第4章压水堆核电站仪表和控制定稿版-12.07

1、第 4 章 压水堆核电站仪表和控制4.1综合题4.1.1用连线将下列自动调节系统的性能与其对应的性能评定指标连接起来：静差衰减率超调量振荡周期过渡时间稳定性的指标是什么准确性的指标是什么快速性的指标是什么4.1.2判断题：（对的画“”，错的画“×”）下面是一张 GCT-c 排放阀的控制逻辑图，此气动阀门的供气回路上有三个控制电磁阀 A、B、C，均有通电或断电两种状态；请问 GCT-c 排放阀在调节状态时，A、B、C 三个电磁阀的状态是下列选项中的哪一组。通电A开 启&断电&&&调 节通电B1关 闭1断电通电C断电图 4.1.1 GCTc 排阀的控制逻辑

2、图 × 1.A、B、C 全通电； × 2.A、B 通电，C 断电； × 3.A 通电，B、C 断电； × 4.A、B、C 全断电； 5.B、C 通电，A 断电； × 6.A、C 通电，B 断电。- 360 -气 源4.1.3请完成下面安全壳保护定值和直接触发的主要保护动作列表：4.1.4判断题：（不能试验的画“”，能试验的画“×” ）在满功率下，为了不损坏设备或干扰电站运行，不能对以下哪些设备进行试验： × 1. 保护功能驱动用的手动驱动开关；2. 余热排出系统(RRA)的泵；3.4.5.反应堆冷却剂泵设备冷却水回流的阀（关

3、）；反应堆冷却剂泵轴封水回流主给水泵（跳闸)；阀（关）；4.1.5判断题：（不能试验的画“”，能试验的画“×” ）在满功率下，为了不损坏设备或干扰电站运行，不能对以下哪些设备进行试验： × × 1. 上充泵的电动润滑油泵；2. 上充和下泄管道阀；3. 源量程中子探测器；4. 辅助给水泵性能试验；5. 仪表用压缩空气的安全壳阀。4.1.6汽轮机旁路系统(GCT)排向大气和凝汽器的蒸汽排放阀在失电和失去仪用 压缩空气分系- 361 -信号定值触发的主要保护动作HI11.2bar abs 信号 ETYHI21.3bar abs 安注启动 安全壳第一阶段 紧急停堆 汽机脱

4、扣 应急柴油发电机启动 主给水泵跳闸 主给水 ASG 电动泵启动HI31.9bar abs 主蒸汽管道HI42.4bar abs 紧急停堆 安全壳第二阶段 喷淋系统起动 应急柴油发电机启动统(SAR)控制气源的情况下有些什么安全措施？GCT 系统排大气和凝汽器的蒸汽阀在失电和失去控制气的情况下自动关闭，以确保核安全。排向大气的控制阀都配备有一个空气罐，以维持在失去 SAR 系统之后，可用六小时。并且控制阀和阀在失电和失去控制气源之后，可以手动操作。4.1.7说明双控制器串级控制系统的特点？串级控制系统有两个控制器：主控制器的输入是被调量与其整定值的偏差，输出信号作为副控制器的整定值。副控制器的

5、输入是调节量与其整定值的偏差，而且，一般情况下会在整定值中考虑一个与干扰量有关的修正量。输出信号决定调节机构的位移。串级系统在结构上形成了两个闭环一个闭环在里面，被称为副回路，在控制过程中起着粗调的作用；一个闭环在外面，被称为主回路，用来完成细调任务，以最终保证被调量满足工艺要求。4.1.8请填写蒸汽发生器水位控制系统的各种参数。4.1.9请填写稳压器水位控制系统的各种参数。- 362 -控制系统名 称稳压器水位控制系统被调量稳压器水位调节量上充流量扰动变量二回路负荷、下泄流量等因素调节(执行)机构上充流量调节阀水位控制器类型PI流量控制器类型I控制系统名 称蒸汽发生器水位控制系统被调量蒸汽发

6、生器水位调节量给水流量扰动变量蒸汽流量，给水温度，一回路冷却剂温度等因素执行机构给水流量调节阀水位控制器类型PID流量控制器类型PI4.1.10什么是自动控制系统中的比例带？比例带：它是输入的相对变化量与输出的相对变化量之比值（表示输出变化全范围(100%)所对应的输入变化范围）。4.1.11自动控制器中的时间常数的含义是什么？时间常数：它是在阶跃输入时控制器部分输出增加到等于比例部分输出所需的时间。4.1.12自动控制器中的微分时间常数的含义是什么？微分时间常数：它是在斜坡输入时控制器比例部分输出增加到等于微分部分输出所需的时间。4.1.13由自动控制信号或手动控制触发的安注、CIA、CIB

7、 和安全壳喷淋信号通过带手动复位的记忆存贮器记忆下来，安注信号出现多长时间后，手动闭锁按钮生效，为什么？安注信号出现 5 分钟后，可以通过位于主控的手动闭锁按钮复位该信号，控制上的这种设计是为了防止人为误操作而影响安全功能的实施。4.1.14由自动控制信号或手动控制触发的安注、CIA、CIB 和安全壳喷淋信号通过带手动复位的记忆存贮器记忆下来，CIA 和 CIB 信号是如何复位的，复位后被关掉的阀门是什么状态？ CIA 信号的复位，通过主控室的手动复位按钮实现。CIB 信号的复位分两级，CIB复位按钮仅复位部分的阀门，而 CIB复位按钮则复位 CIB 控制的全部阀门。信号复位后，被关掉的阀门继

8、续保持关闭；但闭锁已被解除，员可以在主控室根据需要重新开启部分阀门。4.1.15由自动控制信号或手动控制触发的安注、CIA、CIB 和安全壳喷淋信号通过带手动复位的记忆存贮器记忆下来，喷淋系统中 NaOH 注入回路在时间上有什么控制，为什么？NaOH 注入回路的投入设有 5 分钟延时；NaOH 是否投入。员可以判断喷淋系统启动的原因，从而确定4.1.16运行于比例调节方式的温度调节器，供应蒸汽给一个给水加热器，调节范围为 100200， 比例带设置为 20%：（1）假定给水温度稳定在 150整定点时，对应调节阀的开度为 50%，这时加热器负荷突然改变，如果扰动后，调节阀开度稳定在 60%，请问

9、给水温度将是多少？（假定调节阀为线性）（2）如果上述调节器运行在比例+调节方式（时间常数可调），请问：1）什么是时间常数？2）对同样的加热器负荷突变，请分别画出应曲线示意图。时间常数非常大和非常小时的调节器输出响（1）148。- 363 -（2）1）时间常数是阶跃输入下，部分输出增加到等于比例部分输出所需的时间。2）如图 4.1.2 所示。设一控制对象的传递函数为1G(s) =4.1.17，其闭环控制系统方框图如图 4.1.3。对闭环控制50s + 1系统的给定值做阶跃变化，当分别采用比例控制器、控制器和比例控制器时，得到图 4.1.4 所示的系统响应曲线。请在图 4.1.4 响应曲线边标出系

10、统采用的相应控制器名称，并说明 P、I 控制器各自的特点。1R(s)C(s)+负荷-50s + 1图 4.1.3 闭环控制系统方框图tPII时间常数非常小时tP时间常数非常大时t时间常数非常大和非常小时的调节器输出响应曲线示意图图 4.1.4 闭环控制系统响应曲线图 4.1.2P 控制器：有差控制。I 控制器：无差控制。在 50Pn 功率平台下，对蒸发器水位控制系统的水位控制器整定过程中，当给4.1.18水流量阶跃变化时，PI 控制器不同时间常数下（Ti =2s、3s、5s、6s），对应的水位响应曲线如图 4.1.5。请在图 4.1.5中标出相应 PI 控制器的时间常数。图 4.1.5 蒸发水

11、位控制系统水位响应曲线4.2堆芯测量系统（RIC）4.2.1简述堆芯测量系统的组成和功能？- 364 -调节器输出调节器输出控制器组成：（1） 堆芯温度测量系统；（2） 堆芯中子通量测量系统；（3）容器水位测量系统。功能：提供组件出口处冷却剂温度分布信息、堆芯中子通量分布信息及容器水位和堆芯压差数据。4.2.2堆芯温度测量系统的功用是什么？（1）堆芯温度测量系统给出 38 个组件出口冷却剂温度数值，2 个容器顶盖温度，据此探测或验证径向功率不平衡的程度、判断是否有失步的棒束。（2）连续显示最高堆芯温度及最小饱和裕度。堆芯温度，4.2.3反应堆容器水位监测的目的是什么？容器水位监测的目的是为在事

12、故中和事故后向员提供明确和可靠的数据来监视反应堆容器内水位和压差，以减少员错误判断的可能性。在反应堆充、排水过程中也需要容器水位指示。4.2.4填空：堆芯温度测量系统共用40 个热电偶，它们被分为2通道。堆芯被分为 4 个区， 1 个可能是最热的中心区， 3 个反应各环路冷却情况的周围区。堆芯冷却监测系统 CCMS 输入哪些数据？各来自什么传感器？（1）模拟输入(每列)：4.2.51）19 个堆芯温度、1 个容器顶部温度，来自安装在堆芯的热电偶；2）1 个主回路3）1 安全壳4）1 个窄量程5）1 个宽量程，A 列来自 RCP039MP，B 列来自 RCP037MP；，A 列来自 ETY101

13、MP，B 列来自 ETY104MP；容器液位，A 列来自 RCP090MN，B 列来自 RCP091MN； 容器液位，A 列来自 RCP092MN，B 列来自 RCP093MN；6）1 个参考液位，A 列来自 RCP094MN，B 列来自 RCP095MN。（2） 逻辑输入 (每列)： 1）3 台主泵的状态；2） 跳堆信号；3） 安注信号。4.2.6简述图中的指套管、导向管、密封段、手动阀、球阀、自动阀、密封段泄漏探测器及指套管泄漏探测器的功用。（1）指套管：高压主载热剂，为中子探测器提供常压移动路径；（2）导向管：导向，使指套管顺利元件；- 365 -（3）手动阀：指套管抽出后关闭探测通路，

14、以防主冷却剂漏出；（4） 密封段：防止指套管外部的高压主载热剂泄漏。（5） 密封段泄漏探测器：监视密封段第一道密封， 光警报信号；泄漏则通过一灵敏继电器产生声、（6）球阀：指套管泄漏时，抽出探测器后关闭探测通道，以防高压主冷却剂漏出；（7）指套管泄漏探测器：指套管泄漏警并自动阀开启；（8）自动阀：防止指套管泄漏时主冷却剂漏出。探测器抽出时自动关闭，指套管泄漏时不能开启。图 4.2. 1堆芯中子通量测量系统简图4.2.7简述堆芯中子通量测量系统的运行方式。堆芯中子通量测量系统的运行共分两种：正常运行和特殊稳态运行。（1）正常运行有三种方式：1）顺序校准方式：各组探测器顺序校准通道以对其进行标定；

15、2） 组同步工作方式：各组探测器同步动作，自动连续地完成各自 10 条通道的测量；3） 组顺序同步方式：各组探测器同步动作，在手动控制下顺序沿各自的测量通道测量。（2）特殊稳态运行也有三种方式：1）救援方式：当某组的机柜中的电气部件出现故障时，启用其救援组完成故障组的测量工作。- 366 -2）局部方式：仅对 50 个测量通道中的某些通道进行中子通量的测量3）方式：公共柜的同步系统不投入运行，的完成某通道的测量。4.2.8容器水位测量系统共用了 6 台差压计，说明各起什么作用？容器水位测量采用了冗余技术，共分两个系列。每个系列都用 3 台差压计。AP为宽量程差压计，用于测量两台或三台主泵运行时

16、堆内压差；BP为窄量程差压计，用于测量一台主泵运行或全部主泵停运时堆芯水位；CP0 为参考差压计，与宽窄量程差压计置于同一环境之下，用于消除宽、窄量程差压计的参考液柱的密度随环境温度变化而引起的误差。4.2.9堆内中子测量分 5 组，最多可同时使用 5 个探头。中子探头是一个镀有一层富集度为 93%的 235U 的二氧元件 。堆内温度测量系统一共有 40 个热电偶，分为 2 组，温度信号通过 4 根壳顶盖导向管引出壳。壳水位测量使用的仪表是 差压计 ，分为 2组，每组都有宽，窄两种量程。4.2.10正常运行期间，堆芯中子通量测量系统的功能是什么？（1）检查功率分布作为燃耗的函数与设计要求的一致

17、性；（2）监测组件的燃耗；（3） 校准堆外核仪表的刻度；（4） 监测堆内运行上的偏离。在升功率物理试验期间，堆芯中子通量测量系统的功能是什么？4.2.11（1） 检查堆寿期初功率分布与设计值的一致性；（2） 检查用于事故研究的热点因子是否满足安全限值要求；（3） 校准堆外中子测量各个电离室；（4） 监测在堆芯装料时可能出现的错误。图 4.2.2 为堆芯中子探测器传动系统图，请指出 1-7 的部件名称和 8-11 的路径名称。4.2.121. 手动阀；2. 密封段；3. 自动阀；4. 路选择器；5. 路组选择器；6. 组选择器； 7. 驱动装置； 8. 正常路径；9. 援救路径； 10. 贮藏通

18、道；11. 校准路径。- 367 -图 4.2.2 堆芯中子探测器传动系统图4.3核仪表系统（RPN）4.3.1核仪表系统的主要功能是什么？核仪表系统的主要功能是：（1）连续监测反应堆功率、功率演变及功率分布，对测得的各种模拟信号加以显示，从而在反应堆装料、停堆、启动及功率运行时给员提供反应堆状态的信息。并向平均温度控制系统提供中子通量信号；（2） 通过功率通道信号的计算所得的值来监测反应堆径向功率倾斜和轴向功率偏差；（3） 在安全方面的作用是通过中子通量高和通量变化率高信号触发反应堆紧急停堆。请说明涂硼计数管在反应堆中子通量测量上的用途。测量范围是多少？4.3.2涂硼正比计数管用在反应堆测量

19、上作为源量程中子通量探测器。测量范围为：0.12×105n/cm2s（或 1106cps）。请绘出涂硼正比计数管结构原理图。4.3.3如图 4.3.1 所示。- 368 -图 4.3.1 涂硼正比计数管结构原理图4.3.4请说明涂硼正比计数管的探测原理。中子被硼吸收后放出 粒子和 射线。计数管内壁涂硼，管内充以氩气和少量的 粒子使氩气电离，产生电子和正离子，在外电场作用下，电子和正离子分别向阳极和阴极运动，形成电脉冲。 射线也产生电脉冲，但其幅值较小。可用甄别放大器将它和反应堆内其它的 射线的影响滤除，只放大 脉冲，从而得到只与中子通量成比例的计数。源量程测量中子用的是涂硼正比计数管

20、，在计数管内发生哪些核反应？4.3.51 10 B7 Li 4 He2.793MeV05327 Li * 4 He2.313MeV327 Li+0.48MeV3锂离子和 离子在气体中产生次级电离，所以中子探测可以在强 场中进行。4.3.6根据下图标出 15 代码所代表的探测器或的名称。图 4.3.2 核仪表系统探测器布置图1源量程探测器；2中间量程探测器；3功率量程探测器；- 369 -4初级棒和次级棒；5次级棒。4.3.7请绘出反应堆源量程通道高压如图 4.3.3 所示。的逻辑简图 。图 4.3.3源量程测量通道高压逻辑简图4.3.8当 t=0 秒时，源量程停堆闭锁信号出现，请画出信号 46

21、2KA、402KA 和源量程探测器断电信号生效的时序图。如图 4.3.4 所示。为了避免源量程探测器高压切换时导4.3.9致误停堆，保护通道采取了什么措0施？源量程探测器高压的供电和断电会导图 4.3. 4信号 462KA、402KA 和源量程探测器断电信号生效的时序图致计数率的变化，产生一个超过反应堆紧急停堆整定点的瞬时计数率，导致误停堆。所以，当源量程收到反应堆紧急停堆闭锁信号时，高压被延时切断；探测器高压重新供电时，反应堆紧急停堆延迟恢复。图 4.3.5 是未完成的源量程电路原理框图，请补全空缺。请说明源量程电路中甄别放大器的作用。甄别放大器的作用是提供脉冲幅度鉴别，即消除本底噪声和 射

22、线产生的电脉冲，以便只传输中子通量信号。它的另一个作用是整形和放大电脉冲。选择题：（选择项中只选一个，在选中项前面画""。）关于从源量程探测器到主控室源量程功率水平指示仪的信号通道的描述，哪个是正确的？4.3.104.3.114.3.12 1. 探测器，对数器，脉冲成形器，脉冲计数器，指示仪； 2. 探测器，前置放大器，对数器，甄别器，指示仪；- 370 -462KA 生效源量程探测器高压断电停堆闭锁402KA 3. 探测器，对数放大器，指示仪； 4. 探测器，前置放大器，甄别器，对数器，指示仪。图 4.3. 5 源量程电路原理框图4.3.13说明核测量仪表探测器的坪特性。

23、堆内、堆外核测量仪表探测器内部都充有惰性气体，籍气体电离原理测量中子通量水平，所以统称为气体探测器。对于气体探测器，一定中子通量下的输出（计数或电流）随工作电压而变，如图 4.3.6 所示。当工作电压小于某一数值 V3 时，探测器没有输出，图 4.3. 6 气体探测器的坪特性大于 V 后探测器输出随工作电压上3升而逐渐增加。当工作电压达到某一数值 V后，探测器输出基本不变，直到增加工作电压到某一电压 V后，探测器输出随工作电压上升而急剧增加。特性曲线上输出基本不变的那一段 AB称为“坪”。坪所对应的工作电压范围（VV）称为电压坪区。工作电压应选在电压坪区内，波动时也不超过坪区，以保证探测器由于

24、工作电压波动而引起的误差在允许范围之内。4.3.14源量程电路给主控室员提供哪些信息？（1） 停堆期间中子通量高警告信号；（2） 源量程中子通量高停堆信号；（3） 中子探测器高压丢失或高压异常（两个通道高压丢失）警告信号；（4） 中子探测器输出信号丢失警告信号；（5） 通量倍增时间指示信号；- 371 -（6）启堆音响信号。绘出中间量程电路原理框图。4.3.15如图 4.3.7 所示图 4.3.7 中间量程电路原理框图4.3.16根据图 4.3.8 简述中间量程探测器工作原理。图 4.3.8 中间量程探测器 补偿电离室结构原理图中间量程中子测量探测器由两个同轴的圆柱形电离室组成，一个电离室是涂

25、硼的，另一个是不涂硼的。涂硼电离室对中子和 射线敏感，不涂硼电离室只对 射线敏感，该两个电离室分别产生电离电流n 和，经反向连接后， 抵消，只剩下中子电离电流n。核仪表系统中间量程中子测量通道产生哪些逻辑信号？并简要说明这些逻辑信号的功用 。- 372 -4.3.17（1）允许信号：P6：定值为 10-5%Pn，超过该定值时，允许手动闭锁源量程高通量紧急停堆；（2） 闭锁信号：C1：定值为 20%Pn，超过定值时，闭锁自动和手动控制棒提升电路；（3） 紧急停堆信号：定值为 25%Pn；（4） 探测器高压丢失警告信号；（5） 探测器补偿电压丢失警告信号；（6） ATWT 信号；（7） 通量倍增时

26、间指示信号。根据图 4.3.9 简述功率量程测量通道的工作原理。4.3.18图 4.3.9 功率量程测量通道的工作原理功率量程探测器长电离室包括 6 个灵敏段，3 个布置在堆芯上部，3 个布置在堆芯下部。上部功率计算单元计算出堆芯上部功率 Ph，下部功率计算单元计算出堆芯下部功率 Pb，功率计算单元计算出堆功率 Pn，功率偏差计算单元将堆芯上部功率与堆芯下部功率相减得到轴向功率偏差，延迟环节与比较环节综合作用使产生通量时间增量。模拟和逻辑信号输往有关系统和设备用于显示、控制和保护等。4.3.19在反应堆启动过程中，RPN 系统有哪些重要操作？- 373 -P-VDU（1） 当出现“停堆通量高”

27、警告信号后，手动将其闭锁；（2） 确认出现“通道 1 通量高警告信号闭锁”和“通道 2 通量高警告信号闭锁”信号；（3）当中间量程测量超过 P6 时，手动闭锁源量程紧急停堆信号，这个闭锁同时切断了源量程探测器的高压电源，并除去“通道 1 通量高警告信号闭锁”和“通道 2 通量高警告信号闭锁”信号；（4）当功率量程测量超过 P10，手动闭锁中间量程通量高紧急停堆信号和功率量程低定值紧急停堆信号。4.3.20堆芯轴向功率分布以什么来表征？堆芯轴向功率分布，以堆芯底部和顶部功率不平衡即轴向偏移AO 和轴向功率偏差表征I，AO 和I 应保持在运行限值以内，此限值为堆芯功率水平的函数（反应堆运行梯形图）

28、。写出热点因子、轴向功率偏移、轴向功率偏差的表达式，并写出轴向功率偏差与轴向功率4.3.21偏移的关系表达式。（1）热点因子 Fq 表达式：FqPmaxPavPmax(Pavn×Pr)式中Pmax堆芯最大线功率密度； Pav堆芯平均线功率密度；Pavn堆芯平均线功率密度额定值，Pavn186W/cm；Pr相对堆功率。当Pmax 最大阈值取 455.7W/cm 时，Fq2.45。（2）轴向功率偏移 AO 表达式：AO（PhPb）（PhPb）式中Ph堆芯上部功率；Pb堆芯下部功率。（3）轴向功率偏差表达式：DPax（PhPb）Pn式中Pn额定堆功率，Pn2895MW（4）轴向功率偏差与轴

29、向功率偏移 AO 的关系表达式：Pr × AO。绘出反应堆运行梯形图 ？4.3.22如图 4.3.10 所示。运行梯形图左限线 LL（mb）和绝对限制线AL（de）是怎样设定的？超出左、右限线 LL、RL（ref1+5%）时，有什么信号出现、有什么自动操作？在什么情况下bcd4.3.23aefm可以闭锁该信号？n运行梯形图的左限线LL 和绝对限制线 AL是通过 LOCA 计算机设定的，其值来自于图 4.3.10 运行梯形图- 374 -核设计报告。设计计算条件是：一回路失水事故发生时必须保证包壳温度小于 1204。由此可以决定最大线功率密度620W/cm（实际设计值取 455.7W/

30、cm）。经一系列的模拟实验、研究和计算表明：如果在该梯形内运行，热点因子不超过允许值，从而确定了运行梯形的左限线、绝对限制线。当I 超出左、右限时触发 C21 信号，汽机自动减负荷； 当P15%Pn 时，C21 自动闭锁；当 15%PnP50%Pn 且运行点超右限，在计时区运行时，允许短时手动闭锁 C21。当堆功率 P50%Pn 时，如果闭锁 C21，机组可以进入超限计时区运行，此时的时间是怎么计算的？有什么限制？4.3.24机组在超限计时区运行的时间是这样计算的：计时的起点是从某一测量通道发出超限信号时起，在 12h 内累计超限时间不得超过 60min。反应堆运行梯形图中 om 及on 是怎

31、么作出的？ 左右物理线是根据I 的定义引出的：IAO·Pr4.3.25PH - PBAO =PH + PB情况下 PH0 或PB0则 AO±1DIPr= ±1即该线的斜率为 45°，低于此线为不可能区。反应堆运行梯形图中 ab bc ，是根据什么作出的？ 根据热点因子与轴向功率偏移 AO 的斑点图作出包络线此线段影射到 PrI 图上得出ab、bc 线段。4.3.26ab、bc ，在Fqlim2.45 条件下，将反应堆运行梯形图中cd , de, en 是根据哪几个条件计算出来的？cd 、de、en 是根据在发生丧失主给水或中、小破口失水事故时堆芯上部不熔

32、化以及保证DNBR1.35 等条件计算出来的。堆在满功率运行时，如果某一控制棒失步超过 24 步而相对象限倾斜度为 1.02<DPazn<1.09， 员应作何处理？4.3.274.3.28根据运行技术规范 RP 模式下 RPN3 条款，需在 8h 内通过硼化将堆功率降至<70%Pn。在相对象限倾斜度为 1.02<DPazn<1.09 而无控制棒失步信号时的处理方法是什么？（1）通过热电偶测量确认象限功率倾斜；4.3.29- 375 -（2） 如果通过热电偶测量象限功率倾斜不可用，8h 内通过通量图测量象限功率倾斜，然后每 12 小时测量一次；（3） 如果象限倾斜得

33、到确认，8 小时内降功率至低于 70%Pn 的功率水平，调整高通量自动停堆保护定值为 77%Pn；（4） 采取必要措施消除象限倾斜；（5） 如果大于 1.02 的象限功率倾斜的持续时间超过 24 小时，则降功率至<50%Pn（50%Pn是检查测量装置的最大安全功率），然后调整高通量自动停堆保护定值为 55%Pn。 LSS（LOCA SURVEILLANCE SYSTEM）由哪两部分组成，其主要功用是什么？4.3.30LSS 由两部分组成，即 LOCA 计算和 CFP 计算。它是一个堆芯运行监视系统，通过实时或延迟来显示给出一系列变量的数值及图表、曲线来帮助主控员了解堆芯运行的状态，同时对

34、异常运行情况发出警报以提醒员注意堆芯状态的变化。LSS 系统中的 LOCA处理和 CFP 处理都只有单独一个模块。 LSS 计算与屏幕管理是在 LSS 计算机中实现的，LSS 有 8 个组态信号用于指示 RPN 功率量程通道的试验和故障状态。核仪表系统(RPN)采用了三种量程的探测器，请完成下面表格。4.3.314.3.32功率量程中子通量测量通道产生哪些 P 信号？其定值为多少？P10：10% Pn； P7：P10 或 P13 存在； P8：30% Pn； P16：40% Pn。功率量程中子通量测量通道产生哪些 C 信号？其定值为多少？C2：103% Pn； C20：10% Pn。功率量程中

35、子通量测量通道产生哪些停堆信号？其定值为多少？4.3.334.3.34（1）紧急停堆：25% Pn（低定值）；- 376 -内项容目探测器测量通道个数探 测 器量程显 示 仪 表量程所 用 的测量设备源量程探测器210-910-3%Pn1107cps-30+3 s涂硼正比计数管中间量程探测器210-61×100%Pn10-1110-3A-30+3 s 补偿电离室功率量程探测器410-12×100%Pn0200%Pn-100+100%（I）长电离室（2） 紧急停堆：109% Pn（高定值）；（3） 紧急停堆：±5% Pn2s。源量程通量高时有何自动动作？动作后如何防

36、止一回路被过分硼化？4.3.35源量程停堆通量高产生的自动动作如下：A 列：开启 RIS012VP，然后关闭 RCV033VP 和RCV376VP B 列：开启 RIS013VP，然后关闭 RCV034VP 和RCV375VP为防止一回路被过分硼化，在 RPR 侧设置了一个 1min 的延时继电器。在上充泵吸从容控箱切换到换料1min 后，发出一指示灯信号，此时员可手动将上充泵吸切回容控箱。4.4反应堆保护系统（RPR）4.4.1绘图说明反应堆保护系统 RPR 在反应堆安全系统中的地位和广义反应堆保护系统中的地位。反应堆保护系统是反应堆安全系统的一部分（如图 4.4.1 所示）。图 4.4.

37、1 反应堆安全系统组成图反应堆保护系统 RPR 是广义反应堆保护系统的一部分，它包括那些为了保护反应堆，根据电站参数变化而操作紧急停堆断路器和专设安全设施执行机构的全部电气设备。广义的反应堆保护系统还包括过程仪表系统 SIP 和核仪表系统 RPN 中有关保护参数的传感器和模拟信号电路。4.4.2反应堆保护系统的功用是什么？保护三大核安全屏障即包壳、一回路边界和安全壳的完整性。当反应堆运行参数达到危及三大屏障完整性的阈值时，立即停闭反应堆。- 377 -4.4.3简述防城港核电 1/2 号机组 RPR 系统的组成和特点。防城港核电 1/2 号机组安全级采用三菱 DCS 系统，RPR 系统包含两部

38、分：仪表部分和逻辑部分。防城港核电 1/2 号机组 RPR 系统两部分都划分为 4 个的组：IP、IIP、IIIP 和 IVP。仪表部分的数据获取和处理单元与反应堆保护的逻辑处理单元的都在 RPCS 中完成。四组仪表组的数据通过 RPC 中的两个子系统分别送往四个逻辑处理单元，然后四个逻辑单元通过4 取 2 获得最终反应堆保护信号（停堆断路器跳闸信号和专设安全设施启动信号，其中专设安全设施启动逻辑又在此基础上通过两个的逻辑处理单元 2 取 1 来实现）。4.4.4保护系统设计准则是什么?（1）遵守单一故障准则：具有足够的冗余度，保证不因单一故障而失去保护功能；（2）防止出现共因故障：采用两个通

39、道间的实体分隔和电气个通道同时出现故障；，以防止同一原因致使两（3）具有可读性：与电站状态和保护系统通道状态有关的数据应准确地、完整地并及时地显示在控制室；（4）可旁通一路运行：当其它通道仍满足单一故障准则时，允许为了试验或维修将一个通道运行；（5）闭锁显示：将与安全有关的驱动器的闭锁，系统地输入到电站计算机，并在靠近操作控件的地方显示出来；（6）保护功能可手动启动：系统一级的保护功能可在主控室手动启动。指出下列符合逻辑装置哪一个不符合单一故障准则？为什么？4.4.51/2，2/2，3/6，2/41/2 逻辑不符合单一故障准则。因为，它只有一个输入信号，当产生这个信号的传感器等设备出现故障时，

40、逻辑装置即动作，丧失了参数超限时的保护功能。后三者则不然，有一个信号出现故障时，逻辑装置并不动作，当参数真正超限时，才产生保护动作。4.4.6什么是反应堆保护系统遵循的单一故障准则？所谓单一故障准则是指要求某设备组合在其任何部位发生单一随机故障时仍能执行其正常功能。4.4.7请说明保护系统是如何满足单一故障准则的？为了使保护系统满足单一故障准则，提高反应堆的安全性，设计中采用了冗余技术，包括安全监测通道的冗余、安全逻辑装置的冗余及整个安全系统的冗余。为了保证冗余性，通道之间应彼此，保持物理（实体）和电气；因为性是采用冗余技术的前提，用以克服单一故障。4.4.8指出下列逻辑符号或保护继电器符号的

41、名称。（见图 4.4.2）- 378 -（1）“与门”；（2）“或门”；（3） 前沿延时定时器；（4） 后沿延时定时器；（5） 前后沿延时定时器；指出下列逻辑符号或保护继电4.4.9图 4.4.2 逻辑符号或保护继电器符号（一）器符号的名称。（见图 4.4.3）（1） 记忆门；（2） 低整定值失电保护继电器；（3） 高整定值激发保护继电器；（4） 高整定值失电保护继电器；（5） 低整定值激发保护继电器。保护系统为什么要进行定期试验？4.4.10图 4.4.3 逻辑符号或保护继电器符号（二）定期试验是为了：（1） 检查模拟保护通道的精确度；（2） 探测逻辑计算回路的故障；（3） 确定执行机构运行

42、正常。什么是 T1 试验、T2 试验和 T3 试验？T1 试验是指保护系统模拟保护通道的定期试验；T2 试验是指保护系统逻辑计算回路的定期试验；T3 试验是指保护系统输出信号及有关执行机构的定期试验。“超温T”停堆保护的作用是为了防止 堆芯偏离泡核沸腾 ，平均温度越 高 、主泵转4.4.114.4.12速越 低 、主冷却剂越 低 ，轴向功率偏差越 大 ，越易引起动作。4.4.13“超功率T”停堆保护的作用是什么？“超功率T”停堆保护可防止堆芯热通量过高，最高线功率密度不超过 620W/cm。下列物理参数中哪些项是“超功率T”停堆保护动作的影响因素？4.4.14平均温度；平均温度下降速率；平均温

43、度增率；主冷却剂；主泵转速；轴向功率偏差。，项。- 379 -4.4.15为了保证包壳不被破坏，必须防止哪些主要现象的发生？为了保证包壳不被破坏，必须防止以下三个主要现象的发生：（1）（2）沸腾芯块熔化；（偏离泡核沸腾 DNB）；（3）芯块与包壳间的相互作用(PCI)。4.4.16哪些限制条件是用来避免发生包壳破坏？（1） 为了防止（2） 为了保证芯块熔化，并保持一定的裕度，必须使棒最大线功率620W/cm；包壳不被烧毁，应避免出现沸腾，必须使 DNBR1.18（确定论方法）或 1.35（全统计方法）；（3）为了防止芯块与包壳间的相互作用，技术规范有如下限制：1）在换料后或组装后，提升功率时的

44、升速限制；2）第一循环，燃耗超过 3000MWD/tU 时，低功率运行后的功率提升时的升速限制。4.4.17列出中子通量保护的名称、阈值和目的或原因。（1） 源量程中子通量高紧急停堆，105cps，防止硼酸失控稀释和误操作；（2） 中间量程中子通量高紧急停堆，25%Pn，防止硼酸失控稀释和误操作；（3） 功率量程中子通量高紧急停堆（低阈），25%Pn，防止硼酸失控稀释和误操作；（4） 功率量程中子通量高紧急停堆（高阈），109%Pn，防止超功率事故（5） 中子通量增加过快，5%Pn2 秒，由弹棒事故（6） 中子通量下降过快，5%Pn2 秒，由掉棒事故列出稳压器保护的名称、阈值和目的。；。4.4

45、.18（1）稳压器水位高紧急停堆+P7，2.43m（86%），防止稳压器失去启，安全阀带水排放；控制能力，安全阀开（2）稳压器整性；高紧急停堆，165.5bar.a，防止稳压器安全阀开启，保护一回路边界完（3）稳压器低紧急停堆+P7，131bar.a，防止堆芯偏离泡核沸腾。4.4.19列出环路故障保护的名称、阈值和目的。（1）一台主泵流量低紧急停堆，88.8%Qn（堆功率大于 30%Pn 时），防止堆芯偏离泡核沸腾；（2） 一台主泵断电紧急停堆（堆功率大于 30%Pn 时），防止堆芯偏离泡核沸腾；（3） 两台主泵流量低紧急停堆，88.8%Qn（堆功率大于 10%Pn 时），防止堆芯偏离泡核沸腾

46、；（4） 两台主泵断电紧急停堆（堆功率大于 10%Pn 时），防止堆芯偏离泡核沸腾；（5） 两台主泵转速低低紧急停堆，91.9%，1365rpm. （堆功率大于 10%Pn 时），防止堆芯偏离泡核沸腾。- 380 -4.4.20列出蒸汽发生器保护的名称、阈值和目的？（1）蒸汽发生器水位高高+P7 紧急停堆，75%，利用虚假水位现象，防止蒸汽流量突然增加引起一回路过冷，引入正反应性，堆芯偏离泡核沸腾；（2）蒸汽发生器水位低低紧急停堆，15%，防止由于给水部分丧失引起一回路温度、上升，稳压器安全阀动作；（3）蒸汽发生器水位低且汽水失配紧急停堆，25%，汽水40%n，防止给水部分丧失，引起一回路功率

47、排出不足，稳压器安全阀动作。4.4.21填空题：当蒸汽发生器水位达到或超过 75%（高高水位，0.9m） 时，出现 P14 信号，该信号引发的保护动作有： 汽机跳闸 、 主给水泵跳闸 、 正常给水 ，如果 P7 同时存在则 紧 急停堆 。此保护针对的风险是 一回路过冷引入一个正反应性，可能使堆芯产生 DNB 。填空题：4.4.22当蒸汽发生器水位降到 25%(0.9m) 时，将发出蒸汽发生器水位低信号，如果同时存在 汽水流量失配信号 ，则紧急停堆，此保护针对的风险是 部分给水丧失，堆芯热量排出不足，稳压器安全阀可能开启 。4.4.23蒸汽发生器窄量程绝对水位为1.26m，请计算出相对水位值，并

48、指出此值下相应的自动保护动作。j = h +1.8 = -1.26 +1.8 = 0.15 =15%3.63.6（1） 反应堆自动停堆；（2） 延时 8min，启动电动和汽动辅助给水泵，蒸汽发生器的排污；（3）与 ARE 低流量相符合时，立即启动电动和汽动辅助给水泵，蒸汽发生器的排污。4.4.24请列出蒸汽发生器水位下降和水位上升时可能出现的信号（含定值）。（1）下降或上升至比整定水位低 5%或高 5%时，出现低 1 或者高 1；（2）当水位下降到 25%(0.9m)时，出现水位低 2 信号，若同时存在汽水失配信号，则产生反应堆紧急停堆保护；（3）当水位下降到 15%(1.26m)时，出现 S

49、G 低 3 水位信号，产生的保护动作有：1）反应堆紧急停堆；2）延时 8min，启动电动和汽动辅助给水泵，蒸汽发生器的排污；3）与 ARE 低流量相符合时，立即启动电动和汽动辅助给水泵，蒸汽发生器的排污。（4）上升至 75%（+ 0.9m）时，高 2，产生保护信号动作有：1）ARE 主给水；2）汽机跳闸；- 381 -3） 若有 P7 信号，反应堆自动停堆；4） APA 主给水泵跳闸；5） APD 给水泵跳闸。判断题：(对的画""，错的打"×"，)4.4.25××1. ATWT 信号无安全分级，其准则遵循 1E 级（电气设备

50、分级），设计引入冗余。2. 尽管 ATWT 属于 RPR 系统，但其系统实现方法与 RPR 不同。3. ATWT 的电源必须于保护组电源（在反应堆各保护组中不允许电源相混），因此，ATWT 电源取自 LNC。4. 为了避免因电源故障而误停堆，在 ATWT 系统中引入了“电源失掉闭锁ATWT 指令”的设计。4.4.26选择题：1.ATWT 的含义是：（选择项中只选一个，选中画""。）a. 失去正常给水，反应堆没有紧急停堆；b. 失去厂外电源，反应堆没有紧急停堆；c. 失去正常给水和厂外电源；d. 没有紧急停堆的预期瞬态。2.ATWT 信号将能触发下列哪些动作？（选择项中可选多

51、个，选中画""。） a. 紧急停堆；b. ASG 启动与汽机脱扣；c. 关闭 APG 的阀；d.主给水；e. 闭锁 GCT 第三组阀。4.4.27什么是 ATWT？ATWT 紧急停堆信号是在什么条件下产生的？ATWT 的原意为“没有紧急停堆的预期瞬态”即在这些瞬态中,虽然一回路或二回路某些参数超过了停堆保护阈值,但没有引起控制棒束的下落。防城港核电站选取了当堆功率大于30%Pn 且给水流量小于 6%Qn 产生紧急停堆信号。一回路大破口事故有哪些征兆，可能产生哪些保护动作？4.4.28主要征兆是：（1）一回路冷却剂水位、迅速下降；（2）安全壳大气、温度及放射性水平迅速上升；（3） 安全壳地坑水位上升；（4） 三台蒸汽发生器的蒸汽可能引起的保护动作有：均逐渐下降。- 382 -（1） 稳压器（2） 稳压器低（131bar.a+P7）引起反应堆紧急停