数字化机组安全级仪控系统供电开关设计缺陷研究与改进

数字化机组安全级仪控系统供电开关设计缺陷研究与改进

(1.大亚湾核电运营管理有限责任公司广东省深圳市518124;2.大亚湾核电运营管理有限责任公司广东省深圳市518124)

摘要:控制系统闪发报警是仪控领域常见故障,因其触发因素较多,且要求及时响应,因此报警诊断及处理也是仪控人员必须掌握的技能之一。本文对岭澳3号机闪发L3KCS004KA及大量RPR报警原因进行了分析,对故障板件的机理进行了研究,发现了KCS系统供电开关单一故障涉及缺陷并积极推动解决,为同类问题的研究提供了重要参考。

关键词:KCS004KA;APU;通讯故障;供电开关;F10;瞬态二极管;击穿

0背景

2013月2月16日16:53:45,岭澳3号机主控出现L3KCS004KA和大量RPB/RIC/KOO报警,L3KCS204/205/206KA(通讯故障)报警也出现;同时,11个模拟量信号(包括RCP037MP,PTR020MN,EAS008MD,ARE010/020/030/061/062/063MN,ASG011MN,RRA032MD)对应的网关点在KIC失去显示,但这些模拟量信号对应的硬接线点在KIC的显示正常。RPB相关报警持续了1秒后自动消失;11个模拟量信号对应的网关点在KIC的显示丢失150秒后自动恢复;L3KCS204/205/206KA(通讯故障)报警持续了150S后自动消失。

1问题研究

1.1APU单元供电原理

APU机架结构如图1所示:

图1APU机架结构图

从上图我们可以看出,APU供电单元主要由SMM1、SCB1以及SMM1组成,SMM1为监视模块,SCB1为电容组模块,SPS2为供电模块,主要功能是将24V转换为5V。

SMM1为APU机架最主要的板件,其主要功能如下:

1)供电监视功能

当24V的供电超出22.8V至25.2V范围1ms后,24V的供电被切断。5V的监视范围是+4.9V至5.25V,当供电的范围超过允许的范围1ms后,5V的供电被切断。

2)子机架入口温度的监视

通过拨码开关设置子机架的温度定值,当实际温度超过设定值时,5V和12V的供电将被切断。

SMM1通过SW800来设置温度的阈值。

图2子机架入口温度的监视拨码开关设置

3)风扇监视

风扇的最大允许电流为1.8A,如果超过这个值,风扇电源将被临时停止,5-6秒后,将会尝试启动风扇单元,若此时电流仍然很高,则将会停运风扇单元。

当SMM1监视到风扇转速小于1002rpm超过30s,那么SMM1将会触发风扇故障。

如果大于8小时故障仍然存在,那么将会切断模块供电。

图3SMM1控制结构图

上游24V的电通过SCB1后通过SPS2将24V转换为5V,输出到K32总线,之后输出到SMM1模块。风扇转速、子机架温度等信号也送到了SMM1模块。当SMM1发出切供电时,将会将SPS2的5V输出切断。

1.2原因分析

1.2.1直接原因

对11个模拟量信号进行了梳理,发现它的组态只在单个APU实现,APU1

或者APU3。若对应的APU故障,就会导致这些信号在KIC上失去显示。

图14NC级供电回路新增板件SAS1

改进后的SESS20板件目前已经适用于现场,情况良好,未再次发生类似事件。

4结束语

经过深入研究,项目组发现了岭澳二期数字化机组ESS20供电开关设计缺陷,提出解决方案并应用于现场,消除了潜藏在机组上的重大设计错误,防止了由于单一供电开关故障导致的机组停机停堆,为电站的安全生产做出了重大贡献。

该项目研究的思路,也为解决同类问题提供了良好借鉴,具有重要的推广意义。

参考文献:

[1]濮继龙,大亚湾核电站运行教程.北京:原子能出版社,1999.

[2]庞松涛,压水堆核电站过程控制系统,北京:中国电力出版社,2014.

[3]苏林森,杨辉玉..900MW压水堆核电站系统与设备,北京:原子能出版社,2007.

[4]陈济东.大亚湾核电站系统及运行.北京:原子能出版社,1994.

[5]赵益民.图解仪表维修工入门考证一本通.北京:化学工业出版社,2015.

[6]左国庆.自动化仪表故障处理.北京:化学工业出版社,2003.

[7]国海东,刘江彩.自动化装置安装与维修.北京:化学工业出版社,2005.

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