压水堆核电厂数字化仪控系统功能测试设计与实现

］　ｃ０１ｕｍ皇ｎ　ｔ　核电仪控　＿…　…●’’　…－…’　……●………’　……●……………●……　……　‘　…………　…，……………　●……………………］北京广利核系统工程有限公司支源，汪绩宁　…●●…　压水堆核电厂数字化仪控系统功能测试　设计与实现　Ｔｅｓｔ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅａｃｔｏｒ　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　Ｔｅｓｔ　字化仪控系统（ＤＣＳ）中重要的安全系统，是ＤＣＳ的重要组成部　摘要：反应堆保护系统是核电厂数字化仪控系统（ＤＣＳ）中重要的安全系　统，在反应堆保护系统的工厂测试阶段需要验证其功能的正确性以确保　符合设计要求。本文分别设计了两种功能测试方案，并分析了这两种方　案的优缺点。根据测试方案的要求，设计并制造了反应堆模拟系统和停堆　断路器模拟系统并与反应堆保护系统集成，完成了反应堆保护系统的功能　测试。测试结果表明这两种方案都能正确的完成反应堆保护系统的功能测　试。　分。反应堆保护系统嗌测反应堆的实时工况参数，当反应堆出现　异常工况时自动触发跳堆信号，使反应堆紧急停堆。　在ＨＡＤ１０２／１６要求做计算机系统的确认工作以证明计算机系　统能够实现其预期功能川，而ＩＥＣ６０８８０．２００６中明确提出需要在正　常操作、预期工况及事故工况下向系统注入静态和动态信号以验　证保护系统功能　。上述标准说明在核电站反应堆保护系统的制　关键词：核电站；反应堆保护系统；功能测试；虚拟仪表技术　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ（Ｄｃｓ）ｉｓ　ａｌｌ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｒｅａｃｔｏｒ（ＰＷＲ）ｏｆ　ａ　ｎｕｃｌｅａｒ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ．Ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ｐｒｏｖｅｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｅｒｉｏｄ　ｏｆ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　Ｔｗｏ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｓｃｈｅｍｅｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｅｒｉｔｓ　ａｎｄ　ｄｒａｗｂａｃｋｓ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｓｃｈｅｍｅｓ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｓｃｈｅｍｅ，ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｏｒ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｒｅａｃｔｏｒ　ｔｒｉｐ　ｂｒｅａｋｅｒ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｎｄ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ｏｆｔｈｅ　ＲＰＳ　ａｒｅ　ｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｕｎｃｔｉｆｏｎ　ｔｅｓｔ　ｔｅｃｎｉｈｃａｌ　ｓｃｈｅｍｅｓ　Ｃａｎ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ．　造过程中执行对系统的功能测试是必要的。在某压水堆核电站反　应堆保护系统工厂制造阶段，设计了两种反应堆保护系统的测试　方案，设计并制造了反应堆保护系统模拟装置，最后实施了反应　堆保护系统的功能测试。　２基子静态信号的反应堆保护系统测试方案设计　２．１反应堆保护系统结构　典型的反应堆数字化仪控保护系统如图１所示。反应堆保护　系统采用四通道冗余设计，每个通道相对于其他通道独立工作。　ＤＣＳ系统通过模拟量采集卡采集反应堆现场的工况信号，信号输　入ＣＰＵ处理单元后经阀值比较后参与本通道的表决逻辑处理，同　时阈值比较结果经光纤通讯传送到其他通道参与其他通道的表决　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｎｕｃｌｅａｒ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ；Ｒｅａｃｔｏｒ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ（ＲＰＳ）；Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ；Ｖｉｒｔｕａｌ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　逻辑处理；各保护通道接收阈值判断结果经２／４表决逻辑输出至该　通道对应的停堆断路器，以控制停堆断路器状态。　从图１中可以看出，停堆断路器的功能是切断ＲＧＬ棒控系统　１前言　随着社会工业化发展对能源需求的不断增加，核能作为一　所有停堆棒组的电源，使全部停堆棒和控制棒在重力的作用下快　速插入堆芯底部，从而终止核反应，防止和限制堆芯及压力容器　的损坏。　种清洁、安全、经济的新型能源逐渐取代石化能源的趋向已经越　来越明显，而采用数字化的仪表与控制系统（Ｄｃｓ系统）对提高核　电站的安全性和经济性有重要意义。反应堆保护系统是核电厂数　从以上描述可以看出，典型的反应堆保护系统的功能主要是　接收反应堆的现场工况信号，经计算处理后控制停堆断路器。　７４备菇硼ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ　ＰＡＮＯＲＡＭＡ　２０１３　１