核电厂冷态功能试验的超压保护系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及核电领域，尤其涉及一种核电厂冷态功能试验的超压保护系统和方法。
【背景技术】
[0002]核电厂冷态功能试验，也称一回路水压试验，是对由压力容器及其相连的管道所组成的一回路系统的承压边界进行水压试验。试验时，将一回路打压到目标压力值(例如首次一回路水压试验时其为一回路设计压力的1.25倍，周期性重新试验时为一回路设计压力的1.2倍)，以验证一回路系统在正常运行和事故工况下的承压能力是否满足设计要求。试验过程中，先逐步升压，并在 27bar、70bar、lOObar、154bar、165bar、172bar 和 228bar压力平台上停留以实施查漏和其他规定的操作，然后逐步降压，并在172bar、165bar、154bar和27bar压力停留以实施查漏和其他规定的操作。
[0003]超压保护系统用于在一回路水压试验过程中确保各压力平台的稳定并在超压时启动减压或报警设备，如开启泄压阀、停运水压试验栗和发出报警等。现有的超压保护系统由价格昂贵的专用仿真设备、少量继电器和临时电缆等临时设备搭建而成。每次冷态功能试验时均需临时搭建超压保护系统，并在试验完成后拆除，因此占用较多的临时设备资源。此外，专用的仿真设备采用临时电源供电，容易带来失电风险，仿真设备的超压保护画面无法反应现场设备的实时状态，且电站计算机信息和控制系统(KIC)画面不具备可操作功能。
【发明内容】
[0004]本发明实施例所要解决的技术问题在于，针对现有核电厂冷态功能试验的超压保护系统的上述缺陷，提供一种基于DCS系统(数字化控制系统)的核电厂冷态功能试验的超压保护系统和方法。
[0005]为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供了一种核电厂冷态功能试验的超压保护系统，包括压力变送器、执行机构和DCS系统；
[0006]所述压力变送器用于检测一回路的压力值，并将检测信号发送至DCS系统；所述DCS系统用于根据所述检测信号产生输出信号并发送至执行机构；所述执行机构用于根据所述输出信号执行超压保护动作。
[0007]优选地，所述DCS系统包括超压处理模块、监视操作模块和显示模块；
[0008]所述超压处理模块用于接收所述压力变送器的检测信号，并根据预定的超压保护流程产生相应的控制信号发送至执行机构；所述监视操作模块用于提供现场设备的实时可操作监视画面；所述显示模块用于提供一回路压力显示画面。
[0009]优选地，所述监视操作模块和显示模块集成在电站计算机信息和控制系统中；所述计算机信息和控制系统中可切换显示所述可操作监视画面和所述一回路压力显示画面。
[0010]优选地，所述超压处理模块为DCS系统的处理器；所述电站计算机信息和控制系统是基于处理器的上层系统。
[0011]优选地，所述可操作监视画面上的操作包括参数调整和压力变送器的投入/切除。
[0012]优选地，具体地选择DCS系统中的一个控制站与所述压力变送器和执行机构构成所述超压保护系统；被选择的控制站实现监控功能的点数少且对冷态功能试验的工艺系统影响小。
[0013]优选地，所述DCS系统以硬接线的方式与设备连接，所述硬接线以采用核电厂的正式电缆备用芯和借用冷态功能试验期间停用的信号电缆为主，以临时电缆为辅。
[0014]优选地，所述执行机构包括位于一回路中的泄压阀、位于主控室的声光报警设备和位于安全注入系统栗房的水压试验栗。
[0015]优选地，所述超压保护系统还包括位于安全注入系统栗房的、用于显示水压检测值的记录仪；
[0016]所述输出信号包括发送至所述执行机构的数字信号和发送至所述记录仪以及非安全级机柜系统的模拟信号。
[0017]优选地，所述压力变送器的数量为多个，用于在不同的压力区间为所述DCS系统提供所述检测信号，进而触发不同的所述执行机构动作。
[0018]另一方面，本发明实施例提供了一种核电厂冷态功能试验的超压保护方法，包括以下步骤:
[0019]S1、DCS系统接收来自压力变送器的检测信号，所述检测信号反应所述压力变送器所检测到的一回路的压力值；
[0020]S2、DCS系统根据所述检测信号产生输出信号；
[0021]S3、DCS系统将所述输出信号发送至执行机构以执行超压保护动作，从而根据冷态功能试验当前所处的压力平台，降低一回路压力值和/或发出报警。
[0022]优选地，所述步骤S2包括以下步骤:
[0023]S21、根据所述检测信号和预定的超压保护流程产生相应的控制信号；
[0024]S22、提供现场设备的实时可操作监视画面；
[0025]S23、显示一回路压力。
[0026]优选地，所述步骤S22还包括:接收用户的输入，所述输入包括参数调整和压力变送器的投入/切除。
[0027]优选地，在所述步骤S1之前还包括:
[0028]S0、将所述DCS系统以硬接线的方式连接至设备，所述硬接线以采用核电厂的正式电缆备用芯和借用冷态功能试验期间停用的信号电缆为主，以临时电缆为辅。
[0029]优选地，在所述步骤S3中执行的超压保护动作包括:
[0030]S31、在第一压力平台时，开启余热排出系统泄压阀以降低一回路压力值；
[0031]S32、在第二压力平台时，开启安全注入系统泄压阀以降低一回路压力值；
[0032]S33、在第三压力平台时，停运一回路水压试压栗以降低一回路压力值；
[0033]S34、在第四压力平台时，主控室产生声光报警；以及
[0034]S35、在第五压力平台时，开启安全注入系统泄压阀以降低一回路压力。
[0035]实施本发明实施例，具有如下有益效果:本申请通过采用核电厂固有的DCS系统来构建核电厂冷态功能试验的超压保护系统，避免了为了进行冷态功能试验而专门购置价格昂贵的仿真设备，有效降低了成本并节约了工程临时设备资源。而且DCS系统与执行机构和压力变送器等设备的接线主要采用核电厂已有的正式电缆，大大减少了临时电缆数量，减少了接线和拆线时间。由于DCS系统是核电厂的正式设备，因此无需在冷态功能试验完成后拆除超压保护系统，进而避免了下次冷态功能试验时重新构建超压保护系统，节省了大量的人力物力资源，有效缩短了冷态功能试验周期。另外，采用DCS系统可实时提供超压保护画面以反映现场设备的状态，还可以提供可操作的KIC监视画面。最后，本申请的DCS系统由核电厂的正式用电供电，无需采用临时电源，避免了因临时电源不稳定而带来系统不稳定的安全问题。
【附图说明】
[0036]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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1是本发明提供的第一实施例超压保护系统结构方框图；
[0038]图2是本发明提供的第二实施例超压保护系统结构方框图；
[0039]图3是本发明提供的第三实施例超压保护系统结构示意图；
[0040]图4是超压保护可操作监视画面示意图；
[0041 ] 图5是一回路压力显不画面不意图；
[0042]图6是本发明提供的超压保护方法流程图。
【具体实施方式】
[0043]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、