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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G196

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LOCA491

15.4.2　SG传热管破裂事故SGTR496

15.4.3　主蒸汽管道破裂事故MSLB499

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