岭澳二期核电站数字化反应堆保护系统.pdf

第29卷第1期核动力工程Vol.29.No.1
2008年2月NuclearPowerEngineeringFeb.2008

文章编号：0258-0926(2008)01-0001-05

岭澳二期核电站数字化反应堆保护系统

刘宏春1，王涛涛2，王华金1，周继翔1，刘光明3，许东方1

（1.中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术国家级重点实验室，成都，610041；
2.中国核动力研究设计院，成都，610041；3.中广核工程设计有限公司，广东深圳，518000）

摘要：岭澳二期核电站反应堆保护系统是我国自主设计的第一个数字化反应堆保护系统。本文介绍了岭
澳二期核电站数字化反应堆保护系统的总体结构、设计特点、定期试验以及自检等方面的内容。
关键词：核电站；数字化反应堆保护系统；定期试验
中图分类号：TL36文献标识码：A

1前言分布在4个隔离的连接厂房内。每个保护仪表组
反应堆保护系统是核电站重要的安全系统，主要包括以下单元。
它监测与反应堆安全有关的重要参数，当这些参2.1.1保护仪表预处理单元(PIPS)PIPS用于
数达到安全分析确定的整定值时自动触发紧急停向过程测量仪表进行供电并采集过程测量仪表送
堆和/或启动专设安全设施，以限制事故的发展和来的模拟量信号，将这些信号隔离后分配到需要
减轻事故后果，保证反应堆及核电站设备和人员的地方。如：保护系统的采集处理单元APU、过
的安全，防止放射性物质向周围环境释放。程控制系统、反应堆功率调节系统或者去后备盘
岭澳二期核电站反应堆保护系统采用指示。
AREVANP数字化仪表控制平台TXS。与模拟技2.1.2核测量单元用于采集和调理核中子探
术相比，数字技术在改善核电厂可用性、可靠性、测器送来的表征核功率的信号，包括源量程探测
可维修性、经济性、抗过时性以及灵活性方面具器送来的脉冲信号、中间量程探测器和功率量程
有较大的优势。本文介绍了岭澳二期核电站数字探测器送来的电流信号。
化反应堆保护系统的总体结构、设计特点、定期2.1.3采集处理单元(APU)其中，APU1和
试验以及自检等方面的内容。APU2对应多样性保护子组1，APU3和APU4对
应多样性保护子组2。APU主要执行以下功能：
2总体结构采集PIPS和核测量单元送出的模拟量信号，将
岭澳二期核电站数字化反应堆保护系统的这些信号转换为数字量，经过定值比较运算后产
总体结构如图1所示。为了满足单一故障准则，生表决所需的“局部脱扣信号”，并通过光纤通讯
系统采用了多重性的设计。整个系统由4个保护网络把这些“脱扣信号”送到下游对应子系统的
仪表组(ⅠP、ⅡP、ⅢP、ⅣP)和2个逻辑系列(A、驱动逻辑单元(ALU)。
B)组成。为了应对共模故障，系统采用了功能多2.1.4传输单元(TU)主要执行监测及信号传
样性设计，即将保护参数分成2个多样性子组(多输功能，如：采集所在保护组内的APU机柜门打
样性子组1和2)，分别在不同的计算机单元进行开、供电故障、通风故障及每个CPU的看门狗电
处理。路的运行等信号，并传输报警和信息到位于逻辑
2.1保护仪表组系列A和B中的传输单元TU1。
反应堆保护系统的上游为4重冗余的保护2.2逻辑系列
仪表组。为了满足独立性要求，4个保护仪表组反应堆保护系统的下游为两个冗余的逻辑

收稿日期：2007-01-15；修回日期：2007-04-20
2核动力工程Vol.29.No.1.2008

图1岭澳二期核电站数字化反应堆保护系统结构简图
Fig.1ArchitectureofDigitalReactorProtectionSystemforLing’aoPhaseIINPP

系列，即逻辑系列A和逻辑系列B。为了满足独动器。
立性的要求，两个系列分别布置在两个隔离的电2.2.3传输单元TU1和TU2主要功能包括采
气厂房内。每个逻辑系列主要包括以下5个单元。集所在逻辑系列内的ALU处理的一致性、ALU
2.2.1驱动逻辑单元(ALU)对于每一个多样性机柜门打开、供电故障、通风故障及每个CPU的
子组，设计了两个半逻辑X和Y，进行相同的逻看门狗电路的运行状态等信号，并通过网关传输
辑处理。对于停堆保护功能，为了减少系统的误报警、指示等信号到电厂总线网络。
动作，它们的输出设计成“与”的关系，即只有2.2.4网关用于信息的传输和网络协议的转
X和Y同时输出信号时才产生紧急停堆信号。而换。
对于专设系统驱动功能，为了提高系统的可用率，2.2.5盘接口PIPI为保护系统与后备盘(BUP)
输出设计成“或”的关系，即只要X或Y输出信的接口。保护系统内部的部分重要信号作为失去
号时便产生启动专设安全设施的信号。ALUX1计算机化的控制方式(MCM)后的指示和报警都
和ALUY1对应于多样