[发明专利]一种核电站调试启动过程中的瞬态试验控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及核电技术领域，尤其涉及一种核电站调试启动过程中的瞬态试验控制方法及系统。

背景技术

压水堆核电站主要由压水反应堆、一回路系统和二回路系统等部分组成，一回路系统一头连接着堆芯，另一头连接着蒸汽发生器，其中，蒸汽发生器与二回路系统相连。在核电站发电的过程中，压水反应堆由低浓缩铀组成的反应堆芯进行核裂变反应，释放出大量的热能；一回路系统中的冷却水(以下称为一回路水)流经堆芯，将堆芯的热能带出堆外，并流向蒸汽发生器；在蒸汽发生器中囤积有轻水(以下称为二回路水)，通过热传递作用一回路水的热量传递给二回路水，二回路水受热后产生蒸汽推动汽轮发电机发电。

由于对核电站发电的安全性要求非常高，在核电站正式商运之前，需要对核电站的每个组成系统进行单系统调试，包括：冷试，热试，装料，冲转，并网，发电等一系列调试，从而确保机组能够安全可靠运行。其中热试是向反应堆装反应材料前最为关键的环节。

热试期间的重大瞬态试验具体包括：COC试验、BAS试验和安注试验；其中，COC试验(I&C Power Outage Tests)即核电站仪控仪表失电试验，是核电站调试中特有的大型联调试验，该试验目的是验证核电机组在失去控制电源情况下的安全可控性，核电站的仪控仪表供电系统包括，给机组正常运行所必须的仪控仪表厂用设备供电的48V直流电源LCA或LCB、110V直流电源LBA等；BAS电源切换试验(Electrical Power Supply Change Over Tests)即核电站动力电源切换试验，主要是验证在失电的各种工况下，厂用电源的切换顺序的正确性，其中，动力电源主要为核电站的动力设备(如主泵、辅助给水泵等)供电；安全注入(简称安注)系统是在反应堆冷却剂系统或主蒸汽系统的管道发生破裂事故时，提供堆芯应急冷却，在反应堆冷却剂系统破裂情况下，能防止燃料包壳破损并保证堆芯的几何形状和完整性，在蒸汽管线破裂时，注入高浓度硼水，补偿由于不可控制地产生蒸汽致使反应堆冷却剂过冷而引起的容积变化和反应性的增加，而安注试验是核电机组联调期间的一项大型专项试验，安注试验目的是为了检验安注后各系统自动动作的正确性、反应堆跳堆的触发、阶段安全壳隔离CIA(Containment Isolation Phase A)信号的触发及相应的自动动作，并对核电机组开盖冷试期间调整的安注流量进行校验和生效。

然而，热试期间的重大瞬态试验均伴随着各被测系统的重大逻辑保护动作，机组状态也会随之发生较大变化，若此时不对机组状态进行控制，会对核电机组设备造成损坏，如一回路系统压力过高导致稳压器安全阀开启等，需要通过一系列的技术手段来控制和稳定机组状态，从而在热试过程中，降低试验风险性，并能够在各个环节恰当的控制设备，进而减轻或避免造成设备损坏、机组失控等严重后果。

从岭澳二期开始，在机组出现事故或进行机组事故测试过程中，现有技术方案主要依据事故规程控制机组，即采用状态导向事故处理程序SOP(State Occurrence Procedure)，选择六个状态功能参数(反应堆的次临界度、一回路水装量、一回路压力和温度、蒸汽发生器的水装量、蒸汽发生器的完整性以及安全壳的完整性)来确定核电事故处理策略。在实际运行过程中，虽然核电站的事故种类有很多，但核电站的物理状态是有限的，核电操作员可以通过SOP在主控室得到的信息，确定堆芯的物理状态；在事故工况下，可以通过反映机组的六个状态功能参数的情况，选取适当的策略来控制机组以保证堆芯的安全。对于出现的事故，SOP在检测处理的过程中，会不断地对上述六个状态功能参数进行判断，并将结果反馈给操作员，操作员再根据反馈的数据进行事故定向，并修正事故处理策略；可见，SOP可以处理叠加事故(如一回路破口、同时失去外电源的核电事故等)是其一大优势。