NB T 25019-2014 核电厂汽轮机仪表和控制技术条件.pdf

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1、lCS 27120F49备案号：448702014 N B中华人民共和国能源行业标准NBT 250192014核电厂汽轮机仪表和控制技术条件Specification of instrumentation and control for turbine in nuclear power plant20140318发布 201 40801实施国家能源局 发布前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4技术要求5试验和验收6技术文件和图纸目 次NBT 250192014II1l1278NB，T 250192014刖 吾本标准按照GBT 112009标准化工作导则第l部分：标准的结构和编写给出的规则起草

2、。本标准由中国电力企业联合会提出并归口。本标准的起草单位：中广核工程有限公司、深圳中广核工程设计有限公司。本标准主要起草人：吕爱国、曾彬、孙兴东、邓天、李啸风、尹刚、王慧、展晓磊、江磊、张坚、董孝胜、张继伟。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号，100761)。Il核电厂汽轮机仪表和控制技术条件NB，T 2501920141范围本标准规定了核电厂汽轮机本体范围内的仪表与控制技术的基本要求、成套提供的仪表与控制设备的基本要求及其试验和验收的要求。本标准适用于1000MW级及以上容量的压水堆核电厂汽轮机组。1000MW级以下的压水堆核电厂汽轮机

3、组可参照使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GBT 20438(所有部分) 电气电子可编程电子安全相关系统的功能安全DLT641 电站阀门电动执行机构DLfF 996火力发电厂汽轮机电液控制系统技术条件DLT 5182火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路、电缆设计技术规定IEC 61158工业通信网络一现场总线规范(Industrial communicationnetworksFieldbus specifications)3术语和定义下列术语和定义

4、适用于本文件。3 1汽轮机监视系统turbine supervisory and instrument system通过连续监视汽轮发电机组轴系及汽缸的工作参数(包括转速、偏心、键相、振动、轴向位移、胀差等)来监视汽轮机组的运行状态，并在被测参数超出预设定值时发出报警及停机信号的系统。32汽轮机调节系统turbine governing system通过调节汽轮机进汽量对机组实施功率控制、频率控制，并对机组的负荷和转速实施超速限制、负荷速降限制等功能，使汽轮机安全和经济地运行于各种工况，满足供电质量的系统。33汽轮机保护系统turbine protection system在汽轮发电机组重要参

5、数越限等异常工况下及当机组发生任何预定的机械故障时，实现汽轮发电机组安全停机的系统，以防止事故发生、扩大和损坏设备。3 4汽轮机诊断系统turbine diagnose monitoring；TDM采集汽轮机监视系统的数据，对轴系数据进行监视分析及故障诊断的系统。通过实时数据和状态数据、趋势和极坐标图、频谱图和波形数据、瀑布图、轴心轨迹、瞬态数据、长期趋势的显示及事件限制管理来诊断系统的故障。3 5汽轮机自动启动控制automaticturbine start-up control；ATC根据汽轮机转子的热应力和运行参数，优化设置升速率和升负荷率，实现寿命管理，自动完成机组NB，T 25019

6、2014由盘车至额定负荷启动的全过程。36零转速zero speed作为汽轮机处于静止状态的定义，当汽轮机的转速低于该值时，即认为汽轮机正处于静止状态。37独立性原则principle ofindependence当检测信号采用冗余配置时，信号应从取样点开始确保其相互的独立。4技术要求41总体技术要求411 采用的检测、控制、保护仪表以及检测、控制设备应在相似条件下有成功应用的经验，质量可靠，技术先进，应保证安全经济运行，并符合国家相关标准。各种仪表控制设备应按安装地点的不同，分别满足防爆、防火、防水、防腐、防尘等有关要求，并符合DLT 5182中的相关规定。412汽轮机控制和保护系统应保证机

7、组在各种运行模式及工况下，安全、可靠、灵活、有效地运行。当机组发生故障或事故时，应能使机组安全停机。413根据不同核电厂的运行工况和内、外部实际的影响，设计应考虑下列原则：a) 在正常运行及对于预期运行事件应考虑提供设备计划维护和检修服务的可能性：b)与核电厂安全及机组运行可靠性相关的控制系统应采用单一故障准则、冗余性和独立性准则、故障安全准则、可试验性和可维修性准则。414测量和控制设备(或成套装置)的功能、性能及配置的数量应使汽轮机在各种状态下能自动快速安全启动、并网，直至带满负荷，并具备在正常运行时能接受电网调度指令平稳调整负荷的功能，在故障状态时能自动处理，直至安全停机。415根据用户

8、要求配套提供的现场总线智能仪表或设备，应符合IEC 61158及相关国际标准，宜采用相关现场总线协议的诊断、管理软件，实现对变送器和执行器的标定、组态、诊断等远程维护工作。416应提出汽轮机本体所有测点清单及布置位置、安装要求，汽轮机的控制和保护要求。4 17用于性能计算的测点应在相关资料中提出对应的性能计算公式。4 2检测与仪表421检测与仪表通用要求4211 设备本体和管道上应提供满足被测汽、水、油等介质压力和温度要求的测点开孔，并提供满足压力和温度的元件固定座。对高温高压的汽水介质测点，还应提供保护套管(保护套管与固定座或管道焊接)，并提供测温元件的安装接口数据(连接螺纹及插入深度等)。

9、固定座和保护套管尺寸应符合国家标准的规定。当测温测点处于高温高压管道上，且采用焊接方式时，还应在相应管道上有符合要求的开孔。针对汽缸本体温度测点，其保护套管延长管长度应大于汽缸保温层厚度，以便于在线更换和维护测温元件，并且其安装方式应能在不开缸的情况下更换测温元件。4212在设备本体和管道上测量压力、流量、液位及各种取样分析仪表的测点，应预留取样孔并配供取样短管和一次阀门，取样孔的位置和所配取样短管及一次阀门的材料和尺寸应符合DLT 5182的规定。42 1 3在本体范围内的传感器、检测元件的接线应引至厂供接线盒，接线盒的位置应便于安装和维护。接线盒内的端子数应满足用户的需要，应预留电缆的屏蔽

10、端子。各检测和控制设备供电回路均应有独立的接线端子。421 4在设备和管道上留有的测点不仅应满足运行监视和控制的需要，还应满足性能试验的要求。对于高温高压或具有腐蚀性的介质内的温度的性能试验测点，其保护套管的材质应耐高温高压或腐蚀。4 215根据汽轮机本体制造规范，设置防进水测点，但不应低于汽轮机防进水测点设置的相关国家标准和行业标准。2NBT 2501920144 216用于汽轮机保护系统的测点应采用多点冗余、独立取样方式，并遵循独立性原则。422远传测温元件4221 配套提供的热电阻、热电偶测温元件应采用绝缘、铠装式，安装于不易拆卸、更换场合的测温元件应采用双支型。4222热电偶宜采用K型

11、或E型，精度2级及以上：热电阻宜采用PTl00型，精度B级及以上。423就地指示温度表42 31 配套提供的就地指示温度表可采用万向型抽芯式双金属温度计，就地指示温度压力液位表的表盘直径应不小于100mm，精度等级应不低于I5级。4 232当测量腐蚀性介质或黏性介质时，应采用具有防腐性能的仪表或配套提供隔离设备。安装在振动场合的就地指示仪表应采用抗振型仪表。424变送器和开关量仪表4241 配套提供的变送器宜采用智能型，应采用二线制，输出为4mA20mA模拟量标准信号，精度等级不低于I0级。4242根据用户要求配套的现场总线智能变送器宜采用Profibus、FF等主流现场总线协议或Hart协议

12、的产品。4243当响应时间和可靠性满足要求时，主要辅机的连锁保护信号可采用模拟量变送器。4244主要辅机的连锁保护信号采用开关量仪表时，不应采用电接点式压力、温度指示表。4245采用开关量仪表时，其切换差应是固定的。43执行机构技术要求431配套的阀门电动装置和电动执行机构应满足DLFF 641的相关要求。43 2配套提供的电动执行机构宜采用一体化型式。433成套提供的电(气)动控制调节阀门，其电(气)动阀门控制设备的模拟量控制信号应为直流4mA20mA，应符合下列要求：a)开关量宜为无源触点信号：b)调节阀门应有位置反馈信号，反馈装置应与阀门本体成套，输出的模拟量信号应为直流4IIn20mA

13、；c)气动调节阀门宜具有三断保护功能，关断阀门应在失电、失气或失信号的情况下，根据工艺要求向安全方向动作；d)电动阀门应有就地操作手段。4 34配套提供的关断阀门应有阀门终端位置开关，且在开、关方向各有2对独立的动合、动断触点，触点容量应不小于220VAC3A或220V DalA。435 电动式调节执行机构(如有采用)全行程时间应满足系统调节时间要求。4 4主要调节与控制回路的技术要求441应配置汽封供(排)汽压力、温度自动控制设备或控制策略，包括不同状态下的各系统启动及切换顺序和参数整定值；相关调节阀门的阀门特性，控制说明等文件。442汽轮机抽汽管道(包括高压缸排汽)止回阀宜采用失电、失气关

14、闭的阀门。各抽汽管上和汽缸本体上的疏水阀宜采用失电、失气打开的阀门。当采用失电、失气关闭的止回阀和失电、失气打开的疏水阀时，电磁阀应能长期带电运行。443汽轮机设置的低压缸喷水装置、水幕保护装置、疏水扩容器喷水装置应根据该装置的特点提供相关的自动设备及控制方案。44，4制造厂应提供凝汽器水位的正常允许变化范围和水位异常时应采取的相关措施。对于设有高、低压凝汽器的汽轮机应按高、低压侧凝汽器分别提出水位测量点的开孔位置，并提出各自的正常运行值、报警值、保护值以及相应调节和连锁要求及逻辑原理图。NBT 25019201445汽轮机监视系统的技术要求451汽轮机监视系统包括安装在汽轮机本体上的传感器探

15、头、变送器(包括传感器延长电缆，前置器)。452监视参数至少应包括下列内容：f1)汽缸绝对膨胀：b)汽缸与转子的相对膨胀(高压胀差、低压胀差)：C)轴承相对振动；d)轴承绝对振动；e)汽轮机转速(包括零转速)：f)偏心信号；g)键相：h)轴向位移。453用于汽轮机跳闸的测点，应设置独立的冗余通道。用于汽轮机保护的转速测量探头和用于汽轮机调节的转速探头应分开设置，至少应分别满足三重冗余。还应提供汽轮机就地转速指示表。454制造厂应负责汽轮机组整个轴系振动系统的归口设计。汽轮机组的各种监视信号的测量设备应由制造厂负责提供，包括设备选型、说明书、安装方式、提供的安装附件、接线方式等。455重要的测量

16、信号采用多个测点的冗余设计原则，重要的报警及跳机信号送往其他系统时应采用硬接线的连接方式。456汽轮机本体监视仪表的输出用于汽轮机保护和控制的冗余模拟量信号及其转换后的冗余开关量信号应采用不同的监视、控制模件(包括继电器模件)，并直接输出可靠的冗余信号至汽轮机保护、汽轮机调节系统。4 57振动信号用于汽轮机跳闸时，宜有防止单点振动信号故障误跳汽轮机的保护逻辑，但其逻辑不应造成汽轮机振动越限的保护拒动。如振动跳闸的判断逻辑在汽轮机监视系统构成后送入汽轮机保护系统控制装置，送至汽轮机保护系统的信号应是可靠的冗余信号。46汽轮机调节系统的技术要求4 6 1 汽轮机调节系统应满足机组各种启动方式，并适

17、应汽轮机不同启动状态的要求，并达到DLT 996的性能和指标要求。462汽轮机从冲转、并网、带基本负荷，直至带满负荷全过程应能投入自动控制，并能实现负荷限制、快速降负荷、停机保护的功能。当部分或全部甩负荷时，通过汽轮机旁路控制系统动作及汽轮机调节系统的作用，不会引起停堆和停机。463转速控制范围应能从盘车转速直至机组额定转速。转速调节精度优于额定转速的O1。4 64汽轮机调节系统应能在各种启动方式和不同启动状态下设定升速率，使汽轮机由盘车状态均衡地升至额定转速。升速率可以由运行人员设定，也可以由汽轮机的自动控制系统(ATC)给出的信号确定。465汽轮机调节系统应根据自动同期系统的指令完成汽轮发

18、电机的转速匹配，保证发电机能自动地同步并网。发电机并网后，汽轮机应迅速带基本负荷。4 66汽轮机调节系统应在同期并网后，根据要求的负荷变化率实现从初始负荷直至最大负荷的功率控制，功率指令来自运行人员手动设定。负荷变化率可由运行人员设定或由汽轮机调节系统的热应力计算给出。467汽轮机在正常运行中，汽轮机调节系统应配合反应堆功率控制系统实现功率或进汽压力控制功能，并具有一次调频功能。在重要运行参数超过允许值时，汽轮机调节系统应有完善的负荷限制功能，包括汽轮机在功率调整方式时的压力限制功能。468汽轮机调节系统的转速不等率应能根据机组的状态和电力系统的要求在36范围内连续可调。469汽轮机调节系统宜

19、具有在线试验所有进汽阀门工作可靠性的功能。阀门在规定负荷条件下进行在4NBT 250192014线试验时，不应对机组产生较大的扰动(阀门试验功能)。4610应根据机组特性配置超速限制功能。当汽轮机出现超速时，应自动关闭高压和中压调节门，待汽轮机转速恢复后，再重新开启这些阀门。4611汽轮机调节系统应有汽轮机超速跳闸保护功能。保护跳闸信号应取自三只独立的测速元件，以三取二逻辑直接启动跳闸回路。汽轮机调节系统用于汽轮机跳闸保护的控制器工作周期(包括信号采集时间)应满足保护跳闸的时间要求。46 12汽轮机应送出冗余的、可靠的表征汽轮机停机状态信号至发电机和核岛系统。46 13汽轮机调节系统如有ATC

20、功能时，应保证热应力不超过允许范围和使汽轮机适应快速启动和负荷变化的需要。4614汽轮机调1T系统的可靠性设计准则应按照故障降级原则考虑，即根据故障的性质和范围退出部分控制功能，但最终j能降低到保留转速控制的水平。当转速控制功能因故障失效时，应立即停机。不应采用手动控制转速方式。47汽轮机保护系统的技术要求471 汽轮机应有独立于机械超速保护的电气超速保护装置，电气超速保护信号在送往硬接线保护回路的同时也送汽轮机控制器保护回路，使超速保护实现软、硬双重冗余保护。电气超速保护与汽轮机其他重要参数越限停机的保护构成汽轮机保护系统。除了自动实现汽轮机保护外，还应设置独立于控制系统的手动停机按钮，满足

21、多样性要求，手动停机保护按钮应直接通过硬接线接至跳闸电磁阀。472汽轮机保护系统应采用多通道的保护设计，汽轮机保护系统应能保证保护停机信号产生到高压主汽阀和中压截止阀完全关闭的时间小于05s。用于汽轮机跳闸的泄油电磁阀应采用失电打开(泄油)方式，电磁阀应为可靠的多重化设置。473汽轮机保护系统可采用经权威机构认证、符合GBT 20438要求的安全相关系统。也可选用满足保护要求的分散控制系统或PLC，并采用独立的冗余系统。4 74重要接口信号应采用硬接线。475汽轮机保护系统应能在线试验任意一个跳闸保护通道和任意一个泄油电磁阀通道。在线试验应包括阀门严密性试验、汽轮机保护通道试验及汽轮机超速保护

22、试验。4 76汽轮机保护系统关闭主汽门后，应具备运行人员对系统远方复位的功能，且只有复位后才能重新开启主汽门和调节汽门。4 77汽轮机保护系统纳入全厂数字化仪控系统(全厂分散控制系统)时，汽轮机厂应负责提供全部的跳闸条件和与被控设备的接口及连接要求(包括保护输出点的数量、容量、电压等级、动作时间)以及控制装置的安全要求。47 8汽轮机跳闸的主要条件如下(最终应由汽轮机厂提出和确定)：a)汽轮机超速；b)汽轮机凝汽器真空低；c)汽轮机润滑油压力低；d)汽轮机轴向位移大：e)汽轮机胀差大：f) 汽轮机和发电机轴和(或)轴承振动大：g)发电机跳闸；h)反应堆保护系统跳闸；i)手动停机：j)其他。48

23、汽轮机诊断系统技术要求4 81机组宜配置TDM。NB，T 250192014482 TDM应实现在线轴承金属温度监视和诊断功能，以及在线振动监视和诊断功能。49汽轮机自动盘车控制功能技术要求汽轮机自动盘车控制功能应具有自动检查投入盘车条件、自动程序投入盘车、远方操作以及接受相关保护信号停止盘车的功能。41 0堆机协调控制技术要求4101汽轮机与反应堆之间的仪控接口信号形式及数量应能满足机组启动、停止、正常运行、异常及事故工况监视和控制要求。4102汽轮机与反应堆之间的保护和控制接口信号应采用硬接线连接，按冗余和实体隔离的原则设计。开关量信号应采用无源干接点。4103汽轮机功率调节应与反应堆功率

24、调节相匹配，以防止反应堆超功率。4104汽轮机调节系统应具备高压缸入口压力限制和蒸汽流量限制功能。4 10 5反应堆到汽轮机的重要保护信号应满足定期试验的要求。4106汽轮机与反应堆之间的接口应根据具体工程设置下列信号(适用于M310堆型，其他堆型可参考使用)：a)反应堆至汽轮机应设置下列接口信号：1)反应堆保护系统来的汽轮机停机保护信号；2)反应堆ATWT来的汽轮机停机保护信号；3)反应堆要求的快速甩负荷信号；4)反应堆压力模式触发信号。b)汽轮机至反应堆应设置下列接口信号：1)汽轮机保护状态信号；2)汽轮机负荷设定参考值信号：3)汽轮机开度参考值信号；4)高压缸入口压力测量值；5)高压缸入

25、口压力参考值；6)汽轮发电机接入电网的状态信号；7)操作员蒸汽流量参考值：8)频率控制信号；9)频率贡献信号：10)汽轮机流量或压力限制模式，负荷控制模式状态信号：11)汽轮机快速甩负荷信号：12)电功率信号；13)汽轮机手自动控制模式。411控制系统性能要求4111 系统响应时间应满足：所有用于控制和保护的模拟量输入信号的扫描和更新频率应至少满足5次s；所有用于控制和保护的开关量输入信号的扫描和更新频率应至少满足10次s；为了支持快速采集回路，模拟量输入信号的扫描频率应能够达到8次s；为了支持快速采集回路，开关量输入信号的扫描频率应能够达到20次s。4 112控制系统应至少满足：IO通道预留

26、不少于15，空余插槽不少于20，通信负荷率不大于30(以太网的负荷应小于15)，处理器模块负荷不大于50，电源预留负荷不小于40，调节灵敏度不大于O06，控制和保护可用率大于99 99，电子仪器测量精度不大于01。4113检测设备包括各种检测分析仪表、取样元件、发信元件、传感器，以及成套检测装置等。控制设备包括阀门电动(气动、液动)执行机构、电磁阀、成套控制装置等。同一工程中，应使配套的仪表6NB，T 250192014和控制设备选型统一。41 1 4汽轮机厂配套提供的各种仪表、控制设备的形式规范和技术功能，除在技术上己有明确规定外，应能由用户根据实际要求进行选择。4 115汽轮机厂配套提供的

27、所有仪表、控制设备，都应提供详细的型号、规范、安装地点、数量、制造厂家。必要时还应提供测点(元件、控制装置)的用途、功能、安装要求及有关制造厂家的说明书。4116配套提供的控制装置机柜布置在控制室的防护标准为IP32，布置在主厂房内为IP54，布置在室外为IP56。411 7配套提供的控制装置应能接受两路电源，并在其内部实现自动无扰切换功能，电源切换应保证装置不产生误动或拒动。5试验和验收51出厂试验和验收5 1 1 配套提供的检测、控制设备在出厂前，应进行检查和试验。51 2出厂检查和试验应能证明下列各项：a)所供设备应符合有关技术条件和安全规范；b)安全装置和保护装置动作应正确(仪表和控制

28、系统满足设计要求)；c)应达到供货合同规定的保证值；d)应满足供货合同规定的其他特殊要求。513汽轮机厂应将检查和试验资料按合同规定提交给用户。对重要的检查和试验应邀请用户派代表参加，并应在试验前规定的时间内通知用户代表。用户参加检验的装置，汽轮机厂应提出检查与试验的项目、方法及判定准则，经用户确认后，作为装置的检验依据。出厂验收前，厂家应将厂内测试报告提交给用户。514出厂前的试验项目至少应包括下列内容：a)外观检查；b)电源切换试验；c)环境条件试验；d)性能试验：e)功能试验；f) 特殊的专项试验；g)验收方的其他要求。51 5根据工程的需要，由用户与制造厂协商是否进行汽轮机控制系统与D

29、CS的联合测试。52现场试验和验收521现场试验项目应包括下列内容：a)单体调校(安装前进行)；b)系统开环调试(无负荷运行调试在分步试运行时进行)：c)系统调试(带负荷运行调试随机组状态进行)。522零散设备的现场开箱验收项目应包括下列内容：a)外观检查；b)性能测试验收。523应在现场对下列装置(或与DCS配合)进行考核、验收：a)汽轮机调节系统：b)汽轮机保护系统；C)汽轮机监视系统。7NB，T 2501920146技术文件和图纸61 技术文件和图纸的要求应根据实际工程，由用户和制造厂商定，至少应具有下列正式有效技术文件和图纸：a)IO清单，模拟逻辑图，报警手册，设定值手册：b)用电负荷

30、需求；C)接线图，电缆清单：d)汽轮机运行说明书(启停、运行导则)及有关技术特性：e) 随汽轮机供应的仪表、控制、保护等设备的供货清单(包括型号、规范、数量、安装地点等)；f) 汽轮机调节系统图说明书及有关图纸；g)汽轮机油系统图；h)汽轮机本体测点布置图和安装图；i) 汽轮机测点汇总表；i) 汽轮机本体检测保护说明书；k)汽轮机本体检测保护系统图；1) 汽轮机保护电气原理图：m)汽轮机本体接线盒接线图；n)汽轮机轴瓦温度测点安装图；O)抽汽止回阀控制系统图及说明书(取决于供货范围)：D)汽轮机辅助设备测点布置图：q)凝汽器排汽温度、汽水扩容器、水幕保护真空及水位取源部件安装图；r) 低压缸喷

31、水控制系统图：s) 汽轮机本体及有关辅机的保护连锁条件及各项参数的保护整定值：t) 汽缸金属温差的规定值(包括法兰、螺栓、内外壁)。62曲线和图表的要求应随汽轮机本体提供下列曲线和图表：a)汽轮机在各种状态下的启动曲线及参考图(参数包括汽压、温度等)；b)进汽压力(或调节阀开度)和功率的关系曲线图；C)主蒸汽温度对热耗和负荷的修正曲线图；d)再热蒸汽温度对热耗和负荷的修正曲线图；e)各种工况下的热力平衡图等。63装箱资料要求在设备出厂前所提供的技术文件和图纸不能取代设备装箱资料。装箱资料的内容应满足检测、控制设备的安装、调试、验收、运行、检修及维护的需要。关洼我关注更壹好书中华人民共和国能源行

32、业标准核电厂汽轮机仪表和控制技术条件NB，T 25019 2014中国电力出版社出版、发行北京市东城区北京站西街19号100005 htlp：llwww cepp sgcctom cn北京博图彩色印刷有限公司印刷201 5年2月第一版 2015年2月北京第次印刷880毫米1230毫米16开本O 75印张18千字印数00013000册统一书号1551232172定价900元敬告读者本书封底贴有防伪标签，刮开涂层可查询真伪本书如有印装质量问题，我社发行部负责退换版权专有 翻印必究粤T26019,-,Z014嗽电n僦f；(新啦IIlrlllltlrll 0 。删155123 2172=oNfo吕N一Z