第4章 核电厂异常运行

4.1 概述
操纵员若遇到异常现象时，应遵照异常规程处理，使电厂尽快返回 到正常运行工况。 1. 报警手册（Alarm Book） 报警信号发生后，操纵员采取的动作： 消除音响，并使报警指示灯由快闪变为不闪，确定报警的存在。 操纵员必须根据报警手册迅速作出判断，并采取相应的措施。 操纵员必须通过相应的仪表指示，借助报警手册及自身知识与经 验，正确判断报警的起因及限值。 当两个或两个以上的报警同时发生时，还要分清主次，综合考虑。 进行人为操作，消除异常工况。
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受影响棒组
汽轮机负荷
棒组选择器上 记录位置 选择该棒组 并置零
线性增加 使Tavg=Tref
落 堆 芯满 的功 瞬率 变下 曲， 线控 （制 ）捧 束 掉
100%
1
落 堆 芯满 的功 瞬率 变下 曲， 线控 （制 ）捧 束 掉
100%
2
落 堆 芯满 的功 瞬率 变下 曲， 线控 （制 ）捧 束 掉
4.2 棒控系统故障
4. 2. 1 功率运行时控制棒组连续上提 1. 概述 一组控制棒上提可能是由控制系统故障引起的，也可能是由化容系 统（CVCS ）或安全注射系统（ SIS）发生故障，导致向反应堆冷却 剂里连续加硼而引起的。如果任其发展，在反应堆保护系统达到定 值点时会导致反应堆紧急停堆。
4.2 棒控系统故障
4.4 发电机甩负荷
• 4. 4. 1 概述
发电机全部或部分负荷丧失可能是由于发电机的一个或两个输出线 路上的断路器（OCB) 断开，或者是由于高压变电站的输出线路上 的断路器断开而造成的。
汽轮机旁排系统可以随着发电机负荷的减少，逐渐开启旁排阀门， 而不引起反应堆紧急停堆。 外部负荷丧失不会导致核电厂辅助设备电源的丧失，因为这些负荷 不是由高压变电站提供的。
1
提 的 瞬功 变率 曲下 线控 （制 棒 ）组 连 续 上
50%
2
提 的 瞬功 变率 曲下 线控 （制 棒 ）组 连 续 上
50%
3
4.2 棒控系统故障
4.2.2 控制棒束掉落堆芯 1. 概述 控制棒束掉落堆芯可能是由于一个或几个控制棒驱动机构发生了故 障。当电厂处于功率运行模式时，掉落控制棒组会导致电厂的工况 异常，反应堆保护系统可能触发反应堆紧急停堆（取决于掉落控制 棒组的位置）。
4.1 概述
操纵员若遇到异常现象时，应遵照异常规程处理，使电厂尽快返回 到正常运行工况。 1. 报警手册（Alarm Book） 报警信号的设置是为了保证核电厂安全运行所采取的一种措施。一 旦核电厂重要参数偏离了正常值，或某些设备部件失效，就会引起 相应的音响和显示牌报警，清楚地显示在主控室控制盘上，操纵员 能及时发现异常，采取措施予以消除，从而确保核电厂安全运行。 报警手册中是以每个报警信号为单位，独立成篇。一般讲，每篇都 包括警报信号名称、警报来源、定值点、复位点、立即动作、后续 动作等。
4.2 棒控系统故障
4. 2. 1 功率运行时控制棒组连续上提 2. 动作 （2）立即动作 ①切除汽轮机“负荷控制”； ②棒控由自动转向于动； ③手动下插控制棒组，以恢复平衡温度条件； ④检查化容系统（ CVCS ）、硼热再生系统（BTRS ）和安注系统 （ SIS ）是否正常； ⑤如果棒控转向手动仍然无效，则立即手动停堆。
4. 2. 1 功率运行时控制棒组连续上提 2. 现象 （1） 停棒指示； （2）冷却剂平均温度偏差增大； （3 ）棒位计数器指示的棒位移不合逻辑； （4）Tavg、Tref增加和/或Tavg高报警； （5 ）汽轮机负荷不变而反应堆功率却在增加； （6 ）稳压器液位增加和／或稳压器高液位报警； （7 ）稳压器压力增加和／或稳压器高压力报警。
第4 章核电厂异常运行
4.1 概述
操纵员若遇到异常现象时，应遵照异常规程处理，使电厂尽快返回 到正常运行工况。 1. 异常运行规程（AOP） 每个异常运行规程中包括概述、现象、立即动作及后续动作等几 个部分。 为了更好地表述故障，尽量附加以相应关联的瞬变过程。 这些瞬变过程的曲线都取自不同核电厂或其全范回模拟机，具有 相当的可信度。
受影响棒组内 正常棒束
受影响棒组 汽轮机负荷 手动降至70%FP
打开提升线圈 开关
棒组选择器上 记录位置 选择该棒组 并置零
4.2 棒控系统故障
提起掉落的控制棒的步骤
步骤
控制棒组 掉落棒束 受影响棒组 内正常棒束 闭合提升 线圈开关 打开提升线圈 开关 手动提升到 原记录位置 闭合提升 线圈开关
e
4.2 棒控系统故障
4.2.2 控制棒束掉落堆芯 2. 现象 （1）功率量程高中子注量率变化率； （2）四个功率量程核仪表通道给出功率量程高中子注量率报警； （3）单束棒棒位指示器到底灯亮并报警； （4）功率最程核仪表中子注重率倾斜； （5）Tavg-Tref偏差过大； （6）反应堆冷却剂Tavg下降； （7）若棒控处于自动，则自动控制棒组迅速提升。
4.4 发电机甩负荷
• 4. 4. 1 概述
如果发电机的两个输出线路断路器都 断开，并且汽轮机停机，发电机将不 会发出闭锁。
因此，厂用负荷将不会自动地转向启 动变压器， 6 kV 厂用变压器将会断电， 从而导致反应堆紧急停堆。 如果失去外部负荷时导致反应堆紧急 停堆，则执行反应堆紧急停堆和反应 堆冷却剂泵工况异常规程。
4.3 应急加硼
4. 3. 3 动作 3. 后续动作 （1 ）按照重新建立反应堆安全工况的需要继续加硼。 （2 ）对于反应堆冷却剂体积减少的情况，必要时需增加上充泵流量， 以防止稳压器液位过低，触发下泄阀自动关闭。 （3 ）若阀门D 和E 是关着的，则需核实它们确已被打开后，才能将上 充泵的吸人口与容积控制箱相连。 （4 ）当反应堆冷却剂系统的棚浓度达到要求时，关闭加浓珊酸路径， 并通过混合器提供补给。 （5 ）冲洗所有有加浓棚酸的管线。 （6 ）若有必要，向棚酸箱内补充棚酸。
4.2 棒控系统故障
4. 2. 1 功率运行时控制棒组连续上提 2. 动作 （1）自动动作 （2）立即动作 （3）后续动作
4.2 棒控系统故障
4. 2. 1 功率运行时控制棒组连续上提 2. 动作 （1）自动动作 ①反应堆紧急停堆 a. 功率最程高中子注量率（高定值）； b. 超温温差（ OT Δ T) ΔTOT ; c. 超功率温差（ OP Δ T) ΔTOT ；
4.2 棒控系统故障
4.2.2 控制棒束掉落堆芯 3. 动作 （3）后续动作 ①在维修人员的配合下，操纵员按下列步骤提起掉落的控制棒； ②重置（ reset ）功率量程高中子注量率报警。 ③检验象限功率倾斜比和CAOC 在限值之内。
4.2 棒控系统故障
提起掉落的控制棒的步骤
步骤 控制棒组 掉落棒束 打开提升 线圈开关 a b 手动置于适当的 位置使Tavg=Tref 闭合提升 线圈开关 c d e
4.2 棒控系统故障
4.2.2 控制棒束掉落堆芯 2. 现象 （1）功率量程高中子注量率变化率； （2）四个功率量程核仪表通道给出功率量程高中子注量率报警； （3）单束棒棒位指示器到底灯亮并报警； （4）功率最程核仪表中子注重率倾斜； （5）Tavg-Tref偏差过大； （6）反应堆冷却剂Tavg下降； （7）若棒控处于自动，则自动控制棒组迅速提升。
4.3 应急加硼
（1 ）常规通道：通过阀门 A 经由棚酸混合器和阀门B 增加一台上充泵或打开 一个下泄孔板可以减少 硼酸液向反应堆冷却剂 系统输送的时间。
4.3 应急加硼
（2 ）经由阀门C 通向上充泵吸入口
4.3 应急加硼
（3 ）从换料水贮存箱（RWST ）来， 经由阀门D 或阀门E 。 若低一低插入限值 报警定值已被超过， 则启动一台硼酸泵， 并打开阀门C 。
4.3 应急加硼
4. 3. 2 现象 1. 控制棒插入过深 ①棒组计步器指示，棒组位置低于其插入极限； ②棒位指示器指示，棒组位置低于其插入极限； ③插入极限报警（低一低定值）。
4.3 应急加硼
4. 3. 2 现象 2. 在反应堆紧急停堆后，反应堆冷却剂降温速度失控： ①低平均温度报警； ② Th 或Tc （宽量程）下降，同时Tavg巳低于仪表最程； ③稳压器液位和／或压力下降； ④蒸汽压力下降。
4.2 棒控系统故障
4. 2. 1 功率运行时控制棒组连续上提 2. 动作 （1）自动动作 ①反应堆紧急停堆 或② a. 稳压器喷淋投入和／或卸压阀（ PORV ）开启； b. ΔTOT 提棒停止，同时汽轮机自动快速降负荷（runback）（C3 ）。 c. Δ TOP 提棒停止，同时汽轮机自动快速降负荷（runback ）（ C4 ）。 d. 功率最程高中子注量率提棒停止。
4.4 发电机甩负荷
4.4. 3 动作 1. 自动动作 （］）如果负荷失去15% 以上，则当Tavg - Tref 偏差达到6. 73 ℃时，打 开第一组冷凝器旁排阀； （2 ）当Tavg - Tref偏差达到9. 23 ℃时，打开第二组冷凝器旁排阀； （3 ）当Tavg - Tref偏差达到14.5 ℃时，打开第一组大气排放阀； （4 ）当Tavg - Tref偏差达到17.8 ℃时，打开第二组大气排放阀； （5 ）如果汽轮机乏汽罩温升超过79.4 ℃，将启动汽轮机乏汽罩的喷淋 系统； （6 ）随着Tavg - Tref偏差减小，蒸汽旁排阀将依次关闭。当偏差减小到 1. 1 ℃时，所有的旁排阀将都关闭。
4.2 棒控系统故障
4.2.2 控制棒束掉落堆芯 3. 动作 （1）自动动作 若棒控处于自动，且温度下降值超过了棒控制死区，则棒组将被提 出，建立Tavg -Tref时平衡工况。 （2）立即动作 ①若反应堆紧急停堆停机，则执行应急指令； ②切除汽轮机“负荷控制”； ③棒控转为手动；
4.2 棒控系统故障
4.3 应急加硼
4. 3. 2 现象 3.不可解释或不可控制的反应性增加： ①控制棒异常提升； ②温度或核功率上升； ③紧急停堆后，中子注量率或中子计数率上升。 4. 紧急停堆后，两束或两束以上的棒位指示器未能指示棒组已下插 到底
4.3 应急加硼
4. 3. 3 动作 1. 自动动作 除了启动安全注射的那些瞬态过程外，只有容积控制箱低一低液位引 起的应急加硼，没有其他的自动加硼动作。 2. 手动动作 （1 ）选择最合适的可以向上充泵入口和反应堆冷却剂系统输送硼酸的 通道。 （2 ）确认硼酸流已经由所选的通道流向上充泵人口，必要时可使“经 由阀门A 和阀门F 进入容积控制箱”的路径。 （3 ）若有必要，将反应堆控制由自动转为手动，并按需要操纵控制棒， 重新建立正常的Tavg，并且／或者加硼的同时提升控制棒组，以消除插 入极限低报警。
4.2 棒控系统故障
4. 2. 1 功率运行时控制棒组连续上提 2. 动作 （3）后续动作 ①手动维持核电厂功率； ②若紧急停堆则将电厂运行在热备用模式。
4.2 棒控系统故障
4. 2. 1 功率运行时控制棒组连续上提 3. 瞬变曲线
提 的 瞬功 变率 曲下 线控 （制 棒 ）组 连 续 上
50%
4.3 应急加硼
（4 ）经由阀门A 和阀门F 进入 容积控制箱（ VCT ）顶部
4.3 应急加珊
4. 3. 1 概述 1.上充泵向反应堆冷却剂系统输送硼酸有四个途径，按优先选用顺 序，这四个途径分别为： （1 ）经由阀门6 通向环路2 冷段的常规上充管道。 （ 2 ）经由阀门7 通向环路1 冷段的备用上充管道。 （ 3 ）通向反应堆冷却剂泵的密封水供水管道。 （ 4 ）通过阀5 通向稳压器辅助喷淋的上充管道。
100%
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4.3 应急加硼
4. 3. 1 概述
在正常控制方法无法使用或无法满足要求的异常情况下，用应急加 硼方式向反应堆引人负反应性，这需要使用上充泵将棚酸迅速地注 入反应堆冷却剂系统。 1. 向上充泵吸人口输送硼酸有下列四个途径： （1 ）常规通道：通过阀门A 经由棚酸混合器和阀门B 。 （2 ）经由阀门C 通向上充泵吸入口。 （3 ）从换料水贮存箱（RWST ）来，经由阀门D 或阀门E 。 （4 ）经由阀门A 和阀门F 进入容积控制箱（ VCT ）顶部。
4.2.2 控制棒束掉落堆芯 3. 动作 （2）立即动作 ④如果表明有两束或两束以上控制棒束掉落堆芯，则执行正常停堆 规程，将反应堆置于热备用模式； ⑤若只有一束控制棒掉落，且它不属于控制棒组，则手动降低汽机 负荷，使每个通道功率均不超过100%; ⑥若掉落的棒束属于控制组，则手动降低汽轮机负荷，以使Tavg与 Tref符合； ⑦连续监视核仪表和平均温度仪表，并维持工况的稳定。