新聞主題	附加電源柴油發(fā)電機組供電和接線(xiàn)方式

 

在全廠(chǎng)斷電的超設計基準事故狀態(tài)下，附加電源系統柴油發(fā)電機組可以替代應急停機柴油發(fā)電機組投入使用，給所需的核輔助設備供電。附加電源系統的設置更多的是從電站經(jīng)濟性考慮。根據規定，當兩臺應急柴油發(fā)電機組中任何一臺發(fā)生故障需要停機檢修時(shí)，若在三天內不能修復或預計無(wú)法修復時(shí)，相關(guān)核電發(fā)電機組必須停機。若裝備有輔助電源，可確保核電站正常運行14天。附加電源柴油發(fā)電機組為非安全級設備，無(wú)抗震要求。

 

1．設備功能

 

設置附加柴油發(fā)電機組主要是為了使其具有以下功能：

1）替換功能 當核電站中任何一臺正常應急柴油發(fā)電機組故障時(shí)，附加柴油發(fā)電機組即可代替該故障柴油發(fā)電機組，并執行其所有功能。

2）抵抗全廠(chǎng)失電功能 所謂全廠(chǎng)是指核電站在失去廠(chǎng)內、廠(chǎng)外電源的同時(shí)，正常應急柴油發(fā)電機組也能使用。此時(shí)可單獨啟動(dòng)附加柴油發(fā)電機組，并提供使核反應堆安全停堆所必需的電源。

 

2．設備的接線(xiàn)方式

 

從核安全的角度來(lái)說(shuō)，核電站每臺發(fā)電機組都設置有電氣上完全獨立的A、B兩個(gè)系列，每個(gè)系統的1E級中壓母線(xiàn)配置一臺應急柴油發(fā)電機組作為該1E級中壓母線(xiàn)的應急電源。一般來(lái)說(shuō)附加柴油發(fā)電機組同時(shí)可以作為2臺發(fā)電機組、4臺發(fā)電機組和6臺發(fā)電機組的后備緊急備用電源，這主要取決于每個(gè)國家及地區核電站的電氣配置。下面以2臺發(fā)電機組為例簡(jiǎn)述附加柴油發(fā)電機組的主接線(xiàn)方式。

1）方式一

如圖1所示，這種接線(xiàn)方式是附加柴油發(fā)電機組出口經(jīng)過(guò)一個(gè)斷路器與中壓盤(pán)（CBSWG）相連，該中壓盤(pán)有5個(gè)出線(xiàn)，其中一個(gè)出線(xiàn)接觸器經(jīng)過(guò)6.6kV/380V變壓器

與廠(chǎng)內AC 380V 電源通過(guò)電氣或機械聯(lián)鎖后為柴油機附屬設備供電；另外4個(gè)出線(xiàn)經(jīng)鑰匙聯(lián)鎖后（即同時(shí)只能有一路接通）分別與4條1E級中壓母線(xiàn)連接（1LHA、1LHB、2LHA和2LHB）。由于接線(xiàn)簡(jiǎn)單、操作方便，所以在國外的一些核電站，如南非、韓國，這種方法被廣泛采用。

 

圖1 附加柴油發(fā)電機組主接線(xiàn)圖一

 

2）方式二

如圖2所示，這種接線(xiàn)方式在900MW的壓水堆核電站（如法國）被廣泛采用。其主要原理是附加柴油發(fā)電機組出口經(jīng)過(guò)一個(gè)中壓轉換盤(pán)（9 LHT 003 AR）中的連接片分別與4條1E級中壓母線(xiàn)連接，我國大亞灣核電站目前也采用了這種接線(xiàn)方式。它的主要特點(diǎn)是為避免由于電氣聯(lián)鎖而產(chǎn)生共模故障，對1E級系統提出了更高的要求，比如中壓轉換盤(pán)的連接片應確保了A、B系列上的設備在實(shí)體上的分離，斷路器在002JA與003JA倉位之間的鑰匙聯(lián)鎖（即二取一）確保了在應急柴油機與附加柴油機之間不能同時(shí)供電（核安全上的要求）。

 

圖2 附加柴油發(fā)電機組主接線(xiàn)圖二

 

 

3．設備的供電模式

 

一般來(lái)說(shuō)當發(fā)電機組正常運行時(shí)，附加柴油發(fā)電機組處于熱備用狀態(tài)，與1E級中壓母線(xiàn)在電氣上是完全隔離的。如果發(fā)生任何一臺應急柴油機故障，而且預計在72h內（當地核安全局規定的，這個(gè)時(shí)間包括發(fā)電機組的停機時(shí)間）難以修復，則與該故障應急柴油機所連接的1E級中壓母線(xiàn)即被切換到附加柴油機上，同時(shí)執行故障應急柴油機的所有功能，比如在LOP、LOP＋SI、LOP＋SI＋HHCP情況下的自啟動(dòng)及帶載能力。另外，如果發(fā)生全廠(chǎng)失電（SBO），為確保核反應堆安全停堆，附加柴油發(fā)電機組承擔非常重要的后備供電任務(wù)。

 

4．設備的試驗方法

 

由于附加柴油發(fā)電機組在核電站中起著(zhù)重要的作用，為了確保其在緊急情況下（如應急柴油發(fā)電機組故障、SBO）可用，需定期進(jìn)行試驗以驗證其可用性。

目前，世界上各國或地區核電站由于附加柴油發(fā)電機組主接線(xiàn)方式不同，但基本上都要做啟動(dòng)試驗、低功率試驗和滿(mǎn)功率試驗?，F以韓國核電站為例作介紹。

如圖7-5所示，韓國核電站附加柴油機的試驗回路與供電回路完全一樣，每個(gè)月進(jìn)行一次100％Pr與廠(chǎng)內電源并網(wǎng)試驗，大修期間進(jìn)行啟動(dòng)及50％Pr與廠(chǎng)外電源并網(wǎng)試驗。在試驗期間正常應急柴油發(fā)電機組處于備用狀態(tài)。該試驗方法的主要特點(diǎn)是從運行的角度來(lái)說(shuō)便于操作，能真實(shí)地模擬柴油機的實(shí)際運行情況；從安全的角度來(lái)看，通過(guò)電氣聯(lián)鎖，使正常應急柴油機只有在探測到1E級中壓母線(xiàn)失電時(shí)才會(huì )自啟動(dòng)。

另外一種試驗方法是用一個(gè)純電阻負載箱作為附加柴油機的試驗負載，如圖7-6所示。由于試驗回路與供電回路是相互獨立的，試驗時(shí)并不影響發(fā)電機組的正常運行，也不需設置專(zhuān)門(mén)的并網(wǎng)設置，因此風(fēng)險較小，在法國的核電站中被廣泛采用。但該方案只能試驗柴油發(fā)電機組的帶載能力，不能真實(shí)模擬柴油發(fā)電機組接入系統后的實(shí)際運行情況及驗證其勵磁系統的調節能力。只有通過(guò)在試驗負載裝置中增加電抗等設備才能使該試驗方法更加完善。

 

5．設備電動(dòng)機控制中心

 

附加柴油機電動(dòng)機控制中心主要供電負載是柴油機附屬設備、消防系統、起吊設備、48V／125V直流電源和通風(fēng)空調等。在正常備用情況下，其上端電源一般取自一路來(lái)自廠(chǎng)內公用中壓配電盤(pán)（如南非核電站，圖1所示）或兩路來(lái)自?xún)蓚€(gè)發(fā)電機組A列應急低壓配電盤(pán)（如圖3所示）。

 

圖3 附加柴油發(fā)電機組主接線(xiàn)圖三

 

以上這兩種供電接線(xiàn)方式，當柴油機啟動(dòng)后，電動(dòng)機控制中心（MCC）即由柴油發(fā)電機自動(dòng)供電，既可保證在備用情況下，柴油機某些附屬設備（如預熱系統、預潤滑系統）的用電需要，又可滿(mǎn)足直流電源系統、通風(fēng)系統和消防系統對供電電源連接性的要求。

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