陳海山

摘 要：給水泵轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)作為核電給水系統(tǒng)的一部分，其正常運(yùn)行對(duì)整個(gè)核電廠的安全運(yùn)行有著極其重要的意義，優(yōu)秀的核電站冷卻給水泵轉(zhuǎn)速控制器對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和可靠工作具有重要的意義。在對(duì)核電給水冷卻系統(tǒng)進(jìn)行模型簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上，建立了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)原理模型，同時(shí)針對(duì)系統(tǒng)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了給水泵的PI控制器，并進(jìn)行了仿真分析，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)控制器的有效性。

關(guān)鍵詞：給水泵 轉(zhuǎn)速控制 核電給水系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）10（c）-0047-02

給水泵轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)作為核電給水系統(tǒng)的一部分，其正常運(yùn)行對(duì)整個(gè)核電廠的安全運(yùn)行有著極其重要的意義。給水泵轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)與蒸發(fā)器液位控制系統(tǒng)以及壓力控制系統(tǒng)相互合作，組成核電站二回路的主給水系統(tǒng)，其主要任務(wù)就是維持給水母管壓力的恒定。變頻調(diào)速技術(shù)是給水系統(tǒng)控制方法中目前應(yīng)用最普遍、發(fā)展前景最好的技術(shù)。國(guó)內(nèi)很多學(xué)者致力于研究恒壓變流量給水泵在給水泵站方面的應(yīng)用，并取得了一定的成效。目前一般只是討論幾種調(diào)速方式如，電機(jī)調(diào)速、液力偶合器調(diào)速、小汽輪機(jī)調(diào)速等的優(yōu)缺點(diǎn)，并沒(méi)有真正研究給水泵新型控制方式在核電站上的應(yīng)用。隨著核電系統(tǒng)的進(jìn)一步建設(shè)，優(yōu)秀的核電站冷卻給水泵轉(zhuǎn)速控制器有著良好的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用前景。

1 系統(tǒng)模型構(gòu)建

核電給水冷卻系統(tǒng)模型簡(jiǎn)化框圖如圖1所示。

對(duì)給水系統(tǒng)建模過(guò)程中進(jìn)行如下假設(shè)。

（1）忽略泵的進(jìn)出口管徑變化和高度差。

（2）假設(shè)泵內(nèi)的液體為粘性可以忽略且不可壓縮的理想流體。

（3）假設(shè)給水泵的前置泵、給水泵和給水閥在同一水平線上。

2 給水泵動(dòng)態(tài)特性仿真

3 給水泵控制器設(shè)計(jì)

按照保證給水回路壓差的穩(wěn)定，設(shè)控制給水回路的壓差在（0.4～1.5）±0.1MPa。給水壓差回路采用PI控制器，其中KP=100，KI=17。圖3（a）、（b）為在給定給水差壓為1.5 MPa時(shí)，給水壓差、給水流量的響應(yīng)曲線。

分別在500 s和1 200 s時(shí)加入差壓擾動(dòng)，模擬冷卻負(fù)荷變化的情況，給水差壓、給水流量曲線如圖3（a）、（b）所示，500 s時(shí)壓差增大，冷卻增負(fù)荷；1 200 s時(shí)壓差減小，冷卻減負(fù)荷。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，在給定冷卻負(fù)荷的情況下，所設(shè)計(jì)的PI控制器可以很好地實(shí)現(xiàn)給定跟隨。

參考文獻(xiàn)

[1] 董玉潔.核動(dòng)力系統(tǒng)工程與電廠分析仿真機(jī)的發(fā)展[J].計(jì)算機(jī)仿真，1998，15（1）：49-51.

[2] 楊宗偉，黃鐵明，馮光宇，等.核電站仿真技術(shù)在反應(yīng)堆控制系統(tǒng)調(diào)試中的應(yīng)用[J].核動(dòng)力工程，2009，30（6）：49-53.

[3] 錢虹，李超，葉建華，等.蒸汽發(fā)生器水位全程數(shù)字化控制系統(tǒng)[J].上海電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，25（4）：313-316.

[4] 谷晉龍.水泵調(diào)定混合給水系統(tǒng)運(yùn)行工況分析[J].給水排水，1997，23（12）：5-8.

[5] 秦愛(ài)民.在ocs中實(shí)現(xiàn)調(diào)速給水泵安全區(qū)自動(dòng)控制的分析[J].河北電力技術(shù)，2005（l）：30-32.