RPN系统保护功能综述

1、rpn系统保护功能综述中间量程，功率量程监测rpn系统主要利用三个独立类型的仪表系统一源量程探测器，中间量程探测器，功率量程 探测器，监测堆芯中子通量水平和提供堆芯超功率保护。源量程， 中子通量水平范圉如图1所示。reactor powi：r(%fp)§ g g g g=g皋ggg1()()101010physics tests range10 41010criticalityapproach io criticalityloadlnggioio"310-410"510-6 一10-hio"9iotllr.c(a)h一 _|= 一b一 _-_=二 _|=

2、 一 _=一 一b一 一10"°10-610-710弋10io"1210月 1 s it c (c/s)p. r.c(a)图1 rpn源量程，中间量程，功率量程探测器工作范围源量程，中间量程，功率量程相互覆盖以保证由源水平开始通过川间区到高功率水平的连续 保护，它们分别为以下功率水平范围提供超功率保护： 源量程：堆芯功率在p6水平以下 中间量程：堆芯功率在p6水平一p10水平（10fp%）功率量程：堆芯接近临界水平（keff>0.99）以上kefi0.99 p6(1ctj%fp) pio (10%fp)源呈程中间量程功率星程图2rpn源量程，中间量程，功率量

3、程提供的超功率保护范围1源量程堆芯功率在p6水平以下，源量程仪表是监督堆芯中子通量水平和提供超功率保护的主要手 段。源量程核仪表提供的紧急停堆保护功能主要目的是防止次临界提棒事故，硼稀释事故, 弹棒事故引起的后果。当堆芯功率在p6水平以下（除燃料己卸出堆芯外），该保护通道必须 可用。以下是源量程核仪表提供的重要报警信号和紧急停堆信号。rpn源量程“信号丢失”报警信号（1/2）整定值.任何一个源量程计数率低于2c/s时产生。功能描述:在停堆和堆芯临界阶段，源量程是监督堆芯中子通量水平的主要手段，源量程停 堆保护系统也是堆芯保护的重要手段。该报警信号作用在于告诉操纵员源量稈测量通道中存 在故障或断

4、线。如果失去一个通道信号，那么1/2逻辑变成了 1/1逻辑。如果失去了二个通 道信息，堆芯中子通量水平降完全失去监督（在源量程监督阶段）。闭锁说明:如果rpn源量程紧急停堆手动闭锁后，该信号也被闭锁。rpn源量程“停堆通量高”警报信号（1/2）整定值:3®o （°为停堆时的正常通量水平）功能描述:在停堆情况下出现该警报，可能由意外反应性引入事故引起（失控硼稀释，失控 提棒等），如蒸汽发生器检查阶段失控硼稀释事故，停堆裕度降低，甚至堆芯有重返临界的 可能。如该报警信号可信，应及时通过硼化和插入控制棒等措施來降低中子通量。闭锁说明:可用416cc手动闭锁。rpn源量程紧急停堆（

5、1/2）整定值：施ct功能描述:在堆芯停堆状态及反应堆达临界过程中，防止次临界提棒事故，硼稀释事故，弹 棒事故而引起的后果。闭锁说明:当堆芯屮子通量达到l（r%fp时，p6信号出现，允许闭锁源量程紧急停堆。p10 信号产生后，白动闭锁源量程紧急停堆信号，断路源量程探测器的高电压电源，可以防止功 率大于10%错误进行解锁源量程操作而引起紧急停堆。解锁说明:当功率下降到p6域值以下，源量程高压电路接通，解锁源量程紧急停堆。2.中间量程堆芯功率水平在p6以上p10以下功率水平范围，也就是堆芯启动和低功率阶段，中间量程 提供的超功率保护是阶段的重要保护手段，以防止该阶段发牛次临界提棒事故和弹棒事故引

6、起的后果。在触发中间量程紧急停堆之前会先产生c1信号，其主要功能在于口动闭锁r棒 和功率控制棒的手动和自动提升，以防止控制棒继续抽出触发不必要的停堆。此外，屮间量 程还提供生成atwt保护的屮子通量水平大于30%fp信号。以下是中问量程核仪表提供的重要报警信号和紧急停堆信号。rpn中间量程紧急停堆（1/2）整定值：見表功翳述该紧急停堆保护主要用来防止和限制反应堆在次临界或低功率状态下反应性异常 引入事故（弹棒事故，提棒事故，硼稀释事故，主蒸汽管道破裂事故等）引起的后果。 闭锁说明:当p10出现后，允许手动闭锁。c仁 （1整定戯见表功能描述:该信号出现后自动闭锁r棒和功率控制棒的手动和自动提升，

7、以防止控制棒继 续抽出触发不必要的停堆。闭锁说明:p10信号出现后，允许手动闭锁。表1屮间暈程紧急停堆和c1整定值整定值临界前零功率试验后p10出现后rpn中间量程紧急停堆2. 5e-5a（约 12%fp）25%fp允许闭锁c12e-5a20%fp允许闭锁atwt保护：中间量程中子通量高于定值30fp% （2/2）且给水流量低于满功率运行给水流量 名义值的6%（2/3）时产生功能描述:atwt信号产生后，产生汽机跳闸，紧急停堆，启动辅助给水泵信号，闭锁第三 组蒸汽排冷凝器阀门oatwt保护功能针对发生ii类工况后反应堆紧急停堆保护系统发生故 障而不能紧急停堆而设置的反应堆保护功能。通过研究，丧

8、失主给水和丧失厂外电源这两个 atwt最为严重，前者使得一回路超压，后者使得dnbr裕度降低。atwt保护系统动作 在于，通过汽机跳闸使得反应堆功率整定为最终功率整定值，用自动调节平均温度棒r和 灰棒的方法降低堆芯功率，防止蒸汽发生器烧干；启动辅助给水泵，防止蒸汽发生器烧干; 闭锁笫三组蒸汽排冷凝器阀门，防止蒸汽发生器烧干；再次发出紧急停堆信号。防止蒸汽发 生器烧干，主要防止堆芯过热而导致一冋路超压和dnb的发生。3功率量程功率量程提供的超功率保护可以覆盖堆芯接近临界水平至满功率运行范围，其提供的紧急 停堆保护主要在于防止功率运行下发生的提棒事故和弹棒事故，落棒事故等反应性事故引起 的后果。功

9、率量程仪表提供的超功率保护在堆芯启动低功率阶段和川间量程仪表提供的超功 率保护有一定的重合，它为堆芯启动和低功率阶段提供一种冗余超功率保护。rpn功率量程中子通量变化率高紧急停堆（正变化和负变化）分别为了防止功率运行下弹棒 事故和落棒事故这种快速反应性引入事故引起的后果。以下是功率量程核仪表提供的重要报警信号和紧急停堆信号。rpn功率量程紧急停堆（低定值）（2/4）整定值:25%功能描述与安全分析基础:功率量程紧急停堆（低域值）和中间量程紧急停堆是一样的，是 一种冗余。闭锁说明:当p10出现后，允许手动闭锁。rpn功率量程紧急停堆（高域值）（2/4）整定值7 109%fp（100%fp运行），

10、启动试验升功率阶段各值见表2。功能描述:该紧急停堆保护主要用来防止和限制反应堆在功率运行下反应性异常引入事故 （弹棒事故，提棒事故，硼稀释事故，蒸汽管道破裂事故等）引起的后果。躺说劣该停堆信号不能被闭锁。表2功率暈程紧急停堆和c2整定值临界前零功率 试验后8%fp 功 率水平试验后30%fp 功 率水平试验后48%功率 水平试验ju75%或 87%fp功率水平 试验后大亚 湾核 电站c220%fp45%fp90%fp103%fp功率量程紧急 停堆高定值25%fp5()%fp95%fp109%fp岭澳核电站c220%fp65%fp90fp%103%fp功率戢程紧急 停堆高定值25%fp70%fp95%fp109%fpc2： （1/4）整定值：103% （100