秦山第二核電廠(chǎng)T1試驗(yàn)臺(tái)調(diào)試及改造

俞晟力，徐廣學(xué)，蘇繼威

(中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314300)

為保證核電廠(chǎng)的安全運(yùn)行，反應(yīng)堆回路設(shè)計(jì)了許多保護(hù)和測(cè)量通道，如反應(yīng)堆超溫、超功率保護(hù)，穩(wěn)壓器壓力和水位保護(hù)等。這些通道的功能是密切監(jiān)視反應(yīng)堆功率、溫度、壓力等參數(shù)的變化。這些參數(shù)的測(cè)量和保護(hù)通道的計(jì)算，是由SIP(過(guò)程儀表系統(tǒng))和RPN(核儀表系統(tǒng))完成的。

SIP在設(shè)計(jì)上具有足夠的冗余度，分為四組獨(dú)立的機(jī)柜通道，為反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)的“三取二”“四取二”以及少部分“二取一”邏輯提供信號(hào)。為了保證SIP系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，必須對(duì)它進(jìn)行定期檢查，即T1試驗(yàn)。

目前使用的T1試驗(yàn)臺(tái)是秦二廠(chǎng)1、2號(hào)機(jī)組調(diào)試時(shí)配置的，硬件老化和有限的軟件功能導(dǎo)致試驗(yàn)臺(tái)故障率逐年升高，很大程度上影響到T1試驗(yàn)的順利進(jìn)行，直接影響反應(yīng)堆的安全性能與機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。秦二廠(chǎng)1號(hào)機(jī)組114大修期間使用I/A系統(tǒng)更新T1試驗(yàn)臺(tái)。下文將詳細(xì)介紹新T1試驗(yàn)臺(tái)的軟硬件組成和調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及相應(yīng)的解決措施。

1 T1試驗(yàn)臺(tái)硬件及軟件

秦二廠(chǎng)的過(guò)程儀表系統(tǒng)由上海FOXBORO公司生產(chǎn)的SPEC200和SPEC200 MICRO系列儀表及小型的I/A’S系統(tǒng)(INTELLIGENT AUTOMATION SERIES智能自動(dòng)化系列)組成。

T1試驗(yàn)臺(tái)安裝在一個(gè)可移動(dòng)的小車(chē)上，外型如圖1所示。

圖1 顯示器翻上后的T1試驗(yàn)臺(tái)外型Fig.1 The appearance of the T1 test stand after the display is turned up

1.1 T1試驗(yàn)臺(tái)硬件配置

新T1試驗(yàn)臺(tái)由控制處理器CP280FT、電壓信號(hào)輸入卡FBM201d、模擬量輸入輸出卡FBM204、數(shù)字量輸入卡FBM207b、數(shù)字量輸出卡FBM242、溫度監(jiān)測(cè)卡FBM202等組成。下面介紹其中部分硬件功能。

(1)FBM201d卡(T10003,T10004)

FBM201d為電壓信號(hào)輸入卡件，具有8路0～10 VDC輸入功能。本T1試驗(yàn)裝置配置2塊FBM201d卡件，作用為：1)測(cè)量V2I卡件的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸入，用于精度測(cè)量中的反饋環(huán)節(jié)；2)用于T1試驗(yàn)輸出值的反饋接收功能。

(2)FBM204卡件(T10005，T10006)

FBM204為4～20 mA模擬量輸入輸出卡件，具有4路4～20 mA模擬量輸入和4路模擬量輸出功能。本T1試驗(yàn)裝置配置2塊FBM204卡件，使其中的輸出通道用于：1)提供1路4～20 mA電流輸出信號(hào)，用于I2V卡件測(cè)試。2)經(jīng)過(guò)魏德米勒電壓/電流模件轉(zhuǎn)換后，提供0～10 VDC電壓輸出信號(hào)。

(3)FBM207b卡件(T10001，T10002)

FBM207b為數(shù)字量輸入卡件，具有16路數(shù)字量輸入功能。本T1試驗(yàn)裝置配置2塊FBM207b卡件，作用為：1)主T/N-1卡的地址碼輸入的8位數(shù)字量輸入[LB1-1]——[LB1-8]；2)副T/N-V卡的地址碼輸入的8位數(shù)字量輸入[LB1-1]——[LB1-8]，用于T1試驗(yàn)程序讀取二種T/N卡地址碼的前8位；3)主T/N卡件的8路數(shù)字量報(bào)警信號(hào)接收。

1.2 T1試驗(yàn)臺(tái)軟件配置

T1試驗(yàn)裝置采用的是FOXBORO公司的I/A系統(tǒng)，軟件版本為I/A 9.1，畫(huà)面軟件版本為Foxdraw V10.4。I/A系統(tǒng)是一個(gè)小型的DCS系統(tǒng)，它可以設(shè)置權(quán)限以針對(duì)不同的級(jí)別設(shè)立相應(yīng)的使用環(huán)境，最常用的有2種工作環(huán)境：工程師環(huán)境和操作員環(huán)境。操作員環(huán)境下，允許操作員進(jìn)行試驗(yàn)，查看報(bào)警信息；而工程師環(huán)境則還允許工程師設(shè)計(jì)功能塊，創(chuàng)建及修改顯示畫(huà)面，參數(shù)修改等。

2 T1試驗(yàn)臺(tái)技術(shù)改造中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施

2018年4月開(kāi)始的秦二廠(chǎng)1號(hào)機(jī)組114大修迎來(lái)了新T1試驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)改造。接下來(lái)著重介紹大修調(diào)試中及日常運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題及相應(yīng)的解決措施。

2.1 缺失具有電流信號(hào)切換功能的繼電器

T1試驗(yàn)共有98個(gè)回路，只有ETY001MG氫分析儀通道需要有源信號(hào)，其余回路均為無(wú)源信號(hào)。由于T1試驗(yàn)臺(tái)只能發(fā)出有源電流信號(hào)，因此一方面需要新增魏德米勒有源無(wú)源電流轉(zhuǎn)換卡件，另一方面需要增加具有有源無(wú)源電流信號(hào)切換功能的R5繼電器。

當(dāng)進(jìn)行ETY001MG氫分析儀通道測(cè)試時(shí)，T10007:13_OC通道閉合，此時(shí)24 V電送入PS+，R5繼電器翻轉(zhuǎn)，T10005:8(有源信號(hào))送至R4繼電器，最終通過(guò)A24、A26將T1試驗(yàn)臺(tái)發(fā)出的有源信號(hào)送至輸入組件，信號(hào)流程見(jiàn)圖2。

圖2 需求有源信號(hào)時(shí)的信號(hào)流程Fig.2 The signal flow when the active signal is required

當(dāng)進(jìn)行其余的回路測(cè)試時(shí)，T10007:13_OC通道斷開(kāi)，此時(shí)24 V電未送入PS+，R5繼電器不翻轉(zhuǎn)。T10005：8通過(guò)有源無(wú)源電流轉(zhuǎn)換卡I2I_G轉(zhuǎn)換為無(wú)源信號(hào)。從I2I_G:42+、41-輸出的無(wú)源信號(hào)通過(guò)R4繼電器最終送至A24、A26，從而送至輸入組件。信號(hào)流程見(jiàn)圖3。

圖3 需求無(wú)源信號(hào)時(shí)的信號(hào)流程Fig.3 The signal flow when the passive signal is required

通過(guò)新增魏德米勒有源無(wú)源電流轉(zhuǎn)換卡為T(mén)1試驗(yàn)大多數(shù)回路提供了無(wú)源電流信號(hào)。同時(shí)，通過(guò)新增的R5繼電器成功實(shí)現(xiàn)了有源無(wú)源電流信號(hào)的切換功能，成功解決了問(wèn)題。

2.2 T1試驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)Checkpoint功能導(dǎo)致試驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行

2019年4月24日，在執(zhí)行T1試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)T1試驗(yàn)臺(tái)不能發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)，無(wú)法開(kāi)始測(cè)試。翻閱系統(tǒng)日志后發(fā)現(xiàn)，T1試驗(yàn)臺(tái)在4月23日13：59自動(dòng)進(jìn)行了一次Checkpoint過(guò)程，此時(shí)正在進(jìn)行67號(hào)回路1VVP406TN的測(cè)試。Checkpoint操作保存了該回路正在運(yùn)行的狀態(tài)。

原來(lái)T1試驗(yàn)臺(tái)在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到可能會(huì)在畫(huà)面上修改參數(shù)，故配置了每小時(shí)自動(dòng)保存狀態(tài)的Checkpoint功能。在4月24日T1試驗(yàn)臺(tái)再次啟機(jī)后，導(dǎo)入了上一次進(jìn)行Checkpoint時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，故T1試驗(yàn)臺(tái)誤以為仍然在測(cè)試該回路，并且未正常結(jié)束。因此顯示無(wú)法再執(zhí)行其他回路的測(cè)試。

經(jīng)過(guò)班組與廠(chǎng)家的討論研究，考慮選擇停用T1試驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)Checkpoint功能，具體方法如下：

1)進(jìn)入ICC組態(tài)器，選擇CPT101_STA，點(diǎn)擊View Blocks/ECBs in this Compound。

2)點(diǎn)選左側(cè)的STATION后，繼續(xù)點(diǎn)擊 edit all block/ECB para，找到CKPOPT參數(shù)，從原來(lái)的值1 改為0后，先按回車(chē)鍵，再點(diǎn)擊右下的 DONE。如圖4所示。

圖4 修改CKPOPT參數(shù)Fig.4 Modification of CKPOPT parameters

3)點(diǎn)擊右上角的Exit退出

在停用自動(dòng)Checkpoint功能后，再次執(zhí)行其他回路的T1試驗(yàn)，試驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行，結(jié)果合格，成功解決了因自動(dòng)Checkpoint功能導(dǎo)致試驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行的問(wèn)題。

3 結(jié)束語(yǔ)

秦二廠(chǎng)1號(hào)機(jī)組的新T1試驗(yàn)臺(tái)更換與調(diào)試的成功改造，為其他同類(lèi)核電廠(chǎng)的T1試驗(yàn)臺(tái)改造提供了重要參考依據(jù)。新T1試驗(yàn)臺(tái)的更換改造成功并不是終點(diǎn)，將來(lái)仍需專(zhuān)注于T1試驗(yàn)臺(tái)的硬件更新與軟件優(yōu)化，進(jìn)一步提高T1試驗(yàn)臺(tái)的可靠性，為機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。