VWS高容冷冻机组运行及风险分析

袁辉

三门核电有限公司 浙江台州 317112

三门核电1、2号机VWS中央冷冻水系统的冷冻机组运行期间多次发生故障跳机，由于厂家保密要求，且运行人员没有统一响应措施。

1 VWS高容子系统概述

高容子系统由两列 85%容量的离心泵、三级压缩离心式水冷冷冻机组和两列15%容量的离心泵、螺杆式风冷冷冻机组组成[1]。

2 VWS高容水冷和风冷冷冻机组跳闸原因分析

以1-VWS-MS-01A列为例，通常导致VWS高容水冷机组跳闸的原因如下：

（1）冷冻机冷却水流量低(CCS-FT411)流量低于659m³/h。

（2）出口冷冻水流量低2(VWS-FT101A)低于658．7m³/h。

（3）高容冷冻水泵1A入口压力低168．9kPa，延时15s停泵（适用于启动过程中和正常运行时）。

（4）VWS-V018A脱离全开位导致高容冷冻水泵A跳闸。

（5）冷凝器流量低、蒸发器入口温度异常、冷凝器入口温度异常、蒸发器出口温度异常、冷凝器出口温度异常、制冷剂温度低、压缩机出口压力高、润滑油温度高、润滑油温度低、压缩机电机过载、电机温度高。

（6）时限或瞬时过电流、接地过电流。

3 VWS高容子系统用户统计

高容冷冻水的用户分布在汽机房、辅助厂房、安全壳内，具体分布如下：

（1）位于汽机房的用户

汽机房内给一个房间通风的VTS用户多为一用一备，为VFD房间的通风机组为两用一备。

（2）位于辅助厂房的用户

位于辅助厂房的用户除了通风设备，还有WGS-ME-01（气体冷却器）、WLS-ME-02（蒸汽冷凝器）、WLS-ME-03（密封水热交换器）。

（3）位于安全壳内的用户

（4）识别VWS 高容子系统重要用户

通风区域中的重要设备分为两类，第一类设备对温度敏感，如果出现故障可能威胁机组正常运行；第二类设备（构筑物）一旦由于温度原因失效会造成不可接受后果：

①关注12404、12406温度。依据现场经验，位于上述两个房间的SGS-V040A/B（主蒸汽隔离阀）和SGS-V250A/B（主给水调节阀）对高温较为敏感。

②关注堆腔温度和DRPI机柜情况。功率运行期间，堆腔温度（VCS-TE060）约为55℃-57℃左右，TE-060达到64．4℃会产生H1报。

③关注电气设备间温度。EDS蓄电池和配电间（40307、40308、40309、40310）、核岛中压配电间（40413、40414）的温度。

4 VWS跳闸后响应

高容水冷机组跳闸后响应次序如下：1、消除缺陷，复位报警，尝试启动冷冻机机组，同时关注CCS运行情况。2、若高容水冷冷冻机组无法快速启动，则设法先稳定CCS流量。3、若高容水冷冷冻机组在预期的短时间内无法启动，则立即启动A/B列风冷冷冻机组，并逐步切除不必要负荷，保证关键负荷供水量[2]。

4.1 复位报警，尝试启动冷冻机机组

以A列停运为例，如果发生VWS高容水冷运行列（A列）跳闸时，正常情况下，B列应当自动启动。

4.2 稳定CCS流量

当发生冷冻水泵跳闸引起的高容水冷冷冻机跳闸，CCSV405A/B会由于VWS-MP-01A/B停运而关闭，此时CCS产生的流量波动效果是立即的，故需要操纵员密切关注。

4.3 减负荷，保证关键设备和区域的温度

如果备用列和运行列报警均无法消除，或故障在短时间内无法排除，即两列高容水冷机组均丧失，需立即启动第二列高容风冷冷冻机组，并根据需要逐步减少VWS高容序列的负荷[3]。

5 改进建议

5.1 修改VWS-V018A/B联锁逻辑

建议将此逻辑修改为：除非泵运行时人为关闭阀门，否则泵由于阀位大幅关闭发生气蚀的风险极小。且万一泵发生气蚀也可通过压力、流量、电流信号进行检测和报警。

5.2 定期对VWS-V052进行检查和维护

定期检查VWS-V052（高容再循环流量调节阀）性能。

5.3 升版VWS报警响应规程

在VWS报警响应规程中加入常见的高容冷冻机跳闸情况的应对措施。

5.4 后续机组改进波动箱及其出口管道的设计

后续机组考虑更改波动箱和波动箱出口管道的设计：根据高容序列冷冻水泵的运行曲线，波动箱的安装高度完全可以满足泵的净正吸入压头，但波动箱容积仅为1．2m³，且波动箱到系统的管道长度较长，管径太细，很容易由于压力波动导致跳泵。

5.5 改进CCS-V221联锁逻辑

建议评估将CCS-FT221触发关闭CCS-V221的逻辑定值修改为145m³/h—150m³/h之间的某个值并添加延时，在140m³/h只显示报警，由主控根据实际情况决定是否关闭CCS-V221。

6 结语

本文首先对VWS高容子系统机组跳闸常见原因进行了分析和总结，指出了引发机组跳闸的薄弱环节。对VWS跳闸后的响应次序进行分析， 针对系统的薄弱环节提出了切实可行的改进和维护建议。针对高容水冷机组切换时，CCS-V221在由于流量波动关闭导致下泄流被隔离的情况，结合现场实际，提出报警值增加延时，并稍增大流量限值的建议。