核能核技术典型实验一

核电厂系统与设备虚拟仿真实验课程

核电厂属于商用运行大型核设施，其系统与设备十分复杂、工艺控制要求非常严格，设计、建造价格昂贵，运行时各系统与设备具有高温、高压、高放射性的恶劣环境特点，属于国家核安全局和环保部严格监督审查的大型核设施，无法对在校学生开设实验。

核电厂系统与设备虚拟仿真实验课程，充分利用南华大学已有秦山300MW核电站一代核电模型及具有自主知识产权的2⁺代 1000MW核电堆芯实物模拟体，结合南华大学与合作企业中核武汉核电运行技术股份有限公司共同研发的虚拟核电厂、虚拟反应堆堆本体、虚拟蒸汽发生器、虚拟反应堆冷却剂泵（主泵）、虚拟换料、虚拟设备定位等虚拟仿真系统，配合《核电厂系统与设备》理论课程，为本科、研究生开设压水堆核电厂系统与设备实验项目（见表1）。通过以上仿真实验基本实现只有在运行核电厂方能开展的实验项目，很好地弥补了学生难以实地开展实践教学的困难。

表1 核电厂系统与设备虚拟仿真实验课程

实验效果： （1）通过虚实结合模拟体介绍电站的厂房、设备等。实物模拟体是将电站的厂房、设备等以模型的方式进行展现；虚拟模型是通过三维交互软件/多媒体软件，真实模拟和介绍重要厂房、设备的特点和结构等。（2）核电站重要操作设备仿真操作。以核电站重要操作设备为对象，如换料机、行吊等，以三维仿真的方式，模拟设备实际工作的现场环境和设备；可通过仿真软盘台方式，建立设备操作控制盘，进行设备操作演练；可预设多种场景和故障等，增强培训效果；可仿真进行设备操 作方案的设计与验证，如设备吊装路径规划等。（3）仿真模拟检修与装配。以核电站重要设备的模拟对象，通过三维建模，建立设备及检修工器具的详细三维模型；可直观了解设备组成和详细零部件结构，也可模拟设备工作状态下设备零部件动作；可按照设备检修规程，详细模拟设备拆装和检修的工作过程；可用于人员的操作演练及培训；可用于计算机仿真模拟方案验证。（4）核电站漫游培训及厂房设备定位导航。浏览核电站厂区环境与厂房布置；浏览核电站主要厂房（核岛厂房、汽轮机厂房、主控室等）的三维模型，厂房内部主 要结构和主要设备布置；通过三维导航与二维导航进行指引现场查找厂房内部任意设备所在位置。

 图 核电厂系统与设备虚拟仿真实验图