核电站真空泵PLC停机跳闸逻辑优化.pdf

2023年第22卷 第6期产业与科技论坛2023（22）6Industrial&Science Tribune核电站真空泵 停机跳闸逻辑优化樊美宁 俞 骁【内容摘要】秦一厂 万机组安全运行 多年一直使用两台喷射式抽气器进行抽真空 为解决近年来出现的抽气性能下降、备品备件停产等问题 大修期间将凝汽器抽真空系统的主要设备由抽气器改为真空泵 每台凝汽器真空泵均由就地一套 柜自动控制可实现现场温度、液位状态的监视和远传、真空泵电机的启停、阀门的开关、备用泵的联锁等功能 系统改造投用后出现了 真空泵故障跳闸真空泵未联锁自启的异常现象严重影响机组的运行 本文分析了出现该重大异常的原因并结合现场运行情况对真空泵进行控制改进及逻辑优化【关键词】核电站真空泵逻辑优化【作者简介】樊美宁女中核核电运行管理有限公司工程师俞骁中核核电运行管理有限公司 一、引言秦山核电厂 机组凝汽器真空系统设置了两台启动抽气器和两台主抽气器 在启机时两台启抽并列运行快速建立真空 在正常运行时一台主抽连续运行一台备用维持机组真空 由于本机组并网发电近 年相关抽气设备日趋老化存在的故障、隐患也日趋增多且在实际运行过程中存在一定操作风险造成了真空系统的安全可靠性下降不利于机组的稳定运行 在参考了国内其他火电机组、新核电机组的真空系统之后考虑对本系统的设备进行改造 参考国内其他同机组大小的电厂真空系统以及日趋成熟的水环式真空泵技术本机组计划将凝汽器抽真空系统的主要设备由抽气器改为水环式真空泵并对其逻辑进行优化改造后的凝汽器抽真空系统设置两台水环式真空泵组它们通过一根母管()与凝汽器的空气冷却区域相连评价者对于不及格事件的原因会归结于其他人或事件上纠正行为的动机也将更依赖于他人 因此不及格归因各维度的得分与后续纠正动机和行为相结合不但可以了解学生的归因特点而且为不及格学生的正确归因训练提供依据(二)问卷的科学性 本问卷编制时首先通过德尔菲法征询相关专家对各条目的意见两轮函询专家应答率均为保证了数据的有效性 专家权威系数为 大于 说明专家权威程度较高 两轮函询中专家意见协调系数 分别为 和 且 说明各维度包含的条目分布合理结构效度较理想在信度检测方面采用 系数和折半信度系数来反映问卷测量结果的内在一致性 由于内外归因性质不同所以仅对各维度内部一致性进行检测而不同归因之间应有良好的区分度因此量表不适宜测量所有条目的内在一致性 根据统计结果显示问卷各维度的 系数为 折半信度系数为 根据专家推荐各维度的 系数 折半信度系数 时表明量表的信度良好 本量表中除内部可控性归因维度的内部一致性信度低于推荐值之外其他维度信度良好这可能与该维度条目较少有关 由于初次构建量表因此这个信度系数是可以接受的四、结语医学专业大学生对考试不及格归因量表包括内部可控、内部不可控、外部可控和外部不可控 个维度共 个条目 其信度、效度经检测性能良好可作为评价医学专业大学生对考试不及格归因特点的评价工具可以为医学专业大学生及其教育者判断考试不及格的归因倾向及开展归因训练提供评估依据【参考文献】顾秋丽.大学生考试不及格现象原因分析及对策研究 基于计算机学院数据分析.科教导刊(下旬):.吴明隆.问卷统计分析实务.重庆:重庆大学出版社:史静稳莫显昆孙振球.量表编制中内容效度指数的应用.中南大学学报(医学版)():郑日昌孙大强.心理测量与测验.北京:中国人民大学出版社:产业与科技论坛2023年第22卷 第6期Industrial&Science Tribune2023（22）6 启动时两台真空泵并列运行保证凝汽器中的空气和不凝气体能快速被抽出混合物排入大气 机组正常运行时凝汽器真空由一台真空泵来维持并可根据凝汽器真空情况一台或两台投入运行从每台凝汽器分别引出两根 的抽真空支管每根支管上均设置一个真空截止阀四根支管汇到一根 的抽真空母管去往真空泵 抽真空母管与每台真空泵之间分别采用一根 的支管连接每根支管上均设置一个电动真空闸阀真空泵设备本身需设置排气管路改造后系统图中每台真空泵分别接触一根 的排气管道各设置一个手动闸阀两根排气管道汇成一路 的总管排入大气 由于真空泵排气管与原抽气器排气管位置不同因此冷凝器抽气器排气辐射监测系统 取样管需要移至新排气管处其他无变动(见图)图 真空泵组改造后系统图系统中抽真空母管上分别设置一个电动真空破坏阀和手动真空破坏阀 真空破坏阀用于在汽轮机跳机或停机时打开让外界空气从真空破坏阀管线进入凝汽器使机组转速在较短的时间内降至盘车转速 系统改造后投用期间出现 真空泵故障跳闸真空泵未联锁自启的异常现象导致凝汽器真空短时下降给机组安全稳定运行带来隐患 本文简单介绍真空泵的控制原理并结合对异常现场的原因分析提出改进和优化方案二、真空泵控制说明图 真空泵系统原理图每套机组内的两台真空泵互为主备机 当主运行真空泵因电气或其它参数联锁停车时 联锁启动备用真空泵 机组故障信号统一进入电厂计算机综合报警系统 以上描述的功能由 实现 原理见图 真空泵的控制主要包括:真空泵电机的启停控制分离器液位监测与控制系统入口阀门的开关控制喷射器入口阀门的开关控制电机绕组温度测量和控制备用泵启停控制(一)真空泵电机的启停控制 当电机启动指令存在而且分离器液位“非低”系统入口阀门()处于关闭状态喷射器入口阀门()处于关闭状态电机绕组温度正常启动真空泵电机并同时提供冷却水供应 当有停车指令或联锁指令时停真空泵电机同时关闭系统入口阀()和喷射器入口阀()并停止冷却水供应(二)系统入口阀门的开关控制 系统入口蝶阀的初始状态是关闭状态当真空泵电机启动且系统入口蝶阀()的后压力.时压力开关()动作开启入口蝶阀()当真空泵电机停车关闭入口阀()蝶阀未在规定时间内全开或全关 给出报警信号(三)喷射器入口阀门开关控制 当电机启动时喷射器入口阀门()处于关状态 当电机运行入口压力达到设定值(.)时压力变送器()检测信息送 满足此两条件时打开喷射器入口阀()当电机运行入口压力高于(.)时压力变送器()检测信息送 关闭喷射器入口阀()停电机时关闭喷射器入口阀()蝶阀未在规定时间内全开或全关 给出报警信号(四)分离器液位监测和控制 设定分离器液位的低点()和正常点()当分离器液位低时 打开补液电磁阀()进行补水补充液位到正常高度时停止补水如果低液位 持续 秒 给出报警信号(五)备用泵启停控制 系统在刚开始建立真空时主泵和备用泵同时启动以缩短抽空时间 维持阶段真空泵联锁开关设置一台泵为主泵另外一台为备用泵 备用泵的启停由备用泵前压力开关()控制当压力下降到设定值(.)时压力开关()动作联锁停备用泵 当系统压力上升到.时压力开关()复位重新启动备用泵三、真空泵控制异常(一)现象描述 月 日:秦山核电一期主控 发“真空泵事故跳闸”“真空泵综合故障报警”查看 真空泵跳闸电流为 真空泵未联锁自启将真空泵联锁解除后手动试启 次均未成功:再一次手动启动 真空泵成功真空泵相关报警消除就地检查 控制柜发“真空机组联锁停机故障”和“入口电动阀故障连锁”此时 真空泵分离器液位 电机绕组温度 由于无法查看分离器液位和电机绕组温度趋势就地复位后 真空泵报警消除 随后手动启动 真空泵验证正常停运 真空泵将联锁切至 真空泵真空泵跳闸后真空泵未连锁自启后经主控人员四次手动启动 真空泵启动成功 前后经历 分钟真空从 系统真空未见明显波动也未出现任何真空报警调取当时事件发生的电站计算机相关曲线具体见图 根据电站计算机数据记录及真空泵 报警记录事件时序见表 2023年第22卷 第6期产业与科技论坛2023（22）6Industrial&Science Tribune图 表:真空泵 发“入口电动阀故障联锁”“真空机组联锁停机故障”:电站计算机显示 真空泵停运发“凝汽器真空泵 综合报警”“凝汽器真空泵事故跳闸报警”:电站计算机显示真空泵短时启动成功又停运未记录到跳闸报警和综合报警:电站计算机显示 真空泵启动成功:真空泵 发“分离器液位低报警”:电站计算机发“凝汽器真空泵 综合报警”:电站计算机“凝汽器真空泵 综合报警”消报:就地复位 真空泵报警电站计算机“凝汽器真空泵 综合报警”、“凝汽器真空泵事故跳闸报警”消报:主控启动 真空泵:主控停运 真空泵 (二)原因分析.跳闸原因 真空泵跳闸原因是失去入口气动蝶阀全开信号 分 秒后联锁跳闸入口气动蝶阀失去全开信号的可能原因是限位开关松动相关信号接线端子松动.联锁未自启原因 真空泵联锁未自启可能原因是 真空泵投入联锁备用由于 内部逻辑程序原设计中有“真空值高于 (左右)时闭锁备机启动”真空泵跳闸时 真空泵入口压力开关监测真空高于该值所以未自启.真空泵前两次手动启动失败的可能原因分析 第一次手动启动未成功是因为 真空泵处于投入联锁备用所以无法远程手动启动 第二次手动启动未成功是因为 内部逻辑程序设计“在本机发出停机信号 内无法再次启动”该时间延时的目的在于:)保护泵在短时间内不被频繁启动)从内部程序停机信号发出到继电器接收信号并动作有延迟为确保停机信号这个短脉冲能被继电器接收并正常动作停机需要有足够时间 而在操纵员解除 真空泵联锁开关后内部程序默认停机信号被重置因此 内仍然无法手动远程启动 真空泵 第三次手启未成功:主控手动启动真空泵但未看到电流显示 后主控手动停运 真空泵从计算机记录看 内实际泵已经运行查阅主控电站计算机上真空泵相关信息以及工作段电流值确认 真空泵第三次实际上已经启动 由于主控室 真空泵电流表显示存在一点延时操纵员未观察到真空泵电流显示误以为没启动随即在 内停止 真空泵(三)控制改进及逻辑优化.取消一些控制逻辑 根据现场运行实际情况取消控制逻辑中“入口气动蝶阀未全开持续 分 秒联锁跳机”逻辑程序同时取消“绕组温度高”“分离器液位低”联锁跳机的逻辑程序.修改逻辑程序 修改 逻辑程序“系统真空超 备机联锁停机回路”串联主机运行信号真空泵厂家将 中“入口电动阀”显示修改为“入口气动蝶阀”将 发“主机跳闸信号”持续 修改为 发“备机因信号连锁启动”信号持续 修改为 修改指示灯控制逻辑程序统一改为真空泵电动机接触器 控制.保证操纵员监视与判断运行情况 将就地所有模拟信号(真空值、绕组温度)、开关量信号(报警、状态指示)均送入主控电站计算机系统方便操纵员及时的监视与判断真空泵运行情况.加强人员对系统的了解 为对整个事件过程进行还原、分析对人员响应、规程执行、操作要求等进行分析、评估加强人员对于系统的熟悉和了解四、结语针对真空备用泵多次未自启的逻辑优化是经验反馈的良好理论实践 通过取消容易引起跳机的逻辑、修改 内模糊名称降低了操作失误的可能性 缩短手动信号重复间隔时间提高了主控操纵员手动启泵成功率 将就地模拟信号送入主控算机系统内加强了就地数据可视性 本次研究通过对核电站真空泵 逻辑进行分析解决故障的同时对逻辑进行优化改进提升了核电站真空泵数字可靠性对类似问题的解决有一定借鉴意义【参考文献】吴仲.双背压机组真空泵的运行方式及经济性分析.电站辅机()戎朝阳.汽轮机真空系统优化配置与节能运行.发电设备()李屹.关于秦山核电厂抽气器改真空泵的问题浅析.科技视界