M310 核电机组重要厂用水泵运行置位信号逻辑优化

吕瑞广

（福建福清核电有限公司维修二处，福建福清 350318）

0 引言

重要厂用水系统（SEC）的功能是把设备冷却水系统（RRI）收集的热负荷输送到最终热阱——大海。SEC 系统分为两个独立的A、B 两列，每列各有两台泵。其中，A 列为SEC001/003PO，B 列为SEC002/004PO，A、B 两列互为备用，并且单列中两台泵也互为备用。在每一列中，两台泵出口安装一个压力开关，用来监测该列泵出口压力。当机组在正常运行工况下，单个系列的一台泵运行，一台泵备用，另外一列停运。运行期间，每一列的两台泵可以手动、自动切换。为了实现上述功能，泵的启停逻辑中引入运行置位信号，当操纵员在主控发出启泵命令并且启泵成功，就会产生IN SERVICE SET 运行置位信号，运行置位信号最主要的作用是当泵出口压力低时自动启动该列的备用泵。

1 SEC 泵运行置位信号的产生、功能及实现

根据SEC 系统逻辑图，A、B 两列列间具有互相备用的关系，每个系列的两台泵也具有互相备用的关系。列内备用的切换通过泵出口压力监测和设备状态监测实现。

以A 列的SEC003PO 备用于SEC001PO 为例，详细分析运行置位信号的产生、功能及实现方式。根据图1，假设初始状态是A 列的SEC001PO 和SEC003PO 均处于停运状态。当操纵员在主控室下发SEC001PO 启动命令，并且当SEC001PO 启动成功后，通过RS 触发器产生“001PO IN SERVICE SET”信号，即运行置位信号。通过图1 可以看出，产生运行置位信号需要同时满足两个条件：启动命令和泵的运行反馈信号。

2 KIC 启泵无法产生运行置位信号的问题

在福清核电2 号机组重要厂用水系统逻辑试验时，当从主控KIC 启动SEC001PO 后，运行置位信号无法产生。通过分析逻辑图，只有当操纵员的启动命令（001PO KIC ON）和就地SEC001PO 运行状态反馈（001PO ON POS）两个信号同时存在时，才能通过RS 触发器产生运行置位信号。而根据FD 图和DCS 一二层握手机制，当二层收到一层命令下发的反馈后会复位001PO KIC ON 信号，而此时，就地执行机构的状态信息尚未反馈到一层，所以001PO KIC ON 和001PO ON POS 两个信号无法同时存在，从而导致无法产生运行置位信号。

图1 SEC001PO 运行置位信号的产生的逻辑

如果运行置位信号001PO INSERVICE SET 无法产生，那么当A 列泵出口压力低或SEC001PO 意外停运时，将无法自动启动备用泵SEC003PO，直接威胁到核电站的安全运行。

通过比较分析，RRI 系统也存在泵的运行置位信号，且在逻辑图中，运行置位信号的控制逻辑与SEC 完全一样，但在RRI系统调试期间，却没有出现该问题。经分析，原因是RRI 中产生运行置位信号的启动命令并非KIC ON 信号，而是来自执行器模板001PO_L1 输出的启动命令CmdVal Start，CmdVal Start 经001PO_L7 的或门后送至001PO_L8 产生运行置位信号。Cmd－Val Start 持续时间比模板前的KIC ON 持续时间长，CmdVal Start 在收到现场执行器反馈001PO_RP 后才被复位。同时，虽然001PO_RP 会复位CmdVal Start，但由于RRI 组态中，与启动命令有关的三个逻辑块执行顺序是001PO_L7→001PO_L1→001PO_L8，产生运行置位信号的001PO_L8 BLOCK 取的是前一周期的CmdVal Start，从而满足条件，以实现产生IN SERVICE SET 信号（表1）。

3 原因分析及解决方案

经分析，运行置位信号无法产生的根本原因是，001PO KIC ON 和001PO ON POS 两个信号无法同时存在。由于KIC 发出的都是脉冲信号，其脉冲长度与DCS 一二层的握手机制和扫描周期有关，一般为100 ms。所以当就地01PO ON POS 信号反馈回来时，001PO KIC ON 信号已经被复位。

因此，可以采取001PO KIC ON 信号后加2 s 延时模块的方法，使KIC ON 信号等待现场的001PO ON POS 信号，以保证001PO KIC ON 和001PO ON POS 两个信号同时存在，从而产生运行置位信号。

该种逻辑设计在存在备用逻辑的系统中广泛使用，该解决办法为通用方案，现场REA、DVK、JPP 等众多系统的逻辑优化均以此为蓝本。

作为通用方案，该方案也存在一定的局限性。对于存在同样问题且执行时间较长的阀门等执行机构，由于执行时间的差异性，在采用这种方案时，须了解该执行机构的行程时间，根据行程时间来确定延时模块的长度。

表1 RRI 运行置位信号执行顺序

4 结束语

重要厂用水系统（SEC）做为核安全功能系统，系统的安全、可靠运行直接关系到核电站的安全。本文从SEC 泵的运行置位信号出发，分析SEC 泵的启停逻辑和运行置位信号，阐述运行置位信号在SEC 泵的启停逻辑中的作用以及在DCS 平台上的实现方式。为同类问题的处理提供参考。