論核電站排放系統中的液位控制方式和原理

 

引言

        本文介紹的常規液位控制系統主要由2臺潛污泵（A1，A2），3個浮球液位計（分別代表：低液位L，高1液位H1，高2液位H2）和1臺就地控制箱（CR）相互連接組成。系統的電源回路和控制回路主要通過在就地控制箱（CR）內集成各類電氣元件，通過不同功能元件之間的搭接組合來實現的。

 

1 系統的控制方式

        系統運行分為手動和自動兩種模式。選擇手動模式時，現場人員可以直接通過操作就地控制箱就可實現兩臺泵機的啟停；選擇自動模式時，當液位上升超過低液位L時，其中一臺泵機（A1）進行啟動準備，當液位接著上升至高1液位H1時，啟動準備已完成的潛污泵（A1）開始運行，進行排水，當液位下降至L以下時，泵機停止運行。當液位再次上升至高1液位H1時，系統啟動潛污泵（A2）進行排水，潛污泵（A1）不工作，兩臺泵輪換工作。當井內液位上漲過快，超過了高1液位H1，達到了高2液位H2時，單臺潛污泵已無法滿足排澇要求，則系統自動啟動另一臺潛污泵（A1或A2），兩臺泵同時進行排水，直到液位下降至L以下時，兩臺泵同時停止運行［2，3］。

 

2  系統的控制原理

2.1系統元件選型

        接下來將就常規液位控制系統的原理進行詳細的介紹，本文僅對系統原理進行闡述，泵機以及各類系統元件的參數需根據現場實際情況自行確定。

 

        常規液位控制系統主回路（集成在就地控制箱CR內）的主要原件有：刀熔開關(101JS/105JS/107JS)數量3個；線圈電壓48VDC接觸器(105JA/107JA)數量2個；熱繼電器(105XS/107XS)數量2個；熔斷器(101FU/103FU/105FU/107FU)數量4個；380VAC/48VDC單相變壓器(101TR)數量1個；接線端子(BNA/BNB/BNC)數量若干；三相母排(101JB)1套；N排和PE接地排各一套；防潮電加熱器(101RS)數量1個?；芈窐嫵扇鐖D1所示。

 

        主回路電路主要是通過三相母線2臺泵機（A1/A2）提供380VAC動力電源。刀熔開關、接觸器、熱繼電器，熔斷器等元件對整條回路起到通斷和保護的作用。380VAC/48VDC單相變壓器為二次控制回路提供低壓電源。防潮電加熱器用于在箱內環境潮濕時蒸發箱內濕氣。常規液位控制系統控制回路（集成在就地控制箱CR內）的主要原件有：電源模板101UP(內含1個2P直流斷路器，1個48VDC電源指示燈，轉接端子若干)；繼電器模板101UR(內含3個48VDC單穩態繼電器，轉接端子若干)；繼電器模板103UR(內含2個48VDC單穩態繼電器，1個48VDC雙穩態繼電器；1個48VDC斷電延時時間繼電器，轉接端子若干)；繼電器模板105UR(內含3個48VDC單穩態繼電器；1個48VDC斷電延時時間繼電器，轉接端子若干)；繼電器模板101UN(內含2個48VDC大功率繼電器，轉接端子若干)；48VCD紅色信號燈(017LA/019LA)數量2個；48VCD綠色信號燈(016LA/018LA)數量2個；2位置2常開2常閉選擇開關(581CC/582CC)數量2個；2常開2常閉持續性動作按鈕(581TO/582TO)數量2個；接線端子若干；進出線電纜接頭若干等等?；芈窐嫵稍斎鐖D2、圖3、圖4、圖5所示。

 

2.2手動控制原理

        手動控制，將圖1、圖3、圖4所示刀熔開關101JS、105JS、107JS閉合，105JS、107JS輔助觸點13，14也處于閉合狀態，這時主回路處于通電狀態。把選擇開關581CC、582CC打到手動位置，581CC、582CC常開觸點23，24閉合，這時手動按下自保持按鈕581TO，581TO常開觸點13，14閉合，回路接通，105JA接觸器線圈的得電，接觸器吸合，A1泵啟動；再按一下自保持按鈕581TO，581TO常開觸點13，14斷開，A1泵停止運行；圖4中A2泵手動控制啟停方式與此相同。

 

2.3自動控制原理

        自動控制，如圖3所示手動操作101JS、105JS、107JS閉合，105JS、107JS的輔助觸點13，14也處于閉合狀態，這時主回路處于通電狀態。把選擇開關581CC、582CC打到自動位置，581CC、582CC常閉觸點21，22閉合，如圖2所示當液位高于低液位L時，“低液位L浮球液位計觸點”3，30斷開，101UR的繼電器101線圈失電，如圖3、圖4所示“101URL液位繼電器觸點”104，140和105，150的常閉觸點吸合，系統完成啟動準備；當液位漲至高1液位H1時，如圖2所示“高1液位H1浮球液位計觸點”3，31閉合，101UR的繼電器201線圈得電，如圖3所示“101UR高1液位H1繼電器觸點”203，231閉合，此時“103UR雙穩態繼電器觸點”處于初始位置，104，140為吸合狀態。

 

        因此，“101UN大功率繼電器”得電，其常開觸點203，231，常開觸點204，241分別吸合，105JA接觸器線圈的得電，接觸器主觸點吸合，其輔助常開觸點13，14閉合，回路自保持，A1泵啟動；A1泵持續排水，當水位下降至L時，如圖2所示“低液位L浮球液位計觸點”3，30閉合，101UR的繼電器101線圈得電，如圖3所示“101URL液位繼電器觸點”104，140常閉觸點斷開，“101UN大功率繼電器”斷電，其常開觸點203，231，常開觸點204，241分別斷開，105JA接觸器線圈的失電，接觸器主觸點斷開，A1泵停止運行。

 

        由于“101UN大功率繼電器”斷電，如圖5所示“101UN大功率繼電器觸點”206，261斷開，103UR的時間繼電器409及其觸點403，431仍處于斷電延時的吸合狀態，“101URL液位繼電器觸點”103，131常開觸點處于吸合狀態，因此“103UR雙穩態繼電器”得電動作，觸點發生變化：圖3中“103UR雙穩態繼電器觸點”104，140斷開，104，141閉合，圖4中“103UR雙穩態繼電器觸點”105，150斷開，105，151閉合。這時當液位再次漲至高1液位H1時，由于圖3中“103UR雙穩態繼電器觸點”104，140處于斷開狀態，A1泵不會啟動。

 

        圖4中“103UR雙穩態繼電器觸點”105，151處于閉合狀態，“101UN大功率繼電器”得電，其常開觸點303，331，常開觸點304，341分別吸合，107JA接觸器線圈得電，接觸器主觸點吸合，其輔助常開觸點13，14閉合，回路自保持，A2泵啟動；以此類推，雙泵在每一次液位達到高1液位H1時交替啟動。在自動控制模式下當液位持續上漲超過高1液位H1，達到高2液位H2時，單排泵機已無法滿足排澇的要求。這時圖2中“高2液位H2浮球液位計觸點”3，31閉合，101UR的繼電器301線圈得電，圖3中“101UR高2液位H2繼電器觸點”303、331閉合；圖4中“101UR高2液位H2繼電器觸點”304、341閉合；另一臺未運行的泵機啟動，2臺泵機同時運行排水。直至水位下降到L時，如圖2所示“低液位L浮球液位計觸點”3，30閉合，101UR的繼電器101線圈得電，圖3所示“101URL液位繼電器觸點”104，140常閉觸點斷開，圖4所示“101URL液位繼電器觸點”105，150常閉觸點斷開，兩臺A1，A2泵機同時停止運行。

 

2.4其他功能

        在此常規液位控制系統中，用戶也可以根據自己不同的需要，在控制回路中增加相應的輔助功能，例如圖2中“外送報警信號”的功能，就是將現場液位高的報警信號以干觸點的形式輸送出去，通過相關信號設備引起遠程監視人員的注意。

 

3 結束語

        液位控制系統是核電站排放系統中的一個重要環節，對提高核電站的安全性，降低安全生產事故的發生率，降低人力資源成本的支出等方面具有十分重要的意義。

 

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