CN113299417A - 核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法和装置及系统 - Google Patents

核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法和装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法和装置及系统，包括以下步骤:S1、判定停堆工况下主泵是否运行、判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发、判定热管段是否处于低过冷度，若上述判定结果均为：“是”，则生成：停堆工况主泵运行安注信号；S2、反应堆一回路的安注系统收到停堆工况主泵运行安注信号后触发执行安注动作；上述核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法：用于实现以停堆工况主泵运行和反应堆冷却剂丧失事故为双约束而触发安注动作。

Description

核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法和装置及系统
技术领域
本发明涉及安注系统的控制领域，具体核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法、装置及系统。
背景技术
安注信号作为核电站专设保护系统中的重要保护信号，用于在特定事故工况下(例如反应堆冷却剂丧失事故(LOCA))触发安注系统投入，向一回路注入应急堆芯冷却水。
如图1所示，在正常工况下，一般系统会设定一个正常工况安注压力整定值P2(12.3Mpa或从11MPa至13MPa的范围内选择的点值)，当系统检测到稳压器压力小于或等于正常工况安注压力整定值P2时，会触发1个稳压器压力低低安注信号；此时若安注闭锁控制器未闭锁，则会触发该信号输出从而发出正常工况安注信号去安注系统，安注系统由此执行安注动作，向一回路注入应急堆芯冷却水。
进一步的，如图1所示，在停堆工况下(即反应堆正常停堆至冷停堆的整个停堆过程)，为避免正常停堆降压过程中误触发安注系统，当系统压力降低至停堆工况安注压力整定值P2时(13.9MPa或从13MPa至15MPa的范围内选择的点值)，先触发一个允许闭锁信号，再由人工触发1个人工稳压器压力低低安注闭锁信号，此时，安注闭锁控制器处于闭锁状态，此时即使，系统压力继续降低，也无法触发安注系统注入。该设计会导致，在停堆工况下，某些LOCA事故引发的系统压力降低也无法触发安注系统注入，因此，降低了核电厂的安全性。
发明内容
本发明目的提供核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法、装置及系统。
上述安注触发方法、装置及系统可以实现在停堆工况主泵运行期间对LOCA事故的监视，即使稳压器压力低低安注信号处于闭锁状态，也能形成由LOCA事故触发安注系统投入，从而提高停堆工况主泵运行期间的安全性。
本发明通过下述技术方案实现：
核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法，包括以下步骤:
S1、判定停堆工况下主泵是否运行、判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发、判定热管段是否处于低过冷度，若上述判定结果均为：“是”，则生成：停堆工况主泵运行安注信号；
S2、反应堆一回路的安注系统收到停堆工况主泵运行安注信号后触发执行安注动作；
上述核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法：用于实现以停堆工况主泵运行和反应堆冷却剂丧失事故为双约束而触发安注动作。
本发明的设计原理为：
该方法在判定停堆工况下主泵为运行、判定稳压器压力低低安注闭锁信号为触发的同时，引入过冷度作为判据，其中，判定停堆工况下主泵为运行表征的是停堆工况和主泵运行的当前反应堆的状态，稳压器压力低低安注闭锁信号为触发表征的是对稳压器压力低低安注信号处于闭锁状态，过冷度表征的是存在LOCA事故，一般来说，一般判定LOCA事故常用的方法是利用失压检测法作为判据，但本发明是在主动的停堆工况下进行的，其必然会导致主动的失压，因此无法利用失压检测法分辨当前系统处于LOCA事故还是停堆工况。因此，本发明又研究采用水位测量法进行试验，但发现：反应堆正常停堆期间，在稳压器压力降低至2.4MPa以前，主泵处于运行状态，在2.4Mpa之后，操纵员根据规程应手动关闭所有主泵。因此，在主泵运行期间发生LOCA事故时，受主泵运行影响回路汽水混合流动，水位测量可能不准确，因此，采用水位测量来表征LOCA事故是不准确的，存在汽水混合干扰。
因此，本发明提出通过设置热管段低过冷度触发安注信号，确保在停堆工况下主泵运行期间发生失水事故(LOCA)时及时触发安注系统注入。本发明一方面必须能够及时触发安注信号，以降低堆芯裸露的风险，提高核电站在停堆工况下的安全性；另一方面，不能在正常停堆过程中，或由其他不需要安注注入的事故误触发。本发明提出了包括热管段低过冷度在内的安注信号触发方案，以应对此种情况。同时，本发明还需大量论证研究后确定了热管段低过冷度的触发整定值，既能避免该信号由其他不需要安注的事故误触发，又能确保安注系统及时注入，切实提高了核电站停堆工况下主泵运行期间的安全性。
另外，本申请采用稳压器压力低低安注闭锁信号作为判据的原因是：在整个停堆工况周期内，一般包括主泵运行期间和主泵停运期间，其中，主泵运行期间的压力从高压力逐渐降低到3MPa附近，在3MPa后进入主泵停运期间，但在高压力至3Mpa的这段时间里，其又分为2个阶段，即闭锁安注阶段和非闭锁安注阶段，其中，在高压力至13.9MPa阶段为非闭锁安注阶段，可以由常规的安注保护触发方式进行触发保护，在13.9Mpa-3Mpa之间为闭锁安注阶段，因此，在13.9Mpa-3Mpa之间丢失了安注保护。因此，本发明以稳压器压力低低安注闭锁信号作为判据，可以启动本发明的安注保护，从而与闭锁形成并行控制，即使发生失水事故，也能在该阶段进行安注保护，该判据可以与常规的安注保护并行，而本申请的安注保护是与常规的安注保护错开执行，能有效避免干扰，防止误触发。另外，按照上述逻辑，本发明在高压力至3Mpa的这段时间里，已然发生了闭锁安注信号，因此，在3Mpa之后的主泵停运期间内，必然发生了闭锁安注信号，因此该阶段也发生了安注保护丢失的情况，因此还需研究在主泵停运期间内如何进行安注保护，该部分在另一专利申请中进行说明，在此不在赘述。
其中，热管段低过冷度的触发整定值定义为下限过冷度整定值Q，优选后得到10-20摄氏度，最优选择值为：15℃。因为，停堆工况下主泵运行期间发生LOCA事故，主泵运行使得回路中汽、水发生混合，不能形成明显的汽、水分层，因此水位测量可能不准确。此时，采用热管段低过冷度能更好地判断发生LOCA事故。同时，经大量计算论证，优选后得到10-20摄氏度，最优选择值为：15℃，既可以确保此信号不会由正常停堆或其他不需要安注注入的事故误触发，又可保证需要安注时可及时注入，这里的及时是指及时保证在反应堆沸腾前可以触发安注系统。
优选的，进一步的技术方案为：
当反应堆一回路的热管段的温度小于或等于预设下限温度整定值X、反应堆一回路的冷却剂的压力小于或等于预设下限压力整定值Y，反应堆一回路的冷却剂的流量大于或等于下限流量整定值Z时，判定停堆工况下主泵是否运行的结果为：是；
当反应堆一回路的热管段的过冷度小于或等于下限过冷度整定值Q时，判定热管段是否处于低过冷度的结果为：是。
优选的，进一步的技术方案为：
下限过冷度整定值Q为10-20摄氏度。
优选的，进一步的技术方案为：
稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的判定方法为：
在触发形成允许闭锁信号及人工触发形成稳压器压力低低安注闭锁信号后，则判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的结果为：是，此时的稳压器压力低低安注闭锁信号视为人工稳压器压力低低安注闭锁信号。
在停堆工况时，若稳压器压力小于或等于安注压力整定值P1时，由人工或自动触发形成允许闭锁信号。
优选的，进一步的技术方案为：
稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的判定方法为：
在稳压器压力小于或等于停堆工况安注压力整定值P1和获得停堆工况指令时，触发生成稳压器压力低低安注闭锁信号，同时判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的结果为：是，此时的稳压器压力低低安注闭锁信号视为自动稳压器压力低低安注闭锁信号。
优选的，进一步的技术方案为：
停堆工况安注压力整定值P1从13MPa至15MPa的范围内选择，正常工况安注压力整定值P2从11MPa至13MPa的范围内选择，同时满足停堆工况安注压力整定值P1为大于正常工况安注压力整定值P2。
核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发装置，包括：
用于判定停堆工况下主泵是否运行的第一控制器，
用于判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的第二控制器，
用于判定热管段是否处于低过冷度的第三控制器，
用于在第一控制器、第二控制器、第三控制器的判定结果均为：“是”时、生成“停堆工况主泵运行安注信号”的安注启动控制器。
优选的，为了实现上述第一控制器、第二控制器、第三控制器、安注启动控制器，本发明提供了两种具体的实现方案，其中方案1中采用了现有的人工操作触发获得“稳压器压力低低安注闭锁信号”，方案2中采用了自动化逻辑自动化触发“稳压器压力低低安注闭锁信号”。在现有技术中，未设置上述控制器时，触发稳压器压力低低安注闭锁信号的第二控制器，仅作为触发闭锁指令的作用，而在本申请中，赋予了第二控制器新功能，新功能是作为触发启动安注信号的判据。
方案1为：
第一控制器包括：比较逻辑模块A、比较逻辑模块B、比较逻辑模块C、“非”逻辑模块、“与”逻辑模块2；
其中，比较逻辑模块A用于判定反应堆一回路的热管段的温度是否小于或等于预设下限温度整定值X；比较逻辑模块B用于判定反应堆一回路的冷却剂的压力是否小于或等于预设下限压力整定值Y；比较逻辑模块C用于判定反应堆一回路的冷却剂的流量是否小于或等于下限流量整定值Z，“非”逻辑模块用于对比较逻辑模块C的判定结果进行取反；“与”逻辑模块2用于接收比较逻辑模块A、比较逻辑模块B、“非”逻辑模块的判定结果；当反应堆一回路的热管段的温度小于或等于预设下限温度整定值X时，比较逻辑模块A输出开关信号“1”，当反应堆一回路的冷却剂的压力小于或等于预设下限压力整定值Y时，比较逻辑模块B输出开关信号“1”，当反应堆一回路的冷却剂的流量大于下限流量整定值Z时，比较逻辑模块C输出开关信号“0”、而对应的“非”逻辑模块输出开关信号“1”，此时，“与”逻辑模块2根据比较逻辑模块A输出开关信号“1”、比较逻辑模块B输出开关信号“1”、“非”逻辑模块输出开关信号“1”判定输出表征停堆工况下主泵是运行的开关信号“1”，
第二控制器包括：“与”逻辑模块3，
其中，“与”逻辑模块3用于接收“允许闭锁信号”和“稳压器压力低低安注闭锁信号”，并在收到“允许闭锁信号”和“稳压器压力低低安注闭锁信号”后判定输出表征“稳压器压力低低安注闭锁信号”是触发的开关信号“1”；“允许闭锁信号”在停堆工况时稳压器压力低于或等于停堆工况安注压力整定值P1时被触发，“稳压器压力低低安注闭锁信号”由人工触发而生成；
第三控制器包括：比较逻辑模块D，
其中，比较逻辑模块D用于判定反应堆一回路的热管段的过冷度是否小于或等于下限过冷度整定值Q，当反应堆一回路的热管段的过冷度小于或等于下限过冷度整定值Q时，比较逻辑模块D输出表征热管段是处于低过冷度的开关信号“1”；
安注启动控制器包括：“与”逻辑模块1，
“与”逻辑模块1用于在接收到“与”逻辑模块2输出的开关信号“1”、“与”逻辑模块3输出的开关信号“1”、比较逻辑模块D输出的开关信号“1”后判定输出表征“停堆工况主泵运行安注信号”的开关信号“1”；
上述“开关信号“1”表征判定结果为“是”，开关信号“0”表征判定结果为“否”。
方案2为：
第一控制器包括：比较逻辑模块A、比较逻辑模块B、比较逻辑模块C、“非”逻辑模块、“与”逻辑模块2；
其中，比较逻辑模块A用于判定反应堆一回路的热管段的温度是否小于或等于预设下限温度整定值X；比较逻辑模块B用于判定反应堆一回路的冷却剂的压力是否小于或等于预设下限压力整定值Y；比较逻辑模块C用于判定反应堆一回路的冷却剂的流量是否小于或等于下限流量整定值Z，“非”逻辑模块用于对比较逻辑模块C的判定结果进行取反；“与”逻辑模块2用于接收比较逻辑模块A、比较逻辑模块B、“非”逻辑模块的判定结果；当反应堆一回路的热管段的温度小于或等于预设下限温度整定值X时，比较逻辑模块A输出开关信号“1”，当反应堆一回路的冷却剂的压力小于或等于预设下限压力整定值Y时，比较逻辑模块B输出开关信号“1”，当反应堆一回路的冷却剂的流量大于下限流量整定值Z时，比较逻辑模块C输出开关信号“0”、而对应的“非”逻辑模块输出开关信号“1”，此时，“与”逻辑模块2根据比较逻辑模块A输出开关信号“1”、比较逻辑模块B输出开关信号“1”、“非”逻辑模块输出开关信号“1”判定输出表征停堆工况下主泵是运行的开关信号“1”，
第二控制器包括：“与”逻辑模块3、比较逻辑模块N，
其中，比较逻辑模块N用于判定稳压器压力是否小于或等于停堆工况安注压力整定值P1，当稳压器压力小于或等于停堆工况安注压力整定值P1时，比较逻辑模块N输出表征“稳压器压力低低安注闭锁信号”的开关信号“1”，
“与”逻辑模块3用于接收比较逻辑模块N输出的开关信号“1”和“停堆工况指令”，并根据开关信号“1”和“停堆工况指令”输出表征“稳压器压力低低安注闭锁信号”是触发的开关信号“1”，“停堆工况指令”由人工主动将正常工况切换至停堆工况时预设完成。
第三控制器包括：比较逻辑模块D；
其中，比较逻辑模块D用于判定反应堆一回路的热管段的过冷度是否小于或等于下限过冷度整定值Q，当反应堆一回路的热管段的过冷度小于或等于下限过冷度整定值Q时，比较逻辑模块D输出表征热管段是处于低过冷度的开关信号“1”；
安注启动控制器包括：“与”逻辑模块1，
“与”逻辑模块1用于在接收到“与”逻辑模块2输出的开关信号“1”、“与”逻辑模块3输出的开关信号“1”、比较逻辑模块D输出的开关信号“1”后判定输出表征“停堆工况主泵运行安注信号”的开关信号“1”；
上述“开关信号“1”表征判定结果为“是”，开关信号“0”表征判定结果为“否”。
核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发系统，包括：
反应堆一回路、对反应堆一回路进行采集的数据获取装置、上述权利要求7-9中所述的安注触发装置、安注系统，
数据获取装置：用于获取的数据包括：热管段温度、热管段过冷度、冷却剂压力、冷却剂流量、稳压器压力；
安注触发装置：用于根据热管段温度、热管段过冷度、冷却剂压力、冷却剂流量、稳压器压力触发“停堆工况主泵运行安注信号”的开关信号“1”；
安注系统：用于根据“停堆工况主泵运行安注信号”的开关信号“1”执行安注动作。
为达到发明的目的，本方案采用3个判据进行符合而触发安注信号，3个判据分别为：
1)热管段低过冷度判据：
优选的，当热管段过冷度降低至整定值15℃时触发。
2)稳压器压力低低安注闭锁判据：
优选的，当稳压器压力降低至13.9MPa时允许触发，同时人工或自动触发稳压器压力低低安注闭锁信号；同时，稳压器压力低低安注闭锁后才能触发停堆工况安注信号，以免停堆工况安注信号在反应堆满功率运行时误触发。
3)停堆工况主泵运行判据(也可以理解为停堆工况主泵未停运判据)：
当热段温度低至满足条件、反应堆冷却剂压力低至达满足条件，冷却剂流量低至不满足条件时触发(可以理解为高于(大于)设定低流量整定值)。
其中，第2个判据用于确定是否发生失水事故，第2个判据用于确定反应堆是否处于停堆工况，第3个判据用于确定主泵是否停运。
上述三个信号均触发时，符合形成安注信号，触发安注系统注入。
该发明增设了用于停堆工况下主泵运行期间的安注触发信号，以确保在反应堆正常停堆且主泵运行期间发生LOCA事故时能够及时投入安注系统补水，从而降低此类事故下堆芯裸露的风险，提高了核电站在特定运行工况下的安全性。此方案与其他方案一起，保障了核电站在全运行范围内的安全。该发明具有国际先进的技术水平，同时也是国内首次在压水堆核电厂(站)的设计中应用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
附图1为现有的闭锁安注信号的逻辑示意图。
附图2为本发明的启动安注信号的逻辑示意图。
附图3为安注触发装置的一个实施例示意图。
附图4为安注触发装置的另一个实施例示意图。
附图5为反应堆一回路的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图2所示，核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法，包括以下步骤:
S1、判定停堆工况下主泵是否运行、判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发、判定热管段是否处于低过冷度，若上述判定结果均为：“是”，则生成：停堆工况主泵运行安注信号；
S2、反应堆一回路的安注系统收到停堆工况主泵运行安注信号后触发执行安注动作；
上述核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法：用于实现以停堆工况主泵运行和反应堆冷却剂丧失事故为双约束而触发安注动作。
本发明的设计原理为：
该方法在判定停堆工况下主泵为运行、判定稳压器压力低低安注闭锁信号为触发的同时，引入过冷度作为判据，其中，判定停堆工况下主泵为运行表征的是停堆工况和主泵运行的当前反应堆的状态，稳压器压力低低安注闭锁信号为触发表征的是对稳压器压力低低安注信号处于闭锁状态，过冷度表征的是存在LOCA事故，一般来说，一般判定LOCA事故常用的方法是利用失压检测法作为判据，但本发明是在主动的停堆工况下进行的，其必然会导致主动的失压，因此无法利用失压检测法分辨当前系统处于LOCA事故还是停堆工况。因此，本发明又研究采用水位测量法进行试验，但发现：反应堆正常停堆期间，在稳压器压力降低至2.4MPa以前，主泵处于运行状态，在2.4Mpa之后，操纵员根据规程应手动关闭所有主泵。因此，在主泵运行期间发生LOCA事故时，受主泵运行影响回路汽水混合流动，水位测量可能不准确，因此，采用水位测量来表征LOCA事故是不准确的，存在汽水混合干扰。
因此，本发明提出通过设置热管段低过冷度触发安注信号，确保在停堆工况下主泵运行期间发生失水事故(LOCA)时及时触发安注系统注入。本发明一方面必须能够及时触发安注信号，以降低堆芯裸露的风险，提高核电站在停堆工况下的安全性；另一方面，不能在正常停堆过程中，或由其他不需要安注注入的事故误触发。本发明提出了包括热管段低过冷度在内的安注信号触发方案，以应对此种情况。同时，本发明还需大量论证研究后确定了热管段低过冷度的触发整定值，既能避免该信号由其他不需要安注的事故误触发，又能确保安注系统及时注入，切实提高了核电站停堆工况下主泵运行期间的安全性。
其中，热管段低过冷度的触发整定值定义为下限过冷度整定值Q，优选后得到10-20摄氏度，最优选择值为：15℃。因为，停堆工况下主泵运行期间发生LOCA事故，主泵运行使得回路中汽、水发生混合，不能形成明显的汽、水分层，因此水位测量可能不准确。此时，采用热管段低过冷度能更好地判断发生LOCA事故。同时，经大量计算论证，优选后得到10-20摄氏度，最优选择值为：15℃，既可以确保此信号不会由正常停堆或其他不需要安注注入的事故误触发，又可保证需要安注时可及时注入，这里的及时是指及时保证在反应堆沸腾前可以触发安注系统。
优选的，进一步的技术方案为：
当反应堆一回路的热管段的温度小于或等于预设下限温度整定值X、反应堆一回路的冷却剂的压力小于或等于预设下限压力整定值Y，反应堆一回路的冷却剂的流量大于或等于下限流量整定值Z时，判定停堆工况下主泵是否运行的结果为：是；
当反应堆一回路的热管段的过冷度小于或等于下限过冷度整定值Q时，判定热管段是否处于低过冷度的结果为：是。
优选的，进一步的技术方案为：下限过冷度整定值Q为10-20摄氏度。
优选的，进一步的技术方案为：稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的判定方法为：
在触发形成允许闭锁信号及人工触发形成稳压器压力低低安注闭锁信号后，则判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的结果为：是，此时的稳压器压力低低安注闭锁信号视为人工稳压器压力低低安注闭锁信号。
在停堆工况时，若稳压器压力小于或等于安注压力整定值P1时，由人工或自动触发形成允许闭锁信号。
优选的，进一步的技术方案为：稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的判定方法为：
在稳压器压力小于或等于停堆工况安注压力整定值P1和获得停堆工况指令时，触发生成稳压器压力低低安注闭锁信号，同时判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的结果为：是，此时的稳压器压力低低安注闭锁信号视为自动稳压器压力低低安注闭锁信号。
优选的，进一步的技术方案为：停堆工况安注压力整定值P1从13MPa至15MPa的范围内选择，正常工况安注压力整定值P2从11MPa至13MPa的范围内选择，同时满足停堆工况安注压力整定值P1为大于正常工况安注压力整定值P2。
实施例2
如图3和图4所示，核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发装置，包括：
用于判定停堆工况下主泵是否运行的第一控制器，
用于判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的第二控制器，
用于判定热管段是否处于低过冷度的第三控制器，
用于在第一控制器、第二控制器、第三控制器的判定结果均为：“是”时、生成“停堆工况主泵运行安注信号”的安注启动控制器。
实施例3
如图3和图4所示，优选的，为了实现上述第一控制器、第二控制器、第三控制器、安注启动控制器，本发明提供了两种具体的实现方案，其中方案1中采用了现有的人工操作触发获得“稳压器压力低低安注闭锁信号”，方案2中采用了自动化逻辑自动化触发“稳压器压力低低安注闭锁信号”。在现有技术中，未设置上述控制器时，触发稳压器压力低低安注闭锁信号的第二控制器，仅作为触发闭锁指令的作用，而在本申请中，赋予了第二控制器新功能，新功能是作为触发启动安注信号的判据。
如图3，方案1为：
第一控制器包括：比较逻辑模块A、比较逻辑模块B、比较逻辑模块C、“非”逻辑模块、“与”逻辑模块2；
其中，比较逻辑模块A用于判定反应堆一回路的热管段的温度是否小于或等于预设下限温度整定值X；比较逻辑模块B用于判定反应堆一回路的冷却剂的压力是否小于或等于预设下限压力整定值Y；比较逻辑模块C用于判定反应堆一回路的冷却剂的流量是否小于或等于下限流量整定值Z，“非”逻辑模块用于对比较逻辑模块C的判定结果进行取反；“与”逻辑模块2用于接收比较逻辑模块A、比较逻辑模块B、“非”逻辑模块的判定结果；当反应堆一回路的热管段的温度小于或等于预设下限温度整定值X时，比较逻辑模块A输出开关信号“1”，当反应堆一回路的冷却剂的压力小于或等于预设下限压力整定值Y时，比较逻辑模块B输出开关信号“1”，当反应堆一回路的冷却剂的流量大于下限流量整定值Z时，比较逻辑模块C输出开关信号“0”、而对应的“非”逻辑模块输出开关信号“1”，此时，“与”逻辑模块2根据比较逻辑模块A输出开关信号“1”、比较逻辑模块B输出开关信号“1”、“非”逻辑模块输出开关信号“1”判定输出表征停堆工况下主泵是运行的开关信号“1”，
第二控制器包括：“与”逻辑模块3，
其中，“与”逻辑模块3用于接收“允许闭锁信号”和“稳压器压力低低安注闭锁信号”，并在收到“允许闭锁信号”和“稳压器压力低低安注闭锁信号”后判定输出表征“稳压器压力低低安注闭锁信号”是触发的开关信号“1”；“允许闭锁信号”在停堆工况时稳压器压力低于或等于停堆工况安注压力整定值P1时被触发，“稳压器压力低低安注闭锁信号”由人工触发而生成；
第三控制器包括：比较逻辑模块D，
其中，比较逻辑模块D用于判定反应堆一回路的热管段的过冷度是否小于或等于下限过冷度整定值Q，当反应堆一回路的热管段的过冷度小于或等于下限过冷度整定值Q时，比较逻辑模块D输出表征热管段是处于低过冷度的开关信号“1”；
安注启动控制器包括：“与”逻辑模块1，
“与”逻辑模块1用于在接收到“与”逻辑模块2输出的开关信号“1”、“与”逻辑模块3输出的开关信号“1”、比较逻辑模块D输出的开关信号“1”后判定输出表征“停堆工况主泵运行安注信号”的开关信号“1”；
上述“开关信号“1”表征判定结果为“是”，开关信号“0”表征判定结果为“否”。
如图4所示，方案2为：
第一控制器包括：比较逻辑模块A、比较逻辑模块B、比较逻辑模块C、“非”逻辑模块、“与”逻辑模块2；
其中，比较逻辑模块A用于判定反应堆一回路的热管段的温度是否小于或等于预设下限温度整定值X；比较逻辑模块B用于判定反应堆一回路的冷却剂的压力是否小于或等于预设下限压力整定值Y；比较逻辑模块C用于判定反应堆一回路的冷却剂的流量是否小于或等于下限流量整定值Z，“非”逻辑模块用于对比较逻辑模块C的判定结果进行取反；“与”逻辑模块2用于接收比较逻辑模块A、比较逻辑模块B、“非”逻辑模块的判定结果；当反应堆一回路的热管段的温度小于或等于预设下限温度整定值X时，比较逻辑模块A输出开关信号“1”，当反应堆一回路的冷却剂的压力小于或等于预设下限压力整定值Y时，比较逻辑模块B输出开关信号“1”，当反应堆一回路的冷却剂的流量大于下限流量整定值Z时，比较逻辑模块C输出开关信号“0”、而对应的“非”逻辑模块输出开关信号“1”，此时，“与”逻辑模块2根据比较逻辑模块A输出开关信号“1”、比较逻辑模块B输出开关信号“1”、“非”逻辑模块输出开关信号“1”判定输出表征停堆工况下主泵是运行的开关信号“1”，
第二控制器包括：“与”逻辑模块3、比较逻辑模块N，
其中，比较逻辑模块N用于判定稳压器压力是否小于或等于停堆工况安注压力整定值P1，当稳压器压力小于或等于停堆工况安注压力整定值P1时，比较逻辑模块N输出表征“稳压器压力低低安注闭锁信号”的开关信号“1”，
“与”逻辑模块3用于接收比较逻辑模块N输出的开关信号“1”和“停堆工况指令”，并根据开关信号“1”和“停堆工况指令”输出表征“稳压器压力低低安注闭锁信号”是触发的开关信号“1”，“停堆工况指令”由人工主动将正常工况切换至停堆工况时预设完成。
第三控制器包括：比较逻辑模块D；
其中，比较逻辑模块D用于判定反应堆一回路的热管段的过冷度是否小于或等于下限过冷度整定值Q，当反应堆一回路的热管段的过冷度小于或等于下限过冷度整定值Q时，比较逻辑模块D输出表征热管段是处于低过冷度的开关信号“1”；
安注启动控制器包括：“与”逻辑模块1，
“与”逻辑模块1用于在接收到“与”逻辑模块2输出的开关信号“1”、“与”逻辑模块3输出的开关信号“1”、比较逻辑模块D输出的开关信号“1”后判定输出表征“停堆工况主泵运行安注信号”的开关信号“1”；
上述“开关信号“1”表征判定结果为“是”，开关信号“0”表征判定结果为“否”。
上述逻辑模块可以为对应功能的软件程序模块或采用比较器、与门、非门、或门等逻辑电路组成控制电路实现，或其他符合该逻辑的对象均可以。
实施例4
如图2、图3和图4、图5所示，核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发系统，包括：
反应堆一回路(参见附图5，该部分为现有技术，不再赘述)、对反应堆一回路进行采集的数据获取装置(参见附图2、附图3、附图4)、上述权利要求7-9中所述的安注触发装置、安注系统，安注触发装置可以采用软件程序实现也可以采用比较器、与门、非门、或门等逻辑电路组成控制电路实现。
数据获取装置：用于获取的数据包括：热管段温度、热管段过冷度、冷却剂压力、冷却剂流量、稳压器压力；
安注触发装置：用于根据热管段温度、热管段过冷度、冷却剂压力、冷却剂流量、稳压器压力触发“停堆工况主泵运行安注信号”的开关信号“1”；
安注系统：用于根据“停堆工况主泵运行安注信号”的开关信号“1”执行安注动作。
本系统使用时，
第一步：持续监测
测量系统(数据获取装置)在核电站运行过程中持续对热管段过冷度、热管段温度、冷却剂压力(一回路管道内)和流量(一回路管道内)、稳压器压力等参数进行监测，并将监测到的参数数据传递到采集和处理单元，由该单元对采集到的数据进行信号转换和分析处理。
第二步：转换信号
测量系统(数据获取装置)测得的状态参数为模拟量信号，需要转换为开关信号。这一转换在采集和处理单元中进行，也可以在安注触发装置内进行。转换完成后，形成一系列开关信号。
第三步：分析判断
安注触发装置对接收到信号进行分析，按照上述逻辑进行判断不同信号的关系能否构成安注信号。遵循一个原则：当判断稳压器压力低于13.9MPa时，热管段温度低、冷却剂压力低、冷却剂流量低信号未出现时，若出现热管段过冷度低，即构成停堆工况下主泵运行期间的安注信号。
第四步：触发安注系统投入
安注系统的安全驱动器接收到安注信号后，驱动相关泵、阀开启，将应急堆芯冷却水注入一回路。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法，其特征在于，包括以下步骤:
S1、判定停堆工况下主泵是否运行、判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发、判定热管段是否处于低过冷度，若上述判定结果均为：“是”，则生成：停堆工况主泵运行安注信号；
S2、反应堆一回路的安注系统收到停堆工况主泵运行安注信号后触发执行安注动作；
上述核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法：用于实现以停堆工况主泵运行和反应堆冷却剂丧失事故为双约束而触发安注动作。
2.根据权利要求1所述的核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法，其特征在于：
当反应堆一回路的热管段的温度小于或等于预设下限温度整定值X、反应堆一回路的冷却剂的压力小于或等于预设下限压力整定值Y，反应堆一回路的冷却剂的流量大于或等于下限流量整定值Z时，判定停堆工况下主泵是否运行的结果为：是；
当反应堆一回路的热管段的过冷度小于或等于下限过冷度整定值Q时，判定热管段是否处于低过冷度的结果为：是。
3.根据权利要求2所述的核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法，其特征在于：
下限过冷度整定值Q为10-20摄氏度。
4.根据权利要求1所述的核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法，其特征在于：
稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的判定方法为：
在触发形成允许闭锁信号及人工触发形成稳压器压力低低安注闭锁信号后，则判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的结果为：是，此时的稳压器压力低低安注闭锁信号视为人工稳压器压力低低安注闭锁信号；
在停堆工况时，若稳压器压力小于或等于安注压力整定值P1时，由人工或自动触发形成允许闭锁信号。
5.根据权利要求1所述的核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法，其特征在于：
稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的判定方法为：
在稳压器压力小于或等于停堆工况安注压力整定值P1和获得停堆工况指令时，触发生成稳压器压力低低安注闭锁信号，同时判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的结果为：是，此时的稳压器压力低低安注闭锁信号视为自动稳压器压力低低安注闭锁信号。
6.根据权利要求4或5所述的核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发方法，其特征在于：停堆工况安注压力整定值P1从13MPa至15MPa的范围内选择，正常工况安注压力整定值P2从11MPa至13MPa的范围内选择，同时满足停堆工况安注压力整定值P1为大于正常工况安注压力整定值P2。
7.核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发装置，其特征在于，包括：
用于判定停堆工况下主泵是否运行的第一控制器，
用于判定稳压器压力低低安注闭锁信号是否触发的第二控制器，
用于判定热管段是否处于低过冷度的第三控制器，
用于在第一控制器、第二控制器、第三控制器的判定结果均为：“是”时、生成“停堆工况主泵运行安注信号”的安注启动控制器。
8.根据权利要求7所述的核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发装置，其特征在于：
第一控制器包括：比较逻辑模块A、比较逻辑模块B、比较逻辑模块C、“非”逻辑模块、“与”逻辑模块2；
其中，比较逻辑模块A用于判定反应堆一回路的热管段的温度是否小于或等于预设下限温度整定值X；比较逻辑模块B用于判定反应堆一回路的冷却剂的压力是否小于或等于预设下限压力整定值Y；比较逻辑模块C用于判定反应堆一回路的冷却剂的流量是否小于或等于下限流量整定值Z，“非”逻辑模块用于对比较逻辑模块C的判定结果进行取反；“与”逻辑模块2用于接收比较逻辑模块A、比较逻辑模块B、“非”逻辑模块的判定结果；当反应堆一回路的热管段的温度小于或等于预设下限温度整定值X时，比较逻辑模块A输出开关信号“1”，当反应堆一回路的冷却剂的压力小于或等于预设下限压力整定值Y时，比较逻辑模块B输出开关信号“1”，当反应堆一回路的冷却剂的流量大于下限流量整定值Z时，比较逻辑模块C输出开关信号“0”、而对应的“非”逻辑模块输出开关信号“1”，此时，“与”逻辑模块2根据比较逻辑模块A输出开关信号“1”、比较逻辑模块B输出开关信号“1”、“非”逻辑模块输出开关信号“1”判定输出表征停堆工况下主泵是运行的开关信号“1”，
第二控制器包括：“与”逻辑模块3，
其中，“与”逻辑模块3用于接收“允许闭锁信号”和“稳压器压力低低安注闭锁信号”，并在收到“允许闭锁信号”和“稳压器压力低低安注闭锁信号”后判定输出表征“稳压器压力低低安注闭锁信号”是触发的开关信号“1”；“允许闭锁信号”在停堆工况时稳压器压力低于或等于停堆工况安注压力整定值P1时被触发，“稳压器压力低低安注闭锁信号”由人工触发而生成；
第三控制器包括：比较逻辑模块D，
其中，比较逻辑模块D用于判定反应堆一回路的热管段的过冷度是否小于或等于下限过冷度整定值Q，当反应堆一回路的热管段的过冷度小于或等于下限过冷度整定值Q时，比较逻辑模块D输出表征热管段是处于低过冷度的开关信号“1”；
安注启动控制器包括：“与”逻辑模块1，
“与”逻辑模块1用于在接收到“与”逻辑模块2输出的开关信号“1”、“与”逻辑模块3输出的开关信号“1”、比较逻辑模块D输出的开关信号“1”后判定输出表征“停堆工况主泵运行安注信号”的开关信号“1”；
上述“开关信号“1”表征判定结果为“是”，开关信号“0”表征判定结果为“否”。
9.核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发装置，其特征在于：
第一控制器包括：比较逻辑模块A、比较逻辑模块B、比较逻辑模块C、“非”逻辑模块、“与”逻辑模块2；
其中，比较逻辑模块A用于判定反应堆一回路的热管段的温度是否小于或等于预设下限温度整定值X；比较逻辑模块B用于判定反应堆一回路的冷却剂的压力是否小于或等于预设下限压力整定值Y；比较逻辑模块C用于判定反应堆一回路的冷却剂的流量是否小于或等于下限流量整定值Z，“非”逻辑模块用于对比较逻辑模块C的判定结果进行取反；“与”逻辑模块2用于接收比较逻辑模块A、比较逻辑模块B、“非”逻辑模块的判定结果；当反应堆一回路的热管段的温度小于或等于预设下限温度整定值X时，比较逻辑模块A输出开关信号“1”，当反应堆一回路的冷却剂的压力小于或等于预设下限压力整定值Y时，比较逻辑模块B输出开关信号“1”，当反应堆一回路的冷却剂的流量大于下限流量整定值Z时，比较逻辑模块C输出开关信号“0”、而对应的“非”逻辑模块输出开关信号“1”，此时，“与”逻辑模块2根据比较逻辑模块A输出开关信号“1”、比较逻辑模块B输出开关信号“1”、“非”逻辑模块输出开关信号“1”判定输出表征停堆工况下主泵是运行的开关信号“1”，
第二控制器包括：“与”逻辑模块3、比较逻辑模块N，
其中，比较逻辑模块N用于判定稳压器压力是否小于或等于停堆工况安注压力整定值P1，当稳压器压力小于或等于停堆工况安注压力整定值P1时，比较逻辑模块N输出表征“稳压器压力低低安注闭锁信号”的开关信号“1”，
“与”逻辑模块3用于接收比较逻辑模块N输出的开关信号“1”和“停堆工况指令”，并根据开关信号“1”和“停堆工况指令”输出表征“稳压器压力低低安注闭锁信号”是触发的开关信号“1”，“停堆工况指令”由人工主动将正常工况切换至停堆工况时预设完成。
第三控制器包括：比较逻辑模块D；
其中，比较逻辑模块D用于判定反应堆一回路的热管段的过冷度是否小于或等于下限过冷度整定值Q，当反应堆一回路的热管段的过冷度小于或等于下限过冷度整定值Q时，比较逻辑模块D输出表征热管段是处于低过冷度的开关信号“1”；
安注启动控制器包括：“与”逻辑模块1，
“与”逻辑模块1用于在接收到“与”逻辑模块2输出的开关信号“1”、“与”逻辑模块3输出的开关信号“1”、比较逻辑模块D输出的开关信号“1”后判定输出表征“停堆工况主泵运行安注信号”的开关信号“1”；
上述“开关信号“1”表征判定结果为“是”，开关信号“0”表征判定结果为“否”。
10.核电厂停堆工况主泵运行时的安注触发系统，其特征在于，包括：
反应堆一回路、对反应堆一回路进行采集的数据获取装置、上述权利要求7-9中所述的安注触发装置、安注系统，
数据获取装置：用于获取的数据包括：热管段温度、热管段过冷度、冷却剂压力、冷却剂流量、稳压器压力；
安注触发装置：用于根据热管段温度、热管段过冷度、冷却剂压力、冷却剂流量、稳压器压力触发“停堆工况主泵运行安注信号”的开关信号“1”；
安注系统：用于根据“停堆工况主泵运行安注信号”的开关信号“1”执行安注动作。
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