第4章壓水堆核電站儀表和控制定稿版-12.07

1、第 4 章 壓水堆核電站儀表和控制4.1綜合題4.1.1用連線將下列自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能與其對應的性能評定指標連接起來：靜差衰減率超調(diào)量振蕩周期過渡時間穩(wěn)定性的指標是什么準確性的指標是什么快速性的指標是什么4.1.2判斷題：（對的畫“”，錯的畫“×”）下面是一張 GCT-c 排放閥的控制邏輯圖，此氣動閥門的供氣回路上有三個控制電磁閥 A、B、C，均有通電或斷電兩種狀態(tài)；請問 GCT-c 排放閥在調(diào)節(jié)狀態(tài)時，A、B、C 三個電磁閥的狀態(tài)是下列選項中的哪一組。通電A開 啟&斷電&&&調(diào) 節(jié)通電B1關 閉1斷電通電C斷電圖 4.1.1 GCTc 排閥的控制邏輯

2、圖 × 1.A、B、C 全通電； × 2.A、B 通電，C 斷電； × 3.A 通電，B、C 斷電； × 4.A、B、C 全斷電； 5.B、C 通電，A 斷電； × 6.A、C 通電，B 斷電。- 360 -氣 源4.1.3請完成下面安全殼保護定值和直接觸發(fā)的主要保護動作列表：4.1.4判斷題：（不能試驗的畫“”，能試驗的畫“×” ）在滿功率下，為了不損壞設備或干擾電站運行，不能對以下哪些設備進行試驗： × 1. 保護功能驅動用的手動驅動開關；2. 余熱排出系統(tǒng)(RRA)的泵；3.4.5.反應堆冷卻劑泵設備冷卻水回流的閥（關

3、）；反應堆冷卻劑泵軸封水回流主給水泵（跳閘)；閥（關）；4.1.5判斷題：（不能試驗的畫“”，能試驗的畫“×” ）在滿功率下，為了不損壞設備或干擾電站運行，不能對以下哪些設備進行試驗： × × 1. 上充泵的電動潤滑油泵；2. 上充和下泄管道閥；3. 源量程中子探測器；4. 輔助給水泵性能試驗；5. 儀表用壓縮空氣的安全殼閥。4.1.6汽輪機旁路系統(tǒng)(GCT)排向大氣和凝汽器的蒸汽排放閥在失電和失去儀用 壓縮空氣分系- 361 -信號定值觸發(fā)的主要保護動作HI11.2bar abs 信號 ETYHI21.3bar abs 安注啟動 安全殼第一階段 緊急停堆 汽機脫

4、扣 應急柴油發(fā)電機啟動 主給水泵跳閘 主給水 ASG 電動泵啟動HI31.9bar abs 主蒸汽管道HI42.4bar abs 緊急停堆 安全殼第二階段 噴淋系統(tǒng)起動 應急柴油發(fā)電機啟動統(tǒng)(SAR)控制氣源的情況下有些什么安全措施？GCT 系統(tǒng)排大氣和凝汽器的蒸汽閥在失電和失去控制氣的情況下自動關閉，以確保核安全。排向大氣的控制閥都配備有一個空氣罐，以維持在失去 SAR 系統(tǒng)之后，可用六小時。并且控制閥和閥在失電和失去控制氣源之后，可以手動操作。4.1.7說明雙控制器串級控制系統(tǒng)的特點？串級控制系統(tǒng)有兩個控制器：主控制器的輸入是被調(diào)量與其整定值的偏差，輸出信號作為副控制器的整定值。副控制器的

5、輸入是調(diào)節(jié)量與其整定值的偏差，而且，一般情況下會在整定值中考慮一個與干擾量有關的修正量。輸出信號決定調(diào)節(jié)機構的位移。串級系統(tǒng)在結構上形成了兩個閉環(huán)一個閉環(huán)在里面，被稱為副回路，在控制過程中起著粗調(diào)的作用；一個閉環(huán)在外面，被稱為主回路，用來完成細調(diào)任務，以最終保證被調(diào)量滿足工藝要求。4.1.8請?zhí)顚懻羝l(fā)生器水位控制系統(tǒng)的各種參數(shù)。4.1.9請?zhí)顚懛€(wěn)壓器水位控制系統(tǒng)的各種參數(shù)。- 362 -控制系統(tǒng)名 稱穩(wěn)壓器水位控制系統(tǒng)被調(diào)量穩(wěn)壓器水位調(diào)節(jié)量上充流量擾動變量二回路負荷、下泄流量等因素調(diào)節(jié)(執(zhí)行)機構上充流量調(diào)節(jié)閥水位控制器類型PI流量控制器類型I控制系統(tǒng)名 稱蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng)被調(diào)量蒸汽發(fā)

6、生器水位調(diào)節(jié)量給水流量擾動變量蒸汽流量，給水溫度，一回路冷卻劑溫度等因素執(zhí)行機構給水流量調(diào)節(jié)閥水位控制器類型PID流量控制器類型PI4.1.10什么是自動控制系統(tǒng)中的比例帶？比例帶：它是輸入的相對變化量與輸出的相對變化量之比值（表示輸出變化全范圍(100%)所對應的輸入變化范圍）。4.1.11自動控制器中的時間常數(shù)的含義是什么？時間常數(shù)：它是在階躍輸入時控制器部分輸出增加到等于比例部分輸出所需的時間。4.1.12自動控制器中的微分時間常數(shù)的含義是什么？微分時間常數(shù)：它是在斜坡輸入時控制器比例部分輸出增加到等于微分部分輸出所需的時間。4.1.13由自動控制信號或手動控制觸發(fā)的安注、CIA、CIB

7、 和安全殼噴淋信號通過帶手動復位的記憶存貯器記憶下來，安注信號出現(xiàn)多長時間后，手動閉鎖按鈕生效，為什么？安注信號出現(xiàn) 5 分鐘后，可以通過位于主控的手動閉鎖按鈕復位該信號，控制上的這種設計是為了防止人為誤操作而影響安全功能的實施。4.1.14由自動控制信號或手動控制觸發(fā)的安注、CIA、CIB 和安全殼噴淋信號通過帶手動復位的記憶存貯器記憶下來，CIA 和 CIB 信號是如何復位的，復位后被關掉的閥門是什么狀態(tài)？ CIA 信號的復位，通過主控室的手動復位按鈕實現(xiàn)。CIB 信號的復位分兩級，CIB復位按鈕僅復位部分的閥門，而 CIB復位按鈕則復位 CIB 控制的全部閥門。信號復位后，被關掉的閥門繼

8、續(xù)保持關閉；但閉鎖已被解除，員可以在主控室根據(jù)需要重新開啟部分閥門。4.1.15由自動控制信號或手動控制觸發(fā)的安注、CIA、CIB 和安全殼噴淋信號通過帶手動復位的記憶存貯器記憶下來，噴淋系統(tǒng)中 NaOH 注入回路在時間上有什么控制，為什么？NaOH 注入回路的投入設有 5 分鐘延時；NaOH 是否投入。員可以判斷噴淋系統(tǒng)啟動的原因，從而確定4.1.16運行于比例調(diào)節(jié)方式的溫度調(diào)節(jié)器，供應蒸汽給一個給水加熱器，調(diào)節(jié)范圍為 100200， 比例帶設置為 20%：（1）假定給水溫度穩(wěn)定在 150整定點時，對應調(diào)節(jié)閥的開度為 50%，這時加熱器負荷突然改變，如果擾動后，調(diào)節(jié)閥開度穩(wěn)定在 60%，請問

9、給水溫度將是多少？（假定調(diào)節(jié)閥為線性）（2）如果上述調(diào)節(jié)器運行在比例+調(diào)節(jié)方式（時間常數(shù)可調(diào)），請問：1）什么是時間常數(shù)？2）對同樣的加熱器負荷突變，請分別畫出應曲線示意圖。時間常數(shù)非常大和非常小時的調(diào)節(jié)器輸出響（1）148。- 363 -（2）1）時間常數(shù)是階躍輸入下，部分輸出增加到等于比例部分輸出所需的時間。2）如圖 4.1.2 所示。設一控制對象的傳遞函數(shù)為1G(s) =4.1.17，其閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖如圖 4.1.3。對閉環(huán)控制50s + 1系統(tǒng)的給定值做階躍變化，當分別采用比例控制器、控制器和比例控制器時，得到圖 4.1.4 所示的系統(tǒng)響應曲線。請在圖 4.1.4 響應曲線邊標出系

10、統(tǒng)采用的相應控制器名稱，并說明 P、I 控制器各自的特點。1R(s)C(s)+負荷-50s + 1圖 4.1.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖tPII時間常數(shù)非常小時tP時間常數(shù)非常大時t時間常數(shù)非常大和非常小時的調(diào)節(jié)器輸出響應曲線示意圖圖 4.1.4 閉環(huán)控制系統(tǒng)響應曲線圖 4.1.2P 控制器：有差控制。I 控制器：無差控制。在 50Pn 功率平臺下，對蒸發(fā)器水位控制系統(tǒng)的水位控制器整定過程中，當給4.1.18水流量階躍變化時，PI 控制器不同時間常數(shù)下（Ti =2s、3s、5s、6s），對應的水位響應曲線如圖 4.1.5。請在圖 4.1.5中標出相應 PI 控制器的時間常數(shù)。圖 4.1.5 蒸發(fā)水

11、位控制系統(tǒng)水位響應曲線4.2堆芯測量系統(tǒng)（RIC）4.2.1簡述堆芯測量系統(tǒng)的組成和功能？- 364 -調(diào)節(jié)器輸出調(diào)節(jié)器輸出控制器組成：（1） 堆芯溫度測量系統(tǒng)；（2） 堆芯中子通量測量系統(tǒng)；（3）容器水位測量系統(tǒng)。功能：提供組件出口處冷卻劑溫度分布信息、堆芯中子通量分布信息及容器水位和堆芯壓差數(shù)據(jù)。4.2.2堆芯溫度測量系統(tǒng)的功用是什么？（1）堆芯溫度測量系統(tǒng)給出 38 個組件出口冷卻劑溫度數(shù)值，2 個容器頂蓋溫度，據(jù)此探測或驗證徑向功率不平衡的程度、判斷是否有失步的棒束。（2）連續(xù)顯示最高堆芯溫度及最小飽和裕度。堆芯溫度，4.2.3反應堆容器水位監(jiān)測的目的是什么？容器水位監(jiān)測的目的是為在事

12、故中和事故后向員提供明確和可靠的數(shù)據(jù)來監(jiān)視反應堆容器內(nèi)水位和壓差，以減少員錯誤判斷的可能性。在反應堆充、排水過程中也需要容器水位指示。4.2.4填空：堆芯溫度測量系統(tǒng)共用40 個熱電偶，它們被分為2通道。堆芯被分為 4 個區(qū)， 1 個可能是最熱的中心區(qū)， 3 個反應各環(huán)路冷卻情況的周圍區(qū)。堆芯冷卻監(jiān)測系統(tǒng) CCMS 輸入哪些數(shù)據(jù)？各來自什么傳感器？（1）模擬輸入(每列)：4.2.51）19 個堆芯溫度、1 個容器頂部溫度，來自安裝在堆芯的熱電偶；2）1 個主回路3）1 安全殼4）1 個窄量程5）1 個寬量程，A 列來自 RCP039MP，B 列來自 RCP037MP；，A 列來自 ETY101

13、MP，B 列來自 ETY104MP；容器液位，A 列來自 RCP090MN，B 列來自 RCP091MN； 容器液位，A 列來自 RCP092MN，B 列來自 RCP093MN；6）1 個參考液位，A 列來自 RCP094MN，B 列來自 RCP095MN。（2） 邏輯輸入 (每列)： 1）3 臺主泵的狀態(tài)；2） 跳堆信號；3） 安注信號。4.2.6簡述圖中的指套管、導向管、密封段、手動閥、球閥、自動閥、密封段泄漏探測器及指套管泄漏探測器的功用。（1）指套管：高壓主載熱劑，為中子探測器提供常壓移動路徑；（2）導向管：導向，使指套管順利元件；- 365 -（3）手動閥：指套管抽出后關閉探測通路，

14、以防主冷卻劑漏出；（4） 密封段：防止指套管外部的高壓主載熱劑泄漏。（5） 密封段泄漏探測器：監(jiān)視密封段第一道密封， 光警報信號；泄漏則通過一靈敏繼電器產(chǎn)生聲、（6）球閥：指套管泄漏時，抽出探測器后關閉探測通道，以防高壓主冷卻劑漏出；（7）指套管泄漏探測器：指套管泄漏警并自動閥開啟；（8）自動閥：防止指套管泄漏時主冷卻劑漏出。探測器抽出時自動關閉，指套管泄漏時不能開啟。圖 4.2. 1堆芯中子通量測量系統(tǒng)簡圖4.2.7簡述堆芯中子通量測量系統(tǒng)的運行方式。堆芯中子通量測量系統(tǒng)的運行共分兩種：正常運行和特殊穩(wěn)態(tài)運行。（1）正常運行有三種方式：1）順序校準方式：各組探測器順序校準通道以對其進行標定；

15、2） 組同步工作方式：各組探測器同步動作，自動連續(xù)地完成各自 10 條通道的測量；3） 組順序同步方式：各組探測器同步動作，在手動控制下順序沿各自的測量通道測量。（2）特殊穩(wěn)態(tài)運行也有三種方式：1）救援方式：當某組的機柜中的電氣部件出現(xiàn)故障時，啟用其救援組完成故障組的測量工作。- 366 -2）局部方式：僅對 50 個測量通道中的某些通道進行中子通量的測量3）方式：公共柜的同步系統(tǒng)不投入運行，的完成某通道的測量。4.2.8容器水位測量系統(tǒng)共用了 6 臺差壓計，說明各起什么作用？容器水位測量采用了冗余技術，共分兩個系列。每個系列都用 3 臺差壓計。AP為寬量程差壓計，用于測量兩臺或三臺主泵運行時

16、堆內(nèi)壓差；BP為窄量程差壓計，用于測量一臺主泵運行或全部主泵停運時堆芯水位；CP0 為參考差壓計，與寬窄量程差壓計置于同一環(huán)境之下，用于消除寬、窄量程差壓計的參考液柱的密度隨環(huán)境溫度變化而引起的誤差。4.2.9堆內(nèi)中子測量分 5 組，最多可同時使用 5 個探頭。中子探頭是一個鍍有一層富集度為 93%的 235U 的二氧元件 。堆內(nèi)溫度測量系統(tǒng)一共有 40 個熱電偶，分為 2 組，溫度信號通過 4 根殼頂蓋導向管引出殼。殼水位測量使用的儀表是 差壓計 ，分為 2組，每組都有寬，窄兩種量程。4.2.10正常運行期間，堆芯中子通量測量系統(tǒng)的功能是什么？（1）檢查功率分布作為燃耗的函數(shù)與設計要求的一致

17、性；（2）監(jiān)測組件的燃耗；（3） 校準堆外核儀表的刻度；（4） 監(jiān)測堆內(nèi)運行上的偏離。在升功率物理試驗期間，堆芯中子通量測量系統(tǒng)的功能是什么？4.2.11（1） 檢查堆壽期初功率分布與設計值的一致性；（2） 檢查用于事故研究的熱點因子是否滿足安全限值要求；（3） 校準堆外中子測量各個電離室；（4） 監(jiān)測在堆芯裝料時可能出現(xiàn)的錯誤。圖 4.2.2 為堆芯中子探測器傳動系統(tǒng)圖，請指出 1-7 的部件名稱和 8-11 的路徑名稱。4.2.121. 手動閥；2. 密封段；3. 自動閥；4. 路選擇器；5. 路組選擇器；6. 組選擇器； 7. 驅動裝置； 8. 正常路徑；9. 援救路徑； 10. 貯藏通

18、道；11. 校準路徑。- 367 -圖 4.2.2 堆芯中子探測器傳動系統(tǒng)圖4.3核儀表系統(tǒng)（RPN）4.3.1核儀表系統(tǒng)的主要功能是什么？核儀表系統(tǒng)的主要功能是：（1）連續(xù)監(jiān)測反應堆功率、功率演變及功率分布，對測得的各種模擬信號加以顯示，從而在反應堆裝料、停堆、啟動及功率運行時給員提供反應堆狀態(tài)的信息。并向平均溫度控制系統(tǒng)提供中子通量信號；（2） 通過功率通道信號的計算所得的值來監(jiān)測反應堆徑向功率傾斜和軸向功率偏差；（3） 在安全方面的作用是通過中子通量高和通量變化率高信號觸發(fā)反應堆緊急停堆。請說明涂硼計數(shù)管在反應堆中子通量測量上的用途。測量范圍是多少？4.3.2涂硼正比計數(shù)管用在反應堆測量

19、上作為源量程中子通量探測器。測量范圍為：0.12×105n/cm2s（或 1106cps）。請繪出涂硼正比計數(shù)管結構原理圖。4.3.3如圖 4.3.1 所示。- 368 -圖 4.3.1 涂硼正比計數(shù)管結構原理圖4.3.4請說明涂硼正比計數(shù)管的探測原理。中子被硼吸收后放出 粒子和 射線。計數(shù)管內(nèi)壁涂硼，管內(nèi)充以氬氣和少量的 粒子使氬氣電離，產(chǎn)生電子和正離子，在外電場作用下，電子和正離子分別向陽極和陰極運動，形成電脈沖。 射線也產(chǎn)生電脈沖，但其幅值較小。可用甄別放大器將它和反應堆內(nèi)其它的 射線的影響濾除，只放大 脈沖，從而得到只與中子通量成比例的計數(shù)。源量程測量中子用的是涂硼正比計數(shù)管

20、，在計數(shù)管內(nèi)發(fā)生哪些核反應？4.3.51 10 B7 Li 4 He2.793MeV05327 Li * 4 He2.313MeV327 Li+0.48MeV3鋰離子和 離子在氣體中產(chǎn)生次級電離，所以中子探測可以在強 場中進行。4.3.6根據(jù)下圖標出 15 代碼所代表的探測器或的名稱。圖 4.3.2 核儀表系統(tǒng)探測器布置圖1源量程探測器；2中間量程探測器；3功率量程探測器；- 369 -4初級棒和次級棒；5次級棒。4.3.7請繪出反應堆源量程通道高壓如圖 4.3.3 所示。的邏輯簡圖 。圖 4.3.3源量程測量通道高壓邏輯簡圖4.3.8當 t=0 秒時，源量程停堆閉鎖信號出現(xiàn)，請畫出信號 46

21、2KA、402KA 和源量程探測器斷電信號生效的時序圖。如圖 4.3.4 所示。為了避免源量程探測器高壓切換時導4.3.9致誤停堆，保護通道采取了什么措0施？源量程探測器高壓的供電和斷電會導圖 4.3. 4信號 462KA、402KA 和源量程探測器斷電信號生效的時序圖致計數(shù)率的變化，產(chǎn)生一個超過反應堆緊急停堆整定點的瞬時計數(shù)率，導致誤停堆。所以，當源量程收到反應堆緊急停堆閉鎖信號時，高壓被延時切斷；探測器高壓重新供電時，反應堆緊急停堆延遲恢復。圖 4.3.5 是未完成的源量程電路原理框圖，請補全空缺。請說明源量程電路中甄別放大器的作用。甄別放大器的作用是提供脈沖幅度鑒別，即消除本底噪聲和 射

22、線產(chǎn)生的電脈沖，以便只傳輸中子通量信號。它的另一個作用是整形和放大電脈沖。選擇題：（選擇項中只選一個，在選中項前面畫""。）關于從源量程探測器到主控室源量程功率水平指示儀的信號通道的描述，哪個是正確的？4.3.104.3.114.3.12 1. 探測器，對數(shù)器，脈沖成形器，脈沖計數(shù)器，指示儀； 2. 探測器，前置放大器，對數(shù)器，甄別器，指示儀；- 370 -462KA 生效源量程探測器高壓斷電停堆閉鎖402KA 3. 探測器，對數(shù)放大器，指示儀； 4. 探測器，前置放大器，甄別器，對數(shù)器，指示儀。圖 4.3. 5 源量程電路原理框圖4.3.13說明核測量儀表探測器的坪特性。

23、堆內(nèi)、堆外核測量儀表探測器內(nèi)部都充有惰性氣體，籍氣體電離原理測量中子通量水平，所以統(tǒng)稱為氣體探測器。對于氣體探測器，一定中子通量下的輸出（計數(shù)或電流）隨工作電壓而變，如圖 4.3.6 所示。當工作電壓小于某一數(shù)值 V3 時，探測器沒有輸出，圖 4.3. 6 氣體探測器的坪特性大于 V 后探測器輸出隨工作電壓上3升而逐漸增加。當工作電壓達到某一數(shù)值 V后，探測器輸出基本不變，直到增加工作電壓到某一電壓 V后，探測器輸出隨工作電壓上升而急劇增加。特性曲線上輸出基本不變的那一段 AB稱為“坪”。坪所對應的工作電壓范圍（VV）稱為電壓坪區(qū)。工作電壓應選在電壓坪區(qū)內(nèi)，波動時也不超過坪區(qū)，以保證探測器由于

24、工作電壓波動而引起的誤差在允許范圍之內(nèi)。4.3.14源量程電路給主控室員提供哪些信息？（1） 停堆期間中子通量高警告信號；（2） 源量程中子通量高停堆信號；（3） 中子探測器高壓丟失或高壓異常（兩個通道高壓丟失）警告信號；（4） 中子探測器輸出信號丟失警告信號；（5） 通量倍增時間指示信號；- 371 -（6）啟堆音響信號。繪出中間量程電路原理框圖。4.3.15如圖 4.3.7 所示圖 4.3.7 中間量程電路原理框圖4.3.16根據(jù)圖 4.3.8 簡述中間量程探測器工作原理。圖 4.3.8 中間量程探測器 補償電離室結構原理圖中間量程中子測量探測器由兩個同軸的圓柱形電離室組成，一個電離室是涂

25、硼的，另一個是不涂硼的。涂硼電離室對中子和 射線敏感，不涂硼電離室只對 射線敏感，該兩個電離室分別產(chǎn)生電離電流n 和，經(jīng)反向連接后， 抵消，只剩下中子電離電流n。核儀表系統(tǒng)中間量程中子測量通道產(chǎn)生哪些邏輯信號？并簡要說明這些邏輯信號的功用 。- 372 -4.3.17（1）允許信號：P6：定值為 10-5%Pn，超過該定值時，允許手動閉鎖源量程高通量緊急停堆；（2） 閉鎖信號：C1：定值為 20%Pn，超過定值時，閉鎖自動和手動控制棒提升電路；（3） 緊急停堆信號：定值為 25%Pn；（4） 探測器高壓丟失警告信號；（5） 探測器補償電壓丟失警告信號；（6） ATWT 信號；（7） 通量倍增時

26、間指示信號。根據(jù)圖 4.3.9 簡述功率量程測量通道的工作原理。4.3.18圖 4.3.9 功率量程測量通道的工作原理功率量程探測器長電離室包括 6 個靈敏段，3 個布置在堆芯上部，3 個布置在堆芯下部。上部功率計算單元計算出堆芯上部功率 Ph，下部功率計算單元計算出堆芯下部功率 Pb，功率計算單元計算出堆功率 Pn，功率偏差計算單元將堆芯上部功率與堆芯下部功率相減得到軸向功率偏差，延遲環(huán)節(jié)與比較環(huán)節(jié)綜合作用使產(chǎn)生通量時間增量。模擬和邏輯信號輸往有關系統(tǒng)和設備用于顯示、控制和保護等。4.3.19在反應堆啟動過程中，RPN 系統(tǒng)有哪些重要操作？- 373 -P-VDU（1） 當出現(xiàn)“停堆通量高”

27、警告信號后，手動將其閉鎖；（2） 確認出現(xiàn)“通道 1 通量高警告信號閉鎖”和“通道 2 通量高警告信號閉鎖”信號；（3）當中間量程測量超過 P6 時，手動閉鎖源量程緊急停堆信號，這個閉鎖同時切斷了源量程探測器的高壓電源，并除去“通道 1 通量高警告信號閉鎖”和“通道 2 通量高警告信號閉鎖”信號；（4）當功率量程測量超過 P10，手動閉鎖中間量程通量高緊急停堆信號和功率量程低定值緊急停堆信號。4.3.20堆芯軸向功率分布以什么來表征？堆芯軸向功率分布，以堆芯底部和頂部功率不平衡即軸向偏移AO 和軸向功率偏差表征I，AO 和I 應保持在運行限值以內(nèi)，此限值為堆芯功率水平的函數(shù)（反應堆運行梯形圖）

28、。寫出熱點因子、軸向功率偏移、軸向功率偏差的表達式，并寫出軸向功率偏差與軸向功率4.3.21偏移的關系表達式。（1）熱點因子 Fq 表達式：FqPmaxPavPmax(Pavn×Pr)式中Pmax堆芯最大線功率密度； Pav堆芯平均線功率密度；Pavn堆芯平均線功率密度額定值，Pavn186W/cm；Pr相對堆功率。當Pmax 最大閾值取 455.7W/cm 時，F(xiàn)q2.45。（2）軸向功率偏移 AO 表達式：AO（PhPb）（PhPb）式中Ph堆芯上部功率；Pb堆芯下部功率。（3）軸向功率偏差表達式：DPax（PhPb）Pn式中Pn額定堆功率，Pn2895MW（4）軸向功率偏差與軸

29、向功率偏移 AO 的關系表達式：Pr × AO。繪出反應堆運行梯形圖 ？4.3.22如圖 4.3.10 所示。運行梯形圖左限線 LL（mb）和絕對限制線AL（de）是怎樣設定的？超出左、右限線 LL、RL（ref1+5%）時，有什么信號出現(xiàn)、有什么自動操作？在什么情況下bcd4.3.23aefm可以閉鎖該信號？n運行梯形圖的左限線LL 和絕對限制線 AL是通過 LOCA 計算機設定的，其值來自于圖 4.3.10 運行梯形圖- 374 -核設計報告。設計計算條件是：一回路失水事故發(fā)生時必須保證包殼溫度小于 1204。由此可以決定最大線功率密度620W/cm（實際設計值取 455.7W/

30、cm）。經(jīng)一系列的模擬實驗、研究和計算表明：如果在該梯形內(nèi)運行，熱點因子不超過允許值，從而確定了運行梯形的左限線、絕對限制線。當I 超出左、右限時觸發(fā) C21 信號，汽機自動減負荷； 當P15%Pn 時，C21 自動閉鎖；當 15%PnP50%Pn 且運行點超右限，在計時區(qū)運行時，允許短時手動閉鎖 C21。當堆功率 P50%Pn 時，如果閉鎖 C21，機組可以進入超限計時區(qū)運行，此時的時間是怎么計算的？有什么限制？4.3.24機組在超限計時區(qū)運行的時間是這樣計算的：計時的起點是從某一測量通道發(fā)出超限信號時起，在 12h 內(nèi)累計超限時間不得超過 60min。反應堆運行梯形圖中 om 及on 是怎

31、么作出的？ 左右物理線是根據(jù)I 的定義引出的：IAO·Pr4.3.25PH - PBAO =PH + PB情況下 PH0 或PB0則 AO±1DIPr= ±1即該線的斜率為 45°，低于此線為不可能區(qū)。反應堆運行梯形圖中 ab bc ，是根據(jù)什么作出的？ 根據(jù)熱點因子與軸向功率偏移 AO 的斑點圖作出包絡線此線段影射到 PrI 圖上得出ab、bc 線段。4.3.26ab、bc ，在Fqlim2.45 條件下，將反應堆運行梯形圖中cd , de, en 是根據(jù)哪幾個條件計算出來的？cd 、de、en 是根據(jù)在發(fā)生喪失主給水或中、小破口失水事故時堆芯上部不熔

32、化以及保證DNBR1.35 等條件計算出來的。堆在滿功率運行時，如果某一控制棒失步超過 24 步而相對象限傾斜度為 1.02<DPazn<1.09， 員應作何處理？4.3.274.3.28根據(jù)運行技術規(guī)范 RP 模式下 RPN3 條款，需在 8h 內(nèi)通過硼化將堆功率降至<70%Pn。在相對象限傾斜度為 1.02<DPazn<1.09 而無控制棒失步信號時的處理方法是什么？（1）通過熱電偶測量確認象限功率傾斜；4.3.29- 375 -（2） 如果通過熱電偶測量象限功率傾斜不可用，8h 內(nèi)通過通量圖測量象限功率傾斜，然后每 12 小時測量一次；（3） 如果象限傾斜得

33、到確認，8 小時內(nèi)降功率至低于 70%Pn 的功率水平，調(diào)整高通量自動停堆保護定值為 77%Pn；（4） 采取必要措施消除象限傾斜；（5） 如果大于 1.02 的象限功率傾斜的持續(xù)時間超過 24 小時，則降功率至<50%Pn（50%Pn是檢查測量裝置的最大安全功率），然后調(diào)整高通量自動停堆保護定值為 55%Pn。 LSS（LOCA SURVEILLANCE SYSTEM）由哪兩部分組成，其主要功用是什么？4.3.30LSS 由兩部分組成，即 LOCA 計算和 CFP 計算。它是一個堆芯運行監(jiān)視系統(tǒng)，通過實時或延遲來顯示給出一系列變量的數(shù)值及圖表、曲線來幫助主控員了解堆芯運行的狀態(tài)，同時對

34、異常運行情況發(fā)出警報以提醒員注意堆芯狀態(tài)的變化。LSS 系統(tǒng)中的 LOCA處理和 CFP 處理都只有單獨一個模塊。 LSS 計算與屏幕管理是在 LSS 計算機中實現(xiàn)的，LSS 有 8 個組態(tài)信號用于指示 RPN 功率量程通道的試驗和故障狀態(tài)。核儀表系統(tǒng)(RPN)采用了三種量程的探測器，請完成下面表格。4.3.314.3.32功率量程中子通量測量通道產(chǎn)生哪些 P 信號？其定值為多少？P10：10% Pn； P7：P10 或 P13 存在； P8：30% Pn； P16：40% Pn。功率量程中子通量測量通道產(chǎn)生哪些 C 信號？其定值為多少？C2：103% Pn； C20：10% Pn。功率量程中

35、子通量測量通道產(chǎn)生哪些停堆信號？其定值為多少？4.3.334.3.34（1）緊急停堆：25% Pn（低定值）；- 376 -內(nèi)項容目探測器測量通道個數(shù)探 測 器量程顯 示 儀 表量程所 用 的測量設備源量程探測器210-910-3%Pn1107cps-30+3 s涂硼正比計數(shù)管中間量程探測器210-61×100%Pn10-1110-3A-30+3 s 補償電離室功率量程探測器410-12×100%Pn0200%Pn-100+100%（I）長電離室（2） 緊急停堆：109% Pn（高定值）；（3） 緊急停堆：±5% Pn2s。源量程通量高時有何自動動作？動作后如何防

36、止一回路被過分硼化？4.3.35源量程停堆通量高產(chǎn)生的自動動作如下：A 列：開啟 RIS012VP，然后關閉 RCV033VP 和RCV376VP B 列：開啟 RIS013VP，然后關閉 RCV034VP 和RCV375VP為防止一回路被過分硼化，在 RPR 側設置了一個 1min 的延時繼電器。在上充泵吸從容控箱切換到換料1min 后，發(fā)出一指示燈信號，此時員可手動將上充泵吸切回容控箱。4.4反應堆保護系統(tǒng)（RPR）4.4.1繪圖說明反應堆保護系統(tǒng) RPR 在反應堆安全系統(tǒng)中的地位和廣義反應堆保護系統(tǒng)中的地位。反應堆保護系統(tǒng)是反應堆安全系統(tǒng)的一部分（如圖 4.4.1 所示）。圖 4.4.

37、1 反應堆安全系統(tǒng)組成圖反應堆保護系統(tǒng) RPR 是廣義反應堆保護系統(tǒng)的一部分，它包括那些為了保護反應堆，根據(jù)電站參數(shù)變化而操作緊急停堆斷路器和專設安全設施執(zhí)行機構的全部電氣設備。廣義的反應堆保護系統(tǒng)還包括過程儀表系統(tǒng) SIP 和核儀表系統(tǒng) RPN 中有關保護參數(shù)的傳感器和模擬信號電路。4.4.2反應堆保護系統(tǒng)的功用是什么？保護三大核安全屏障即包殼、一回路邊界和安全殼的完整性。當反應堆運行參數(shù)達到危及三大屏障完整性的閾值時，立即停閉反應堆。- 377 -4.4.3簡述防城港核電 1/2 號機組 RPR 系統(tǒng)的組成和特點。防城港核電 1/2 號機組安全級采用三菱 DCS 系統(tǒng)，RPR 系統(tǒng)包含兩部

38、分：儀表部分和邏輯部分。防城港核電 1/2 號機組 RPR 系統(tǒng)兩部分都劃分為 4 個的組：IP、IIP、IIIP 和 IVP。儀表部分的數(shù)據(jù)獲取和處理單元與反應堆保護的邏輯處理單元的都在 RPCS 中完成。四組儀表組的數(shù)據(jù)通過 RPC 中的兩個子系統(tǒng)分別送往四個邏輯處理單元，然后四個邏輯單元通過4 取 2 獲得最終反應堆保護信號（停堆斷路器跳閘信號和專設安全設施啟動信號，其中專設安全設施啟動邏輯又在此基礎上通過兩個的邏輯處理單元 2 取 1 來實現(xiàn)）。4.4.4保護系統(tǒng)設計準則是什么?（1）遵守單一故障準則：具有足夠的冗余度，保證不因單一故障而失去保護功能；（2）防止出現(xiàn)共因故障：采用兩個通

39、道間的實體分隔和電氣個通道同時出現(xiàn)故障；，以防止同一原因致使兩（3）具有可讀性：與電站狀態(tài)和保護系統(tǒng)通道狀態(tài)有關的數(shù)據(jù)應準確地、完整地并及時地顯示在控制室；（4）可旁通一路運行：當其它通道仍滿足單一故障準則時，允許為了試驗或維修將一個通道運行；（5）閉鎖顯示：將與安全有關的驅動器的閉鎖，系統(tǒng)地輸入到電站計算機，并在靠近操作控件的地方顯示出來；（6）保護功能可手動啟動：系統(tǒng)一級的保護功能可在主控室手動啟動。指出下列符合邏輯裝置哪一個不符合單一故障準則？為什么？4.4.51/2，2/2，3/6，2/41/2 邏輯不符合單一故障準則。因為，它只有一個輸入信號，當產(chǎn)生這個信號的傳感器等設備出現(xiàn)故障時，

40、邏輯裝置即動作，喪失了參數(shù)超限時的保護功能。后三者則不然，有一個信號出現(xiàn)故障時，邏輯裝置并不動作，當參數(shù)真正超限時，才產(chǎn)生保護動作。4.4.6什么是反應堆保護系統(tǒng)遵循的單一故障準則？所謂單一故障準則是指要求某設備組合在其任何部位發(fā)生單一隨機故障時仍能執(zhí)行其正常功能。4.4.7請說明保護系統(tǒng)是如何滿足單一故障準則的？為了使保護系統(tǒng)滿足單一故障準則，提高反應堆的安全性，設計中采用了冗余技術，包括安全監(jiān)測通道的冗余、安全邏輯裝置的冗余及整個安全系統(tǒng)的冗余。為了保證冗余性，通道之間應彼此，保持物理（實體）和電氣；因為性是采用冗余技術的前提，用以克服單一故障。4.4.8指出下列邏輯符號或保護繼電器符號的

41、名稱。（見圖 4.4.2）- 378 -（1）“與門”；（2）“或門”；（3） 前沿延時定時器；（4） 后沿延時定時器；（5） 前后沿延時定時器；指出下列邏輯符號或保護繼電4.4.9圖 4.4.2 邏輯符號或保護繼電器符號（一）器符號的名稱。（見圖 4.4.3）（1） 記憶門；（2） 低整定值失電保護繼電器；（3） 高整定值激發(fā)保護繼電器；（4） 高整定值失電保護繼電器；（5） 低整定值激發(fā)保護繼電器。保護系統(tǒng)為什么要進行定期試驗？4.4.10圖 4.4.3 邏輯符號或保護繼電器符號（二）定期試驗是為了：（1） 檢查模擬保護通道的精確度；（2） 探測邏輯計算回路的故障；（3） 確定執(zhí)行機構運行

42、正常。什么是 T1 試驗、T2 試驗和 T3 試驗？T1 試驗是指保護系統(tǒng)模擬保護通道的定期試驗；T2 試驗是指保護系統(tǒng)邏輯計算回路的定期試驗；T3 試驗是指保護系統(tǒng)輸出信號及有關執(zhí)行機構的定期試驗。“超溫T”停堆保護的作用是為了防止 堆芯偏離泡核沸騰 ，平均溫度越 高 、主泵轉4.4.114.4.12速越 低 、主冷卻劑越 低 ，軸向功率偏差越 大 ，越易引起動作。4.4.13“超功率T”停堆保護的作用是什么？“超功率T”停堆保護可防止堆芯熱通量過高，最高線功率密度不超過 620W/cm。下列物理參數(shù)中哪些項是“超功率T”停堆保護動作的影響因素？4.4.14平均溫度；平均溫度下降速率；平均溫

43、度增率；主冷卻劑；主泵轉速；軸向功率偏差。，項。- 379 -4.4.15為了保證包殼不被破壞，必須防止哪些主要現(xiàn)象的發(fā)生？為了保證包殼不被破壞，必須防止以下三個主要現(xiàn)象的發(fā)生：（1）（2）沸騰芯塊熔化；（偏離泡核沸騰 DNB）；（3）芯塊與包殼間的相互作用(PCI)。4.4.16哪些限制條件是用來避免發(fā)生包殼破壞？（1） 為了防止（2） 為了保證芯塊熔化，并保持一定的裕度，必須使棒最大線功率620W/cm；包殼不被燒毀，應避免出現(xiàn)沸騰，必須使 DNBR1.18（確定論方法）或 1.35（全統(tǒng)計方法）；（3）為了防止芯塊與包殼間的相互作用，技術規(guī)范有如下限制：1）在換料后或組裝后，提升功率時的

44、升速限制；2）第一循環(huán)，燃耗超過 3000MWD/tU 時，低功率運行后的功率提升時的升速限制。4.4.17列出中子通量保護的名稱、閾值和目的或原因。（1） 源量程中子通量高緊急停堆，105cps，防止硼酸失控稀釋和誤操作；（2） 中間量程中子通量高緊急停堆，25%Pn，防止硼酸失控稀釋和誤操作；（3） 功率量程中子通量高緊急停堆（低閾），25%Pn，防止硼酸失控稀釋和誤操作；（4） 功率量程中子通量高緊急停堆（高閾），109%Pn，防止超功率事故（5） 中子通量增加過快，5%Pn2 秒，由彈棒事故（6） 中子通量下降過快，5%Pn2 秒，由掉棒事故列出穩(wěn)壓器保護的名稱、閾值和目的。；。4.4

45、.18（1）穩(wěn)壓器水位高緊急停堆+P7，2.43m（86%），防止穩(wěn)壓器失去啟，安全閥帶水排放；控制能力，安全閥開（2）穩(wěn)壓器整性；高緊急停堆，165.5bar.a，防止穩(wěn)壓器安全閥開啟，保護一回路邊界完（3）穩(wěn)壓器低緊急停堆+P7，131bar.a，防止堆芯偏離泡核沸騰。4.4.19列出環(huán)路故障保護的名稱、閾值和目的。（1）一臺主泵流量低緊急停堆，88.8%Qn（堆功率大于 30%Pn 時），防止堆芯偏離泡核沸騰；（2） 一臺主泵斷電緊急停堆（堆功率大于 30%Pn 時），防止堆芯偏離泡核沸騰；（3） 兩臺主泵流量低緊急停堆，88.8%Qn（堆功率大于 10%Pn 時），防止堆芯偏離泡核沸騰

46、；（4） 兩臺主泵斷電緊急停堆（堆功率大于 10%Pn 時），防止堆芯偏離泡核沸騰；（5） 兩臺主泵轉速低低緊急停堆，91.9%，1365rpm. （堆功率大于 10%Pn 時），防止堆芯偏離泡核沸騰。- 380 -4.4.20列出蒸汽發(fā)生器保護的名稱、閾值和目的？（1）蒸汽發(fā)生器水位高高+P7 緊急停堆，75%，利用虛假水位現(xiàn)象，防止蒸汽流量突然增加引起一回路過冷，引入正反應性，堆芯偏離泡核沸騰；（2）蒸汽發(fā)生器水位低低緊急停堆，15%，防止由于給水部分喪失引起一回路溫度、上升，穩(wěn)壓器安全閥動作；（3）蒸汽發(fā)生器水位低且汽水失配緊急停堆，25%，汽水40%n，防止給水部分喪失，引起一回路功率

47、排出不足，穩(wěn)壓器安全閥動作。4.4.21填空題：當蒸汽發(fā)生器水位達到或超過 75%（高高水位，0.9m） 時，出現(xiàn) P14 信號，該信號引發(fā)的保護動作有： 汽機跳閘 、 主給水泵跳閘 、 正常給水 ，如果 P7 同時存在則 緊 急停堆 。此保護針對的風險是 一回路過冷引入一個正反應性，可能使堆芯產(chǎn)生 DNB 。填空題：4.4.22當蒸汽發(fā)生器水位降到 25%(0.9m) 時，將發(fā)出蒸汽發(fā)生器水位低信號，如果同時存在 汽水流量失配信號 ，則緊急停堆，此保護針對的風險是 部分給水喪失，堆芯熱量排出不足，穩(wěn)壓器安全閥可能開啟 。4.4.23蒸汽發(fā)生器窄量程絕對水位為1.26m，請計算出相對水位值，并

48、指出此值下相應的自動保護動作。j = h +1.8 = -1.26 +1.8 = 0.15 =15%3.63.6（1） 反應堆自動停堆；（2） 延時 8min，啟動電動和汽動輔助給水泵，蒸汽發(fā)生器的排污；（3）與 ARE 低流量相符合時，立即啟動電動和汽動輔助給水泵，蒸汽發(fā)生器的排污。4.4.24請列出蒸汽發(fā)生器水位下降和水位上升時可能出現(xiàn)的信號（含定值）。（1）下降或上升至比整定水位低 5%或高 5%時，出現(xiàn)低 1 或者高 1；（2）當水位下降到 25%(0.9m)時，出現(xiàn)水位低 2 信號，若同時存在汽水失配信號，則產(chǎn)生反應堆緊急停堆保護；（3）當水位下降到 15%(1.26m)時，出現(xiàn) S

49、G 低 3 水位信號，產(chǎn)生的保護動作有：1）反應堆緊急停堆；2）延時 8min，啟動電動和汽動輔助給水泵，蒸汽發(fā)生器的排污；3）與 ARE 低流量相符合時，立即啟動電動和汽動輔助給水泵，蒸汽發(fā)生器的排污。（4）上升至 75%（+ 0.9m）時，高 2，產(chǎn)生保護信號動作有：1）ARE 主給水；2）汽機跳閘；- 381 -3） 若有 P7 信號，反應堆自動停堆；4） APA 主給水泵跳閘；5） APD 給水泵跳閘。判斷題：(對的畫""，錯的打"×"，)4.4.25××1. ATWT 信號無安全分級，其準則遵循 1E 級（電氣設備

50、分級），設計引入冗余。2. 盡管 ATWT 屬于 RPR 系統(tǒng)，但其系統(tǒng)實現(xiàn)方法與 RPR 不同。3. ATWT 的電源必須于保護組電源（在反應堆各保護組中不允許電源相混），因此，ATWT 電源取自 LNC。4. 為了避免因電源故障而誤停堆，在 ATWT 系統(tǒng)中引入了“電源失掉閉鎖ATWT 指令”的設計。4.4.26選擇題：1.ATWT 的含義是：（選擇項中只選一個，選中畫""。）a. 失去正常給水，反應堆沒有緊急停堆；b. 失去廠外電源，反應堆沒有緊急停堆；c. 失去正常給水和廠外電源；d. 沒有緊急停堆的預期瞬態(tài)。2.ATWT 信號將能觸發(fā)下列哪些動作？（選擇項中可選多

51、個，選中畫""。） a. 緊急停堆；b. ASG 啟動與汽機脫扣；c. 關閉 APG 的閥；d.主給水；e. 閉鎖 GCT 第三組閥。4.4.27什么是 ATWT？ATWT 緊急停堆信號是在什么條件下產(chǎn)生的？ATWT 的原意為“沒有緊急停堆的預期瞬態(tài)”即在這些瞬態(tài)中,雖然一回路或二回路某些參數(shù)超過了停堆保護閾值,但沒有引起控制棒束的下落。防城港核電站選取了當堆功率大于30%Pn 且給水流量小于 6%Qn 產(chǎn)生緊急停堆信號。一回路大破口事故有哪些征兆，可能產(chǎn)生哪些保護動作？4.4.28主要征兆是：（1）一回路冷卻劑水位、迅速下降；（2）安全殼大氣、溫度及放射性水平迅速上升；（3） 安全殼地坑水位上升；（4） 三臺蒸汽發(fā)生器的蒸汽可能引起的保護動作有：均逐漸下降。- 382 -（1） 穩(wěn)壓器（2） 穩(wěn)壓器低（131bar.a+P7）引起反應堆緊急停