所属技术领域:SIP通道均为核电站的重要监测和保护通道,需要进行定期试验,大亚湾核电站SIP(T1)试验台属于仪表控制专业的设备,是核电站反应堆保护系统模拟通道的定期试验装置。
改造前大亚湾核电站的两台SIP试验台(SACMO)已经老化,且只有一套不完整的备件,一旦失效有可能导致SIP试验不能进行。为保证大亚湾核电站SIP试验的正常进行,需要通过改造使用新的产品替代现有的SACMO试验台。
本改造(编号:MR-TEN-030074)利用运营公司和广利核公司共同研发和生产的国产化设备对大亚湾的T1试验台进行了整体换型改造,保证了SIP组相关通道校验工作的正常进行,为大亚湾电站的安全运行提供了有效手段。
改造后的T1试验台是结合大亚湾自身特点研制而成的,改造最大限度地保留了现场原有KRG系统及其通道的试验接口,既减少了改造实施的工作量又方便了后续的维修工作。SIP(T1)试验台的国产化对中广核集团及运营公司的核电站重要保护通道专用工具的开发具有重要意义。
新的反应保护系统T1试验台国产化的研制,使得大亚湾核电站满足了现场的安全和运行要求,解决现有设备无法维修,而一旦故障将被迫导致停堆停机的问题。
中广核集团可以以此项目或试验装置为平台,继续开发适应不同堆型不同保护系统的试验台通过研制新的T1试验台,有助于中广核集团内部参与此改造的公司和部门消化吸收核岛仪控保护系统的设计特点,为后续新的数字化仪控系统研制以及大亚湾核电站仪控系统数字化改造提供帮助。
主要内容:改造前,大亚湾核电站两台T1试验装置(SACOM试验台)已出现严重的设备老化问题,设备可靠性降低,给试验和维修工作带来不便,且厂家已经不再提供设备的备件。虽然T1试验装置属非安全级设备,但它对检测SIP系统的功能具有重要作用,如果T1试验装置不能正常使用,将给机组可靠运行和核安全带来隐患。
因此,鉴于该现状,应及时对相关设备进行改造,改造的主要内容包括:研制新型T1试验装置(每个机组一台,共两台),改善人机接口,增强故障分析功能。为了避免对SIP系统进行过多的改动以带来不必要的风险,需要尽可能保持现有接口不变,即 KRG机柜接线不变、信号输入方式不变、试验装置与KRG机柜连接方式不变、T1试验联锁和失效报警接线不变,仅重新研制一个新的试验台。
新的国产化T1试验台的研制,根据反应堆保护系统的设计特点,参照现有试验台的功能,选择市场上成熟和通用的软硬件设备进行研制。
本改造项目的关键技术在于确定T1试验台的功能需求、设计要求、适用标准、确定设备鉴定方法并完成设备鉴定。
新试验台具有现有试验台的全部功能,并在人机接口、数据处理、试验过程管理、试验结果分析、故障诊断等方面有较大的优化及提高。
项目主要由中广核运营公司承担。由于此项目以大亚湾现场的实际需求为目标,而运营公司对大亚湾现场设备和系统的设计、运行情况最为熟悉和了解,对相关的标准规范以及保护系统的设计有一定的基础,对新的T1试验台的功能需求有明确的目标。
项目负责和参加人员具有丰富的工程改造和现场运行维修经验,满足了试验台研制项目的要求,最后以运营公司为项目的总体负责单位,负责项目管理以及总体设计,并选择广利核公司作为供应商负责试验台设备的软硬件制造和供货。
新的T1试验台操作员站上运行的软件是采用北京广利核系统工程有限公司的基于虚拟仪器测试系统开发的人机界面软件,该软件运行在Windows XP操作系统上,所实现的功能包括:总体通道试验、PAMS试验、通道动态模块测试、就地参数计算功能、报告管理功能、用户管理功能、输入/输出回路自检与试验连接情况诊断、定期校验功能、试验结果显示功能、历史报表查询功能、关键步骤确认提示功能、带有动态模块通道PT点值查询功能操作员站人机界面软件是最直接和最重要的人机交互界面,支持专用键盘等外部设备。
新的T1试验台经过出场仿真试验、现场功能验证,最终通过了运营公司的验收并成功应用于大亚湾核电站的1、2台机组,且在设备安全性、可靠性及精度等各方面均满足现场要求。
关键技术与创新点:1、新T1试验台充分采用了最新的计算机技术,在精度、运算速度等方面较原T1试验台有了极大的提高。2、新T1试验台具备趋势分析,历史追忆等功能,可以在系统上进行二次开发,对试验数据进行分析处理,对设备状态进行趋势判断,从而有针对性的进行预防性维修,提高设备管理水平和核安全。
3、新T1试验台运用人机工程学原理,充分考虑了人机接口,人机界面友好,对话方便在设计时,运营公司的用户部门从现场实际情况出发,提出了许多具体和建设性的建议,工程改造部门将其与现有的研发资源相结合,使新试验台更加符合大亚湾核电站的实际情况,在使用过程中更加安全、可靠,便于操作。
4、新T1试验台技术可应用在CPR1000堆型数字化仪控保护系统定期试验装置中,其研制成功打破了国外对该装置制造技术的垄断,为相关核电设备的国产化奠定了基础。
应用情况:改造后的SIP(T1)试验台为运营公司首次自主研发的反应堆重要保护系统定期试验装置,虽然目前只在大亚湾核电站两台机组使用,但是经过此次改造,有助于中广核集团内部参与此改造的公司和部门消化吸收核岛仪控保护系统的设计特点,为后续新的数字化仪控系统研制以及大亚湾核电站仪控系统数字化改造提供帮助。中广核集团也可以以此项目或试验装置为平台,继续开发适应不同堆型不同保护系统的试验台。
新T1试验台的研发技术可应用在CPR1000堆型数字化仪控保护系统定期试验装置中,其研制成功打破了国外对该装置制造技术的垄断,为相关核电设备的国产化奠定了基础。
现有其它类似保护系统和试验设备的核电站也将存在T1试验台设备的更新改造问题。
另外,随着核电事业的迅猛发展,新的核电机组将大量兴建,国产化的T1试验台也可以作为有实际竞争力的选择。