模块式小型堆反响堆保护系统设计 摘 要】模块式小型堆作为采用三代核电技术的多用途小型压水堆，在设备的建造和设计上与以往工程工程相比有其自身的特点将介绍小堆工程反响堆保护系统的结构特点，并分析其系统设计理念关键词模块式小型堆；紧急停堆系统；专设平安设施驱动系统反响堆保护系统是核电厂重要的平安系统它对于限制核电厂事故的开展、减轻事故后果，保证反响堆及核电厂设备和人员的平安、防止放射性物质向周围环境的释放具有十分重要的作用它监测电厂重要的参数，对平安信号进行必要的采集、计算、定值比较、符合逻辑处理，中选定的电厂参数到达平安系统整定值时，自动地触发反响堆紧急停堆和/或驱动专设平安设施动作，以实现并维持电厂的平安停堆工况模块式小型堆主要设计有紧急停堆功能、专设平安设施驱动等与平安有关的功能，为此设计的反响堆保护系统包含了紧急停堆系统和专设平安设施驱动系统两个子系统同时，为应对平安级DCS发生共因故障和应对预期瞬态未停堆〔ATWT〕设置了多样性驱动系统，其采用与反响堆保护系统不同的设备实现功能，驱动有关的驱动器1.1 系统结构保护系统由四重冗余的序列A、B、C、D组成〔见图１〕，各序列之间以及平安系统与非平安级系统之间在物理、功能和电气方面都是相互隔离的。
反响堆停堆和专设平安设施驱动功能都在四个冗余的序列中执行四个冗余序列使用四套独立的传感器每个序列从对应的传感器/变送器采集信号，经必要的处理后再进行阈值比较，当超过阈值那么产生“局部脱扣〞信号这些信号经过光纤I/O总线被送往其它序列进行逻辑处理从而完成以下功能：反响堆紧急停堆，汽机刹车，启动专设平安设施和支持系统总共有八个停堆断路器〔分为四组，分别由四个序列控制〕，布置成四取二逻辑，任何两个序列同时产生停堆信号都将导致停堆1.2 紧急停堆和专设平安系统设计反响堆保护系统按功能分为两局部：——触发紧急停堆的局部；——触发专设平安设施动作的局部两局部功能在同一IC系统中实现保护系统监测的每个保护参数〔温度、压力等〕，由3或4个传感器测量，它们在分隔的机柜中处理，并由不同的电源供电紧急停堆逻辑的逻辑处理在四个序列中实现，采用失电动作的原那么在每个序列内，对四个停堆序列的自动停堆信号作用于本序列对应的停堆断路器的失压线圈和分励线圈上，从而翻开停堆断路器在控制室设置两个停堆按钮用于触发手动停堆指令手动停堆信号同样作用于停堆断路器的失压线圈和分励线圈专设平安设施的逻辑处理也在四个序列中实现在每个序列内，对有两点不同之处：１〕专设平安设施装置的驱动器需要一个持续的保护动作触发信号〔维持触发后的状态〕。
而对于紧急停堆来说，只要停堆断路器有极短时间的释放，控制棒就能下落，停闭反响堆在有些情况下，专设平安设施装置的驱动器经过规定的时间以后，又允许恢复到触发前的状态，以便操纵员进行某些操作，使平安系统重新组态２〕专设平安设施驱动系统送到驱动器的控制信号是有电动作的专设平安设施驱动系统逻辑的输出以及输出到平安设施驱动器的控制信号采用的是有电动作的原那么采用有电动作的原那么是因为专设平安设施驱动器的动作通常是需要有电源驱动的，同时也考虑到驱动器的虚假触发可能会损坏设备反响堆保护系统的功能不仅有自动控制功能，也包含有关的手动控制功能其中的自动控制功能在反响堆的各种工况条件下为反响堆提供保护和监测功能在某些工况下，当某些保护参数不具备投入条件时，设计有运行旁通功能同时，按照标准标准的要求，为每一个平安动作设计直接的手动操作装置从而提供手动控制的能力２ 技术特点模块式小型堆的设计以现有压水堆技术为根底，满足现行有效的核平安法规及导那么的要求，同时参照国际原子能机构所公布的有效平安标准的要求，具备严重事故预防与缓解措施；同时吸收福岛核电站事故的经验反响，考虑应对福岛核电站事故的相关改进和措施综合对国内M310堆型以及AP1000保护与平安监测系统的设计总结和比较，得出以下结论：M310堆型保护系统设计结构严谨、可靠，但是其系统结构与采用第3代核电技术的模块式小型堆堆型的工艺系统不宜匹配；AP1000是三代非能动电厂的典型代表，其保护系统结合了所采用的DCS平台的特点，在保护系统的结构和设计上有较大变化。
它们有各自的特点，考虑到模块式小型堆的堆型新增了三代核电厂的功能要求，所以在设计上更多的借鉴于AP1000在系统设计上，针对小堆自身特点，考虑在AP1000的根底上进行保护系统的设计，主要涉及保护参数的选取、保护系统结构的设计，保护逻辑的设计、系统接口设计等考虑到模块式小型堆堆型较小，相对于AP1000的系统设计，模块式小型堆的自动卸压系统由四级卸压改为了三级卸压，并取消了对应的卸压阀和隔离阀的设置在停堆逻辑的设计上，对AP1000三代核电技术的反响堆保护系统中停堆逻辑进行了改进，进一步完善了系统设计3 总结模块式小型堆反响堆保护系统设计充分利用了数字化技术所带来的优势，提高了整个电厂的平安性和经济性，到达了三代核能系统的平安要求，并为我国数字化核电技术的开展打下了坚实的根底参考文献［１］IEEE603.IEEEStandardCriteriaforSafetySystemsforNuclearPowerGeneratingStations.1998.。