核电站反应堆保护系统故障对策分析及应用.pdf

第32卷第3期 核电子学与探测技术 V01．32No．3 NuclearElec叻nics＆Detection M． 2012 2012年3月 Technology 核电站反应堆保护系统故障对策分析与应用 郑伟智 (北京广利核系统工程有限公司，北京100094) 摘要：核电站反应堆保护系统应设计为当其任何部分出现故障均能保证反应堆的安全。根据反应 堆停堆系统及专设安全设施驱动系统对故障安全的设计要求，研究了应对单一故障及共因故障的对策， 并根据二代反应堆堆型的特点，设计了保护系统的基本架构。该架构的停堆系统采用200隼表决逻辑， 专设安全设施驱动系统采用2003表决逻辑，并提出了在输人发生失效时，表决逻辑的降级规则。 关键词：核电站；保护系统；故障安全；单一故障；共因故障；表决逻辑 中图分类号：TP 核电站保护系统是保证核电站安全的重要 1．1 RTS故障安全模式 组成部分，它是用于紧急控制反应堆的反应性、 当核电站发生预期运行事件(AOO)时，为 进行堆芯冷却以及防止放射性物质大量排放的 避免安全参数(如压力、水位)超越安全限值而 “神经系统”，属于安全级系统。随着数字化技 出现事故工况，而由R稻驱动执行机构实现反 术的成熟，数字化仪控系统(DCS)开始在核电应堆紧急停堆，从而快速降低反应堆的反应性。 站中得到广泛应用。国际原子能机构(nEA)对于RTs，当其任何系统或部件发生故障而无 发布的核安全规定Ns—G一1．3中明确要求，法正常进行保护控制时，其故障安全模式应是 安全级系统故障不仅应该产生可预测的故障模 触发紧急停堆，即使丧失了电源，也必须要保证 式，丽且所产生的故障模式应将系统置于安全 停堆功能的执行，所以RTS控制停堆的输出控 状态…。数字化保护系统故障一般可分为单 制模块(D0)应采用常开触点类型，在正常运行 一故障和共因故障两种类型，本文主要针对这 时变为带电闭合状态，故障或失电后则恢复断 两种故障类型对保护系统故障的影响分别进行 开状态，使停堆断路器的电源中断而触发停堆。 分析，并研究故障时可保证系统安全的对策，进 1．2 ESFAS故障安全模式 而设计出更为合理的保护系统架构。 当出现假定事故(PA)时，如一回路破口事 1 保护系统故障安全模式 故，为减轻事故后果，由EsFAs驱动专用安全 设施进行堆芯紧急冷却以及防止放射性物质向 核电站保护系统主要由紧急停堆系统 外部环境大量排放。但是在正常工况下，如果 (R瞄)和专设安全设施驱动系统(ESFAS)两大 专设安全设施误动作(如安全壳误喷淋)则会 部分组成，因实现的功能不同，所以两个系统的 对反应堆设备产生损害或不良影响，所以此时 故障安全模式也有很大差异。 EsFAs的系统或部件出现故障时，不驱动执行 机构是其安全模式；而在事故工况下，为了确保 收稿日期：20lO一02—07 能保持正常驱动持续减轻事故后果，ESFAS出 作者简介：