T/CNS 70-2022 高温气冷堆核动力厂主氦风机调试试验导则

ICS23.120

CCSJ72

团体标准

T/CNS70—2022

高温气冷堆核动力厂主氦风机

调试试验导则

Commissioningtestguidelineforheliumcirculator

ofhightemperaturegascooledreactornuclearpowerplant

2022-12-16发布2023-04-01实施

中国核学会发布

T/CNS70—2022

目次

前言.................................................................................III

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

4试验项目及验收准则..................................................................1

5试验条件及要求......................................................................2

6试验内容............................................................................4

7试验记录............................................................................6

8试验报告............................................................................6

附录A（规范性）.......................................................................7

附录B（资料性）.......................................................................8

I

T/CNS70—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本文件由中国核学会提出。

本文件由核工业标准化研究所归口。

本文件起草单位：华能山东石岛湾核电有限公司、西安热工研究院有限公司、华能核能技术研究院

有限公司。

本文件主要起草人：严义杰、王天柱、朱英杰、李超、陈光建、赵峰、叶林、郑金、马晓珑、黄建

利、杨加东、黄健。

III

T/CNS70—2022

高温气冷堆核动力厂主氦风机调试试验导则

1范围

本文件规定了高温气冷堆核动力厂主氦风机调试的试验项目、试验方法和验收准则技术要求。

本文件适用于电磁轴承支承内置式主氦风机调试。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

主氦风机heliumcirculator

用于驱动高温气冷堆一回路冷却剂工质循环流动的装置。

4试验项目及验收准则

4.1试验项目

主氦风机调试试验项目包括以下试验项目：

a)主氦风机单体试验：

1)主氦风机筒体端盖安装前的单体试验；

2)主氦风机筒体端盖安装后的单体试验。

b)主氦风机冷态性能试验；

c)主氦风机热态性能试验。

4.2验收准则

4.2.1筒体端盖安装前单体试验的验收准则：

a)主氦风机安装过程中，对风机挡板、电磁轴承、驱动电机等设备进行检查与试验。相关验收准

则如下：安全准则：无。

b)运行准则：

1)手动驱动挡板，开、关到位，指示正确；

2)用电动装置驱动挡板，开、关到位，指示正确；“非能动开关位”动作到位，指示正确；

挡板全开、全关时程均≤15s；

3)电磁轴承控制电流值、轴位移及振动值、轴承温度值满足电磁轴承的控制要求，详见表A.1

中的对应报警限值；

4)主氦风机联锁动作限值正确。

4.2.2筒体端盖安装后单体试验的验收准则：

a)安全准则：无；

b)运行准则：

1

T/CNS70—2022

1)电磁轴承与电机相关参数满足设计要求见表A.1；

2)在一回路常温常压空气介质下，风机挡板非能动启闭转速低于设计限值。

4.2.3主氦风机冷态性能试验验收准则：

a)安全准则：无；

b)运行准则：

1)挡板关闭时间≤15s；

2)进口温度＜65℃；

3)电机绕组及电磁轴承绕组温度＜120℃；

4)振动值（时间平均）＜2.8mm/s；

5)调速范围20%～105%；

6)电机功率小于等于额定功率。

4.2.4主氦风机热态性能试验验收准则：

a)安全准则：挡板关闭时间小于30s；

b)运行准则：

1)进口温度在220℃～250℃之间；

2)电机绕组及电磁轴承绕组温度＜120℃；

3)调速范围20%～105%；

4)振动值（时间平均）＜2.8mm/s；

5)电机功率小于等于额定功率。

5试验条件及要求

5.1主氦风机单体试验条件

5.1.1筒体端盖安装前单体试验条件

5.1.1.1先决条件

筒体端盖安装前单体试验先决条件如下：

a)一回路的蒸汽发生器、反应堆压力容器与热气导管已安装完成；

b)除主氦风机电机腔筒体端盖、冷却器及相应冷却水系统、电机腔除湿装置外，主氦风机其余机、

电、仪设备均安装完成；

c)主氦风机相关的电力系统调试完成且可用；

d)主氦风机相关电气贯穿件调试完成且可用；

e)主氦风机配属的变频器电源调试完成且可用；

f)电磁轴承的控制柜安装和电气线路接线完成可用；

g)风机挡板的控制、电气部分已安装完成；

h)主氦风机相关的DCS系统调试完成且可用，DCS上可以实现主氦风机各项参数（包括温度、压

力、流量等热工参数）的控制、测量与记录；

i)各电气装置绝缘电阻测量完成，且测量结果合格，可参考表B.1进行数据记录。

5.1.1.2初始状态条件

筒体端盖安装前单体试验初始状态条件如下：

a)一回路为常温常压干燥空气；

b)主氦风机电机、电磁轴承、变压器、变频器、设冷水等相关设备与机柜无故障或报警。

2

T/CNS70—2022

5.1.2筒体端盖安装就位后单体试验条件

5.1.2.1先决条件

筒体端盖安装就位后单体试验先决条件如下：

a)主氦风机安装端盖前的单体试验完成，且结果合格；

b)主氦风机电机腔除湿装置安装完成，并检查合格；

注：电机腔除湿装置用于控制电机腔内湿度，防止一回路水分在电机腔内聚集冷凝；

c)主氦风机电机腔筒体端盖及冷却器安装到位，并检查合格；

d)电机冷却器进、出冷却水管冲洗并安装完成；

e)主氦风机相关冷却水系统调试完成且可用。

5.1.2.2初始状态条件

筒体端盖安装就位后单体试验初始状态条件如下：

a)一回路为常温常压干燥空气，且一回路封闭；

b)主氦风机电机、电磁轴承、变压器、变频器、设冷水等相关设备与机柜无故障或报警。

5.2主氦风机冷态性能试验

5.2.1先决条件具体如下：

a)主氦风机安装阶段的单体调试试验完成；

b)一回路压力边界安装完成，且一回路边界封闭；

c)主氦风机本体安装完成；

d)主氦风机配属的变频器电源调试完成且可用；

e)电磁轴承系统调试完成且可用；

f)风机挡板的控制、电气部分调试完成且可用；

g)主氦风机相关的电力系统调试完成且可用；

h)主氦风机相关的DCS系统调试完成且可用，DCS上可以实现主氦风机各项参数（包括温度、压

力、流量等热工参数）的控制、测量与记录；

i)主氦风机相关的设备冷却水系统调试完成且可用。

5.2.2初始状态条件具体如下：

a)一回路充压不超过主氦风机允许运行的最高压力；

b)主氦风机电机、电磁轴承、变压器、变频器、设冷水等相关设备与机柜无故障或报警。

5.3主氦风机热态性能试验

5.3.1先决条件具体如下：

a)已完成主氦风机的冷态性能试验，各部件设备正常；

b)一回路封闭，且一回路系统冷态工况下泄漏率满足设计指标；

c)主氦风机相关的DCS系统调试完成且可用；

d)主氦风机相关的电力系统调试完成且可用；

e)主氦风机相关的设备冷却水系统调试完成且可用；

f)一回路加压相关的氦气净化系统调试完成且可用。

5.3.2初始状态条件具体如下：

a)一回路内初始氦气压力不超过常温下一回路压力容器能承受的最大压力，氦气杂质含量满足

设计要求；

注：随着一回路升温，逐步往一回路充压，直至达到主氦风机热态试验要求的工质温度与压力。

b)堆芯燃料球装料高度达到设计位置。

3

T/CNS70—2022

6试验内容

6.1主氦风机单体试验内容

6.1.1筒体端盖安装前单体试验内容

6.1.1.1风机挡板安装后试验具体如下：

a)手动驱动挡板动作到“开”与“关”位，确认挡板动作到位，指示正确；

b)电动驱动挡板动作，分别到“开”、“关”及“非能动开关位”各两次，确认挡板动作到位，

指示正确，参考表B.4记录挡板全开、全关时程。

6.1.1.2电磁轴承静悬浮试验：静悬浮2h，参考表B.2，每小时记录1次电磁轴承静悬浮时的参数。

6.1.1.3启动-停车及联锁信号验证试验具体如下：

a)验证主氦风机停机联锁信号：

1)电磁轴承中轴的径向位置（高报警、高高停车）联锁信号；

2)电磁轴承中轴的轴向位置（高报警、高高停车）联锁信号；

3)电磁轴承温度（高报警、高高停车）联锁信号；

4)电机绕组温度（高报警、高高停车）联锁信号；

5)因电磁轴承系统硬件故障或电机转子跌落的制动停车信号。

b)电机点动：

1)悬浮电磁轴承静；

2)变频器正常、DCS正常；

3)点动电机2s～3s，确认现场无异常声音，目视确定电机主轴转向正确；

注：若电机转向不正确，改变电源相序，重新进行电机点动试验。

c)电机启动：

1)电磁轴承静悬浮；

2)变频器正常、DCS信号正常；

3)启动电机，并在启动转速下稳定运行5min，确认电机运行无异常。

d)电机停止：

停止电机，确认电机正常停止。

6.1.2筒体端盖安装后单体试验内容

6.1.2.1电磁轴承静悬浮试验

静悬浮2h，参考表B.2，每小时记录1次电磁轴承静悬浮时的参数。

6.1.2.2主氦风机低负荷调速试验

具体如下：

a)试验开始前，按表B.3进行试验前的事项检查，并记录；

b)启动主氦风机后，从启动转速到最高转速分档逐步升速进行调试，在每档速度值稳定运行不少

于10min，参考表B.2记录相关数据。

注1：分档应尽量平均，建议不少于10档。

注2：若运行过程出现报警或故障，需在调试清除报警或故障后，重复该速度档试验，试验成功后方可进行下

一档的测试。

6.1.2.3风机挡板非能动启闭试验

具体如下：

4

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a)启动主氦风机，并以100r/min作为升速跨度进行升速，每档转速保持5min，观察增速过程

中流量变化，直至至挡板打开，确认挡板开启转速低于设计值，参考表B.8进行数据记录。

注：将每档转速下的流量，与挡板处于“能动全开位”时不同转速下的流量值进行对比，确认风机挡板是否

“非能动开启”。

b)主氦风机停机，观察减速过程中流量变化，确认风机挡板“非能动关闭”，参考表B.8进行

数据记录。

6.2主氦风机冷态性能试验内容

具体如下：

a)投运设冷水系统；

b)投运相关DCS系统；

c)挡板处于非能动状态；

d)投运电磁轴承系统，使主氦风机转子悬浮；

e)主氦风机由零频率逐渐增大至最大转速，并维持运行15min，参考表B.5记录参数；

f)主氦风机冷态性能测试：

1)从启动转速到最高转速分档逐步升速进行调试，在每档速度稳定时参考表B.5记录各项

参数，每隔5min记录1次，共记录3次；

2)根据试验结果绘制主氦风机冷态工况流量～转速曲线（Ｑ～ｎ）、压力升～转速曲线（Δ

Ｐ～ｎ）和功率～转速曲线（Ｎ～ｎ）；

g)刹车和惰转试验

1)主氦风机转速保持在额定转速时，分别进行变频器控制刹车停机和断电源停机各一次，参

考表B.6记录转速变化和时间的关系；

注：风机停止转动前，不得关断电磁轴承的电源和控制。

2)主氦风机转速为零后关电磁轴承电源、控制器，关相关仪表电源；

3)停机2h后关闭设冷水阀门。

h)挡板试验

1)能动启闭试验时，主氦风机处于停机状态，电动装置驱动挡板启、闭3次，测量挡板动作

时的电动装置启动电流和运行电流，依据电流的变化过程获得动作时间，参考表B.7进行

数据记录；

2)非能动启闭试验时挡板处于非能动状态，主氦风机启停过程中，观察风机流量的变化过程

与风机转速变化相符，以确认挡板打开-关闭动作正常，非能动启、闭3次，参考表B.8

进行数据记录；

3)挡板小开度试验时，挡板位于能动关位，主氦风机保持启动转速运行，点击小开度测试按

钮，参考表B.9记录每点动一次后一回路的流量、温度、压力。

6.3主氦风机热态性能试验内容

具体如下：

a)核实一回路压力边界封闭，且初始充压已完成；

b)投运设冷水系统；

c)投运相关DCS系统；

d)挡板处于非能动状态；

e)投运电磁轴承系统，使主氦风机转子悬浮；

f)主氦风机启动后转速逐渐提升到中间转速，稳定运行15min，观察主氦风机的各项参数，参考

表B.5记录参数；

5

T/CNS70—2022

g)随着一回路升温，逐步往一回路充压，直至达到主氦风机热态试验要求的工质温度与压力；

h)主氦风机热态性能测试

1)从启动转速到最高转速分档逐步升速进行调试，在每档速度稳定时参考表B.5记录各项

参数，每隔5min记录1次，共记录3次；

2)根据试验结果绘制主氦风机冷态工况流量～转速曲线（Ｑ～ｎ）、压力升～转速曲线（Δ

Ｐ～ｎ）和功率～转速曲线（Ｎ～ｎ）；

i)刹车和惰转试验

1)主氦风机转速保持在额定转速时，分别进行变频器控制刹车停机和断电源停机各一次，参

考表B.6记录转速变化和时间的关系；

注：风机停止转动前，不得关断电磁轴承的电源和控制。

2)主氦风机转速为零后关电磁轴