核电厂应急柴油机启动时间影响因素研究

周国强，邱 毓

（中广核工程有限公司调试中心，广东 深圳518124）

核电厂应急柴油机是6.6kV应急母线LHA或LHB供电的后备电源，在正常或事故工况下提供必要的电力使反应堆安全应急停堆，是核安全相关系统。根据核电厂应急柴油机的安全准则，要求柴油机从启动到建立额定电压、额定频率的时间必须小于10s[1］，这就对柴油机启动时间提出了很高的要求，对表征启动时间的相关设备和相关信号提出了高精度的要求。

1 问题来源

岭澳核电站二期首台柴油机（L3LHP）调试期间启动超过50次，柴油机启动完成（Ready）信号时间均小于10s。但是投入在线试运行以后，在2010年7月8日执行的T3LHP006试验过程中，发现L3LHP Ready信号发出时间超过10s。

2 对比分析

岭澳核电站二期和岭澳核电站一期的应急柴油机Ready信号的产生逻辑完全相同，均为“电压大于6.27kV且频率大于49Hz”。但岭澳核电站二期采用分布式控制系统（DCS）处理信号，而岭澳核电站一期则采用直接继电器出口处理信号。信号处理方式的不同，导致了Ready信号发出时间的不同。岭澳核电站二期应急柴油机的频率信号用DCS方式采集处理，由于增加了中间处理和转换环节，因此产生了约0.5～1s的延时，厂家认为该延时属正常现象。

岭澳核电站二期和一期应急柴油机Ready信号对比分析见表1。

表1 岭澳核电站二期和一期应急柴油机Ready信号对比分析表Table1 Comparative analysis of the ready signal for the emergency diesel generators of Ling'AoⅠand Ling'AoⅡ

柴油机启动时间存在一定的随机性范围，如8.00～9.00s，即使在同型号柴油机之间这种随机性也同样存在，这是柴油机的固有特性。在投入在线试运行以前，岭澳核电站二期柴油机L3LHP在多次启动试验过程中Ready信号发出时间一直满足要求，没有发现超时的问题。

3 解决措施

由于岭澳核电站二期应急柴油机的频率信号用DCS方式采集会产生约0.5～1s的延时，而转速采集为实时采集，无延时，故可将Ready信号逻辑中的“频率大于49Hz”转换为“转速大于1 470r／min”，二者逻辑意义完全一致，且后者更符合设备实际状况，消除了频率信号处理带来的延时。该修改不会增加系统可靠性隐患或设备安全风险，而且由于转速信号取3个速度探头的中间信号（3取2），更真实可靠。经柴油机厂家确认，岭澳核电站二期按以上修改方案进行了现场修改，将应急柴油机Ready信号逻辑判据中的频率改为转速。

4 试验验证

由于机组运行和检修窗口的原因，调试方首先在L4LHP／Q柴油机进行逻辑修改试验，很好地重现了Ready信号超过10s的情况。经过多次验证，将Ready信号逻辑判据由频率改为转速后，Ready信号发出时间均在10s以内，比修改前缩短约1s。试验数据见表2。

表2 Ready信号修改前后L4HP／Q柴油机启动时间Table2 The startup time of the L4HP／Q diesel system before and after the ready signal modification s

续表

在柴油发电机L4LHP配合电源切换（BAS）试验过程中，调试人员再次对Ready信号修改方案进行了多次试验验证，结果表明L4LHP Ready信号的形成时间均在10s以内，试验数据见表3。

表3 配合BAS试验时L4LHP柴油机启动时间Table3 The startup time of the L4LHP diesel system in support of the BAS test s

续表

按照L4LHP／Q柴油机Ready信号修改方案，调试人员继续完成了L3LHP／Q柴油机Ready信号的逻辑优化。修改后进行了多次启机验证工作，并进行就地录波，试验数据见表4。

表4 Ready信号修改后L3LHP／Q柴油机启动时间Table4 The start time of the L3LHP／Q diesel system after the ready signal modification s

5 结束语

岭澳核电站二期采用DCS采集处理频率信号，导致频率信号处理产生约0.5～1s的延迟。将柴油机Ready信号逻辑判据由频率修改为转速后很好地解决了该问题。

[1]IEEE Standard Criteria for Diesel－Generator Units Applied as Standby Power Supplies for Nuclear Power Generating Stations[S］.