VWS高容冷凍機組運行及風(fēng)險分析

袁輝

三門核電有限公司 浙江臺州 317112

三門核電1、2號機VWS中央冷凍水系統(tǒng)的冷凍機組運行期間多次發(fā)生故障跳機，由于廠家保密要求，且運行人員沒有統(tǒng)一響應(yīng)措施。

1 VWS高容子系統(tǒng)概述

高容子系統(tǒng)由兩列 85%容量的離心泵、三級壓縮離心式水冷冷凍機組和兩列15%容量的離心泵、螺桿式風(fēng)冷冷凍機組組成[1]。

2 VWS高容水冷和風(fēng)冷冷凍機組跳閘原因分析

以1-VWS-MS-01A列為例，通常導(dǎo)致VWS高容水冷機組跳閘的原因如下：

（1）冷凍機冷卻水流量低(CCS-FT411)流量低于659m3/h。

（2）出口冷凍水流量低2(VWS-FT101A)低于658．7m3/h。

（3）高容冷凍水泵1A入口壓力低168．9kPa，延時15s停泵（適用于啟動過程中和正常運行時）。

（4）VWS-V018A脫離全開位導(dǎo)致高容冷凍水泵A跳閘。

（5）冷凝器流量低、蒸發(fā)器入口溫度異常、冷凝器入口溫度異常、蒸發(fā)器出口溫度異常、冷凝器出口溫度異常、制冷劑溫度低、壓縮機出口壓力高、潤滑油溫度高、潤滑油溫度低、壓縮機電機過載、電機溫度高。

（6）時限或瞬時過電流、接地過電流。

3 VWS高容子系統(tǒng)用戶統(tǒng)計

高容冷凍水的用戶分布在汽機房、輔助廠房、安全殼內(nèi)，具體分布如下：

（1）位于汽機房的用戶

汽機房內(nèi)給一個房間通風(fēng)的VTS用戶多為一用一備，為VFD房間的通風(fēng)機組為兩用一備。

（2）位于輔助廠房的用戶

位于輔助廠房的用戶除了通風(fēng)設(shè)備，還有WGS-ME-01（氣體冷卻器）、WLS-ME-02（蒸汽冷凝器）、WLS-ME-03（密封水熱交換器）。

（3）位于安全殼內(nèi)的用戶

（4）識別VWS 高容子系統(tǒng)重要用戶

通風(fēng)區(qū)域中的重要設(shè)備分為兩類，第一類設(shè)備對溫度敏感，如果出現(xiàn)故障可能威脅機組正常運行；第二類設(shè)備（構(gòu)筑物）一旦由于溫度原因失效會造成不可接受后果：

①關(guān)注12404、12406溫度。依據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，位于上述兩個房間的SGS-V040A/B（主蒸汽隔離閥）和SGS-V250A/B（主給水調(diào)節(jié)閥）對高溫較為敏感。

②關(guān)注堆腔溫度和DRPI機柜情況。功率運行期間，堆腔溫度（VCS-TE060）約為55℃-57℃左右，TE-060達到64．4℃會產(chǎn)生H1報。

③關(guān)注電氣設(shè)備間溫度。EDS蓄電池和配電間（40307、40308、40309、40310）、核島中壓配電間（40413、40414）的溫度。

4 VWS跳閘后響應(yīng)

高容水冷機組跳閘后響應(yīng)次序如下：1、消除缺陷，復(fù)位報警，嘗試啟動冷凍機機組，同時關(guān)注CCS運行情況。2、若高容水冷冷凍機組無法快速啟動，則設(shè)法先穩(wěn)定CCS流量。3、若高容水冷冷凍機組在預(yù)期的短時間內(nèi)無法啟動，則立即啟動A/B列風(fēng)冷冷凍機組，并逐步切除不必要負荷，保證關(guān)鍵負荷供水量[2]。

4.1 復(fù)位報警，嘗試啟動冷凍機機組

以A列停運為例，如果發(fā)生VWS高容水冷運行列（A列）跳閘時，正常情況下，B列應(yīng)當(dāng)自動啟動。

4.2 穩(wěn)定CCS流量

當(dāng)發(fā)生冷凍水泵跳閘引起的高容水冷冷凍機跳閘，CCSV405A/B會由于VWS-MP-01A/B停運而關(guān)閉，此時CCS產(chǎn)生的流量波動效果是立即的，故需要操縱員密切關(guān)注。

4.3 減負荷，保證關(guān)鍵設(shè)備和區(qū)域的溫度

如果備用列和運行列報警均無法消除，或故障在短時間內(nèi)無法排除，即兩列高容水冷機組均喪失，需立即啟動第二列高容風(fēng)冷冷凍機組，并根據(jù)需要逐步減少VWS高容序列的負荷[3]。

5 改進建議

5.1 修改VWS-V018A/B聯(lián)鎖邏輯

建議將此邏輯修改為：除非泵運行時人為關(guān)閉閥門，否則泵由于閥位大幅關(guān)閉發(fā)生氣蝕的風(fēng)險極小。且萬一泵發(fā)生氣蝕也可通過壓力、流量、電流信號進行檢測和報警。

5.2 定期對VWS-V052進行檢查和維護

定期檢查VWS-V052（高容再循環(huán)流量調(diào)節(jié)閥）性能。

5.3 升版VWS報警響應(yīng)規(guī)程

在VWS報警響應(yīng)規(guī)程中加入常見的高容冷凍機跳閘情況的應(yīng)對措施。

5.4 后續(xù)機組改進波動箱及其出口管道的設(shè)計

后續(xù)機組考慮更改波動箱和波動箱出口管道的設(shè)計：根據(jù)高容序列冷凍水泵的運行曲線，波動箱的安裝高度完全可以滿足泵的凈正吸入壓頭，但波動箱容積僅為1．2m3，且波動箱到系統(tǒng)的管道長度較長，管徑太細，很容易由于壓力波動導(dǎo)致跳泵。

5.5 改進CCS-V221聯(lián)鎖邏輯

建議評估將CCS-FT221觸發(fā)關(guān)閉CCS-V221的邏輯定值修改為145m3/h—150m3/h之間的某個值并添加延時，在140m3/h只顯示報警，由主控根據(jù)實際情況決定是否關(guān)閉CCS-V221。

6 結(jié)語

本文首先對VWS高容子系統(tǒng)機組跳閘常見原因進行了分析和總結(jié)，指出了引發(fā)機組跳閘的薄弱環(huán)節(jié)。對VWS跳閘后的響應(yīng)次序進行分析， 針對系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)提出了切實可行的改進和維護建議。針對高容水冷機組切換時，CCS-V221在由于流量波動關(guān)閉導(dǎo)致下泄流被隔離的情況，結(jié)合現(xiàn)場實際，提出報警值增加延時，并稍增大流量限值的建議。