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上册 1

第一章　堆芯物理 1

1.1　基本物理概念 1

1.1.1　从核能到热能的转变 1

1.1.2　反应性 4

1.1.3　中子随时间变化特性 8

1.1.4　次临界增殖 10

1.2　反应性控制 11

1.2.1　棒束控制组件 12

1.2.2　可燃毒物控制 14

1.2.3　化学补偿控制 16

1.3　温度效应 17

1.3.1　燃料的温度效应 17

1.3.2　慢化剂的温度效应 18

1.3.3　空泡系数 19

1.3.4　功率系数和功率亏损 20

1.4　氙和钐效应 21

1.4.1　氙效应 21

1.4.2　钐效应 24

1.4.3　氙振荡 26

1.5　燃耗 27

1.6　反应性平衡 29

第二章　反应堆热工 43

2.1　压水堆堆芯设计及传热特点 43

2.2　燃料棒的传热与冷却 44

2.3　堆芯功率分布及其影响因素 47

2.4　热工设计准则 50

2.5　热通道因子和热点因子 52

2.6　泡核沸腾、偏离泡核沸腾及烧毁比 53

第三章　反应堆冷却剂系统的运行 54

3.1　反应堆压力容器 54

3.1.1　脆性转变温度和温差应力 54

3.1.2　反应堆压力容器的运行限制 58

3.2　核燃料的运行 61

3.2.1　燃料棒的完整性 61

3.2.2　运行限制 64

3.2.3　高性能燃料 69

3.3　调节原理 71

3.3.1 自动调节的作用 71

3.3.2　有关自动调节的术语 71

3.3.3　调节系统组成 71

3.3.4 自动调节系统的分类 72

3.3.5　调节器 74

3.3.6　调节环节与滤波器的转移函数和动态响应 75

3.3.7　调节系统品质指标 77

3.4　蒸汽发生器 79

3.4.1　蒸汽发生器稳态运行时热工流体力学 79

3.4.1.1　两相流的流动型式和沸腾型式 79

3.4.1.2　空泡份额、含汽量及它们之间的关系 80

3.4.1.3　蒸汽发生器二次侧水自然循环的机理 82

3.4.1.4　循环倍率和再循环流量率 84

3.4.2　蒸汽发生器水位测量 87

3.4.3　在过渡过程中影响蒸汽发生器水位的因素 89

3.4.4　蒸汽发生器水位的控制 91

3.4.4.1　给水泵转速调节系统 91

3.4.4.2　水位调节原理 92

3.4.4.3　主给水阀和旁路给水阀的切换 100

3.4.4.4　给水流量调节阀手动转自动的无扰动切换 100

3.4.4.5　与蒸汽发生器水位有关的信号及动作 101

3.5　反应堆冷却剂泵 103

3.5.1　轴封注入水流程和主泵支持系统 104

3.5.2　主泵监测和保护仪表 107

3.5.3　主泵的运行 111

3.5.3.1　主泵使用的技术限值和规定 111

3.5.3.2　主泵的启动和停运 112

3.6　稳压器 115

3.6.1　稳压器压力控制系统 115

3.6.2　稳压器水位控制系统 122

3.6.3　稳压器的瞬态过程 129

第四章　一回路辅助系统的运行 133

4.1　化学容积控制系统（RCV） 133

4.1.1　RCV系统的功能 133

4.1.2　RCV系统结构及流程简述 133

4.1.3　RCV系统的运行与控制 134

4.2　反应堆硼和水补给系统（REA） 141

4.2.1　REA系统的功能 141

4.2.2 REA系统结构及流程简述 142

4.2.3 REA系统的运行与控制 142

4.3　余热排出系统（RRA） 152

4.3.1 RRA系统的功能 152

4.3.2 RRA系统的结构及流程简述 153

4.3.3 RRA系统的运行与控制 153

4.4　反应堆和乏燃料水池冷却和处理系统（PTR） 158

4.4.1 PTR系统的功能 158

4.4.2 PTR系统的结构及流程简述 158

4.4.3　系统的运行与控制 161

第五章　堆内外测量 166

5.1　堆芯温度测量 166

5.1.1　堆芯温度测量系统的功用 166

5.1.2　堆芯温度测量系统的组成 166

5.1.3　堆芯温度测量系统的原理 166

5.2　堆芯水位（压力容器水位）测量 172

5.2.1　堆芯水位测量系统的功用 172

5.2.2　堆芯水位测量系统的组成 172

5.2.3　堆芯水位测量原理和模拟电路原理 172

5.3　堆内中子通量测量 175

5.3.1　堆内中子通量测量系统的功用 175

5.3.2　堆内中子通量测量系统的组成 176

5.3.3　堆内中子通量测量系统的原理 179

5.3.4　堆内中子通量测量系统的运行 180

5.4　堆外中子通量测量 181

5.4.1　堆外中子通量测量系统的功用 181

5.4.2　堆外中子通量测量系统的组成 181

5.4.3　堆外中子通量测量系统的原理 183

第六章　反应堆控制 194

6.1　反应堆控制的目的 194

6.2　控制方案的选择 194

6.3　反应性的控制作用 196

6.4　模式G 196

6.5　平均温度控制 198

6.5.1　平均温度控制系统的工作原理 198

6.5.2　最终功率整定值 200

6.5.3　反应堆过冷闭锁信号C22的生成 202

6.5.4　平均温度控制系统原理框图其它说明 202

6.6　反应堆功率控制 202

6.6.1　输入信号 202

6.6.2　反应堆功率控制系统工作原理 204

6.7　功率分布与梯形图 206

6.7.1　功率分布与热点因子 206

6.7.2　轴向功率偏移与轴向功率偏差 207

6.7.3　梯形图由来与使用 207

第七章　反应堆保护 214

7.1　概述 214

7.1.1　反应堆保护系统的功用 214

7.1.2　反应堆保护系统的组成 214

7.1.3　保护系统的设计准则 214

7.1.4　KRG,RPN系统工作原理 215

7.1.5　RPR系统的工作原理 216

7.1.5.1　系统组成 216

7.1.5.2　对保护系统可靠性的几点分析 219

7.1.6　执行机构 221

7.1.7　停堆通道的响应时间 221

7.2　包壳保护 221

7.2.1　包壳损坏的原因 221

7.2.2　参与包壳保护的参数 221

7.2.3　包壳保护的图形表示法 222

7.2.4　△T保护图 224

7.2.5　△T保护整定值及逻辑图 226

7.3　其它保护 228

7.3.1　核仪表系统提供的保护 228

7.3.2　反应堆主回路流量偏低和压力偏低保护 229

7.3.3　防止主回路温度迅速上升的保护 230

7.3.4　反应堆主回路保护 232

7.3.5　蒸汽发生器水位高高保护 232

7.3.6　ATWT保护 232

7.3.7　紧急停堆综合逻辑图 235

7.4　允许信号 236

7.5　保护系统运行 239

7.6　保护系统的周期试验 240

下册 243

第八章　汽轮发电机组热力回路的运行 243

8.1　发电厂热效率分析 243

8.2　汽水回路运行 245

8.2.1　汽回路运行 245

8.2.2　水回路运行 247

8.2.3　其它 248

8.3　汽机调节 248

8.3.1　汽机调节系统的功能 248

8.3.2　汽机调节系统的组成 248

8.3.3　微机调节器功能 254

8.3.3.1　微机调节器分级 254

8.3.3.2　下位机功能 254

8.3.3.3　上位机功能 259

8.3.4　主要控制原理 266

8.3.4.1　功率（负荷）控制原理 266

8.3.4.2　频率控制原理 266

8.3.4.3　应力控制原理 266

8.3.4.4　压力控制原理 269

8.3.5　汽机调节系统运行 271

8.3.5.1　启动运行（由停机到带最小负荷） 271

8.3.5.2　控荷运行 272

8.3.5.3　停机运行 272

8.3.5.4　瞬态运行 273

8.3.5.5　特殊运行 273

8.3.5.6　故障运行 274

8.4　汽机保护和脱扣系统 275

8.4.1　汽机保护和脱扣系统的功能 275

8.4.2　汽机保护和脱扣系统的组成和原理 276

8.4.3　汽机保护系统脱扣分级 277

8.4.4　汽机脱扣信号分析 277

8.4.4.1　机械／液压直接作用引发的脱扣 277

8.4.4.2　电气引发的脱扣 278

8.4.5　汽机保护脱扣信号综述 288

8.5　二回路其他控制系统 291

8.5.1　冷凝器水位控制 291

8.5.2　凝结水再循环流量控制 292

8.5.3　除氧器水位控制 293

8.5.4　除氧器压力控制 293

8.5.5　加热器的水位和压力控制 296

8.5.6　主给水泵转速控制 298

8.5.7　汽水分离再热器的控制 302

8.5.8　汽动泵疏水系统的水位控制 307

8.5.9　油压的控制 308

8.6　汽机旁路排放系统（GCT）的运行 308

8.6.1　GCT逻辑信号及控制模式 309

8.6.2　GCT1,2,3,4组阀门的开启整定值 316

8.6.3　运行及调节 321

8.6.3.1　正常运行 321

8.6.3.2　特殊的稳态运行 321

8.6.3.3　特殊的瞬态运行 321

8.6.3.4　启动和正常停堆 325

8.6.3.5　GCT运行有关的限制条件 325

8.7　二回路的准备和启动 325

8.8　保养 328

第九章　水化学及水质控制 330

9.1　电厂水化学的基础知识 330

9.1.1　腐蚀的危害 330

9.1.2　铁的腐蚀机理 330

9.1.3　腐蚀的其它表现形式 332

9.1.4　合金钢腐蚀的特殊形式 332

9.1.5　腐蚀的防止 333

9.2　一回路水化学 334

9.2.1　硼酸（H3BO3） 334

9.2.2　氢氧化锂（LiOH） 334

9.2.3　水的辐照分解 336

9.2.4　其它有害杂质 337

9.2.5　一回路水的化学监测 337

9.3　二回路水化学 338

9.3.1　二回路的水质处理 339

9.3.2　二回路的化学监测 340

9.3.3　主要化学规范 342

9.3.4　海水泄漏进入凝汽器的故障 343

第十章　发电机及电气系统的运行 347

10.1　发电机励磁和电压调节 347

10.1.1　发电机励磁和电压调节系统的功用 347

10.1.2　有关励磁调节的基本知识 347

10.1.2.1 同步发电机工作原理 347

10.1.2.2　发电机的接线 349

10.1.2.3　发电机的功率 349

10.1.2.4　发电机的调节 351

10.1.2.5 P-Q图 354

10.1.3　励磁机单元的构成 356

10.1.4　励磁系统工作原理 359

10.1.5 自动励磁调节器（AER）工作原理 359

10.1.6　励磁与电压调节系统的运行 363

10.1.6.1　正常运行 363

10.1.6.2　特殊稳态运行 363

10.1.6.3　特殊瞬态运行 363

10.1.6.4　启动与正常停运 364

10.1.6.5　其它运行 364

10.2　电气系统的运行 365

10.2.1　概述 365

10.2.1.1　电气主结线 365

10.2.1.2　电气设备的布置 365

10.2.2　发电机回路 368

10.2.2.1　主回路接线方式 368

10.2.2.2　主发电机及并网系统（GSY） 368

10.2.2.3　主变压器及厂用变压器 373

10.2.3　厂用电系统 374

10.2.3.1　厂用电系统功能 374

10.2.3.2　电厂的附属设备分类 374

10.2.3.3　厂用电电源 376

10.2.3.4　电厂用的电压等级和标识 376

10.2.3.5　厂用电系统的控制 379

10.2.4　电力输送系统 379

10.2.4.1　400kV开关站电气主接线 379

10.2.4.2　500kV开关站电气主接线 381

10.2.4.3　400/500kV开关站的控制 381

10.2.4.4　母线联络变压器 383

10.2.5　220kV辅助电源系统（LGR） 384

10.2.5.1　系统功能 384

10.2.5.2　电气主接线及设备布置 384

10.3　电气保护 385

10.3.1　发变组保护 385

10.3.1.1　发电机和输电保护系统（GPA）的作用 385

10.3.1.2　发电机和输电保护系统（GPA）的配置 386

10.3.1.3　发电机和输电保护装置的分类 387

10.3.1.4　发电机和输电保护功能简述 388

10.3.2　主开关站—超高压配电装置（0GEW）保护 392

10.3.2.1　概述 392

10.3.2.2　线路保护 392

10.3.2.3　联络变压器保护 397

10.3.2.4　母线保护 398

10.3.2.5　其它保护功能 400

第十一章　核安全与安全文化 401

11.1　核安全的定义和目标 401

11.2　核安全三要素 401

11.3　纵深防御 402

11.4　风险与运行工况的分类 403

11.5　安全分析简介 405

11.5.1　核电厂安全分析的任务 405

11.5.2　两种分析方法之间的关系 408

11.6　人因故障分析 409

11.7　电厂可能受到的侵害 409

11.8　国际核事件分级 411

11.9　安全文化 411

第十二章　技术规范介绍 414

12.1　技术规范的作用 414

12.2　技术规范的主要内容 414

12.3　多个不可用的处理对策 417

12.4　特许申请 419

第十三章 F-COR规程 422

13.1　初始工况和应该遵守的安全准则 422

13.1.1　初始工况 422

13.1.2　必须遵守的准则 422

13.2　逼近临界的策略 423

13.3　反应性平衡计算 424

13.3.1　功率和棒位的效应 424

13.3.2　毒物效应 425

13.3.3　硼浓度计算 427

13.4　逼近临界的主要操作 428

13.4.1　不做I.C.R．曲线，提棒达临界 429

13.4.2　不做I.C.R．曲线，稀释达临界 429

13.4.3　做I.C.R．曲线，提棒达临界 429

13.4.4　做I.C.R．曲线，稀释达临界 430

第十四章　机组的正常运行和瞬态工况 432

14.1　反应堆标准运行方式 432

14.1.1　标准运行方式 432

14.1.2　温度、压力限制 436

14.1.3　反应性控制 438

14.2　机组启动和停运过程 441

14.2.1　概述 441

14.2.2　机组启动过程的主要步骤 442

14.2.3　机组停运过程的主要步骤 446

14.2.4　附录 448

14.3　BOL、100%Pn紧急停堆的瞬态过程 450

14.3.1　控制棒 450

14.3.2　中子通量 450

14.3.3　汽机蒸汽流量和发电机功率 450

14.3.4　汽机转速 451

14.3.5　GCT流量 451

14.3.6　一回路平均温度 452

14.3.7　稳压器水位 453

14.3.8　稳压器压力 453

14.3.9　蒸汽发生器压力 453

14.3.10　蒸汽发生器水位 454

14.3.11 紧急停堆需要遵守的安全准则 454

14.4　从100％Pn甩负荷到厂用电的瞬态过程 455

14.4.1　发电机功率 456

14.4.2　汽轮机的蒸汽流量 456

14.4.3　汽机转速 456

14.4.4　G棒组的位置 457

14.4.5　R棒组的位置 457

14.4.6　中子通量 458

14.4.7　一回路平均温度 458

14.4.8　GCT流量 459

14.4.9　稳压器水位 461

14.4.10　稳压器压力 461

14.4.11　蒸汽发生器压力 462

14.4.12　蒸汽发生器水位 463

第十五章　设计基准事故下的运行与专设安全设施 466

15.1　设计基准事故 466

15.2　专设安全设施的设计和投运 468

15.2.1　概述 468

15.2.2　安注系统（RIS）和安全壳第一阶段隔离（CIA） 470

15.2.3　安全壳喷淋系统（EAS）与安全壳第二阶段隔离（CIB） 477

15.2.4　辅助给水系统（ASG） 482

15.2.5　主蒸汽系统（VVP）隔离 487

15.2.6　安全壳消氢系统（ETY） 488

15.3　专设安全设施的维护和试验 490

15.4　典型事故分析及其处置对策 491

15.4.1　失水事故LOCA 491

15.4.2　SG传热管破裂事故SGTR 496

15.4.3　主蒸汽管道破裂事故MSLB 499

15.4.4　给水管道破裂事故 502

15.4.5　未能紧急停堆的预期瞬态（ATWT/ATWS） 503

15.5　大亚湾核电站应急事故规程（EOP）简介 504

15.6　事故工况下的运行 505

附录一　模拟图元件标识代码一览表 509

附录二　大亚湾核电站基本系统及代号 511