方家山核電廠循環(huán)水泵保護(hù)停泵邏輯的改進(jìn)

韓非 張曉光

【摘 要】方家山核電廠循環(huán)水系統(tǒng)（簡稱CRF）通過兩條獨(dú)立管道向凝汽器和輔助冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備提供必需的冷卻水。在正常運(yùn)行時(shí)，使用兩臺(tái)循環(huán)水泵。在從循環(huán)水系統(tǒng)邏輯向DCS組態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)由于DCS廠家對循環(huán)水泵控制邏輯理解的差異造成循環(huán)水泵保護(hù)停泵后又再次重新啟動(dòng)的問題。本文通過對循環(huán)水泵的邏輯進(jìn)行分析和優(yōu)化使循環(huán)水泵保護(hù)停泵后再次啟動(dòng)的問題得以解決。

【關(guān)鍵詞】DCS;循環(huán)水泵;保護(hù)停泵后重新啟泵

中圖分類號： TM623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）03-0208-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.03.087

Improvement of pump stopping logic of circulating water pump in fangjiashan nuclear power plant

HAN Fei1 ZHANG Xiao-guang2

（1.CNNC Nuclear Power Operation Managerment Co，Ltd，Jiaxing Zhejiang 314300，China;

2.China National Nuclear Supply Chain Operation Co.Ltd，Shanghai 200030，China）

【Abstract】the circulating water system （CRF） of fangjiashan nuclear power plant provides the necessary cooling water to the condenser and auxiliary cooling water system equipment through two separate pipelines. In normal operation， use two circulating pumps. During the transformation from circulating water system logic to DCS configuration， the difference in DCS manufacturer's understanding of circulating water pump control logic caused the restarting of circulating water pump after the pump protection stopped. This paper analyzes and optimizes the logic of the circulating water pump to solve the problem of restarting the circulating water pump after the pump is stopped.

【Key words】DCS; Circulating pump; Protection stop pump restart pump

0 概述

循環(huán)水泵為立式混流泵，具有軸向入口和鋼筋混凝土蝸殼。減速箱為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的行星減速箱。循環(huán)水管道和渠道的尺寸依據(jù)水流速度而定，從防止泥沙淤積以及海洋生物黏附和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，水流速度取2-3m/s，并保證對水室提供均衡的流量。

循環(huán)水泵故障停運(yùn)，當(dāng)運(yùn)行中壓力開關(guān) CGR039SP （040SP）低于0.10MPa時(shí)， 低壓報(bào)警延時(shí)10秒后，如果壓力仍然低于0.1MPa，則循環(huán)水泵主電機(jī)自動(dòng)脫扣（高壓油泵允許啟動(dòng)失敗）;由于啟動(dòng)命令為長命令，但是循環(huán)水泵故障停運(yùn)觸發(fā)后并沒有復(fù)位啟動(dòng)命令。由于啟動(dòng)命令存在當(dāng)循環(huán)水泵故障停運(yùn)信號消失后則循環(huán)水存在再次啟動(dòng)的問題。

1 循環(huán)水泵保護(hù)邏輯的分析

1.1 循環(huán)水泵邏輯描述

1.1.1 循環(huán)水泵啟動(dòng)邏輯的描述

當(dāng)油溫低于 10℃時(shí)， 溫度開關(guān) CGR045ST （046ST） 斷開電動(dòng)輔助潤滑油泵電機(jī)003MO（004MO）電源;當(dāng)油溫高于 10℃，溫度開關(guān)CGR045ST（046ST）閉合輸出啟動(dòng)電動(dòng)輔助油泵 003PO（004PO）信號，電動(dòng)輔助潤滑油泵 003PO（004PO）循環(huán)暖油。當(dāng)?shù)蛪汗┯徒y(tǒng)供油口油溫度計(jì) CGR015MT（016MT）≥18℃，壓力開關(guān) CGR037SP（038SP）≥0.16MPa 動(dòng)作，啟動(dòng)高壓潤滑油泵系統(tǒng)，高壓潤滑油泵 007PO（008PO）投入運(yùn)行。當(dāng)高壓油系統(tǒng)油壓變送器 CGR003MP（004MP）輸出壓力值達(dá)到 10MPa， 且延時(shí)給 DCS 1 分鐘，如果壓力仍大于 10MPa，則允許啟動(dòng)循環(huán)水泵主電機(jī)。如果 10s 內(nèi)高壓油系統(tǒng)油壓變送器CGR003MP （004MP） 沒有達(dá)到 10MPa 即為高壓潤滑油泵啟動(dòng)失敗，報(bào)警并禁止循環(huán)水泵主電機(jī)啟動(dòng)。

1.1.2 循環(huán)水泵正常停泵邏輯的描述

停循環(huán)水泵主電機(jī)，同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)高壓油泵（允許啟動(dòng)失敗）;因機(jī)械油泵減速，系統(tǒng)壓力下降;當(dāng)?shù)蛪河拖到y(tǒng)壓力開關(guān) CGR035SP（036SP）下降至 0.13MPa，自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)輔助油泵;當(dāng)循環(huán)水泵電機(jī)停運(yùn) 5 分鐘后，高壓油泵退出，5 分鐘后，電動(dòng)輔助油泵停運(yùn)。如因循環(huán)水泵反轉(zhuǎn)，機(jī)械油泵壓力上升至 0.2MPa，則電動(dòng)輔助潤滑油泵停運(yùn)，當(dāng)油壓下降至 0.13MPa 時(shí)，電動(dòng)輔助油泵再次啟動(dòng)。特殊條件： 循環(huán)水泵非正常停泵（如： 主電機(jī)失電） 的情況下， 高壓油泵可以不使用，對推力軸承影響不大。

1.1.3 循環(huán)水泵保護(hù)停泵的邏輯描述

當(dāng)運(yùn)行中壓力開關(guān) CGR039SP （040SP） 低于 0.10MPa 時(shí)， 低壓報(bào)警延時(shí) 10 秒后， 循環(huán)水泵主電機(jī)自動(dòng)脫扣（高壓油泵允許啟動(dòng)失敗）電機(jī)繞組溫度高報(bào)警 130℃，溫度高高報(bào)警 140℃主電機(jī)自動(dòng)脫扣。泵導(dǎo)軸承溫度高高報(bào)警 85℃主電機(jī)自動(dòng)停泵。齒輪箱推力軸承溫度高報(bào)警 90℃，溫度高高報(bào)警 95℃主電機(jī)自動(dòng)脫扣。自動(dòng)脫扣時(shí)高壓油泵允許啟動(dòng)失敗。

1.2 循環(huán)水泵保護(hù)停泵邏輯的分析

1.2.1 循環(huán)水泵保護(hù)停泵邏輯問題描述

由于循環(huán)水泵的啟動(dòng)邏輯是一個(gè)順序控制邏輯，循環(huán)水泵CRF001PO、CRF002PO的啟動(dòng)命令是長信號，即當(dāng)主控操縱員在主控室發(fā)出啟動(dòng)命令后，由于這個(gè)啟動(dòng)命令（ME. ON）是一個(gè)ME.的長命令即這個(gè)命令在泵的啟動(dòng)過程中一直存在，從邏輯圖中顯示該長命令只能通過停命令（OFF）才能復(fù)位。

當(dāng)保護(hù)停泵信號觸發(fā)后泵停止但啟動(dòng)命令（ME. ON）的長信號并沒有復(fù)位當(dāng)保護(hù)停泵的條件消失后則“STARTING REQUREMENT”信號仍然存在，由于“LUB OIL PRESSURE LOW”信號存在，“STARTING REQUREMENT”信號和“LUB OIL PRESSURE LOW”信號相與后，如果“045ST LUB OIL TEMP. LOW ”信號沒有觸發(fā)，則CGR003PO將會(huì)啟動(dòng)。當(dāng)CGR003PO啟動(dòng)后油壓超過0.18MPa后即“0.38SP LUB OIL PRESSURE HIGH”信號觸發(fā)，與此同時(shí)“001PO ON POS.”和“702XU1 001RR LUB OIL TEMP LOW”信號沒有觸發(fā)，則CGR007PO啟動(dòng)。當(dāng)CGR007PO啟動(dòng)后十秒鐘內(nèi)油壓超過10MPa后則會(huì)觸發(fā)RS觸發(fā)器一分鐘后，則“007PO READY”信號將會(huì)觸發(fā)。當(dāng)“007PO READY”信號觸發(fā)后則存在CRF泵再次啟動(dòng)的可能。這樣會(huì)對設(shè)備和維修人員造成意外的風(fēng)險(xiǎn)。具體見下圖1

1.2.2循環(huán)水泵保護(hù)停泵邏輯問題的解決方案

因?yàn)楝F(xiàn)在邏輯設(shè)計(jì)存在上述風(fēng)險(xiǎn)，我們提出了將001PO STOPPING OREDER信號來復(fù)位001PO ME. ON命令的解決方案。這樣比較好的解決了保護(hù)停信號觸發(fā)CRF泵停泵后存在再次啟動(dòng)CRF泵的風(fēng)險(xiǎn)。由于方家山核電工程采用全廠DCS系統(tǒng)，由于DCS設(shè)計(jì)的原因當(dāng)保護(hù)信號停泵后主控操縱員將無法發(fā)出OFF命令來復(fù)位001PO ME. ON命令。所以采用這一方案比較合適。具體見下圖2

2 循環(huán)水泵保護(hù)停泵邏輯修改后的總結(jié)

該方案在與設(shè)計(jì)交流后，設(shè)計(jì)同意這一方案后在現(xiàn)場實(shí)施后，循環(huán)水泵啟動(dòng)停止邏輯正常，在調(diào)試過程中也已驗(yàn)證了循環(huán)水泵邏輯的正確性。當(dāng)循環(huán)水泵保護(hù)停泵信號觸發(fā)后循環(huán)水泵能按照正常的邏輯停泵且在DCS中確認(rèn)001PO ME.ON信號也已復(fù)位。

由于方家山核電廠采用的全廠數(shù)字化控制系統(tǒng)，數(shù)字化以后的組態(tài)邏輯與原來繼電器搭建的邏輯有所不同，循環(huán)水泵保護(hù)停泵邏輯的修改是比較典型的例子。在原繼電器搭建的模擬邏輯中泵的啟動(dòng)停止是一個(gè)實(shí)體的按鈕，當(dāng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制后這些按鈕就是一個(gè)虛擬的按鈕，按下虛擬的按鈕下發(fā)命令。如果這個(gè)命令是一個(gè)長命令則需要在軟件中通過一個(gè)RS觸發(fā)器來進(jìn)行保持。這樣就帶來了一個(gè)問題就是通過什么命令來復(fù)位這個(gè)長命令。在實(shí)際應(yīng)用中這是一個(gè)要需要注意的問題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]方家山核電工程循環(huán)水系統(tǒng)（CRF）系統(tǒng)手冊;中國核電工程有限公司.

[2]方家山核電工程電站過程機(jī)柜控制系統(tǒng)（KCO）系統(tǒng)手冊;中國核電工程有限公司.