彭海成 唐文强 张皓云 陈岱江 欧阳辉 李晋
（福建宁德核电有限公司 福建宁德 355200）
摘要：核电站的反应堆功率控制是核电机组中重要的控制系统之一，“稳”是衡量该控制系统首要任务。在某CPR1000核电机组中出现了功率控制棒指令等幅波动的问题。本文针对该问题进行较深入的分析，发现仪表量程设置存在问题，需要缩小仪表测量量程，以提高仪表测量精度。并通过搭建仿真平台进行验证，最后把该方法用于实际现场，解决了功率控制棒控制指令波动的问题。
关键词：功率控制棒 指令波动
前言
2013年1月9日凌晨2：00，宁德核电厂1号机组首次启动，核功率为25%Pn。在执行《RRC-TP-59 25%Pn平台跳机不跳堆试验》的过程发现跳机后功率控制棒（G棒）控制指令（1RGL080KM）有±3步的等幅波动，G棒执行棒位（1RGL081KM）也在跟随波动，造成核功率跟随波动。
1 功率控制棒控制指令产生原理
[1]PR1000机组反应堆功率控制系统采用了G 模式——由功率补偿控制棒组（G棒）的位置来改变反应堆功率水平。G棒控制系统的功能就是当电网要求改变负荷时，二回路汽轮机的调节阀迅速动作，会造成一回路的参数发生变化，这时功率控制系统需要根据二回路的需求调节G棒的位置，使得一、二回路功率基本匹配。汽机旁路系统运行时，汽机进汽压力信号不能代表二回路总负荷。需通过置旁路系统（GCT-C）为压力模式（P模式），人为设置一个压力设定值。压力整定值通过函数发生器（RGL409GD）转换成最终功率整定值。
如下图1所示，G棒的控制指令产生的路径是由GCT-C的压力设定值经409GD、007GD、009GD函数变换而成，该部分逻辑是在安全级DCS中实现[2]。
2 波动原因分析
跳机后由于除氧器压力的下降，运行人员手动开启主蒸汽至除氧器的调节阀（1ADG005VV）来维持除氧器压力，造成二回路用汽量增加，导致一回路过冷，所以R棒不断地往上提，核功率持续增加。运行人员操作GCT控制模式由T模式切换到P模式以稳定机组，压力设定值为7.1MPa。切换后出现了G棒的±3步的等幅波动。
GCT-C压力设定值的路径是从非安全级DCS通过模拟量输出卡至安全级DCS输入卡转换过来，路径如下图2。
模拟量转换的精度受到A/D转换的分辨率和转换芯片的外围电路的影响。本系统模拟量模块的转换分辨率是12位，能够反映模拟量变化的最小单位是满量程的1/4096。压力设定值的范围为0-10MPa，即产生±0.0024MPa的误差范围。
实际观察发现当时运行人员设定值为7.1MPa，压力设定值通过模拟量输出卡和输入卡的转换后，从安全级DCS中接收到的设定值在7.0945-7.0956左右的波动。表1和表2分别为RGL409GD和RGL007GD函数转换关系，如图1为RGL009GD采用的是30%的理论曲线。利用插值计算，发现卡件精度会导致±3步的波动。
4 方案验证
2013年1月31日，在2号机组的DCS进行仿真试验，将NC送RPCC压力设定值量程由0~10MPa修改为6.3~7.8MPa，即量程放大10/1.5=6.67倍，测量精度提高6.67倍。并参照1号机实际情况修改
RGL409GD/007GD，并按照30%、50%、100%功率平台修改RGL009GD，进行了三次仿真试验。试验数据如下表1。
从表3中可以看出，调整卡件量程后，在30%、50%、100%功率理论曲线下G棒控制指令波动不超过1步，有效地解决了G棒波动的问题。
5 结束语
在执行《RRC-TP-59 25%Pn平台跳机不跳堆试验》的过程跳机后G棒控制指令1RGL080KM有±3步的等幅波动的原因为压力设定值量程过大；且当时的试验平台1RGL009GD采用的30%理论曲线。通过调整卡件量程由0-10MPa改成6.3-7.8MPa，提高了测量精度，解决了控制指令等幅波动的问题，避免驱动设备的疲劳损伤，提高设备的可靠性和机组的安全性。
参考文献：
[1]苏林森 杨辉玉 王复生等；900mw压水堆核电站系统与设备 [M]；中国原子能出版社；2007年
[2]彭海成 易灵芝；基于热平衡理论的反应堆功率控制参数修正研究 [D]；湘潭大学；2014年
作者简介：
彭海成（1984.10）男 硕士学历 工程师 长期从事热工调试及自动控制回路参数优化的研究。
论文作者:彭海成,唐文强,张皓云,陈岱江,欧阳辉,李晋
论文发表刊物:《电力设备》2015年3期
论文发表时间:2015/11/2
标签：功率论文; 控制棒论文; 设定值论文; 量程论文; 压力论文; 回路论文; 指令论文; 《电力设备》2015年3期论文;