張瑞華，干炯申，關(guān) 悅，周 煥

（中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽 314300）

0 引言

KIT/KPS系統(tǒng)是核電廠的大腦中樞，操作員的眼睛，其性能與核電廠安全、穩(wěn)定運行緊密相關(guān)[1]。目前，中核運行二廠1#、2#機(jī)組KIT/KPS系統(tǒng)現(xiàn)場使用的是由北京和利時系統(tǒng)工程股份有限公司于1999年開發(fā)的HS2000CAS系統(tǒng)，自機(jī)組商運以來已投運10余年[2]。受當(dāng)時技術(shù)水平所限，KIT/KPS系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備制造過程中存在著在所難免的缺陷，且隨著系統(tǒng)硬件的老化和淘汰，安全性和經(jīng)濟(jì)性明顯降低，對中核運行二廠1#、2#機(jī)組KIT/KPS系統(tǒng)進(jìn)行改造勢在必行。改造內(nèi)容包括對1#、2#機(jī)組KIT/KPS系統(tǒng)實施整體升級更換工作。目前，中核運行二廠1#、2#機(jī)組KIT/KPS升級改造已順利完成并穩(wěn)定運行。

1 總體情況介紹

本次中核運行二廠1#、2#機(jī)組KIT/KPS系統(tǒng)改造范圍以采集端子柜為界，來自現(xiàn)場信號保持不變，從端子模塊以上開始，包括所有的控制機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)界面和軟件。整個系統(tǒng)單機(jī)組共包括采集柜9臺，端子柜9臺，網(wǎng)絡(luò)柜兩臺，主機(jī)柜兩臺，配電柜兩臺，服務(wù)器柜兩臺，操作員站6臺，工程師站1臺，網(wǎng)關(guān)10臺，涉及電纜20000余根，共分布在8個房間。

改造項目受制于原系統(tǒng)位置、空間、外部電纜、第三方接口等方方面面限制，且要在特定的時間窗口內(nèi)實現(xiàn)新舊系統(tǒng)的平穩(wěn)切換，存在著其特定的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)場涉及多設(shè)備運輸拆裝以及電纜敷設(shè)、系統(tǒng)調(diào)試等，工作量非常大。改造主要分：前期施工階段，主要工作包括機(jī)柜運輸、小系統(tǒng)安裝等；主系統(tǒng)施工階段，主要工作包括機(jī)柜拆除和安裝、電纜鋪設(shè)、端接、系統(tǒng)上電等；系統(tǒng)調(diào)試階段，主要工作包括系統(tǒng)性能調(diào)試、通訊測試等。下面結(jié)合1#機(jī)組的實施情況來具體分析改造實施過程中的主要風(fēng)險并制定應(yīng)對策略。

2 安裝調(diào)試工期緊張的應(yīng)對策略

由于改造工程伴隨著大量的設(shè)備安裝和調(diào)試工作，所以最好安排在工期較長的電站10年換料大修期間完成。受時間窗口的限制，安裝調(diào)試進(jìn)度必須嚴(yán)格配合換料大修的主線計劃執(zhí)行，并要充分考慮與其他系統(tǒng)或設(shè)備的檢修相協(xié)調(diào)（比如供電系統(tǒng)檢修，水壓試驗等）。因此，提前組織各專業(yè)協(xié)調(diào)制定了改造實施流程圖，力求實現(xiàn)工期與主線之間的完美兼顧。

3 運輸困難的應(yīng)對策略

本次改造涉及的機(jī)柜數(shù)量多，且大修時間窗口有限，大修期間各單位施工人員眾多，貨運電梯無法保證機(jī)柜運輸進(jìn)度要求。為滿足現(xiàn)場安裝和調(diào)試要求，需在大修前應(yīng)將本次大修要改造的機(jī)柜運輸?shù)浆F(xiàn)場指定位置就位。為保證順利運輸，可以采取以下措施：

1）自制與最大的雙聯(lián)柜尺寸一致的模型進(jìn)行了模擬運輸，制定合理的運輸路徑，記錄運輸路線上影響機(jī)柜通過的障礙物，對運輸路徑進(jìn)行多方確認(rèn)和測量，同時留有一定的裕度。

2）受限于現(xiàn)場情況，合理安排機(jī)柜現(xiàn)場暫存點，根據(jù)安裝的先后順序確定各個機(jī)柜擺放位置，節(jié)省安裝時間。

3）讓安裝公司提前參與，利用專業(yè)經(jīng)驗對現(xiàn)場實際情況進(jìn)行預(yù)判，提前通過開發(fā)專用運輸工具，較好地解決了廠房空間有限、機(jī)柜運輸困難的問題。

4）提前拆除途中影響新舊機(jī)柜運輸?shù)恼系K物，如防火門、托臂、槽鋼等，并設(shè)置保護(hù)措施，對現(xiàn)場有些有門檻的防火門需要在門檻處增加已預(yù)制好的活動小斜坡，以便機(jī)柜通過；門檻處的波紋斜坡，則需在其上鋪設(shè)鐵板，以免機(jī)柜經(jīng)過波紋斜坡時顛簸被碰壞等。

這些措施確保了機(jī)柜運輸?shù)捻樌瓿伞?/p>

4 系統(tǒng)停運與其他大修工作相沖突的應(yīng)對策略

KIT/KPS系統(tǒng)升級改造在機(jī)組大修期間進(jìn)行，期間要進(jìn)行水壓試驗，為保證KIT系統(tǒng)全停時的運行監(jiān)視需要，開發(fā)一套KIT最小臨時系統(tǒng)以滿足電站相關(guān)試驗的進(jìn)行。

按照水壓試驗及低低水位期間所需信號全部進(jìn)行監(jiān)視的原則進(jìn)行最小系統(tǒng)的設(shè)計，通道根據(jù)實際情況進(jìn)行預(yù)留，并根據(jù)水壓試驗的相關(guān)要求繪制水壓試驗邏輯圖，為水壓試驗提供超壓保護(hù)。

5 信號電纜長度不足的應(yīng)對策略

由于改造范圍以采集端子柜為界，來自現(xiàn)場的信號保持不變，即現(xiàn)場至控制柜的電纜長度已固定，在信號通道分配時需考慮外部電纜長度，以免線纜長度不夠。接線柜位置沒有變化，但由于新舊卡件的差異必須進(jìn)行調(diào)整。因此，存在外部電纜長度不夠的可能。

為避免信號線長度不夠而影響安裝，可以采取以下措施：

1）根據(jù)新舊機(jī)柜尺寸的差異及模塊分布情況構(gòu)建出新舊機(jī)柜模型，精確的計算出新機(jī)柜中電纜位置與舊系統(tǒng)之間的標(biāo)差；再對現(xiàn)場信號線長度進(jìn)行核實，統(tǒng)計出每個點的電纜預(yù)留長度，結(jié)合程序計算結(jié)果，對信號位置進(jìn)行調(diào)整。

2）同時，還需查看橋架上電纜余量情況，以防長度不夠時可從電纜橋架上調(diào)整電纜長度。

3）為防止最壞的情況出現(xiàn)，也在現(xiàn)場預(yù)備了轉(zhuǎn)接端子。

得益于之前的精細(xì)測量，機(jī)組實施過程中僅出現(xiàn)4組信號長度略緊張。由于數(shù)量比較少且長度差也比較小，所以在模板通道分配上進(jìn)行了微調(diào)，及時解決了長度不夠的問題。

6 信號端接錯誤的應(yīng)對策略

KIT系統(tǒng)作為電站計算機(jī)采集系統(tǒng)，其信號點有10000多個，這就涉及到20000多根信號線的拆除及端接工作，如此繁重的拆除及端接工作，過程中難免會有疏漏。而作為操作員的眼睛，信號端接的正確與否則非常重要。為避免問題發(fā)生可采取以下措施，有效防止信號端接錯誤問題的發(fā)生：

1）實施前對原系統(tǒng)所有的端子排進(jìn)行了拍照留底，確保將來有據(jù)可查。

2）由于機(jī)柜中除了需要端接的信號線，還有很多有套管的備用線，其中不乏一些與端接信號線套管相同的備用線，為了防止在信號端接中產(chǎn)生干擾，可在實施前對機(jī)柜中的備用線的線鼻子進(jìn)行熱縮處理，以做區(qū)別。

3）對端接信號進(jìn)行仔細(xì)地核實是非常必要的，可以采用三段式套管核對法。通過三段式套管核對法比照舊套管、新套管和通道號一致性，確保電纜正確端接。端接前反復(fù)對端接電纜清冊與現(xiàn)場實際電纜套管號仔細(xì)核對，并對標(biāo)示模糊的套管更換，確保設(shè)計輸入的正確性及可辨識性；端接過程中端接人員需對信號進(jìn)行核對及檢查，端接完成后QC人員再次對信號進(jìn)行核對及檢查。

以上措施有效防止了部分套管號相近而接錯的情況，以及信號虛接的情況。

7 系統(tǒng)首次上電的應(yīng)對策略

由于改造涉及到接地線纜及電源線纜的更換，為防止設(shè)備損壞，保證系統(tǒng)首次上電順利進(jìn)行，采取以下措施：

1）上電前進(jìn)行了嚴(yán)格的絕緣及接地檢查。

2）制定了具體可行的上電程序。上電時應(yīng)分步操作，逐層上電，先加上游電源，再加下游電源，逐漸增加負(fù)荷，以減少首次上電的風(fēng)險。冗余電源應(yīng)一路一路上電，先送一路，檢查電源品質(zhì)沒問題且各狀態(tài)指示燈顯示正常后，斷開第一路再閉合另一路，沒問題后再兩路都合上，再檢查雙電源供電時的電源品質(zhì)。

3）待采集機(jī)柜上電完成后，再將I/O卡件逐個投入運行。

這些措施確保了系統(tǒng)首次上電的順利進(jìn)行。

8 結(jié)束語

電站計算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可靠性和安全性對核電廠的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運行起著重要的作用[3]。中國目前儀控系統(tǒng)的數(shù)字化改造工作才剛剛啟程，在役運行的老電站都會面臨同樣的問題。面對保證機(jī)組穩(wěn)定運行的客觀需要，同時又要保證改造的成功，進(jìn)度控制和質(zhì)量控制的挑戰(zhàn)是顯而易見的，在項目實施的各個階段都要求給予充分地關(guān)注，保證項目執(zhí)行過程中產(chǎn)生的各種問題得到快速有效地解決。目前1#、2#機(jī)組KIT/KPS升級改造已順利完成，并穩(wěn)定運行。新系統(tǒng)必將更好地服務(wù)于機(jī)組運行，實現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)，并為同類改造提供參考借鑒。