关键回路（共4篇）
关键回路 篇1
1前言
为保证反应堆一回路冷却剂系统的关键锻件的制造商按照相关规范、标准、技术条件等进行生产,并提供满足合同要求的产品,根据有关规定,买方有权对所采购产品的形成过程实施质量监督( 即监造) 。为了保证质量,确保核安全,反应堆冷却剂系统的关键锻件制造过程已采取三层次的质量验证———质量控制( QC) 、质量监督( QS) 、质量保证( QA) 。
在质量控制( QC) 、质量监督( QS) 和质量保证( QA) 中,质量控制是直接针对产品质量,它致力于满足质量要求; 质量保证则主要针对过程质量或活动质量,它致力于提供质量要求会得到满足的信任;质量监督既有针对产品质量的部分, 也有针对过程质量与活动质量的部分, 这种双重性与它相对于监督对象的独立性是并存的[1]。
反应堆一回路冷却系统主要由反应堆压力容器( RPV) 、蒸汽发生器( SG) 、 稳压器( PRZ) 、 反应堆冷却剂泵( RCP) 、主管道( MPIPE) 等构成。 本文涉及的关键锻件均为这些关键设备的原材料, 包括:RPV的进、出口接管和安全端,上、下封头,筒体,径向支承块,主螺栓等;SG的进、出口接管和安全端,上封头,半球封头,主螺栓等;PRZ的安全端,上、下封头,人孔法兰,主螺栓等;均属于核安全I级、规范I级、抗震I类、质保I级的设备的主要和关键部件。 据统计压水堆核电站大约有60 项左右的关键设备属于应监造的范围,其中包括反应堆压力容器、蒸汽发生器、主泵、主管道、稳压器、堆内构件、控制棒驱动机构、环吊和燃料组件等[2]。
2核级关键设备的监造意义
核级关键设备由于其具有安全性、 不可更换或很难更换性、制造的周期性、经济性与信心性等特点决定其制造过程必须进行监造,其方式包括制造商/供应商、设计方、主( 总) 承包商、第三方、业主、核安全部门等多方监造的模式,相关方全面参与监造,从而确保产品质量满足核设施、 人员和周围环境的安全要求。
反应堆冷却系统的关键锻件质量是在制造过程中形成的一种品质,它直接决定其所用设备的质量,它对核设施的安全、 可靠运行具有至关重要和不可替代的保障作用;监造是外部的一种约束作用,对预防和改进产品质量起到有益的促进和帮助作用。 监造是对产品质量、过程质量与活动质量实施监督,也是质量保证体系的组成部分与延伸。
监造要对制造厂的制造过程实施监督、验证,也要对产品操作和检验的人员资格、 工艺评定的有效性和合法性、文件的有效性等内容进行检查和验证,从而确保质量保证的各个环节得到控制。
3监造准备
核设备监造根据规定应建立符合监造服务合同要求的监造组织, 确立监造体系所需的管理和文件体系,确定项目的监造运行模式,从事监造工作的人员应培训、考核并取得核级设备监造工程师资格,专家团队的设立是对监造工作的技术和专业支持。
监造工作开展应先了解项目及其合同各参与方的职责和接口关系,弄清合同对监造工作的要求,根据设备采购合同要求和技术资料内容准备监造依据文件,建立适宜监造活动的管理和文件体系。
监造管理体系包括监造活动的计划、 组织等的流程或制度,报告制度,接口管理,职责管理等制度和规章。
监造工作必须要完善的监造体系及其文件作为依据,建立监造体系四层次文件:监造质保大纲、监造管理程序、监造工作程序、监造过程文件和文件管理四层次文件。
4反应堆冷却系统的关键锻件制造的监造控制点的设立
反应堆冷却系统的关键锻件, 如材质为16MND5( 508-3) 低合金钢等重要锻件;根据其锻件制造工艺和质量要求推荐其工艺及质量控制点流程如图1 所示。
反应堆冷却系统的关键锻件制造采用的监造控制方式有: 授权开工制造检查和完工文件审查设为停工待检H点;粗加工后UT检查、性能热处理、划线取样、机械性能试验、精加工后的无损检测及尺寸等设为现场见证W点;冶炼的浇包分析、锻造、锻后热处理、成品化学成分、硬度、金相等设为报告审查R点;锻造、粗加工、精加工等过程控制由监造进行日常巡检监督和跟踪其质量、进度等。
5反应堆冷却系统的关键锻件制造的监造活动实施
5.1工作要求
熟悉或掌握监造所需法规、规范、标准、合同、图纸和相关技术条件; 熟悉被监造设备的加工、检查、试验, 特别是无损检测等主要方法及相应标准和规范; 熟悉制造厂的质量保证大纲及相应的程序和规程;掌握设备监造的管理程序,编写监造计划等[3]。
5.2停工待检点( H点)
反应堆冷却系统的关键锻件的授权开工制造和完工文件审查两个工序一般设为停工待检点( H点) 。
授权开工制造要检查"人、机、料、法、环、测"这六要素,是对制造厂生产前的状态认可,同时也是对制造厂的质量体系和能力的一种熟悉, 对其后续工作的开展和产品质量保证提供软、硬件支撑。
完工报告( 或文件) 的审查是监造工作重点之一, 应按RCC-M A3805 及合同质保等补充协议对完工文件进行规范性审查外,还应按照设计文件、锻件采购规格书等对其资料和报告等进行符合性审查。
5.3现场见证点( W点)
反应堆冷却系统的关键锻件,其现场见证点( W点) 通常包括粗加工后UT检查、性能热处理、划线取样、力学性能试验、精加工后无损检验、尺寸检验、标识等工序。
下面主要介绍性能热处理、划线取样的见证关注点。性能热处理目的是使其材料获得合格的组织和性能, 现场见证的重点主要包括: 检查热处理设备的完好和适用范围, 热电偶的有效性、测温范围、安装布置和数量、 与被测工件可靠接触和包覆, 温度记录仪的有效性,记录纸的可靠性,温度测量系统的可靠性,工件数量、规格和编号等;现场查阅热处理工艺规程、工艺卡与制造大纲等是否相符与有效,操作人员的资格等要素。在热处理过程中应巡查,监督升温速度、保温和记录等符合情况。监造易忽视的如热处理炉的恒温区,工件的重量是否超重或每批重量值相符( 直接决定产品质量或取样数量) , 工件淬火时出炉温度的测量、入水时间及工件入、出水温度等。某制造厂生产的某电站的RPV进出口接管有多批次性能热处理后力学性能不合格而报废, 经查原因由将1 锻4 改为1 锻2,保证入水温度,改小锻件后冷却速度就加快,性能合格;牌号40NCDV7.03( 40Cr Ni2Mo V) 材料热处理前表面质量不好会出现淬火后工件开裂而报废等热处理问题。
划线取样见证,看似简单却直接决定产品质量。见证时核对试件的原材料和相关资料等的符合性,试料分解后的回拼能确认其位置和数量是否正确,试样印记转移跟踪等, 确保划线取样的正确就是保证取样产品质量及其真实性。
所有的现场见证H、W点均按照监造程序文件的规定进行监督、核实并做好相应的记录,审查制造厂提供的相关见证点报告合格后完成质量计划见证点的签字,见证工作完成后编写监造活动报告。
5.4报告及记录审查( R点)
在进行化学成分、锻造、锻后热处理、硬度、金相等R控制点的审查, 应对照RCC-M和相关采购技术规格书的要求核对其数据正确性,项目完整性,引用标准合理性等进行查验,无误后关闭其R点。
5.5巡检
巡检是除现场见证和报告审查外的监造控制手段,巡检的目的不是仅跟踪锻件的进展状态,还要在巡检过程中发现制造厂不规范的行为和纠正不正确的活动,保证产品过程质量受控。
5.6监造记录控制
反应堆冷却系统的关键锻件的现场监造记录应按照监造过程文件规定的备忘录和观察单、 设备催交联络单、活动报告、工厂质量放行单、专题报告、监造日志、监造周报、监造月报、停工令等相关内容和格式进行编写; 对现场发现的问题和整改情况进行记录和跟踪。
5.7不符合项控制
制造过程出现或发现产品的不符合项, 应查制造厂是否按照相应项目的不符合项控制程序的规定处理;为保证对不符合要求的物项的控制,要监督制造方的标识和隔离等措施是否合乎规定; 监造人员同时要跟踪和识别不符合项的分类是否准确; 要监督不符合项及其报告的及时开启; 外部不符合项应跟踪处理方案和纠正措施正确, 同时还应参加相关的验证活动并对验证签认; 跟踪不符合项的纠正预防措施的落实和整改的实施等情况。
6结论
反应堆冷却系统的关键锻件的材料牌号主要有16MND5 或18MND5( 508-3)、40NCDV7.03( 40Cr Ni2Mo V)、Z2CND18-12( NS) 或0Cr18Ni10Ti、NC30Fe(Inconel690)等,材料分类为低合金钢、高强度合金钢、奥氏体不锈钢和镍基合金等,其形状和大小各异、材料性能差异大,这些原材料的制造难度都很高,加工的质量要求已到了国内不少制造商加工能力的极限。 实践证明监造对核电产品的加工能力和质量水平的提高发挥了不可替代的作用。 核级设备的监造工作也体现在其监造产品质量中, 因监造是产品制造的监督者和质量的参与者。 保证产品质量和核安全是核级监造应履行的职责。
摘要：反应堆一回路冷却剂系统设备关键锻件属于核安全1级、规范1级、质保1级和抗震1级的部件,其质量直接关系到设备的质量,同时也影响未来反应堆的安全和高效运行。本文从监造的意义、准备、控制点设立和实施等方面进行介绍,对其中执行的关键点进行阐述,并总结了监造在核级设备的控制作用。关键锻件监造控制要素有授权开工制造检查、冶炼的浇包分析、锻造、锻后热处理、粗加工及粗加工后UT检查、性能热处理、划线取样、理化试验、精加工及精加工后无损检测及尺寸、标识检查、最终完工文件审查;论述了关键锻件制造的监造活动实施相关工作内容。
关键词：锻件制造,监造,质量监督,冷却系统,关键锻件
参考文献
[1]顾军.核电厂设备监造方法与技术[M].北京:原子能出版社,2010.
[2]谢世球.核电站设备监造实践与建议[J].核电工程与技术,2004,(1).
[3]谢世球.核电站设备的监造[J].核电工程与技术,1999,12(1).
关键回路 篇2
1 工程实例
实例一:2009年11月, 对一座110 k V变电所一组20 k V开关柜母线回路电阻进行测量, 测量结果分别为A相64μΩ、B相123μΩ和C相74μΩ。对比分析数据发现, B相数据明显偏大。分析可能原因后, 拆封板对B相母线上所有连接处的螺丝进行检查, 发现有一处螺丝没有紧固良好, 经紧固后复测, B相电阻为68μΩ。
实例二:2011年6月, 对一座35 k V变电所某一10 k V开关柜进行整体回路电阻测试, 测试结果为A相345μΩ、B相117μΩ、C相124μΩ。比较测量数据, A相数据明显异常。经检查发现, 断路器处于工作位置后, A相动触头和柜内静触头吻合时会出现错位现象, 经开关柜厂家调整工艺后测量数据为:A相132μΩ。
实例三:2012年3月, 对一企业车间15台10 k V中置柜内的断路器进行试验, 其额定电流为630 A, 制造厂断路器的回路电阻的测量标准为小于或等于40μΩ (含触臂测量) 。经测试后发现, 有10台断路器的回路电阻测量值都存在至少一相超过标准的情况 (其值分布在50~70μΩ范围) 。经研究分析, 可能原因是断路器触臂没有紧固好, 对所有触臂逐台进行紧固处理后重新测量, 所有断路器回路电阻都在25~28μΩ范围。首次测量在合格范围内的5台断路器的数据也相应小了很多。
2 分析讨论
上述三个实例, 分别代表了开关设备从制造到现场安装使用前阶段可能出现的三类问题, 即开关柜母线安装缺陷、开关柜内设备组装缺陷和断路器制造缺陷。但是, 无论哪类问题未能在设备投运前及时发现并进行处理, 均将可能引起电气设备在投运后产生事故, 造成无法弥补的损失。
母线安装中接触点和接触面都比较多, 若工作人员工作疏忽或责任心不强, 都极可能造成漏紧螺丝或紧不到位。另一方面, 开关柜内设备组装的连接及接触点皆布局于开关柜内部, 开关柜制造单位在制造过程中如工艺不当, 其引起的缺陷更具隐蔽性。此外, 断路器设备因接触不良而引起的回路电阻不合格在现实中尽管比较少见, 但还是应给予重视。螺丝紧固是否达到要求、设备组装的连接及接触是否吻合和断路器设备接触与否均无法通过肉眼观察, 而上述的工程实例表明回路电阻测试能很好地反映出其相关问题。
3 处理问题的建议
1) 为了及时发现问题和避免事故, 需要在开关柜安装阶段进行回路电阻测试的交接试验项目。虽然断路器和开关柜制造厂出厂报告中都会有相关测试数据, 但是为确保开关柜能够安全可靠地投入运行, 复测是必需的。2) 就断路器有关测试项目, 尽管《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 (GB 50150) 中有明确规定“测量每相导电回路的电阻”。但是, 这仅仅对断路器的测量做了标准的要求。在实际工程中, 开关柜整体更容易存在缺陷, 进而影响电气设备的安全运行。因此, 建议对开关柜回路电阻的测量也上升到标准要求, 从实践的指导层面, 这也更有助于缺陷和问题的发现和预防。
关键回路 篇3
在综合自动化变电站中, 断路器控制回路作为控制器, 是自动化系统中十分重要的环节, 是连接一、二次设备的桥梁, 是实现弱电控制强电的关键。控制回路中央信号是运行人员处理断路器控制回路故障的重要依据; 数据的正确性、准确性十分重要。由于设计、安装、接线等原因, 在某些场合下, 控制回路发信与正常逻辑不一致, 需要运行人员加以区分, 防止误判断。
1断路器控制回路原理
本文以110 k V母联110断路器为例, 在SF6断路器, 弹簧操作机构的前提下分析一般非数字化变电站的断路器控制回路的二次接线情况。
1. 1合闸回路
手动合闸时, 合闸启动回路瞬时接通, 通过自保持继电器HBJ、防跳及外部闭锁常闭触点后, 进入操作机构, 经远/ 近控切换开关S04、机构防跳触点K3、SF6继电器触点4YJJ ( 压力正常时继电器不励磁) 、储能继电器触点K13、断路器位置辅助触点BG, 使合闸线圈Y2励磁, 合闸弹簧释放能量, 使断路器合闸, 如图1所示。
合闸回路监视主要由跳位继电器TWJ和合闸回路操作机构接线部分组成。
电源监视继电器1JJ用于监视控制回路电源。
1. 2跳闸回路
手动跳闸或保护跳闸时, 跳闸启动回路瞬时接通, 通过外部闭锁分闸触点后, 进入操作机构, 经远/近控切换开关S04、 SF6继电器触点4YJJ ( 压力正常时继电器不励磁) 、断路器位置辅助触点BG, 使分闸线圈Y1励磁, 分闸弹簧释放能量, 使断路器分闸, 如图2所示。
分闸回路监视主要由合位继电器HWJ和分闸回路操作机构接线部分组成。
1. 3 “控制回路断线”信号回路
根据综合自动化变电站信号接线方式, 一般在信号回路短接信号出口, 仅发信“控制回路断线”, 如图3所示。
引起“控制回路断线”发信的因素: 1电源监视继电器1JJ失磁。2跳位继电器TWJ失磁。3合位继电器HWJ失磁。
1. 4SF6压力监视回路及其信号回路
由于使用的是SF6断路器, 预留的3组继电器1YJJ、2YJJ、 3YJJ无必要使用, 一般在压力监视回路短接端子使1YJJ、2YJJ、 3YJJ作用变为电源监视; 在信号回路短接信号出口, 仅发信 “SF6压力低闭锁”, 如图4、图5所示。
引起“SF6压力低闭锁”发信因素: SF6压力继电器4YJJ励磁; 继电器1YJJ、2YJJ、3YJJ失磁。
2断路器合闸时发信情况
110 k V母联110断路器在合闸操作时, 监控机信号如下: 1110 k V母联110断路器遥控合闸。2110 k V母联110断路器弹簧未储能。3110 k V母联110断路器控制回路断线。 4110 k V母联110断路器合位。5110 k V母联110断路器弹簧未储能复归。6110 k V母联110断路器控制回路断线复归。 根据以上信号, 结合合闸回路、信号回路可发现: 在合闸弹簧释放完能量开始重新储能到储能完成过程中, 储能继电器触点K13打开, 跳位继电器TWJ失磁, “控制回路断线”发信。
储能时间一般为15 s ( 实际参见相应断路器说明书) , 在合闸弹簧储能完成后, 储能继电器K13重新励磁, 跳位继电器TWJ励磁, “控制回路断线”发信复归。
3断路器操作电源掉电时发信情况
110 k V母联110断路器在操作电源掉电时, 监控机信号如下: 1110 k V母联110断路器控制回路断线。2110 k V母联110断路器SF6压力低闭锁分合闸。
根据以上信号, 结合相关信号回路可发现: 在断路器操作电源掉电后, 电源监视继电器1JJ、跳位继电器TWJ、位继电器HWJ均失磁, “控制回路断线”发信。此外, 由于SF6压力监视回路中继电器1YJJ、2YJJ、3YJJ失磁, 使得“SF6压力低闭锁” 发信。
4运行操作注意事项
结合前面讲述, 在运行操作中必须对断路器控制回路发信的各种情况区别对待, 应注意以下几点。
1) “弹簧未储能”和“控制回路断线”同时发信时, 正常情况下, 完成储能后, 两个信号均应返回。若等待1 min甚至更长时间信号未返回, 应首先判断为合闸弹簧无法储能引起的, 检查断路器操作机构。
2) “SF6压力低闭锁”和“控制回路断线”同时发信时, 有SF6压力低和控制回路断线引起两种可能性, 不能单纯判断为SF6压力低。
这一技术缺陷可在“SF6压力低闭锁”信号回路接线时, 不短接相关端子消除。
3) 在倒母线操作时, 合上母联断路器控制电源后, 应及时检查“控制回路断线”、“SF6压力低闭锁”信号是否复归, 确保断路器控制回路、SF6压力是正常的。
5结语
断路器控制回路及其信号回路归口责任管理, 包括开关班、继电保护班、自动化班, 而运行维护归口运行班组, 欠缺管理和知识连贯性。本文旨在综合断路器控制回路及其信号回路各方数据后, 展示完整二次接线逻辑, 为运行人员分析断路器控制回路故障提供帮助。更希望通过这种综合数据方式, 为整体掌握变电站设备运行情况提供一种有效方法。
参考文献
[1]熊启新, 汪旭峰, 彭淑明, 等.变电站二次回路识图与分析[M].北京:中国电力出版社, 2010.
[2]郑新才, 陈国永.220k V变电站典型二次回路详解[M].北京:中国电力出版社, 2011.
[3]张群辉.断路器控制回路断线浅析[J].电气开关, 2014 (3) :3-7.
[4]程诗, 李思逸.浅析断路器控制回路断线处理[J].油田、矿山、电力设备管理与技术, 2013 (23) :166.
关键回路 篇4
隔离开关的主要作用是将用电设备与高低压电源进行隔离, 以保证对设备和线路进行安全检修。是一次回路当中不可缺少的重要元件。它具有以下特点:断开后有明显可见的断开间隙, 而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的, 以充分保证设备检修时的人身安全。但是隔离开关没有专门的灭弧装置, 因而不允许带负荷操作 (即隔离开关合闸时应先合隔离开关再合相应断路器;隔离开关跳闸时应先断断路器后断隔离开关) 。
隔离开关的控制电路的构成原则如下:
(1) 为了防止带接地合闸, 其控制回路要受相应接地刀闸的闭锁, 以保证在接地刀闸合闸的状态下不能操作隔离开关。
(2) 由于隔离开关本身没有灭弧装置, 所以其控制回路必须受相应的断路器的闭锁, 以保证电气操作的规范性 (即不能在断路器合闸状态下操作隔离开关) 。
(3) 完成操作后应能自动切除操作脉冲。
(4) 应设置相应的位置指示信号。
隔离开关的操作机构一般可分为电动、气动和电动液压操作三种形式, 因此相对应的电气控制回路也有三种形式。设计时应首先确定各个隔离开关的闭锁断路器;然后应考虑到可能存在的相应接地刀闸的互锁;再次应考虑到相应隔离开关的终端开关的影响。根据以上原则, 分别设计隔离开关与母线监控的控制回路如下:
1隔离开关的控制回路设计
对于隔离开关来说, 其控制回路基本相似, 只不过是相应的闭锁回路的闭锁元件不一样而已, 如图1所示为隔离开关QS1的控制回路, 之中QF3为隔离开关QS1的闭锁断路器;QSE1为可能存在的相应的接地刀闸;SB1、SB2为合、跳闸按钮;K1、K2为相应的自动合跳闸继电器触电;YC、YT为合跳闸线圈;S1、S2为合跳闸终端开关;P为隔离开关QS1的位置指示器。
(1) 手动合、跳闸操作
隔离开关合闸操作时, 相应的闭锁断路器QF3跳闸, 其辅助的常闭触点处于闭合状态;接地刀闸QSE1在断开位置, 其辅助常闭触点闭合;隔离开关QS1在跳闸终端位置, 其辅助常闭触点闭合, 跳闸终端开关S2闭合, 此时按下按钮SB1, 合闸线圈YC带电, 隔离开关进行合闸, 并通过YC的辅助触点自保持, 使隔离开关合闸到位。
隔离开关跳闸过程类似。
(2) 自动合、跳闸操作
自动合、跳闸操作由相应的自动装置触点K1和保护装置的出口继电器触点完成。
(3) 隔离开关的电气闭锁电路
图示中, YA1为隔离开关QS1的电磁锁开关, QF3为其闭锁断路器。断开线路时, 首先应断开断路器QF3, 使其辅助常闭触点闭合, 此时负电源接至电磁锁开关YA1。通过电钥匙带开隔离开关QS1的电磁锁开关, 拉断QS1后再取下电钥匙, 使QS1锁在端来位置。这样就避免了误操作的发生。
隔离开关的控制回路如下:
2母线监视回路的设计
母线电压绝缘监视系统。其详细设计图如下:
图中, TV为电压互感器, SA为电压转换开关, PV为电压表, KV是电压继电器, KS为信号继电器, WC是控制小母线, WS为信号小母线, WFS是预告信号小母线。
在本设计中, 电压互感器TV接成开口三角型的二次绕组, 从而构成零序电压过滤器。在系统正常运行时, 开口三角的开口处电压接近于零, 继电器不动作。当一次电路发生接地故障时, 将在开口三角的开口处出现零序电压, 使电压继电器动作, 进而发出报警的灯光信号和音响信号。
参考文献
[1]何永华.发电厂及变电站的二次回路[M].北京:中国电力出版社, 2007.