CN107527667B - 一种核电站重要辅机保护系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种核电站重要辅机保护系统，通过控制单元得到的对于CRF泵或APA泵的保护信号，或者在多个相同检测信号中的任意某几个满足预设条件时，才进行相应保护信号的输出，相比现有技术增加了用于与预设条件进行比较的检测数据的数量，即增加了进行相关保护的检测数据冗余度，避免相关保护的误动作。或者通过温度的升速率与预设变化速率的比较，增加了温度检测数据的可靠性；又或者将现有技术中原需要输出保护信号实现停泵控制的情况退化为输出二级报警信号，再在通过现场确认故障后手动停泵，减少误停泵的可能性。解决了现有技术中单点跳泵逻辑导致机组运行的稳定性和经济性差的问题。

Description

一种核电站重要辅机保护系统
技术领域
本发明涉及电厂保护技术领域，特别是涉及一种核电站重要辅机保护系统。
背景技术
当前，常规岛重要辅机设备CRF、APA等泵的保护逻辑分别由厂家设计，其相关信号的采集、处理及保护逻辑功能在DCS中实现。
现有技术中CRF、APA等泵的保护信号多为单点跳泵逻辑，其保护系统中的单点保护信号设置过多，过于偏重设备保护，大大增加了信号误发导致泵误跳的风险，不利于机组长期安全稳定运行，严重时会影响机组运行的稳定性和经济性。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种核电站重要辅机保护系统，以解决现有技术中单点跳泵逻辑导致机组运行的稳定性和经济性差的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：
一种核电站重要辅机保护系统，包括：
温度检测单元，用于检测得到CRF泵组电机绕组三相线圈的温度、CRF泵推力轴承的温度、电机轴承的温度、齿轮箱轴承的温度、CRF泵下部径向轴承的温度及多个APA泵液力耦合器推力轴承的温度；
压力检测单元，用于检测得到M个CRF泵轴封水压力值、第一CRF泵轴封水压力值、第二CRF泵轴封水压力值及第三CRF泵轴封水压力值；
与所述温度检测单元和所述压力检测单元相连的控制单元，用于：
当所述CRF泵组电机绕组三相线圈中的任意两相线圈的温度超过第一预设温度时，输出CRF泵组电机绕组温度高的保护信号；
当所述CRF泵推力轴承的温度的升速率、所述电机轴承的温度的升速率或者所述齿轮箱轴承的温度的升速率超过所述预设变化速率时，输出相应温度高的报警信号；
当所述CRF泵下部径向轴承的温度超过第二预设温度时，输出CRF泵下部径向轴承温度高的二级报警信号；
当所述温度检测单元中位于相同位置的APA泵液力耦合器推力轴承温度传感器检测得到的APA泵液力耦合器推力轴承的温度均大于第三预设温度时，输出APA泵液力耦合器推力轴承温度高的保护信号；
当M个所述CRF泵轴封水压力值中的任意N个CRF泵轴封水压力值低于第一预设压力值时，输出CRF泵轴封水压力低的保护信号；
当所述第一CRF泵站CGR润滑油母管压力值或者所述第二CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于第二预设压力值、且所述第三CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于第三预设压力值时，输出CRF泵站CGR润滑油母管压力低的保护信号；
其中，M为大于2的正整数；N为大于1小于M的正整数。
优选的，所述控制单元还用于：
当M个所述CRF泵轴封水压力值中的任意N个CRF泵轴封水压力值低于所述第一预设压力值时，经第一预设时间延时后再输出所述CRF泵轴封水压力低的保护信号；
当所述第一CRF泵站CGR润滑油母管压力值或者所述第二CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于所述第二预设压力值、且所述第三CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于所述第三预设压力值时，经第二预设时间延时后再输出所述CRF泵站CGR润滑油母管压力低的保护信号。
优选的，所述控制单元还用于：
当所述CRF泵组电机绕组三相线圈中的任意两相线圈的温度超过第四预设温度时，输出CRF泵组电机绕组温度高的报警信号；
当CRF泵推力轴承的温度、所述电机轴承的温度或者所述齿轮箱轴承的温度超过第五预设温度时，输出相应温度高的保护信号；
当位于相同位置的所述APA泵液力耦合器推力轴承温度传感器检测得到的所述APA泵液力耦合器推力轴承的温度之差大于第六预设温度时，输出APA泵液力耦合器推力轴承温度高的二级报警信号；
当M个所述CRF泵轴封水压力值中的任意两个CRF泵轴封水压力值之间的差值超过第一预设值时，输出CRF泵轴封水压力低的报警信号；
当所述压力检测单元中的CRF泵轴封水压力就地压力表输出的检测值低于第四预设压力值时，输出所述CRF泵轴封水压力低的报警信号。
优选的，所述控制单元还用于：
当所述CRF泵推力轴承的温度、所述电机轴承的温度或者所述齿轮箱轴承的温度超过所述第五预设温度时，经第三预设时间延时后再输出相应温度高的保护信号。
优选的，所述控制单元还用于：
当所述CRF泵轴封水压力就地压力表输出的检测值低于第四预设压力值时，经第四预设时间延时后再输出所述CRF泵轴封水压力低的报警信号。
优选的，还包括：
CRF泵电机冷却水泄漏传感器，用于检测CRF泵电机冷却水是否泄漏；
CRF泵推力轴承油位传感器，用于检测CRF泵推力轴承油位；
所述控制单元还用于：
当所述CRF泵电机冷却水泄漏传感器检测得到所述CRF泵电机冷却水泄漏时，输出CRF泵电机冷却水泄漏的二级报警信号；
当所述CRF泵推力轴承油位传感器输出的CRF泵推力轴承油位低于预设位置时，输出CRF泵推力轴承油位低的二级报警信号。
优选的，所述温度检测单元包括：
与所述控制单元相连的CRF泵组电机绕组温度传感器，用于检测得到所述CRF泵组电机绕组三相线圈的温度；
与所述控制单元相连的CRF泵推力轴承温度传感器，用于检测得到所述CRF泵推力轴承的温度；
与所述控制单元相连的电机轴承温度传感器，用于检测得到所述电机轴承的温度；
与所述控制单元相连的齿轮箱轴承温度传感器，用于检测得到所述齿轮箱轴承的温度；
与所述控制单元相连的CRF泵下部径向轴承温度传感器，用于检测得到所述CRF泵下部径向轴承的温度；
与所述控制单元相连的多个APA泵液力耦合器推力轴承温度传感器，用于检测得到多个所述APA泵液力耦合器推力轴承的温度。
优选的，所述压力检测单元包括：
与所述控制单元相连的M个CRF泵轴封水压力变送器，用于检测得到M个所述CRF泵轴封水压力值；
与所述控制单元相连的CRF泵轴封水压力就地压力表，用于检测得到另一CRF泵轴封水压力值；
与所述控制单元相连的三个CRF泵站CGR润滑油母管压力变送器：CGR035SP、CGR037SP及CGR039SP；所述CGR039SP用于检测得到所述第一CRF泵站CGR润滑油母管压力值；所述CGR035SP用于检测得到所述第二CRF泵站CGR润滑油母管压力值；所述CGR037SP用于检测得到所述第三CRF泵站CGR润滑油母管压力值。
优选的，所述控制单元为数字信号处理器DSP。
优选的，所述控制单元为集成电路。
本申请提供一种核电站重要辅机保护系统，通过控制单元，当所述CRF泵组电机绕组三相线圈中的任意两相线圈的温度超过第一预设温度时，输出CRF泵组电机绕组温度高的保护信号；当所述温度检测单元中位于相同位置的APA泵液力耦合器推力轴承温度传感器检测得到的APA泵液力耦合器推力轴承的温度均大于第三预设温度时，输出APA泵液力耦合器推力轴承温度高的保护信号；当M个所述CRF泵轴封水压力值中的任意N个CRF泵轴封水压力值低于第一预设压力值时，输出CRF泵轴封水压力低的保护信号；当所述第一CRF泵站CGR润滑油母管压力值或者所述第二CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于第二预设压力值、且所述第三CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于第三预设压力值时，输出CRF泵轴封水压力低的保护信号；相比现有技术增加了用于与预设条件进行比较的检测数据的数量，即增加了进行相关保护的检测数据冗余度，避免相关保护的误动作。同时，通过所述控制单元，当所述CRF泵推力轴承的温度的升速率、所述电机轴承的温度的升速率或者所述齿轮箱轴承的温度的升速率超过所述预设变化速率时，输出相应温度高的报警信号；增加了温度检测数据的可靠性；并当所述CRF泵下部径向轴承的温度超过第二预设温度时，输出CRF泵下部径向轴承温度高的二级报警信号；可以通过现场确认故障后手动停泵，减少误停泵的可能性。解决了现有技术中单点跳泵逻辑导致机组运行的稳定性和经济性差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种核电站重要辅机保护系统的结构示意图；
图2为本申请另一实施例提供的核电站重要辅机保护系统的另一结构示意图；
图3为本申请另一实施例提供的核电站重要辅机保护系统的另一结构示意图；
图4为本申请另一实施例提供的一个逻辑示意图；
图5为本申请另一实施例提供的另一逻辑示意图；
图6为本申请另一实施例提供的另一逻辑示意图；
图7为本申请另一实施例提供的另一逻辑示意图；
图8为本申请另一实施例提供的另一逻辑示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种核电站重要辅机保护系统，以解决现有技术中单点跳泵逻辑导致机组运行的稳定性和经济性差的问题。
具体的，所述核电站重要辅机保护系统，如图1所示，包括：
温度检测单元101；
压力检测单元102；
与温度检测单元101和压力检测单元102相连的控制单元103。
具体的工作原理为：
温度检测单元101用于检测得到CRF泵组电机绕组三相线圈的温度、CRF泵推力轴承的温度、电机轴承的温度、齿轮箱轴承的温度、CRF泵下部径向轴承的温度及多个APA泵液力耦合器推力轴承的温度；
压力检测单元102用于检测得到M个CRF泵轴封水压力值、第一CRF泵轴封水压力值、第二CRF泵轴封水压力值及第三CRF泵轴封水压力值；
控制单元103用于：
当所述CRF泵组电机绕组三相线圈中的任意两相线圈的温度超过第一预设温度(具体可以为130℃)时，输出CRF泵组电机绕组温度高的保护信号；当所述温度检测单元中位于相同位置的APA泵液力耦合器推力轴承温度传感器检测得到的APA泵液力耦合器推力轴承的温度均大于第三预设温度时，输出APA泵液力耦合器推力轴承温度高的保护信号；当M个所述CRF泵轴封水压力值中的任意N个CRF泵轴封水压力值低于第一预设压力值(可以取2.8BAR)时，输出CRF泵轴封水压力低的保护信号；当所述第一CRF泵站CGR润滑油母管压力值或者所述第二CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于第二预设压力值(比如1.4BAR)、且所述第三CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于第三预设压力值(比如1BAR)时，输出CRF泵轴封水压力低的保护信号；相比现有技术增加了用于与预设条件进行比较的检测数据的数量，即增加了进行相关保护的检测数据冗余度，避免相关保护的误动作。
同时，通过所述控制单元，当所述CRF泵推力轴承的温度的升速率、所述电机轴承的温度的升速率或者所述齿轮箱轴承的温度的升速率超过所述预设变化速率(比如5℃/S)时，输出相应温度高的报警信号；增加了温度检测数据的可靠性；
并当所述CRF泵下部径向轴承的温度超过第二预设温度时，输出CRF泵下部径向轴承温度高的二级报警信号。由于CRF泵为立式结构，其泵体下部径向轴承结构形式为滚动轴承，主要起导向和径向支撑作用，泵正常工作时径向承载较小，因此，本实施例取消现有技术中的相关保护功能，改为二级报警信号，通过现场确认故障后手动停泵，减少误停泵的可能性。
其中，M为大于2的正整数；N为大于1小于M的正整数。在具体的实际应用中，M可以为3，N可以为2；当然，此处不做具体限定，两者均可以根据具体的应用环境而定。
本实施例提供的所述核电站重要辅机保护系统，通过控制单元103得到的对于CRF泵或APA泵的保护信号，或者在多个相同检测信号中的任意某几个满足预设条件时，才进行相应保护信号的输出，相比现有技术增加了用于与预设条件进行比较的检测数据的数量，即增加了进行相关保护的检测数据冗余度，避免相关保护的误动作。或者通过温度的升速率与预设变化速率的比较，增加了温度检测数据的可靠性；又或者将现有技术中原需要输出保护信号实现停泵控制的情况退化为输出二级报警信号，再在通过现场确认故障后手动停泵，减少误停泵的可能性。解决了现有技术中单点跳泵逻辑导致机组运行的稳定性和经济性差的问题。
在本发明的一个具体的实施例中，所述控制单元还用于：
当M个所述CRF泵轴封水压力值中的任意N个CRF泵轴封水压力值低于所述第一预设压力值(如2.8BAR)时，经第一预设时间(可以取180S)延时后再输出所述CRF泵轴封水压力低的保护信号；
当所述第一CRF泵站CGR润滑油母管压力值或者所述第二CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于所述第二预设压力值(如1.4BAR)、且所述第三CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于所述第三预设压力值(如1BAR)时，经第二预设时间(可以取2S)延时后再输出所述CRF泵站CGR润滑油母管压力低的保护信号。
优选的，所述控制单元还用于：
当所述CRF泵组电机绕组三相线圈中的任意两相线圈的温度超过第四预设温度(比如125℃)时，输出CRF泵组电机绕组温度高的报警信号；
当CRF泵推力轴承的温度、所述电机轴承的温度或者所述齿轮箱轴承的温度超过第五预设温度时，输出相应温度高的保护信号；
当位于相同位置的所述APA泵液力耦合器推力轴承温度传感器检测得到的所述APA泵液力耦合器推力轴承的温度之差大于第六预设温度(比如10℃)时，输出APA泵液力耦合器推力轴承温度高的二级报警信号；
当M个所述CRF泵轴封水压力值中的任意两个CRF泵轴封水压力值之间的差值超过第一预设值(可以取5％)时，输出CRF泵轴封水压力低的报警信号；
当所述压力检测单元中的CRF泵轴封水压力就地压力表输出的检测值低于第四预设压力值(比如4BAR)时，输出所述CRF泵轴封水压力低的报警信号。
优选的，所述控制单元还用于：
当所述CRF泵推力轴承的温度、所述电机轴承的温度或者所述齿轮箱轴承的温度超过所述第五预设温度时，经第三预设时间(如1S)延时后再输出相应温度高的保护信号。
优选的，所述控制单元还用于：
当所述CRF泵轴封水压力就地压力表输出的检测值低于第四预设压力值(如4BAR)时，经第四预设时间(如30S)延时后再输出所述CRF泵轴封水压力低的报警信号。
优选的，如图2所示，温度检测单元101包括：
与控制单元103相连的CRF泵组电机绕组温度传感器111，用于检测得到所述CRF泵组电机绕组三相线圈的温度；
与控制单元103相连的CRF泵推力轴承温度传感器112，用于检测得到所述CRF泵推力轴承的温度；
与控制单元103相连的电机轴承温度传感器113，用于检测得到所述电机轴承的温度；
与控制单元103相连的齿轮箱轴承温度传感器114，用于检测得到所述齿轮箱轴承的温度；
与控制单元103相连的CRF泵下部径向轴承温度传感器115，用于检测得到所述CRF泵下部径向轴承的温度；
与控制单元103相连的多个APA泵液力耦合器推力轴承温度传感器116，用于检测得到多个所述APA泵液力耦合器推力轴承的温度。
优选的，如图2所示，压力检测单元102包括：
与控制单元103相连的M个CRF泵轴封水压力变送器121，用于检测得到M个所述CRF泵轴封水压力值；
与控制单元103相连的CRF泵轴封水压力就地压力表122，用于检测得到另一CRF泵轴封水压力值；
与控制单元103相连的三个CRF泵站CGR润滑油母管压力变送器：CGR035SP、CGR037SP及CGR039SP；所述CGR039SP用于检测得到所述第一CRF泵站CGR润滑油母管压力值；所述CGR035SP用于检测得到所述第二CRF泵站CGR润滑油母管压力值；所述CGR037SP用于检测得到所述第三CRF泵站CGR润滑油母管压力值。
优选的，如图3所示，所述核电站重要辅机保护系统还包括：CRF泵电机冷却水泄漏传感器104和CRF泵推力轴承油位传感器105；其中：
CRF泵电机冷却水泄漏传感器104，用于检测CRF泵电机冷却水是否泄漏；
CRF泵推力轴承油位传感器105，用于检测CRF泵推力轴承油位；
此时，控制单元103还用于：
当CRF泵电机冷却水泄漏传感器104检测得到所述CRF泵电机冷却水泄漏时，输出CRF泵电机冷却水泄漏的二级报警信号；
当CRF泵推力轴承油位传感器105输出的CRF泵推力轴承油位低于预设位置时，输出CRF泵推力轴承油位低的二级报警信号。
下面为关于实现各种保护的对应具体实例：
在具体的应用中，CRF泵电机为水冷式电动机，现有技术中的电机绕组保护为：U/V/W三相线圈各设计了一个单点温度保护(分别对应CRF111/113MT、121/123MT、131/133MT；其中111/121/131MT参与温度报警和保护，125℃报警，130℃跳泵；113MT/123MT/133MT分别为U/V/W三相线圈备用温度测点)。由于电动机定子绕组线圈温度升高的主要原因包括：电动机冷却系统异常(冷却水流量不足或断水)、电机过载、电机缺相。冷却系统异常及电机过载时，三相线圈温度会同步升高。因此，CRF泵组电机绕组温度传感器111可以采用PT100热电阻，不易受到电动机电磁场的干扰，另外，采用如图4所示的逻辑示意图，通过三取二(三相线圈中两相温度高时保护动作)的方案既能更可靠地实现电动机定子线圈温度保护功能，又可以减少保护误动作。
CRF泵轴封可以采用荷兰IHC公司的型号为LIQU IDYNE LDS的密封，它是由3个带有弹簧的唇形密封和开有螺旋状凹槽的轴套所组成的一种机械密封。轴封供水为SEI/SEP双路供水，代替现有技术中只有SEI供水的形式，可以提高CRF泵轴封供水压力的稳定性。轴封供水的作用是密封、冷却和润滑，原则上不能丧失机械密封水。轴封水压力过低起不到密封作用，可能导致轴封早期磨损、高温烧毁、甚至海水泄漏腐蚀设备，设置轴封水压力低跳泵保护是必要的。另外，CRF泵出口压力(CRF107LP)正常运行时一般在2BAR左右，根据泵厂家福斯公司的水力分析计算报告(ABX17110001S24A45GN)，CRF泵出口压力在100年一遇高水位时的设计仿真值是2.81BARG；根据经验，机械密封密封水压力与介质压力差一般在0.5BAR—1.5BAR就能满足密封要求，可考虑适当降低密封水保护压力定值。因此可以将CRF泵轴封水压力保护定值由4BAR降低为2.8BAR；而实践证明短暂失去轴封水不会对轴封正常工作造成严重的影响，可在保护逻辑中增加180S的延时，以消除上游密封水压力瞬态波动造成误发保护信号的情况。
鉴于现有技术中的CRF泵轴封密封水压力只有就地压力表进行指示，本实施例在现场增加三个压力变送器(如图5中的CRF101MP、CRF103MP和CRF105MP)，测量CRF泵轴封水压力值，压力信号送往控制单元103，在主控可实时监视CRF泵轴封水压力值，三个压力信号(定值2.8BAR)经三取二逻辑运算并延时3分钟产生泵跳闸信号，三个压力变送器中任意两个测量值超差(≥5％量程)则发出报警，现有技术中原差压开关CRF103SP定值不变，取消跳闸功能改为低于4BAR延时30S报警。具体的逻辑示意图参见如图5。
现有技术中的电机冷却水泄漏采用两个漏水报警器，两侧冷却器各一个，来探测冷却水泄漏情况。电机正常运行过程中的绕组、铁芯发热量由风/水冷却带走，冷却器泄漏可能造成冷却风湿度增加或带水，主要危害是影响电机绝缘性能。漏水报警器的传感器为电极，当有漏水时，两电极间阻抗降低，发出报警；其可靠性较差，容易误跳泵，且湿度大对于运行中的电动机绝缘影响较慢(除非是泄漏的冷却水淹没了电动机的线圈)，而在实际的应用环境中，电机制造厂家已经在冷却器底部预留排水孔，在有冷却水泄漏时便于及时排出，防止泄漏的冷却水逐渐堆积淹没电动机线圈。因此本实施例取消该自动保护，改为二级报警，现场确认后打开此预留排水孔进行排水，情况严重时可手动停泵。
关于轴承温度的保护，其主要目的是避免轴承过热，轴承最高许用温度与润滑剂和轴承材料有关。温度升高，轴承材料硬度和强度下降，润滑剂粘度也降低，从而使轴承承载能力下降。尤其对于在正常运行期间承载较大的轴承，轴承工作温度保护不能缺失。
CRF泵推力轴承温度传感器112、电机轴承温度传感器113和齿轮箱轴承温度传感器114均可采用PT100热电阻，热电阻测温的主要特点是性能稳定，其主要故障失效模式是电阻信号回路开路(包括电阻丝断丝)、接线端子处虚接、接触电阻增大等导致的温度异常升高现象。考虑CRF泵是电站的重要辅机(两台CRF泵各承担机组50％冷却负荷)，一旦CRF泵故障停机检修将给机组运行的经济性带来严重的负面影响，因而CRF泵轴承温度单点保护优化主要从提高温度信号可靠性入手，排除异常温度高信号的保护误动情况。可通过控制单元103增加相关轴承温度信号的变化速率阈值比较功能，在温度信号升速率超过此阈值时，闭锁保护功能，同时发出温度异常报警。在温度信号恢复正常时，自动复位投入保护，同时增加温度达到保护定值后延时1S确认功能，排除异常的温度瞬发脉冲信号，相关温度保护逻辑示意图参见图6；其中，Q为信号坏质量判断功能块，当信号坏质量时输出为1；>H为温度跳闸阈值比较功能块；D为温度信号微分功能块(用于计算温度变换速率)；>5℃/S为温度变化速率阈值比较功能块。
CGR润滑油系统主要为CRF齿轮箱CRF001RR齿轮箱提供工作润滑油，润滑油主要对齿轮箱齿轮及轴承进行工作润滑和冷却，保证齿轮箱正常工作。为避免压力开关(具体可以采用CGR037SP，当压力低于1bar时进行保护动作)因振动等原因误发信号，可在控制单元103中增加同低于1.4BAR信号相与的步进逻辑，并增加延时2秒确认功能。由于齿轮箱可以承受短暂的无油工况，齿轮箱轴承全部为滚动轴承，喷油润滑，可承受短暂油压降低情况，因而2秒延时保护动作不会在油压失去的情况下对齿轮箱造成严重的影响。压力低于1.4BAR的确认信号取自CGR039SP和CGR035SP的逻辑组合(CGR039SP压力低于1.4BAR动作,用于联启CGR辅助油泵；CGR035SP压力高于1.4BAR动作，用于CRF泵启动许可信号；CGR035SP取非后于CGR039SP进行或逻辑，作为低于1.4BAR的确认信号)，提高保护动作的可靠性，其具体的逻辑示意图参见图7。
由于CRF泵推力轴承已有温度保护，因此轴承油位低可取消现有技术中的相关保护，并修改为二级报警，现场确认油位低且轴承温度有升高趋势且无法及时补油时，应手动停泵。
在具体的应用中，APA泵液力耦合器推力轴承温度包括输入轴推力轴承温度保护和输出轴推力轴承温度保护(涉及AGM128MT/AGM129MT/AGM133MT/AGM134MT四个单点温度保护)。经现场勘查，在APA泵液力耦合器输出轴和输入轴轴承座(包括推力轴承工作端和非工作端)上各自留有2个备用温度探头安装孔，可在备用孔处安装新的双支热电阻温度探头，温度信号引入控制单元103，与原有温度信号进行二取二逻辑运算(逻辑运算原则为同一推力轴承的同一工作端的两个温度探头信号高高相与，新增温度信号与原温度信号分配至不同的温度输入模块，当任一温度信号故障时，保护逻辑自动转为一取一)。同时增加了新增温度探头(如图8中的AGM120MT)和原温度探头(如图8中的AGM128MT)温差大报警功能，在温差大(报警定值为10℃)、温度通道故障时发出二级报警，须现场确认是否有轴偏心或推力瓦承载严重不均等情况并采取相应措施。此方案不仅提高了推力轴承温度保护动作可靠性，而且增加了推力瓦温度监视测点，有助于运行人员对液力耦合器推力瓦运行情况的全面监视。
考虑液力耦合器输入、输出轴均为刚性短轴，推力瓦主要承受轴向载荷，轴向载荷在推力瓦轴向分布一般较平均，其推力瓦不同瓦块同侧工作面温度相近，因而采取二取二的逻辑保护方式可以接受，能有效避免单点温度保护的误动作。其具体的逻辑示意图参见图8。
值得说明的是，上述实施例中的所述控制单元可以为DSP(Digital SignalProcess，数字信号处理器)，具体可以采用型号为KCP419AR的DCS。
或者，所述控制单元也可以为集成电路。比如各种逻辑门及比较器等构成的硬件电路。
关于所述控制单元，其具体构成并不做具体限定，可以视其具体的用于环境而定，能够实现上述功能的控制单元均在本申请的保护范围内。
本发明所述的核电站重要辅机保护系统，在重要辅机保护设计领域引入单一故障设计理念，充分考虑冗余测点的独立性设计原则。在核电领域对重要辅机推力轴承温度单点、径向支撑轴承温度单点、润滑油压力单点、电机线圈温度单点、轴封水压力单点进行综合系统分析并分类提出有针对性的技术优化方案。对冗余保护充分挖掘和开发DCS复杂算法处理功能，在辅机保护领域引入逻辑退化处理功能设计，进一步提高保护动作可靠性。另外，本发明在核电领域首次进行重要辅机设备温度保护信号通过速率限值的方式进行优化改进。并通过修改DCS组态，采取二取二的逻辑保护方式，同时在DCS中增加一个温度测点失效自动转为二取一的退化保护逻辑设计，能有效避免单点温度保护的误动作。且通过DCS中增加压力变送器保护信号的质量判断功能，并在信号异常时闭锁相关保护，在信号恢复正常时自动投入方法，以避免设备误动作。
值得说明的是，本发明所述的核电站重要辅机保护系统，可应用于在运核电机组常规岛/核岛辅机保护技术改进及新建核电机组辅机保护优化设计；也可推广至常规电厂或其他工业行业重要辅机的保护设计，对于提高辅机运行的可靠性进而保障机组的安全、稳定、经济运行具有重要意义。
本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上仅是本发明的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种核电站重要辅机保护系统，其特征在于，包括：
温度检测单元，用于检测得到CRF泵组电机绕组三相线圈的温度、CRF泵推力轴承的温度、电机轴承的温度、齿轮箱轴承的温度、CRF泵下部径向轴承的温度及多个APA泵液力耦合器推力轴承的温度；
压力检测单元，用于检测得到M个CRF泵轴封水压力值、第一CRF泵轴封水压力值、第二CRF泵轴封水压力值及第三CRF泵轴封水压力值；
与所述温度检测单元和所述压力检测单元相连的控制单元，用于：
当所述CRF泵组电机绕组三相线圈中的任意两相线圈的温度超过第一预设温度时，输出CRF泵组电机绕组温度高的保护信号；
当所述CRF泵推力轴承的温度的升速率、所述电机轴承的温度的升速率或者所述齿轮箱轴承的温度的升速率超过预设变化速率时，输出相应温度高的报警信号；
当所述CRF泵下部径向轴承的温度超过第二预设温度时，输出CRF泵下部径向轴承温度高的二级报警信号；
当所述温度检测单元中位于相同位置的APA泵液力耦合器推力轴承温度传感器检测得到的APA泵液力耦合器推力轴承的温度均大于第三预设温度时，输出APA泵液力耦合器推力轴承温度高的保护信号；
当M个所述CRF泵轴封水压力值中的任意N个CRF泵轴封水压力值低于第一预设压力值时，输出CRF泵轴封水压力低的保护信号；
当所述第一CRF泵站CGR润滑油母管压力值或者所述第二CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于第二预设压力值、且所述第三CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于第三预设压力值时，输出CRF泵站CGR润滑油母管压力低的保护信号；
其中，M为大于2的正整数；N为大于1小于M的正整数。
2.根据权利要求1所述的核电站重要辅机保护系统，其特征在于，所述控制单元还用于：
当M个所述CRF泵轴封水压力值中的任意N个CRF泵轴封水压力值低于所述第一预设压力值时，经第一预设时间延时后再输出所述CRF泵轴封水压力低的保护信号；
当所述第一CRF泵站CGR润滑油母管压力值或者所述第二CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于所述第二预设压力值、且所述第三CRF泵站CGR润滑油母管压力值低于所述第三预设压力值时，经第二预设时间延时后再输出所述CRF泵站CGR润滑油母管压力低的保护信号。
3.根据权利要求1所述的核电站重要辅机保护系统，其特征在于，所述控制单元还用于：
当所述CRF泵组电机绕组三相线圈中的任意两相线圈的温度超过第四预设温度时，输出CRF泵组电机绕组温度高的报警信号；
当CRF泵推力轴承的温度、所述电机轴承的温度或者所述齿轮箱轴承的温度超过第五预设温度时，输出相应温度高的保护信号；
当位于相同位置的所述APA泵液力耦合器推力轴承温度传感器检测得到的所述APA泵液力耦合器推力轴承的温度之差大于第六预设温度时，输出APA泵液力耦合器推力轴承温度高的二级报警信号；
当M个所述CRF泵轴封水压力值中的任意两个CRF泵轴封水压力值之间的差值超过第一预设值时，输出CRF泵轴封水压力低的报警信号；
当所述压力检测单元中的CRF泵轴封水压力就地压力表输出的检测值低于第四预设压力值时，输出所述CRF泵轴封水压力低的报警信号。
4.根据权利要求3所述的核电站重要辅机保护系统，其特征在于，所述控制单元还用于：
当所述CRF泵推力轴承的温度、所述电机轴承的温度或者所述齿轮箱轴承的温度超过所述第五预设温度时，经第三预设时间延时后再输出相应温度高的保护信号。
5.根据权利要求3所述的核电站重要辅机保护系统，其特征在于，所述控制单元还用于：
当所述CRF泵轴封水压力就地压力表输出的检测值低于第四预设压力值时，经第四预设时间延时后再输出所述CRF泵轴封水压力低的报警信号。
6.根据权利要求1所述的核电站重要辅机保护系统，其特征在于，还包括：
CRF泵电机冷却水泄漏传感器，用于检测CRF泵电机冷却水是否泄漏；
CRF泵推力轴承油位传感器，用于检测CRF泵推力轴承油位；
所述控制单元还用于：
当所述CRF泵电机冷却水泄漏传感器检测得到所述CRF泵电机冷却水泄漏时，输出CRF泵电机冷却水泄漏的二级报警信号；
当所述CRF泵推力轴承油位传感器输出的CRF泵推力轴承油位低于预设位置时，输出CRF泵推力轴承油位低的二级报警信号。
7.根据权利要求1所述的核电站重要辅机保护系统，其特征在于，所述温度检测单元包括：
与所述控制单元相连的CRF泵组电机绕组温度传感器，用于检测得到所述CRF泵组电机绕组三相线圈的温度；
与所述控制单元相连的CRF泵推力轴承温度传感器，用于检测得到所述CRF泵推力轴承的温度；
与所述控制单元相连的电机轴承温度传感器，用于检测得到所述电机轴承的温度；
与所述控制单元相连的齿轮箱轴承温度传感器，用于检测得到所述齿轮箱轴承的温度；
与所述控制单元相连的CRF泵下部径向轴承温度传感器，用于检测得到所述CRF泵下部径向轴承的温度；
与所述控制单元相连的多个APA泵液力耦合器推力轴承温度传感器，用于检测得到多个所述APA泵液力耦合器推力轴承的温度。
8.根据权利要求1所述的核电站重要辅机保护系统，其特征在于，所述压力检测单元包括：
与所述控制单元相连的M个CRF泵轴封水压力变送器，用于检测得到M个所述CRF泵轴封水压力值；
与所述控制单元相连的CRF泵轴封水压力就地压力表，用于检测得到另一CRF泵轴封水压力值；
与所述控制单元相连的三个CRF泵站CGR润滑油母管压力变送器：CGR035SP、CGR037SP及CGR039SP；所述CGR039SP用于检测得到所述第一CRF泵站CGR润滑油母管压力值；所述CGR035SP用于检测得到所述第二CRF泵站CGR润滑油母管压力值；所述CGR037SP用于检测得到所述第三CRF泵站CGR润滑油母管压力值。
9.根据权利要求1至8任一所述的核电站重要辅机保护系统，其特征在于，所述控制单元为数字信号处理器DSP。
10.根据权利要求1至8任一所述的核电站重要辅机保护系统，其特征在于，所述控制单元为集成电路。
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