文档介绍:AP1000半速汽轮机OPC超速预保护功能解析
【摘要】海阳核电厂AP000汽轮机超速保护控制策略由日本三菱重工设计,其OPC控制功能的设计可以代表汽轮机超速保护方案的较先进水平。本文从控制原理、控制特点和动作特性等方面对AP1000汽轮机OPC超速预保护功能进行详细解析。
【关键词】AP1000;OPC超速预保护;动作特性
1、引言
海阳核电厂是我国第三代核电自主依托项目,规划建设6台AP1000核电机组,其中1~2号汽轮机组为日本三菱重工和哈尔滨汽轮机厂联合提供的单轴四缸六排汽反动凝汽式半速汽轮机(1500r/min),汽轮机的控制策略和控制参数由三菱重工设计,通过西屋公司的OVATION平台实现。AP1000汽轮机超速保护装置主要包括三个方面:①超速预保护(OPC);②常规机械超速保;③电超速保护。本文主要对OPC超速预保护控制功能进行详细解析。
2、AP1000汽轮机OPC控制功能
OPC功能简介
OPC是指当汽轮机转速非预期升高时,系统快速动作关闭主蒸汽调节阀(GV)和再热蒸汽调节阀(ICV),从而防止汽轮机超速跳闸。
AP1000 OPC控制特点分析
AP1000 OPC原理框图
AP1000 OPC控制特点
1)为了能抑制汽轮机转速升高,保护汽轮机,OPC不仅要能快速反应而且还需要在CPU发生故障时保持动作,因此OPC功能不是配置在主汽轮机控制系统软件中,而是配置在单独的硬件中。OPC功能设计有3个独立的通道,控制回路采用3选2逻辑,大大减小了误动和拒动的可能性;
2)负荷不平衡计算时采用低压缸入口压力作为汽轮机输出功率。因为负荷突然降低或者甩负荷使得GV和ICV全关时,GV和ICV间的蒸汽被密封,其压力保持在先前的水平,此时的蒸汽压力与汽轮机输出功率不成正比,因而不能代表此时汽轮机输出功率。
3)负荷不平衡计算时,采用发电机电流作为发电机输出功率。因为当传输线路中发生接地故障时,发电机电流不低于接地故障前的水平,但发电机功率会下降,不过继电保护系统能在几个Hz内恢复故障而使汽轮机不至于超速。如果用发电机功率作为OPC判断时的发电机出力,则在发生接地故障时容易发生误动作。
AP1000 OPC动作特性分析
根据OPC构成原理框图,当满足下列条件中的任何一个时,
OPC动作(nr=1500r/min):
1)汽轮机实测转速值;
2)负荷不平衡计算值时,;
3)发电机解列,且负荷不平衡计算值时;
4)进行OPC超速试验时,负荷不平衡计算值被直接置为100%,直接出发OPC。
AP1000 OPC触发动作
OPC动作信号产生后,将触发以下动作:
1)两个并联的OPC电磁阀带电,OPC母管卸压,GV和ICV因卸去EH油而快速关闭;