压水堆核电厂核级泵入口滤网差压保护装置

摘要

本发明公开了一种压水堆核电厂核级泵入口滤网差压保护装置，与中压盘柜相连。所述保护装置包括第一差压开关、第二差压开关、隔离阀、第一继电器、第二继电器。上述保护装置不仅具有报警功能，还可以在滤网堵塞到比较严重时自动停止泵的运转，安全性高，可避免由于人工操作所带来的安全隐患。

说明书

技术领域

本发明属于核电站调试领域，更具体地说，本发明涉及一种压水堆核电厂 核级泵入口滤网差压保护装置。

背景技术

核电机组在安装调试阶段，为了防止流体介质中异物进入泵体，影响泵的 安全和正常运行，在入口设置有临时过滤器。在机组正常运行时，流体介质满 足运行要求的情况下，临时过滤器是需要拆除的。

由于泵入口滤网密度细致，流体中杂质(水溶纸、焊渣、棉质异物等等) 被滤网截流导致流量的流通面积减小，会使泵入口压力降低而引发汽蚀，所以 需要及时发现并停泵，拆下临时滤网，对临时滤网进行冲洗或更换。当堵塞严 重，并有大金属异物存在的情况下，滤网可能损坏破损，产生异物进入泵体内 部甚至运行管路内部，对泵、管路及其他设备造成重大损害的风险。

因泵入口滤网属于临时装置，在设计上并没有设置相应的监测和保护控制 逻辑，调试阶段主要靠专人进行现场监测泵入口压力表读数，当压力值低于要 求值时，就地监测人员及时通知主控室人员进行停泵或切泵操作。由于监测和 停泵或切泵操作都是依赖人为进行的，因此存在很大的人因失效风险，无法有 效的保证核级重要设备的安全可用和核电机组的稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种保护装置，可避免人因风险，实现智能化控 制，当泵入口滤网两侧的差压达到报警值时产生相应的报警，到达跳泵设置值 时自动产生停泵指令，以实现有效的保护核级重要设备。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种压水堆核电厂核级泵入口滤网 差压保护装置，与中压盘柜相连，所述保护装置包括第一及第二差压开关、隔 离阀、第一继电器、第二继电器；所述第一差压开关的两输入端分别通过两个 隔离阀与一临时过滤器的两端相连接，所述第二差压开关的两输入端分别通过 两个隔离阀与临时过滤器的两端相连接，且所述第一及第二差压开关的触发阈 值设置成不同，所述第一差压开关的第一输出端与第一继电器的第一脚相连， 所述第一差压开关的第二输出端与第一电源的负极相连，所述第一继电器的第 二脚与第一电源的负极相连，所述第一继电器的第三脚及第四脚通过第一电阻 与第一电源的正极相连；所述第二差压开关的第一输出端连接于第一继电器的 第四脚，所述第二差压开关的第二输出端与第二继电器的第一脚相连，所述第 二继电器的第三脚及第四脚与第一电源的正极相连，所述第一电源的负极还通 过第二电阻连接于第二差压开关的第一输出端，所述中压盘柜与第一电源的负 极及第二继电器的第二脚相连。

其中，所述保护装置还包括报警器，所述报警器连接于第一继电器的第二 脚与第一电源的负极之间。

其中，所述中压盘柜包括第二电源、第三继电器、第四继电器、第五继电 器、CLOSE接触器及TRIP接触器；所述第二电源的正极与CLOSE接触器及 TRIP接触器的第一端相连，所述CLOSE接触器的第二端与第三继电器的线圈 的一端相连，所述TRIP接触器的第二端与第四继电器的线圈的一端相连，所述 第三继电器的线圈及第四继电器的线圈的另一端均与第二电源的负极相连，还 均与第一电源的负极相连，所述TRIP接触器的第二端还与第二继电器的第二脚 相连。

其中，所述第一电源为+48V。

其中，所述第一继电器及第二继电器的工作电压为24V。

其中，所述差压开关的触发阈值设置为HIGH1，所述差压开关的触发阈值 设置为HGIG2，且HIGH1小于HIGH2。

其中，所述第一继电器为常开继电器，且当其第四脚与第一脚连通时，其 第三脚也同时与第二脚连通。

其中，所述第二继电器为常开继电器，且当其第四脚与第一脚连通时，其 第三脚也同时与第二脚连通。

其中，所述第三继电器及第五继电器均为常开继电器。

其中，所述第四继电器为常闭继电器。

上述压水堆核电厂核级泵入口滤网差压保护装置通过对泵入口滤网堵塞情 况进行监测，并设置相应的预报警和跳泵逻辑控制回路。当滤网堵塞达到报警 值时，报警逻辑触发，产生相应的报警，便于主控室试验操作人员可以在停泵 逻辑触发前通过主控室或就地进行停泵或切泵，减少意外停泵对机组运行产生 扰动，并保护相应的核级重要设备。当滤网堵塞更加严重，到达停泵值后，停 泵逻辑触发，自动产生停泵指令，防止运行工况的进一步恶化，有效的保护核 级重要设备。上述保护装置不仅具有报警功能，还可以在滤网堵塞到比较严重 时自动停止泵的运转，安全性高，可避免由于人工操作所带来的安全隐患。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明压水堆核电厂核级泵入口滤网差 压保护装置及其有益效果进行详细说明。

图1及图2为本发明压水堆核电厂核级泵入口滤网差压保护装置的较佳实 施方式的电气原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附 图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书 中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

请参阅图1及图2所示，本发明压水堆核电厂核级泵入口滤网差压保护装 置与中压盘柜相连，所述压水堆核电厂核级泵的较佳实施方式包括第一电源 +48V、第一差压开关SP1及第二差压开关SP2、隔离阀、第一继电器XR1、第 二继电器XR2、报警器KA。所述中压盘柜包括第二电源+48V-DCS、第三继电 器001XR、第四继电器002XR、第五继电器003XR、CLOSE接触器及TRIP接 触器，所述中压盘柜用于起到启停泵、保护及变压的作用，其在现有的核电站 内属于较为成熟的技术，在此不再详细赘述。

所述第一差压开关SP1的两输入端分别通过两个隔离阀与一临时过滤器的 两端相连接，所述第二差压开关SP2的两输入端分别通过两个隔离阀与临时过 滤器的两端相连接，且所述两差压开关SP1及SP2的触发阈值设置成不同。为 方便描述，所述第一差压开关SP1的触发阈值设置为HIGH1，所述第二差压开 关SP2的触发阈值设置为HGIG2，且HIGH1小于HIGH2。

所述第一差压开关SP1的第一输出端与第一继电器XR1的第11脚(记为 第一脚)相连，所述第一差压开关SP1的第二输出端与第一电源+48V的负极相 连。所述报警器KA的第一端与第一继电器XR1的第9脚(记为第二脚)相连， 所述报警器KA的第二端与第一电源+48V的负极相连。所述第一继电器XR1 的第6脚(记为第三脚)及第10脚(记为第四脚)通过电阻R1与第一电源+48V 的正极相连。

所述第二差压开关SP2的第一输出端连接于电阻R1与第一继电器XR1的 第10脚之间，所述第二差压开关SP2的第二输出端与第二继电器XR2的第11 脚(记为第一脚)相连，所述第二继电器XR2的第6脚(记为第三脚)及第10 脚(记为第四脚)与第一电源+48V的正极相连。所述第一电源+48V的负极还 通过电阻R2连接于第二差压开关SP2的第一输出端。本实施方式中，所述第一 继电器XR1及第二继电器XR2均为常开继电器，且当其第10脚与第11脚连通 时，其第6脚也同时与第9脚连通。

所述第二电源+48V-DCS的正极与CLOSE接触器及TRIP接触器的第一端 相连，所述CLOSE接触器的第二端与第三继电器001XR的线圈的一端相连， 所述TRIP接触器的第二端与第四继电器002XR的线圈的一端相连，所述第三 继电器001XR的线圈及第四继电器002XR的线圈的另一端均与第二电源 +48V-DCS的负极相连，还均与第一电源+48V的负极相连。所述TRIP接触器 的第二端还与第二继电器XR2的第9脚(记为第二脚)相连。所述第三继电器 001XR及第五继电器003XR均为常开继电器，第四继电器002XR为常闭继电器。

下面将对上述压水堆核电厂核级泵入口滤网差压保护装置的工作原理进行 简单的说明：

手动控制泵的启停过程：当接收到来自控制室的启泵指令后，所述CLOSE 接触器闭合，第二电源+48V-DCS回路接通，所述第三继电器001XR的线圈通 电，所述第三继电器001XR的触点001XR-JA闭合，又由于第四继电器002XR 的触点002XR-JA本来就闭合，因此110V回路接通，所述第五继电器003XR 的线圈通电，所述第五继电器003XR的触点003XR-JA及001JA闭合，6.6KV 动力电送至核级泵，则泵启动。

当启泵指令停止后，所述CLOSE接触器断开，所述第三继电器001XR的 线圈断开，所述第三继电器001XR的触点001XR-JA断开，+48V-DCS电源回 路断开，由于第四继电器002XR的触点002XR-JA和第五继电器003XR的触点 003XR-JA仍然处于闭合，因此所述第五继电器003XR的线圈仍通电，即第五 继电器003XR的触点001JA一直处于闭合状态，则泵继续正常运转。

当接收到来自控制室的停泵指令后，所述TRIP接触器闭合，+48V-DCS电 源回路接通，所述第四继电器002XR的线圈通电，所述第四继电器002XR的触 点002XR-JA断开，110V回路断开，所述第五继电器003XR的线圈失电断开， 所述第五继电器003XR的触点003XR-JA和001JA均断开，6.6KV回路断开， 泵停止运行。

自动控制泵的停止过程：所述第一电源+48V用于为第一继电器XR1和第 二继电器XR2供电，并在当差压开关SP2触发HIGH2值后给第三继电器001XR、 第四继电器002XR及第五继电器003XR提供+48V电源。所述电阻R1及R2起 到电压分配作用，以为第一继电器XR1及第二继电器XR2提供24V电源。所 述第一继电器XR1用于控制报警回路，所述第二继电器XR2用于控制是否为第 三继电器001XR、第四继电器002XR及第五继电器003XR提供+48V电源。所 述第一差压开关SP1和第二差压开关SP2用于监测泵入口临时过滤器的两侧压 差。

当第一差压开关SP1触发HIGH1值后，第一继电器XR1接通24V电源， 其第10脚与第11脚连通，触发其第6脚与第9脚亦连通，此时报警回路接通， 即报警器KA开始工作报警。工作人员得知报警信号后即可人工检修，以清除 隐患。

若隐患无法清除，则压力值继续降低，当第二差压开关SP2触发HIGH2值 后，所述第一继电器XR1及第二继电器XR2均工作，所述第一继电器XR1及 第二继电器XR2的第10脚与第11脚均连通，触发其第6脚与第9脚亦均连通， 此时所述报警器KA继续报警，同时，+48V电源通过第二继电器XR2的第6 脚及第9脚直接被送到第四继电器002XR的线圈。当所述第四继电器002XR的 线圈通电时，所述第四继电器002XR的触点002XR-JA将断开，110V回路断开， 所述第五继电器003XR的线圈也将失电断开，所述第五继电器003XR的触点 003XR-JA和001JA均断开，6.6KV回路断开，泵停止运行，即与上述手动控制 泵的启停过程中通过手动发送停泵指令的效果相同。

上述实施方式中，所述报警器KA用于起到提示报警的功能，其他实施方 式中该报警器KA亦可省略，即直接在第二差压开关SP2触发HIGH2值后，即 使得泵停止运行。

本发明通过加设保护装置，对泵入口滤网堵塞情况进行监测，并设置相应 的预报警和跳泵逻辑控制回路。当滤网堵塞达到报警值时，报警逻辑触发，产 生相应的报警，便于主控室试验操作人员可以在停泵逻辑触发前通过主控室或 就地进行停泵或切泵，减少意外停泵对机组运行产生扰动，并保护相应的核级 重要设备。当滤网堵塞更加严重，到达停泵值后，停泵逻辑触发，自动产生停 泵指令，防止运行工况的进一步恶化，有效的保护核级重要设备。上述保护装 置不仅具有报警功能，还可以在滤网堵塞到比较严重时自动停止泵的运转，安 全性高，可避免由于人工操作所带来的安全隐患。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述 实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的 具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保 护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为 了方便说明，并不对本发明构成任何限制。