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CN109147977B - 一种核电厂制冷机保护系统以及方法 - Google Patents

一种核电厂制冷机保护系统以及方法 Download PDF

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Abstract

一种核电厂制冷机保护系统以及方法，系统包括至少一台制冷机，每台制冷机的冷却水管道上设置有差压开关以及位于制冷机的下游的冷却水阀门，同一个冷却水管道上的所述差压开关、冷却水阀门分别经由一个保护信号输出模块连接到该冷却水管道上的制冷机所对应的制冷机控制器，所述保护信号输出模块用于根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器。本发明可以实现对制冷机的保护，一方面，由于冷却水阀门属于现有的必备结构，所以不会增加新的硬件成本，另一方面冷却水阀门以及差压开关提供两路制冷机冷却水保护通道，保证了保护的可靠性。

Description

一种核电厂制冷机保护系统以及方法
技术领域
本发明涉及核电领域，尤其涉及一种核电厂制冷机保护系统以及方法。
背景技术
现有核电厂每台机组均配置三台50％容量的DEG(核岛冷冻水系统)制冷机，在正常情况下，两台制冷机运行、一台制冷机备用。三台制冷机的冷却水由RRI(设备冷却水系统)供应，分别由三个气动阀控制，要求在启动制冷机之前立即开阀，在停运制冷机之后立即关阀，如果水流量低，为保护制冷机需要控制停止制冷。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种核电厂制冷机保护系统以及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂制冷机保护系统，包括至少一台制冷机，每台制冷机的冷却水管道上设置有差压开关以及位于制冷机的下游的冷却水阀门，同一个冷却水管道上的所述差压开关、冷却水阀门分别经由一个保护信号输出模块连接该冷却水管道上的制冷机所对应的制冷机控制器，所述保护信号输出模块用于根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器。
其中，所述差压开关的两个取样口分别连接位于制冷机的上下游的两个取样支路。
其中，所述冷却水阀门在打开时输出有效的阀门全开位置信号，所述差压开关在两个取样口之间的压差达到预设压差值时输出有效的断流信号；
所述保护信号输出模块在接收到阀门全开位置信号为无效或者断流信号为有效时，输出控制信号至制冷机控制器以控制制冷机停止工作。
较佳的，所述保护信号输出模块为与逻辑模块，所述全开位置信号为逻辑1时代表有效、为逻辑0时代表无效，所述差压开关选用常开触点，所述断流信号为逻辑1时代表有效、为逻辑0时代表无效；
所述与逻辑模块用于将全开位置信号以及经过取反后的断流信号进行与逻辑后输出控制信号至制冷机控制器，所述制冷机控制器用于在控制信号为逻辑0时控制制冷机停止制冷。
较佳的，所述保护信号输出模块为与逻辑模块，所述全开位置信号为逻辑1时代表有效、为逻辑0时代表无效，所述差压开关选用常闭触点，所述断流信号为逻辑0时代表有效、为逻辑1时代表无效；
所述与逻辑模块用于将全开位置信号以及断流信号进行与逻辑后输出控制信号至制冷机控制器，所述制冷机控制器用于在控制信号为逻辑0时控制制冷机停止制冷。
其中，制冷机的数量为三台，正常情况下，三台制冷机中的两台运行、一台备用。
本发明还公开了一种核电厂制冷机保护方法，应用于包括至少一个制冷机的系统，每个制冷机的冷却水管道上设置有位于制冷机的下游的冷却水阀门，方法包括：
在每个制冷机的冷却水管道上设置差压开关，并将同一个冷却水管道上的所述差压开关、冷却水阀门分别经由一个保护信号输出模块连接该冷却水管道上的制冷机所对应的制冷机控制器；
保护信号输出模块根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器。
其中，所述差压开关的两个取样口分别连接位于制冷机的上下游的两个取样支路。
其中，所述冷却水阀门在打开时输出阀门全开位置信号，所述差压开关在两个取样口之间的压差达到预设压差值时输出断流信号；
所述保护信号输出模块在接收到阀门全开位置信号为无效或者断流信号为有效时，输出控制信号至制冷机控制器以控制制冷机停止工作。
较佳的，所述保护信号输出模块为与逻辑模块，所述全开位置信号为逻辑1时代表有效、为逻辑0时代表无效；
如果所述差压开关选用常开触点，则所述断流信号为逻辑1时代表有效、为逻辑0时代表无效，所述的保护信号输出模块根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器具体为：所述与逻辑模块将全开位置信号以及经过取反后的断流信号进行与逻辑后输出控制信号至制冷机控制器，所述制冷机控制器在控制信号为逻辑0时控制制冷机停止制冷；
如果所述差压开关选用常闭触点，则所述断流信号为逻辑0时代表有效、为逻辑1时代表无效，所述的保护信号输出模块根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器具体为：所述与逻辑模块于将全开位置信号以及断流信号进行与逻辑后输出控制信号至制冷机控制器，所述制冷机控制在控制信号为逻辑0时控制制冷机停止制冷。
实施本发明的核电厂制冷机保护系统以及方法，具有以下有益效果：本发明冷却水管道上设置有差压开关，因冷却水阀门以及差压开关的状态都可以反应水流量，保护信号输出模块可根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器，一方面，由于冷却水阀门属于现有的必备结构，所以不会增加新的硬件成本，另一方面冷却水阀门以及差压开关提供两路制冷保护通道，保证了保护的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
图1是本发明核电厂制冷机保护系统对应的RRI冷却水流程图；
图2是本发明核电厂制冷机保护系统的控制逻辑示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
为了更好的理解本发明的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参考图1，本实施例中总共三台制冷机，台制冷机中的两台运行、一台备用。每台制冷机的制冷管道上在位于制冷机的下游的设置有冷却水阀门，在位于制冷机的上游也设置有一个水阀。如图中，01DEG105VN、01DEG205VN、01DEG305VN对应三台制冷机的冷却水阀门，一般认为，如果冷却水阀门打开，则水流量较大；如果冷却水阀门关闭，则水流量小，可以进行制冷保护。因此可以通过监测01DEG105VN、01DEG205VN、01DEG305VN的阀门全开位置信号进行制冷保护。但是三台制冷机的上游也有阀门，当上游的阀门关闭时，DEG制冷机组会完全失去冷却水，而此时01DEG105VN、01DEG205VN、01DEG305VN阀门全开位置信号显然不能代表冷却水流量信号，因而不会出现冷却水流量低的报警。在这种情况下，很有可能使运行的制冷机因完全失去冷却水而损坏。
因此本发明在每台制冷机的制冷管道上设置有差压开关，所述差压开关的两个取样口分别连接位于制冷机的上下游的两个取样支路，所述差压开关在两个取样口之间的压差达到预设压差值(差压开关有几个档位可以设置)时输出有效的断流信号。如图中，103VYP、104VYP为第一台制冷机的上下游的两个取样支路，第一台差压开关01DEG103SP的两个取样口分别连接103VYP、104VYP，同理，第二台差压开关01DEG203SP的两个取样口分别连接203VYP、204VYP，第三台差压开关01DEG303SP的两个取样口分别连接303VYP、304VYP。
其中，同一个冷却水管道上的所述差压开关、冷却水阀门分别经由一个保护信号输出模块连接该冷却水管道上的制冷机所对应的制冷机控制器，所述保护信号输出模块用于根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器。
具体的，所述保护信号输出模块在接收到阀门全开位置信号为无效或者断流信号为有效时，输出控制信号至制冷机控制器以控制制冷机停止工作。
参考图2，本实施例中，所述保护信号输出模块为与逻辑模块。其中，所述全开位置信号为逻辑1时代表有效、为逻辑0时代表无效。
本实施例中差压开关使用常开触点，当水流正常时，常开触点是闭合，差压开关输送逻辑0，代表断流信号无效，当水流较低(低于预设压差值)，常开触点是打开的，差压开关输送逻辑1，代表断流信号有效。由于断流信号是逻辑1有效，所以需要将其取反再送往与逻辑模块，与逻辑模块将全开位置信号以及经过取反后的断流信号进行与逻辑后输出控制信号至制冷机控制器，所述制冷机控制器用于在控制信号为逻辑0时控制制冷机停止制冷。
本实施例的工作原理为：当水流量正常时，冷却水阀门的全开位置信号为逻辑1直接送往逻辑与模块，差压开关输出的断流信号为逻辑0，取反后送往逻辑与模块，逻辑与模块的输出为逻辑1，因此不会触发制冷机停止制冷。当水流量降低时，一方面，无论冷却水阀门是否关闭，差压开关输出的断流信号为逻辑1，取反后送往逻辑与模块必然导致逻辑与模块输出逻辑0，触发制冷机停止制冷；另一方面，冷却水阀门关闭的话，冷却水阀门的全开位置信号为逻辑0直接送往逻辑与模块也会导致逻辑与模块输出逻辑0，触发制冷机停止制冷，此可以提高保护的可靠性。
当然，还可以选用差压开关的常闭触点，此时断流信号无需取反而是直接送往与逻辑模块。具体的，当水流正常时，常闭触点打开，差压开关输送逻辑1，代表断流信号无效，当水流较低(低于预设压差值)，常闭触点是闭合的，差压开关输送逻辑0，代表断流信号有效，所述与逻辑模块将全开位置信号以及断流信号进行与逻辑后输出控制信号至制冷机控制器，所述制冷机控制器用于在控制信号为逻辑0时控制制冷机停止制冷。
基于同一发明构思，本发明还公开了一种核电厂制冷机保护方法，应用于包括至少一个制冷机的系统，每个制冷机的冷却水管道上设置有位于制冷机的下游的冷却水阀门，本发明的方法包括：
首先，在每个制冷机的冷却水管道上设置差压开关，所述差压开关的两个取样口分别连接位于制冷机的上下游的两个取样支路，将同一个冷却水管道上的所述差压开关、冷却水阀门分别经由一个保护信号输出模块连接该冷却水管道上的制冷机所对应的制冷机控制器；其中，所述冷却水阀门在打开时输出阀门全开位置信号，所述差压开关在两个取样口之间的压差达到预设压差值时输出断流信号，
然后，在配置好上述结构后，投入运行后，保护信号输出模块根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器。关于停机，具体的：所述保护信号输出模块在接收到阀门全开位置信号为无效或者断流信号为有效时，输出控制信号至制冷机控制器以控制制冷机停止工作。
本实施例中，所述保护信号输出模块为与逻辑模块，所述全开位置信号为逻辑1时代表有效、为逻辑0时代表无效。如果所述差压开关选用常开触点，则所述断流信号为逻辑1时代表有效、为逻辑0时代表无效。则所述的保护信号输出模块根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器具体为：所述与逻辑模块将全开位置信号以及经过取反后的断流信号进行与逻辑后输出控制信号至制冷机控制器，所述制冷机控制器在控制信号为逻辑0时控制制冷机停止制冷；
当然，如果所述差压开关选用常闭触点，则所述断流信号为逻辑0时代表有效、为逻辑1时代表无效。则所述的保护信号输出模块根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器具体为：所述与逻辑模块于将全开位置信号以及断流信号进行与逻辑后输出控制信号至制冷机控制器，所述制冷机控制在控制信号为逻辑0时控制制冷机停止制冷。
综上所述，实施本发明的核电厂制冷机保护系统以及方法，具有以下有益效果：本发明冷却水管道上设置有差压开关，因冷却水阀门以及差压开关的状态都可以反应水流量，保护信号输出模块可根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器，一方面，由于冷却水阀门属于现有的必备结构，所以不会增加新的硬件成本，另一方面冷却水阀门以及差压开关提供两路制冷保护通道，保证了保护的可靠性。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种核电厂制冷机保护系统，其特征在于，包括至少一台制冷机，每台制冷机的冷却水管道上设置有差压开关以及位于制冷机的下游的冷却水阀门，同一个冷却水管道上的所述差压开关、冷却水阀门分别经由一个保护信号输出模块连接到该冷却水管道上的制冷机所对应的制冷机控制器，所述保护信号输出模块用于根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器；
所述冷却水阀门在打开时输出有效的阀门全开位置信号，所述差压开关在两个取样口之间的压差达到预设压差值时输出有效的断流信号；
所述保护信号输出模块在接收到阀门全开位置信号为无效或者断流信号为有效时，输出控制信号至制冷机控制器以控制制冷机停止工作；
所述保护信号输出模块为与逻辑模块，所述全开位置信号为逻辑1时代表有效、为逻辑0时代表无效；
所述差压开关选用常开触点，所述断流信号为逻辑1时代表有效、为逻辑0时代表无效，所述与逻辑模块用于将全开位置信号以及经过取反后的断流信号进行与逻辑后输出控制信号至制冷机控制器，所述制冷机控制器用于在控制信号为逻辑0时控制制冷机停止制冷；或者，所述差压开关选用常闭触点，所述断流信号为逻辑0时代表有效、为逻辑1时代表无效，所述与逻辑模块用于将全开位置信号以及断流信号进行与逻辑后输出控制信号至制冷机控制器，所述制冷机控制器用于在控制信号为逻辑0时控制制冷机停止制冷。
2.根据权利要求1所述的核电厂制冷机保护系统，其特征在于，所述差压开关的两个取样口分别连接位于制冷机的上下游的两个取样支路。
3.根据权利要求1所述的核电厂制冷机保护系统，其特征在于，制冷机的数量为三台，正常情况下，三台制冷机中的两台运行、一台备用。
4.一种核电厂制冷机保护方法，应用于包括至少一个制冷机的系统，每个制冷机的冷却水管道上设置有位于制冷机的下游的冷却水阀门，其特征在于，方法包括：
在每个制冷机的冷却水管道上设置差压开关，并将同一个冷却水管道上的所述差压开关、冷却水阀门分别经由一个保护信号输出模块连接到该冷却水管道上的制冷机所对应的制冷机控制器；
保护信号输出模块根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器；
所述冷却水阀门在打开时输出阀门全开位置信号，所述差压开关在两个取样口之间的压差达到预设压差值时输出断流信号；所述保护信号输出模块在接收到阀门全开位置信号为无效或者断流信号为有效时，输出控制信号至制冷机控制器以控制制冷机停止工作；
其中，所述保护信号输出模块为与逻辑模块，所述全开位置信号为逻辑1时代表有效、为逻辑0时代表无效；
如果所述差压开关选用常开触点，则所述断流信号为逻辑1时代表有效、为逻辑0时代表无效，所述的保护信号输出模块根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器具体为：所述与逻辑模块将全开位置信号以及经过取反后的断流信号进行与逻辑后输出控制信号至制冷机控制器，所述制冷机控制器在控制信号为逻辑0时控制制冷机停止制冷；
如果所述差压开关选用常闭触点，则所述断流信号为逻辑0时代表有效、为逻辑1时代表无效，所述的保护信号输出模块根据冷却水阀门以及差压开关的状态输出作为制冷机启停的控制信号至制冷机控制器具体为：所述与逻辑模块于将全开位置信号以及断流信号进行与逻辑后输出控制信号至制冷机控制器，所述制冷机控制在控制信号为逻辑0时控制制冷机停止制冷。
5.根据权利要求4所述的核电厂制冷机保护方法，其特征在于，所述差压开关的两个取样口分别连接位于制冷机的上下游的两个取样支路。
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