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第一章 田湾全数字化仪控系统概貌1

1.1 田湾核电站数字化仪控系统总体介绍1

1.1.1 核电站数字化仪控系统1

1.1.2 田湾核电站数字化仪控系统概述2

1.1.3 田湾核电站数字化仪控系统的安全分级5

1.1.4 田湾核电站全数字化仪控系统遵循的法规和标准5

1.2 田湾核电站数字化仪控系统软硬件特点5

1.2.1 正常运行仪控系统Teleperm XP概述5

1.2.2 正常运行仪控系统Teleperm XP6

1.2.3 安全仪控系统Teleperm XS7

第二章 核电厂工艺过程自动化控制基础11

2.1 过程控制系统基本概念11

2.1.1 概述11

2.1.2 常用术语11

2.1.3 闭环控制与开环控制12

2.1.4 闭环自动控制系统14

2.1.5 反馈与前馈结合的复合调节系统15

2.2 动态系统的数学模型和描述方法16

2.2.1 数学模型16

2.2.2 传递函数18

2.2.3 方块图18

2.2.4 反馈控制系统方块图20

2.2.5 与闭环方块图相关的术语21

2.3 闭环控制系统的静态特性和动态特性23

2.3.1 工艺过程时间滞后及闭环自动控制系统的稳定性23

2.3.2 闭环自动控制系统的性能24

2.4 控制算法和控制模式25

2.4.1 控制器和控制模式25

2.4.2 开关控制器26

2.4.3 比例控制作用与比例控制器27

2.4.4 积分控制作用27

2.4.5 比例-积分控制器28

2.4.6 微分作用29

2.4.7 比例-微分控制器30

2.4.8 比例-积分-微分控制器30

2.5 控制系统中常用的环节／模块32

2.5.1 滤波器32

2.5.2 延时环节33

2.5.3 限幅器／比较器34

2.5.4 函数发生器及多项式插值／修正模块36

2.5.5 死区环节39

2.5.6 触发器模块40

2.6 核电厂工艺过程自动化控制系统42

2.6.1 核电厂工艺过程自动化控制系统的功能42

2.6.2 核电厂工艺过程自动化控制系统的控制功能44

第三章 核电厂仪表与控制基础51

3.1 温度测量51

3.1.1 温标51

3.1.2 温度计分类51

3.1.3 电阻温度计52

3.1.4 热电偶温度计54

3.1.5 快速响应温度计57

3.2 压力及差压测量58

3.2.1 概述58

3.2.2 液柱式压力表和差压计59

3.2.3 应变式压力表和差压计59

3.2.4 压力变送器60

3.2.5 活塞式压力计61

3.3 物位测量仪表61

3.3.1 基本概念61

3.3.2 物位检测仪表的分类62

3.3.3 直读式液位计63

3.3.4 静压式液位计63

3.3.5 浮力式液位计66

3.3.6 电容式物位计66

3.3.7 超声波液位计67

3.3.8 雷达物位计68

3.3.9 热电阻液位计69

3.3.10 物位开关69

3.4 流量传感器70

3.4.1 概述70

3.4.2 差压式流量计70

3.4.3 转子流量计71

3.4.4 电磁流量计72

3.4.5 超声波流量计74

3.5 汽轮机监视仪表74

3.5.1 概述74

3.5.2 轴向位移传感器74

3.5.3 胀差仪表75

3.5.4 转速测量75

3.5.5 瓦振仪表76

3.5.6 行程仪表76

第四章 TXS系统77

4.1 安全仪控TXS系统概述77

4.1.1 概述77

4.1.2 计算机控制系统工作原理77

4.1.3 TXS系统工作原理78

4.1.4 TXS系统的通用特点80

4.2 田湾核电站TXS系统应用特点80

4.2.1 反应堆保护系统（Reactor Protection System,RPS）80

4.2.2 反应堆限制系统（RLS-Reactor Limitation System）82

4.2.3 反应堆功率控制系统（APC-Automatic Power Controller）83

4.3 TXS系统的硬件及软件功能85

4.3.1 TXS系统的硬件构成85

4.3.2 TXS系统的机柜分配原则86

4.3.3 优选驱动设备AV42模件88

4.3.4 TXS系统的软件功能89

4.3.5 TXS系统的报警功能90

第五章 反应堆功率控制及限制系统95

5.1 反应堆功率自动控制系统95

5.1.1 反应堆功率自动控制系统（APC）功能95

5.1.2 模式“N”下APC的工作原理96

5.1.3 模式“T”APC工作原理98

5.1.4 模式“C”下APC的工作原理100

5.1.5 APC命令闭锁条件101

5.1.6 APC的投入和切除101

5.1.7 APC硬件结构102

5.1.8 APC通信103

5.1.9 APC的输入信号和输出信号103

5.1.10 APC调试106

5.2 反应堆功率限制106

5.2.1 根据允许功率限制反应堆功率106

5.2.2 根据给水流量限制反应堆功率107

5.2.3 PP2滑动限值SLV PP2的对反应堆功率的限制108

5.2.4 T模式的限制条件109

第六章 TXP系统110

6.1 TXP正常运行仪控系统概述110

6.2 AS620B自动控制系统111

6.2.1 功能划分111

6.2.2 AS620B基本机柜112

6.2.3 AP中央处理单元112

6.2.4 AP机柜机架114

6.2.5 FUM模件115

6.2.6 IM614模件118

6.3 OM690系统118

6.3.1 概述118

6.3.2 操作终端OT119

6.3.3 处理单元PU120

6.3.4 服务单元SU121

6.3.5 工程调试系统ESDBA122

6.3.6 扩展单元XU122

6.4 ES680工程设计与调试系统123

6.4.1 ES680工程设计及调试系统功能123

6.4.2 ES680工程设计及调试系统组成124

6.4.3 ES680工程设计及调试系统组态124

6.5 TXP系统总线125

6.5.1 概述125

6.5.2 总线访问机制126

6.5.3 总线通信协议126

6.5.4 总线组成设备-OSM127

6.5.5 OSM组网结构128

6.5.6 终端总线130

6.5.7 电厂总线130

第七章 一回路主要调节系统133

7.1 一回路冷却剂装量调节器133

7.1.1 一回路冷却剂装量调节器JEF00 DU902概述133

7.1.2 稳压器液位主调节器JEF10 DL911133

7.1.3 液位／流量调节器KBA51,52,53 DL011138

7.1.4 液位／流量调节器KBA20,30 DU001139

7.1.5 流量／液位调节器KBA10 DU002141

7.1.6 下泄子环控制KBA14 EE001142

7.1.7 下泄流量控制器KBA14 DF001143

7.2 KBA系统压力／流量调节器143

7.2.1 流量／压力调节器KBA10 DU001的工作模式143

7.2.2 调节阀KBA15 AA201的控制逻辑145

7.2.3 阀门KBA15AA101的控制逻辑145

7.3 一回路压力控制145

7.3.1 压力子环控制JEF10 EE001145

7.3.2 一回路压力／温度调节器JEF10 DU002147

7.3.3 其他一回路压力有关的保护148

7.4 一回路温度控制149

7.5 核岛设备冷却水系统温度控制151

第八章 二回路主要调节系统154

8.1 除氧器液位调节系统154

8.1.1 除氧器液位调节概述154

8.1.2 除氧器液位正常运行调节154

8.1.3 除氧器水箱液位应急补水调节160

8.2 除氧器压力调节系统161

8.2.1 除氧器的压力调节概述161

8.2.2 除氧器由辅助锅炉供汽阶段的压力调节161

8.2.3 除氧器由主蒸汽供汽阶段的压力调节162

8.2.4 除氧器由汽轮机三级抽汽供汽阶段的压力调节163

8.3 蒸汽发生器液位调节系统164

8.3.1 蒸汽发生器液位调节系统概述164

8.3.2 主给水调节阀LAB10 AA211的控制165

8.3.3 辅助给水调节阀LAB10 AA212的控制167

8.3.4 蒸汽发生器正常给水控制小结171

8.3.5 蒸汽发生器测量参数的测量与修正172

8.4 主蒸汽系统调节器174

8.4.1 调节器LBA10,20,30,40 DP001（大气释放阀LBU10,20,30,40 AA201）174

8.4.2 主蒸汽集管疏水调节器LBA00 DP004（疏水调节阀MAL31 AA201）176

8.4.3 调节器MAA00 DT001,002（高压阀组预热阀门LBA25,45 AA201）179

8.5 汽轮机旁排系统（MAN）179

8.5.1 旁排蒸汽喷淋温度调节器LCE21,22 DT001（LCE21,22 AA201）179

8.5.2 旁排压力调节系统的组成179

8.5.3 旁排压力调节器给定值的生成逻辑180

8.5.4 旁排主蒸汽压力调节系统阀门（BRU-K）控制逻辑182

8.5.5 旁排开阀顺序控制184

8.5.6 旁排关阀顺序控制186

8.5.7 旁排阀的“后备盘手动”控制方式187

8.5.8 旁排根据主蒸汽集管压力偏差自动调节方式188

8.5.9 OM手动控制189

8.5.10 甩负荷（TU20）信号逻辑190

8.5.11 各组阀门处于并行工作模式时的阀位同步调整190

8.5.12 控制模式的切换190

8.6 低压加热系统调节器190

8.6.1 2号低加液位调节器概述190

8.6.2 调节阀控制模式的切换及其截止阀的控制192

8.6.3 液位调节器的工作方式192

8.6.4 调节阀LCA10 AA202的控制原理193

8.6.5 调节阀LCA10 AA201和LCA10 AA203的控制原理195

8.6.6 2号低加液位控制系统控制逻辑示意图201

8.7 凝汽器液位调节系统202

第九章 汽轮机控制系统204

9.1 汽轮机控制系统概述204

9.1.1 概述204

9.1.2 汽轮机调节系统的功能204

9.2 汽轮机电液调节系统工作原理205

9.2.1 汽轮机电液调节系统调节部分概述205

9.2.2 汽轮机调节系统各部件工作原理209

9.2.3 汽轮机电液调节系统控制部分213

9.2.4 汽轮机甩负荷工况218

9.2.5 电液转换器（MAX51 AE031）作用信号220

9.2.6 超速预保护信号（MAY10 EK003）220

9.3 汽水分离再热器调节器221

第十章 汽轮机旁排控制系统224

10.1 旁排控制系统功能224

10.2 旁排控制系统控制原理225

10.3 旁排的工作模式226

10.4 旁排的控制逻辑229

10.5 旁排阀组的控制模式232

10.6 机组冷却模式下的开阀顺序控制233

10.7 旁排控制模式切换时阀位的调整233

10.8 旁排喷淋水流量控制234

第十一章 EE CPS236

11.1 反应堆控制保护系统概述236

11.1.1 反应堆控制保护系统（EE CPS）概述236

11.1.2 反应堆控制保护系统（EE CPS）的功能237

11.1.3 反应堆控制保护系统（EE CPS）的组成237

11.1.4 反应堆控制保护系统（EE CPS）设计准则237

11.2 EP-PP执行部分子系统238

11.2.1 概述238

11.2.2 EP-PP执行部分子系统组成239

11.2.3 EP-PP执行部分子系统工作原理239

11.3 EE CPS供电子系统241

11.3.1 概述241

11.3.2 控制棒驱动机构供电原理242

11.4 GICS子系统244

11.4.1 概述244

11.4.2 GICS系统功能和结构244

11.4.3 棒控和棒位单元246

11.4.4 棒位指示原理247

11.4.5 GICS系统运行模式248

11.5 主／备控制室显示和控制设备249

11.5.1 概述249

11.5.2 IP261M1棒位指示器249

11.5.3 PIV显示器250

11.5.4 CWA02控制桌上的控制按钮250

11.5.5 主控制室报警设备252

第十二章 MCDS254

12.1 MCDS系统概述254

12.1.1 MCDS系统的功能254

12.1.2 MCDS系统可靠性指标254

12.1.3 MCDS系统的组成254

12.2 堆芯核测系统（ICIS）256

12.2.1 堆芯核测系统的功能256

12.2.2 堆芯核测系统计量特性256

12.2.3 堆芯核测系统的中子温度测量通道256

12.2.4 堆芯核测系统机柜功能介绍260

12.3 振动噪声诊断系统（VNDS）262

12.3.1 振动噪声诊断系统的功能262

12.3.2 振动噪声诊断系统主要监测对象262

12.3.3 振动噪声诊断系统的就地仪表262

12.3.4 振动噪声诊断系统机柜功能264

12.4 松脱部件监测系统（LPMS）264

12.4.1 松脱部件监测系统的功能264

12.4.2 松脱部件监测系统主要监测对象264

12.4.3 松脱部件监测系统的就地仪表264

12.4.4 松脱部件监测系统机柜功能266

12.5 冷却剂泄漏监测系统（CLMS）266

12.5.1 冷却剂泄漏监测系统的功能266

12.5.2 冷却剂泄漏监测系统的监测对象266

12.5.3 冷却剂声音泄漏监测子系统的功能267

12.5.4 冷却剂声音泄漏监测子系统采用的就地仪表267

12.5.5 冷却剂声音泄漏监测子系统机柜功能267

12.5.6 冷却剂温湿泄漏监测子系统功能267

12.5.7 温湿泄漏监测子系统采用的就地仪表267

12.5.8 温湿泄漏监测子系统机柜功能介绍270

12.6 综合分析系统（SIA）270

12.6.1 综合分析系统的功能270

12.6.2 综合分析系统的硬件组成270

12.6.3 综合分析系统的软件组成271

第十三章 NFME272

13.1 反应堆功率测量概述272

13.2 NFME系统的功能272

13.3 NFME系统信号监测设备272

13.4 NFME系统信号处理设备274

13.5 NFME系统信号显示和控制设备275

13.6 NFME系统与其他系统的信号交换275

13.7 NFME系统的应用276

13.8 对NFME系统的监督277

13.9 NFME系统维护277

第十四章 IAPS278

14.1 工业抗震保护系统的功能278

14.2 工业抗震保护系统的组成278

14.3 工业抗震保护系统设备分布279

14.4 工业抗震保护系统运行280

14.5 工业抗震保护系统维护280

第十五章 电厂辐射监测系统281

15.1 电厂辐射监测系统概述281

15.1.1 概述281

15.1.2 辐射监测系统（ARMS）的任务281

15.1.3 辐射监测系统（ARMS）的组成281

15.1.4 辐射监测系统（ARMS）的功能282

15.2 辐射监测系统（ARMS）子系统284

15.2.1 工艺辐射监测子系统（APRMS）284

15.2.2 场所辐射监测子系统（ARSMS）289

15.2.3 放射性污染监测子系统（ARCMS）290

15.2.4 个人剂量监测子系统（AIDMS）290

15.2.5 环境辐射监测子系统（AREMS）291

15.3 辐射监测系统的仪表及软硬件295

15.3.1 辐射监测系统的上层网络295

15.3.2 辐射监测系统的探测仪表296

15.3.3 辐射监测系统的硬件组成297

15.3.4 辐射监测系统计算机网络的功能299

15.3.5 辐射监测系统与外部系统的信息交换300

15.3.6 田湾辐射监测系统特点302

15.4 田湾辐射监测系统运行后技术改进和优化303

15.4.1 个人剂量监测系统技术改进303

15.4.2 辐射监测控制室监控画面的优化303

15.4.3 离线数据管理平台的搭建304

15.4.4 系统主备供电状态指示优化304

15.4.5 与外部系统通讯接口增设防火墙装置304

15.4.6 KLD10通风系统5个测点取样管线凝结水去除改进305

15.4.7 气象数据采集器和中央计算机通讯改进305

15.4.8 环境辐射监测站通讯中断问题改进306

15.4.9 在线液体和气体放射性核素分析谱仪性能的提高306

15.4.10 消除取样容器的冲洗死区307

15.4.11 降低碘活度监测仪IM201误报警率307

15.4.12 降低高量程惰性气体监测仪NGM203误报警率308

第十六章 消防仪控系统309

16.1 双围墙内消防仪控系统309

16.1.1 概述309

16.1.2 消防仪控系统的功能309

16.1.3 消防仪控系统的可靠性310

16.1.4 消防仪控系统的结构310

16.2 消防仪控系统下层设备310

16.2.1 就地火警探头的类型与功能310

16.2.2 就地RCD箱的类型与功能312

16.2.3 RCD的类型说明319

16.2.4 消防水泵房控制子系统（AKOH）324

16.3 消防系统控制机柜的功能和控制画面328

16.3.1 消防仪控系统的上层机柜的组成328

16.3.2 消防系统各上层机柜的功能329

16.3.3 典型的工作流程330

16.3.4 典型操作画面333