核电站反应堆保护系统故障对策分析与应用

核电站反应堆保护系统应设计为当其任何部分出现故障均能保证反应堆的安全。根据反应堆停堆系统及专设安全设施驱动系统对故障安全的设计要求,研究了应对单一故障及共因故障的对策,并根据二代反应堆堆型的特点,设计了保护系统的基本架构。该架构的停堆系统采用2004表决逻辑,专设安全设施驱动系统采用2003表决逻辑,并提出了在输入发生失效时,表决逻辑的降级规则。

第3 2卷 21 0 2年

第 3期 3月

核电子学与探测技术 Nu la lcr n c c e rE e t is& De e t n T c n lg o t c i e h oo y o

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核电站反应堆保护系统故障对策分析与应用 郑伟智 (北京广利核系统工程有限公司，北京 109 ) 0 0 4

摘要：电站反应堆保护系统应设计为当其任何部分出现故障均能保证反应堆的安全。根据反应核

堆停堆系统及专设安全设施驱动系统对故障安全的设计要求，了应对单一故障及共因故障的对策，研究 并根据二代反应堆堆型的特点，设计了保护系统的基本架构。该架构的停堆系统采用 2 0 04表决逻辑， 专设安全设施驱动系统采用 2 0 03表决逻辑，并提出了在输入发生失效时，表决逻辑的降级规则。 关键词：核电站；护系统；保故障安全；单一故障；因故障；共表决逻辑 中图分类号： P2 6+.; L32文献标识码： T 0 3 T 6 A文章编号： 2 80 3 (0 2 0 - 3 -5 0 5 -9 4 2 1 ) 30 70 3

核电站保护系统是保证核电站安全的重要组成部分，它是用于紧急控制反应堆的反应性、 进行堆芯冷却以及防止放射性物质大量排放的“经系统”,神属于安全级系统。随着数字化技术的成熟，字化仪控系统 ( C )始在核电数 DS开站中得到广泛应用。国际原子能机构 (A A) IE 发布的核安全规定 N S—G一13中明确要求， .

1 1 R S故障安全模式 . T

当核电站发生预期运行事件 ( O时， A O)为

避免安全参数 (如压力、水位 )超越安全限值而 出现事故工况，由 R S驱动执行机构实现反而 T

应堆紧急停堆，从而快速降低反应堆的反应性。 对于 R S当其任何系统或部件发生故障而无 T,法正常进行保护控制时，其故障安全模式应是触发紧急停堆，即使丧失了电源，也必须要保证 停堆功能的执行，以 R S控制停堆的输出控所 T制模块 ( O应采用常开触点类型， D )在正常运行

安全级系统故障不仅应该产生可预测的故障模式，而且所产生的故障模式应将系统置于安全状态 -。数字化保护系统故障一般可分为单】 J 一

故障和共因故障两种类型

,本文主要针对这

时变为带电闭合状态，故障或失电后则恢复断开状态，使停堆断路器的电源中断而触发停堆。 12 E F . S AS故障安全模式当出现假定事故( A时， P )如一回路破口事 故，为减轻事故后果， E F S驱动专用安全由 SA

两种故障类型对保护系统故障的影响分别进行分析，并研究故障时可保证系统安全的对策，进 而设计出更为合理的保护系统架构。

1保护系统故障安全模式 核电站保护系统主要由紧急停堆系统

设施进行堆芯紧急冷却以及防止放身性物质向寸 外部环境大量排放。但是在正常工况下，如果专设安全设施误动作 (如安全壳误喷淋)则会对反应堆设备产生损害或不良影响，以此时所

(T) R S和专设安全设施驱动系统 ( SA ) E F S两大 部分组成，因实现的功能不同，以两个系统的所

故障安全模式也有很大差异。

E F S的系统或部件出现故障时， SA不驱动执行 机构是其安全模式；而在事故工况下，为了确保

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能保持正常驱动持续减轻事故后果， S A E F S出现故障时，其故障安全模式是驱动保持；因此在

作者简介：伟智 (9 8一)男，郑 17,河北人，工程师，硕，士，负责核电站反应堆保护系统安全级 D S C设计。

任何工况下， S A E F S出现故障，其故障安全模 37 3

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