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核電站排放系統中的液位控制
點擊次數:1526 更新時間:2017-03-27

  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、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。回路構成如圖1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。回路構成詳如圖2、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。
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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