论核电站排放系统中的液位控制方式和原理
日期:2018-05-11 来源: 作者:
摘要:核电站废油和非放射性水排放系统主要的功能是将厂区室外提升井的含油废水送至高平台的油水分离池。在油水分离池内将油水进行分离处理,将分离后的污水排向污水系统[1]。在收集污水过程中往往会出现单个提升井内水位过高的情况,这时就需要液位控制系统启动井内泵机将多余的废液排入其他低液位的井内,以达到排除险情的目的。
引言
本文介绍的常规液位控制系统主要由2台潜污泵(A1,A2),3个浮球液位计(分别代表:低液位L,高1液位H1,高2液位H2)和1台就地控制箱(CR)相互连接组成。系统的电源回路和控制回路主要通过在就地控制箱(CR)内集成各类电气元件,通过不同功能元件之间的搭接组合来实现的。
1 系统的控制方式
系统运行分为手动和自动两种模式。选择手动模式时,现场人员可以直接通过操作就地控制箱就可实现两台泵机的启停;选择自动模式时,当液位上升超过低液位L时,其中一台泵机(A1)进行启动准备,当液位接着上升至高1液位H1时,启动准备已完成的潜污泵(A1)开始运行,进行排水,当液位下降至L以下时,泵机停止运行。当液位再次上升至高1液位H1时,系统启动潜污泵(A2)进行排水,潜污泵(A1)不工作,两台泵轮换工作。当井内液位上涨过快,超过了高1液位H1,达到了高2液位H2时,单台潜污泵已无法满足排涝要求,则系统自动启动另一台潜污泵(A1或A2),两台泵同时进行排水,直到液位下降至L以下时,两台泵同时停止运行[2,3]。
2 系统的控制原理
2.1系统元件选型
接下来将就常规液位控制系统的原理进行详细的介绍,本文仅对系统原理进行阐述,泵机以及各类系统元件的参数需根据现场实际情况自行确定。
常规液位控制系统主回路(集成在就地控制箱CR内)的主要原件有:刀熔开关(101JS/105JS/107JS)数量3个;线圈电压48VDC接触器(105JA/107JA)数量2个;热继电器(105XS/107XS)数量2个;熔断器(101FU/103FU/105FU/107FU)数量4个;380VAC/48VDC单相变压器(101TR)数量1个;接线端子(BNA/BNB/BNC)数量若干;三相母排(101JB)1套;N排和PE接地排各一套;防潮电加热器(101RS)数量1个。回路构成如图1所示。
主回路电路主要是通过三相母线2台泵机(A1/A2)提供380VAC动力电源。刀熔开关、接触器、热继电器,熔断器等元件对整条回路起到通断和保护的作用。380VAC/48VDC单相变压器为二次控制回路提供低压电源。防潮电加热器用于在箱内环境潮湿时蒸发箱内湿气。常规液位控制系统控制回路(集成在就地控制箱CR内)的主要原件有:电源模板101UP(内含1个2P直流断路器,1个48VDC电源指示灯,转接端子若干);继电器模板101UR(内含3个48VDC单稳态继电器,转接端子若干);继电器模板103UR(内含2个48VDC单稳态继电器,1个48VDC双稳态继电器;1个48VDC断电延时时间继电器,转接端子若干);继电器模板105UR(内含3个48VDC单稳态继电器;1个48VDC断电延时时间继电器,转接端子若干);继电器模板101UN(内含2个48VDC大功率继电器,转接端子若干);48VCD红色信号灯(017LA/019LA)数量2个;48VCD绿色信号灯(016LA/018LA)数量2个;2位置2常开2常闭选择开关(581CC/582CC)数量2个;2常开2常闭持续性动作按钮(581TO/582TO)数量2个;接线端子若干;进出线电缆接头若干等等。回路构成详如图2、图3、图4、图5所示。
2.2手动控制原理
手动控制,将图1、图3、图4所示刀熔开关101JS、105JS、107JS闭合,105JS、107JS辅助触点13,14也处于闭合状态,这时主回路处于通电状态。把选择开关581CC、582CC打到手动位置,581CC、582CC常开触点23,24闭合,这时手动按下自保持按钮581TO,581TO常开触点13,14闭合,回路接通,105JA接触器线圈的得电,接触器吸合,A1泵启动;再按一下自保持按钮581TO,581TO常开触点13,14断开,A1泵停止运行;图4中A2泵手动控制启停方式与此相同。
2.3自动控制原理
自动控制,如图3所示手动操作101JS、105JS、107JS闭合,105JS、107JS的辅助触点13,14也处于闭合状态,这时主回路处于通电状态。把选择开关581CC、582CC打到自动位置,581CC、582CC常闭触点21,22闭合,如图2所示当液位高于低液位L时,“低液位L浮球液位计触点”3,30断开,101UR的继电器101线圈失电,如图3、图4所示“101URL液位继电器触点”104,140和105,150的常闭触点吸合,系统完成启动准备;当液位涨至高1液位H1时,如图2所示“高1液位H1浮球液位计触点”3,31闭合,101UR的继电器201线圈得电,如图3所示“101UR高1液位H1继电器触点”203,231闭合,此时“103UR双稳态继电器触点”处于初始位置,104,140为吸合状态。
因此,“101UN大功率继电器”得电,其常开触点203,231,常开触点204,241分别吸合,105JA接触器线圈的得电,接触器主触点吸合,其辅助常开触点13,14闭合,回路自保持,A1泵启动;A1泵持续排水,当水位下降至L时,如图2所示“低液位L浮球液位计触点”3,30闭合,101UR的继电器101线圈得电,如图3所示“101URL液位继电器触点”104,140常闭触点断开,“101UN大功率继电器”断电,其常开触点203,231,常开触点204,241分别断开,105JA接触器线圈的失电,接触器主触点断开,A1泵停止运行。
由于“101UN大功率继电器”断电,如图5所示“101UN大功率继电器触点”206,261断开,103UR的时间继电器409及其触点403,431仍处于断电延时的吸合状态,“101URL液位继电器触点”103,131常开触点处于吸合状态,因此“103UR双稳态继电器”得电动作,触点发生变化:图3中“103UR双稳态继电器触点”104,140断开,104,141闭合,图4中“103UR双稳态继电器触点”105,150断开,105,151闭合。这时当液位再次涨至高1液位H1时,由于图3中“103UR双稳态继电器触点”104,140处于断开状态,A1泵不会启动。
图4中“103UR双稳态继电器触点”105,151处于闭合状态,“101UN大功率继电器”得电,其常开触点303,331,常开触点304,341分别吸合,107JA接触器线圈得电,接触器主触点吸合,其辅助常开触点13,14闭合,回路自保持,A2泵启动;以此类推,双泵在每一次液位达到高1液位H1时交替启动。在自动控制模式下当液位持续上涨超过高1液位H1,达到高2液位H2时,单排泵机已无法满足排涝的要求。这时图2中“高2液位H2浮球液位计触点”3,31闭合,101UR的继电器301线圈得电,图3中“101UR高2液位H2继电器触点”303、331闭合;图4中“101UR高2液位H2继电器触点”304、341闭合;另一台未运行的泵机启动,2台泵机同时运行排水。直至水位下降到L时,如图2所示“低液位L浮球液位计触点”3,30闭合,101UR的继电器101线圈得电,图3所示“101URL液位继电器触点”104,140常闭触点断开,图4所示“101URL液位继电器触点”105,150常闭触点断开,两台A1,A2泵机同时停止运行。
2.4其他功能
在此常规液位控制系统中,用户也可以根据自己不同的需要,在控制回路中增加相应的辅助功能,例如图2中“外送报警信号”的功能,就是将现场液位高的报警信号以干触点的形式输送出去,通过相关信号设备引起远程监视人员的注意。
3 结束语
液位控制系统是核电站排放系统中的一个重要环节,对提高核电站的安全性,降低安全生产事故的发生率,降低人力资源成本的支出等方面具有十分重要的意义。
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