KRT辐射监测硕士论文.

1、1摘要核电站辐射监测系统是与核电站运行工况直接相关的重要系统， 它接受来自 固定辐射探测仪表的数据，这些探测仪表监测和控制穿过不同屏障的放射性传 输，测量向环境的放射性排放， 监测核电厂的内部辐射及污染水平。 辐射监测系 统是确保核安全的重要设施， 核安全相关监测通道均与放射性物质屏蔽有关， 主 要是通过测量放射性参数连续监视某道屏障的完整性以保护人员。大亚湾核电站辐射监测系统采用的是法国MGPI公司在上世纪六、七十年代设计的第一代产品，于1991年投入运行。大亚湾核电站辐射监测系统投入运行 以来，各种缺陷和故障便频繁发生， 虽然经过运行人员以及设备厂家的不断努力， 部分故障得以消除，但许多故

2、障仍然难以避免地持续发生， 无法根除， 这些故障 和误报警对于电厂的运行造成了很大的干扰。 随着数字化时代的到来， 法国MGPI公司已采用数字化测量技术对其产品进行了全面的升级换代， 第一代设备的部分 关键备件已停止生产和供应， 其他备件也有计划的逐步地停止生产和供应。 现在 大亚湾核电站的辐射监测系统设备所用的元器件大多数在市场上已无处购买， 库 存备件也已储备不足，即将面临备品备件断货的风险。为了彻底解决辐射监测系统现存的问题， 大亚湾核电站开始辐射监测系统整 体改造项目的进程。 但是，运行机组进行辐射监测系统的整体改造， 大亚湾是第 一次，国内也是第一次。 国内运行电站和在建电站的辐射监

3、测系统的组成基本一 致，但是每个电站辐射监测系统的结构各不相同。 如何设计一个最符合大亚湾核 电站辐射监测系统的改造方案， 它在可用性、 安全性、 经济性这三个方面应该是 最优化的。通过对国内在役核电站和新建辐射监测系统结构的调研，结合大亚湾核电 站、岭澳一期核电站辐射监测系统的运行维护经验，本文提出了一个改造方案， 能够使辐射监测系统在改造后运行的既稳定又可靠，还能节省运行和维护经费。关键字：辐射监测系统、改造、方案AbstractThe nuclear power station radioactivity monitoring system is very important syste

4、mto the nuclear power station running state. It acquisitioned data from the fixedradioactivity monitoring instrument. This monitor instrument monition and control theactivity transmit which penetrated different shielding and measure the activity outlet to2the environment and monitor the nuclear powe

5、r station inner radioactivity andcontamination lever. The radioactivity monitor system is important establishment forensure the nuclear security, the nuclear security related monitor channel is correlativelywith the radioactivity shield material, it protect the person which continue measure theradio

6、activity parameter and monitoring one of the channels shielding integrality by theway.The DAYA Bar nuclear power-station radioactivity monitoring system adopt withproduct which the France MGPI company designed the 1st in 1960s1970s, and itwas running in 1991. There always have many malfunction and d

7、eficiency with TheDAYA Bar nuclear power-station radioactivity monitoring system. The operator and themanufacture do their best to eliminate many fault, but there still have many malfunctioncan not eliminate and continue befallen, no way to eradicating. These fault andmisalarm have a great of distur

8、b to the power station operating along with the digital eracoming, the France MGPI company have already adopt the digital measurementtechnology to upgrade to its all of product, so the first part of product and importantspare assemble is ceased product and providing. And the other assemble will ceas

9、eproduct and providing as the schedule. The most of component which the DAYA barnuclear power-station radioactivity monitoring system used can not order in the marketand the spare assemble of the warehouse is lack, it will faced the hazard of theassemble can not order.In order to quite dissolve the

10、exist problem, the DAYA Bar nuclear power stationalready commencing reconstruct the proceeding of the radioactivity monitoring system.But the operating system integrity reconstruction of the radioactivity monitoring system,which is the first time to the DAYA Bar nuclear power station and the nationa

11、l nuclearpower operation station. The national nuclear power station radioactivity monitoringsystem are same with other building nuclear power stations, but there are different witheach power station construction. The optimistical reconstruct scheme of the DAYA Barnuclear power station is as low as

12、reasonably achievable with utility and security andeconomical.Though the investigation of the national operating nuclear power station and thebuilding nuclear power station, and combinative with the operation and maintenance3experience of The DAYA Bar nuclear power station and LINGAO nuclear powerst

13、ation radioactivity monitoring system, there propose the scheme of reconstruction, itcan enable ensure the radioactivity monitoring system running stabilization and thereliability after reconstruction ,and it can saving the outlay of the operating andmaintenance.Keywords：the radioactivity monitoring

14、 system. Reconstruct. Scheme41 引言大亚湾核电站位于深圳市东部大亚湾畔， 是我国大陆第一座百万千瓦级大型 商用核电站，按照“高起点起步，引进、消化、吸收、创新”和“借贷建设、售 电还钱、合资经营”的方针，主体工程于1987年8月开工，1994年5月6日全 面建成投入商业运行，拥有两台装机容量为98.4万千瓦的压水堆核电机组。大 亚湾核电站年发电能力近150亿千瓦时，70%输送到香港，占香港用电量的约25，为香港的繁荣稳定作出了贡献。 通过核能发电，使得广东和香港两地每年 减少燃煤消耗370万吨，从而大大减少了导致“温室效应”和酸雨的气体年度排 放量，包括二氧化碳排

15、放900万吨、二氧化硫排放17万吨、一氧化氮3万吨， 以及空气中的尘埃数千吨。大亚湾核电站投产以来已连续安全运行14年，各项经济运行指标达到国际 先进水平，获得了在美国出版的国际电力杂志评选的“1994年电厂大奖”，成 为全世界5个获奖电站之一， 也是我国唯一获得这一殊荣的核电站。 经过持续技 术改进，与投产初期相比，机组年发电量已由可研报告的100亿千瓦时提高到目 前的150亿千瓦时。2008年7月，大亚湾核电站完成全部基建贷款本息的还付 工作，共累计偿还贷款本息56.74亿美元。截止2008年8月31日，大亚湾核电 站1号机组实现安全运行2233天，创造国内核电站单机组安全运行最高纪录。

16、自2002年1月12日以来，该机组连续四个燃料循环无非计划自动停堆， 目前该 纪录仍在延续。核电站辐射监测系统是与核电站运行工况直接相关的重要系统， 辐射监测系 统的改造应在保证原有设计功能的基础上， 采用稳定、 可靠、先进的辐射监测设 备和信息管理系统，提升辐射监测系统的整体运行状态。研究一个改造方案， 能够使辐射监测系统运行的既稳定又可靠， 还可以节省 运行和维护经费，这个改造方案是本文所要解决的问题。2 辐射监测系统（KRT 概述2.1 KRT 系统的功能KRT系统是与电厂运行工况直接相关的辐射防护监测系统， 它执行以下四种功能:-防止核电站工作人员受到高剂量照射。5通过两种监测手段对控

17、制区有关区域进行 剂量率、中子剂量率的监测，避 免工作人员受到高剂量照射：利用固定式KRT通道对风险较大的场所进行连续监 测；利用便携式KRT仪表对控制区进行定期巡测防止核电站周围的居民（公众）受照。除非发生了严重事故导致安全壳局部破裂，一般放射性流出物只是经过预先 设计的少数排放路径，往环境排放。居民受照主要来自流出物排放的放射性，为 保护居民免受照射，KRT系统要监测排放的流出物，确保污染水平不超过管理部 门设定的限值。流出物包括：气体流出物、液体流出物。屏障完整性有效性的监测。核电厂三大屏障的完整性和有效性并不是永久的或完善的。某种屏障自身会 慢慢的或偶然的失效，但也并不意味着立刻会产生

18、严重的危害。因此，KRT系统 对屏障完整性有效性的监测有着重要的意义。-为保护工作人员或公众而启动自动的安全措施。这些安全措施均以KRT系统提供的监测数据为基础，导致隔离系统阀门关闭 或改变通风系统的管路（如经碘过滤器后再排放）。KRT系统不是安全相关系统。该系统的功能是保证放射性水平符合正常的运 行水平。不过某些KRT测量通道能够帮助操作人员监测放射性水平并分析事故的 缘由。运行经验表明，在包括放射性物质溢出在内的许多意外事故中至少有一个KRT测量通道会启动第一个报警。2.2 KRT 系统的特点连续监测；快速响应；能给出综合（全局）的报警信号；不与实验室的测量混淆，实验室测量属精确测量;能为

19、辐射安全分析提供信息。62.3 KRT 系统的分类根据不同的分类标准，KRT系统有以下几种分类：按照监测对象和功能，KRT系统可分为两个子系统：工艺和流出物监测系统；区域和气载放射性监测系统。按照机组进行分类，KRT系统可以分为若干组，其中：34个单机组测量通道能给出集中信息和就地显示信息；12个机组公用测量通道，也能给出集中和就地显示的信息；2个可移动的测量通道，无集中处理信息的功能。按照通道电气特性和不同的布置进行分类，可分为下列一些标准通道：气溶胶、碘和气体测量；利用采样室测量水中放射性活度；从贮存罐或管道外部测量其中的放射性活度；从管道外面测量16N的活度；高湿度气体中活度的测量；房间

20、内照射量率的测量；主控室空气中放射性活度的测量；事故后反应堆安全壳内空气中的放射性活度的测量；通风管道中气体放射性活度的测量；污水池(地坑) 放射性测量；测量通风管道中空气放射性的可移动装置；通风管道中气溶胶、碘取样的可移动装置。其中一部分测量通道，属于“事故后监测系统”(Post AccidentalMonitoring System，PAMS，满足事故后监测的某些设计要求和功能(KRT002/003/004MA KRT032/033/034MA KRT017/021MA KRT022/023MA。大亚湾核电站KRT系统监测道分布见图2-1。7513MA514MATEP TEU021MA 0

21、16MA017MA014MA013MA换料机012MA011MA换料机反应堆水池036MA041MAEBAETY101FI004MA003MADVN冷凝器| 034MA032MA:ETY002MA026MA023MA022MARCV509MA2STR001MATEU01 BANA293REN取样间1STR-H-心4-乏燃料水池007MASVA 01 BA505MA -003BA001BA SELI902MA002BA一01FI003BA 001BA 002BA一TERCVI一01BJ-*- 01DETEP08B02DE 015MARRI 系列 A02FI015MAX-S净化单元-1008MA

22、-T009MA K028MA010MARCV02BARRI 系列B006MA01/03 RF02/04 RFEASEASRENRRARCV005MA508MA511MA废物桶TES废树脂罐510MA512MANB281核辅助厂房污水坑051MA052MA053MAI_1I 054MA_1055MA- 1- 1-、008PS 012PS009PSI 013PS11014PS/502MA |丨501MA1901MA1_图2-1大亚湾核电站KRT系统监测道布置示意图82.4 KRT 系统回路和通道组件KRT系统的测量通道是由一些标准的部件（元件）所组成。根据每个通道 的功用不同，有不同的组合。一般由

23、探测子系统、集中处理子系统、信号子系统 和继电器柜等组成。图2-2 KRT系统测量示意图图2-2是一个典型的集中控制测量通道的回路。其中：探测器探测放射性，并将所产生的信号传递给测量盒，对有些通道，还有附 带的测试源，用以检查通道的报警动作和其他系统的自动动作。 由于测量对象不 同，各通道可能采用不同的探测元件，用于KRT系统的大致有三种类型：闪烁探 测器，计数器，电离室。测量盒将来自探测器的信号进行处理， 然后送到处理模块（INR），除此以外 还给探测器提供高压。根据探测器类型的不同，有不同的测量盒与之配合。连结盒收集从测量盒，源试验和电气盒来的数据，将处理模块送来的 电源以变压器去耦。22

24、0V9就地显示盒安装在需要测量值的房间内， 就地指示经过处理模块处理过的信 号测量值。就地报警盒安装在需要测量值和报警信号的房间内， 提供与处理模块相同的 功能，就地显示信号测量值，并产生可听的声响报警和可视的灯光报警。电气盒用于带有循环子系统的测量通道，提供对循环子系统的控制和监测，包括供电的通/断，计时器，复位按钮，压力，流量，故障等信号数据的传送， 灯光指示等。处理模块（数字率表INR）安装在集中控制柜内，用于启动电气通道，以便 测量和处理由探测器提供的信号并产生模拟数字和开关数据。 在处理模块上可 以进行测量的数据显示，故障的显示，阈值的更改，内部参数的设置等操作。集中控制柜用于安装处

25、理模块， 不同通道的处理模块分散安装在不同的集中 控制柜内。每个机柜有220V 50Hz连续供电电源，非PAM軌柜有48V连续供电 电源。所有的PAM軌柜都有将220V AC变为48V DC的变压整流器，将48V供给 机柜内部使用， 并且还供给继电器电路以及电气盒使用。 所有集中控制柜下方均 有2排按键，蓝色按键用于阻止相应通道的报警输出， 白色按键用于控制测试源 以检查探测器。由处理模块送出的信号分别送到KSA系统，主控室记录仪，中央计算机，KIT系统和与具体通道有联动关系的其他系统。2.5 KRT 相关系统KRT系统与下列系统相互连接或与下列系统有关：APG:蒸汽发生器排污系统；CVI：冷

26、凝器真空系统；DNX:正常照明系统；DVC:主控制室空调系统；DVK:核燃料厂房通风系统；DVN:核辅助厂房通风系统；DVW：安全壳外盘穿件房间通风系统；EBA:安全壳换气通风系统；ETY:安全壳内大气监测系统；KIT:集中数据处理系统；10KRG:集中控制模拟量机柜；KSA:报警处理系统；KSC:主控室；LTR:接地系统；RCV:化学容积控制系统；REN:核取样系统；RPE:核岛排气疏水系统；RRI:设备冷却水系统；SAR:仪用压缩空气分配系统；SED:核岛除盐水分配系统；SEL:常规岛废液排放系统；SEP:饮用水系统；SVA:辅助蒸汽分配系统TEG:废气处理系统；TER:废液排放系统；TE

27、P:硼处理系统；TES:固体废物处理系统；VVP:主蒸汽系统；LCA:机组48V直流电源系统（系列A/B）；LCC:机组解列用48V系统；LCD:公用48V直流电源系统；LLC/D:低压交流应急电源（380V）系统；LKS:低压交流电源系统；LNE:220V交流电源系统；LNF:220V交流公用电源系统；LNC：220V交流重要负荷电源系统；LNB：220V交流重要负荷电源系统； 具体到每个通道与其他系统的功能联系，将在具体通道的介绍中阐述。112.6 KRT 系统通道为了完成KRT系统设计的功能，KRT系统具有分离的具体的测量通道，对 每一个通道，按照其功能设计的需要，各有其特有的特性.。下

28、面对每个通道和 集中控制柜分别进行介绍。2.6.1 单机组通道KRT001MA监测：RCV反应堆冷却剂水的丫活性。功能： 指示反应堆冷却剂系统和连接到反应堆冷却剂系统的辅助系统 （RCV） 发生的剂量率的变化。探测方式：探测器固定在带有就地显示控制台上，从管道的外边测量丫活性。运行参数：连续测量。在RCV排放处于隔离信号状态时，由该通道测量的反 应堆冷却剂的活性不再具有代表性，此时由KRT026M给出实际的测量值。与其他机械系统的联动关系：无。KRT002/003/004MA监测：从SG-APG勺蒸发器排污水的丫活性。功能： 探测蒸汽发生器微小的泄漏，因为微漏在长时间的运行后，蒸汽发生 器的二

29、次侧水将会受到放射性污染。探测方式：通过取样室取样测量水的活性并就地显示。运行参数：在三个SG中每一个连续取样系统中进行连续测量。在APG的阀 门处于隔离信号状态时，这三个通道进行的测量不再具有代表性。与其他机械系统的联动关系：无。KRT005/006MA监测：设备冷却水（RRI）的丫活性。功能：探测热交换器中的放射性泄漏， 该热交换器用来保证反应堆冷却剂系 统设备冷却水的冷却。探测方式：通过取样室取样测量水的活性并就地显示。运行参数：在RRI系列运行时连续测量。12与其他机械系统的联动关系：无。KRT007MA监测：冷凝器（CVI）中非冷凝抽取物的B活性。功能：探测蒸汽发生器意外的和较大范围

30、内的泄漏， 这种泄漏会导致一回路 的放射性惰性气体大量地排放到蒸汽中。探测方式：由循环辅助装置抽取气体进行测量。运行参数：连续测量。与其他机械系统的联动关系：无。KRT008/009/028MA监测：安全壳内空气中气溶胶（008MA、气体（009MA和碘（028MA的活 性。功能：探测反应堆厂房大气中的活性的增加，并自动隔离ETY EBA RPE系统向反应堆厂房外的排放；在故障的情况下监测安全壳内空气活性的变化； 提供工作人员进入可能性的信息。探测方式：由循环辅助装置抽取气体测量气溶胶，碘和气体的放射性。 运行参数：除了在安全壳压力增加的情况以外， 都是连续测量。 压力增加时，KRT设备由ET

31、Y的有关阀门隔离，通道的测量值不再能代表安全壳内的空气活性， 此时由KRT022 023MA合出安全壳内空气活性的演变信息。与其他机械系统的联动关系：009MA二级阈值报警时会自动隔离ETY EBARPE系统向反应堆厂房外的排放。KRT010MA监测：RCV前端过滤器的丫活性。功能： 向操纵员提供指示，如果过滤器没有按时更换的话，过滤器的活性有 可能超过工作人员的容许剂量。探测方式：探测器在墙内，从水箱的外面来进行测量。 运行参数：连续测量。与其他机械系统的联动关系：无。KRT011/012MA13监测：反应堆空腔表面的丫辐射。功能：探测安全壳内大气剂量率意外的和重大的变化 （由燃料操作事故产

32、生 的放射性气体污染安全壳内大气而引起）；由关闭EBA系统来启动安全壳的自动 隔离。探测方式：区域丫辐射剂量率的测量。运行参数： 当机组停运时或者进入反应堆厂房的时候进行测量。 这些测量是 冗余的（系列A和系列B）。与其他机械系统的联动关系：通道二级阈值报警时会自动隔离EBA系统向反 应堆厂房外的排放。KRT013/014MA监测：乏燃料水池表面的丫辐射。功能：探测燃料厂房内（20米）剂量率的突然变化（由燃料操作事故产生的放射性气体污染燃料厂房内大气而引起）；自动触发DVK系统由正常排风切换 到碘排风。探测方式：区域丫辐射剂量率的测量。运行参数：连续测量。这些测量是冗余的（系列A和系列B）。与

33、其他机械系统的联动关系：通道二级阈值报警时会自动触发DVK系统由正常排风切换到碘排风。KRT015MA监测：TEP前端过滤器的丫活性。功能： 向操纵员提供指示，如果过滤器没有按时更换的话，过滤器的活性有 可能超过工作人员的容许剂量。探测方式：探测器在墙内，从铁箱的外面来进行测量。 运行参数：连续测量。与其他机械系统的联动关系：无。KRT016/017/021MA监测：烟囱排放（DVN气体中气溶胶和碘的活性（016MA; 烟囱排放（DVN气体中气体的活性（017,021MA。功能： 由测量单位体积内惰性气体的活性（正常排放或事故排放）和测量在 过滤器，碘收集器上沉淀物的活性， 来测量由烟囱排放的

34、气体排放物中空气的活 性；能估算出以蒸汽形14式排放的活性；自动隔离ETY TEG系统的排放。探测方式：由循环辅助装置来测量气溶胶和气体（低和强;的活性。运行参数：连续测量。这些测量是冗余的（系列A和系列B）。当通过烟囱释放的气体活性高时，仅需考虑KRT021MA勺测量值，用以计算气体的释放量。与其他机械系统的联动关系：017MA二级阈值报警时会自动隔离ETY TEG系统的排放。KRT018/019MA监测：控制室空气中（DVC）的丫活性。功能：监测由DVC系统吹入控制室中空气的活性；自动触发DVC系统吸 风切换到通过碘收集器。探测方式：控制室空气的活性测量。运行参数：连续测量。这些测量是冗余

35、的（系列A和系列B）。与其他机械系统的联动关系：二级阈值报警时会自动触发DVC系统吸风切换到通过碘收集器。KRT022/023MA监测：反应堆厂房的事故后的丫辐射。功能：监测反应堆厂房空气事故后的 丫活性。 探测方式：在安全壳大气内进行事故后的活性测量。运行参数：连续测量。这些测量是冗余的(系列A和系列B)。 与其他机械系统的联动关系：无。KRT026MA监测：事故后REN反应堆冷却剂水的丫活性。 功能：在事故期间和事故后，由REN系统来指示反应堆冷却剂取样水的活 性变化；启动反应堆冷却剂取样管道的自动隔离。探测方式：由墙里边的探测器在管道的外边来测量。 运行参数：除了当主回路泄压，或者安全壳

36、隔离状态B的情况下，或者由 于强活性信号情况以外，都进行连续测量。在REN回路或者由EAS水取样校准 以后，由打开安全壳隔离阀，能使该通道重新投入监测反应堆冷却剂15取样。与其他机械系统的联动关系： 二级阈值报警时会自动触发REN系统有关阀 门的自动关闭。KRT032/033/034MA监测：来自SG蒸汽中的活性。 功能：监测蒸汽发生器从一回路向二回路的泄漏。探测方式：蒸汽中16N和惰性气体活性的测量。运行参数：除了当主回路泄压或者二回路隔离的情况以外，连续监测16N和反应堆厂房出口处蒸汽管道中的惰性气体的剩余 丫活性；提供相应于中子通量的 信号(0%Pn就地;电气厂丹； 匸；兮处理板fl I

37、NR15. 5t瓦中机和 仪、KIT26图4-1大亚湾核电站辐射监测系统结构简图4.1 KRT 系统改造目标大亚湾核电站的KRT系统通过技术改造后，预计达到如下目标:1彻底解决KRT系统的备件供应问题2提高系统的可靠性，降低故障和误报警发生的几率3提高设备的技术性能4增强系统的信息显示和输出功能，便于设备运行维护4.2 KRT 系统改造原则改造方案遵循以下原则：1改造一次规划，分步实施2改造对电站正常运行产生的影响尽可能少3所有设备的安全功能不降低4尽量减少现场的安装、调试工作量5所有与外部接口尽量保持不变，包括与土建、工艺管道设备、主控制室、过程计算机系统、电气系统等的接口6在保证通道运行稳

38、定的基础上可以考虑借鉴岭澳二期的设计，便于将来维护和备件共享。4.3 方案：保留就地处理装置到15 米集中机柜的传输电缆大亚湾核电站的辐射防护监测系统采用分散布置， 集中处理的结构模式，现 场探测器采集的测量信号经测量箱转化为频率脉冲，送到位于15米集中机柜内 的数据处理组件进行处理、计算和显示。大亚湾核电站有80个测量通道，探测 器、测量盒分布在电站的各个不同的高度、不同的房间内，从15米集中机柜到 就地的1根粗电缆内有2根传输220V电源的专用电缆线、有1根传输频率脉冲 的同轴屏蔽电缆、有3-5根传输开关量的细电线，这根电缆比较长， 并且有的安 装在防火封包内，具体传输起点位置和长度见表4

39、-1。表4-1大亚湾核电站辐射监测系统电缆长度表27通道1号机位置2号机位置到集中机柜的走线长度（米）KRT001MANA213NA223199KRT002MANB294NB294186KRT003MANB294NB294181KRT004MANB294NB294175KRT005MANE360NF362183KRT006MANE361NF363173KRT007MA1MX2MX229KRT008MAW225W265144KRT009MAW226W265127KRT010MANC427ND472153KRT011MAR720R76046KRT012MAR740R7802428KRT013MAK

40、713K756255KRT014MAK713K756239KRT015MANC472NC472165KRT016MANB523NB764137KRT017MANB523NB764123KRT018MAW707W74433KRT019MAW812W84345KRT021MANB523NB764135KRT022MAR711R71155KRT023MAR741R78161KRT026MANA293NA293104KRT028MAW226W265144KRT032MAW633W67358KRT033MAW635W67458KRT034MAW634W67558KRT036MANA742NB52459K

41、RT041MAW413W453199KRT051MAK010K050238KRT052MAK011K051205KRT053MAK012K052191KRT054MAK013K053203KRT055MAK016K056234KRT501MANB28373KRT502MANB28160KRT505MANB294111KRT508MAND470168KRT509MAND403148KRT510MAND236111KRT511MAND46815829KRT512MANF266146KRT513MA-KRT514MA-KRT901MAQA201345KRT902MAQB201450大亚湾核电站两机组

42、就地到15米机柜电缆共长11408米。此外，还有相同长度的放置这些电缆的托盘4.3.1 方案 A方案改造要点：1更换探头2更换测量盒为就地数据处理、显示单元3更换数据处理单元INR为新型号的INR-EX（集中控制柜中）4更换探头与就地数据处理、显示单元间的电缆5更换就地数据处理、显示单元与连接盒之间的电缆6增加计算机数据采集系统远程显示图4-2大亚湾核电站辐射监测系统改造方案A示意图现在设备生产厂家提供的设备探测器、就地数据处理显示单元和附属取样管线基本上都整合在一起，固定安装在就地。方案A示意图见图4-2，红色部分为改造部分。就地电气厂房单元口_开关量信号（故障报警、一级、二级报警）15 .

43、 5 米集中机柜记录仪；、KIT数采系统RS485I探头信号处理显示单元连接盒开关量模拟量模拟量信号送主控室30方案中集中机柜与就地间的电缆可重新使用， 机柜与就地之间不需要敷设新 电缆，可以减少现场施工工作量， 缩短施工工期、 以及减少电缆采购及施工费用。方案中集中机柜到就地间的电缆设计使用期限为40年，大亚湾电站已经运 行14年，预计还可以使用20年。方案中新型数据处理显示单元INR-EX是原厂家专门开发的，用于替代原数据处理显示单元INR的。施工时，只要从机柜中取出INR,在原位置插入INR-EX即可，15米控制机柜中的接线不需要任何修改，可以缩短施工工期、降低施工 风险和难度。方案中的

44、新型数据处理显示单元INR-EX不是必需部件，它的功能就地数据 采集显示单元都有， 但是它处于信号传输的关键路径上， 这增加了通道测量回路 的故障点。INR-EX采购费用昂贵，并且在实际使用中RS485通讯时易导致通道闪发故障报警。INR-EX是法国MGP公司专门设计用于核电站辐射监测系统升级改造的。它设计有RS485俞出端口，可以将信号传输给计算 机数据采集系统，但是它有随时有停产风险。方案中集中机柜的数据处理显示单元采用法国MGP公司生产的INR-EX,不利于通道设备选型。4.3.2方案 B方案改造要点：1更换探头2更换测量盒为就地数据处理、显示单元3更换数据处理单元INR为新型号的远程显

45、示单元（集中控制柜中）4更换集中控制柜中的端字排（与远程显示单元相匹配）5更换探头与就地数据处理、显示单元间的电缆6更换就地数据处理、显示单元与连接盒之间的电缆7增加计算机数据采集系统方案B示意图见图4-3。方案中的新型数据处理显示单元发现该设备和就地信号处理单元采用方案中的新型数据处理显示单元31方案中集中机柜与就地间的电缆可重新使用，机柜与就地之间不需要敷设新电 缆，可以减少现场电缆敷设的施工工作量、缩短施工工期、以及减少电缆采购及施工 费用。方案中集中机柜到就地间的电缆设计使用期限为40年，大亚湾电站已经运行14年，预计还可以使用20年。方案中的远程显示单元RD采购费用比较便宜，RD和就

46、地的通信有2种方式，一 种是采用RS48通讯，一种是020mA（或420mA电流环通讯。方案中采用远程显示单元代替数据处理显示单元，机柜内要更换接线端字排，更换时整个机柜需要断电，大多数KRTM量通道均有时间窗口限制，在机柜内施工风险 较大。方案中远程显示单元设计有RS485俞出端口，可以将信号传输给计算机数据采集 系统。方案中的远程显示单元不是必需部件， 它的功能就地数据采集显示单元都有， 但 是它处于信号传输的关键路径上，增加了通道测量回路的故障点。方案中的远程显示单元与岭东核电站的远程显示单元一致 （岭东核电站集中控制 机柜中使用的是RDU，便于减少库存备件的种类、数量和费用。就地：电气

47、厂房图4-3大亚湾核电站辐射监测系统改造方案B示意图探头信号处理显示单元连接盒32433 方案 C方案改造要点：1更换探头2更换测量盒为就地数据处理、显示单元3更换探头与就地数据处理、显示单元间的电缆4更换就地数据处理、显示单元与连接盒之间的电缆5增加计算机数据采集系统方案C示意图见图4-4。就地：电气厂房探头信号处理显示单元连接盒：数采系统开关量信号（故障报记录仪、KIT15. 5 米集中机柜II图4-4大亚湾核电站辐射监测系统改造方案C示意图方案中机柜与就地间的电缆可重新使用， 机柜与就地之间不需要敷设新电缆， 可 以减少现场电缆敷设的施工工作量、缩短施工工期、减少电缆采购及施工费用。方案

48、中集中机柜到就地间的电缆设计使用期限为40年，大亚湾电站已经运行14年，预计还可以使用20年。方案中集中控制柜中采用集中数据处理系统，机柜内要重新布线。改造时需要在 集中机柜旁布置PO和通讯组件，等机柜内所有通道都改造完成后，一次性移入原集 中机柜中。方案中集中控制柜中采用集中数据处理系统， 但是1E级通道根据设计要求需要硬 接线，机柜内要安装远程显示单元，信号从远程显示单元直接输出到主控制室和继电 器架，同时远程显示单元可以通过RS48端口把信号输往集中数据处理系统。33方案中集中控制柜中采用集中数据处理系统， 现在国内运行核电站使用的辐射监 测系统的稳定性不高。国内新建电站大多已采用集中控

49、制系统， 但是国外提供的集中 数据处理系统目前暂无实际使用经验。4.4 方案：敷设就地处理装置到 15 米的传输电缆441 方案 D方案改造要点：1更换探头2更换测量盒为就地数据处理、显示单元3更换探头与就地数据处理、显示单元间的电缆4更换就地数据处理、显示单元与连接盒之间的电缆5更换就地数据处理、显示单元与集中控制机柜之间的电缆6增加计算机数据采集系统方案示意图见图4-5。图4-5大亚湾核电站辐射监测系统改造方案D示意图方案中将探头和机柜间的开关量信号 （故障报警、 一级报警、 二级报警） 、 模拟 量信号 （4-20mA送主控室记录仪、KIT记录）、电源信号（220V）、数据通讯信号020

50、mA（或420mA电流就地RS4S5示革元电 P 房22OV也源15. 5米集中机柜开黄帚信号（故障报警、Ir一级、二级抿警）送1応 雅电毬机架模拟量信号送主控重记隶 低KIT34环分别用新敷设的控制电缆、测量电缆、电源电缆及通讯电 缆传输。由于通道分布在整个电站的各个位置，电缆路径各不相同，改造要铺设新电35缆45600多米和至少3倍的新电缆托盘，施工工作难度、工作量大。方案中取消数据处理单元INR,控制机柜内需进行接线修改，接线修改期间相应 机柜断电，会造成整个机柜内的KRT1道不可用，且机柜内施工难度较大、施工窗口 紧张。方案中取消数据处理单元INR，可以简化通道的组成结构，减少单个通道

51、的故障 点，节省部分改造费用。方案中集中机柜到就地的电缆全部重新铺设新电缆， 可以不用考虑在通道设计运 行年限内（设计使用年限40年）因电缆设计寿命（大亚湾最多还有26年）到期而进行 改造。4.4.2 方案 E方案改造要点：1更换探头2更换测量盒为就地数据处理、显示单元3更换探头与就地数据处理、显示单元间的电缆4更换就地数据处理、显示单元与连接盒之间的电缆5增加就地数据处理、显示单元与集中控制机柜之间的一条信号传输电缆6增加计算机数据采集系统方案E示意图见图4-6。就地；电气厂房图4-6大亚湾核电站辐射监测系统改造方案E示意图开获献15. 5於集中机H 连拽莒CR5236方案中利用现有的就地和

52、机柜间的那根电缆传输220V电源、开关量信号（故障报 警、一级报警、 二级报警） 、RS485言号,从就地探头到数据采集系统之间， 新敷设一 条电缆传输模拟量信号 （420mA送主控室记录仪、KIT记录）。由于通道分布在整 个电站的各个位置，电缆路径各不相同，改造要铺设新电缆11400多米，施工工作难度大、工作量大。方案中取消数据处理单元INR,控制机柜内需进行接线修改，接线修改期间相应 机柜断电，会造成整个机柜内的KR1S道不可用，且机柜内施工难度较大、施工窗口 紧张。方案中取消数据处理单元INR，可以简化通道的组成结构，减少单个通道的故障 点，节省部分改造费用。方案中利用集中机柜到就地的原

53、铺设电缆， 改造后通道可能因为该电缆设计寿命 （大亚湾最多还可以使用26年）到期而进行改造。5 分析5.1 可行性分析方案A，15米集中机柜中采用法国MGP公司的产品INR-EX，就地采用法 国MGP公司或其他公司的测量设备，由于INR-EX是专门用于替代大亚湾核电 站现在使用的INR 203，INR MV51的，所以在15米集中机柜中的信号输入、 输出线路完全不用改动。方案A的主要工作是在现场布置和安装各个通道的就 地处理装置，以及布置从15米集中机柜内各个通道的INR-EX的RS485端子到 计算机系统的通讯电缆。方案A实施时，各通道改造窗口容易安排，改造时间 最短，施工量最少。方案B，1

54、5米集中机柜中采用远程显示单元，由于远程显示单元和现在使 用的INR-EX不兼容，并且大小、高低也有差别，所以15米集中机柜中的布置 需要重新调整，并采用新的信号输入、输出端字排。方案B的其他改造内容和 方案A一样，也是在现场布置和安装各个通道的就地处理装置，以及布置从15米集中机柜内各个通道的远程显示单元的RS485端子到计算机系统的通讯电缆。 方案B实施时，各通道改造窗口也比较容易安排，改造时间较短，施工量较少。方案C,15米集中机柜中采用计算机数据采集系统，除1E级通道外其他通 道都不安装远程显示单元，所以1 5米集中机柜中的数据处理率表都要卸出，各 通道位置需要重新布置，1E级通道安装

55、远程显示单元和新的信号输入、输出端 字排，其他通道的信号先输入计算机数据采集系37统再输出。方案C的其他改造 内容也是在现场布置和安装各个通道的就地处理装置。方案C实施时，各通道 改造窗口也比较容易安排，改造时间较多，施工量较多。方案D，15米集中机柜中取消数据处理率表或远程显示单元，集中机柜和 就地处理装置之间用4根新电缆重新敷设（新敷设电缆预计4.6万米），同时可 能需要安装新电缆托盘，集中机柜内信号输入、 输出端字需要重新连接， 计算机 数据采集系统可以放置在原集中机柜内。方案D的其他改造内容也是在现场布 置和安装各个通道的就地处理装置。方案D实施时，各通道改造窗口不易安排， 甚至可能会

56、有延期改造的风险，施工中敷设大量新电缆时，还需打开防火封堵， 由于施工量较大，整个改造时间将会比较长。方案E，1 5米集中机柜中取消数据处理率表或远程显示单元，集中机柜和就地处理装置之间在利用原来的1根电缆的基础上新敷设1根信号传输电缆 （新敷 设电缆预计1.1万米），同时可能需要安装新电缆托盘，集中机柜内信号输入、 输出端字需要重新连接，计算机数据采集系统可以放置在原集中机柜内。方案E的其他改造内容也是在现场布置和安装各个通道的就地处理装置。方案E实施 时，各通道改造窗口也不易安排， 也有可能会导致改造延期， 施工中敷设新电缆 时，还需打开防火封堵，由于施工量大，整个改造时间也会比较长。5.2安全性分析方案A，通道采用数据处理率表INR-EX来替代INR，由于INR-EX和INR尺寸相似，改造时将不会影响其他通道的正常运行。 由于集中机柜内的数据处理 率表INR-EX在功能上不是信号传输关键路径上的必需设备