核电站安全级DCS隔离设计研究
2014-07-11北京广利核系统工程有限公司夏利民
自动化博览 2014年12期
北京广利核系统工程有限公司 夏利民
1 引言
为了提高核电站安全级DCS(Digital Control System)的可靠性,保持安全级电气设备和电路的独立性,应进行隔离设计,防止故障在系统内的多重冗余部件之间扩展,或故障从安全重要性较低的系统向安全重要性较高的系统扩展。从而确保在任何设计基准事件发生期间及之后,该安全级系统均能执行所要求的安全功能。
根据核安全法规标准[1][2]要求,核电站安全级DCS需在以下几个方面实现隔离:
(1)安全级内部冗余系统部件之间,如四个停堆保护通道之间,或安全专设序列之间;
(2)不同的安全等级的系统和设备之间,如保护系统(安全级)与控制系统(非安全级)之间;
(3)不同电气类别的电缆之间,如电力电缆和仪表控制电缆之间。
在安全级DCS的设计中,电气设备和电路的隔离是通过实体分隔和电气隔离来实现的。本文将针对安全级DCS电气设备和电路的隔离要求进行分析,在实体分隔和电气隔离两个方面提出相应的 设计方法和设计措施,以提高整个系统的可靠性和稳定性。
2 隔离实现方式
隔离是用于防止安全级DCS内部系统之间或与其他系统之间的不利相互影响的措施。不利相互影响可能产生于子系统中任何部件的异常工作或故障,也可能来源于例如电磁感应、静电干扰、短路、开路、接地故障、火灾、爆炸、飞行物坠毁的存在。
安全级DCS中可采取的隔离措施包括以下两类[1][2]:
(1)实体分隔;
(2)电气隔离。
2.1 实体分隔
为防止火灾、地震、飞射物等意外事件导致保护系统安全功能的失效和丧失,保护系统需满足实体分隔的要求。……
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