核电DCC系统冗余CPU电源模块故障分析与技术改进.pdf

本文主要探讨了核电站DCC系统中冗余CPU电源模块的故障分析及其技术改进措施。在秦山三期核电站的DCC系统中，CPU电源模块频繁出现故障，研究发现这并非由于外部环境干扰，而是由于元器件的缓慢老化所致。 文章指出，由于核电站DCC系统的使用环境相对稳定，没有明显的外界干扰，因此电源模块的故障主要是由内部组件的自然老化过程引起。特别地，研究聚焦于DC/DC模块，这是电源模块中的关键部分，其老化可能导致电源模块整体性能下降。 通过失效模式和影响分析（FMEA），作者揭示了DC/DC模块的老化过程如何导致电源模块失效。当DC/DC模块老化时，输出纹波会显著增加。纹波增大不仅影响电源的稳定性，还可能导致电路中的电流异常，例如在老化严重时产生短路电流。这种短路电流可能会烧毁保险丝，使得电源单元的另一冗余DC/DC模块被迫承载全部负载，从而影响系统的正常运行。 此外，如果故障状况进一步恶化，前端的AC/DC模块也可能受损。AC/DC模块是将交流电转换为直流电的关键部件，它的损坏将导致整个电源单元失去功能，严重时甚至可能迫使DCC系统完全停机，这对核电站的安全运行构成严重威胁。 针对这些问题，文章提出了技术改进方案，可能包括更换更耐用的DC/DC模块、加强模块的热管理以减缓老化速度、改进电路设计以增强对短路电流的防护，以及优化故障检测和切换机制，确保冗余系统的有效性。 关键词：核电站；冗余电源；失效模式 这篇论文深入研究了核电站DCC系统冗余CPU电源模块的故障原因，并提出了相应的技术改进策略，对于提高核电站DCC系统的可靠性与安全性具有重要的实践意义。通过对电源模块的故障分析，可以为类似系统的维护和升级提供参考，确保核电站的长期稳定运行。