新增后备柴油发电机组及严重事故机柜专用UPS电源后对电厂部分应急电源失电影响

2021-11-27李艳军

新视线·建筑与电力 2021年6期

李艳军

福岛核事故后，国内多电厂做了针对性的改进项，用于保证在全厂断电工况下堆芯的充分冷却和安全壳的完整性，从纵深防御角度加强电源的可靠性。尤其是新建核电，从设计初进行改进设计，本文结合新增加LHR（后备柴油发电机组）及LVS（严重事故机柜专用UPS 电源）系统功能对电厂影响及失电后如何进行有效切换，进行详细的分析及探讨。

1.LHR（后备柴油发电机组）

厂址附加柴油发电机组（0LHS）为厂址共用，无法满足多机组同时发生SBO工况时的电源容量需求，且接入时间也无法满足要求。为保证在全厂断电工况下堆芯的充分冷却和安全壳的完整性，从纵深防御角度加强电源的可靠性，新增设后备柴油发电机组。

1.1改进方案

设计原则为后备柴油发电机组不降低原有应急电源系统的性能和安全性;后备柴油发电机组用于应对超设计基准事故，系统为非安全级;为其配置独立的厂房和电缆通道，按抗设计基准地震（SSE）进行抗震设计，并适当提高抗震裕量。

2.LVS（严重事故机柜专用UPS 电源）

用于保证所有交流电失去后的必要监测手段，相应配套增加一套严重事故机柜专用UPS 电源。

根据福岛事件经验，如果LLS 柴油机组和EDG 都失效，仪表将在1 小时后失去电源，失去基本监测。

2.1改进方案

正常运行下。如果LHP/Q机组启动失败，后备柴油发电机组（LHR）启动成功，通过LHC母线给LLS001AR系统供电。通过LLS001AR为LVS系统供电。如果后备柴油发电机组（LHR）启动失败，380V移动交流电源接入LLS001AR柜或6.6kV移动交流电源接入LHC母线，此时柴油发电机组既对LVS系统的蓄电池进行充电也对严重事故专用机柜进行供电。

3.6.6Kv失电后的供电方式

技术规范要求，机组功率运行模式两路外电源和两路内电源必须可用，两路外电源包括主外电源（GEW），辅助外电源（LGR），A列柴油机应急电源（LHP、LHA），B列应急柴油机电源（LHQ、LHB）。本文就A/B列应急电源失电的几种模式下，结合LHR/LVS新增功能，分析一下下游应急负荷如何切换供电方式。

3.1仅失去LHA

3.1.1LHC影响：

正常LHC由LHA供电，LHA失去，LHC失电，失电20s，LHR自动启动后给LHC供电，LHC供电不受影响。由于LHR为非安全级设计，LHC供电需由LHR供电切至LHB供电，此时需在现场完成LHA至LHC的进线小车移动至LHB至LHC间隔内，现场完成后需在主控进行切换操作，完成LHC供电由LHR转移去LHB供电。

3.1.2LHA下游负荷：

下游LNA/LNC/LBA/LCA/LAA/LBJ

LNA/LNC不会失电，正常供电LL*失去，由蓄电池供电，此时蓄电池进行放电，现场需尽快将供电切至LKE供电。（LNG由LBA供电，若LBA供电正常，LNG不用切换）

LAA/LBA/LCA/LBJ自动将负荷转移至LKE供电。

3.1.3事故规程里的特殊操作

RIS001/002VP电源失去，需将其电源切至LLK供电，此时LLK由LHC正常供电

DSL005AR电源即主控应急照明由于A列应急电源失电，需手动切至B列应急电源供电。

3.2仅LHB失电

3.2.1LHC影响

正常LHC由LHA供电，LHB失去，对LHC无影响。LHR也不会自动。

3.2.2LHB下游负荷

下游LNB/LND/LBB/LCC/LBP

LNB/LND不会失电，正常供电LL*失去，由蓄电池供电，此时蓄电池进行放电，现场需尽快将供电切至LKD供电。

LBB/LCB自动将负荷转移至LKD供电。

LBP失去正常供电，由蓄电池供电，蓄电池电量低报警出现时需尽快停运。

LNP由LBP供电，现场需尽快将供电切至LKD供电。

LNH由LBB供电，若LBB供电正常，LNP不用切换至LKD供电）

3.2.3事故规程里的特殊操作

RIS003VP电源失去，需将其电源切至LLK供电，此时LLK由LHC正常供电

DSL005AR电源即主控应急照明若由B列应急电源供电，需手动切至A列应急电源供电。

3.3失去主辅电源及LHA

3.3.1LHC影响

正常LHC由LHA供电，LHA失去，LHC失电20s，LHR自动启动后给LHC供电，LHC供电不受影响。由于LHR为非安全级设计，LHC供电需由LHR供电切至LHB供电，此时需在现场完成LHA至LHC的进线小车移动至LHB至LHC间隔内，现场完成后需在主控进行切换操作，完成LHC供电由LHR转移去LHB供电。

3.3.2LHA下游负荷

下游LNA/LNC/LBA/LCA/LAA/LBJ/LNE均会失电

LAA两路供电均失去其下游LNE最终也会失去供电，其重要电气盘为LNE360CR

LNE360CR有四路供电，两台机组的LNE母线，LLJ及LLS001AR

此时需将LNE360CR供电切换至LLJ供电。

LNA/LNC会失电，正常供电LL*失去，由蓄电池供电，此时蓄电池进行放电，由于主辅电源均失去，LKE也失电。LNA/LNC会失电最终会失电。需将LNA/LNC下游负荷切至其他电源供电。

LNA下游需切換：

SIP一组即KCS011TB电源：KCS011TB电源由三路电源供电，LNA/LNE360CR/LVS，此时需将其供电切至LNE360CR供电。

KCS813AR，其下游主要负荷为ETY101MP/ RCP011MN/RCP090MN/092MN/RCP094MN/039MP。正常由LNA供电，LNA失电需手动切换至LVS供电

KCS811AR，其下游主要负荷为RCP安全阀组处理机柜。正常由LNA供电，LNA失电需手动切换至LVS001CR供电

RPN001AR（RPN第一组断路器电源）电源由LNA切换至LVS

LNC下游需切换：