核电厂主控室不可用时运行操作分析

孟繁鑫 杨卓芳

摘  要：当核电厂主控室不可用时，需要后撤到远程停堆站来进行控制和监测。文章通过对远程停堆站的设计及事故规程的分析和研究，总结和优化了在主控室不可用时所应进行的运行操作，从而在主控室不可用时为操纵人员提供了应采取的措施和指导意见，确保核安全的三要素始终得到保障。

关键词：主控室;远程停堆站;运行操作

中图分类号：TM623         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）09-0058-02

Abstract： When the main control room of the nuclear power plant is not available， it needs to be withdrawn to the remote shutdown station for control and monitoring. Through the analysis and study of the design of the remote shutdown station and the accident procedure， this paper summarizes and optimizes the operation that should be carried out when the main control room is not available， so as to provide the operators with measures and guidance that will ensure that the three elements of nuclear safety are always guaranteed.

Keywords： main control room; remote shutdown station; operation

1 概述

主控室（Main Control Room），作为采用集散化控制系统（DCS）的M310型压水堆核电机组的控制中心，其作用不言而喻。因此，当主控室不可用时如何使得反应堆能够以安全、可靠地方式停下来就显得尤为重要。核电站根据纵深防御原则，设计了远程停堆站（RSS），其作用是在主控制室不可用的情况下，把反应堆带入热停堆状态，并保持反应堆在该安全状态。如果需要，通过少量的就地配合，使反应堆达到并维持在冷停堆状态。

2 主控室及远程停堆站介绍

主控室是一组集中了操纵员所需的全部控制和监测设备的构筑物，操纵员在这里面执行监控核电厂的主要功能。具体可分为以下功能：运行监控;安全监督;火灾探测及消防控制;放射性监测;获取电厂维修信息;定期试验管理;通讯（厂内、厂外）;文件记录;数据记录。

主控室包括2个操纵员工作站、1个安全工程师站、1个机组长站。每个工作站包括一套非安全级的全功能工作站（5个VDU）和一套安全级工作站（2个SVDU）。非安全级全功能工作站（NC-VDU）完成正常运行和事故运行的所有监控操作。安全级工作站（SVDU）用于完成保护系统的复位旁通、通过闭锁来验证保护系统输出的一类试验、以及事故后监测系统（PAMS）的参数显示。

远程停堆站系统由简化的计算机工作站（包括非安全级工作站和安全级工作站）和常规控制盘（主要是切换装置）组成。每个机组设置2个工作站， 每个工作站包括：3个非安全级工作站（NC-VDU）、1个安全级工作站（S-VDU）、2个交换机，此外还有安全级切换开关（MCR/RSS）。

远程停堆站系统的设计不考虑主控室不可用的同时还伴有其他事故，特别是不同时发生要求专设安全设施运行的事故。但考虑了厂外电源丧失的情况。远程停堆站通常是关闭的，但可以随时启动，在主控室有相应的报警指示，操纵员能监视RSS是否被启动。

在远程停堆站系统主要进行下列功能的操作：利用堆芯内自然循环、蒸汽发生器的辅助给水供给、由GCT系统导出蒸汽发生器热量三种方式导出剩余功率;监测反应堆冷却剂的容积、温度和压力;对反应堆冷却剂进行硼化，以便使反应堆保持在次临界状态;使必要的辅助流体系统（冷却水、仪表压缩空气）保持可用。

3 主控室与远程停堆站的切换

在远程停堆站中设置了6个手动的开关（A列：KPR001-003-005CC，B列：KPR002-004-006CC），用以实现“MCR运行模式”和“RSS运行模式”的切换：在“MCR运行模式”下，RSS的控制功能被闭锁;在“RSS运行模式”，MCR的控制功能，除主控室内的紧急停堆盘上的停堆按钮外都被闭锁。

远程停堆站的控制权限高于主控室，当远程停堆站投运后，主控室的控制信号被闭锁，防止其他地方来的不同信号导致故障扩大。当电站处于主控室控制操作时，远程停堆站处于监督状态。

4 运行操作

紧急停堆;关停3台反应堆冷却剂泵。

然后，在远程停堆站系统上把控制权限切换到远程停堆站，即闭锁主控室的命令，转而由远程停堆站系统监视控制电厂。此时，电气设备间仍可进入并保持其功能。

4.1 人员通知

通知运行应召人员，这个事故导致进入厂房应急状态，通知安全技术顾问，确认一回路操纵员已经：（1）通知二台机组的所有运行人员;（2）停止正在进行的废物排放;（3）要求撤离反应堆厂房。

4.2 具体操作策略

需要在主控室立刻进行的操作：派遣一名操纵员到远程停堆站，建立远程停堆站与主控室之间的通讯联络，在主控室的一回路操纵员执行手动停堆并进行有效性确认，依据系统规程停运三台反应堆冷却剂泵，确认稳压器正常喷淋阀关闭，将稳压器压力控制切换到手动控制。二回路操纵员关闭两个机组主控室之间的隔离门（防止影响相邻机组），执行快速关闭主蒸汽隔离阀的操作，并到工程师站关闭四台主控室网络交换机的电源，防止误操作。全部执行完以上操作之后，操纵员离开主控室。

远程停堆站的投入与确认：尽快将MCR/RSS切换开关切换至RSS位置，并将主控室的电话也切换到远程停堆站。在远程停堆站执行以下操作：一回路操纵员使用辅助喷淋和电加热器将一回路压力保持在14.5MPa，通过化容系统的上充下泄功能将稳压器的液位维持在零功率水位，保持三台主泵的轴封注入流量在1.92m3/h左右。尽快实施反应性控制，通过启动两台硼酸泵执行直接硼化，通过引入足够的负反应性使一回路达到冷停堆硼浓度，实施防止主系统误稀释的行政隔离，并用源量程探测器实时监测堆芯反应性的变化。此外，还需在远程停堆站和就地确认安注系统相关阀门的状态以确认安注系统的可用性。二回路操纵员首先通过确认汽轮发电机已跳闸、出口断路器及励磁开关已断开、汽机转速正在下降、主汽门关闭、润滑油泵已自动启动等一系列现象确认汽机正在安全停机，保证二回路关键设备的安全。之后通过汽轮机旁排系统执行余热排出功能，将反应堆冷却剂的平均温度稳定在291.4℃左右。若预计主控室检修时间较长，或辅助给水箱水位较低，则应及时执行补水操作，并根据水箱水位情况决定是否保持在热停堆工况或是转入冷停堆状态。当主控室重新恢复可用时，经值长同意，重新将机组的控制权限由远程停堆站切回主控室，执行机组意外停堆的事故规程，将机组维持在停堆状态。

5 结论

本文详细分析了主控室不可用时切换到远程停堆站的机组响应及运行操作，为核电厂日常运行和优化事故规程提供了参考和借鉴，为主控室操纵员保持对机组的有效控制提供了支持，从而确保核电厂的安全性始终能够得到保障。

参考文献：

[1]中国核电工程有限公司.QFX17KSC002B30445GN B CFC.主控制室系统手册[Z].2011.

[2]中国核电工程有限公司.QFX17KPR002B30445GN B CFC.远程停堆站系统手册[Z].2011.

[3]中国核电工程有限公司.主控制室不可居留转向远程停堆站规则[Z].2012.

[4]孟繁鑫.QF1-I14-TPOPAC-0000.主控室不可居留轉向远程停堆站事故规程[Z].中核核电运行管理有限公司，2017.