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摘要：大亚湾及岭澳一期ASG汽轮机一直存在最低转速偏高问题，其主要难点在于当ASG003PO启动后，当接收最低转速控制信号时，泵入口蒸汽压力控制阀开度比额定设计开度偏大，因而入口蒸汽流量和压力偏高，导致ASG001TC最低转速偏高，通过一系列选型试验成功找到合适型号压力控制阀，解决了此疑难问题。
关键词：ASG003PO；最低转速；TEIP；EP
一、背景介绍
ASG汽动泵作为压水堆核电站专设安全设备，在失去主给水事故工况下作为应急手段向蒸汽发生器二次侧供水，排出堆芯剩余功率，因此，ASG汽动泵的可靠性对电站核安全至关重要。根据技术规范要求，如果日常期间ASG汽动泵不可用，机组需要24小时内开始向RRA运行条件下的NS/SG模式后撤。大亚湾及岭澳一期ASG136VV用于控制ASG003PO汽动泵的入口蒸汽流量，ASG136VV的开度控制信号由ASG501EP控制，ASG501EP为机械式电气转换器，在泵启动之后，其安装现场的振动环境会导致EP输出容易漂移，在改造之前多次试验泵的周期试验时，均会发生最低转速偏高问题，以岭澳电站一次大修启机时的事件为例：
2016年11月17日，大修启机后第1次AGS003PO周期试验，AGS003PO启动后从5980rpm缓慢降至5800rpm并稳定。
专业持票对ASG501EP进行检查，发现EP输出不稳定，在输入信号为4mA的校验点，EP输出压力为0.26Bar，轻敲EP的情况下，EP输出压力变化很大（输出压力在0.206——0.26Bar之间变化），判断为EP输出异常；随后使用前轮大修更换下来的且校验合格的备件对ASG501EP进行了更换。
重新执行再鉴定试验过程中，ASG501RC为0%时对应转速为2850rpm（历史经验值为2200～2600rpm，监督大纲要求≥2200rpm），经各专业联合评价，AGS003PO最高/低转速超出了经验值，缩小了泵的出力调整范围，但不影响其可用性及安全功能，RPA043试验结果合格。以下为大亚湾及岭澳一期ASG501EP历史故障检修情况汇总：
二、ASG501EP工作原理
2.1 EP5原理简介
大亚湾及岭澳一期现场ASG501EP上使用的EP类型为机械式电气转换器，EP信号接线为两线制，28V供电和4-20mA信号共用一对线，其工作原理如下图1与图2：
2.2 故障原因分析
由历史故障统计情况可以发现，ASG003PO转速控制异常主要由ASG501EP频繁漂移导致，因为ASG003PO转速控制通道为开环调节，EP的漂移直接体现为ASG003PO转速控制上的偏差。
为了调查EP输出压力异常的原因，项目组对大亚湾及岭澳其中三台机组的ASG501EP及其控制通道进行了完整的通道检查及调速功能验证，检查结果确认ASG501EP上游控制通道均无异常，EP输出压力的漂移均由EP自身漂移导致。
以岭澳电站中一次大修的试验数据为例：
在25%平台时，发现EP输出压力存在明显异常，偏低0.1Bar左右，轻触EP的铁芯部件，EP压力恢复至正常值0.78Bar，再次轻触铁芯部件或大幅振动EP的安装支架，EP压力再次发生压力波动；再次调整501RC输出至0%，EP输出压力为0.92Bar，依然存在偏低的异常，重复轻触铁芯或振动安装支架的动作，可以恢复压力至0.9867Bar，再次轻触铁芯或振动安装支架的动作会复现EP压力波动的故障现象。
从原理上分析，ASG501EP为莫索里兰公司生产的机械式电气转换器，其结构图详见图2：
当增大4-20mA输入信号，处于永久磁钢磁场中的线圈对流过它的电流产生的作用力增大，使喷嘴与挡板之间的间隙减小，喷嘴内的背压增高，使输出压力增大；输出的另一路供给反馈波纹管，使之产生一个反作用力，当作用力和反作用力平衡时，喷嘴内压力维持稳定，电/气转换器输出压力也趋于稳定并与输入信号相对应。
EP5本身回差较大，新备件入库验收时会使用FLOWSCANNER进行测试，图3为2016年5月到货的EP5新备件使用FLOWSCANNER测试的结果。从下图可以看到在4-18mA之间EP5上升（红线）、下降（蓝线）曲线存在明显的不重合，即回差大，最大可达0.011bar。
现场实际应用过程中，因机械回滞的影响，EP5控制精度不高，加之ASG003PO启动后现场存在一定程度的振动，直接影响EP5的机械传动机构的动作过程，造成输出压力的不稳定变化。
三、解决方案——换型与改造
3.1 选型
结合EP5安装至现场后输出压力不稳定的缺点，项目组对如何解决此类问题进行了详细的分析和寻找可替代的产品，经过多方调研及综合测试，最终选择ABB厂家的TEIP系列电气转换器——Type 1001，如下图4：
Type 1001为ABB厂家专利技术，采用力平衡的原理，通过调整两线输入电流或三线输入电压信号，呈线性比例地把供气压力减小到输出压力。Type 1001带有零位和量程调节电位器，在正确的输入信号和供气压力下调节零位和量程可优化设定输出。Type 1001配有可感应输出压力的闭环反馈电路以获取较高的精确度和稳定性。为消除系统振动，Type 1001增加了特有的阻尼调整机构，输出响应可通过调节线圈驱动放大器的反馈时间常数改变下游的容量而优化。Type 1001体积小，对安装位置限制小，可板式、阀式或任意角度安装，并且不需要重新校正。
相比于EP5，Type 1001具有如下三个主要优点：
1、輸出压力带反馈，精确度和稳定性高；
2、包含特有的阻尼调整机构，抗震能力强； 3、体积小，安装位置任意，且不需要重新校正。
对厂家提供的Type 1001样件进行静态校验调整，结果见下表1-3，从静态校验结果可以看到，Type 1001输出压力偏差在（-0.002，+0.002）bar范围内，精确高。在输入控制信号多个点对其进行轻敲、晃动，Type 1001输出压力不变化，稳定性高。
使用FLWOSCANNER进行测试，测试结果如下图5，从下图可以看到在4-20mA之间Type 1001上升（红线）、下降（蓝线）曲线基本完全重合，即回差非常小。
3.2 改造及现场应用效果
通过项目组前提的测试及选型结果，通过汇报电厂TEF组，经得TEF组决策通过后，确定将Type 1001应用于现场，通过多次现场踩点及气动安装管路设计，目前已将大亚湾及岭澳2号机现场EP5改造成Type 1001，日常执行ASG003PO汽动泵试验时，EP工作性能良好，最低转速也均符合2200～2600rpm的区间要求。
Type 1001现场运行1C之后，大修对其进行校验，校验结果仍均符合要求，且精度仍然符合校验单的标准，结果见表1-4：
经过2C的良好运行及验证经验后，截止目前，大亚湾及岭澳一期四台机中已将大亚湾1、2号机及岭澳2号及已改造完成（岭东及外基地设计不同，故不适用这些机组），目前还剩岭澳2号机未完成改造，后续将在大修中将其尽快进行改造，以为机组的安全和稳定运行消除隐患。
四、总结
ASG给水系统的正常工作对事故情况下蒸发器二次侧给水意义重大，ASG501EP作为ASG003PO汽动泵的入口蒸汽流量的重要控制器，提高其可靠性对机组安全稳定运行同样具有重要意义。大亚湾4台机ASG501EP因使用EP5型号的电气转换器，由于质量的问题，部分设备安装至现场后输出压力不稳定，日常运行执行ASG003PO周期试验时，泵在接收最低转速控制信号时，蒸汽压力控制閥开度比额定设计开度偏大，导致入口蒸汽流量和压力偏高，因而导致ASG001TC最低转速偏高，为从根本上解决此问题，提高机组运行可靠性，项目组对如何解决此类问题进行了详细的分析和寻找可替代的产品，经过多方调研及综合测试，最终选择ABB厂家的TEIP系列电气转换器——Type 1001，改造后现场备件性能表现良好，日常运行执行ASG003PO周期试验时，ASG001TC最低转速偏高的问题得到本质解决，避免了泵的出力调整范围缩小的可能，为机组的安全及稳定运行作出了贡献。
参考文献
[1]900MW压水堆核电站系统与设备/广东核电厂培训中心遍.-北京：原子能出版社，2004.7 ISBN7-5-22-3171-4
[2]广东核电培训中心. 900MW压水堆核电站系统与设备（上册）[M].北京：原子能出版社，2005：87-97
[3]SYSTEM MANUAL RCP REACTOR COOLANT SYSTEM CHAPLTER 6.3 ANALOG DIAGRAMS：PGS17RCP026FI3045DD_E6_CAE
（作者单位：中广核核电运营有限公司）
关键词：ASG003PO；最低转速；TEIP；EP
一、背景介绍
ASG汽动泵作为压水堆核电站专设安全设备，在失去主给水事故工况下作为应急手段向蒸汽发生器二次侧供水，排出堆芯剩余功率，因此，ASG汽动泵的可靠性对电站核安全至关重要。根据技术规范要求，如果日常期间ASG汽动泵不可用，机组需要24小时内开始向RRA运行条件下的NS/SG模式后撤。大亚湾及岭澳一期ASG136VV用于控制ASG003PO汽动泵的入口蒸汽流量，ASG136VV的开度控制信号由ASG501EP控制，ASG501EP为机械式电气转换器，在泵启动之后，其安装现场的振动环境会导致EP输出容易漂移，在改造之前多次试验泵的周期试验时，均会发生最低转速偏高问题，以岭澳电站一次大修启机时的事件为例：
2016年11月17日，大修启机后第1次AGS003PO周期试验，AGS003PO启动后从5980rpm缓慢降至5800rpm并稳定。
专业持票对ASG501EP进行检查，发现EP输出不稳定，在输入信号为4mA的校验点，EP输出压力为0.26Bar，轻敲EP的情况下，EP输出压力变化很大（输出压力在0.206——0.26Bar之间变化），判断为EP输出异常；随后使用前轮大修更换下来的且校验合格的备件对ASG501EP进行了更换。
重新执行再鉴定试验过程中，ASG501RC为0%时对应转速为2850rpm（历史经验值为2200～2600rpm，监督大纲要求≥2200rpm），经各专业联合评价，AGS003PO最高/低转速超出了经验值，缩小了泵的出力调整范围，但不影响其可用性及安全功能，RPA043试验结果合格。以下为大亚湾及岭澳一期ASG501EP历史故障检修情况汇总：
二、ASG501EP工作原理
2.1 EP5原理简介
大亚湾及岭澳一期现场ASG501EP上使用的EP类型为机械式电气转换器，EP信号接线为两线制，28V供电和4-20mA信号共用一对线，其工作原理如下图1与图2：
2.2 故障原因分析
由历史故障统计情况可以发现，ASG003PO转速控制异常主要由ASG501EP频繁漂移导致，因为ASG003PO转速控制通道为开环调节，EP的漂移直接体现为ASG003PO转速控制上的偏差。
为了调查EP输出压力异常的原因，项目组对大亚湾及岭澳其中三台机组的ASG501EP及其控制通道进行了完整的通道检查及调速功能验证，检查结果确认ASG501EP上游控制通道均无异常，EP输出压力的漂移均由EP自身漂移导致。
以岭澳电站中一次大修的试验数据为例：
在25%平台时，发现EP输出压力存在明显异常，偏低0.1Bar左右，轻触EP的铁芯部件，EP压力恢复至正常值0.78Bar，再次轻触铁芯部件或大幅振动EP的安装支架，EP压力再次发生压力波动；再次调整501RC输出至0%，EP输出压力为0.92Bar，依然存在偏低的异常，重复轻触铁芯或振动安装支架的动作，可以恢复压力至0.9867Bar，再次轻触铁芯或振动安装支架的动作会复现EP压力波动的故障现象。
从原理上分析，ASG501EP为莫索里兰公司生产的机械式电气转换器，其结构图详见图2：
当增大4-20mA输入信号，处于永久磁钢磁场中的线圈对流过它的电流产生的作用力增大，使喷嘴与挡板之间的间隙减小，喷嘴内的背压增高，使输出压力增大；输出的另一路供给反馈波纹管，使之产生一个反作用力，当作用力和反作用力平衡时，喷嘴内压力维持稳定，电/气转换器输出压力也趋于稳定并与输入信号相对应。
EP5本身回差较大，新备件入库验收时会使用FLOWSCANNER进行测试，图3为2016年5月到货的EP5新备件使用FLOWSCANNER测试的结果。从下图可以看到在4-18mA之间EP5上升（红线）、下降（蓝线）曲线存在明显的不重合，即回差大，最大可达0.011bar。
现场实际应用过程中，因机械回滞的影响，EP5控制精度不高，加之ASG003PO启动后现场存在一定程度的振动，直接影响EP5的机械传动机构的动作过程，造成输出压力的不稳定变化。
三、解决方案——换型与改造
3.1 选型
结合EP5安装至现场后输出压力不稳定的缺点，项目组对如何解决此类问题进行了详细的分析和寻找可替代的产品，经过多方调研及综合测试，最终选择ABB厂家的TEIP系列电气转换器——Type 1001，如下图4：
Type 1001为ABB厂家专利技术，采用力平衡的原理，通过调整两线输入电流或三线输入电压信号，呈线性比例地把供气压力减小到输出压力。Type 1001带有零位和量程调节电位器，在正确的输入信号和供气压力下调节零位和量程可优化设定输出。Type 1001配有可感应输出压力的闭环反馈电路以获取较高的精确度和稳定性。为消除系统振动，Type 1001增加了特有的阻尼调整机构，输出响应可通过调节线圈驱动放大器的反馈时间常数改变下游的容量而优化。Type 1001体积小，对安装位置限制小，可板式、阀式或任意角度安装，并且不需要重新校正。
相比于EP5，Type 1001具有如下三个主要优点：
1、輸出压力带反馈，精确度和稳定性高；
2、包含特有的阻尼调整机构，抗震能力强； 3、体积小，安装位置任意，且不需要重新校正。
对厂家提供的Type 1001样件进行静态校验调整，结果见下表1-3，从静态校验结果可以看到，Type 1001输出压力偏差在（-0.002，+0.002）bar范围内，精确高。在输入控制信号多个点对其进行轻敲、晃动，Type 1001输出压力不变化，稳定性高。
使用FLWOSCANNER进行测试，测试结果如下图5，从下图可以看到在4-20mA之间Type 1001上升（红线）、下降（蓝线）曲线基本完全重合，即回差非常小。
3.2 改造及现场应用效果
通过项目组前提的测试及选型结果，通过汇报电厂TEF组，经得TEF组决策通过后，确定将Type 1001应用于现场，通过多次现场踩点及气动安装管路设计，目前已将大亚湾及岭澳2号机现场EP5改造成Type 1001，日常执行ASG003PO汽动泵试验时，EP工作性能良好，最低转速也均符合2200～2600rpm的区间要求。
Type 1001现场运行1C之后，大修对其进行校验，校验结果仍均符合要求，且精度仍然符合校验单的标准，结果见表1-4：
经过2C的良好运行及验证经验后，截止目前，大亚湾及岭澳一期四台机中已将大亚湾1、2号机及岭澳2号及已改造完成（岭东及外基地设计不同，故不适用这些机组），目前还剩岭澳2号机未完成改造，后续将在大修中将其尽快进行改造，以为机组的安全和稳定运行消除隐患。
四、总结
ASG给水系统的正常工作对事故情况下蒸发器二次侧给水意义重大，ASG501EP作为ASG003PO汽动泵的入口蒸汽流量的重要控制器，提高其可靠性对机组安全稳定运行同样具有重要意义。大亚湾4台机ASG501EP因使用EP5型号的电气转换器，由于质量的问题，部分设备安装至现场后输出压力不稳定，日常运行执行ASG003PO周期试验时，泵在接收最低转速控制信号时，蒸汽压力控制閥开度比额定设计开度偏大，导致入口蒸汽流量和压力偏高，因而导致ASG001TC最低转速偏高，为从根本上解决此问题，提高机组运行可靠性，项目组对如何解决此类问题进行了详细的分析和寻找可替代的产品，经过多方调研及综合测试，最终选择ABB厂家的TEIP系列电气转换器——Type 1001，改造后现场备件性能表现良好，日常运行执行ASG003PO周期试验时，ASG001TC最低转速偏高的问题得到本质解决，避免了泵的出力调整范围缩小的可能，为机组的安全及稳定运行作出了贡献。
参考文献
[1]900MW压水堆核电站系统与设备/广东核电厂培训中心遍.-北京：原子能出版社，2004.7 ISBN7-5-22-3171-4
[2]广东核电培训中心. 900MW压水堆核电站系统与设备（上册）[M].北京：原子能出版社，2005：87-97
[3]SYSTEM MANUAL RCP REACTOR COOLANT SYSTEM CHAPLTER 6.3 ANALOG DIAGRAMS：PGS17RCP026FI3045DD_E6_CAE
（作者单位：中广核核电运营有限公司）