一种避免核电厂循环水泵误跳泵的装置及方法与流程

本发明属于核电厂循环水泵控制技术领域，具体涉及一种避免核电厂循环水泵误跳泵的装置及方法。

背景技术：

在核电厂中，循环水系统的功能是在核电机组运行期间向汽轮机的凝汽器和常规岛辅助冷却水系统的热交换器提供必须的冷却水量。海水循环泵是循环水系统主要能动设备，其功能是将冷却介质海水增压后输送到凝汽器中。混凝土蜗壳泵属于大型设备，国内已有核电厂中，一般每台机组通常配备两台同时工作的循环水泵，不设备用泵。可见该泵的稳定可靠运行对于核电厂的经济性和安全性极为重要。

循环水泵主要包括主电机、齿轮箱、水泵三部分。主电机轴与齿轮箱输入轴采用柔性的齿形联轴器连接，齿轮箱输出轴与泵轴采用刚性连接。循环水润滑系统为循环水泵的齿轮箱服务，主要包括机械油泵、电动辅助油泵、高压油泵、油加热器等设备，循环水润滑系统分为低压油系统和高压油系统。

由此可见，循环水泵相关m设备众多，工艺测点众多，一些重要的部件以及相关辅助系统的失效可能会对循环水泵产生致命的危害，这些部件或工况均通过在线仪表来测量并反应给控制系统和运行人员。如果因为仪表的故障或者控制系统的故障导致循环水泵没有正常跳泵，会对循环水泵产生严重的危害，因此过去的设计往往采用保守的策略，将所有相关测点用“或”逻辑组合起来。这样产生的问题是一旦仪表故障或者控制系统故障，可能产生错误的跳泵信号，导致循环水泵停运，同样产生重大的经济损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种既保证循环水泵的安全运行，又不会误跳泵的控制装置和方法。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种避免核电厂循环水泵误跳泵的装置，设置在与核电厂的循环水泵相关的若干个工艺测点上，从所述工艺测点获得的测量信号用于决定所述循环水泵的自动跳泵操作，其中，包括设置在所述工艺测点上的传感器，每个所述工艺测点上设置3个规格一致的所述传感器，还包括与所述传感器相连的ai卡，所述传感器用于获得并向所述ai卡发出其本身所在的所述工艺测点的所述测量信号，所述ai卡用于将所述测量信号发送至上一级的分布式控制系统，所述分布式控制系统用于对所述测量信号进行判断，并根据判断的结果决定是否发送执行所述自动跳泵操作的跳泵信号。

进一步，在同一个所述工艺测点上的3个所述传感器分别连接到不同的所述ai卡。

进一步，不同的所述工艺测点上的所述传感器能够连接到同一个所述ai卡上。

进一步，所述ai卡还用于检测所述传感器的电流是否在量程范围之内，判断所述传感器是否发生故障，实现对所述传感器的故障监视。

进一步，根据各个所述工艺测点的被测的物理量的不同，各个所述工艺测点上的所述传感器也存在区别。

进一步，所述测量信号为模拟量信号。

进一步，所述工艺测点还包括不直接参与所述自动跳泵操作，但对观测所述循环水泵的运行状态密切相关的测量信号。

为达到以上目的，本发明还公开了用于上述的避免核电厂循环水泵误跳泵的装置的一种避免核电厂循环水泵误跳泵的方法，包括如下步骤：

步骤s1，为每个所述传感器设置相应的阀值，当所述传感器的所述测量信号达到所述阀值后，在所述分布式控制系统才会相应的触发所述跳泵信号；

步骤s2，当任意一个所述工艺测点上的3个所述传感器中的至少2个触发所述跳泵信号后，所述分布式控制系统发出所述跳泵信号，执行所述循环水泵的自动跳泵操作。

进一步，还包括步骤s3，当任意一个所述工艺测点上的3个所述传感器中的1个发生故障时，剩余的2个所述工艺测点中的至少1个触发所述跳泵信号后，所述分布式控制系统发出所述跳泵信号，执行所述循环水泵的自动跳泵操作。

进一步，还包括步骤s4，当任意一个所述工艺测点上的3个所述传感器中的2个或者3个发生故障时，所述分布式控制系统发出所述跳泵信号，执行所述循环水泵的自动跳泵操作。

进一步，所述传感器的故障判断是指通过所述ai卡检测所述传感器的电流是否在量程范围之内，当在所述量程范围内时认为所述传感器正常，执行正常逻辑；当所述电流小于量程最小值的下限或大于量程上限，并超出可调阈度后则认为所述传感器故障，控制逻辑将执行相应的降级逻辑，并触发报警。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所提供的装置和方法既满足了循环水泵安全运行的问题，又提高了循环水泵的可用性和可靠性。结合仪表和数字化控制系统的优势，最早提出了应对循环水泵单一故障的仪表配置及控制方式，从而避免了不必要的误停泵所产生的重大经济损失。

2.从分布式控制系统4的角度考虑，同一物理量的冗余测点分散布置在不同ai卡3中，避免dcs的ai卡3的故障，可能导致同一块ai卡3上的工艺测点1同时失去的情况，在dcs的信号采集端实现充分的冗余。

3.充分考虑同一工艺测点1仪表的冗余性，更加有效准确的测量重要的工艺参数(测量信号)，提高了逻辑判断的可靠性。并且有效避免了单一仪表故障导致的信号误触发，某个工艺参数(测量信号)至少需要两块或以上的仪表(传感器2)同时超限，才会触发自动跳泵逻辑。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中所述的一种避免核电厂循环水泵误跳泵的装置的示意图；

图中：1-工艺测点，2-传感器，3-ai卡，4-分布式控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明提供的一种避免核电厂循环水泵误跳泵的装置，设置在与核电厂的循环水泵相关的若干个工艺测点1上，从工艺测点1获得的测量信号用于决定循环水泵的自动跳泵操作，其特征是：包括设置在工艺测点1上的传感器2，每个工艺测点1上设置3个规格一致的传感器2，还包括与传感器2相连的ai卡3(ai卡3模拟量输入卡件)，传感器2用于获得并向ai卡3发出其本身所在的工艺测点1的测量信号，ai卡3用于将测量信号发送至上一级的分布式控制系统4(dcs)，分布式控制系统4用于对测量信号进行判断，并根据判断的结果决定是否发送执行自动跳泵操作的跳泵信号(自动跳泵逻辑)。

在同一个工艺测点1上(即同一个物理量)的3个传感器2分别连接到不同的ai卡3，以避免单一ai卡3的故障导致同一工艺测点1的物理量的同时丧失。

不同的工艺测点1上的传感器2能够连接到同一个ai卡3上，因此对分布式控制系统4的io分配不会产生太多影响，也避免因为分布式控制系统4侧io板块故障可能导致的循环水泵误跳机。

ai卡3还用于检测传感器2的电流是否在量程范围之内，判断传感器2是否发生故障，实现对传感器2的故障监视(即通过仪表质量位判断，实现仪表的故障监视)，从而提醒运行人员关注并执行相关安全功能。

根据各个工艺测点1的被测的物理量的不同，各个工艺测点1上的传感器2也存在区别。如电机u相、v相、w相绕组中，每相预埋三个双支热电阻；电机导轴承的轴瓦配备三个双支热电阻；电机推力轴承的轴瓦配备三个双支热电阻；润滑油压力设置三块压力变送器等。

测量信号为模拟量信号。

工艺测点1还包括不直接参与自动跳泵操作(自动跳泵逻辑)，但对观测循环水泵的运行状态密切相关的测量信号。

用与以上所述的避免核电厂循环水泵误跳泵的装置的一种避免核电厂循环水泵误跳泵的方法，包括如下步骤：

步骤s1，为每个传感器2设置相应的阀值，当传感器2的测量信号达到阀值后，在分布式控制系统4才会相应的触发跳泵信号；

步骤s2，当任意一个工艺测点1上的3个传感器2中的至少2个触发跳泵信号后，分布式控制系统4发出跳泵信号，执行循环水泵的自动跳泵操作；即自动跳泵逻辑为3取2逻辑，当仅有1个传感器2触发跳泵信号则分布式控制系统4不会发出跳泵指令。

还包括步骤s3，当任意一个工艺测点1上的3个传感器2中的1个发生故障时，剩余的2个工艺测点1中的至少1个触发跳泵信号后，分布式控制系统4发出跳泵信号，执行循环水泵的自动跳泵操作。即自动跳泵逻辑由3取2逻辑降级为2取1逻辑。

还包括步骤s4，当任意一个工艺测点1上的3个传感器2中的2个或者3个发生故障时，分布式控制系统4发出跳泵信号，执行循环水泵的自动跳泵操作，直接跳泵。

传感器2的故障判断是指通过ai卡3检测传感器2的电流是否在量程范围之内，当在量程范围内时认为传感器2正常，执行正常逻辑；当电流小于量程最小值(如4ma)的下限或大于量程上限(如20ma)，并超出一定可调阈度后则认为传感器2故障，控制逻辑将执行相应的降级逻辑(如自动跳泵逻辑由3取2逻辑降级为2取1逻辑)，并触发报警。

本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。