，當三級電源開關不在CLⅢ位置時，TSW-1N繼電器觸點斷開，且HS-1N在AUTO模式下閉合，繼電器RL-9N觸點5、6常閉，所以使原本帶電的繼電器線圈RL-6N失電，圖2（a）中RL-6N繼電器觸點16、17斷開，繼電器RL-40N繼電器線圈失電，RL-40N觸點1、2斷開將CI報警送往主控CRT。同時由于RL-6N失電，RL-6N觸點14、15閉合，主控PL1上的報警燈IL-67N點亮。

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