鄧江明 申中祥 炊曉東 王小林 徐鵬 劉傳武

核動力運行研究所 湖北武漢 430223

截至2019年1月，我國大陸在運機組已達45臺，裝機容量達到4590萬千瓦。隨著我國核電機組數量不斷增加，核電的技術路線越來越復雜。在我國大陸目前已商運核電機組中，秦山一廠1號機組采用我國自主化CP300技術，大亞灣核電廠1、2號機組采用的是引進法國的M310技術，秦山二廠1-4號機組和海南核電廠1、2號機組采用CP600技術，方家山1、2號機組、福清核電廠1-4號機組及田灣5、6號機組采用CP1000技術，秦山三廠1、2號機組采用引進加拿大的CANDU技術，田灣核電廠1-4號機組采用引進俄羅斯的VVER技術，三門核電廠1、2號機組及海陽核電廠1、2號機組采用引進美國的AP1000技術，臺山核電廠1號機組采用引進法國的CEPR技術，其余采用的均為CPR1000技術。

不同技術路線堆型由于設計理念的不同、技術的不斷更新，在主控室設計上也各不相同，直觀體現主要在空間布置、崗位設置及職責等方面。

1 主控室布置

總體來看，主控室主要分為兩大類型：采用模擬盤臺的主控室和采用DCS的主控室。采用模擬盤臺的主控室主要包括：M310、CP300、CP600（海南核電廠為DCS主控室）、CANDU等機組；采用DCS的主控室主要包括：CPR1000、CP1000、VVER、AP1000、CEPR等機組。

1.1 采用模擬盤臺的主控室

M310/CP600機組雙堆布置，主控室布置基本一致。主控室控制臺分為兩部分，一部分是主控制臺，另一部分是輔助控制臺。正常運行的操作均在主控制臺上進行，在主控制臺對面布置輔助控制臺，以進行輔助系統(tǒng)的操作。在公共控制室內布置有公共控制盤和消防操作盤。

CANDU機組單堆布置，主控室盤臺主要包括反應堆和汽輪機盤臺、輔助系統(tǒng)和配電系統(tǒng)盤臺、換料機盤臺。除此之外，主控室還有幾個輔助盤臺：操縱員盤臺、操縱員支持盤臺、值長臺和消防盤臺等。

CP300機組單堆布置，主控室盤臺主要包括反應堆和汽輪機控制盤臺、電氣系統(tǒng)控制盤臺、反應堆操縱員控制盤臺、汽輪機操縱員控制盤臺、電氣操縱員控制盤臺和值長控制盤臺。操縱員控制盤臺和值長控制盤臺不能操作，只用于各崗位人員對機組狀態(tài)的監(jiān)視[1]。

1.2 采用DCS的主控室

CPR1000/CP1000機組雙堆布置，主控室布置基本一致，主控室主要包括：一回路操縱員工作站、二回路操縱員工作站、機組長工作站（CP1000無）、值長/安工工作站、后備盤、緊急停堆盤、POP大屏幕、火災報警聯(lián)動系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視器、現場巡視信息采集系統(tǒng)工作站等[2]。

VVER機組單堆布置，主控室分為安全控制區(qū)、主控制區(qū)、輔助控制區(qū)和值長工作區(qū)。主控制區(qū)是監(jiān)控機組的主要場所，包括了俄供子系統(tǒng)的監(jiān)控終端、反應堆保護盤、ESFAS監(jiān)控盤、二回路后備盤、操縱員工作站（反應堆操縱員和汽輪機操縱員工作站）和顯示大屏[3]。

AP1000機組單堆布置，主控室包括主控區(qū)、操縱員工作區(qū)、值長辦公室和操縱員休息室。主控區(qū)包括操縱員工作站（核島操縱員、常規(guī)島操縱員及監(jiān)護操縱員工作站）、副值長工作站，主安全盤，次安全盤，DAS盤和主控室大屏幕信息顯示系統(tǒng)。

CEPR機組單堆布置，主控室主要有：一回路操縱員工作站、二回路操縱員工作站、輔助工作站、值長/安工工作站，過程信息和控制系統(tǒng)、大屏幕顯示幕墻、安全信息控制系統(tǒng)、火災盤、柴油機試驗控制設備等[5]。

2 崗位設置及職責

M310/CPR1000機組設有值長、機組長、副值長、隔離經理、一回路操縱員、二回路操縱員崗位；

CP300機組設有值長、副值長、隔離經理、堆操、機操、電操崗位；

CP1000/ CP600機組設有值長、副值長、隔離經理、堆操、機操崗位；

CANDU機組設有值長、副值長、隔離經理、堆操、機操、參數監(jiān)視和報警響應操縱員崗位；

VVER機組設有值長、副值長、隔離經理、反應堆操縱員、汽輪機操縱員、輔助系統(tǒng)操作員崗位；

AP1000機組設有值長、副值長、隔離經理（兼倒班技術顧問）、核島操縱員、常規(guī)島操縱員、監(jiān)護操縱員崗位；

CEPR機組設有值長、副值長、隔離經理Ⅱ級、隔離經理Ⅰ級、堆操、機操崗位；

可以看出，各機組主控室崗位都設置了值長、隔離經理、堆操和機操，其崗位職責也大同小異。

M310和CPR1000機組設置了機組長崗位，其它機組無，而是設置了副值長崗位，職責與機組長類似。

另外，機組長在事故工況下?lián)螀f(xié)調員角色，協(xié)調當值運行人員忠實和有效地執(zhí)行事故處理程序，共同控制機組狀態(tài)，并就事故處理程序執(zhí)行情況與安全工程師溝通。

AP1000機組設有倒班技術顧問崗位STA，值長在接班后指定一名有資質的SRO作為STA，原則上由隔離經理擔任。STA主要是在正常運行、異常事件和事故工況下評價電廠狀態(tài)和為值長提供技術意見和輔助分析。在瞬態(tài)運行工況和應急工況下，技術顧問應分析電廠關鍵參數與安全分析預計值的一致性來驗證電廠的響應。

3 主控室設計差異對比分析

3.1 主控室布置

早期建造的機組，均采用模擬盤臺控制技術，控制盤臺及操作按鈕眾多，需要操縱人員牢記各個系統(tǒng)相關控制按鈕的位置。主控室不區(qū)分一、二回路工作區(qū)，M310及CP600主控室布置基本一致，CANDU、CP300的主控室設置有操縱人員工作站，CP300在后期改造后設置了堆操控制盤臺、機操控制盤臺、電操控制盤臺，這些盤臺主要用于對核電機組參數的監(jiān)視，并不直接用于控制。

后期建設的機組采用DCS控制技術，主控室布置與前者差異明顯，一般都設置有相應的操縱人員工作站，大屏幕顯示區(qū)，采用硬接線的后備盤臺。由于不同堆型機組崗位設置的差異導致主控室在工作站設置上存在細微差異。

主控室采用控制技術的變化是技術發(fā)展的結果，采用模擬盤臺的控制技術，控制信號直接從主控室通過硬接線傳輸到現場設備，減少了信號轉換環(huán)節(jié)； 采用DCS控制技術的主控室布置簡潔，工作期間無需操縱人員頻繁移動，但采用硬接線的后備盤能有效防止DCS工作站不可用時失去對機組的監(jiān)控。

3.2 崗位設置及職責

不同堆型核電機組主控室均設有值長、副值長、隔離經理、操縱員；部分堆型設置有特定崗位；部分崗位職責存在差異。

M310、CPR1000堆型機組長作為機組技術負責人，主管主控室所有技術工作，崗位職責與其它堆型副值長崗位職責類似；M310、CPR1000機組副值長崗位職責與其它堆型副值長崗位職責相差較大。另外，M310、CPR1000機組配置有一名核安全工程師，來自電廠核安全部門，與運行值一起倒班工作，對電廠安全運行起到獨立監(jiān)督作用。

AP1000機組對核島操縱員（OATC）有更嚴格的要求。核島操縱員對反應堆安全負責，要求其不得離開操縱員工作區(qū)。如果必須離開，需要得到值長或副值長的批準，并保證接班人員已經完全了解機組當前進行的所有活動，并愿意承擔反應堆安全的責任。接班人員應完全了解機組當前狀態(tài)并進行臨時交接班，如果臨時離崗時間超過45分鐘，則應正式交接班。當燃料在反應堆中時，至少有一名持照操縱員需要在操縱員工作區(qū)內作為核島操縱員值班，直到另一名有資質的操縱員接班為止。如果有一個緊急的異常事件影響到機組的安全運行，核島操縱員可以短時間離開操縱員工作區(qū)確認某些報警的狀態(tài)或者執(zhí)行應急操作，但不得離開主控區(qū)。

多數核電機組主控室都配置有一回路操縱員/堆操、二回路操縱員/機操，除此之外，部分特殊堆型配置有第三位操縱員：CP300配置有一名電操，CANDU配置一名參數監(jiān)視和報警響應操縱員、AP1000配置一名監(jiān)護操縱員、VVER配置一名輔助系統(tǒng)操縱員（無需持照）。

主控室設置三名操縱員，能有效的提高對機組的監(jiān)控，減少操縱員工作負擔，但需要投入更多的人力成本。主控室崗位的設置與主控室工作站的設置相輔相成，崗位數量及職責需基于機組設計特點及機組運行中實際工作量來評估，配備時力求做到安全可靠、經濟合理。