摘要：首次应用在核电领域的DAS（多样化驱动系统），为电厂保护系统提供多样化驱动备用，使得电厂安全性进一步提高。文章根据三门核电站DAS工厂通道测试，结合所得数据，对工厂通道测试的过程与注意事项进行阐述，从而为DAS系统的大修以及后续机组的测试提供参考。
关键词：AP1000；DAS；工厂测试；通道；热电偶
中图分类号：TM623 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）02-0151-03
三门核电一期工程1#机组为全球首台AP1000堆型核电机组，DAS（多样化驱动系统）更是首次应用于核电领域，其采用完全独立的硬件和软件采集参数、引发停堆以及控制专用安全设备动作，DAS的正常运行是电厂安全的重要保障。本文通过对DAS工厂通道测试的分析描述，来探讨如何检测DAS通道功能，从而及时发现故障，排除故障。
1 DAS简介
1.1 多样化的概念
多样化是指DAS与电厂控制系统（PLS）和电厂保护系统（PMS）相比，其采集不同的系数、使用不同的技术、采用不同的算法与逻辑、使用不同的动作方式来发现并响应重大事故。
1.2 DAS功能
DAS是非安全相关系统，它提供了一种完全不同于PMS和PLS的方式来引发停堆和控制特定专用安全设备的动作。它也为操纵员手动操作时提供必要的电厂信息。在PMS失效时，DAS能适时地提供特定自动控制功能：控制棒下插、汽轮机停机、非能动余热排除热交换器动作、堆芯补水箱动作、非能动安全壳冷却系统动作以及关键安全壳贯穿件隔离等，从而降低由于PMS关键仪控功能共模故障所带来的安全风险。
2 工厂测试简介
本次测试的主要目的是提供一个重复性良好的测试结果，测试时会根据测试数据表中规定的输入值来进行输入，而后根据数据表中的期望值进行验证。图1为本次工厂测试的示意图，包含了测试设备、被测试设备以及之间的接口。
3 通道校准验证
对每个通道进行校准，把通道精度由0.3%变为0.125%（对于DAS而言，通道精度只要求0.3%，校准到0.125%是为了留有裕量，因为在以后的工作中很可能发生偏移）。校准验证分为3个部分：内置诊断电压校准、RTD激励电流验证以及通道功能验证。
图1 DAS工厂测试示意图
3.1 内置诊断电压校准
3.1.1 简要流程。DAS机柜端子会向通道回路发射高低电平分别为0与45.5mV的脉冲信号，如果该信号经过通道回路后仍能被机柜检测到，则表示回路正常，若没有检测到该信号，则表示通道回路存在问题。
3.1.2 注意事项。在记录测量数据的同时，还要记录该数值所在位置的显示颜色，这是因为我们在验证正常工况的同时，也要保证在不正常时，系统能够报警，就本次测试而言，正常显示绿色，异常显示红色，记录的数值分为两个部分：一个为“AS-FOUND”，要求精度高于0.3%；一个为“AS-LEFT”，是通过软操校准后的值，此时要求精度要高于0.125%。表1为DAS机柜内RTD诊断电压的测量以及校准结果。
3.2 RTD激励电流验证
3.2.1 简要流程。隶属于DAS的RTD为双支4线制热电阻，测试时采用电阻箱模拟该信号，通过DAS机柜测得相应电阻值，将该测量到的阻值与电阻箱设定的输出值进行对比，从而验证激励电流是否满足要求。
3.2.2 注意事项。连接时两红色测试线要并联接入电阻箱的一个端子，两黑色测试线并联接入电阻箱的另外一个端子，在机柜端子测，两红色测试线接产生激励电流的两个端子，两红色测试线接电压测量端子。
3.3 通道校准
采用信号发生器、电阻箱等产生标准信号，而后在DAS内置服务器上对精度不满足0.125%的通道进行校准。
由于篇幅的关系，这里着重论述热电偶通道校验相关内容。
3.3.1 热电偶通道精度校准。
（1）简要流程。DAS所配备的热电偶为K型热电偶，在进行通道的精度校准时，使用电压信号发生器来模拟就地信号，而后验证DAS的相应显示值是否在期望值内，若不在，则通过DAS机柜内置服务器重置该值，从而使得精度满足要求。
（2）注意事项。机柜内用来冷端补偿的热电阻要从端子上断开，而后接入标准的100Ω电阻，从而使得冷端补偿的温度为0℃，这是因为在进行热电偶温度校准的时候，输入设备是电压信号发生器，输入的为电压信号，而程序中电压与温度的对应关系为热电偶分度表的对应关系，使用标准的100Ω电阻作为冷端补偿后，堆芯温度热电偶DAS-IIS-009测得数据如表2所示。
根据测试数据，采用标准的100Ω电阻作为补偿电阻后，测试结果满足要求。如果这个时候采用机柜内自带的热电阻作为补偿电阻，则所测温度将偏高，以就地输入15.76mV（对应温度为385℃）为例，此时机柜内温度（T0）为25℃左右，对应1mV，设显示温度值为T，根据中间温度定律：
E（T，0）=E（T，T0）+E（T0，0）
将相应数值代入得到：
E（T，0）=15.76+1=16.76mV
查分度表得到：
T=408+×11408.581>3851
3.3.2 热电偶通道冷端补偿功能测试。
（1）简要流程。采用热电偶信号发生器产生4个量程内的温度值信号，验证显示值是否满足相应要求（显示值在期望值内，且测试时间小于43秒），而后用电阻箱代替机柜内补偿热电阻，将电阻箱的值设为110Ω，对应23℃左右，与室温相当，用热电偶信号发生器模拟信号，确认测量值满足要求，而后将电阻箱调整为10Ω，低于量程下限，验证显示值亦满足要求，具体原因在下文中描述。
（2）注意事项。超量程测试时，电阻箱的阻值要选择10Ω：一是10Ω低于机柜内补偿热电阻的正常阻值范围，二是对于电阻箱而言，110Ω到达10Ω的操作只有一步，既只需将百位的1旋转到0即可，减少操作时间，从而降低测量响应时间的误差。这里值得注意的是，当补偿电阻超出正常范围时，DAS则认为补偿热电阻不可信，将会采用25℃作为补偿值，虽然室温大概为23℃，存在2℃的误差，但对补偿后的温度影响不大，而且室温为23℃，机柜内会比室温略高，则误差更可以忽略不计，故在此情况下，对于输出值的要求与补偿热电阻未超出量程时一致，堆芯温度热电偶DAS-IIS-009测得数据如表3所示。
根据数据，若补偿热电阻输入端超量程时，通过DAS逻辑的补偿，所显示温度依然在期望值以内。
另外要保证热电偶信号发生器所产生的信号类型为K型热电偶，同时要选用同种型号的补偿导线作为信号线，在做该项测试的时候曾发生过测试所得数据不符合标准的情况，经查原因有两个：一个为信号发生器信号类型不对，另一个是信号线触点接触不严。切换信号类型且更换新的信号线后，该问题被解决。
4 结语
DAS系统的通道测试作为工厂测试的重要组成部分，是DAS功能检测的重要手段，测试的顺利与否直接影响到DAS测试的效果与效率。
本文对DAS的工厂测试，尤其是热电偶通道测试做了着重介绍，通过科学合理的计算、翔实可信的数据分析以及对注意事项的阐述，为后续AP1000机组的DAS工厂测试与大修期间的通道测试提供指导，从而提高测试与维护的工作效率，节省工作时间，进而达到提高经济效益的目的。
参考文献
[1] 检测技术及仪表.
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