劉琳娟　王禹軒

【摘 要】過程控制系統(tǒng)（KRG）是秦山第二核電廠重要信號處理單元，對反應(yīng)堆控制和保護(hù)起重要作用。本文從系統(tǒng)功能設(shè)計角度出發(fā)，介紹了KRG系統(tǒng)保護(hù)機(jī)柜和控制機(jī)柜的功能實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)的電源配置、系統(tǒng)的回路搭建設(shè)計以及系統(tǒng)應(yīng)急供電功能設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】過程控制系統(tǒng)；KRG；回路設(shè)計；電源配置

0 前言

秦山二期過程控制系統(tǒng)（KRG）是控制和保護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它接收現(xiàn)場采集來的數(shù)據(jù)信號，通過KRG轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的電壓或電流信號參與反應(yīng)堆控制與保護(hù)。KRG系統(tǒng)由保護(hù)組機(jī)柜和控制組機(jī)柜組成，控制組無核安全相關(guān)功能，保護(hù)組涉及核安全，主要表現(xiàn)在包含了PAMS組件，送往反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)（RPR）和專設(shè)的開關(guān)信號，GCT-A控制組件（用于SGTR和一回路小破口時一回路的系統(tǒng)降壓），送往ATWT的信號。

1 KRG系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則

1.1 保護(hù)機(jī)柜設(shè)計準(zhǔn)則

KRG保護(hù)柜將現(xiàn)場送來的各種信號（溫度、壓力、流量等）轉(zhuǎn)變成如下信號：

（1）24V保護(hù)邏輯信號送往反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)（RPR）。

24V邏輯信號由KRG的閾值繼電器觸點(diǎn)送出，而閾值繼電器由30V電壓單獨(dú)供電。閾值繼電器一般有兩副觸點(diǎn)分別送往RPR的A/B列邏輯柜。當(dāng)執(zhí)行保護(hù)通道定期試驗(yàn)（T1）時，閾值繼電器的比較回路切至控制臺。

（2）送往事故后監(jiān)測系統(tǒng)的模擬信號，用于指示記錄。

PAMS儀表分為PAMS1和PAMS2，分別對應(yīng)A/B列，SIP1/3柜的信號送入PAMS1，SIP2/4柜的信號送入PAMS2。

（3）送往各個控制系統(tǒng)的模擬信號，信號通過隔離組件送往控制組。

從傳感器送來的模擬信號為4-20mA的電流信號轉(zhuǎn)換為0-10V的電壓信號，再通過逆變電隔離整流轉(zhuǎn)換送入控制組。

（4）48V邏輯信號送往ATWT系統(tǒng)。

該48V電壓來自于LCC，LCC的電壓由SIP4柜引入。

（5）24V專設(shè)安全設(shè)施系統(tǒng)邏輯信號送往相關(guān)的繼電器機(jī)架以驅(qū)動繼電器。

（6）送往蒸汽大氣排放閥的信號。

鑒于大氣排放閥GCT-A在事故處理時的重要性，送往它的信號比較特殊，不經(jīng)過控制組直接經(jīng)過隔離組件去控制GCT-A的閥門。

1.2 控制機(jī)柜設(shè)計準(zhǔn)則

控制組有五個子組，每個子組與保護(hù)組在電氣上和實(shí)體上完全隔離。

在每一機(jī)柜中，由非核級變送器、鉑熱電阻溫度計、熱電偶和經(jīng)隔離組件由保護(hù)通道來的信號及從其它控制子組機(jī)柜來的信號經(jīng)輸入組件后進(jìn)行處理，產(chǎn)生以下信號：

（1）4-20mA模擬控制信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)

（2）無源邏輯信號送往繼電器機(jī)架以驅(qū)動繼電器

（3）4-20mA信號送到盤臺和現(xiàn)場去指示，記錄及送往KDO系統(tǒng)（包含SC信 號）

（4）48VDC有源觸點(diǎn)信號送往KIT、KSA系統(tǒng)

（5）用于不同控制組之間隔離的0-10V信號

2 KRG系統(tǒng)電源配置設(shè)計

（1）四組保護(hù)機(jī)柜的供電分別來自LNA/B/C/D，其中LNA/C為A列，其逆變器都由LLA供電，旁路變壓器都由LLC供電；LNB/D為B列，其逆變器都由LLB供電，旁路變壓器都由LLD供電；LLA/C由LHA供電，LLB/D由LHB供電；LLA/B/C/D變壓器6KV側(cè)都為帶掛鉤型接觸器。

（2）PAMS1的供電來自LNA（LNA001CR），PAMS2的供電來自LND（LND001CR）。

（3）四組保護(hù)機(jī)柜進(jìn)線電源中有兩路較特殊，一路是來自LNE，主要是給參與ATWT保護(hù)的儀表ARE051/52/53/54MD供電。另一路是來自LCC，主要作用是觸發(fā)ATWT的邏輯信號。

（4）控制機(jī)柜（1C到4C）的供電來自LNE母線，LNE通過兩個逆變器和靜態(tài)開關(guān)來保證供電的可靠性。另外KRG控制組中使用的48DC電源由LCA001TB通過KRG143AR來統(tǒng)一供電。其中LNE360CR在全廠失電的情況下，向KRG的PAMS儀表、重要調(diào)節(jié)組件（例如GCT-A的調(diào)節(jié)閥）進(jìn)行重新供電。控制組KRG125AR正常時由LNE360CR供電，當(dāng)LNE360CR短時失電時，負(fù)荷本身由一個浮充電池組進(jìn)行供電（URA），保證調(diào)節(jié)組件不失電，可維持30分鐘。5C的供電來自9LNF，通過9KRG154AR供電。

3 KRG系統(tǒng)回路設(shè)計

3.1 保護(hù)通道回路

現(xiàn)場變送器送來的4-20mA信號，經(jīng)TN試驗(yàn)組件送到輸入組件，在正常工作時，TN卡中的繼電器組將現(xiàn)場信號接至保護(hù)測量回路的輸入卡，將保護(hù)測量回路報警卡的輸出接至保護(hù)系統(tǒng)，從而完成保護(hù)回路的正常測量和報警連鎖功能。當(dāng)保護(hù)測量回路進(jìn)入TI試驗(yàn)狀態(tài)時，輸入卡件的測量信號切至TI試驗(yàn)控制臺的輸出信號。測試時有專門的測試報警回路發(fā)出報警，T1試驗(yàn)退出時需延時120秒再接通至正常測量回路，以保證系統(tǒng)平穩(wěn)過渡。

3.2 調(diào)節(jié)通道回路

從現(xiàn)場變送器來的4-20mA信號送到KRG保護(hù)機(jī)柜中的TN試驗(yàn)組件，正常運(yùn)行時TN組件中的繼電器觸點(diǎn)置NORMAL位置，4-20mA信號經(jīng)輸入組件轉(zhuǎn)換成0-10V電壓信號，再由信號處理組件進(jìn)行處理送至輸出組件轉(zhuǎn)換成4-20mA電流信號，電流信號有一路送到主控室的記錄儀，另外一路送到KRG控制機(jī)柜中的輸入組件。同樣，輸入組件將4-20mA電流信號轉(zhuǎn)換成0-10V電壓信號，電壓信號有一路送至報警組件。在應(yīng)急停堆盤上有選擇開關(guān)，其輸出連接到繼電器邏輯組件的輸入端，當(dāng)選擇開關(guān)打到KSC控制位置時，邏輯組件輸入低電平（0V），觸點(diǎn)處于常閉位置；當(dāng)選擇開關(guān)打到KPR控制位置時，邏輯組件輸入高電平（15V），繼電器觸點(diǎn)翻轉(zhuǎn)，系統(tǒng)處于應(yīng)急控制。邏輯組件的公共端有一路與輸出組件相連，輸出組件將0-10V電壓信號轉(zhuǎn)換成4-20mA的電流信號送到氣動閥的電氣轉(zhuǎn)換器控制閥門開度。當(dāng)選擇開關(guān)置于KSC控制，并且KSC中的手動/自動控制站置于自動位置，則此系統(tǒng)在自動狀態(tài)下，通過調(diào)節(jié)組件來調(diào)節(jié)閥門的開度；當(dāng)手動/自動控制站置于手動位置時，可手動調(diào)節(jié)手動/自動控制站上的手操撥桿來調(diào)節(jié)閥門的開度，此時調(diào)節(jié)器的輸入跟蹤調(diào)節(jié)器的輸出，這樣當(dāng)手動/自動控制站置于自動位置時，實(shí)現(xiàn)無擾動切換。當(dāng)選擇開關(guān)置于KPR控制時，可通過KPR中的手動控制站來調(diào)節(jié)閥門的開度。

4 KRG系統(tǒng)應(yīng)急供電設(shè)計

KRG系統(tǒng)應(yīng)急供電由LNE360CR負(fù)責(zé)，由該配電盤正常供電的負(fù)荷有LNE031CR （T盤NSSS記錄儀）、LNE032CR （T盤NSSS記錄儀）、、1C到4C的部分控制組件（同時給URA進(jìn)行浮充電）。由該配電盤應(yīng)急供電（手動切換）的負(fù)荷有主控應(yīng)急照明DSL006AR（正常時由正常照明供電）、LNE369CR（PAMS1正常時由LNA供電）、LNE368CR（PAMS2正常時由LND供電）、LNE364/365/366/367CR（正常時由LNA/B/C/D母線供電）。LNE360CR的進(jìn)線：正常時由本機(jī)組的LNE供電，另外還有三路備用電源分別為另一機(jī)組的LNE360CR、LLJ、9LLS001AR。

LNE360CR的再供電操作：H3規(guī)程中電源重新供電的原則是若LLS小汽機(jī)成功啟動則由9LLS001AR供電，未啟動則由另一機(jī)組的LNE360CR供電，電源一旦再供電成功則不得改變。重新帶電的操作如下進(jìn)行：

打開控制箱LNE360CR，將凸型插頭連接器從LNE插座（正常供電的LNE001P J）切換到LLS插座（LLS汽輪發(fā)電機(jī)供電的LNE002PJ）或另一機(jī)組的LNE插座003PJ。隨后KSC的NSSS記錄儀和KRG125AR應(yīng)急URA裝置由LNE360CR重新供電。給主控制室的應(yīng)急照明重新供電，將DSL999CR上的雙向開關(guān)轉(zhuǎn)到應(yīng)急位置，然后合上LNE360CR上相應(yīng)的微型斷路器。SIP保護(hù)組只有在切除蓄電池組的操作完成以后才通過LNE360CR重新帶電。對于四個保護(hù)組，將其凸型插頭從正常供電插座（LNA002CR，LNCOO1CR，LNBOO1CR，LND002CR）上斷開，連接至應(yīng)急供電插座（LNE364CR，366CR-LNE365CR，367CR）上。合上LNE360CR上相應(yīng)的微型斷路器。給PAMS1和PAMS2記錄儀重新供電，將凸型插頭從正常供電插座（LNA001CR和LND001CR）上斷開，連接至應(yīng)急供電插座（LNE369CR和LNE368CR）上，合上LNE360CR上相應(yīng)的微型斷路器。

5 結(jié)束語

過程控制系統(tǒng)對一回路所有系統(tǒng)及二回路一些重要控制系統(tǒng)起著控制和保護(hù)作用，將來自工藝過程系統(tǒng)的控制保護(hù)儀表的測量信號處理后，輸出特定的控制、報警信號。其功能設(shè)計完全滿足現(xiàn)場要求，為機(jī)組安全可靠運(yùn)行提供了保障。

【參考文獻(xiàn)】

[1]秦山第二核電廠系列培訓(xùn)教材—儀控培訓(xùn)之系統(tǒng)功能篇（上冊）[S].核電秦山聯(lián)營有限公司出版.

[2]劉炯，張帆，張瑞.秦山核電二期反應(yīng)堆控制系統(tǒng)設(shè)計[J].核動力工程，2003（6）：231-234.

[3]康亞，朱攀.反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)邏輯通道試驗(yàn)裝置設(shè)計[J].核動力工程，2014（6）.

[責(zé)任編輯：湯靜]