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第三章 反应堆保护系统 林萌 2005年2月21日 内容 1. 概述 2. 保护系统设计准则 3. 反应堆事故保护停堆功能 3.1 停堆保护 3.2 允许（P）信号 3.3 联锁（C）信号 4. 专设安全设施 4.1 功能 4.2 安全注射系统驱动信号 5. 安全壳消氢系统 5.1 系统功能 5.2 系统流程简图与描述 6. 缓解系统 6.1 未能紧急停堆的预期瞬态（ATWS）缓解系统 6.2 全厂失电(SBO)缓解系统 7. 事故后监测系统 概述 当核电厂出现异常工况时，反应堆保护系统自动触发产生紧急停堆动作 当核电厂万一发生设计基准事故，同时自动触发专设安全设施动作 反应堆保护系统的功用，通过停堆和汽轮机停机来限制一般事故的后果 概述 反应堆保护系统的设计要求来自对电厂运行和事故工况的分析。 为了防止或限制堆芯和反应堆冷却剂边界的破坏，在事故工况下时必须自动快速地插入控制棒。 反应堆保护系统的设计限值规定如下： a) 任何预期瞬态或异常工况下偏离泡核沸腾热流密度比（DNBR）的最小值不小于1.30。 b) 在发生设计基准事故时，放射性物质的释放不得阻止或限制公众使用禁区半径以外的区域。 c)?在一般事故工况下，燃料线功率密度不超过额定值。 保护系统设计准则 独立的ATWS系统 、单一故障、故障安全 、冗余性 、独立性 、多样性 、四取二表决逻辑 、可试验性和可维修性 、四个独立的系统通道电源 保护系统设计准则 单一故障准则 在一个通道出现单一故障时，不会妨碍所要求的保护作用 设备鉴定 通过广泛的环境合格试验、性能试验等，保证了设备在事故（失水事故）环境下能够继续工作 保护系统设计准则 独立性 从传感器到驱动保护动作的装置的整个系统内，都采用通道独立性原则 多样性 最大限度地采用多种不同的测量 控制和保护系统的相互作用 保护系统独立于控制系统，通过隔离放大器使隔离输出部份（即电路非保护侧）不会影响该电路输入（保护）侧。 反应堆事故保护停堆功能 原理 对功率、流量、轴向功率分布、一回路冷却剂温度和压力等确定一个允许的运行区间，以便当运行接近这一区间限值时，实现事故保护停堆。 停堆信号 超功率△T和超温△T 等堆芯保护 堆芯不会发生回路△T信号的事故 为主要部件提供保护 为了预先采取措施防止可能发生的核电厂的瞬态及减少引起的热瞬变 反应堆事故保护停堆功能 允许（P）信号，允许是一组信号，在满足给定条件时，这种信号准许操纵员或某一系统执行某种功能 联锁（C）信号，联锁是在某一组条件存在时禁止执行某种动作或功能的信号或装置。 反应堆事故保护停堆功能 停堆动作原理 通过切断棒束控制组件电源，实现事故保护停堆。 电流通过事故保护停堆断路器2/4组合触点从棒驱动电动发电机组传递到棒束控制组件上去。打开这八个事故保护停堆断路器的任何四个（相应于两个通道脱扣动作），都会切断所有的全长控制棒电源。 断路器工作原理：当断路器组件中低压线圈断电时，它引起一个机械门锁运动，允许借助弹簧力断开事故保护停堆断路器。通过反应堆保护系统A1、A2、B1、B2通道向八个停堆断路器低压线圈供电。 停堆保护信号 （1）手动事故保护停堆 手动触发装置与自动事故保护停堆电路无关, 触发控制室内的两个手动事故保护停堆装置的任何一个，都会引起事故保护停堆和汽轮机事故保护停机。 停堆保护信号 （2）高中子通量（源量程）事故保护停堆 两个源量程通道中的任何一个指示高于1×10－6功率 时，这一电路就产生事故保护停堆 源量程事故保护停堆能防止意外的反应堆启动 手动旁通 P-6 (1×10－7功率 ) P-10（10%功率 ） 正常启动时，在到达临界后，当源量程功率达到1×10－7功率时，应切除高中子通量（源量程）事故保护停堆，转由中间量程保护，以免导致不必要的停堆 在直到P—10整定值（10%功率）触发联锁装置之前的任何时刻，操纵员都可以手动恢复源量程控测器供电 。这就防止了在高通量水平情况下重新使探测器供电。 图6.2-5 停堆保护信号 （3）高中子通量（中间量程）事故保护停堆 当中间量程通道二取一指示高出相当于25%功率的电流时，这个电路产生事故保护停堆。 量程事故保护停堆装置，能防止意外的反应堆启动， 高于P—10整定值（10%功率）时，可以手动旁路该停堆装置。 低于P—10整定值时，事故保护停堆功能自动恢复。 正常启动时，在到达临界后，当源量程功率达到10%功率时，应切除高中子通量（中间量程）事故保护停堆，转由功率量程保护，以免导致不必要的停堆 停堆保护信号 （4）高中子通量（功率量程）事故保护停堆 一套是整定值109%的高功率事故保护停堆装置 一套是整定值为25%的低功率事故保护装置 当功率量