重水堆核电机组母线停电检修计划优化与管理

姜武

（中核核电运行管理有限公司，浙江海盐314300）

重水堆核电机组母线停电检修计划优化与管理

姜武

（中核核电运行管理有限公司，浙江海盐314300）

重水堆核电机组母线停电检修窗口安排，母线停电计划管理，历次大修母线停电检修计划实施情况，检修计划优化与管理的措施。

重水堆核电；母线检修；计划管理

0 概述

秦三厂是国内首座重水堆核电站，核电机组大修期间，因在短时间内执行大量的维修工作、设备的检查维护、定期试验、变更以及装卸料等操作，使得电厂大量系统、设备集中停役，电源停电，所以在大修期间存在着较大的核安全风险。主要涉及反应堆余热排出、堆芯水装量保持、反应性控制、电源保障以及安全壳完整性维持等。由于重水堆停堆大修期间燃料仍留在堆芯并需要连续冷却，给大修期间的核安全提出了非常高的要求，同时对大修计划的编制也提出了更苛刻的要求和限制条件。

1 母线检修窗口安排

母线检修工作主要有临时电源的安装、电机控制中心（MCC）母线及间隔检修、400 V母线和开关及变压器检修、11.6 kV母线和开关及变压器检修、6.3 kV母线和开关及变压器检修等。所有电气系统均分成奇列部分和偶列部分。除设备故障外，根据大修规划，一次大修只安排单列母线预防性检修。秦山厂每台机组备用柴油发电机2台，考虑到母线停电检修期间实际上备用柴油发电机不可用且检修周期一致，所以母线检修即安排对应侧的备用柴油发电机检修。

重水堆大修类型分为短大修、年度大修和长大修。年度大修和短大修期间，母线停电检修处于关键路径。根据标准大修计划标准里程碑，保证停堆状态（GSS）安措建立完成，即开始母线停电检修[1]。该窗口内同时实施柴油发电机（SDG）检修，两者完成后开始MOT/UST检修，同时开始进入低水位操作。关键路径（图1）。

图1 标准大修关键路径图

长大修期间，由于有备用柴油发电机（SDG）解体检修，所以工期较长。母线停电检修处于次关键路径。以208大修为例，主变/厂用变压器（MOT/UST）检修完成后，开始母线停电检修和备用柴油发电机（SDG）解体检修，母线检修完成后在开始再循环冷却水（RCW）检修。关键路径（图2）。

每次大修检修项目均不同，为保障机组在大修期间的反应堆安全，根据技术规格书和停堆大修核安全管理要求，核安全管理部门在大修前对机组大修核安全管理细则进行修订和升版，以便更好地指导现场工作。在遵守核安全管理细则的前提下，对常见关键路径和次关键路径项目进行梳理和分析[2-3]，受母线检修影响的检修设备和工况如下，在计划安排上应错开或串联安排。

（1）MOT/UST/SST。2台SDG均处于热备用的情况下，才可安排UST和SST中的一路外电源停役检修；MOT/UST和启备变压器（SST）两路外电源都可用的情况下，才可将1台SDG退出热备用。SDG与对应侧母线一般同时安排，母线检修错开MOT/UST和SST。

（2）低水位。低水位运行期间可以安排BUC和BUD母线停役检修，不允许安排其他电源母线停役检修。

（3）EPS。在应急供电系统（EPS）维修期间，2台SDG必须可运行。SDG与对应侧母线一般同时安排，故错开母线检修。

（4）RCW/RSW。正常热阱要求至少1台停冷泵运行，并且停冷泵和停冷热交换器由RCW冷却；或者2台停冷泵运行，并且停冷泵和停冷热交换器由RCW备用系统冷却。母线检修导致1台停冷泵不可用，故应与RCW/RSW检修错开。

（5）卸料。MOT与SST只能有一路外电源检修，2台SDG保持可用，SDG与对应侧母线一般同时安排，故错开母线检修。

（6）控制计算机DCCY。母线停电时要求换料机保持一侧可用，即要求DCCY可用，因此应与母线检修错开。

（7）蒸汽发生器上水。奇母线上的新增辅助给水泵可由RCW备用冷却水冷却，而偶母线上的老辅助给水泵只能由RCW冷却水冷却。上水前一定要考虑冷却水和母线是否满足要求，以免影响蒸汽发生器上水工作。

（8）装卸料机。当检修BUE或BUF母线时，必须始终保证装卸料机一侧可运行，即奇母线检修期间保持A侧装换料机可用，偶母线检修期间保持C侧装换料机可用。

（9）压力管在役检查。A侧装换料机由偶母线供电，检查设备ADM挂A侧导致A侧装换料机不可用，而奇母线检修时要求A侧装换料机可用。偶母线检修导致A侧装换料机失去动力电源不可用，故应与奇/偶母线检修错开。

图2 208大修关键路径图

2 母线停电检修计划管理

2.1 计划编制

大修计划编制必须遵循安全性原则、经济性原则、适用性原则和最优化原则[4]。为减少母线停电对电厂的影响，提前半年提出和分析临时电源需求，运行部门编制相关标准工作流程、临时电源配置图、临时电源控制图等文件。针对临时电源的特殊性，实施期间在现场所有临时电源间隔可打开处张贴临时电源警示牌，以确保电气检修安全。

大修3级进度应在大修前2个月编制完成，随后由各执行部门进行审查，审查内容包括人力资源和工作区域的平衡、纵深防御、机组热阱配置等，以确保大修能及时开工和完工。大修前与实施部门进行计划交底，强调工作风险、注意事项及难点。大修计划员根据历次大修的经验，与实施单位对计划的安排进行探讨和交流，对大修项目间的工作逻辑关系、重大检修项目在整个母线停电检修时间窗口中的位置及作用、重大项目的进度风险及预防措施等，都要进行详细地说明。

编制大修风险评估报告，主要是针对母线检修期间3级电源只有一路供电，堆芯正常热井只有一路运行等情况。故在检修期间必须确保另一路运行可靠，采取实体隔离、工作控制、维修工作风险控制、维修后设备可用性控制等预防措施，将风险产生的概率减至最小[5]。

2.2 计划控制

大修计划控制主要通过大修3日滚动计划、大修技术规格书隔离窗口重点信息提示、计划调整控制、关键路径和次关键路径控制、成立大修协调组等机制进行，各机制相辅相成、相互补漏，形成大修计划控制网络，确保每一项重大工作得以控制。通过上述控制机制以及管理措施，整个大修计划控制工作可形成良好的闭环控制，关键路径实现“零接口”控制目标[5]。另外，针对母线停电窗口采取专项管理措施：

（1）母线停电和送电管理。专项小组制定详细的实施逻辑图，其中包括具体的运行操作时间，工单信息，各个电气母线的停役时间，接口信息等。母线的恢复送电和其他检修项目完成后，都要进行设备、系统的维修后试验、变更后试验，并逐步恢复系统投运，特别是在大修后期、维修和变更后试验较多，加上长周期、短周期定期试验和系统启动，运行人员的操作量大而且集中，经过合理安排和调配人力，以保证大修安全和进度。

（2）母线停电检修重要节点管理。为加强对母线停电检修的跟踪力度，根据大修实际工作需要，在母线停电窗口内设置了一些重要进度节点，以便细化主线计划控制。母线停电检修重要节点情况（表1）。

表1 母线停电检修重要节点

（3）核岛电动阀检修管理。核岛电动阀的检修因可能影响堆芯热阱的有效性，每个阀门维修必须结合机组状态，在计划安排上不仅要结合系统检修，还需考虑母线停电及UPS检修的影响，存在时间窗口紧、任务重的特点。为此成立核岛电动阀专项组，安措和维修后试验运行安排专人配合，维修工作完成后立即解除安措并安排试验，实现检修和试验无缝衔接，从而提高工作效率。

（4）吊车管理。吊车在停电前和送电后，应用邮件通知相关工作人员。执行安措前，邮件确认无人使用相关吊车并广播通知吊车即将停电，禁止使用。大修中由专门的维修协调员进行跟踪、协调和处理，因母线扫负荷等工作而导致吊车不可用，运行协调员和负责吊车维修协调员做好沟通，以便及时送电；现场发现吊车不可用时，将信息反馈给维修协调员，以便及时协调处理，最大限度降低吊车对现场工作的影响。

3 历次大修母线检修用时分析

106大修之前，母线检修工期一般按8.5 d控制，通过不断优化和改进，检修工期缩短至约6 d。表2为母线停电检修工期统计表，对用时分析如下[6]：

（1）106大修母线检修工作均为常规项目，实际工期为7 d，未出现偏差。

（2）206大修母线检修除常规项目外，增加了事件记录装置变更，实际工期为8 d。

（3）107大修母线检修工作均为常规项目，实际工期为5.5 d。由于大修准备充分，实施各阶段控制良好，未出现偏差。

（4）207大修母线检修工作相比107大修稍有增加，实际工期为6.5 d，比计划工期延长0.5 d。原因为1#SDG试验过程中调速器故障，后续缺陷处理和试验耗时0.5 d。

表2 母线停电检修统计表

在无重大变更工作的前提下，母线停电检修处于关键路径时计划工期为6 d，与国外核电最优化的工期5 d仍有一定差距。根据大修长远规划，必须将工期缩短到5 d才能实现工期优化的目标。

4 建议和优化措施

4.1 MCC间隔拆分固化

MCC间隔数量较多，和工艺隔离、电气检修计划进度及维修人力需求等因素导致同一MCC不能一起检修，因此每次大修前期需对MCC间隔进行拆分，并花费大量的时间和精力，良好经验得不到固化，MCC检修会影响检修工作进度，一部分MCC间隔检修会因为工艺隔离检修项目的变化产生不确定性。为此，成立了MCC检修优化专项工作组，拆分原则为MCC间隔分为日常执行和大修执行，其中大修执行又分为母线停电前执行、与母线同时检修及其他间隔；同时对每段MCC母线下的接线方式相同的MCC间隔进行整合，以便更好地实施质保见证。最后根据拆分后的结果形成预防性维修数据库，从根源上解决每次拆分难的问题。

4.2 设备升级改造

为保证电气系统仍能正常运行，根据电源配置要求，母线停电前需安装部分临时电源，母线送电前分阶段拆除各临时电源，临时电源拆装工作会增加工作控制风险。部分重要负荷未采用双路电源供电，部分电源切换柜容量偏小，不能满足实际需求，因此有待近一步优化。

4.3 增设外电源

根据国际和国内同行实践，增加1台SDG（2台机组公用的第5台SDG），不仅可以提高机组安全性，还可以将SDG检修安排在功率运行期间实施，有利于缩短大修工期。

增加一路外电源，从概率安全分析（PSA）计算结果看，增加公用段供电后将提升大修期间电源可靠性。该增加的外电源来自运行机组的四级母线BUB，通过公用段向停堆机组的F母线供电，从而实现双路电源检修，即SST和SDG可同时检修。

4.4 加强设备管理

传统的基于设备类型的预防性维修策略已无法满足核电系统对设备可靠性的高要求，采用以可靠性为中心的维修（RCM），不仅可以有效保障核电厂重要功能的可靠性，而且可以科学地配置核电厂维修资源，在保障关键功能可靠性不降低的同时最大限度地降低维修成本，创造最大的经济效益。在实际检修过程中已发现部分设备有老化现象，缺陷处理将增加检修时间，从而增加了计划管控的难度。后续技术部门应深化RCM管理，同时加强关键敏感设备管理（SPV），提高机组的可靠性，做好故障根本原因的分析，并采取切实可行的改进方案，提高设备的可靠性和使用寿命。

4.5 预防性维修项目优化

目前大修项目越来越多，部分预防性项目检修频繁，有些难点项目中长期规划不合理，导致计划安排和运行隔离难度加大[7]；同时鉴于设备的重要性，成立专项组根据设备的分级、运行工况、历史经验等结合使用PSA工具对库中预防性项目的开始值、检修周期甚至是移至机组功率运行检修等进行优化。同时应加大对设备状态进行科学的状态监测，跟踪变化趋势，积累维修经验，逐步减少以时间为周期的预防性维修。

4.6 计划优化

为避免相同工作的重复性劳动，提高大修计划的合理性，根据大修类型编制关键路径参考计划，在编制大修计划时，选取合适的参考计划进行适当修改就可得到大修执行计划，提高了计划编制的效率。由于检修项目的变化，参考计划与实际可能不符，需要不断调整，因此在动态更新方面还需要进一步加强，各机组之间的修改需进行统一反馈和修改。另外，各重要窗口计划还未编制参考计划，如母线停电检修、低水位检修等，后续通过不断优化和调整，使大修计划的经验和良好实践得到固化与传承，以便更好地应用于后续大修，减少个人技术水平和经验对大修计划的影响。

5 结束语

母线停电检修是重水堆核电机组大修的重中之重，多年的经验积累和持续改进，在大修计划的协调控制方面取得了良好业绩，经过对现状分析及与国际同行的针对性比较，发现在大修工期、检修手段、技术水平等方面还存在一定差距。为此核电站正采取措施全力推进大修优化工作，通过对大修计划管理的完善和创新，整体提高大修计划管理的水平。从而加大对大修的安全、质量、进度及成本的控制力度，逐步缩短大修工期，进一步提升大修业绩和公司的核心竞争力。

［1］陆敏.大修计划管理[R].浙江海盐：2014：9-10.

［2］秦三厂技术规格书[R].浙江海盐：2007：167-173.

［3］韩雨.中核运行三厂机组大修核安全管理细则[R].浙江海盐：2016：5-16.

［4］陈文晖.项目管理的理论与实践1版[M].北京：机械工业出版社，2008.

［5］秦三厂大修风险评估报告[R].浙江海盐：2007.

［6］秦三厂大修总结报告[R].浙江海盐：2015.

［7］秦三厂预防性维修大纲[R].浙江海盐：2016.

〔编辑 王永洲〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.09