《壓水堆核電廠核能綜合利用儀表及控制系統(tǒng)設計導則》-(征求意見稿)_第1頁
《壓水堆核電廠核能綜合利用儀表及控制系統(tǒng)設計導則》-(征求意見稿)_第2頁
《壓水堆核電廠核能綜合利用儀表及控制系統(tǒng)設計導則》-(征求意見稿)_第3頁
《壓水堆核電廠核能綜合利用儀表及控制系統(tǒng)設計導則》-(征求意見稿)_第4頁
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1T/XXXXXXX—XXXX壓水堆核電廠核能綜合利用儀表與控制系統(tǒng)設計導則本標準規(guī)定了壓水堆核電廠核能綜合利用儀表與控制系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、控制室及信息安全防護等方面基本技術要求。本標準適用于壓水堆核電廠核能綜合利用儀表與控制系統(tǒng)的設計,其它堆型核電廠可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。HAD102/10核動力廠儀表和控制系統(tǒng)設計GB50116火災自動報警設計規(guī)范GB50093自動化儀表工程施工及質量驗收規(guī)范GB50217電力工程電纜設計標準GB50745核電廠常規(guī)島設計防火規(guī)范GB/T50958核電廠常規(guī)島設計規(guī)范GB/T36293火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)技術條件1083GB/T22239信息安全技術網絡安全等級保護基本要求GB/T33008工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)網絡安全可編程序控制器(PLC)GB/T33009工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)網絡安全集散控制系統(tǒng)(DCS)GB/T15969可編程序控制器GB/T37391可編程序控制器的成套控制設備規(guī)范GB/T13630核電廠控制室設計GB/T22188控制中心的人類工效學設計GB/T4208外殼防護等級(IP代碼)GB/T32224熱量表NB/T20190核電廠生產廠房的噪聲控制NB/T20016人因工程在核電廠基于計算機的監(jiān)測和控制顯示設計中的應用DL/T5227火力發(fā)電廠輔助車間系統(tǒng)儀表與控制設計規(guī)范DL/T5537火力發(fā)電廠供熱首站設計規(guī)范DL/T5423核電廠常規(guī)島儀表與控制設計規(guī)程DL/T5182火力發(fā)電廠儀表與控制就地設備安裝、管路、電纜設計規(guī)程DL/T5516火力發(fā)電廠集中控制室及電子設備間布置設計規(guī)程DL/T575控制中心人機工程設計導則DL/T659火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)驗收測試規(guī)程DL/T5455火力發(fā)電廠熱工電源及氣源系統(tǒng)設計技術規(guī)程DL/T657火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)驗收測試規(guī)程DL/T5035發(fā)電廠供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范DL/T658火力發(fā)電廠開關量控制系統(tǒng)驗收測試規(guī)程3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.12T/XXXXXXX—XXXX過程控制站distributedprocessunitDPU能夠實現(xiàn)生產過程中相對獨立子系統(tǒng)的數據采集、控制和保護功能的裝置。3.2輔助控制系統(tǒng)auxiliarycontrolsystem安裝在控制室以外的操作系統(tǒng),例如輔助控制點、就地操作站。3.3現(xiàn)場總線Fieldbus一個數字化的、串行、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡系統(tǒng),是用于工廠/車間儀表和控制設備的實時控制網。3.4核能綜合利用hybridutilitiesofnuclearenergysystem核能綜合利用是指核能從單一的發(fā)電到供熱、海淡、工業(yè)蒸汽等經濟、高效及環(huán)保能源利用方式的拓展。4總體要求4.1核能綜合利用集中控制系統(tǒng)的設計應滿足安全、可靠及經濟性要求。4.2集中控制系統(tǒng)的設置應充分考慮核能綜合利用系統(tǒng)范圍、信息關聯(lián)、全廠總平面、相關車間物理分布及環(huán)境條件、電廠的運行管理模式、系統(tǒng)后期擴容等因素,并應以近期工程為主、兼顧遠期工程需4.3核能綜合利用控制系統(tǒng)平臺為非1E級,控制平臺選擇應綜合考慮工藝系統(tǒng)規(guī)模、物理分布、監(jiān)控點數量、系統(tǒng)或子項集成度、工程后期擴建需求、控制站間通訊需求、模擬量控制回路數量以及經濟性等因素,其自動化水平應與機組自動化水平相匹配。按集中監(jiān)控模式一般可分為如下兩種:——集中監(jiān)控型:各工藝系統(tǒng)(車間)、控制系統(tǒng)聯(lián)成一體,組成一體化監(jiān)控網絡進行集中監(jiān)控,各操作員站功能相同,相互備用,數據統(tǒng)一管理?!鄬斜O(jiān)控型:操作員站相對集中布置于集中監(jiān)控室,監(jiān)控范圍內部分工藝系統(tǒng)(車間)之間仍相互獨立,因控制系統(tǒng)并未完全融合,各操作員站不能相互備用。4.4核能綜合利用系統(tǒng)與機組密切相關的設備(如供熱系統(tǒng)廠內熱網加熱器及抽汽調節(jié)閥等)宜納入機組主儀控系統(tǒng)進行監(jiān)控。4.5核能綜合利用控制系統(tǒng)信息及網絡安全方案的設計應滿足《信息安全技術網絡安全等級保護基本要求》GB/T22239的相關要求。4.6核能綜合利用控制系統(tǒng)的設計及設備選型可參考《大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50660、《核電廠常規(guī)島儀表及控制系統(tǒng)設計規(guī)程》DL/T5423以及GB/T36293《火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)技術條件》的相關規(guī)定。4.7核能綜合利用火災報警及檢測系統(tǒng)的設計應符合《火災自動報警設計規(guī)范》GB50116的相關規(guī)4.8改造項目的設計方案宜充分考慮現(xiàn)場建安、調試的可實施性,以盡可能減少對運行機組儀控系統(tǒng)的影響(包括軟硬件)。4.8.1控制系統(tǒng)的設計應根據工藝系統(tǒng)及設備特點及運行的監(jiān)控要求,采用適當的控制方式。4.8.2納入集中監(jiān)控的核能綜合利用系統(tǒng),其控制方式及畫面風格的設計應與擬接入的控制系統(tǒng)相適應,其設備選型也要充分考慮技術上的兼容性。4.8.3對于被控設備布置比較遠或信號傳遞路徑較長的場合,宜根據實際情況選用合適的遠程I/O控制裝置。3T/XXXXXXX—XXXX4.8.4主控制器宜采用冗余配置,控制器性能須根據所控系統(tǒng)及設備的控制復雜程度及I/O點規(guī)模進行合理選擇。4.8.5控制系統(tǒng)的軟硬件配置應具有一定的擴展能力并保證足夠的裕量。4.8.6集中控制室操作員站與各監(jiān)控點的就地操作員站的控制功能應相互閉鎖,保留的就地操作員站在功能上僅做為臨時操作員站使用。4.8.7集中控制系統(tǒng)應設置統(tǒng)一的時鐘基準,能接收時鐘同步裝置的標準時鐘信息,并通過時間服務器或實時數據網將系統(tǒng)時間發(fā)送到各個操作員站、工程師站、服務器和控制器上;4.8.8集中控制網絡可采用冗余星型網絡或環(huán)形網絡,采用星型網絡時,中心節(jié)點宜采用具有管理功能的交換機。4.8.9服務器、主干通信網絡、遠程I/O通信接口等應冗余配置,某一通信線路故障不應引起系統(tǒng)數據通信網絡的故障或錯誤。4.8.10實時數據網應采用高速工業(yè)以太網,其通信速率不小于100Mbps。實時數據網應能確保過程控制和監(jiān)視功能實現(xiàn)的準確性,并保證實時數據在發(fā)送和接收過程中不會有延遲或降級。4.9核能綜合利用應設置輻射防護監(jiān)測儀表,用于監(jiān)測回路的放射水平。4.10應根據核能綜合利用廠房和管道的布置確定實物保護方案。4.11核能綜合利用改造項目需提前考慮改造對主機組儀控系統(tǒng)平臺的影響,以確保改造項目軟硬件設計對整個核電廠主儀控平臺性能的影響可控。4.12在核電機組主儀控系統(tǒng)中實現(xiàn)的核能綜合利用邏輯功能,宜采用相對獨立的控制器開展設計,可脫離主機組儀控平臺開展主要功能的獨立調試及驗證工作,以最大程度地縮短軟件開發(fā)周期,并減少對主機組控制系統(tǒng)的影響。5系統(tǒng)設計5.1一般要求5.1.1核能綜合利用儀表與控制系統(tǒng)設計,應滿足安全可靠、論證充分、適度冗余、經濟合理、方便運維等原則進行設計。5.1.2核能綜合利用儀表與控制系統(tǒng)設計,應滿足各工藝系統(tǒng)運行和監(jiān)控需求,并充分考慮人因和運行人員各類相關信息獲取。5.1.3新建核能綜合利用系統(tǒng),應充分評估核能綜合利用系統(tǒng)對堆機協(xié)調、汽輪發(fā)電機組運行及控制方式、汽輪發(fā)電機組聯(lián)鎖保護、其它工藝系統(tǒng)運行參數及設備的控制和保護等影響,必要時增設相應儀、重要接口信息系統(tǒng)間傳遞、機組運行模式限制、控制和保護方案更改及機組運行參數限制等。5.1.4利用機組所產生蒸汽的核能綜合利用系統(tǒng),應根據機組的運行方式、堆機匹配水平、抽汽負荷大小等合理確定機組核能綜合利用系統(tǒng)的功率運行區(qū)間,必要時應對機組抽汽流量進行限制。5.1.5利用機組所產生蒸汽的核能綜合利用系統(tǒng),應保證反應堆功率不超過功率限制,必要時可改變機組數字電液控制系統(tǒng)DEH控制方式,如切至開環(huán)控制等。5.1.6利用機組所產生蒸汽的核能綜合利用系統(tǒng),應根據機型特點、抽汽位置、抽汽流量等,評估核能綜合利用系統(tǒng),對表征二回路總功率的第一級前壓力的影響,必要時應對第一級前壓力根據抽汽流量進行相應的修正。5.1.7利用機組所產生蒸汽的核能綜合利用系統(tǒng)控制系統(tǒng)設計應能保證純凝工況和抽汽工況自動和無擾進行切換。5.1.8利用機組所產生蒸汽的核能綜合利用系統(tǒng),應充分考慮核能綜合利用系統(tǒng)對機組其它系統(tǒng)和設備控制方案的影響,包括再熱調閥控制、第一級前壓力控制、OPC、汽輪機緊急遮斷系統(tǒng)ETS、閥門活4T/XXXXXXX—XXXX動性試驗、一次調頻等。5.1.9多機組冗余供汽的核能綜合利用系統(tǒng),應充分考慮各機組之間的供汽信號聯(lián)絡,防止供汽中斷及緊急工況下汽源隔離出現(xiàn)誤動。5.1.10利用機組所產生蒸汽的核能綜合利用系統(tǒng),系統(tǒng)設計對機組原設計的影響,應經充分的評估和仿真模擬,充分考慮各種瞬態(tài)工況對系統(tǒng)設計和運行的影響,并充分考慮人因和各種防誤操作。5.1.11通過后期改造新增的核能綜合利用系統(tǒng),應充分考慮新增核能綜合利用系統(tǒng),對已有系統(tǒng)和設備運行參數的影響,并在必要時更換相應的儀表及受控設備,防止儀表量程超限或設計參數不能滿足新的工況需求。5.1.12核能綜合利用抽汽管路側各閥門執(zhí)行機構,應充分保證電源、氣源的可靠性,防止共因故障導致抽汽負荷突然切除。5.1.13核能綜合利用系統(tǒng),當需要測量蒸汽流量時,應相應做溫、壓補償,并保證流量測量裝置直管段要求。5.1.14供熱抽汽流量測量應充分考慮蒸汽濕度對測量精度的影響,必要時應定制或開發(fā)相應的流量測量裝置或采用測量疏水流量等間接測量方法。5.1.15核能綜合利用抽汽管路各疏水罐液位開關當蒸汽參數較低時,宜做保溫絕熱設計,當蒸汽參數較高時,將取樣管線及液位開關下半部做保溫設計或遵循液位開關供貨商建議,當溫度可能造成電纜絕緣損傷時,可采用耐高溫電纜設計。5.1.16核能綜合利用當需要對疏水等工質進行回收時,宜設置相應的汽、水品質監(jiān)測儀表。5.1.17核能綜合利用各加藥裝置,當揮發(fā)氣體可能達到報警設定值時,宜相應設置有毒氣體探測器。5.1.18規(guī)劃為核能綜合利用預留后期改造條件的機組,工程設計階段,控制系統(tǒng)、電源、氣源、控制室、電子間等均相應預留相應的后期改造條件。5.1.19核能綜合利用新增建筑或構筑物子項,應按機組原有設計原則,相應進行火災報警、閉路電視,通風空調等附屬系統(tǒng)的設計。5.1.20通過后期改造新增的核能綜合利用系統(tǒng),應對FSAR、職業(yè)安全專篇、消防專篇等相關報審文件進行修編、報審。5.2控制系統(tǒng)5.2.1與機組同步建設的核能綜合利用系統(tǒng),控制系統(tǒng)規(guī)劃時,應將核能綜合利用控制系統(tǒng)與機組控制系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃。5.2.2通過后期改造新建的核能綜合利用控制系統(tǒng),應根據系統(tǒng)的單元及公用屬性、預計規(guī)模、物理位置、系統(tǒng)的電源及氣源需求、系統(tǒng)的運行及監(jiān)控需求等因素,結合機組已有控制系統(tǒng)的可擴展能力,I/O備用余量,電子間及控制室備用位置,電源及氣源余量等綜合進行評估和規(guī)劃。5.2.3核能綜合利用新建控制系統(tǒng)應充分考慮核能綜合利用系統(tǒng)構成、與原有工藝系統(tǒng)的信息關聯(lián)、全廠總平面、相關車間物理分布及環(huán)境條件、電廠的運行管理模式、系統(tǒng)后期擴容等因素,并應以近期工程為主、兼顧遠期工程需求。5.2.4核能綜合利用控制系統(tǒng)的規(guī)劃與設計,應充分考慮新建控制系統(tǒng)與機組已有控制之間的關系,新建建筑子項控制室的設置和居留條件,并根據核能綜合利用各工藝系統(tǒng)及設備運行監(jiān)控要求,納入相應的控制系統(tǒng)并選擇合適的監(jiān)控地點。5.2.5核能綜合利用控制系統(tǒng)如利用機組原有控制系統(tǒng)進行功能擴展,則機組控制系統(tǒng)在進行功能擴5T/XXXXXXX—XXXX展后,其網絡、CPU負荷率等各項指標,仍應能滿足相關規(guī)程規(guī)范要求。5.2.6核能綜合利用控制系統(tǒng)如利用機組原有控制系統(tǒng)進行功能擴展,新增硬件部分應與原控制系統(tǒng)完全一致或相互兼容,不宜新增監(jiān)控、組態(tài)等軟件。5.2.7核能綜合利用控制系統(tǒng)如利用機組原有控制系統(tǒng)進行功能擴展,其功能擴展部分,包括邏輯組態(tài)、監(jiān)控畫面、報警分級等應與原設計保持一致,并充分考慮系統(tǒng)擴展對機組原設計報警光字牌及報級列表的設計影響。5.2.8核能綜合利用新建控制系統(tǒng),與機組原有控制系統(tǒng)的信號接口,宜采用硬接線方式。如必須采用通訊的方式,應采取相應的信息安全措施。通訊協(xié)議必須根據機組原有控制系統(tǒng)可接受的通訊協(xié)議進行選擇。5.2.9核能綜合利用新建控制系統(tǒng)如需設置時鐘基準,應使用機組原有時鐘系統(tǒng),接收機組時鐘同步裝置的標準時鐘信息,并通過時間服務器或實時數據網將系統(tǒng)時間發(fā)送到各個操作員站、工程師站、服務器和控制器上。5.2.10核能綜合利用新建控制系統(tǒng)宜為非1E級,控制平臺選擇應綜合考慮工藝系統(tǒng)規(guī)模、物理分布、監(jiān)控點數量、系統(tǒng)或子項集成度、工程后期擴建需求、控制站間通訊需求、模擬量控制回路數量以及經濟性等因素,控制平臺選擇前應對集中控制網絡基本架構進行規(guī)劃。系統(tǒng)規(guī)模較大時或后期需要系統(tǒng)擴展時,一般宜選擇DCS控制平臺,也可選擇PLC控制平臺。5.2.11核能綜合利用新建控制系統(tǒng),應具有功能上和實體上的模塊化設計,允許在線維護,系統(tǒng)中的模塊能帶電插拔,并且在移除或插入一個模塊時,不需要使用任何特殊工具。5.2.12核能綜合利用新建控制系統(tǒng),連接到實時數據網上的任一系統(tǒng)或設備發(fā)生故障時,不應導致通信系統(tǒng)癱瘓或影響其它聯(lián)網系統(tǒng)和設備的工作。通信網絡故障不應影響控制站運行。5.2.13核能綜合利用新建控制系統(tǒng),應具有瞬間斷電保護功能,在外部電源瞬間斷電20毫秒內系統(tǒng)應不受影響。系統(tǒng)在斷電大于20毫秒并恢復供電后,系統(tǒng)初始化后應能夠立即投入運行,斷電前的全部歷史數據、配置參數和整定參數不應丟失。5.2.14核能綜合利用新建控制系統(tǒng),各硬件設備應選用先進、成熟、可靠的工業(yè)級產品,系統(tǒng)平均故障維修時間(MTTR)不大于4小時。操作員站、服務器、工程師站主機以及機柜風扇應選用低噪聲類型。5.2.15核能綜合利用新建控制系統(tǒng)服務器、主干通信網絡、遠程I/O通信接口等應冗余配置,某一通信線路故障不應引起系統(tǒng)數據通信網絡的故障或錯誤。5.2.16核能綜合利用新建控制系統(tǒng),實時數據網應采用高速工業(yè)以太網,其通信速率不小于100Mbps。網絡傳輸介質宜采用光纖通信,以確保較遠距離傳輸時,其性能和可靠性不會降級。在通信距離和速率均可接受的情況下,就近的網絡設備之間、網絡設備與終端設備之間的連接也可采用屏蔽雙絞線。。5.2.17核能綜合利用新建控制系統(tǒng),主控制器宜采用冗余配置,控制器性能須根據所控系統(tǒng)及設備的控制復雜程度及I/O點規(guī)模進行合理選擇。5.2.18核能綜合利用新建控制系統(tǒng),對于被控設備布置比較遠或信號傳遞路徑較長的場合,宜根據實際情況選用合適的遠程I/O控制裝置。5.2.19控制系統(tǒng)中在功能上相互冗余的設備,其I/O通道、信號輸入、供電電源、電纜通道等,宜從實體上相互獨立和隔離。5.2.20核能綜合利用新建控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)的軟硬件配置應具有一定的擴展能力并保證足夠的裕量。5.2.21核能綜合利用新建控制系統(tǒng),應具有在電力恢復時自動初始化的功能。在電力恢復后,設備應處于預先設定的控制模式5.2.22核能綜合利用新建控制系統(tǒng),整體設計壽命不少于10年,在維護、替代、升級等條件下,總體使用壽命應不低于60年。6T/XXXXXXX—XXXX5.2.23核能綜合利用新建控制系統(tǒng),當采用集散控制系統(tǒng)DCS控制平臺時絡,控制平臺各組件性能,網絡負荷率等應不低于GB/T36293要求,采用邏輯可編程控制器PLC控制平臺的集中控制網絡,應不低于GB/T15969和GB/T37391相關要求。5.3核能供熱5.3.1機組形式、供熱負荷、抽汽形式、調整和非調整抽汽供熱模式等,均會對機組供熱控制方案產生一定的影響,供熱控制方案應在充分了解系統(tǒng)基本運行需求的基礎上,與核島、TG等相關各方充分論證、配合,共同制定相應的控制策略。5.3.2核能供熱抽汽流量控制宜采用手動控制,調整抽汽方案的再熱調閥或供熱蝶閥應采用自動控制方案。5.3.3核能供熱負荷投入時,機組負荷應不低于最低限定負荷,且機組處于穩(wěn)定狀態(tài),一般情況下,供熱熱負荷變化率應不高于5%/min,控制邏輯宜設置相應的速率限制。5.3.4核能供熱初始投入期間,電液控制系統(tǒng)DEH宜退出負荷閉環(huán),當電液控制系統(tǒng)采用功率閉環(huán)控制時,核能供熱投入前,汽輪機應相應進行預降負荷調整操作,避免反應堆超功率。供熱期間,供熱熱負荷和電負荷應避免同時調整。5.3.5調整抽汽方案再熱調閥或供熱蝶閥的控制應由汽輪機電液控制DEH控制,宜采用壓力閉環(huán)控制,壓力定值如與汽輪機第一級前壓力存在耦合關系,壓力定值宜通過函數關系自動給定。5.3.6為保證機組最小冷卻流量,機組宜設置最低進汽壓力和或/高排/中排壓力/壓差保護。5.3.7核能供熱需新上控制系統(tǒng)時,單元機組相關受控設備,宜納入原機組DCS進行控制,主要包括抽汽管道上相關儀表、逆止閥、快關調節(jié)閥等汽側相關的受控設備及加熱器相關疏水閥門等受控設備等,水側相關儀表與受控設備宜納入新上控制系統(tǒng)。5.3.8應評估核能供熱系統(tǒng)故障退出,對汽輪機緊急跳閘系統(tǒng)ETS的影響,必要時增加相應的跳閘邏輯。5.3.9當機組出現(xiàn)汽輪機跳閘、發(fā)電機解列、汽輪機超速限制OPC、最低進汽壓力和或/高排/中排壓力/壓差報警等瞬態(tài)工況時,應切除供熱抽汽,自動關閉抽汽逆止閥和快關調節(jié)閥,汽輪發(fā)電機組至切換純凝工況運行。5.3.10調整抽汽再熱調閥或供熱蝶閥的控制,應制定切實可行的控制策略,避免再熱調閥或供熱蝶閥在小的偏差范圍內反復動作,降低對閥桿等部件的損耗。5.3.11抽汽流量的調整及熱網加熱器的投切宜平緩,必要時可以根據不同的設計工況,設置不同的動作速率。5.3.12熱網加熱器汽側入口和水側入口電動蝶閥宜具有點動控制功能。5.3.13熱網加熱器危急高水位時,應自動關閉熱網加熱器進汽閥,以防汽輪機進水,所有熱網加熱器危急高水位及所有熱網循環(huán)水泵故障停運時,應自動關閉抽汽管路所有閥門,解列熱網加熱器。5.3.14設置有一次調頻功能的機組,應評估核能供熱系統(tǒng)與一次調頻功能的相互影響,必要時增加最低進汽壓力和或/高排/中排壓力/壓差報警,部分或全部加熱器故障退出等瞬態(tài)工況,自動退出一次調頻功能設計。5.3.15用于調整抽汽控制或汽輪機在供熱工況下保護用的排汽壓力和或汽輪機抽汽口壓力,應冗余配置,并應充分考慮不同的測點位置對測量示值的影響,條件允許時,電端和調端宜分別設置。5.3.16供熱系統(tǒng)供回水管道上宜設置熱能檢測及計量系統(tǒng)。熱能檢測及計量系統(tǒng)宜采用組合式儀表,循環(huán)水供水管道和回水管道分別設置溫度和流量儀表。應具有流量瞬時和累計計量、熱量瞬時和累計計量的功能,并能生成各項數據的經濟結算報表,能通過無線方式實現(xiàn)供熱電廠與熱用戶之間的數據共享,集中控制室宜設置供熱量實時顯示。7T/XXXXXXX—XXXX5.3.17熱網循環(huán)泵宜設置入口壓力低停泵保護,當當熱網循環(huán)水泵出口母管壓力過高時,應自動依次停運一臺或幾臺熱網循環(huán)水泵,直至壓力恢復。5.3.18熱網補水泵應定壓變頻運行,并當入口壓力過低時,泵組保護停運。5.3.19供熱系統(tǒng)廠外熱源控制中心的設計,宜由廠站和外網配合完成,熱網循環(huán)泵的控制不宜采用聯(lián)控方式,宜納入廠站側進行控制。5.4工業(yè)供汽5.4.1工業(yè)供汽系統(tǒng)總體可劃分為主蒸汽母管抽汽或汽輪機抽汽兩種形式,汽輪機抽汽對機組控制系統(tǒng)的影響可參照核能供熱系統(tǒng)進行分析,主蒸汽母管抽汽方案,應考慮反應堆總的供汽流量與進入汽輪機做功的蒸汽流量偏差,必要時,根據抽汽流量,對第一級前壓力特性曲線進行相應遷移或對汽輪發(fā)電機組進行負荷高限限制。5.4.2工業(yè)供汽系統(tǒng)當采用主蒸汽母管抽汽方案時,工業(yè)供汽系統(tǒng)機組功率投入區(qū)間宜以反應堆功率功率為基準。5.4.3工業(yè)供汽系統(tǒng)當采用主蒸汽母管抽汽方案時,應充分評估汽輪機功率與反應堆功率偏差對汽輪機旁排閥控制的影響,避免甩工業(yè)供汽負荷觸發(fā)機組安全閥動作。5.4.4工業(yè)供汽系統(tǒng)當采用主蒸汽母管抽汽方案時,應充分評估全甩工業(yè)供汽負荷對機組RB設計的影響,必要時可觸發(fā)機組RB動作。5.4.5工業(yè)供汽系統(tǒng)當采用主蒸汽母管抽汽方案時,汽輪發(fā)電機組跳閘或RB等瞬態(tài),不應引起工業(yè)供汽中斷。5.4.6同時引入多臺機組抽汽的工業(yè)供汽系統(tǒng),應考慮一臺或多臺機組故障停運或突發(fā)較大瞬態(tài)等工況對整個工業(yè)供汽系統(tǒng)的影響,必要時聯(lián)鎖停運工業(yè)供汽系統(tǒng)。5.4.7采用蒸汽轉換技術的工業(yè)供汽方案,當抽汽規(guī)模相對較大時,宜在工業(yè)供汽廠房設置一套相對獨立的工業(yè)供汽控制系統(tǒng),并根據評估結果充分考慮與各機組DCS控制系統(tǒng)之間的信息交換,包括核功率水平、緊急停堆、供汽負荷切除等。5.4.8采用蒸汽轉換技術的工業(yè)供汽方案,可根據廠房物理位置,在空冷島設置工業(yè)供汽控制系統(tǒng)遠程站。5.4.9采用蒸汽壓縮機技術的工業(yè)供汽方案,宜隨蒸汽壓縮機配套提供相關儀表及控制設備,并采用壓力閉環(huán)控制。5.4.10設置汽水分離再熱器對汽輪機抽汽進行再加熱的工業(yè)供汽系統(tǒng),抽汽管路應設置調節(jié)閥,并以壓力為控制變量,確保工業(yè)供汽母管壓力穩(wěn)定;對汽輪機抽汽進行再加熱的加熱蒸汽側應設置調節(jié)閥,并以溫度為控制變量,確保工業(yè)供汽母管溫度穩(wěn)定。5.4.11應根據各給水加熱器出口溫度相應調整各給水加熱器用汽流量。5.4.12應采用切實的液位測量裝置及控制策略,加強閃蒸汽器的液位控制,防止用汽量、給水加熱器解列等造成液位突變。5.5海水淡化5.5.1利用機組抽汽的采用多級閃蒸或低溫多效蒸餾技術的海水淡化系統(tǒng),抽汽對機組的運行和控制方式的影響可參照機組供熱和工業(yè)供汽進行分析。5.5.2利用機組抽汽的采用多級閃蒸、低溫多效蒸餾等技術的海水淡化系統(tǒng),應加強輔射監(jiān)測,防止放射性污染。5.5.3與機組同步建設的利用凝汽器循環(huán)水溫排水的海水淡化系統(tǒng),當設置獨立的海水淡化程控系統(tǒng)時,宜在汽輪機廠房設置海水淡化程控系統(tǒng)遠程站。8T/XXXXXXX—XXXX5.5.4與機組供熱同步建設的采用反滲透工藝的海水淡化供汽系統(tǒng),可從抽汽母管取汽,用汽母管設置必要的壓力和流量監(jiān)測儀表,海水淡化加熱器各用汽控制納入海水淡化程控系統(tǒng),當受控設備布置于汽輪機廠房時,可通過遠程I/O的形式納入海水淡化程控系統(tǒng)。5.5.5用于機組淡水供應的廠外海水淡化系統(tǒng),宜與海水取水系統(tǒng),海水預處理系統(tǒng),電解海水制氯系統(tǒng)、海水提升泵房等結成集中控制網絡,以便可系統(tǒng)信息共享,集中監(jiān)控。5.5.6用于機組淡水供應的廠外海水淡化系統(tǒng),廠內宜設置通訊聯(lián)絡站,用于交換機組循環(huán)水泵運行、各儲水池液位、系統(tǒng)故障停運等信息。5.5.7設置于廠外的海水淡化系統(tǒng),當需要遠距離輸送時,宜設置長輸管線泄露監(jiān)測系統(tǒng),及時發(fā)現(xiàn)和預測滲漏事故發(fā)生。5.5.8分期建設的大型海水淡化系統(tǒng),宜采用集中監(jiān)控方式,并在各廠房內設置相對獨立的電子間,以節(jié)約線纜。5.6信息安全5.6.1核電廠核能綜合利用集中控制系統(tǒng)應遵循全廠統(tǒng)一的信息安全策略,網絡安全等級應不低于GB/T22239規(guī)定的第2級。集中控制系統(tǒng)應進行信息安全風險評估,并提供切實可行的安全策略及防護措施。5.6.2集中控制系統(tǒng)的網絡信息安全系統(tǒng)建設應遵循“安全分區(qū)、網絡專用、橫向隔離、縱向認證、綜合防護”的原則。5.6.3信息安全包括物理安全、網絡安全、軟件安全、數據安全等各個方面。網絡風險按其來源可分為內部風除和外部風險兩類。內部風險主要來自核電廠內部的網絡安全風險,包括設備故障、缺陷及人為破壞等;外部風險來自核電廠電廠外部的網絡安全威脅,包括外來人員的網絡病毒入侵,網絡攻擊等。硬件和環(huán)境的安全措施應包括服務器和存儲設備的備份和災難恢復、網絡設備的安全及環(huán)境要求等。5.6.4網絡與信息安全應與信息化同步規(guī)劃、同步建設,同步投入運行,確保信息系統(tǒng)安全運行。應建立健全安全應急預案體系統(tǒng),定期組織應急預案演練,提高事故處理能力。5.6.5信息安全建設應從頂層設計出發(fā),建設全局的安全監(jiān)測、防護、管理、運維體系,堅持“安全第一,預防為主,管理與技術并重,綜合防范”的方針,統(tǒng)一指揮,協(xié)調配合。5.6.6信息安全措施的實現(xiàn)不應影響集中控制網絡功能,信息安全防護應以異常流量監(jiān)測與審計、入侵檢測為主。應考慮信息安全設備的失效模式和失效后果影響,信息安全對集中控制網絡所產生的性能、有效性、可靠性或重要安全功能操作的影響應在設計安全規(guī)定的范圍內。5.6.7集中控制系統(tǒng)網絡實時數據網不應與電廠局域網或Internet互聯(lián)網直接連接。實時數據網應通過防火墻或單向網關向電廠局域網發(fā)送數據。在實時數據網中應配有防病毒、防攻擊、防竊取的軟硬件設施,避免因病毒或網絡攻擊導致整個系統(tǒng)癱瘓,避免系統(tǒng)的數據外泄。5.6.8實時數據網應具有完備的訪問權限和加密機制,禁止未經授權的接入或訪問,從而確保電廠數據和控制權的安全。實時數據網內的所有操作員站、服務器應禁用未使用的服務。5.6.9集中控制系統(tǒng)網絡實時數據網不宜使用無線網絡,確需采用無線接入時,應部署相應的安全隔離措施。5.6.10信息安全防護,應加強物理安全和網絡安全兩方面,信息安全的縱深防御設計應與儀控系統(tǒng)的縱深防御設計協(xié)同,除采用信息安全綜合監(jiān)測系統(tǒng)進行“綜合防護”外,還應考慮通過與實體保護功能聯(lián)動,共同對電廠、系統(tǒng)設備的安全設防。5.6.11集中控制網絡信息安全防護根據使用的控制系統(tǒng),還應分別符合GB/T33009《工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)網絡安全集散控制系統(tǒng)(DCS)》和GB/T33008《工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)網絡安全可編程序控制器(PLC)》的要求。9T/XXXXXXX—XXXX6控制室6.1核能綜合利用集中控制室的設計應符合人因工程設計原則,保證人與機器發(fā)揮最大效能。6.2集中控制室應有足夠的布置場地,控制盤、臺的布置及活動空間應緊湊合理、便于運行和檢修。6.3集中控制室的選擇應兼顧物理位置、人員通行及系統(tǒng)運行需求,集中控制室宜布置在供熱首站或者廠區(qū)BOP車間,也可布置于其它與生產過程聯(lián)系緊密的輔助生產車間或單獨建設。6.4針對改建的集中控制系統(tǒng),應充分考慮對運行人員巡檢以及對工業(yè)電視、火災報警系統(tǒng)監(jiān)控等其它布置于各輔助監(jiān)控點監(jiān)控設施的影響。集中控制室面積規(guī)劃時,應充分考慮預留以上物項轉移至集中控制室所占用的空間。6.5集中控制室不宜與電子設備間合用,控制室凈空不宜低于3.0米。6.6集中控制室嚴禁汽、水、油及有害氣體管道穿越,測量爆炸危險氣體的一次儀表嚴禁引入控制室。控制室防火應符合GB50745《核電廠常規(guī)島設計防火規(guī)范》相關規(guī)定。6.7集中控制室應有良好的照度和運行環(huán)境,溫濕度應不低于DL/T5035《發(fā)電廠供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》相關規(guī)定。6.8集中控制室噪聲不宜超過60dB(A),控制室位置在建設規(guī)劃時,應進行噪聲預測評價,并采取相應環(huán)境污染噪聲防治措施。6.9集中控制室布局應考慮下列內容:——操作員站數量及外部設施;——可使用面積;——控制室內所需的辦公家具和設備;——控制室內人及設施之間所需的工作聯(lián)系;——工作人員、參觀者及維修人員的通道要求;——資料與文件存放;——預留空間;——控制室操作站、家具的設計尺寸滿足中國成年人人體尺寸。6.10集中控制室操作員站布局應符合下列原則:——需要頻繁進行語言聯(lián)絡或系統(tǒng)之間關聯(lián)度較高的操作員站,應處于相近位置;不同工作崗位的操作員站宜分隔;——操作員站布局應綜合考慮大屏幕顯示器等輔助監(jiān)控設施監(jiān)控需求;——操作員站布置應綜合考慮通道、環(huán)境限制等因素,避免操作員背向入口或外部光線造成顯示屏上的眩光或反射光;——與生產無關的事務不應分散操作人員注意力。7系統(tǒng)功能7.1一般要求7.1.1核能綜合利用集中控制系統(tǒng)應能對所包含的工藝系統(tǒng)和子項進行集中監(jiān)控、管理;控制系統(tǒng)應根據工藝系統(tǒng)的特點及設備對運行操作的要求,以設備單元為基礎,采用適當的順序控制和模擬量控制,并可實現(xiàn)遠方手動操作。7.1.2核能綜合利用各系統(tǒng)監(jiān)控應盡量保持各自功能的獨立性,以減少數據通訊總線上的信息交換量。7.1.3核能綜合利用系統(tǒng)功能設計時,應充分考慮各工藝系統(tǒng)或子項之間、各工藝系統(tǒng)或子項與機組主控制系統(tǒng)之間的信息傳遞接口。7.1.4核能綜合利用各系統(tǒng)與機組主控制系統(tǒng)之間的信息交換,宜采用硬接線方式,當采用通訊方式T/XXXXXXX—XXXX時,從站側可不帶時間標簽。7.1.5集中控制系統(tǒng)的控制器可采用非易失存儲器(NVRAM)、閃存(FLASH)或后備電池存儲器存儲應用軟件組態(tài)。無論采用哪種類型的存儲器均應保證在無電源狀態(tài)下,至少3個月組態(tài)數據不會丟失。使用后備電池的存儲器時,在更換電池時不應丟失數據,應保證集中控制網絡所有的算法和系統(tǒng)整定參數再執(zhí)行時不需要重新裝載。7.1.6集中控制系統(tǒng)應遵循分級、分層設計原則,各系統(tǒng)或子項就地輔助監(jiān)控點的操作員站和工程師站,僅具有本系統(tǒng)的監(jiān)控和組態(tài)、調試能力,不能訪問監(jiān)控點外的其它子系統(tǒng)。7.1.7控制系統(tǒng)應能連續(xù)采集和處理所有已設計的測點及設備狀態(tài)信息,存儲在實時和歷史數據庫中,并及時向操作人員提供有關的系統(tǒng)和設備參數、運行、報警等信息。每臺操作站應是主通訊網絡上的獨立節(jié)點,功能上相互冗余,具有多任務處理能力,能夠根據用戶選擇的方式訪問可用的系統(tǒng)數據。7.1.8數據采集和處理一般原則:——系統(tǒng)應對采集的信號質量進行監(jiān)測,并用一致的方式表示數據質量;——應充分利用集中控制網絡軟、硬件功能,對輸入信號進行預處理,包括量程變換、數字濾波、開路及短路檢測、量程越限報警、變化率限制及冷端補償等;——應充分利用集中控制網絡自診斷及設備狀態(tài)變化監(jiān)測功能,監(jiān)控控制站、通信、I/O模塊、電源、柜門等狀態(tài),并作相應記錄和處理;——輸出變量超量程時,禁止本次轉換和輸出,輸出信號保持上一次的有效值;——參與控制算法的輸入變量無效或者可疑時,輸出被禁止。輸出信號保持上一次的有效值或者輸出系統(tǒng)組態(tài)所規(guī)定的安全值;——控制站,通信及I/O模塊等故障,輸出信號保持在故障前的值或者輸出系統(tǒng)組態(tài)所規(guī)定的安全值。7.1.9系統(tǒng)應能顯示每一個數據點的詳細信息,包括:——數據點名;——數據點描述;——數據點的當前值或狀態(tài);——數據質量碼;——數據點的當前報警狀態(tài);——報警配置信息;——數據記錄類型;——數據點的物理單位等。7.1.10系統(tǒng)應可通過各個操作員站的顯示終端,以圖形、列表、趨勢、日志等多種顯示形式顯示系統(tǒng)過程數據和設備狀態(tài)信息。7.1.11應能進行實時趨勢和歷史趨勢顯示,系統(tǒng)應能同時顯示多幅趨勢畫面。每幅畫面上不同數據點的趨勢曲線以及同一個數據點的不同質量狀態(tài),應能使用顏色或線型進行區(qū)分。7.2報警7.2.1核能綜合利用集中控制系統(tǒng)報警設置原則:——供熱系統(tǒng)工藝運行參數偏離正常范圍;——主要設備故障;——控制系統(tǒng)故障;——儀表及控制電源、氣源、液壓源等故障。7.2.2報警項目應根據各子系統(tǒng)的工藝設計及設備的要求確定。7.2.3報警監(jiān)視的對象應包括模擬量點、開關量點以及打包點。主要包括以下報警類型:——模擬量點超限報警;T/XXXXXXX—XXXX——模擬量點偏差報警;——模擬量點變化率超限報警;——模擬量點接近/遠離限值報警;——開關量狀態(tài)報警。7.2.4數據的報警點應進行分級,以區(qū)分優(yōu)先級別,報警的分級原則宜與核電廠機組主儀控系統(tǒng)保持一致。不同的報警優(yōu)先級可用不同的代碼表示。對于具有多個報警優(yōu)先級的報警點,高優(yōu)先級的報警狀態(tài)將抑制低優(yōu)先級的報警狀態(tài)。對于不同的工況,同一報警點應能提供不同的報警優(yōu)先級。7.2.5為了減輕操縱員負擔,突出重要報警,對于報警信息應具有動態(tài)優(yōu)化處理的能力,其處理原則包括:——因果關系準則:起因和結果都發(fā)生報警時,起因報警信息優(yōu)先級應高于結果報警信息;——運行方式準則:應隨運行方式改變而改變其報警的優(yōu)先級;——重要性準則:當更重要的報警發(fā)生時,原來的報警應被抑制。對于具有多個限值報警的過程參數,在高1限值報警發(fā)生后,又發(fā)生高2限值報警時,其高1限值報警應被抑制。7.2.6報警的整個監(jiān)視過程應包括報警出現(xiàn)、報警確認、報警恢復和報警恢復后復位四個狀態(tài)。報警信息出現(xiàn)、報警確認和報警恢復都應有醒目的提示。當報警恢復經復位后,報警信息應被刪除。當操縱員在操作員站上對發(fā)生的報警進行確認或復位后,所有其他站上該點發(fā)出的報警也應同時被確認或復位。7.2.7報警監(jiān)視功能要求——當發(fā)生報警雪崩時,系統(tǒng)不應崩潰以確保報警信息的完整性和有效性;——從獲取報警數據到該相應信息顯示在操作員站或大屏幕的報警顯示畫面上的時間間隔最大不應超過兩秒;——對于每個報警信息都有相應的報警響應規(guī)程,系統(tǒng)應提供報警信息與報警響應規(guī)程之間的鏈接;——系統(tǒng)應提供報警系統(tǒng)的自診斷功能,操縱員可使用該功能進行報警管理;——對所有的模擬量而言,系統(tǒng)應提供可變的報警限值。這些報警限值可以是過程參數(如負荷、流量、溫度)的一個函數。7.2.8報警可實現(xiàn)自動抑制或者操縱員手動抑制。對于被抑制的報警應根據不同的報警抑制條件記錄在單獨的列表中。報警抑制條件包括:——基于電廠運行模式的抑制:在電廠運行模式影響報警有效性的情況下,系統(tǒng)應基于電廠運行模式對報警進行抑制,并提供基于電廠運行模式的報警抑制列表;——對于干擾報警的抑制:對于出現(xiàn)過于頻繁的報警,系統(tǒng)應提供檢測功能以幫助操縱員判定該報警信號是否為干擾報警,并提供干擾報警列表。位于干擾報警列表中的數據點不進行報警處理;——對于結果報警的抑制:系統(tǒng)對由已知的順序事件而產生的結果報警,系統(tǒng)應提供開放或抑制結果報警的功能,并提供抑制結果報警列表。7.2.9對于已確認的持續(xù)顯示的報警應提供擱置功能,同時系統(tǒng)應提供報警擱置列表。操縱員可將持續(xù)顯示的報警移入報警擱置列表中。當該報警被擱置的時間達到預定時間時,系統(tǒng)將向操縱員發(fā)出警告,操縱員按實際情況將該報警從報警擱置列表移出。7.2.10系統(tǒng)應提供設置報警死區(qū)的功能,即在報警限值附近應可設置報警死區(qū),以盡量減少由于測量的噪聲或者微小的信號變化引起對報警的干擾。7.2.11系統(tǒng)應提供組合報警的功能,使一個報警信息可以表示多個電廠報警參數。對于已產生的組合報警,若產生第二始發(fā)事件,則該組合報警需作為一條新的報警(報警狀態(tài)從已確認狀態(tài)變?yōu)槲创_認狀態(tài))。7.2.12系統(tǒng)應提供篩選功能用于減少提供給操縱員的報警數量,以提高操縱員的關注度。T/XXXXXXX—XXXX7.2.13報警信息可在操作員站的顯示器或大屏幕上,以列表、圖標、報警窗、畫面等不同的方式顯示報警信息。7.2.14系統(tǒng)應提供報警條數統(tǒng)計的功能并在報警列表內顯示,包括當前報警的總條數以及已確認和未確認報警的總條數。同時應提供查詢、篩選以及打印功能使操縱員獲取所需的報警信息。7.2.15系統(tǒng)應提供報警確認和報警復位等操作功能,對于當前報警列表應提供行確認/復位和頁確認/復位。同時應提供不同的表現(xiàn)方式來區(qū)分報警發(fā)生信息、報警確認信息和報警恢復信息,并使用不同的顏色和標識符閃光表示報警的優(yōu)先級、報警發(fā)生和報警恢復等。7.2.16根據不同的報警優(yōu)先級,系統(tǒng)應提供不同的報警聲音,報警聲音應能與其他系統(tǒng)相關的聲音信號相區(qū)分。當報警的參數恢復到正常狀態(tài)時,系統(tǒng)應提供回鈴聲音用于告知操縱員對該報警進行復位。若出現(xiàn)多個不同級別的報警,應只能發(fā)出最高級報警聲音。7.2.17操縱員能進行報警消音操作,對于已確認的報警信息和已復位的報警恢復信息,其相應的報警聲音應消失。7.2.18應提供閃光的方式來區(qū)分報警發(fā)生信息、報警確認信息和報警恢復信息,不同的信息可采用不同的閃光頻率和閃光標識,其頻率范圍可控制為0.5Hz至2Hz。7.3邏輯設計7.3.1控制邏輯設計應積極采用經過運行實踐或工業(yè)試驗驗證的成熟技術、標準設計、典型設計和參考設計;運行工況相同或相似的系統(tǒng)或設備,其邏輯設計宜統(tǒng)一。7.3.2對于故障風險會降低系統(tǒng)利用率的設備應采取冗余、容錯等措施,主要的控制和監(jiān)視功能應采取功能分割等防范措施。網絡通信的喪失不會導致控制模式改變或控制輸出發(fā)生瞬變。7.3.3控制系統(tǒng)失電并隨后電源復位后,控制部件不應回復到自動控制,直到操縱員手動復位。7.3.4控制系統(tǒng)應能提供足夠的有關系統(tǒng)和設備運行的信息,以滿足操縱員對系統(tǒng)或設備性能監(jiān)視的需要,并能在系統(tǒng)或設備誤動或故障時采用適當的手動措施。7.3.5控制邏輯設計應與機組整體控制水平相協(xié)調,應確保安全可靠,應針對系統(tǒng)和設備特點、運行方式合理設計,并與信號設置及功能分配、人機界面設計等緊密結合。應能在正常工況下維持系統(tǒng)參數在規(guī)定范圍內,且設備能正常控制和調節(jié),在異常工況下自動觸發(fā)聯(lián)鎖保護,保證機組設備和人身安全。7.3.6控制系統(tǒng)編程語言宜使用圖形化編程語言,其中圖形化編程語言宜使用功能塊圖或順控圖。7.3.7重要設備聯(lián)鎖保護回路信號應進行品質判別,保護邏輯的設計應采取防止誤動和拒動的措施,重要的控制聯(lián)鎖及保護功能信號宜采用三冗余設計,不同控制系統(tǒng)之間重要保護及控制功能信號的傳遞需通過硬接線進行,開關量控制信號應采用無源干接點信號。7.3.8控制邏輯設計應為操縱員提供必要的干預手段、信息提示及防誤操作措施,重要設備操作應有操作確認,重要設備故障應由操縱員手動確認。7.3.9控制邏輯設計時,應充分考慮信號在各控制站之間的分配和傳輸。同一控制站內,信號之間的相互調用,可采用網絡變量方式;不同控制站之間,對于重要的控制回路,信號傳輸應采用硬接線方式或硬接線和網絡變量同時傳輸的方式。7.3.10開關量控制水平應依據系統(tǒng)整體控制水平確定,宜分層、分級設計,高一層級控制邏輯在前,低一層級控制邏輯在后。所有順序控制邏輯的組態(tài)都應在系統(tǒng)內完成,而不采用外部硬接線、專用開關或其它替代物作為組態(tài)邏輯的輸入。7.3.11順序控制邏輯設計應采取防止誤操作的有效措施,跳步指令宜設置確認按鈕,下一步序執(zhí)行前應有上一步已執(zhí)行完成的反饋條件。順序控制應設步序指示和超時報警。7.3.12開關量控制應按照需求定義各指令或控制模式優(yōu)先級別,一般聯(lián)鎖和保護指令具有最高優(yōu)先級,手動操作指令比自動指令優(yōu)先。被控設備的“啟動”、“停止”或者“開”、“關”指令應互相閉T/XXXXXXX—XXXX鎖,宜根據需求設置試驗位或相應的禁操邏輯,為維護、試驗和校正提供最大的靈活性。7.3.13保護和聯(lián)鎖功能應保持始終有效,當由于運行工況需要進行切除時,系統(tǒng)應采用明顯的特殊標志予以標識,以便運行人員了解實際保護和閉鎖功能的投入狀態(tài)。7.3.14模擬量控制回路宜采用直接被控變量作為過程變量,當該變量在測量上有困難或測量信號遲延過大時,可選擇與該變量有單值對應關系的間接變量作為被調量。7.3.15模擬量在控制回路邏輯設計中,應進行品質監(jiān)測,當過程變量出現(xiàn)壞點時,模擬量控制回路應維持原輸出值不變,同時控制模式切為手動。7.3.16比例、積分、微分等控制環(huán)節(jié)的使用,應充分考慮被控對象物理特性,不同的生產過程,必須合理選擇相應的控制規(guī)律。比例控制器一般適用于調節(jié)通道滯后較小、負荷變化不大、無無差要求的系統(tǒng)。比例積分控制器一般適用于調節(jié)通道滯后較小、負荷變化不大、工藝參數不允許有余差的系統(tǒng)。比例積分微分控制器一般適用于容量滯后較大、負荷變化大、控制質量要求較高的系統(tǒng)。7.3.17為避免模擬量越限后在越限值附近波動引起的頻繁越限報警/越限復位,應為每一個模擬量越限設置恢復死區(qū)。7.3.18應采用合理的算法,自動補償及修正過程中由于延遲、慣性所造成的瞬態(tài)響應偏差及靜態(tài)偏差。7.3.19在自動控制模式下,自動控制范圍內的系統(tǒng)應能處于自動方式而不需人工干預。7.3.20模擬量控制應具有聯(lián)鎖保護功能,以防止異常和危險的動作。如系統(tǒng)某一部分必須具備的條件不滿足時,聯(lián)鎖邏輯應阻止該部分投入“自動”方式,同時在條件不具備或者系統(tǒng)故障時,系統(tǒng)受影響部分不再繼續(xù)自動運行,或將控制方式轉換為另一種自動方式。7.3.21模擬量控制回路的運行方式切換(手動/自動切換或反向切換),無論是手動還是系統(tǒng)自動,均應平滑無擾動地切換。PID控制在“手動給定值(外部給定值)與自動給定值(內部給定值)”之間切換時,也應平滑無擾。7.3.22控制邏輯設計,對于存在備用關系的設備單元,應充分考慮設備單元順控與整體順控之間的關系,整體順控設計不能降低系統(tǒng)設備單元選擇的靈活性。7.3.23利用機組抽汽的供熱系統(tǒng)宜設置下列聯(lián)鎖控制及保護項目:——在汽機跳閘、發(fā)電機解列、OPC觸發(fā)及高壓排汽/第一級前壓力壓比低低(若有此信號)任一信號動作時,應自動關閉抽汽隔離閥;——在機組電負荷低于允許限值、機組甩負荷RB或熱負荷切除(循環(huán)水泵全停)發(fā)生時,應關閉熱網加熱器入口管道上的閥門及抽汽隔離閥;——熱網加熱器危急低水位時,應關閉疏水閥。危急高水位時應解列熱網加熱器;——需要時可設置自動調節(jié)邏輯,對抽汽管道上的液動調節(jié)閥開度進行控制,以對核島發(fā)生降負荷時進行快速響應。7.3.24利用主蒸汽抽汽的供熱系統(tǒng)宜設置下列聯(lián)鎖控制及保護項目:——在汽輪機跳閘、孤島運行、主蒸汽壓力低于設定值、主蒸汽流量與凝結水流量差值大且持續(xù)一段時間,以上任一條件觸發(fā)時,應關閉對應機組的常規(guī)島主蒸汽隔離閥;——在核島放射性或泄露率超標時,應快速關閉對應機組的快速隔離閥;——當蒸發(fā)器液位危急高水位時,應解列該列蒸汽轉換設備;——當工業(yè)蒸汽側出口壓力高于設定值時,應關閉對應系列主蒸汽管線隔離閥;——若存在兩臺及以上機組互備或同時供汽的情況,每一列蒸汽轉換設備對應的不同機組主蒸汽管線隔離閥宜設置閉鎖,即其中一臺打開時,不允許其他閥門開啟,防止串汽。7.4人機接口7.4.1核電站人員的工作場所和工作環(huán)境設計必須按照人因工程原則進行設計,人機接口設計對操縱員應是友好的,并以限制人員失誤的影響為目標,人機接口的控制、顯示設計以及運行理念宜保持全廠T/XXXXXXX—XXXX基本一致。7.4.2人機接口設計需要充分考慮電廠、設備和工藝系統(tǒng)設計,以及預期的運行、維護所需要的信息。7.4.3人機接口設計需要充分考慮人的能力、特性、技能、任務及生理心理需求。7.4.4人機接口設計需提供各種信息和操作手段,以便操縱員能完成其控制任務。7.4.5系統(tǒng)對當前可用的和不可用的控制操作應給予明顯的指示。7.4.6應為所有用戶控制參數輸入提供及時和充分的反饋,用以指示該控制動作已被激活。7.4.7如果錯誤的動作可能對運行或安全造成嚴重后果,應提供一個用戶確認的步驟。7.4.8由于設備響應緩慢,使得控制動作反饋有延遲的,應相應設計動作過程指示。設備啟/?;蜷_啟/關閉失敗應設計相應失敗指示。7.4.9如果使用有層次的彈出式或下拉式菜單,應限制層次的數量。一般不宜超過三層。使用有層次的下拉式菜單,顯示“子”菜單期間,“父”菜單應保持可見。7.4.10集中控制系統(tǒng)流程圖畫面,可以根據所包含的系統(tǒng)或子項,及系統(tǒng)或子項的實際功能任務,按不同的層次來組織。7.4.11人機接口設計一般應符合下述原則:1)簡潔性原則:畫面設計應簡潔、清晰、易于觀察和理解,每幅畫面包含的信息量不宜過大。2)確定性原則:為保證使用的方便性和直觀性,采用確定的畫面設計。運行人員(操縱員、值班長等)在使用中只能打開或關閉預先設計好的畫面,即:——不能生成新的顯示畫面(設計中規(guī)定的自定義參數顯示畫面、自定義曲線顯示畫面、打印預覽畫面等除外);——不能改變主畫面窗口的位置和大小?!荒芨淖冎鳟嬅娴幕静贾茫ó嬅嬷械娘@示內容、有關內容在畫面中的位置和畫面內各部分的大??;——在一個顯示畫面上,不能同時打開其他顯示畫面窗口,形成多個畫面的重疊、交疊或平鋪(預先設計好的彈出式窗口和操作面板除外)。3)設計風格統(tǒng)一性原則,包括:——設備圖幅的使用;——設備圖幅和字符的大??;——顏色;——同類物理量顯示采用的單位;——顯示信息及其顯示方式:同一類信息,表示的方式應相同,即對于相同的設備、事件、狀態(tài)等,應使用相同的術語、名稱和拓撲結構,不同的信息,表示方式的差異應明顯;——漢字化:人機界面盡量不使用英文及英文縮略語(公認的、統(tǒng)一定義的縮略語除外)。4)重要性原則:對于系統(tǒng)能夠安全、有效運行和保護電廠越重要的項,就越要放置在頂部、中心或預設的位置。5)頻繁性原則:使用越頻繁的項,就越應放置在中心或顯示畫面的頂部的位置。頻繁使用的項的子集一起放置在預設位置。6)組合原則:與安全、運行和保護系統(tǒng)功能上有關的項在空間上組合在一起,以強調其關系。7)順序原則:如果某些項通常按特定順序或模式使用,那么這些項按此順序或次序排列。7.4.12每幅顯示畫面應采用標準模板。在相似的顯示畫面內的數據字段、目標區(qū)、標題、信息區(qū)、導航工具欄、報警信息、菜單等,應有相對一致的位置。重要或關鍵的信息應始終可見。7.4.13調用任何一幅畫面不應超過三次擊鍵,對于重要的圖形顯示畫面,操縱員在任何圖形顯示畫面中只需要通過兩步操作就能夠訪問該顯示畫面,畫面顯示的實時數據刷新周期應不大于1s。7.4.14系統(tǒng)應支持人機界面靜態(tài)和動態(tài)元素設計開發(fā),在圖形畫面上,可通過組態(tài)實現(xiàn)多窗口顯示功T/XXXXXXX—XXXX能,同一窗口應同時支持棒形圖、模擬流程圖、曲線趨勢、表格、X-Y圖等多種形式顯示。對模擬表計和棒形圖,應可定義參數的高/低限值,當參數超過限值時應進行指示。7.4.15系統(tǒng)應以多種編碼形式對設備的狀態(tài)、標記類型、控制模式,以及動態(tài)數據點的質量碼進行指示,如顏色編碼、形狀編碼、文字/標簽等。7.4.16當設備不可操作時(如閉鎖或標記隔離等),應在相應的設備及軟控制器窗口標識。7.4.17軟控制器的顯示位置應固定并可手動移動。在任何時候,用戶都能打開多個軟控制器窗口進行顯示。7.4.18當選擇某個設備的彈出按鈕后,彈出窗口應在1秒內打開,并以某種方式突出顯示該設備;在彈出的軟控制器窗口中,除提供所需的設備操作按鈕外,還應顯示該設備的所有詳細的信息,以便用戶開始執(zhí)行正確的控制動作并監(jiān)視其執(zhí)行。這些信息包括設備的當前狀態(tài)、可用的控制動作、控制模式和提示信息等。7.4.19對于閉鎖的條件或狀態(tài)消失的設備,其先前被抑制的控制動作不會被自動執(zhí)行。在當前控制完成前,系統(tǒng)應該防止再次選擇當前控制動作或其他控制動作。8儀表及電纜8.1在滿足安全、經濟運行的前提下,檢測儀表設置應與廠家設備自帶儀表統(tǒng)一協(xié)調,避免重復設置。8.2檢測儀表的設置應能夠反映系統(tǒng)和設備正常運行、起停、異常以及事故工況下安全、經濟運行的所需的信息。8.3運行人員現(xiàn)場檢查和操作所必須的參數應設置就地儀表或帶就地顯示的遠傳儀表。8.4重要控制及保護回路用儀表應采用冗余設置。8.5應根據儀表的用途、形式和重要性選擇適當的準確度等級。8.6儀表應根據安裝位置選擇合適的防護等級,防護等級應符合GB/T4208《外殼防護等級(IP代碼)》的有規(guī)定,并滿足環(huán)境的防腐、防潮、防爆等要求。8.7不得選用石棉、汞等環(huán)保法規(guī)禁用的材料作為儀表的零部件及填充材料。8.8核能綜合利用系統(tǒng)的變送器、二次顯示表應安裝在就地儀表架上,宜集中布置,方便人員讀取數據、觀察及巡檢。8.9溫度儀表安裝在管道或設備本體上,插入式溫度計應有保護套管,溫度計與保護套管應采用螺紋連接,套管與管道采用焊接方式。測量流體溫度時,溫度計套管強度要滿足流速等相應要求,以免斷裂、變形造成介質泄露。8.10雷達或超聲波液位儀表安裝在所需測量液位的設備頂部,液位計應具有就地顯示及信號遠傳功能,若位置不便于就地讀取數據,宜考慮設置二次儀表。8.11使用差壓儀表測密閉容器內有蒸汽的液位,宜配置平衡容器(冷凝罐平衡容器的汽側部分不應設置保溫且容器上方宜設注水孔。8.12現(xiàn)場布置的儀表及控制設備應根據需要采取必要的防護、防爆措施,有可能凍結的地方應設保溫箱及必要的加熱保溫等防凍措施。8.13核能供熱系統(tǒng)應設置通過熱計量MID認證的熱計量系統(tǒng),具備熱量計算功能,能送出供/回水溫度、供回水溫差、瞬時流量和累計流量、瞬時熱量和累計熱量信號,并能通過通信接口實現(xiàn)數據共享,同時應滿足GB/T32224《熱量表》的要求。用于供熱企業(yè)與熱源企業(yè)進行貿易結算的流量儀表的系統(tǒng)準確度參考CCJ/T34《城鎮(zhèn)管網供熱設計標準》。8.14所有變送器應安裝于便于觀察和檢修的位置。T/XXXXXXX—XXXX8.15電纜敷設、電纜橋架的設計、選型應符合現(xiàn)行國家標準《電力工程電纜設計規(guī)范》GB50217的相關規(guī)定。8.16電纜的設計參照現(xiàn)行行業(yè)標準《火力發(fā)電廠儀表與控制就地設備安裝、管路、電纜設計規(guī)程》DL/T5182。8.17測量、控制及動力電纜宜采用電纜橋架進行敷設;電纜橋架外的線纜應敷設在保護套管中,保護套管與接線盒及儀表之間應用金屬軟管連接。8.18信號電纜應采用屏蔽電纜,且不宜與強電控制電纜敷設在同一保護管內,但允許二者敷設在帶隔板的同一層橋架內,與核島接口的電纜,信號電纜與強電控制電纜應輻射在不同層的橋架內。8.19若為改造項目,運行機組新增的電纜宜采用新增橋架或電纜槽盒進行敷設,以盡可能減少施工對核電機組在運系統(tǒng)控制設備的影響。8.20核能綜合利用系統(tǒng)采用的電纜應滿足低煙、無鹵、阻燃要求。9電源與接地9.1核能綜合利用控制系統(tǒng)的供電應保證足夠的裕量,須考慮系統(tǒng)滿配時的用電負荷及必要的系統(tǒng)擴展用電。9.2主控制器、關鍵控制設備及控制回路宜配置兩路220V±10%交流50Hz單相電源,兩路外部交流電源的控制系統(tǒng)應具有可靠的電源冗余切換功能,任何一路外部電源失去或故障不應引起控制系統(tǒng)任何部分的故障、數據丟失或異常動作。任何一路外部電源失去應有報警。接受一路外部交流電源的控制器在外部電源失去或故障時,應具有保證系統(tǒng)安全的措施,不應出現(xiàn)影響工藝過程安全的異常動作。9.3控制系統(tǒng)電源應配備UPS電源裝置,保證外部交流電源失電后控制系統(tǒng)和操作員站正常運行至少30分鐘。9.4在斷電恢復后,控制系統(tǒng)應無需人工干預即可初始化并投入運行,且系統(tǒng)斷電前的歷史數據、配置參數等不丟失。9.5配置有自動電源切換或小型UPS的供電裝置,應考慮備用電源定期切換試驗和UPS裝置檢修對設備供電產生的影響,UPS裝置宜配置旁路開關。冗余設備如主、備控制器,服務器等,宜分別由主、備電源供電。9.6核能綜合利用控制系統(tǒng)各類機柜均應做保護接地,保護接地應牢固可靠,保護接地的電阻值應符合國家現(xiàn)行有關電氣保護接地的規(guī)定。9.7控制系統(tǒng)非隔離的信號應建立統(tǒng)一的信

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