郭少杰，錢(qián)厚軍，陳子明，周 攀，張 旭，趙振華

(中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314300)

秦一廠30萬(wàn)千瓦級(jí)機(jī)組主控盤(pán)臺(tái)改造是30萬(wàn)千瓦級(jí)機(jī)組運(yùn)行許可證延續(xù)項(xiàng)目(OLE)中的特大變更項(xiàng)目，采用盤(pán)臺(tái)整體更換方案，重新安裝新盤(pán)臺(tái)。為測(cè)試制造廠盤(pán)臺(tái)內(nèi)部接線正確性，需進(jìn)行出廠前的回路驗(yàn)證工作，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)針對(duì)性地自主開(kāi)發(fā)了一套主控制室盤(pán)臺(tái)設(shè)備調(diào)試專(zhuān)用測(cè)試裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)“測(cè)試裝置”)，提高了測(cè)試效率，保障了盤(pán)臺(tái)的按時(shí)交付。

1 設(shè)計(jì)方向

1.1 需求分析

主控室盤(pán)臺(tái)為1E級(jí)盤(pán)臺(tái)，因工期緊、間隔特別多、重復(fù)性高，在進(jìn)行回路驗(yàn)證時(shí),若用傳統(tǒng)的高壓斷路器、閥門(mén)、風(fēng)機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱(chēng)“執(zhí)行器”)進(jìn)行調(diào)試，會(huì)遇到以下問(wèn)題：

1)執(zhí)行器反復(fù)的分合閘操作會(huì)縮短設(shè)備壽命，給其機(jī)械機(jī)構(gòu)帶來(lái)不利影響；

2)實(shí)際在役執(zhí)行器一般體積龐大，不便移動(dòng)，甚至有特殊的投運(yùn)環(huán)境，不滿足便捷性要求；

3)執(zhí)行器損壞后維修成本高，維護(hù)工作量大。

基于上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)的測(cè)試裝置要代替高壓斷路器、閥門(mén)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，接受主控盤(pán)臺(tái)發(fā)來(lái)的跳合閘命令。設(shè)計(jì)的測(cè)試裝置要有以下幾大功能和特點(diǎn)：

1)以測(cè)試裝置代替實(shí)際的執(zhí)行器，接受主控盤(pán)臺(tái)發(fā)來(lái)的跳合閘命令；

2)可以用測(cè)試裝置代替主控盤(pán)臺(tái)或繼電保護(hù)裝置發(fā)出跳合閘命令，傳遞給執(zhí)行器，對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行跳合閘測(cè)試；

3)測(cè)試裝置電路簡(jiǎn)潔，電器元件易采購(gòu)，性價(jià)比高，小巧輕便。

1.2 方案選擇

設(shè)計(jì)初期制定了兩種方案：一種基于繼電器硬件直接搭建的方式；另一種是基于PLC控制的方式。結(jié)合秦一廠118大修主控盤(pán)臺(tái)改造項(xiàng)目時(shí)間緊、任務(wù)重的實(shí)際情況，繼電器型更加簡(jiǎn)單、可靠、直觀，遇到設(shè)備異常情況易于處理，僅需要使用人員有基本的電氣檢修經(jīng)驗(yàn)即可，不需要額外的PLC編程培訓(xùn)。參考一些模擬斷路器的設(shè)計(jì)[1，2]并結(jié)合實(shí)際需要，最終確定使用繼電器硬件搭建的設(shè)計(jì)思路。

2 測(cè)試裝置設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

測(cè)試裝置主要由電源變換、操作控制、邏輯控制、電源輸出、饋入/饋出及機(jī)箱等配套組成。圖1所示為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)

詳細(xì)設(shè)計(jì)如圖2所示，裝置包括電源開(kāi)關(guān)F1、降壓變壓器T、閃光繼電器SGJ、雙線圈繼電器1M、信號(hào)繼電器F、閃光測(cè)試按鈕AN1、合閘按鈕AN2、分閘按鈕AN3、第一指示燈1H、第二指示燈2H、第三指示燈3H、第四指示燈4H。

圖2 詳細(xì)電路圖

2.3 外觀設(shè)計(jì)

模擬裝置采用工程塑料材料定制，尺寸約在35 cm×30 cm×20 cm。前面板設(shè)置主電源開(kāi)關(guān)、合閘/分閘按鈕、合閘/分閘狀態(tài)指示燈、電源插座(標(biāo)準(zhǔn)香蕉插座紅色正極、黑色負(fù)極)、外圍接口節(jié)點(diǎn)插座(標(biāo)準(zhǔn)香蕉插)等。外觀設(shè)計(jì)圖與實(shí)物如圖3所示。

圖3 外觀設(shè)計(jì)圖與實(shí)物圖

3 應(yīng)用舉例

如圖4“應(yīng)用舉例原理圖1”中矩形框內(nèi)所示為測(cè)試裝置模擬的高壓斷路器部分，對(duì)于實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不做深入研究。主控盤(pán)臺(tái)改造主要是轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、指示燈進(jìn)行了更換，即圖4中云線所示部分，盤(pán)臺(tái)出廠驗(yàn)收也主要是針對(duì)與之有關(guān)的控制回路進(jìn)行功能驗(yàn)證。

圖4 應(yīng)用舉例原理圖1

如圖5“應(yīng)用舉例原理圖2”所示，其他諸如電動(dòng)機(jī)、閥們控制回路的功能驗(yàn)證也具有相似性。

圖5 應(yīng)用舉例原理圖2

將接線完成后，對(duì)控制回路進(jìn)行功能驗(yàn)證，主要為主控盤(pán)臺(tái)狀態(tài)指示燈、測(cè)試裝置狀態(tài)指示燈及動(dòng)作情況，在轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)不同位置下應(yīng)顯示、動(dòng)作正確。

秦一廠118大修盤(pán)臺(tái)驗(yàn)收調(diào)試團(tuán)隊(duì)，利用該測(cè)試裝置，驗(yàn)收期間查出并解決共計(jì)127項(xiàng)整改項(xiàng)(問(wèn)題)，為保障秦一廠118大修主控盤(pán)臺(tái)的按時(shí)投運(yùn)與順利復(fù)役爭(zhēng)取到了極為寶貴的時(shí)間，也為以后其他延壽項(xiàng)目積累了出廠驗(yàn)收調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。

4 應(yīng)用前景

此次秦一廠30萬(wàn)千瓦級(jí)機(jī)組主控室盤(pán)臺(tái)改造屬于國(guó)內(nèi)核電廠首次實(shí)踐，具有示范效應(yīng)。該測(cè)試裝置具有電路簡(jiǎn)潔，電器元件易采購(gòu)，性價(jià)比高，小巧輕便等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)其他電廠若有類(lèi)似項(xiàng)目，可以進(jìn)行技術(shù)輸出，有非常廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)在預(yù)防性維修和技能培訓(xùn)中，也具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

秦一廠30萬(wàn)千瓦級(jí)機(jī)組利用此測(cè)試裝置，在出廠驗(yàn)收階段共發(fā)現(xiàn)整改項(xiàng)127項(xiàng)，為后期大修調(diào)試時(shí)間的爭(zhēng)取發(fā)揮了極大的作用。除電廠主控制室控制臺(tái)外，就地操作控制臺(tái)的一些控制箱也存在更換的可能。類(lèi)似控制屏驗(yàn)收項(xiàng)目在出廠驗(yàn)收時(shí)，可以利用此裝置，直觀地判斷是否有回路問(wèn)題，及時(shí)整改糾正。貼合現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)計(jì)，具有廣泛的應(yīng)用前景。

在電氣預(yù)防性維修項(xiàng)目中，傳統(tǒng)檢查回路的方法只能對(duì)照?qǐng)D紙，靠萬(wàn)用表核對(duì)通斷，逐個(gè)端子的通斷性校驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。利用該測(cè)試裝置，可以將主要的控制回路進(jìn)行功能驗(yàn)證，減少一些工作量，節(jié)約人力和時(shí)間成本。尤其在大修期間，時(shí)間緊、人物重，快速可靠的測(cè)試裝置無(wú)疑可以事半功倍，對(duì)于電氣維修人員具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

在技能培訓(xùn)方面，該測(cè)試裝置也具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。在技能培訓(xùn)中，像高壓斷路器、風(fēng)機(jī)、閥門(mén)等，反復(fù)的分合閘操作會(huì)縮短設(shè)備壽命，給其機(jī)械結(jié)構(gòu)帶來(lái)不利影響。對(duì)于側(cè)重理論培訓(xùn)和繼電保護(hù)類(lèi)的培訓(xùn)，該測(cè)試裝置可以模擬高壓斷路器、風(fēng)機(jī)、閥門(mén)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，結(jié)合保護(hù)裝置，同樣可以使學(xué)員掌握保護(hù)動(dòng)作的原理，卻電路簡(jiǎn)潔、小巧輕便，不占用過(guò)多的培訓(xùn)場(chǎng)地，甚至在辦公室即可對(duì)學(xué)員進(jìn)行演示，無(wú)需特定的環(huán)境和設(shè)備。

5 設(shè)計(jì)改進(jìn)與完善

設(shè)計(jì)的測(cè)試裝置是一套較好的調(diào)試儀器，在主控盤(pán)臺(tái)驗(yàn)收中發(fā)揮了極大作用。同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員反饋，也存在需要改進(jìn)的方面如下：對(duì)于部分設(shè)備的聯(lián)鎖驗(yàn)證功能的驗(yàn)證，如A泵跳閘后，B泵聯(lián)鎖自投。按照目前設(shè)計(jì)，需用兩臺(tái)測(cè)試裝置才能實(shí)現(xiàn)此功能。若優(yōu)化設(shè)計(jì)，多出兩到三路分合閘指示或開(kāi)入開(kāi)出量，則能使功能更加齊全。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋的應(yīng)用效果，相信經(jīng)過(guò)后續(xù)的改進(jìn)升級(jí)能夠彌補(bǔ)不足，使設(shè)計(jì)的測(cè)試裝置可以在類(lèi)似控制屏驗(yàn)收、預(yù)防性維修、技能培訓(xùn)中發(fā)揮更多的作用。