方家山核电厂循环水泵保护停泵逻辑的改进

韩非 张晓光

【摘 要】方家山核电厂循环水系统（简称CRF）通过两条独立管道向凝汽器和辅助冷却水系统的设备提供必需的冷却水。在正常运行时，使用两台循环水泵。在从循环水系统逻辑向DCS组态转化时由于DCS厂家对循环水泵控制逻辑理解的差异造成循环水泵保护停泵后又再次重新启动的问题。本文通过对循环水泵的逻辑进行分析和优化使循环水泵保护停泵后再次启动的问题得以解决。

【关键词】DCS;循环水泵;保护停泵后重新启泵

中图分类号： TM623 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）03-0208-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.03.087

Improvement of pump stopping logic of circulating water pump in fangjiashan nuclear power plant

HAN Fei1 ZHANG Xiao-guang2

（1.CNNC Nuclear Power Operation Managerment Co，Ltd，Jiaxing Zhejiang 314300，China;

2.China National Nuclear Supply Chain Operation Co.Ltd，Shanghai 200030，China）

【Abstract】the circulating water system （CRF） of fangjiashan nuclear power plant provides the necessary cooling water to the condenser and auxiliary cooling water system equipment through two separate pipelines. In normal operation， use two circulating pumps. During the transformation from circulating water system logic to DCS configuration， the difference in DCS manufacturer's understanding of circulating water pump control logic caused the restarting of circulating water pump after the pump protection stopped. This paper analyzes and optimizes the logic of the circulating water pump to solve the problem of restarting the circulating water pump after the pump is stopped.

【Key words】DCS; Circulating pump; Protection stop pump restart pump

0 概述

循環水泵为立式混流泵，具有轴向入口和钢筋混凝土蜗壳。减速箱为电动机驱动的行星减速箱。循环水管道和渠道的尺寸依据水流速度而定，从防止泥沙淤积以及海洋生物黏附和技术经济比较，水流速度取2-3m/s，并保证对水室提供均衡的流量。

循环水泵故障停运，当运行中压力开关 CGR039SP （040SP）低于0.10MPa时， 低压报警延时10秒后，如果压力仍然低于0.1MPa，则循环水泵主电机自动脱扣（高压油泵允许启动失败）;由于启动命令为长命令，但是循环水泵故障停运触发后并没有复位启动命令。由于启动命令存在当循环水泵故障停运信号消失后则循环水存在再次启动的问题。

1 循环水泵保护逻辑的分析

1.1 循环水泵逻辑描述

1.1.1 循环水泵启动逻辑的描述

当油温低于 10℃时， 温度开关 CGR045ST （046ST） 断开电动辅助润滑油泵电机003MO（004MO）电源;当油温高于 10℃，温度开关CGR045ST（046ST）闭合输出启动电动辅助油泵 003PO（004PO）信号，电动辅助润滑油泵 003PO（004PO）循环暖油。当低压供油统供油口油温度计 CGR015MT（016MT）≥18℃，压力开关 CGR037SP（038SP）≥0.16MPa 动作，启动高压润滑油泵系统，高压润滑油泵 007PO（008PO）投入运行。当高压油系统油压变送器 CGR003MP（004MP）输出压力值达到 10MPa， 且延时给 DCS 1 分钟，如果压力仍大于 10MPa，则允许启动循环水泵主电机。如果 10s 内高压油系统油压变送器CGR003MP （004MP） 没有达到 10MPa 即为高压润滑油泵启动失败，报警并禁止循环水泵主电机启动。

1.1.2 循环水泵正常停泵逻辑的描述

停循环水泵主电机，同时自动启动高压油泵（允许启动失败）;因机械油泵减速，系统压力下降;当低压油系统压力开关 CGR035SP（036SP）下降至 0.13MPa，自动启动电动辅助油泵;当循环水泵电机停运 5 分钟后，高压油泵退出，5 分钟后，电动辅助油泵停运。如因循环水泵反转，机械油泵压力上升至 0.2MPa，则电动辅助润滑油泵停运，当油压下降至 0.13MPa 时，电动辅助油泵再次启动。特殊条件： 循环水泵非正常停泵（如： 主电机失电） 的情况下， 高压油泵可以不使用，对推力轴承影响不大。

1.1.3 循环水泵保护停泵的逻辑描述

当运行中压力开关 CGR039SP （040SP） 低于 0.10MPa 时， 低压报警延时 10 秒后， 循环水泵主电机自动脱扣（高压油泵允许启动失败）电机绕组温度高报警 130℃，温度高高报警 140℃主电机自动脱扣。泵导轴承温度高高报警 85℃主电机自动停泵。齿轮箱推力轴承温度高报警 90℃，温度高高报警 95℃主电机自动脱扣。自动脱扣时高压油泵允许启动失败。

1.2 循环水泵保护停泵逻辑的分析

1.2.1 循环水泵保护停泵逻辑问题描述

由于循环水泵的启动逻辑是一个顺序控制逻辑，循环水泵CRF001PO、CRF002PO的启动命令是长信号，即当主控操纵员在主控室发出启动命令后，由于这个启动命令（ME. ON）是一个ME.的长命令即这个命令在泵的启动过程中一直存在，从逻辑图中显示该长命令只能通过停命令（OFF）才能复位。

当保护停泵信号触发后泵停止但启动命令（ME. ON）的长信号并没有复位当保护停泵的条件消失后则“STARTING REQUREMENT”信号仍然存在，由于“LUB OIL PRESSURE LOW”信号存在，“STARTING REQUREMENT”信号和“LUB OIL PRESSURE LOW”信号相与后，如果“045ST LUB OIL TEMP. LOW ”信号没有触发，则CGR003PO将会启动。当CGR003PO启动后油压超过0.18MPa后即“0.38SP LUB OIL PRESSURE HIGH”信号触发，与此同时“001PO ON POS.”和“702XU1 001RR LUB OIL TEMP LOW”信号没有触发，则CGR007PO启动。当CGR007PO启动后十秒钟内油压超过10MPa后则会触发RS触发器一分钟后，则“007PO READY”信号将会触发。当“007PO READY”信号触发后则存在CRF泵再次启动的可能。这样会对设备和维修人员造成意外的风险。具体见下图1

1.2.2循环水泵保护停泵逻辑问题的解决方案

因为现在逻辑设计存在上述风险，我们提出了将001PO STOPPING OREDER信号来复位001PO ME. ON命令的解决方案。这样比较好的解决了保护停信号触发CRF泵停泵后存在再次启动CRF泵的风险。由于方家山核电工程采用全厂DCS系统，由于DCS设计的原因当保护信号停泵后主控操纵员将无法发出OFF命令来复位001PO ME. ON命令。所以采用这一方案比较合适。具体见下图2

2 循环水泵保护停泵逻辑修改后的总结

该方案在与设计交流后，设计同意这一方案后在现场实施后，循环水泵启动停止逻辑正常，在调试过程中也已验证了循环水泵逻辑的正确性。当循环水泵保护停泵信号触发后循环水泵能按照正常的逻辑停泵且在DCS中确认001PO ME.ON信号也已复位。

由于方家山核电厂采用的全厂数字化控制系统，数字化以后的组态逻辑与原来继电器搭建的逻辑有所不同，循环水泵保护停泵逻辑的修改是比较典型的例子。在原继电器搭建的模拟逻辑中泵的启动停止是一个实体的按钮，当实现数字化控制后这些按钮就是一个虚拟的按钮，按下虚拟的按鈕下发命令。如果这个命令是一个长命令则需要在软件中通过一个RS触发器来进行保持。这样就带来了一个问题就是通过什么命令来复位这个长命令。在实际应用中这是一个要需要注意的问题。

【参考文献】

[1]方家山核电工程循环水系统（CRF）系统手册;中国核电工程有限公司.

[2]方家山核电工程电站过程机柜控制系统（KCO）系统手册;中国核电工程有限公司.