核電站應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)和使用

核電站應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)和使用
核電站應(yīng)急電源系統(tǒng)主要包括應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組和附加后備柴油發(fā)電機(jī)組兩個(gè)部分。應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組是核電站內(nèi)獨(dú)立的應(yīng)急電源。當(dāng)站用工作電源和站外備用電源失去時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組為應(yīng)急站用設(shè)備提供電能，以確保核電站的安全停堆和人員、環(huán)境的安全，以及防止主要設(shè)備損壞。
集裝箱柴油發(fā)電機(jī)組安裝設(shè)計(jì)圖
一、應(yīng)急發(fā)電機(jī)組設(shè)置原則
其設(shè)置原則分別為每臺(tái)核電發(fā)電機(jī)組配置2臺(tái)容量約為6000kw的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組；而附加后備柴油發(fā)電機(jī)組則為每個(gè)核電廠址設(shè)置1臺(tái)。當(dāng)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組不能使用時(shí)，后備柴油發(fā)電機(jī)組連接到應(yīng)急電源盤，替代不能使用的柴油發(fā)電機(jī)組。所以在設(shè)備選型中，應(yīng)保持應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組與附加后備柴油發(fā)電機(jī)組容量的一致。
除應(yīng)急電源外，核電發(fā)電機(jī)組還配設(shè)有1臺(tái)全廠失電（station black out，sbo）柴油發(fā)電機(jī)組，在正常或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況下，sbo柴油發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)處于備用狀態(tài)，不執(zhí)行安全功能。在1臺(tái)發(fā)電機(jī)組的兩列應(yīng)急供電母線不能供電的超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工況下，該發(fā)電機(jī)組提供電能以確保必要安全功能的實(shí)現(xiàn)，達(dá)到事故緩解的作用。
隨著ap1000的引進(jìn)，我國目前核電站廠用電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上存在著較大的差異，柴油發(fā)電機(jī)組的作用也是大不相同。以下對(duì)國內(nèi)目前兩種主流的核電技術(shù)的柴油發(fā)電機(jī)組配置進(jìn)行介紹。
二、在cpr1000項(xiàng)目柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用
二代加核電站每臺(tái)核電發(fā)電機(jī)組配置兩臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組，兩臺(tái)水壓試驗(yàn)泵柴油發(fā)電機(jī)組，一臺(tái)輔助柴油發(fā)電機(jī)組。另核電站還有一臺(tái)應(yīng)急指揮中心柴油發(fā)電機(jī)組，一臺(tái)全廠保衛(wèi)控制中心柴油發(fā)電機(jī)組及另配置一臺(tái)中壓6.6kv移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)組和一臺(tái)低壓0.4kv移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)組。兩臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組為安全級(jí)。其他的柴油發(fā)電機(jī)組均為非安全級(jí)。
在廠外主電源和廠外輔助電源均失去的情況下，兩臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組和兩臺(tái)水壓試驗(yàn)泵柴油發(fā)電機(jī)組在接到信號(hào)后15s之內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)，按預(yù)定加載程序?yàn)橄嚓P(guān)應(yīng)急廠用設(shè)備供電。若兩臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組均出現(xiàn)故障，即一個(gè)核電發(fā)電機(jī)組失去全部廠內(nèi)外電源時(shí)，可采取不同措施。
短時(shí)間內(nèi)，水壓試驗(yàn)泵柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)，向水壓試驗(yàn)泵供電，然后等待外電網(wǎng)恢復(fù)供電。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)若無法恢復(fù)供電，則手動(dòng)啟動(dòng)廠區(qū)附加柴油發(fā)電機(jī)組恢復(fù)供電。
在這些措施均失效的情況下，如果另一個(gè)核電發(fā)電機(jī)組的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組仍可用，可以由它向故障核電發(fā)電機(jī)組的配電裝置供電。
進(jìn)一步可通過車載式移動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組提供臨時(shí)動(dòng)力，以緩解供電，并為恢復(fù)廠內(nèi)外交流電源提供時(shí)間。
電站儲(chǔ)備的柴油能保證連續(xù)運(yùn)行48h的柴油。由于安全系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上采用的是4x100％的設(shè)計(jì)，因此，只要有1個(gè)通道（應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組）執(zhí)行其安全功能，核安全就能得到保證，放射性物質(zhì)的釋放就不會(huì)超標(biāo)。
三、在ap1000項(xiàng)目柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用
由于ap1000核電站采用了非能動(dòng)的安全系統(tǒng)，傳統(tǒng)意義上的安全級(jí)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組降級(jí)為非安全級(jí)備用柴油發(fā)電機(jī)組，已不執(zhí)行安全功能。在失去外部電源時(shí)，為具有縱深防御功能的非安全相關(guān)負(fù)載提供交流電源。在ap1000核電站中，一臺(tái)核電發(fā)電機(jī)組配置兩臺(tái)備用柴油發(fā)電機(jī)組和兩臺(tái)輔助柴油發(fā)電機(jī)組。另外，核電站還有一臺(tái)應(yīng)急指揮中心柴油發(fā)電機(jī)組，一臺(tái)全廠保衛(wèi)控制中心柴油發(fā)電機(jī)組及另配置兩臺(tái)低壓0.4kv移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)組。
在喪失全部廠內(nèi)外電源時(shí)，兩臺(tái)廠內(nèi)備用柴油發(fā)電機(jī)組在接到信號(hào)后120s之內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)，按預(yù)定加載程序?yàn)榉前踩嚓P(guān)設(shè)備供電。若兩臺(tái)廠內(nèi)備用柴油發(fā)電機(jī)組均出現(xiàn)故障時(shí)，可采取
不同措施。72h內(nèi)由蓄電池為ups供電。72h后如還不能恢復(fù)供電，則由操縱員手動(dòng)啟動(dòng)輔助交流柴油發(fā)電機(jī)組。通過移動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組為輔助柴油發(fā)電機(jī)組的負(fù)載供電。核電站儲(chǔ)備能保證備用柴油發(fā)電機(jī)組連續(xù)運(yùn)行7天的柴油和輔助柴油發(fā)電機(jī)組連續(xù)運(yùn)行4天的柴油。

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