华龙一号电厂仪表控制系统设计充分考虑了ACP1000安全分级的最新要求,考虑系统多样性设计,吸纳了福岛事故后一系列的改进,无论是功能上,还是系统性能上都有显著的改进和提高,满足三代核电仪控系统的要求
抗内、外部灾害能力
华龙一号在总体布置上做了非常大的改进。主要的仪表控制设备所在的电气厂房采用防飞机撞击外壳(APC壳),以抵御商用大飞机撞击此外,厂房采用较高的地震输入标准,地面加速度提高到0.30g,主厂房采用整体基础,仪控采集和处理设备如保护通道和AB列设备分别布置在电气厂房LX和右侧安全厂房SR,更好地满足实体隔离的要求以应对内部及外部灾害的影响,其中保护组IiP位于电气厂房的不同房间保护组 IPIVP位于安全厂房的不同房间;1E级A列设备位于电气厂房的相应房间,1E级B列设备位于安全厂房,NC+级A列设备位于电气厂房,NC+级B列设备位于安全厂房:NC级A列设备位于电气厂房相应房间,NC级B列设备位于安全厂房。
多样性设计
多样性原则在核电厂中体现在以下方面:一是采用不同控制系统平台,福清核电5、6号机组DCS安全级和非安全级控制系统基于两种不同的技术,安全级使用阿海的TXS系统平台,而非安全级使用西门子的SPA-T00系统平台;二是对保护变量进行合理分组,每个事故的触发事件采用不同测量原理的变量,并分配到不同的处理器来处理,防止应用软件共模故障造成的影响;三是在反应堆保护系统出现共模故障失效时,由多样性驱动系统执行停堆及安全专设驱动等功能;四是设置手动触发停堆和专设动作的系统级命令,该命令完全旁路数字化保护系统,通过固态逻辑或继电器进行扩展,直接到每个执行机构的非计算机化驱动器进行控制;五是在主控制室设置后备盘作为计算机化工作站的备用,当计算机化工作站失效时,操纵员可利用后备盘维持电厂正常运行或把电厂引入安全停堆状态。
冗余和独立性设计
冗余和独立性设计主要体现在以下几点:一是保护系统的仪表通道以及反应堆紧急停堆逻辑采用四个独立的保护通道,专设安全设施的逻辑处理及驱动采用独立的A、B列结构,满足单一故障准则;冗余的控制系统其相应的支持系统也要求采用完余的设计,各几余序列分别由对应的电源系统进行供电,保证了电气独立性;在结构和部件上,一个冗余的子系统执行其功能不依赖于其他子系统;冗余的各个子系统布置在不同的房间,避免一个房间发生内部灾害(如:火灾,飞射物等)影响到其他子系统;元余子系统之间的内部信号交换经过电气隔离,冗余子系统间的通信满反应堆保护系统
反应堆保护系统吸取各个电厂工程经验,进行了几个方面的优化改进:冗余的保护组之间,逻辑系列之间,保护组与逻辑系列之间信号交互采用网络通信,有效减少了保护系统内部的硬接线接口;紧急停堆功能从逻辑系列移到保护组中实现;优先级控制,根据上游专业功能分级和多样化保护系统(DAS)的控制要求,结合TXS平台优选模件AV42的特点,进行了优化设计;设置盘接口柜PI,P为保护系统与BUP提供接口,保护系统内部处理的报警和指示信号通过P送往后备盘,而不必将这部分信号必须通过网关送到非安全级平台后再送BUP,减少了网关信号传输的负荷,同时也节省了电缆,电缆托盘空间以及安装工作量;设置传输单元TU,通过信号隔离分配模块PIPS采集的信号如果不参与逻辑连锁,直接送报警和指示,TU可以直接接受PiPS分配的信号,不需要送APU采集和处理单元以及ALU驱动逻辑单元后再传输到TU,简化了系统结构设计。
严重事故仪表控制系统
严重事故仪控系统需满足严重事故环境下的鉴定要求,接受72h蓄电池供电,可在发生严重事故且全厂断电工况下,厂外临时电源接入之前,保持72h正常运行。
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