核电厂电气部分ppt课件.ppt

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1、核电厂的电气主设备,第一章,第一节 广核电站主发电机系统简介,1-1-0 同步发电机工作原理1-1-1 发电机结构1、概述2、转子结构3、定子结构 外定子： 框架、冷却器、轴承、氢密封装置、发电机出线端子,第一节 广核电站主发电机系统简介,1-1-1 发电机结构 3、定子结构（续） 内定子： 支承框架、定子铁芯、定子线卷、端部线卷支承、线卷冷却、进出水母管,1-1-2 发电机主要参数1-1-3 发电机定子冷却水系统(GST)1-1-4 发电机氢气冷却水系统(GRH)1-1-5 发电机密封水系统(GHE) 氢侧 空气侧,第一节 广核电站主发电机系统简介,第二节 发电机励磁系统和电压调节系统,1-

2、2-1 系统功能1-2-2 系统组成和描述 旋转半导体无刷励磁 1、 构成与工作原理,正常运行 外部短路或增荷 甩荷 内部短路,第二节 发电机励磁系统和电压调节系统,旋转半导体无刷励磁 2、 设备说明,主励磁机副励磁机旋转整流器直流引线交流连接,第二节 发电机励磁系统和电压调节系统,1-2-1 系统功能1-2-2 系统组成和描述旋转半导体无刷励磁 1、正常运行 双通道自动控制 2、 系统启动 3、 系统停运,第三节 广核电站主要变压器简介,1-3-1 主变压器 1125MVA 26kV/400kv/500kV 16kA 3375MVA 三相单台， =15% 二次电压可调 -13.32%+6.6

3、6%，每档400V（1.11%）空重 188t 油重 61t 油枕 6m3（N2） ODAF冷却，强油风冷，5台冷却器（4+1）（1油泵+2风扇） 由于长期低温过热，每台增加2套冷却器 低压进线连接铜辫过热，增加通风系统（1+1）,第三节 广核电站主要变压器简介,1-3-2 降压变A 34MVA2 Y- / 26kV/6.9kV 中性点调分接头5%手动B 25MVA Y- =10%A =7.5%B 高压绕组调分接头 22.5% 手动 强油循环风冷： A 8散热器 2油泵 3风扇 器重39t 油重25t 油枕2.2m3N2 B 6散热器 2油泵 2风扇 器重20.4t 油重7.7t 油枕0.7m

4、3N2,1-3-3 联络变压器900MVA 525/420kV自耦变压器 带负荷调分接头（420kV侧）+33.6-50.4kV 20档 4.2kV/档1-3-4 备用变压器32MVA 220/6.8kV Y/ 带负荷调压 -15%+10% 2.5%一级,第三节 广核电站主要变压器简介,第四节 电气主接线,1-4-1 核电厂电气系统的特殊安全要求 1、核电厂的电气系统要求采用多样性和多重性电源 紧急电源要有足够的独立性，冗余度，足够的容量和可试验性 2、核电厂的厂用电系统设计应采用简单的母线布置，使母线失电时恢复供电的倒闸操作最少 3、安装和配置上作恰当考虑，使同时故障减少到最小程度,第四节

5、电气主接线,1-4-1 核电厂电气系统的特殊安全要求 4、所有与核电厂安全密切相关的电气系统部件包括紧急备用柴油发电机，都应考虑在可能出现最大的地震、暴风雨、洪水和外部电网故障时都不会破坏它的完整性。工程安全设施所需的电源，控制仪表电缆、电机均应考虑不受核系统事故和外部环境自然现象的影响，保证其高度可靠性。,第四节 电气主接线,1-4-2 核电厂与外部电网的连接 n2原则 1、 大亚湾：400KV：大埔变 2回 1800MVA*2 65KM 深圳变 1回 1800MVA 50KM 500KV：惠州（广州东）1800MVA （123KM） 220KV： 深圳坪山变（水贝）,第四节 电气主接线,1

6、-4-2 核电厂与外部电网的连接 n2原则 2、 岭澳：500KV 东莞（锟鹏） 2回 2920MVA*2 63KM 深圳 1回 2920MVA 40KM 220KV 惠州凤岭变,第四节 电气主接线,1-4-3 广东核电电气主接线 1、 主发电机主变压器降压变单元接线（GEV） 正常运行 正常启动 发电机孤立运行 发电机与电网同时失去电源,第四节 电气主接线,1-4-3 广东核电电气主接线 2、400-500KV升压站一个半断路器接线方式（GEW） 3、广核电站220KV辅助电源的改进 大亚湾：坪山变 岭澳： 凤岭变 增加一条坪核支线,第四节 电气主接线,1-4-4 IE级电气设备及系统 涉及

7、反应堆安全的电气设备及系统均列为IE级，其在设计考虑的事故中确保不造成： 足以危及电站安全的若干工程安全装置，监视装置或保护系统装置电源的消失导致反应堆瞬变过程，而引起燃料或反应堆冷却系统免遭受重大损害的设备电源消失 电气主接线 无核安全功能 厂用电系统 部分有核安全功能,第五节 同步并网系统,1-5-1 发电机输出端子封套1-5-2 分相隔离连接母线 1-5-3 负荷开关 1-5-4 自动同步器 1-5-5 发电机中性点接地系统 1-5-6 GSY强迫空气冷却系统,第六节 主开关站和超高压配电装置,1-6-1 功能 1-6-2 系统描述 1、大亚湾核电站 400KV 500KV 2、岭澳核电

8、站 500KV,1-6-3 超高压配电装置 SF6全封闭组合式配电装置（GIS） 1、气室与密封 2、母线 3、断路器 4、滑离开关和接地开关 5、开关站控制盘,第六节 主开关站和超高压配电装置,1-6-3 超高压配电装置 SF6全封闭组合式配电装置（GIS） 6、保护装置 （1） 线路保护 a、第一主保护 大埔线 分相电流差动 光纤通道 东郊线 综合电流三相式差动，电力载波通道（PLC） b、第二主保护：高频闭锁距离保护 c、后备保护 RAZFE（BBC）距离保护（三段式相间距离保护） d、线路距离开关内侧短路保护 e、远动跳闸方式 f、重合闸,第六节 主开关站和超高压配电装置,第六节 主开

9、关站和超高压配电装置,1-6-3 超高压配电装置 SF6全封闭组合式配电装置（GIS） 6、保护装置 （2）母线保护，两套 BBC公司 RADSS型低阻抗母线保护 高阻抗母线保护 （3）断路器失灵保护 （4）其他,第七节 主发电机变压器继电保护系统,1-7-1 设计原则 发电机的保护遵守单一故障原则：保护器件或系统任何单一故障不引起跳闸。 下列执行机构的控制是冗余的：汽机进气阀、灭磁设备、发电机负荷开关、超高压断路器 设置两个完全独立的保护通道I和通道II，将要实现的功能重复配置于两个独立通道中。,第七节 主发电机变压器继电保护系统,1-7-2 探测故障,来源于电厂内部的故障（直至主变压器高压

10、侧）来源于电厂外部的故障（主变压器高压侧开关以外）,第七节 主发电机变压器继电保护系统,1-7-3 保护分级和分阶段保护分三级 ：第级：关闭主汽门，跳开主变高压侧开关，跳开6.6KV母线断路器，灭磁 第级：功率降到LFPR动作后跳开发电机负荷开关（或主变高压侧断路器），灭磁，关闭主汽门；第级：超高压断路器跳闸，即转带厂荷运行。,第七节 主发电机变压器继电保护系统,1-7-3 保护分级和分阶段保护项目分两个阶段： 第一阶段实施比较低级别的保护 第二阶段实施比较高级别的保护,第七节 主发电机变压器继电保护系统,1-7-3 保护分级和分阶段级保护包括： 发电机差动、主变差动、发变差动、发电机匝间短路

11、 发电机定子接地、主变零序接地、26KV母线接地 主变过电流、负序电流三阶段 厂变AB 差动瓦斯、主变瓦斯,第七节 主发电机变压器继电保护系统,1-7-3 保护分级和分阶段级保护包括 发电机失磁、逆功率、发电机低电压二段、低频二段级保护包括 发电机低电压一段、低频一段、负序电流二阶段、主变备用接地、失步保护,第七节 主发电机变压器继电保护系统,1-7-4 保护项目说明 1) 差动 2) 接地 3) 过电流 4) 负序 5) 过电压 6) 低电压 7) 失磁,1-7-4 保护项目说明 8) 高频 9) 低频 10)逆功率保护 11)失步（滑坡）保护 12)转子接地 13)过励磁（超适量） 14)

12、 发电机负荷开关跳闸禁止,第七节 主发电机变压器继电保护系统,第二章,核电厂的厂用系统,第一节 厂用电系统简介,2-1-1 概述 1、电源 主电网 主外电源 发电机 外电源 辅外电源（正常停堆） 厂用电源 柴油发电机组 一台“A” 内电源 （安全停堆） 第五台柴油机 另一台“B” 柴油发电机组 （安全停堆）,2-1-1 概述 2、厂用电设计准则 3、厂用供电要求,第一节 厂用电系统简介,正常工况 异常工况,4、厂用电电压等级及标志,第一节 厂用电系统简介,2-1-2 中压交流配电系统 1、厂用电设备类型 随机负荷 机组厂用设备 常备负荷 永久厂用设备 安全负荷 应急厂用设备 公用负荷 共用附属

13、设备,第一节 厂用电系统简介,2-1-2 中压交流配电系统 2、中压厂用电 1）中压厂用配电系统 2）中压厂用电母线的接线：单母线分段 随机母线 常备母线 公用母线 安全母线,第一节 厂用电系统简介,2-1-2 中压交流配电系统 2、中压厂用电 3）中压厂用电电源 正常运行电源 辅助电源 应急安全电源 供电方式,第一节 厂用电系统简介,2-1-2 中压交流配电系统 2、中压厂用电 3）中压厂用电电源 （续） B：LGE A：LGALGBLHA(A通道) 1LGC9LGIA 介列运行 LGDLGCLHB(B通道) 2LGC9LGIB 互为备用（手动）,第一节 厂用电系统简介,2-1-2 中压交流

14、配电系统 3、中压厂用电运行方式 1）正常运行 2）发电机带厂用电（孤立运行） 3）事故运行,26kv母线或降压变A失去供电 工作电源、辅助电源均不可用,第一节 厂用电系统简介,2-1-3 低压交流配电系统 1、380V交流配电系统 380V低压配电盘向160kW以下厂用设备供电，由 6.6kv/380v变压器供电，核岛为630kVA，常规岛和其他为800kVA和630kVA 1）LK系统 2）LL系统,第一节 厂用电系统简介,2-1-3 低压交流配电系统 2、220V交流配电系统 1）LM系统 可允许短时失电进行切模等操作的负荷供电母线 2）LN系统 不间断供电,重要的220V交流电源和配电

15、系统（LNAD） 永久的220V交流电源和配电系统（LNE）,第一节 厂用电系统简介,2-1-4 直流配电系统 1、系统组成： 四个电压等级 230V 1）蓄电池组 2）充电器 2、直流电源和配电系统 ,第一节 厂用电系统简介,2-1-4 直流配电系统 3、直流电源和配电系统 ，对应系列 列安全相关执行机构和一般用户 ，对应系列 列安全相关执行机构 另外四组（LBCF）供LNAD,第一节 厂用电系统简介,2-1-4 直流配电系统 4、V直流电源和配电系统LC LCA：A系列 LCB：B系列 LCC LCD：两机组公用网络 LCE：岭澳新增 5、 30V直流电源和配电系统LDA,第一节 厂用电系

16、统简介,2-1-5 电源及供电线路运行方式 1、正常停堆和启动方式 2、功率运行 3、400kV（或500kV）电网故障 4、26kV母线电压低引起停堆 5、400kv（500kv）和220kv厂外电网和汽发机组同时发生故障引起停堆,第二节 厂用变压器的选择,2-2-1 主要厂用电负荷分类 经常 设备电动机使用机会 不经常 连续 每次使用时间长短 短时 断续,第二节 厂用变压器的选择,2-2-2厂用电负荷计算 1、计算原则 （1） 经常、连续运行负荷全部计入 （2）连续不经常负荷也应计入 （3）经常、断续运行负荷也应计入 （4）短时、断续又不经常运行负荷不予计入 （5）同一台变压器供电互为备用

17、设备只计同时运行台数,第二节 厂用变压器的选择,2-2-2厂用电负荷计算 2、计算方法 1）换算系数法 计算功率 P a）经常连续、连续不经常 b）经常短时、经常断续 c）不经常短时、不经常断续 P=0 d）照明 2）轴功率法,第二节 厂用变压器的选择,2-2-3 厂用变压器的选择 1、额定电压：与引接电源电压、厂用网络电压相一致 2、台数和型式 3、厂用变压器容量 a）厂用高压工作变 分裂绕组变压器 高压绕组 分裂绕组 b）厂用高压备用变 c）厂用低压工作变 4、厂用变压器的阻抗,第二节 厂用变压器的选择,2-2-4 广核厂用降压变参数选择 1、 目的：满足6.6kv侧短路时设备遮断能力足够

18、保证正 常运行电源容量与电压降以及6.6kv 厂用系统故障后自启动过程中较快恢复，不甩掉厂用负荷 2、方法：估算厂用负荷；确定容量范围和短路阻抗；计算最大短路容量；提出6.6kv断路器分合闸能力；确定降压变参数,第二节 厂用变压器的选择,2-2-4 广核厂用降压变参数选择 3、参数选择 1) 计算短路电流，考虑三个来源 外系统、非故障电动机反馈、柴油发电机 2） ST和XT选择范围,根据上述确定的断路器遮断能力限制其最大分闸电流有效值 根据总的短路电流中非周期分量对周期分量比例有一个限制50% 设备最大合闸（关合故障电流）电流不超过设备遮断能力铭牌有效值三倍（120kA）,第二节 厂用变压器的

19、选择,2-2-4 广核厂用降压变参数选择 3、参数选择 3）正常运行应有足够的容量和电压降要求（厂用负荷估算而来） 4）自启动过程计算对ST和XT的要求 5）根据上述情况综合得出ST和XT的范围 6）考虑厂变实际制造中可能出现XT参数的误差还有一个最小Xt（min）值（11） 限制,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3-1 厂用机械特性和电力拖动运动方程 恒转矩负载特性 非线性上升负载特性 电动机工作状态Me = Mm稳定运行 Me Mm 加速状态 Me Mm减速状态,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3-2 厂用电动机类型及其特点 1、异步电动机 2、同步电动机 3、直流电动

20、机,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3-3 厂用电动机选择 1、型式选择：一般采用交流电机 2、 容量选择：PN PS2-3-4 电动机的自启动校验 失压自启动 空载自启动 带负荷自启动,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3-4 电动机的自启动校验 1、 电动机自启动时厂用母线电压最低限值规定电动机正常启动 最低U母=0.8UN。电机端电压0.7UN保证自启动厂用母线电压限制,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3-4 电动机的自启动校验 2、电动机自启动校验 1）电压校验 a）单台电动机自启动或成组电动机自启动母线电压校验,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3

21、-4 电动机的自启动校验 U*1必须不低于自启动要求最低厂用母线或最低电压值，方可顺利启动。b) 电动机经厂用高压变和厂用低压变串联自启动母线电压校验 对U1*（高压母线）和U2*（低压母线）分别校验,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3-4 电动机的自启动校验 若采用分裂绕组变压器 S1N与S2N,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3-4 电动机的自启动校验厂用低压母线校验 低压母线带有负荷S2，厂用低压变容量St2,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3-4 电动机的自启动校验 2、电动机自启动校验 2）容量校验 电动机自启动要求的厂用高压母线最低电压作为已知值，可计

22、算最大允许总容量标幺值,可见：a) 电动机额定启动电流倍数大，变压器Uk高，机端残压要求高时允许自启动功率就小b) 发电机母线电压高，厂用变容量大，电动机效率和功率因数均高，允许自启动功率就大,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3-4 电动机的自启动校验 2、电动机自启动校验 2）容量校验 (续)解决措施： a) 限制自启动电动机数量 b) 机械负载转速为定值的重要设备的电动机不参加自启动 c) 重要厂用机械选用较高启动转矩和允许过载倍数较大的电机配套 d) 不得已时增大厂用变容量，或结合短路电流问题，适当减小厂用变阻抗值,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3-5 广核厂用设备

23、自启动的计算方法 1、负荷统计：主厂变 辅厂变 2、计算方法 主厂变：只考虑孤立运行成功 减速 电压下降25%0 电压恢复95% 辅厂变：故障保护动作前低电压 孤立运行失败后 主厂变切换成辅厂变,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3-5 广核厂用设备自启动的计算方法2、计算方法（续）计算等值图 根据已知：主厂变、辅厂变、阻抗、电压比、额定容量、低压厂变、高低压电缆参数、电动机及负载特性 电动机分类 惯性时间常数 主泵 17（带惯性飞轮） 6.6kv电机 2 （循泵2.3） 50kW以上低压电机 2 50kW以下低压电机 2 通风电机 6,第三节 厂用电动机的选择和自启动校验,2-3-5

24、 广核厂用设备自启动的计算方法2、计算方法（续）通过计算机计算选择参数 其结果为主厂变（TS） 26/6.9-6.9kv 34*2MVA 短路阻抗10% 26/6.9kv 25MVA 7%辅厂变（TA） 220/6.9kv 32*2MVA 6.77.5%低压厂变 6.6kv/380v 630kVA 5%（干式变压器） -11 800kVA 5%,第四节 厂用电源的切换,2-4-1 厂用母线失电影响和分析 2-4-2 厂用电源的切换 1、厂用电运行状态 a）正常切换 b）事故切换,第四节 厂用电源的切换,2-4-2 厂用电源的切换 2、断路器动作顺序 a）并联切换 b）断电切换 c）同时切换 3

25、、切换速度 a）快速切换 b）慢速切换,第四节 厂用电源的切换,2-4-3 广核厂用电源的切换 1、厂用电操作方式：不能并联、合环 a）随机母线：现场就地操作，无须送与自动切换 b）常备母线：遥控操作，有自动切换 c）安全母线：遥控操作，有自动切换 2、常备母线由正常运行方式向辅厂变供电的切换 孤立运行成功时不切换 孤立运行失败则需要切换,第四节 厂用电源的切换,2-4-3 广核厂用电源的切换 3、安全负荷母线自外电源供电方式向内电源供电方式的切换 若LH上测得低压延时0.9s以后，启动备用柴油发电机组。 若母线继续低电压延时7s则外电源供电断路器自动跳闸并锁住。（并导致部分负荷卸载）,第四节

26、 厂用电源的切换,2-4-3 广核厂用电源的切换 3、安全负荷母线自外电源供电方式向内电源供电方式的切换（续） 在柴油发电机组具备UN与nN时（启动后10s内）而安全母线又无故障，将柴油发电机组并上安全母线，然后根据不同的故障或事故而异按不同的自启动程序表接带负荷 上述切换可以在主控室（或撤退室）通过“TPL”发出人为指令,第四节 厂用电源的切换,2-4-3 广核厂用电源的切换 4、安全负荷母线自柴油发电机供电方式转为外电源供电的切换 自动切换 手动切换,第三章,核电厂电气系统的特殊问题,第一节 应急安全电源,3-1-1 应急柴油发电机系统（LHP） 1、功能：独立的厂内启动电源，仅能用于事故

27、 保安电源，对有关安全的负载提供充足可靠的电力，不能承担尖峰负荷或作其他非事故电源。,第一节 应急安全电源,3-1-1 应急柴油发电机系统（LHP） 2、 设备概况 柴油发电机组：5400kW2，两台柴油机+1台发电机（两拖一） 发电机6750kVA，可负担全部安全系统设备的负载，允许超载10%容量持续一小时，无刷静止励磁可快速启动。 应保证最大周波降为5%，最大电压降为25%UN，最大辅机按程序启动过程中任一时刻起动能满足上述要求。 经常处于热备用状态，运行中定期做试验以确保长期可靠性。装置于独立厂房，结构、电气完全隔离。,第一节 应急安全电源,3-1-1 应急柴油发电机系统（LHP） 2、

28、 设备概况 压缩空气启动系统 利用压缩空气启动，由接到信号起2s内可点火发动，启动信号后10s内达到nN与UN。 利用空压机空气的空气贮量可启动5次。 辅助系统：柴油机的辅助系统均按核安全级设计（IE级）,第一节 应急安全电源,3-1-1 应急柴油发电机系统（LHP） 2、 设备概况 燃油系统：油箱贮油量按运行七天或外部油源补油时间来设计，一个大容量贮罐300M3，一个高位油箱2M3 冷却水系统：汽缸套冷却水系统+工业水系统 润滑油系统 通风系统 消防系统 仪表和控制系统,第一节 应急安全电源,3-1-1 应急柴油发电机系统（LHP） 3、自启动程序 作用：安全母线切换到柴油发电机供电时，卸去

29、大部分负荷，使其进线开关合上时不立即带上全部负荷。 再依据动能的需要和柴油发电机的可能，保证逐渐带上那些安全负荷。,第一节 应急安全电源,3-1-1 应急柴油发电机系统（LHP） 3、自启动程序 故障种类 （1）安全负荷母线发出低电压信号，表明6.6kV厂用电源消失外电源全部消失。 （2）失去6.6kV厂用电源并伴随安注系统（RIS）和蒸发器事故给水系统（ASG）的一个动作电源故障+一、二回路事故。 （3）失去6.6kV厂用电源并伴随上述系统全部动作加上安全壳喷淋系统（EAS）运行安全壳压力过高（THPE）。,第一节 应急安全电源,3-1-1 应急柴油发电机系统（LHP） 3、自启动程序 卸载

30、加载程序 对于(1)类事故，应紧急停堆，柴油发电机保证机组一安全热停堆所需全部负荷供电，自启动有标准程序，4060s内完成，A系列45s，B系列30s。 对于(2)、(3)类事故，依据事故性质与发生时间，一部分安全负载（如RCV的负荷泵、RIS安注泵、EAS喷淋泵）启动遵循特殊规定程序。 必要时运行人员可手动解除已投入的重复负载。,第一节 应急安全电源,3-1-1 应急柴油发电机系统（LHP） 3、自启动程序 卸载加载程序（续）三种情况经过试验： 0”时间阶梯之前由低电压低压+RIS 0”时间阶梯15s之前由低电压低压+THPE 0”时间阶梯15s之后由低电压低压+THPE,第一节 应急安全电

31、源,3-1-2 内、外电源消失后厂用电最后措施 1、采用移动式燃汽轮机发电机组或柴油发电机组 2、利用蒸汽发生器的残余蒸汽 利用蒸汽发生器所产生很小一部分蒸汽（取自主蒸汽隔离阀前）继续带动两台小汽轮机。,第一节 应急安全电源,3-1-2 内、外电源消失后厂用电最后措施 其中一台直接带动事故给水泵，保证蒸发器事故给水70bar压力下流量6m3/h保证堆芯自然循环。另一台带动发电机提供380V交流电源LLS母线，供电给化容系统试验泵水源柜，提供主泵轴封冷却水。控制电源由蓄电池可靠保证一小时。,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-1 反应堆控制棒操作机构专用电源 （CRDM） 1、功能：反应堆

32、控制棒操作机构要求可靠电源，要求为外部系统电压跌落与厂用电源切换过程中不能中断对其供电，且不受电压波动影响，有足够大的容量。,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-1 反应堆控制棒操作机构专用电源 （CRDM） 2、 设备设置及其参数 每台核电机组专门设置两套带有飞轮的电动发电机组并联供电的专用电源（CRDM）。 电源取自6.6kV随机母线，电动机带动交流发电机，经可控硅整流向控制棒操作机构提供可调节直流电源。 电动机143kW 6.6kV 1482转/分，惯性飞轮MD2=949kg-m2 发电机400kVA 260V 星形接线，静态励磁（自并励）,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2

33、-1 反应堆控制棒操作机构专用电源 （CRDM） 2、 设备设置及其参数（续） 飞轮使电压波动短时不降速，保证电源稳定。 两台发电机并列运行，转子励磁回路装有并列开关使其均衡分配负荷。 发电机负荷cos=0.25 静态运行区5%UN，动态运行区10% UN（负荷变化60kW） 10%5% UN应在0.7s或更低。,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-2 RRB硼加热系统 1、作用：维持RCV中硼酸溶液的温度，防止结晶，用电热器对管道、阀门、泵加热。 2、系统概况：采用直接接触式电热元件，外加保温层，分管段加热。 A类加热网 B类加热网,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-3 稳压器

34、电热器电源系统1、开关式电热器：机组启动或主要瞬态过程中使用，1008kW分四组 两组A列380V安全母线供电，每组四个组件。 两组B列380V安全母线供电，每组三个组件。 2、比例式电热器：所有瞬态过程中及启动中使用， 432kW分两组，每组三个组件，380V正常电源母线供电。,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-4 电动机和变压器运行区域规定 分为三个区，均规定允许运行时间，规定过励磁限制为。,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-5 反应堆厂房内电气设备的特殊要求 除了满足工艺、技术条件外，还需满足运行事故、环境的规定和参考事故中事故环境的规定。出厂前必须进行必要的试验。 1、

35、耐受放射性幅照：一年累计剂量1.5108rad 2、耐受压力、湿度、高温、酸碱度、冲击能量考验（2焦耳）,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-5 反应堆厂房内电气设备的特殊要求（续）,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-5 反应堆厂房内电气设备的特殊要求（续） 3、反应堆厂房外具有IE级设备必须经受地震、洪水、飓风等外部事件考验 4、厂用电气设备布置 多重电气设备和系统布置上分开（包括电缆通道），保持必要的距离。,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-6 电缆与电气贯穿件1、电缆组燃型聚氯乙烯电缆（不用PVC用XLP）铠装，衬垫料用LSF低烟气塑料。 l6.6kV中压电力电缆，

36、铜导线，半导体胶带与屏蔽铜带，挤压成型半导体屏蔽层，185mm2以上单芯，185mm2以下三芯。 l1kV低压电力电缆，铜导线，自动固化交联聚乙烯绝缘，185mm2以上单芯，185mm2以下三芯。 l控制电缆 l测量电缆 l布置要求：减少对低电平信号电路影响；A、B系列分开，动力、控制、仪表分开电缆架布置；对危险源避开或保护措施。,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-6 电缆与电气贯穿件2、安全壳电气贯穿件 穿过安全壳的电气回路必须经过一个特殊的耐压密封贯穿组件，目的是为了保证所有情况下既保证安全壳密封又能为中低压电缆、仪控、测量电缆提供良好可靠通道。 在一个密封机械设施中（不锈钢管制成

37、，粗细分系列）导线埋入高强度、高介电特性的绝缘材料内，固定到埋在安全壳混凝土中的金属套筒内，套筒焊接在安全壳衬里钢板上，缝隙处包上密封衬垫，要求抗辐射、湿度、温度，提供安全壳密封性试验措施，每个保护系列或通道有各自的电气贯穿件，A、B系列相互保持必要距离。,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-6 电缆与电气贯穿件2、安全壳电气贯穿件（续）主要特性： 电压：交流6.6kV、380V、220V；直流：125V、48、30V 电流：26640a十档 材料：50mm2以下为铝，50mm2以上为铜 工作条件：70，环境温度30 密封性能：3.7bar 165，泄漏率10-2cm2/s干燥N2 地震

38、条件：水平加速度0.6g，垂直加速度0.4g，振动频率130Hz,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-7 核电站照明 1、型号选择：密闭式，防污染，不易燃烧 2、分类：正常照明DNA：两个独立系统和一个供两台机组共用系统组成，由380V正常电源经照明盘供电，占70%事故照明DSA：两个独立系统和一个供两台机组共用系统组成，由380V安全电源经照明盘供电，占30%,第二节 核电厂几个特殊电气子系统,3-2-7 核电站照明 2、分类（续）：安全照明DSA反应堆内只有LHA与LHB分别供电的两种照明以及安全照明。 3、试验：,温度试验：50开合多次压力试验：5bar维持2小时,第三节 核电站在

39、电力系统中的运行,3-3-1 核电厂在电力系统中具有的特点 1、更换燃料与换料周期 2、机组启停与正常运行 第一次启动 分部功能试验 冷态试验 热态试验 装料和初次临界,零功率物理试验低功率工程试验首次并网提升功率性能试验,第三节 核电站在电力系统中的运行,3-3-1 核电厂在电力系统中具有的特点 正常启动停闭与运行 冷态标准启动45h，正常停堆25h。 正常运行随燃耗逐步加深，反应性减少，为维持负荷不变控制棒自动逐渐上升，应调节硼浓度，使棒返回。,第三节 核电站在电力系统中的运行,3-3-1 核电厂在电力系统中具有的特点 3、核电机组负荷变化能力 配置有一次调频装置 电功率调节装置 原来A模

40、式，装有部分“灰”棒后，改为“G”模式 堆芯寿期末期只能担任基棒,第三节 核电站在电力系统中的运行,3-3-1 核电厂在电力系统中具有的特点 4、核电机组瞬态响应能力 最大冲击是满功率甩负荷，现已可做到维持空载状态或带厂用电孤立运行，不造成停机停堆。 等待电力系统恢复正常，立即并网供电。 汽机有68%超速持续1分钟，反应堆功率下降有810s延迟，控制棒动作和汽机旁路动作不可避免。,第三节 核电站在电力系统中的运行,3-3-2 核电机组对电网特性要求1、供电可靠性 外电网全部失电概率小于110-2次/年。 两段6.6kV安全母线故障率小于110-5次/年。,第三节 核电站在电力系统中的运行,3-

41、3-2 核电机组对电网特性要求2、频率变化的影响有内调节功能。电网频率影响主泵转速：23s不会产生影响。主泵转速保护：9394%延时几秒钟直接停机停堆。 频率还影响给水泵、循环泵等辅机转速。,第三节 核电站在电力系统中的运行,3-3-2 核电机组对电网特性要求3、电压变化的影响 电压波动形成厂用电设备自启动。 长期电压偏移引起过负荷过励磁。4、运行中频率与电压限制 频率1%，49.550.5Hz 49Hz开始减少功率，47.548Hz解列，发电机低周保护4747.5Hz 电压：49.550.25Hz时发电机端压95105%UN 端负荷49.7550.25Hz，9095% UN下运行1h，最小运

42、行48Hz允许10分钟后解列,第三节 核电站在电力系统中的运行,3-3-3 核电站与电力系统相互影响1、核电站对电力系统影响 l 有一个相对较长时间的换料停堆（PWR） l 抽水蓄能机组配合以保证其运行于基荷，造成电力潮流变化大，无功调控手段要加强 l 对电网运行频率和电压控制提出较高要求 l核电机组甩负荷对系统尤其是联络线的影响,第三节 核电站在电力系统中的运行,3-3-3 核电站与电力系统相互影响2、电力系统对核电站影响l电网故障核电机组不解列：可能导致机组失步l 电网无故障解列 l电网故障机网解列：冲击较大，带厂用电运行不跳机及紧急停堆，措施是主汽门快速调节，快速接通汽机旁路阀,第四节改进电网与核电站安全稳定运行性能的措施,1、电网方面l 合理安排计划停运l 设置足够旋转备用容量l充分利用抽水蓄能机组l 加强电网构架l设置解列保护,第三节 核电站在电力系统中的运行,1、电网方面（续） l 设置低周减载 l 合理无功管理 l改进继电保护 l加强系统管理和通讯,第三节 核电站在电力系统中的运行,2、核电机组方面 l 主汽门快关和调速系统正确动作 l汽机旁通阀正确快速动作 l励磁系统选取较高放大倍数和较快时间常数的自动调压设备,