GB T 12788-2008 核电厂安全级电力系统准则.pdf
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1、ICS 2712020F 83 a亘中华人民共和国国家标准GBT 1 2788-2008代替GBT 12788 2000核电厂安全级电力系统准则Criteria for class 1 E power systems for nuclear power generating stations2008-07-02发布 200904-0 1实施宰瞀徽紫瓣警雠赞星发布中国国家标准化管理委员会仪1”前 言GBT 12788-2008本标准修改采用IEEE Std 3082001核电厂1E级电力系统准则,技术内容等同,将IEEE Std3082001中引用的美国标准改为相应的我国标准,编写格式与GBT
2、112000相一致。本标准代替GBT 12788 2000核电厂安全级电力系统准则。本标准与GBT 12788-2000相比主要差异如下:a)增加以下条文:36,311,314,317,318,320,321,323,325,327,329,332,414;b)增加第8章;c)修改了312,322,326,45,410,513,5241,5243,5343,541,5454,63和表2、表3的部分内容;d)增加了2项引用标准:HAF 003和GBT 13629。本标准由中国核工业集团公司提出。本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会(SACTC 30)归口。本标准起草单位:上海核工程研究设计院。
3、本标准主要起草人:陆佩芳、陶果。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一GBT 127881991,GBT 12788-2000。1范围核电厂安全级电力系统准则GBT 12788-2008本标准规定了核电厂:a)安全级电力系统的主要设计准则和设计措施,这些准则和措施能使安全级电力系统在适用的设计基准事件引起的条件下满足其功能要求;b)安全级电力系统的试验和监测要求;c) 多机组核电厂共用的安全级电力系统的准则;d)安全级电力系统的文档要求。本标准适用于单机组和多机组核电厂的下列系统和设备的安全级部分:a)交流电力系统;b)直流电力系统;c)仪表和控制(I&c)用电力系统。这些系统包括表1所列出
4、的物项。表1本标准适用的系统中包括的物项基本单元 示例动力源 电源 备用发电机蓄电池组部件和配电设备 变压器母线开关柜电缆蓄电池充电器逆变器执行装置 驱动设备 断路器控制器控制继电器控制开关先导阀被驱动设备 电动机电磁线圈加热器监测指令设施 仪表、控制和电气保护器件(与 监视指示器电源和配电设备有关的) 开关电流互感器电压互感器传感器保护继电器频率继电器微处理器GBT 12788-2008本标准不适用于优先电源、机组的发电机及其母线,发电机断路器、主(即升压)变压器、辅助(即厂用)变压器、启动变压器、至核电厂开关站的连接线、开关站、输电线和输电网络(见图1)。注:LIA和LI卜冗余负载;LIA
5、a和LIAdLIA的附属设备;LIBa和LIBdLIB的附属设备;a交流负载;d直流负载。 推荐的设计准则参考GBT 13177。图1 具有两个100容量序列的单机组安全级电力系统的例子2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GBT 5204核电厂安全系统定期试验与监测GBT 7163核电厂安全系统的可靠性分析要求2GBT 12788-2008GBT 9225核电厂安
6、全系统可靠性分析一般原则GBT 12727核电厂安全系统电气设备质量鉴定(GBT 12727-2002,IEC 60780:1998,MOD)GBT 12790核电厂安全级电气设备和系统文件标识方法GBT 13177核电厂优先电源GBT 132841核电厂安全系统第1部分:设计准则GBT 13286核电厂安全级电气设备和电路独立性准则GBT 13538核电厂安全壳电气贯穿件GBT 13626单一故障准则应用于核电厂安全系统GBT 13629核电厂安全系统数字计算机的适用准则GBT 14546核电厂直流电力系统设计推荐实施方法EJT 519核电厂安全级电力系统运行前试验大纲编制导则EJT 525
7、1核电厂用蓄电池第1部分:容量确定EJT 5252核电厂用蓄电池第2部分:安装设计和安装准则EJT 5254核电厂用蓄电池第4部分:维护、试验和更换方法EJT 625-2004核电厂备用电源用柴油发电机组准则EJT 639核电厂安全级电力系统及设备保护准则HAF 003核电厂质量保证安全规定3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31可接受的acceptable通过核电厂安全分析证明是满足要求的。32被驱动设备actuated equipment用以完成保护动作的原动机和执行设备的组合。注:原动机的例子有汽轮机、电动机和电磁线圈。执行设备的例子有泵和阀门。33驱动设备actuation dev
8、ice直接控制被驱动设备动力(如电力、压缩空气、液体流等)的部件或一些部件的组合,例如断路器、继电器和先导阀。34行政管理administrative controls指法律、法令、指示、程序、政策、习惯做法授予的权利与职责。35辅助支持设施auxiliary supporting features为安全系统完成其安全功能提供服务(如冷却、润滑和动力)的系统或设备。36通道channel在核电厂工况需要时,为产生一个单一保护动作信号所需要的元器件和组件的一种配置。一个通道在各单一保护动作信号汇合处就丧失了其特征。3GBT 12788-200837安全级(1E级)class 1E是反应堆或核电厂
9、电气设备和系统的一个安全级别,这些设备和系统是完成反应堆紧急停堆、安全壳隔离、堆芯冷却以及从安全壳和反应堆排出热量所必需的,或者是防止放射性物质向环境大量排放所必需的。38设计基准事件design basis events为确定构筑物、系统级部件可接受的性能要求,在设计中所采用的假设始发事件。39可探测故障detectable failures可以通过定期试验鉴别的故障,或通过报警或异常显示发现的故障。在通道级、序列级或系统级测出的部件故障都是可探测故障。注:可鉴别但不可探测的故障是用分析来判断的故障,这类故障不能道过维护试验来发现,也不能通过报警或异常显示发现。310序列division某一
10、给定系统或设备组的名称,它们能与其他冗余设备组在实体、电气和功能上保持独立。311文件documentation所有与活动、要求、过程或结果有关的描述、定义、说明、报告或证明等的文字记录或图表资料。312专设安全设施engineered safety features除反应堆停堆或者正常运行所需设施外,为防止、限制或者缓解放射性物质释放而设置的设施。313执行装置execute features由电气设备和机械设备及其连接部件组成,接到来自监测指令设施的信号后,执行与安全功能直接或间接有关的某一功能。执行装置的范围从监测指令设施输出端起,到(并且包括)被驱动设备与过程的耦合处为止。314独立性
11、independence设备的一种状态,在该状态下,冗余的设备不会因任何单一设计基准事件而同时失效。315隔离装置isolating device能够防止电路中某一部分失常导致该电路其余部分或其他电路产生不可接受的影响的装置。316负载组load group一个序列内由一个共用电源供电的母线、变压器、开关设备和负载的组合。317组件module由一个确定的装置、仪表或设备的一部分互相连接组合成的一个组件。一个组件能作为一个单元断开、拆卸和使用备件更换,它有固定的功能特性,可作为一个单元被试验。只要符合此定义,一个组件4GBT 12788-2008可以是一台大型装置的一个卡件、一个抽出式断路器或
12、其他子组件。318动力源power sourc$产生或转换动力所必需的电气设备、机械设备及其连接件。注:本文中动力源即电源。319优先电源preferred power supply(PPS)在事故和事故后工况下,从输电系统优先给安全级电力系统供电的电源。320可编程数字计算机programmable digital computer可存储指令,并能够通过内部指令以数据形式执行一系列系统操作的装置。321保护系统protection system产生用于反应堆停堆系统和专设安全设施信号的相关的监测指令设施。322保护动作protective action为完成某一安全功能,在监测指令设施内产生
13、一个信号,或是执行装置内设备的运行。323冗余设备或系统redundant equipment or system两个或两个以上功能相同的设备或系统,其中任何一个都可以执行要求的功能,而与其余设备或系统的状态(正常还是故障)无关。注:冗余可以通过使用相同设备、设备多样性或者功能多样性来实现。324安全级构筑物safety class structures为保护安全级设备免受设计基准事件影响而设计的构筑物。325安全功能safety function为了把核电厂参数保持在按设计基准事件确定的可接受的限值内所必需的一种过程或状态(例如:应急负反应性引入、事故后热量排出、应急堆芯冷却、事故后放射性物
14、质清除、安全壳隔离)。注:完成某一安全功能是由反应堆停堆系统和辅助支持系统、或者是由专设安全设施和辅助支持设施、或者是由两者完成所有必需的保护动作来实现的。326安全组safety group完成某一安全功能所必须的一组最少量的连接部件、组件和设备的组合。注:一个安全组可以包括一个或多个序列。在设计中,若每个序列都可以实现一个安全功能,每个序列都是一个安全组。然而,由三个50容量系统分成三个序列的设计中就有三个安全组;三个序列中的任意两个序列工作才能实现安全功能。327安全系统safety system在设计基准事件中和事件后能保证功能正常的系统,该系统是为了保证:反应堆冷却剂压力边界的完整性
15、;停堆和维持停堆工况的能力;防止和缓解可能导致潜在的厂外泄漏事故后果的能力。5GBT 12788-2008328监测指令设施sense and command features用以产生与安全功能直接或间接有关的信号的电气和机械设备及其连接部件。其范围从被测量过程变量起到执行装置输入端为止。329重要的significant通过电厂安全分析证明是重要的。330备用电源standby power supply当优先电源不能使用时,用于供应电力的电源。331机组unit一个核蒸汽供应系统及其有关的汽轮发电机组、辅助设备和专设安全设施。332验证和确认verification and validati
16、on确定对系统或部件制定的要求是否完整和正确,软件开发周期中的每个研制阶段的产品是否满足在前一阶段确立的需求,在软件开发过程结束时对系统或部件进行评价以确定它是否符合软件需求的过程。4主要设计准则41 总则安全级电力系统应设计成能够保证设计基准事件不会引起:a)一些专设安全设施、监视设备或保护系统设备失电而导致不能执行要求的安全功能;b)能产生反应堆功率瞬变的设备失电,这种功率瞬变能导致燃料包壳或反应堆冷却剂压力边界严重损坏。42安全系统与安全级电力系统之间的关系安全级电力系统中为安全系统执行其安全功能服务的部分应满足核电厂安全系统准则(GBT 132841)的要求。在安全级电力系统内无直接安
17、全功能而只是为了增加安全级电力系统的可用性和可靠性而设置的其他部件、设备和系统应满足安全系统的某些要求,以保证这些部件、设备和系统不使安全级电力系统的性能降低到可接受的水平之下。这些部件、设备和系统不一定要满足GBT 132841规定的一些准则,例如运行旁通、维修旁通和旁通指示,但应进行分析以保证,当使用这些部件、设备和系统时,任何操作或故障的后果均是安全级电力系统可接受的。提供某种保护动作(例如安全壳完整性保护)或提供隔离保护所要求的部件、设备和系统应满足GBT 132841的全部要求。图2表示了典型的安全功能和安全级电力系统之间的关系。图3表示了安全级电力系统及其部件。GBT 12788-
18、2008注:每个序列由一个lOO容量的系统组成,所以每个安全组只需一个序列即可完成安全功能。图2典型的安全功能和安全级电力系统7GBT 12788-2008常一一么二竺二一 非安全级系统至执行负载 至监测指令负载 至其他负载图3一个序列安全级电力系统的简化电气单线图43设计基准事件的影响为机组确定的设计基准事件应指出能对安全级电力系统产生有害影响的假想事件。应规定那些事件的严重性和预计结果。当受到任何设计基准事件影响时,安全级电力系统中所要求的部分应能执行其功能。44设计基准应对每一座核电厂的安全级电力系统规定一个特定的设计基准,至少包括:a)要求安全级电力系统运行的事件;b) 安全级电力系统
19、运行的驱动信号ic)接至安全级母线和备用电源的负载清单;d) 安全级电源的启动顺序和加载曲线;e) 当受到d)条所述顺序的事件的作用时,适用于备用发电机及其原动机的时间、电压、转速和其他限值;8GBT 12788-2008f)能在实体上损坏安全级电力系统或导致系统性能降低而为此应采取措施的失常、事故、环境事件和运行方式(见表2);g)在设备应工作的正常、异常和事故工况期间能源供应和环境(例如电压、频率、湿度、温度、压力、振动等)的允许瞬态变化范围和稳态值范围;h) 系统或设备的最低性能准则(例如:备用电源启动时间、低电压继电器精度、电压调节限值、负荷限值和蓄电池充电时间、电压等);i) 允许安
20、全级电源停运或断开的情况(例如:差动继电器动作、发动机超速)。表2失常、事故等的例子地震 雨、冰和雪风 洪水自然现象台风 雷击龙卷风 极端温度条件1)假设事故环境(湿度、温度、压力、化学性能和辐射);2)火灾;3)事故产生的飞射物、甩管;4)消防系统运行;5)事故产生的洪水、喷淋或喷射;假设现象 6)假设丧失优先电源并同时发生以上1)5)中的任一事件;7)假设丧失全部交流电源(全厂断电);8)单个设备失常;9)能引起多个设备失常的单个动作、事件、部件故障或电路故障;10)单个设备维修停役。45供电质量在电厂的任何运行方式下,安全级电力系统的电压、频率和波形变化(包括谐波对波形畸变的影响)不得使
21、任何安全级系统负载的性能降低到可接受的水平之下。尤其需要注意的是电网质量下降的影响(见EJT 639)。46指示器和控制器件的布置地点设计应在主控制室提供控制器件和指示器,并且应在主控制室之外提供下列设备的控制和指示设备:a)将安全级电源母线在优先电源和备用电源之间切换的断路器;b)备用电源;c) 为了使电厂处于安全停堆工况所必需的断路器、接触器和其他设备。47标识对安全级电力系统的部件及其有关设计、运行和维修的文件应有区别地作标记或加标签。所有文件均应按GBT 12790的要求加以标识。48独立性冗余设备和电路的独立性应符合GBT 13286的要求。49设备质量鉴定安全级电力系统的设备应通过
22、型式试验、以往的运行经验、分析或以上三种方法的任意组合进行质量鉴定,以证实该设备能够连续地满足设计基准中规定的性能要求。安全级电力系统的设备应按GBT 12727的要求进行质量鉴定。410单一故障准则安全级电力系统应在下列情况下能执行某一设计基准事件所要求的全部安全功能:9GBT 12788-2008a)安全级电力系统内存在任何单一可探测故障,并同时存在所有可鉴别但不可探测的故障;b)存在由单一故障引起的所有故障;c) 由于故障和系统误动作而引发的设计基准事件或由设计基准事件引发的所有故障和系统误动作而需要执行安全功能的情况。单一故障可能先于设计基准事件发生或发生于设计基准事件期间,安全系统均
23、应能执行安全功能。单一故障准则适用于安全级电力系统,而不管控制是自动的还是手动的(见GBT 13626)。可用安全级电力系统概率风险评价来证明应用单一故障准则时无需考虑某些假设故障。概率风险评价的目的是排除对不可信事件和故障进行考虑的必要性,但不能用它来代替单一故障准则。GBT 7163和GBT 9225对概率风险评价提供了指导。当有适当的证据表明满足单一故障准则的某一设计可能不满足设计基准所规定的所有可靠性要求时,对安全级电力系统应进行概率风险评价,评价时不能只限于考虑单一故障。若评价表明不满足设计基准的可靠性要求,则应在设计中采取措施,或进行修改以保证系统满足规定的可靠性要求。4 非安全级
24、电路的连接不宜将非安全级电路与安全级电力系统相连接。但是,如果进行了连接,则非安全级电路只能限于需要由可靠备用电源供电的负载。如果非安全级电路由安全级电力系统供电,则安全级电力系统的性能不得降低到本标准规定的可接受的水平之下。这些非安全级电路应满足独立性和隔离要求(见GBT 13286)。412进入管理电厂设计中应考虑能对进入安全级电力系统的设备区域进行行政管理。413贯穿安全壳的电路在核电厂正常运行期间或在要求安全壳隔离的任何设计基准事件期间,贯穿安全壳的电路的任何故障引起的过电流不应超过该电路安全壳贯穿件的电流引起的发热量限值。进一步指导见GBT 13538和EJT 639。414保护应提
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