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随着我国经济持续高速发展,电力能源的需求也急剧增加。为应对日益紧张的供电情况,我国正加大力度加快电力能源建设,核能作为一种低污染、低成本、高效率的新型清洁能源已经成为我国今后重点和优先发展的能源。根据国家核电发展战略,我国核电的大发展时代已经来临,大力发展核电,提高我国核电整体实力,必须加快核电设备的自主化和国产化。PMC系统是核电站装卸核燃料的必备工具,属于核电站重要系统之一,同时也是安全等级、自动化程度、控制精度要求极高的专用工具;它融合了机械、电气、信息、微电子、软件等技术。按照国家对CPR1000部分关键设备国产化率目标与时间的要求,红沿河3#和4#机组PMC的国产化率要达到80%,以后新建机组要达到100%。因此,中科华核电技术研究院专门成立了项目组攻关PMC系统,PMC系统国产化已被中国广东核电集团列为重大科研项目,并已经获得国家科工委专项基金支持。本课题重要目的就是为PMC系统的自主化和国产化做准备。本文充分调研了国外PMC换料系统和国内CNP1000和CPR1000换料需要,整理和研究了PMC项目组已经掌握的PMC系统技术,并总结和消化本人在大亚湾1#、2#机组整套PMC系统改造以及岭澳核电站L205、L106两次传输系统改造的实际经验。在此基础上,总结出适合我国实际情况的PMC系统总体结构,并对PMC系统三大组成部分换料机、传输系统和乏吊进行了详细说明;根据我国换料的实际情况,并结合大亚湾和岭澳核电站4台PMC系统换料机的实际运行经验,总结出换料机系统的控制要求和工艺过程;进行了用于模拟换料机电气控制的换料机控制试验台的设计,特别是换料机PLC控制系统的整体设计,并详细列出了PLC输入/输出(I/O)分配;文中详细叙述了换料机系统的电气原理图的设计,为生产模拟机做准备;另外,总结了岭澳核电站L205和L106大修中传输系统升级改造经验,为自主研发传输系统做准备。本文工作是PMC系统研发的基础,也是实现PMC系统设计自主化和设备国产化的基础,填补了该项目的国内空白,同时为我国在三代核电站技术PMC换料系统的设计、维护、改造和服务等抢占先机。