核电站仪表控制系统体系研究

商海龙 周 鹏



核电站仪表控制系统体系研究

商海龙 周 鹏

福建福清核电有限公司，福建 福州 350318

阐述了中国现役核电站仪表控制标准现状，对国内外核电站的最新安全关键仪表控制体系标准进行了简要说明及分析，在此基础上提出并阐述了压水堆核电站的安全关键仪表及控制体系结构。

核电站；仪表；控制系统；体系

1 我国核电标准现状

1.1 核电标准发展历程

我国核电站相关标准的制定始于1980年，在我国第一座核电站——秦山核电站项目的推进下，我国开始制定了相关的国家及行业标准。随着标准不断完善及改进，截止到2016年，我国已制定出了440多个核电标准，其中80%为行业标准，20%为国家标准。在这些标准中，绝大部分为和核岛有关的标准，对于常规岛标准的制定，通常是依据现行的常规电力标准及电力行业标准来制定的[1]。

1.2 核电标准存在问题

在前期的核电站建设中，对于技术路线的选择，存在着派系之争。由于大部分标准是由国外引进的，我国在核电站建设中，以往对标准的制定都是现用现编，导致我国核电标准体系不完善、不统一，标准容易出现重复、矛盾，行业标准滞后于新技术的发展速度。

1.3 核电标准现状

在国家能源局的统一领导、组织、协调下，由一批专业技术人员对我国现行的440多条核电标准进行了修订，在修订的过程中广泛参照了国外先进核电站所采用的标准，制定出了《压水堆核电厂标准体系表》。

2 核电站关键仪表及控制系统

2.1 安全关键仪表及控制系统体系概述

核电站安全关键仪表及控制系统简称仪控系统，指的是系统误动作或故障可使厂区工作人员、公众收到放射性照射威胁及预防预计时间导致不可控事件发生的一种仪控系统，该系统包含安全系统及安全有关仪控系统两个部分[2]。

安全系统顾名思义，指的是保障核电站安全性方面的系统，它用来保障核电站反应堆能在任何情况下快速安全的停止；安全有关仪控系统指的是安全系统以外的其他重要安全仪控系统。

2.2 核电站安全关键仪表控制系统功能

核电站仪控系统涵括了所有核岛系统，其组成结构如图1。

核电站仪控系统主要是在电厂的日常运转、预计事件过程中或发生后实现其自身重要安全防护功能，包括过程自动检测、过程控制及自我保护。

自动检测功能：对核电站各个运行环节各种工况下的参数进行检测、记录、显示，对出现异常工况参数时进行报警。

过程控制功能：对维持核电站安全正常运行的各种变量进行自动控制，使得各种变量值在设定的安全值范围内。

自我保护功能：仪控系统出现故障时，自动触发反应堆急停命令，同时启动专用安全设施投入运行。

3 标准编制策略

3.1 标准体系适用性

我国现行的核电站仪控系统标准主要是由国际标准（IEC标准）转变来的，该标准体系主要用于常规模拟变量仪控系统、数字化模拟系统。IEC标准代表了国际上核电项目建设的最新、最先进水准，与我国压水堆核电工程的建造情况相符[3]。

3.2 标准体系范围

标准体系包括根据纵深防御安全原理确定的核电厂安全层次的所有重要安全仪控系统（包括动力源供给系统）在设计、建造和运行方面及安全相关的标准，涵盖了核功率（中子注量率）监控、工艺过程和设备状态的监控、辐射监测这三大领域的重要安全仪控系统[4]。

3.3 采标策略

鉴于对以上国际主流的核电仪控系统标准体系的分析，参照我国行业标准现状，在日后修订、完善我国现行标准时，主要的采标方式为：首先采用国际标准（IEC标准），以美国国家标准（IEEE标准、ISA标准）和法国电气制造标准（RCC-E标准）为辅。

4 标准体系结构

依据国外先进核电站的标准体系，结合我国核电站仪控系统的特点及经验，仪控系统标准结构被分为4个层面：第一层面，仪控系统的设计、制造、运作方面能否满足核电站的安全标准，该层面是根本；第二层面，该层面仪控系统设计中的安全标准，是对第一个层面的细化；第三层面，该层面的安全性要求可以不和第一层面有直接关联，但是要与第二层面的具体要求中的内容有关联系，有协调性；第四个层面，就是对组成安全仪控系统的软件、硬件设备的质量要求、鉴定，安装，运维方面的标准。

2009年由国家能源局颁布发行的《压水堆核电厂标准体系》中，共有680个标准，其中关于安全仪控系统的标准有170项。这170项安全仪控系统标准中，现行的有40项，正在修订中的标准有15项，待修订的标准有47项，待制定的标准有68项。

5 结语

我国现在的仪控系统标准体系是一种开放式体系，在满足我国二代核电机组设计、建设、运行的过程中参照国际标准对我国现行标准不断进行着完善，为我国第三代核电机组的设计、建造提供更好的设计依据。

[1]王海涛，刘奋飞.浅谈我国核电中长期发展规划[J].中国核电技术展，2014（12）：24-29.

[2]王寿君.三代核电自主化依托项目的工程建造管理模式[J].中国核电，2015（1）：35-38.

[3]刘志涛.我国核电标准体系存在的问题及可能的解决方案[J].中国国防工业标准化论坛，2014（12）：35-39.

[4]张志勇.中国核电标准发展与体系建设[J].中国核电，2016（21）：26-29.

Plant Instrumentation Control System Research

Shang Hailong Zhou Peng

Fujian Fuqing Nuclear Power Co., Ltd., Fujian Fuzhou 350318

This paper expounds the active nuclear instrument control standard present situation in our country, based on the latest nuclear power plant at home and abroad the latest security key instrument control system standard system has carried on the brief description and analysis, on the basis of this puts forward and expounds the key instrument of PWR nuclear power plant safety and control architecture.

nuclear power plant; instrument; control system; system

TM623

A

1009-6434（2017）02-0109-02