數(shù)字化的反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)

張利剛 牛強(qiáng)

摘 要：介紹福清1號(hào)機(jī)組基于Triconex的反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)布局、軟件應(yīng)用，從而使電廠維護(hù)在安全界限以內(nèi)，以及從調(diào)試準(zhǔn)備的角度介紹文件、工具、物資、人員準(zhǔn)備情況。

關(guān)鍵詞：tricon RPR（反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)）SVDU 軟件 PLM RTS ESFAS

中圖分類號(hào)：TM623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（a）-0135-01

福清1號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)RPR采用Invensys基于Triconex硬件平臺(tái)，采用Tristation1131軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)RPR系統(tǒng)設(shè)備的構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)RPR系統(tǒng)對(duì)電廠安全狀態(tài)的保護(hù)。

1 福清1號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)分為反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)和專設(shè)安全驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

福清1號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)RPR采用Invensys旗下Triconex系統(tǒng)，包括反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)RTS和安全專設(shè)系統(tǒng)ESFAS，RTS包括四個(gè)冗余的保護(hù)通道，ESFAS包括分為A、B兩列實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)專設(shè)安全設(shè)施功能。

一個(gè)通道中的兩個(gè)子通道相互獨(dú)立，停堆信號(hào)是子通道1和子通道2經(jīng)過(guò)或運(yùn)算輸出，此通道的停堆信號(hào)經(jīng)硬接線連接輸出到與之對(duì)應(yīng)的停堆斷路器失壓線圈UV，停堆信號(hào)一經(jīng)觸發(fā)，UV線圈失電，反應(yīng)堆停堆。

專設(shè)安全系統(tǒng)ESFAS：專設(shè)系統(tǒng)ESFAS分為A、B兩列，每一列分為子列A和子列B，專設(shè)從擴(kuò)展到停堆系統(tǒng)的擴(kuò)展機(jī)柜采集數(shù)據(jù)，或者通過(guò)遠(yuǎn)程通訊機(jī)架從停堆系統(tǒng)擴(kuò)展到專設(shè)系統(tǒng)中的擴(kuò)展機(jī)架采集數(shù)據(jù)。專設(shè)擴(kuò)展到停堆系統(tǒng)的遠(yuǎn)程通訊機(jī)架由所在機(jī)柜供電。

專設(shè)每列分為2個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)從對(duì)應(yīng)的停堆系統(tǒng)接收“部分停堆信號(hào)”，經(jīng)過(guò)四取二邏輯處理，系統(tǒng)級(jí)專設(shè)動(dòng)作信號(hào)產(chǎn)生并通過(guò)硬接線送到PLM。從ECP發(fā)送過(guò)來(lái)的手動(dòng)命令也發(fā)送到PLM，通過(guò)兩種途徑：一是通過(guò)專設(shè)系統(tǒng)發(fā)送到PLM；另一種是通過(guò)硬接線傳送到PLM。PLM模塊將經(jīng)過(guò)優(yōu)選之后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2 RPR和SVDU網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

對(duì)于反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)，自身有一套專屬的安全級(jí)網(wǎng)絡(luò)，有兩個(gè)相互獨(dú)立的子網(wǎng)組成，對(duì)應(yīng)于兩列。每列的網(wǎng)關(guān)連接有4個(gè)SVDU和RPS的數(shù)據(jù)服務(wù)器，每列的四個(gè)SVDU分布在以下四個(gè)位置：2個(gè)在操作員盤(pán)臺(tái)operator console，1個(gè)在值長(zhǎng)位置supervisor console，1個(gè)在遠(yuǎn)程停堆站處RSS盤(pán)臺(tái)上。

3 RPR網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組態(tài)和tricon機(jī)架組態(tài)

SVDU通訊采用客戶端/服務(wù)器模式，其中2個(gè)座位冗余的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器。位于supervisor處的SVDU座位主用服務(wù)器直接和RPS數(shù)據(jù)服務(wù)器通訊。備用的SVDU服務(wù)器位于RSS，并監(jiān)視主用服務(wù)器的活動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)主服務(wù)器故障時(shí)RSS備用服務(wù)器投用。其他兩個(gè)用作操作員站的SVDU通過(guò)基于RPS數(shù)據(jù)服務(wù)器通過(guò)SVDU數(shù)據(jù)采集服務(wù)器直接和tricon機(jī)架通訊。

4 其他相關(guān)設(shè)備的接口

在RPS內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換是通過(guò)I/O總線以硬接線連接，RPS到非1E級(jí)的DCS LEVEL1之間的通訊，通過(guò)tricon機(jī)架的TCM端口連接到IA FBM232卡件，且實(shí)體和電氣上隔離。SVDU作為安全級(jí)的二層HMI，通過(guò)TCM連接ESFAS 子通道連接。

RPS通道和Trian、SVDU之間數(shù)據(jù)通訊：不是所有現(xiàn)場(chǎng)傳感器信號(hào)都是由IE通道和列采集，列的子通道同樣接受現(xiàn)場(chǎng)來(lái)的信號(hào)。

1E RPS和NC/NC+之間數(shù)據(jù)通訊：1E系統(tǒng)和NC/NC+共用的輸入信號(hào)首先經(jīng)過(guò)1E系統(tǒng)，與控制相關(guān)的NC/NC+信號(hào)經(jīng)過(guò)1E隔離器由硬接線送到NC/NC+機(jī)柜。除DAS之外，與控制不相關(guān)的輸入，比如顯示、信息管理將由網(wǎng)關(guān)送至NC/NC+系統(tǒng)。

RPS和ECP之間數(shù)據(jù)通訊：ECP手動(dòng)命令送到RPS通過(guò)兩種途徑：一種是經(jīng)過(guò)ESFAS；另一種是硬接線直接連到PLM。

RPS和BUP之間數(shù)據(jù)通訊：從RPS到BUP的手動(dòng)控制信號(hào)和常規(guī)顯示信息之間由硬接線連接。

RPS和DAS之間數(shù)據(jù)通訊：從現(xiàn)場(chǎng)過(guò)來(lái)的傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)1E隔離器由硬接線連接到DAS機(jī)柜，從DAS機(jī)柜到PLM機(jī)柜的信號(hào)傳送也是通過(guò)硬接線實(shí)現(xiàn)。

RPS和RTB之間數(shù)據(jù)通訊：8個(gè)停堆斷路器，每?jī)蓛山M合，四取二斷路器打開(kāi)完成停堆功能。每個(gè)斷路器有一個(gè)失電釋放線圈（失壓線圈）和一個(gè)得電釋放線圈（分勵(lì)線圈）。失壓線圈需要低電平動(dòng)作打開(kāi)斷路器，由RPS自動(dòng)停堆命令和SVDU、ECP、BUP上手動(dòng)停堆命令控制，線圈閉合只能在SVDU上發(fā)出RTB閉合命令實(shí)現(xiàn)。分勵(lì)線圈需要高電平動(dòng)作打開(kāi)斷路器，由SVDU試驗(yàn)信號(hào)、手動(dòng)停堆命令和來(lái)自ECP＼BUP上的手動(dòng)停堆命令控制。斷路器狀態(tài)信號(hào)反饋到RPS用于產(chǎn)生P4信號(hào)。

參考文獻(xiàn)

[1] Inensys Operations Management，F(xiàn)uqing RPS-System Requirements Specification Rev_B Official.pdf.

[2] 馮威，劉宏春，肖波.福清核電一期工程反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)系統(tǒng)手冊(cè)[S].中國(guó)核動(dòng)力研究院.