CN102737745A - 核电站crf/sen泵跳泵功能试验的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核电站CRF/SEN泵跳泵功能试验的方法及系统，其中方法包括步骤：检测产生定期试验初始化信号后，定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若是，检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若是，取消定期试验跳泵信号；检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若是，则取消定期试验初始化信号；检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若是，则表明定期试验成功；在定期试验时，若有实际跳泵信号，则执行实际跳泵功能。本发明在不影响机组正常运行的情况下，实现了CRF/SEN泵跳泵功能的在线定期试验,确保了F1B级跳泵功能的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及核电技术领域，尤其涉及一种核电站CRF/SEN泵跳泵功能试验的方法及系统。
背景技术
EPR（欧洲先进压水堆核电站）项目根据电站实际地理位置设计了海水库，海水库通过两条隧洞从大海中取水，海水经过CFI系统（循环水过滤系统）过滤后给下游CRF（循环水系统）、SEN（辅助冷却水系统）、SEC（核岛应急生水系统）等系统供水。在特殊工况下会失去取水隧洞，为保证SEC的用水，需要将下游主要非安全级用水系统CRF/SEN泵实现可靠跳泵。根据安全分析将此跳泵功能定义F1B级（EPR核电站功能安全分级，与核安全相关），但是跳泵功能需要考虑多样性的实现方案，需要在TXS（核电站安全级控制系统）和SPPA-T2000（核电站控制系统）平台同时执行跳泵功能。根据相关标准（GB/T5024、IEEE 7-4.3.2、IEC60571-2006）及台山EPR；相关设计程序要求，该F1B跳泵功能需要进行定期试验。
现有技术中，CFI系统定期试验根据参考电站FA3电站的设计，在每隔18个月的换料大修期间完成。
但是，台山海水库在参考电站FA3电站及其它核电项目中都没有应用，其属于台山项目根据实际地理情况独有的设计。在极端情况下必须确保CRF/SEN泵能实现可靠跳泵。根据初步PSA（概率安全分析）分析，对于此跳泵功能的定期试验不能参考FA3电站设计的每隔18个月大修期间执行定期试验。
但是由于CRF/SEN泵正常运行期间是全部在运，若不能实现在线定期试验则会影响机组的可用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中无法在不影响机组可用性的情况下，在线完成CRF/SEN泵功能的定期试验的缺陷，提供一种可以在不影响机组可用性的情况下，在线实现CRF/SEN泵跳泵功能定期试验的方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种循环水系统/辅助冷却水系统泵跳泵功能试验的方法，包括以下步骤：
获取用户的第一操作信号，产生定期试验初始化信号并输出给循环水系统/辅助冷却水系统泵的电气开关盘的初始化信号入口节点；
检测来自所述电气开关盘的定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若否，则提示定期试验失败；若是，则获取用户的第二操作信号，产生定期试验跳泵信号并输出给电气开关盘；
检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若否，则提示定期试验失败；若是，取消定期试验跳泵信号；
检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若否，则提示定期试验失败；若是，则取消定期试验初始化信号；
检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若否，则提示定期试验失败，若是，则提示定期试验成功；
在定期试验时，若接收到实际跳泵信号，则输出跳泵执行指令给所述电气开关盘以执行跳泵功能。
本发明所述的方法中，所述第一数字信号为1，所述第二数字信号为0。
本发明所述的方法中，所述预设时间为2秒。
本发明所述的方法中，用于在线定期试验过程中，通过指示信号来提示定期试验正在进行，并提示试验人员在试验完成后及时复位所有操作信号。
本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：
提供一种循环水系统/辅助冷却水系统泵跳泵功能定期试验系统，与循环水系统/辅助冷却水系统泵连接，其特征在于，包括：
信号获取模块，用于获取用户的第一操作信号和第二操作信号；
定期试验初始化信号控制功能块，用于根据第一操作信号产生定期试验初始化信号；
定期试验初始化信号输出模块，用于输出所述定期试验初始化信号给所述循环水系统/辅助冷却水系统泵的电气开关盘的初始化信号入口节点；
定期试验反馈信号输入模块，用于获取所述电气开关盘的定期试验反馈信号；
定期试验跳泵信号控制功能块，用于根据第二操作信号产生定期试验跳泵信号并输出给所述电气开关盘；
跳泵信号输出模块，用于根据所述定期试验跳泵信号或者定期试验时接收到的实际跳泵信号，输出跳泵执行指令给电气开关盘，以执行跳泵功能；定期试验故障显示功能块，用于提示定期试验的是否失败；
定期试验信号检测模块，用于检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若否，则通过定期试验故障显示功能块提示试验失败；若是，则通过所述信号获取模块获取用户的第二操作信号，所述定期试验跳泵信号控制功能块产生定期试验跳泵信号；
该定期试验信号检测模块还用于在所述定期试验跳泵信号控制功能块产生定期试验跳泵信号后，检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若否，则通过定期试验故障显示功能块提示定期试验失败；若是，则通过定期试验跳泵信号控制功能块取消定期试验跳泵信号；
该定期试验信号检测模块还用于在取消定期试验跳泵信号后，检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若否，则通过定期试验故障显示功能块提示定期试验失败；若是，则通过定期试验初始化信号控制功能块取消定期试验初始化信号；
该定期试验信号检测模块还用于在取消定期试验初始化信号后，检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若否，则通过定期试验故障显示功能块提示定期试验失败，若是，则提示定期试验成功。
本发明所述的系统中，该定期试验信号检测模块通过延时开关来检测定期试验反馈信号的改变。
本发明所述的系统中，所述第一数字信号为1，所述第二数字信号为0。
本发明所述的系统中，所述预设时间为2秒。
本发明所述的系统中，所述定期试验初始化信号输出模块和所述定期试验反馈信号输入模块为信号采集卡或者信号采集通道。
本发明所述的系统中，该系统还包括定期试验指示模块，用于在线定期试验过程中，通过指示信号来提示定期试验正在进行，并用于提示试验人员在试验完成后及时复位所有操作信号。
本发明产生的有益效果是：本发明在定期试验时，若有实际跳泵信号，则执行实际跳泵功能，可以在不影响正常跳泵功能的执行的情况下，实现循环水系统/辅助冷却水系统泵安全级跳泵功能在线定期试验；通过检测定期试验反馈信号是否在预设时间内变化，可及时发现定期试验过程中任何一步产生的故障，提示操作人员停止试验进行检修；本发明设计了闭锁条件，只有当产生定期试验初始化信号后，定期试验跳泵信号才能产生，有效防止误操作导致跳泵的危险。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1台山工程的海水库水位跳泵总体方案图；
图2本发明实施例电器开关盘的部分结构示意图一；
图3本发明实施例电器开关盘的部分结构示意图二；
图4是本发明实施例循环水系统/辅助冷却水系统泵跳泵功能试验系统的在线定期试验的界面显示；
图5是本发明实施例循环水系统/辅助冷却水系统泵跳泵功能试验的方法流程图；
图6是本发明实施例循环水系统/辅助冷却水系统泵跳泵功能试验的系统在线定期试验中的信号时序图；
图7是本发明实施例循环水系统/辅助冷却水系统泵跳泵功能试验系统的结构示意图；
图8是本发明实施例循环水系统/辅助冷却水系统泵跳泵功能试验系统的软件逻辑设计图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是台山工程设计前期经过多方讨论确认的海水库水位跳泵方案图。F1B级（EPR核电站功能安全分级，与核安全相关，EPR为欧洲先进压水堆核电站）的跳泵信号分别从TXS（核电站安全级控制系统）和SPPA-T2000（核电站控制系统）中采集，并直接送到循环水系统/辅助冷却水系统（即CRF/SEN）泵的电气开关盘实施跳泵，定期试验的功能主要是为了确保整个安全级跳泵路径能正常执行跳泵功能，定期试验信号的路径需与真实跳泵信号的路径一致。
若要实现在线定期试验，关键是需要CRF/SEN泵的电气开关盘能够支持相关功能，而目前的电气开关的设计能够满足在线定期试验的要求，如图2所示：
1、若图2中定期试验初始化指令入口节点收到定期试验初始化指令，则“110X继电器线圈”得电；
2、“110XR触点1”闭合，定期试验反馈信号回路接通；同时图3中110XR触点2将由左边闭合翻转为右边闭合（正常情况下该触点与左边回路闭合，连通电气开关盘真实跳泵回路）。
3、图2中若跳泵指令入口节点收到定期试验的跳泵指令（该指令与正式的跳泵指令一样都通过“跳泵指令入口”送入电气开关盘），“011XR继电器线圈”得电。
4、图3中“011XR触点1”闭合，因此“105XR继电器线圈”得电。
5、“105XR触点1”断开，反馈信号回路断开，DCS（数字控制系统）反馈信号消失。
6、取消定期试验的跳泵指令，则“011XR继电器线圈”失电，“011XR触点1”分开。
7、“105XR继电器线圈”失电，从而“105XR触点1”闭合，定期试验反馈信号回路接通。
由上述分析可知，可通过现有的循环水系统/辅助冷却水系统（即CRF/SEN）泵的电气开关盘实现在线定期试验。
本发明实施例以CRF1120PO泵为例，在DCS（数字控制系统）对应序列的机柜中增加输出和输入两块信号采集卡件（或采集通道），根据相关标准要求定期试验跳泵信号回路要与真实跳泵信号回路的路径一致，结合电气开关盘硬件回路特性，再使用SPPA-T2000平台TEC4逻辑设计工具设计配套软件逻辑就可构造在线循环水系统/辅助冷却水系统泵安全级跳泵功能定期试验系统（以下简称定期试验系统）完成跳泵功能的在线定期试验。在SPPA-T2000平台上使用TEC4逻辑设计工具设计配套软件逻辑，并通过专用的设计工具设计生成操作员可以操作的定期试验界面，如图4所示，在定期试验前需先进行画面检查，以保证CRF1120PO状态正常，并检查确认相应机组无异常情况。本发明实施例循环水系统/辅助冷却水系统泵安全级跳泵功能在线定期试验方法，具体包括以下步骤：
S501、通过试验画面，用户选择CRF1120PO定期试验初始化信号控制按钮，定期试验系统获取用户的该第一操作信号。通过该按钮作为试验的闭锁条件，只有当产生定期试验初始化信号后，定期试验跳泵信号才能产生，从而可避免一次误操作导致跳泵的情况发生。
S502、定期试验系统根据用户的操作，产生定期试验初始化信号给循环水系统/辅助冷却水系统泵的电气开关盘的初始化信号入口节点，即图2中的定期试验初始化指令入口的节点。
S503、检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，定期试验反馈信号来自电气开关盘，具体来自电气开关盘的反馈信号出口节点，即信号来自如图2中所示的定期试验反馈信号出口的节点，预设时间可以根据需要进行设置，如2秒、3秒……在本发明实施例中优选2秒。
S504、若定期试验反馈信号未在预设时间内变为第一数字信号，则通过定期试验界面，如特别的通过红色指示灯提示定期试验失败，停止试验并检查。
S505、若定期试验反馈信号在预设时间内变为第一数字信号，则获取用户的第二操作信号，即用户通过定期试验界面选择定期试验跳泵信号控制按钮。
S506、根据用户的操作信号，产生定期试验跳泵信号（也可称定期试验跳泵指令）并输出给电气开关盘，具体为电气开关盘的跳泵信号入口节点，以执行跳泵功能；
S507、检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若否，则执行S504通过定期试验界面提示定期试验失败，停止试验并检查。
S508、若定期试验反馈信号在预设时间内变为第二数字信号，则取消定期试验跳泵信号；其中当第一数字信号为1时，第二数字信号为0，当第一数字信号为0时，第二数字信号为1。本发明实施例中第一数字信号设为1。
S509、检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若否，则执行步骤S504通过定期试验界面提示定期试验失败，停止试验并检查。
S510、若定期试验反馈信号在预设时间内变为第一数字信号，则取消定期试验初始化信号；用户取消选择定期试验界面的定期试验初始化信号控制按钮即可。
S511、检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，则执行S504通过定期试验界面提示定期试验失败，停止试验并检查。可见定期试验任何一步产生故障，都会有相关显示提示操作人员停止试验检修。
S512、若定期试验反馈信号在预设时间内变为第二数字信号，则表明定期试验成功。
在上述定期试验时，若有实际跳泵信号，则输出跳泵执行指令给电气开关盘的跳泵信号入口节点，以执行跳泵功能，使定期试验不会影响正常跳泵功能的执行。
在本发明的一个实施例中，在线定期试验过程中，还通过指示信号来提示定期试验正在进行，并提示试验人员在试验完成后及时复位所有操作信号。如通过如图4所示的定期试验界面上的定期试验进程指示来提示试验人员试验结束后及时退出相关功能。或者通过如图8中所示的定期试验提示模块来提示操作人员。
在整个定期试验过程中，定期试验初始化信号、定期试验反馈信号和定期试验跳泵信号的时序图如图6所示，其中T1、T2、T3和T4中任何时间间隔超过预设时间，如2秒，则就会通过定期试验界面产生定期试验失败的报警提示。
如图7所示，本发明实施例用于实现上述方法的循环水系统/辅助冷却水系统泵安全级跳泵功能在线定期试验系统，与循环水系统/辅助冷却水系统泵20（即CRF/SEN泵，包括初始化信号入口节点21、反馈信号出口节点22和跳泵信号入口节点23）连接，在线定期试验系统包括：
信号获取模块11，用于获取用户的第一操作信号和第二操作信号；
定期试验初始化信号控制功能块12，用于根据第一操作信号产生定期试验初始化信号；
定期试验初始化信号输出模块13，与用于输出定期试验初始化信号给循环水系统/辅助冷却水系统泵的电气开关盘的初始化信号入口节点21；
定期试验反馈信号输入模块16，用于获取电气开关盘的反馈信号出口节点22的定期试验反馈信号；
定期试验跳泵信号控制功能块17，用于根据第二操作信号产生定期试验跳泵信号；
跳泵信号输出模块18，用于根据所述定期试验跳泵信号或者定期试验时接收到的实际跳泵信号，输出跳泵执行指令给电气开关盘的跳泵信号入口节点23，以执行跳泵功能；具体地，如图8所示，通过对实际跳泵信号和定期试验跳泵信号取或后输出跳泵执行指令，从而可以不影响正常的跳泵功能的执行。本发明的一个实施例中，若有实际跳泵信号产生，则可以通过一实际跳泵信号发生指示模块进行指示，以提示操作人员。
定期试验故障显示功能块15，用于提示定期试验发生故障，定期试验失败。在定期试验任何一步产生故障，都会有相关显示提示操作人员停止试验检修。
定期试验信号检测模块14，用于检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若否，则通过定期试验故障显示功能块15提示试验失败；若是，则通过信号获取模块11获取用户的第二操作信号，定期试验跳泵信号控制功能块17产生定期试验跳泵信号；
该定期试验信号检测模块14还用于在定期试验跳泵信号控制功能块17产生定期试验跳泵信号后，检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若否，则通过定期试验故障显示功能块15提示定期试验失败；若是，则通过定期试验跳泵信号控制功能块17取消定期试验跳泵信号；
该定期试验信号检测模块14还用于在取消定期试验跳泵信号后，检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若否，则通过定期试验故障显示功能块15提示定期试验失败；若是，则通过定期试验初始化信号控制功能块12取消定期试验初始化信号；
该定期试验信号检测模块14还用于在取消定期试验初始化信号后，检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若否，则通过定期试验故障显示功能块15提示定期试验失败，若是，则表明定期试验成功。
在本发明的一个实施例中，如图8所示，该定期试验信号检测模块14通过延时开关来检测定期试验反馈信号的改变。
在本发明的一个优选实施例中，当第一数字信号为1时，第二数字信号为0，当第一数字信号为0时，第二数字信号为1。本发明实施例中第一数字信号设为1。
本发明实施例中，预设时间可以根据需要进行设置，如2秒、3秒……在本发明实施例中优选2秒。
进一步地，本发明的一个实施例中，定期试验初始化信号输出模块13和定期试验反馈信号输入模块16为信号采集卡或者信号采集通道。
进一步地，本发明的一个实施例中，该系统还包括定期试验指示模块，用于在定期试验过程中，通过指示信号来提示定期测试正在进行。可提示试验人员试验结束后及时退出相关功能复位所有操作信号。
本发明通过增加定期试验初始化信号输出模块13和定期试验反馈信号输入模块16的硬件信号采集，并开发相关配套软件逻辑，在不影响机组正常运行的情况下，实现了CFI系统F1B级CRF/SEN泵跳泵功能的在线定期试验,确保了F1B跳泵功能的可靠性，规避了安全评审无法通过的风险。
另外本发明还可以在降低机组负荷的情况下，直接采取CRF/SEN强制跳泵指令完成跳泵功能的在线测试，但是该方案对机组可用性有影响，同时需要考虑电网负荷、CRF泵设备保护等因素，实施有一定难度。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种核电站循环水系统/辅助冷却水系统泵跳泵试验的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取用户的第一操作信号，产生定期试验初始化信号并输出给循环水系统/辅助冷却水系统泵的电气开关盘的初始化信号入口节点；
检测来自所述电气开关盘的定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若否，则提示定期试验失败；若是，则获取用户的第二操作信号，产生定期试验跳泵信号并输出给电气开关盘；
检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若否，则提示定期试验失败；若是，取消定期试验跳泵信号；
检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若否，则提示定期试验失败；若是，则取消定期试验初始化信号；
检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若否，则提示定期试验失败，若是，则提示定期试验成功；
在定期试验时，若接收到实际跳泵信号，则输出跳泵执行指令给所述电气开关盘以执行跳泵功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数字信号为1，所述第二数字信号为0。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设时间为2秒。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在线定期试验过程中，还通过指示信号来提示定期试验正在进行，并提示试验人员在试验完成后及时复位所有操作信号。
5.一种循环水系统/辅助冷却水系统泵跳泵功能试验系统，与循环水系统/辅助冷却水系统泵连接，其特征在于，包括：
信号获取模块，用于获取用户的第一操作信号和第二操作信号；
定期试验初始化信号控制功能块，用于根据第一操作信号产生定期试验初始化信号；
定期试验初始化信号输出模块，用于输出所述定期试验初始化信号给所述循环水系统/辅助冷却水系统泵的电气开关盘的初始化信号入口节点；
定期试验反馈信号输入模块，用于获取所述电气开关盘的定期试验反馈信号；
定期试验跳泵信号控制功能块，用于根据第二操作信号产生定期试验跳泵信号并输出给所述电气开关盘；
跳泵信号输出模块，用于根据所述定期试验跳泵信号或者定期试验时接收到的实际跳泵信号，输出跳泵执行指令给电气开关盘，以执行跳泵功能；
定期试验故障显示功能块，用于提示定期试验发生故障，定期试验失败；
定期试验信号检测模块，用于检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若否，则通过定期试验故障显示功能块提示试验失败；若是，则通过所述信号获取模块获取用户的第二操作信号，所述定期试验跳泵信号控制功能块产生定期试验跳泵信号；
该定期试验信号检测模块还用于在所述定期试验跳泵信号控制功能块产生定期试验跳泵信号后，检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若否，则通过定期试验故障显示功能块提示定期试验失败；若是，则通过定期试验跳泵信号控制功能块取消定期试验跳泵信号；
该定期试验信号检测模块还用于在取消定期试验跳泵信号后，检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第一数字信号，若否，则通过定期试验故障显示功能块提示定期试验失败；若是，则通过定期试验初始化信号控制功能块取消定期试验初始化信号；
该定期试验信号检测模块还用于在取消定期试验初始化信号后，检测定期试验反馈信号在预设时间内是否变为第二数字信号，若否，则通过定期试验故障显示功能块提示定期试验失败，若是，则提示定期试验成功。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，该定期试验信号检测模块通过延时开关来检测定期试验反馈信号的改变。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一数字信号为1，所述第二数字信号为0。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述预设时间为2秒。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述定期试验初始化信号输出模块和所述定期试验反馈信号输入模块为信号采集卡或者信号采集通道。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，该系统还包括定期试验指示模块，用于在线定期试验过程中，通过指示信号来提示定期试验正在进行，并用于提示试验人员在试验完成后及时复位所有操作信号。
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