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标题 秦山第二核电厂KRG系统中T1实验装置的应用
范文 张洁
摘 要 过程仪表机柜系统（KRG）为核岛核辅重要的信号处理系统，本文简要介绍了秦山核电二期扩建工程KRG系统T1实验装置研发背景及应用。通过介绍T1实验装置的原理、功能，结合现场实际应用，对日常工作中常见问题进行了相应分析，总结出T1试验的注意事项，对同类型KRG系统得维护提供了一定的借鉴。
关键词 核电厂；KRG；T1试验装置；问题分析
中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）161-0194-03
在秦山二期扩建工程中，KRG系统为核岛核辅重要的信号处理系统，负责接收、处理来自其它工艺过程系统的控制保护仪表的测量信号，同时给现场二线制变送器送电，处理后的信号送相关系统、设备进行显示记录。[1]KRG系统由38个电子机柜组成，包括四组保护机柜（ⅠP组，ⅡP组，ⅢP组和ⅣP组）、一组控制机柜（1C，2C，3C，4C，5C）、1个公用柜。
1 T1实验装置研发背景
基于过程仪表系统得原理，只有在反应堆出现事故瞬态时，过程仪表系统送往保护通道的信号才会驱动保护系统动作，而在机组正常期间，过程仪表系统送往保护通道得信号故障无法得到验证。因此，必须对SIP过程仪表系统进行定期试验，以验证其通道得可用性。同时，根据安全法规和国家标准的要求，必须有手段在核电厂运行期间对保护测量机柜内的卡件进行定期试验。
鉴于上述原因，秦山核电二期扩建工程KRG系统会进行“T1定期试验”，并开发了T1试验装置，用于对涉及保护通道得信号进行定期校验。
T1试验装置由核级的自动检测接口卡（T/N卡）及基于FOXBORO公司的智能化I/A平台开发的可移动试验台组成。
秦山二期扩建机组针对以往机组T1试验现场装置操作经验，对可移动试验台（T1试验台）进行的适当的修改，具体得硬件配置见图1所示。P92工作站用于进行人机交互操作，CP和FBM卡件挂在同一个Mesh网络中，其中CP用于进行逻辑组态以实现相应功能，FBM卡件用于进行信号处理[ 2 ]。
2 T1试验装置原理及应用
2.1 T1试验装置原理
在试验开始时切断保护测量通道和RPR系统的连接，然后切断测量通道与现场仪表的连接，再在每个输入卡件的输入端加上模拟试验信号，测试每块卡件的静态和动态输出是否满足设计要求，试验完毕后按顺序恢复上、下游的信号连接。
T1试验台根据预先编制的测试程序，对保护测量回路中的信号转换组件，运算组件，报警组件、调节组件进行测试。
2.2 T1试验应用
平时现场信号通过T/N卡进入信号转换组件I/V卡，T1试验时信号改为由T1试验台发送，报警的触点信号和V/I卡的模拟信号通过T/N卡的输出端子送去RPR系统和KRG控制柜。
3 常见问题分析及处理
3.1 I/V卡件参数失准
电子元器件一般都有其实用寿命，机柜长时间的运行，周围环境温度不稳定、灰尘的覆盖、湿度、振动等都会影响组件卡的可靠性。
2015年，仪控人员在进行某次日常T1试验时，I/ V卡精度测试结果超差，随后暂停试验，对I/V卡进行测试。
对电流电压转换组件I/V卡的测试方法：取5点电流输入，看相应的电压输出是否在允许的误差范围之内，如果超差，则在测试画面上显示报警。对报警组件ALM卡的测试是根据报警设定值设置测试信号的起点和步长，使电压一点点的变化，检测报警卡的输出触点是否翻转，并记录翻转时的测试电压值，与报警卡的设定值进行比较，若在允许误差的范围内则该块ALM卡合格。
电流/电压转换组件校验步骤：
1）在组件通道A输入端“1+、1-”接一直流电流源（组件设为内供电方式时电流源设为模拟变送器模式；组件设为外供电方式时电流源设为有源模式），并将其调到4mA。
2）在通道A输出端“3+、3-”接一万用表，并打到电压档。调整面板上零点调整电位器“ZEROA”，使通道A的输出“3+、3-”电压为（0±0.025）V。
3）将通道A输入端“1+、1-”接的直流电流源调到20mA。
4）调整面板上量程调整电位器“SPAN A”，使通道A的输出“3+、3-”电压为（10±0.025）V。
5）分别输入量程的0%、25%、50%、75%、100%，检测其输出精度误差（小于等于0.5%）是否符合要求。调整后卡件测量数据如下表1所示。
经过对电流/电压转换组件的校调，重新进行该通道的T1试验，试验结果合格，试验数据详见表1。卡件日复一日的长期运行，难免会导致其参数出现偏差，面对试验过程中出现的超差问题，经过对卡件的重新校调，基本都能得以解决。同时，由于卡件本身寿命周期的约束，随着卡件使用周期的增长，若卡件故障频繁，则考虑更换卡件。
3.2 加法组件超差
2014年12月，仪控人员进行T1试验时，实验结果显示加法卡件测试结果超差，且超差数值较大。初步考虑为卡件定值失准，对加法组件功能进行验证。
加法组件电压方程：K=gaA±gbB±gcC±gd（D±d）±e。
上式中：K为输出，A、B、C、D为4个输入信号，ga、gb、gc、gd分别为各输入信号的增益，d为输入D的偏置，e为输出K的偏置。调整加法组件参数前要将物理方程经归一化计算转化为电压方程才能进行调校。
电压方程中有几个输入就准备几个电压源，此次试验通道只有2个输入端（输入A：“1+，1-”；输入B：“3+，3-”）。
调整步骤如下（此次故障卡件的偏置为0，ga、gb为1）：
1）使输入A，B均为0V，调整KBIAS电位器，使K=±e=0。
2）将适当的电压接到输入A，输入B为0V，用万用表测量面板上的OUT（+）和COM（-）的值，调整面板上的A GAIN电位器，使输出值K=±gAA。
3）将适当的电压接到输入B，输入A为0V，用万用表测量面板上的OUT（+）和COM（-）的值，调整面板上的B GAIN电位器，使输出值K=±gBB。
根据电压方程，使用劲仪重新输入A，B的值，用万用表测量卡件面板上的OUT（+）和COM（-）的电压值。检验测量值与电压方程计算出的理论值的偏差允许误差（±0.50）%范围。
经过调整后进行试验，发现该加法组件精度合格，不需要进行校调，造成超差的原因并非卡件本身故障。经分析，推测故障原因可能为卡件松动，将卡件从机柜卡槽中重新插拔一次，再一次进行试验，试验结果合格。该事件表明，在现场工作环境中，振动导致轻微的位移也有可能导致卡件功能失效，影响其可靠性。工作中常见的故障原因涉及方方面面，处理问题方法的理论知识和现场经验同样重要。
4 T1试验经验小结
T1试验时，若T/N卡的任一触点动作使得送往RPR系统的24VDC失效，此时相当于送往RPR系统的一路信号出现故障，即原来的4取2停堆或启动专设的逻辑变为3取1，系统安全性降低，因此必须保证另外3个通道不能出现故障，所以在SIP试验时有以下要求必须严格遵守：
1）要求机组运行稳定，防止非稳定信号产生保护动作；
2）主控操纵员应严密监视该保护通道的其他信号，如其他通道发生异常波动，则应通知仪控人员立即停止试验；
3）为了防止出现意外保护动作，试验前需确认无RGL（棒控棒位系统）、RPN（核功率测量系统）、RPR（反应堆保护系统）、KRG（核岛总控制模拟机柜系统）等的试验或维修工作，以防止意外保护动作；
4）在某通道进行试验时，由于切断了该通道送往控制回路的信号，故在试验前应确认控制通道的控制信号已切换至另外的通道；
5）对于特殊回路（2取1），必须在闭锁条件满足的情况下，方可进行该回路的试验。
5 结论
本文对秦山第二核电厂扩建机组过程仪表系统定期试验和T1试验装置相关内容进行了介绍。反应堆保护系统承担着所有时间内预防和缩小潜在事故后果的责任，过程仪表系统（KRG）定期试验确保了保障反应堆系统的稳定可靠性，对核电厂安全至关重要。本文通过分析KRG定期试验中出现得常见问题，针对不同问题提出相应得处理方案，同时总结出一些进行T1试验需要关注的事项，希望能够对同类型电厂进行T1试验提供一定借鉴。
参考文献
[1]张帆，肖代云，李红霞.秦山核电二期工程KRG系统保护测量机柜的国产化[J].核动力工程，2003，24（Z1）：241-243.
[2]秦山核电二期KRG系统培训教材.
[3]秦山核电二期KRG系统系统手册.
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更新时间：2024/12/23 2:14:25