《核電廠汽輪機保護系統(tǒng)調(diào)試導(dǎo)則》

ICS

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NB

中華人民共和國能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

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核電廠汽輪機保護系統(tǒng)調(diào)試導(dǎo)則

Acceptancetestguidelineforturbineprotectionsysteminnuclearpowerplant

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（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

國家能源局發(fā)布

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核電廠汽輪機保護系統(tǒng)調(diào)試導(dǎo)則

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了核電廠汽輪機保護系統(tǒng)的調(diào)試試驗內(nèi)容和驗收要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于核電廠汽輪機保護系統(tǒng)的調(diào)試試驗，其他類型的汽輪機也可參照執(zhí)行，若制造廠有特

殊要求的機組按照制造廠說明進行試驗。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

DL/T656-2016火力發(fā)電廠汽輪機控制及保護系統(tǒng)驗收測試規(guī)程

NB/T25040-2014核電廠非安全級數(shù)字化控制系統(tǒng)出廠驗收測試（FAT）、現(xiàn)場驗收測試（SAT）、

現(xiàn)場綜合測試（SIT）規(guī)范

3術(shù)語、定義和縮略語

下列術(shù)語、定義和縮略語適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

超速保護控制（OPC）over-speedprotectioncontrol

抑制超速的控制功能。當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速達到或超過額定轉(zhuǎn)速的103%，或轉(zhuǎn)子加速度超過規(guī)定值時，自

動關(guān)閉調(diào)節(jié)汽門，當(dāng)轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常時再開啟調(diào)節(jié)汽門，如此反復(fù)，直至正常轉(zhuǎn)速控制回路可以維持額定

轉(zhuǎn)速。［DL/T656-2016，3.5］。

3.2

超速保護跳閘（OPT）over-speedprotectiontrip

當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速上升到某一限值時，采取緊急停機措施，自動迅速地關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門，是汽輪

機保護系統(tǒng)功能之一。［DL/T656-2016，3.6]

3.3

數(shù)字化控制系統(tǒng)（DCS）digitalcontrolsystem

由微處理機的模/數(shù)轉(zhuǎn)換、功能控制、系統(tǒng)通信、在線診斷、實時顯示和控制輸出（數(shù)/模轉(zhuǎn)換）等

軟、硬件功能模塊組成的控制系統(tǒng)。[NB/T25040-20142.1]

4試驗先決條件

4.1系統(tǒng)的硬件和軟件應(yīng)按照設(shè)計文件和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成安裝，內(nèi)部部件布置及標(biāo)識、裝置內(nèi)部電纜端

接與設(shè)計文件及供應(yīng)商圖紙保持一致。

4.2保護系統(tǒng)的工作環(huán)境應(yīng)符合設(shè)計規(guī)范的要求。

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4.3系統(tǒng)、設(shè)備和部件已按照設(shè)計要求和技術(shù)條件安裝完成，相關(guān)試驗（如：電纜絕緣電阻檢查、電

纜端接正確性檢查等）已完成，試驗結(jié)果合格。

4.4系統(tǒng)應(yīng)具有可靠的兩套電源供電，供電品質(zhì)應(yīng)符合供應(yīng)商的技術(shù)要求。

4.5系統(tǒng)裝置的接地連續(xù)性符合設(shè)計文件的技術(shù)要求，系統(tǒng)電纜屏蔽層應(yīng)單點接地，接地電阻應(yīng)滿足

設(shè)計規(guī)范要求。

4.6系統(tǒng)的監(jiān)測儀表應(yīng)按照設(shè)計文件和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成安裝，儀表量程、儀表電纜端接與設(shè)計文件一致。

5汽輪機保護系統(tǒng)初步基本功能試驗

5.1通訊測試

與DCS通訊傳輸?shù)谋O(jiān)測數(shù)據(jù)，應(yīng)進行通訊速率、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)刷新時間等內(nèi)容測試，采用信號傳動或

系統(tǒng)狀態(tài)自檢等方式檢查通訊信號能夠正確傳輸，沒有通訊故障報警產(chǎn)生。

5.2系統(tǒng)響應(yīng)時間測試

選取系統(tǒng)有代表性通道，從信號輸入端、指令輸出端接線引至錄波儀，通過試驗?zāi)M輸入信號變化，在

錄波儀中記錄讀取系統(tǒng)響應(yīng)時間，響應(yīng)時間應(yīng)滿足供應(yīng)商系統(tǒng)說明書要求。

5.3通道測試

5.3.1檢查儀表通道的安裝方式、接線，確認(rèn)其與設(shè)計文件保持一致。

5.3.2檢查測量儀表的安裝高度，確認(rèn)其與設(shè)計文件保持一致。

5.3.3檢查儀表校驗報告，確認(rèn)儀表量程范圍及不確定度滿足設(shè)計文件的要求。

5.3.4現(xiàn)場真實模擬工況或運用信號發(fā)生裝置注入試驗信號，檢查通道不確定度、示值顯示、通道參

數(shù)設(shè)置、閾值設(shè)置、回差設(shè)置，確認(rèn)其滿足設(shè)計要求。

5.4系統(tǒng)邏輯功能測試

5.4.1試驗開始前，確認(rèn)保護系統(tǒng)相關(guān)輸入信號保持在預(yù)期值，相應(yīng)保護通道沒有觸發(fā)。

5.4.2在信號輸入端注入適當(dāng)?shù)脑囼炐盘?，檢查相應(yīng)報警和指示能正確觸發(fā)、復(fù)位，相應(yīng)信號輸出通

道輸出正確，與設(shè)計文件保持一致。

5.4.3在人機接口手動觸發(fā)相應(yīng)試驗信號，檢查相應(yīng)報警和指示能正確觸發(fā)、復(fù)位，相應(yīng)信號輸出通

道輸出正確，與設(shè)計文件保持一致。

5.4.4冗余通道或部件的部分，應(yīng)單獨地試驗每一個通道或部件，試驗期間應(yīng)檢測冗余通道或部件之

間的相互作用。

5.5操作畫面按鈕、指示燈功能測試

5.5.1對于DCS和應(yīng)急停堆站操作畫面上的軟按鈕、主控室停機按鈕、狀態(tài)指示燈都應(yīng)該進行實際操

作及顯示測試，按鈕操作結(jié)果應(yīng)與設(shè)計要求一致，狀態(tài)指示燈能準(zhǔn)確顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)及相應(yīng)的報警信

息。

5.5.2對于設(shè)計硬操作的按鈕和狀態(tài)指示燈，除進行上述測試和檢查外，還應(yīng)檢查操作按鈕的機械性

能，能靈活操作，且無卡澀和拒動情況出現(xiàn)。

5.6跳閘首出功能驗證

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5.6.1試驗前確認(rèn)汽輪機處于掛閘狀態(tài)，跳閘首出已復(fù)位。

5.6.2依次模擬不同原因觸發(fā)汽輪機跳閘，檢查跳閘首出與跳閘原因一致。

5.6.3測試跳閘首出的記憶功能，跳閘后再次觸發(fā)其他跳閘信號首出保持不變。

5.6.4測試跳閘首出的復(fù)位功能，執(zhí)行復(fù)位操作后首出信號可以被正常復(fù)位。

5.7跳閘電磁閥動作試驗

跳閘電磁閥動作試驗應(yīng)在機組啟動前進行。試驗方法應(yīng)采用汽輪機掛閘后依次使單個通道跳閘電磁閥失

電的方式進行。

5.8汽輪機主汽閥試驗驗證

5.8.1對汽輪機主汽閥閥位進行標(biāo)定，確認(rèn)在閥門全開、全關(guān)位置,閥位測量精度滿足設(shè)計要求。

5.8.2驗證閥門開行程時間，滿足制造廠說明書要求。

5.8.3驗證主汽閥關(guān)閉時間，分別驗證通過試驗電磁閥關(guān)閉、跳閘指令關(guān)閉主汽閥的時間。高、中（低）

壓主汽閥的關(guān)閉時間t，為關(guān)閉過程中的動作延遲時間和關(guān)閉時間之和，建議值列于表。

表1油動機關(guān)閉時間

試驗項目高壓主汽閥油動機關(guān)閉時間中壓主汽閥油動機關(guān)閉時間低壓主汽閥油動機關(guān)閉時間

時間要求≤0.5s≤0.5s≤0.5s

如果制造廠給出了閥門油動機關(guān)閉時間的測定方法及驗收標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)以制造廠數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

5.9汽輪機保護系統(tǒng)至第三方系統(tǒng)的通道接口試驗

5.9.1在汽輪機保護系統(tǒng)側(cè)通過注入信號或信號強制的方式模擬通道接口信號，檢查第三方系統(tǒng)能夠

正確接收該信號。

5.9.2在第三方系統(tǒng)側(cè)通過注入信號或信號強制的方式模擬通道接口信號，檢查汽輪機保護系統(tǒng)能夠

正確接收該信號。

5.10失電保護功能測試

5.10.1試驗前確認(rèn)汽輪機處于掛閘狀態(tài)。

5.10.2檢查跳閘模塊滿足復(fù)位條件，且掛閘帶電并建立工作油壓。

5.10.3逐一斷開并恢復(fù)汽輪機保護系統(tǒng)冗余控制器電源，電源斷開期間檢查對應(yīng)報警觸發(fā)，汽輪機仍

處于掛閘運行狀態(tài)。

5.10.4對于三取二（或者四取二）保護動作設(shè)計的控制器進行兩兩組合，執(zhí)行斷電操作，檢查兩列控

制器斷電后，汽輪機自動跳閘。

6汽輪機保護系統(tǒng)定期試驗

6.1主汽閥定期活動性試驗

6.1.1在汽輪機制造廠設(shè)計要求的機組負(fù)荷平臺，執(zhí)行主汽閥活動性試驗。

6.1.2閥門活動性試驗期間，密切監(jiān)視汽輪機閥門的動作曲線、負(fù)荷波動情況及反應(yīng)堆冷卻劑溫度、

蒸汽壓力和蒸發(fā)器水位的變化。

6.1.3閥門活動試驗期間，機組負(fù)荷波動范圍應(yīng)符合系統(tǒng)設(shè)計要求。

6.2保護定期試驗

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6.2.1在機組正常運行時，汽機保護系統(tǒng)應(yīng)能按照制造廠的要求執(zhí)行保護定期試驗。

6.2.2該試驗的目的是驗證保護通道的動作可靠性。

6.2.3試驗前確保機組狀態(tài)穩(wěn)定，無保護通道異常報警。

6.2.4試驗過程中確認(rèn)跳閘繼電器依次動作，且響應(yīng)時間滿足設(shè)計功能要求，所有通道定期試驗完成

后，自動退出定期試驗?zāi)Ｊ健?/p>

6.2.5定期試驗過程中，若發(fā)生系統(tǒng)動作超時或者反饋結(jié)果超出預(yù)期，系統(tǒng)應(yīng)自動退出定期試驗并觸

發(fā)相應(yīng)報警。保護定期試驗期間不應(yīng)觸發(fā)汽輪機跳閘事件。

6.3嚴(yán)密性功能試驗

6.3.1為避免汽輪發(fā)電機在突然甩負(fù)荷或緊急停機過程中轉(zhuǎn)速的過度飛升，以及在低轉(zhuǎn)速范圍能有效

地控制轉(zhuǎn)速，高壓主汽閥的嚴(yán)密性應(yīng)符合要求。

6.3.2試驗在盤車轉(zhuǎn)速或空負(fù)荷額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下進行。試驗過程中主蒸汽參數(shù)和凝汽器真空應(yīng)保持穩(wěn)

定。

6.3.2.1在盤車轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥處于全關(guān)狀態(tài)，試驗開啟調(diào)節(jié)閥，記錄轉(zhuǎn)速上升趨勢

和最高轉(zhuǎn)速，最高轉(zhuǎn)速滿足設(shè)計要求。

6.3.2.2在空負(fù)荷額定轉(zhuǎn)速下主汽閥處于全開狀態(tài)，關(guān)閉主汽閥，記錄降速過程時間和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，

最低轉(zhuǎn)速滿足設(shè)計要求。

6.3.3如果制造廠給出了閥門嚴(yán)密性試驗的方法及驗收標(biāo)準(zhǔn)，可遵照制造廠的方法和驗收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

7汽輪機超速保護控制功能試驗

7.1超速保護控制（OPC）功能試驗

當(dāng)汽輪機的轉(zhuǎn)速達到OPC規(guī)定動作值（例如103%額定轉(zhuǎn)速）時，OPC應(yīng)正確動作，迅速關(guān)閉高中壓調(diào)節(jié)

汽門，待轉(zhuǎn)速達到預(yù)定條件時重新開啟這些閥門，維持額定轉(zhuǎn)速。OPC動作轉(zhuǎn)速與規(guī)定動作值偏差不應(yīng)

超過2r/min。首次超速保護功能試驗可連接仿真機進行驗證。

7.2電超速保護OPT功能驗證

7.2.1汽輪機電超速保護試驗按照制造廠規(guī)定的方法和驗收準(zhǔn)則執(zhí)行。超速試驗前應(yīng)遵照制造廠規(guī)定

進行暖機。

7.2.2試驗前應(yīng)確認(rèn)閥門嚴(yán)密性試驗和閥門快關(guān)試驗合格，主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥關(guān)閉時間應(yīng)符合制造廠

規(guī)定。

7.2.3試驗前應(yīng)確認(rèn)電超速跳閘保護及汽機振動、軸向位移、脹差等保護均已投入，OPC保護和機械

超速保護已退出。

7.2.4汽輪機穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)速，在向上升速過程中不應(yīng)在中間停留。

7.2.5嚴(yán)密監(jiān)視汽輪機轉(zhuǎn)速及軸承振動，一旦發(fā)現(xiàn)振動異常而振動保護未動作或汽輪機轉(zhuǎn)速高于電超

速跳閘設(shè)定值5r/min，應(yīng)立即手動打閘停機。

7.2.6記錄電超速保護動作值。若電超速保護實際動作值與設(shè)計值的偏差超過±2r/min，則需分析原

因并采取糾偏措施后，再進行試驗。

7.3汽輪機機械超速保護OPT試驗

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7.3.1汽輪機機械超速保護試驗按照制造廠規(guī)定的方法和驗收準(zhǔn)則執(zhí)行。

7.3.2試驗前應(yīng)確認(rèn)閥門嚴(yán)密性試驗和閥門完全關(guān)閉試驗合格，主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥完全關(guān)閉的時間應(yīng)

符合制造廠規(guī)定。

7.3.3試驗前應(yīng)確認(rèn)機械超速跳閘保護及汽機振動、軸向位移、脹差等保護均已投入，OPC