摘要：在设计上，当机组安全受到威胁时，保护系统将自动触发安全注入保护动作，以保证反应堆处于次临界状态、余热导出以及放射性包容，以维持机组在安全状态。我们采集工艺参数，通过逻辑运算，来自动触发安全注入保护动作。但是机组低状态时，VVP001~006MD和GRE023、024MP可能因工艺状态不稳定会导致仪表信号波动，仪表信号闪发质量位信号，将误触发蒸汽管线流量高信号，进而误触发安全注入信号。所以，我们必须采取措施，避免机组在低状态下，由于机组工况的不稳定误触发蒸汽管线流量高信号，进而误触发安全注入信号。
关键词：质量位；安全注入；蒸汽流量高
1.福清核电安全注入逻辑介绍
安全注入系统用于在一回路管道或设备发生破坏性事故后，迅速向堆芯注入硼水，对堆芯进行应急和持续的冷却，安全注入系统动作的同时，触发反应堆紧急停堆及安全壳隔离、启动辅助给水系统、正常给水管道隔离以及启动柴油机组。安全注入系统启动逻辑如下：
1）稳压器压力低于11.93MPa.a；
2）蒸汽流量高于整定值的20%FP叠加蒸汽管道压力低于3.45MPa.a；
3）蒸汽流量高于整定值的20%FP叠加一回路平均温度低于284℃；
4）蒸汽管道压差高（其中一条蒸汽管道的压力低于另外两个0.7MPa.a）
5）安全壳压力高于0.13MPa.a。
蒸汽流量高信号由三条主蒸汽管道的蒸汽流量信号VVP001MD、VVP002MD、VVP003MD、VVP004MD、VVP005MD、VVP006MD以及汽轮机冲动级压力信号GRE023MP、GRE024MP经过逻辑运行产生。在机组处于低状态时，容易因为系统不稳定而误触发。
2.福清核电蒸汽流量高叠加平均温度低安注逻辑现状及其问题
1）质量位简介
质量位用于判断模拟量信号可用与否，当模拟量信号不可用时，触发质量位“BAD”信号，用于表决逻辑退化或触发缺省值。质量位“BAD”的产生：标准模拟量信号为4-20mA，通过质量位判断模块，当信号超出5%范围时，即3.2-20.8mA时，即产生质量位“BAD”信号。常见产生原因：超量程、变送器失电、变送器故障、卡件故障、信号线路断线。当质量位产生时，其逻辑退化有以下几种方式：
①当有一个通道失效，则该通道参数的输入被闭锁，通道保护原先为4取2逻辑退化为3取2逻辑；通道保护原先为3取2逻辑退化为2取1逻辑；通道保护原先为2取1逻辑退化为直接触发；
②当有两个通道失效，通道保护原先为4取2逻辑退化为2取1逻辑；通道保护原先为3取2逻辑退化为直接触发；
③当有三个通道失效，通道保护由原先4取2逻辑退化为直接触发立即触发保护。
2）当前蒸汽流量高叠加平均温度低安注逻辑存在的问题
在机组上下行过程中，因工艺状态不稳定会导致仪表信号波动，若由于VVP001MD、VVP002MD、VVP003MD、VVP004MD、VVP005MD、VVP006MD（任意两个环路的相关仪表同时闪发），GRE023、024MP（任意其中之一闪发）仪表信号闪发质量位信号，将误触发蒸汽管线流量高信号，若此时叠加上P12信号，将误触发安全注入信号。
3.福清核电蒸汽流量高叠加平均温度低安注逻辑优化方案
1）蒸汽流量高叠加平均温度低安注逻辑优化方案
为了避免在机组处于低工况，因为工艺状态不稳定导致仪表信号波动，进而导致相关质量位触发而产生保护动作。计划按照以下方案进行逻辑优化：
①GRE023MP/024MP的质量位：在汽轮机停机或者反应堆停堆信号出现后，系统自动闭锁GRE023MP/024MP的质量位。因为当汽轮机停机（C8）或者反应堆停堆信号（P4）出现后，GRE023MP/024MP并不参与主蒸汽流量计算，因此在汽轮机停机（C8）或者反应堆停堆信号（P4）存在的情况可以将GRE023MP/024MP质量位信号闭锁，使其不参与逻辑退化。
②VVP001MD、VVP002MD、VVP003MD、VVP004MD、VVP005MD、VVP006MD质量位：调整质量位触发下限由原来的5%修改为12.5%，上限保持不变。根据现场的运行情况，在工况波动的情况下5%的质量位下限无法包络工况的波动。（仪表的下限为6.1%左右即3mA）需要将其调整到12.5%。将质量位触发下限由原来的5%修改为12.5%后，可以有效避免因系统工况不稳定而产生的质量位信号。
具体逻辑变更如下图，黑色加粗斜体字部分为优化后的逻辑。
2）蒸汽流量高叠加平均温度低安注逻辑优化影响分析
①从上图中可以看出逻辑变更的内容仅涉及到VVP001MD、VVP002MD、VVP003MD、VVP004MD、VVP005MD、VVP006MD以及GRE023、024MP质量位参与逻辑部分，反应堆保护系统逻辑中阈值触发部分并没有发生改变。
②GRE023MP/024MP由于在汽轮机停机（C8）或者反应堆停堆信号（P4）出现后，GRE023MP/024MP并不参与主蒸汽流量计算相关参考值为固定值，且并不会受GRE023MP/024MP值的影响，因此当汽轮机停机（C8）或者反应堆停堆信号（P4）出现后，GRE023MP/024MP的相关质量位参与的主蒸汽流量高信号逻辑可以进行闭锁。该闭锁不会影响到GRE系统的其他功能，同时也不会对主蒸汽流量高信号的计算产生影响，更不会对主蒸汽流量高产生的安注逻辑产生影响。
③VVP001MD~006MD由于仅改变质量位判断阈值的下限，并没有改变相关阈值的逻辑触发，因此并不会对相关的阈值逻辑触发蒸汽流量高信号产生影响。
4.总结
通过汽轮机停机（C8）或者反应堆停堆信号（P4）出现后闭锁GRE023、024MP质量位以及调整VVP001MD、VVP002MD、VVP003MD、VVP004MD、VVP005MD、VVP006MD质量位下限的方式，可以有效避免由于工艺状态波动引起的质量位逻辑降级，有效避免安注误触发。
参考文献
［1］福建福清1、2号机组安全注入系统系统手册.中国核电工程有限公司，2013.
［2］福建福清核电厂1,2号机组运行技术规范D版.中国核电工程有限公司，2018.
作者简介：
熊兴华（1984—），男，福建福清人，本科，工程师，从事核电厂运行工作。
蔺宏杰（1986—），男，福建福清人，本科，工程师，从事核电厂运行工作。
论文作者:熊兴华,蔺宏杰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
标签：信号论文; 逻辑论文; 蒸汽论文; 福清论文; 质量论文; 流量论文; 反应堆论文; 《电力设备》2019年第6期论文;