核仪表系统信号闪发问题的规避措施研究

多个在建核电站工程建造期间,核仪表系统(RPN)出现源量程通道信号异常闪发事件。该文在总结导致源量程信号异常因素的基础上,提出现场施工工艺规范和改进措施,提高RPN施工质量和抗干扰能力,成功规避异常闪发事件的发生。     

反应堆保护系统T3试验工厂测试方案研究

国内正在建设和规划的核电机组的反应堆保护系统均采用数字化的安全级DCS系统。目前的安全级DCS系统已具备比较强的系统自检能力,可以自行探测系统的部分运行异常,但是保护系统仍需执行定期的试验,以全面探测整个反应堆保护系统及其接口设备可能存在的问题。其中,T3试验就是验证保护体系处理后的输出信号、相关接口设备以及驱动设备的功能完整性。由于保护系统的接口系统众多,而在保护系统的工厂测试阶段往往不具备系统联调的条件,T3试验功能验证可能不彻底。本文研究一种在工厂测试阶段针对T3试验的测试方案,用于基于中国核动力研究设计院研发的核电厂安全级DCS平台(NASPIC)的某反应堆保护系统,以实现在工厂测试阶段对T3试验功能的完整验证。     

基于NASPIC平台的ACP1000安全级DCS子组分配方法研究

核电厂安全级DCS系统是实现在事故工况下紧急停堆和启动专设安全设施的重要功能,以保障核安全。基于系统的重要性,采用多样性设计防止共因故障。基于NASPIC平台的ACP1000安全级DCS系统,分为4个保护组和两个逻辑系列,每个保护组或逻辑系列由两个功能完全独立的多样性子组组成,以实现功能多样性。反映同一设计基准事件的保护参数,应置于不同的多样性子组中,安全级DCS设计根据RPS需求规格书中的部分信号分配需求,将整个保护系统的所有功能,都分配到多样性子组中,这是安全级DCS设计中的一大难点。为提高安全级DCS设计工作效率,避免重复工作,本文提出一种安全级DCS子组分配方法,通过基准信号的子组分配,进行正向和反向推导,最终完成所有功能的子组分配。     

核电厂安全级DCS信息安全隔离方案研究

随着网络技术的快速发展和各类信息安全事件的频繁发生,核电领域的信息安全受到越来越多地关注,控制系统一旦被入侵,就有可能给企业、社会和环境带来不可估量的影响。安全级DCS作为核电厂反应堆保护系统,其信息安全防范设计尤为重要。安全级DCS相关设备包含:保护组处理机柜、专设安全设施机柜、信号传输站、安全显示站、工程师站、网关站等设备,各个设备受到信息安全威胁后对核电厂反应堆保护系统影响不一样,如何做好各个设备之间的隔离,从而将信息安全威胁降到最低,本文进行了信息安全防范分级,并根据分级结果对安全级DCS提出了具体的隔离方案。     

一种避免RPN源量程闪发异常计数方法研究

某核电厂2号机组调试启动期间多次出现2RPN014MA闪发异常计数的问题,通过现场分段调查,对更换设备进行解体分析,同时结合多基地闪发现象,得出2RPN014MA闪发原因为外部干扰的引入。在此基础上研究增加RPN源量程核岛内电缆屏蔽,避免RPN源量程闪发异常计数方法,并在某核电厂机组上实施验证,取得良好效果,为后续核电机组RPN源量程安装及运维提供参考。     

核电厂中间量程探测器信号处理

对于核电厂运行,堆外核测仪表系统是一个至关重要的系统。中间量程使用裂变室探测器,在当前国内核电站的设计中,裂变室作为堆外核测仪表应用较少,相关经验欠缺。本文将对中间量程探测器的处理过程进行简要分析,通过分析明确其输入信号与输出功率之间的关系。     

核电厂安全级DCS系统的故障诊断和报警设计研究

核电厂安全级DCS除了执行保护功能和监测保护系统的工艺参数,还应对系统的故障进行诊断,以避免系统故障导致核电站的误动作。因此,在不影响执行保护功能的前提下,安全级DCS的故障应尽可能地被系统自动检测并即时报出,作为运行和维修人员故障判断、维护工作的依据。本文基于NASPIC平台,就核电厂安全级DCS系统的故障进行分类,对故障诊断进行研究,并提出详细的故障诊断设计和报警显示设计思路。     

核电厂安全级DCS系统可靠性参数测试方案的分析和计算

拒动概率(PFD)和误动率(MTTFS)是核电厂安全级数字化控制系统(DCS)的关键参数,该可靠性参数测试是安全级DCS的关键测试项目。本文针对2oo4系统架构安全级DCS系统的拒动概率和误动率两个可靠性参数,依据相关的标准和原理,对2oo4系统的可靠性参数值进行分解和计算,得到系统单通道的拒动概率和误动率可靠性参数,为系统的可靠性参数测试提供了合理、可行的方案,同时也为安全级DCS复杂架构系统的可靠性参数测试方案的分析提供了可依据的参考方法。     

基于Tricon平台的安全级DCS多样性分析

共因故障是核电站安全级DCS系统失效,导致安全功能丧失的原因之一。特别是数字化的仪控系统增加了保护系统由于软件错误引起保护系统共因故障的风险。多样性可以有效地降低因共因故障导致安全功能丧失的风险。本文从人员多样性、设计多样性、软件多样性、功能多样性、信号多样性,设备多样性等方面对Tricon平台的安全级DCS的多样性进行分析,证明了基于Tricon平台的安全级DCS保护系统实现了充分的多样性设计,有效降低了共因故障的风险,提高了系统的可靠性和可利用性。     

RPR标准协议在核电厂安全级DCS系统的应用

对防城港核电厂一期安全级DCS高速网络总线进行了研究。项目中三菱使用了RPR标准协议,构建安全级系统总线、安全级总线和HMData总线3个环网,双环逆向,互为保护和备份,实现了数据通信具有故障容错、高度的可靠性和可利用性等优点,满足核电厂对数据通信高可靠性的要求。     

核级DCS系统应用软件第三方评定方法研究

核级DCS系统是核电厂最重要的系统之一，对确保核电厂的安全运行起着至关重要的作用。核级DCS系统的最大特点是通过软件来实现核电厂的安全保护功能。如何保证软件开发过程及最终产品满足预期需求，同时不引入非预期特性，是确保核级DCS系统可靠性和安全性的关键。在最新版核安全导则HAD 102/10中，对于核级DCS系统软件，新增了第三方评定的相关要求。本文遵循相关要求，研究并提出了一种适用于核级DCS系统应用软件第三方评定的方法。该方法已在某核级DCS供货项目中进行了应用，并取得了良好的应用效果。     

核电厂安全级数字化仪控系统的设备鉴定

目前,安全级数字化仪控系统已逐步应用于新建核电厂仪控系统或在役核电厂仪控系统的改造项目。由于核级设备的可靠性将直接影响到核电站的安全运行,因此核级数字化仪控系统应按照相关法规和标准进行设备鉴定。根据核电厂安全系统的设计准则,安全级数字化仪控系统的设计原则应遵从单一故障原则、独立性原则和冗余性原则等,因此在设备鉴定试验中应考虑进行单一故障条件试验、隔离试验和冗余性检查试验等试验。通过对国内外法规及相关标准、规范的分析,提出了对核级数字化仪控系统进行设备鉴定的试验方法和试验条件,对安全级数字化仪控系统的单一故障条件试验、隔离试验、环境试验、电磁兼容性试验和抗震试验等试验要求提出了具体建议。     

安全级仪表通道不确定度计算分析

安全级仪表是保证核电厂安全和经济运行的重要设备,其精确度、稳定性及可靠性都有较高的要求。本文介绍了安全级仪表通道不确定度的主要贡献环节以及计算方法,重点分析了核电厂常用的安全级压力、差压变送器的通道不确定度计算方法及其功能精度的影响因素,提出了一种计算安全级仪表通道不确定度的有效方法。     

核电厂安全级DCS模拟量隔离器的设计与研究

核电厂安全级DCS系统中有温度、压力、流量等数量较多的模拟量信号,变送器将现场传感器采集的非标准电信号转换为4mA~20mA标准信号送入系统进行模拟量数字化处理。针对核电厂安全级DCS系统的隔离和分配要求,需要一种高性能的模拟量隔离器对4mA~20mA模拟量信号进行隔离和分配。提出了一种基于线性光耦的核电厂安全级DCS模拟量隔离器的设计方案,通过对电路的原理设计以及器件的选型,使得该方案具有电路简洁、精度高、温漂小、响应时间短、制造成本低等优势。该模拟量隔离器在核电厂安全级DCS系统中具有广泛应用。     

一种降低RPN中间量程信号本底噪声方法研究

本文针对某核电厂2号机组达临界过程中出现2RPN419KA报警(中间量程013MA倍增时间小于18s),通过对现场设备进行分段排查,同时结合离线试验及现场验证,得出本次事件的根本原因为2RPN013MA通道噪声大。查找确定机柜底部变压器为强干扰源,通过现场调整机柜内电缆布置增强通道的抗干扰能力,机组多次上下行试验验证合格。通过汇总故障分析及处理过程,为后续核电机组RPN中间量程安装及运维提供参考。     

核电厂DCS系统现场控制站SOE信号测试方法研究

为确保核电厂安全经济运行,核电厂分散控制系统(DCS系统)稳定、高速的采集功能在机组调试和运行过程中起着至关重要的作用。SOE信号高速采集速率,给系统验证提出了很高的要求。本文在对被测对象进行全面分析后提出了一套测试方法。此套测试方法适用于核电厂DCS开发设计、系统集成、出厂验收测试等环节。     

安全级DCS供应商信息安全管理体系构建

随着计算机技术在安全级数字化控制系统(DCS)的发展与应用,对于信息安全威胁和信息安全事件的关注日渐增长。在国内核电信息安全相关标准建立和完善之前,开展对国外工控领域较成熟的信息安全标准IEC62443的研究,并将其中适用的内容用于指导安全级DCS供应商构建信息安全管理体系是迅速且有效的方法。本文介绍了ISO/IEC信息安全标准的基本情况,根据安全级DCS生命周期的特点,对IEC 62443-2-4进行适用性分析,提出了一套适用于安全级DCS供应商的信息安全管理体系,为安全级DCS供应商的信息安全管理体系构建提供参考。     

核级优选模块试验回路特性研究和异常处理

核电厂核级DCS系统中采用优选模块(以下简称PIF卡)对多路指令优先级进行综合判断,实现优选输出。PIF卡在实现多路指令优选输出控制功能的同时,还具备通信、自诊断以及可试验性的技术要求,是核电厂专设安全设施驱动系统的重要组成单元,也是核级DCS定期试验的重要元件。在CPR1000项目现场调试过程中,曾经偶发过正常工作的PIF在定期试验中出现异常的现象。为此,分析研究PIF卡的功能架构、试验回路原理和试验方法以找到异常的根本原因并给出处理思路和解决方案,对于保障安全设施的安全可靠动作具有重要意义。     

核电厂安全级DCS平台信息安全脆弱性分析

核电厂安全级DCS平台的信息安全对核电厂安全可靠运行至关重要,了解核电厂安全级DCS平台设备的脆弱性是制定信息安全防范计划的基础。本文首先介绍了核电厂安全级DCS的主要设备及其功能,通过分析脆弱性的定义,给出了适用于核电厂安全级DCS平台的脆弱性关注点,然后结合设备特点,对MTS、SVDU、网关站和执行安全功能的设备做脆弱性分析,给出了各个设备包含的脆弱性并对脆弱性分析的结果进行了分类。最后,本文介绍了脆弱性分析结果在某安全级DCS平台信息安全防范计划中的应用。     

基于MELTAC-N平台的核电厂安全级DCS环网研究与测试

针对工程实践中环网通讯相关问题的处理缺乏理论基础及国产化安全级DCS平台的开发缺乏成熟经验借鉴问题,对基于MELTAC-N平台核电厂安全级DCS环网的软硬件实现进行了研究。提出了安全级DCS环网双环网冗余设计、光切换开关设计等硬件设计方法,以及以RPR协议为基础,采用全数据收发策略的软件设计方法。在CPR1000安全级DCS平台上对安全级DCS环网的可靠性及实时性进行了评价,并进行了容错能力、响应时间及响应时间稳定性测试验证实验。结果表明,基于MELTAC-N平台安全级DCS环网软硬件设计具有较好的容错能力及响应时间稳定性。