核电厂应急柴油机分级带载运行
核电厂应急柴油发电机安全运行管理措施 向中
核电厂应急柴油发电机安全运行管理措施向中摘要：结合《核电厂电气原理与设备概勘课程中应急柴油发电机原理提出了管理措施》，包括发电机差动保护和定子接地保护，以确保失电工况下核电厂安全应急设备第一时间恢复电力供应，确保反应堆安全退出运行。
关键词：核电厂；柴油发电机；接地保护；安全运行引言核电厂6 kV应急柴油发电机组是核电厂应急电源，它的安全可靠运行对厂内核安全意义重大。
在主电源、备用电源及主发电机失电时，应急柴油发电机必须在10 s使机组达到额定电压和额定频率执行程序带载，确保应急照明及堆内余热导出，停运非必要设备，避免事态进一步扩大【l】。
1•应急柴油发电机作用及技术要求1．1应急柴油发电机作用核电厂在进行核裂变反应时会在反应堆内产生大量热，该热量主要凝聚在堆芯内使其成为核裂变过程中主要的放射源。
堆芯内余热随时间延长会逐渐降低，如果在有效时间内没有将温度降至最低点，便会导致核电厂反应堆内堆芯烧毁。
一般核电厂每台机电组都会配有一定数量的应急柴油发电机，数量控制在2台～4台，只有当主、备用电源完全关闭后，应急厂没有配备辅助电源装置，关闭核电厂主电源与备用电源后，该系统内所有配电系统便会全部与电源断开，造成堆芯内热量不能及时有效散失，会烧毁内部配电设备。
核电厂应急柴油发电机不但运行功率大，且电机承载容量也大。
为保证核电厂内冷却水、油等系统正常循环，在核电厂主电源和备用电源没有发生故障时，应急柴油发电机也会处于热备用状态，保证各个核电设备处于安全稳定的运行环境。
1．2应急柴油发电机技术要求应急柴油发电机在接收到终端系统指令后，保证从启动至正常运行状态的时间间隔要在10 S一20 s范围内，并且额定电流与电压都要在设备运行条件范围内。
核电厂原有发电机运行时间间隔在80 S～170 S间，由于时间过渡比较长，造成核电设备达不到理想状态下的预测值，使设备出现低压抖动现象。
设备在负载运行期间，其发电机内部转子的振动频率保证在5 200 Hz～6 800 Hz，电压达到额定电压值的85％，电流达到额定电流值的90％，这样才能保证核电厂内设备处于正常运行状态。
核电厂应急柴油发电机安全运行管理措施
核电厂应急柴油发电机安全运行管理措施发布时间：2022-05-05T12:32:52.851Z 来源：《中国科技信息》2022年第1月第2期作者：徐亚飞[导读] 应急柴油发电机是核电厂中的重要设备之一徐亚飞福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要：应急柴油发电机是核电厂中的重要设备之一，能够全面保障核电安全，如果发生了紧急事故，应急柴油发电机可作为备用的紧急电源，在最短的时间内通电，使反应堆处于正常运行状态，以免受到损伤。
如果在核电厂发生故障时，应急柴油发电机无法启动，发挥不了作用，将会引起严重后果。
基于此，本文对核电厂应急柴油发电机的安全运行管理进行了分析。
关键词：核电厂；应急柴油发电机；安全运行在特定的环境或发生了自然灾害，核电厂在事故期间设备无法正常运行，此时可启动应急柴油发电机，为水泵、消防、通风等设备提供电力，让反应堆能够正常关闭，保障核电厂和作业人员的生命财产安全。
由此可见，应急柴油发电机是最重要的安全防线之一，如果发生故障，或是没有注重安全管理，其造成的后果是不堪设想的。
因此，对核电厂应急柴油发电机安全运行管理进行分析具有重要意义。
1 应急柴油发电机作用及技术要求 1.1应急柴油发电机作用核电厂在作业时，反应堆会释放大量热量，这些热量会在堆芯中凝聚，成为核裂变的主要放射源。
随着时间延长，堆芯热量会慢慢消散，如果在规定的时间内，温度并未降低到预期水平，就会对反应堆堆芯的正常运行造成影响，甚至造成设备损害。
为了避免意外情况的发生，核电厂都会配备2-4台应急柴油发电机，在所有电源关闭后，就可启动发电机，直到堆芯中的热量完全降低。
而如果核电厂没有配备相应的装置，主电源、备用电源关闭之后，堆芯中的热量就会一直存在，有烧毁设备的可能。
应急柴油发电机的功率大、电机承载容量高，为了保证核电厂设备运行的安全性，应一直处于热备用状态。
1.2应急柴油发电机技术要求在终端系统发出指令后的10-20秒内，应急柴油发电机就要开始启动，并保持正常运行，应由技术人员控制好运行电流和电压。
浅析核电厂应急柴油发电机组的应用
浅析核电厂应急柴油发电机组的应用摘要：应急柴油发电机组是核电厂最重要的专设安全设施之一。
在核电厂的工作电源和辅助电源发生故障时，核电厂应急柴油发电机组作为紧急电源为反应堆正常停堆和关键设备正常运行提供必要的能源，有效地保证了核电厂安全、可靠的运行。
关键词：核电厂；应急柴油发电机组；技术要求；功能；中图分类号：TK42 文献标识码：A1 概述在核电厂中，利用235U的裂变来产生热量。
由于裂变产物衰变放出缓发γ射线，堆芯成为强放射源，因此在反应堆停止运行时，堆芯除了裂变产物的衰变热外，还存在自行放热，形成堆芯余热。
日本福岛核电厂的部分堆芯熔化就是因为堆芯余热未能及时有效导出造成的。
在我国现役堆型中，余热导出采用的途径是设置外动力源持续驱动相关系统，不断冷却堆芯，以导出余热。
这种外动力源就是核电厂应急柴油发电机组。
核电厂的应急柴油发电机组是能够自动快速启动、按程序带载的应急交流电源。
一般情况下，核电厂每台机组配备2～4台相互独立的应急柴油发电机组，当高压厂用变压器提供的正常电源和高压厂用辅助变压器提供的后备电源失效时、或发生安全壳压力升高时、或发生安注动作，它们能够立即紧急启动，并自动对相应的6kV专设安全设施供电。
2 应急柴油发电机组的设备属性目前我国已运行核电厂及大部分在建核电厂的应急柴油发电机组一般都具有核安全保护的功能，属于核级设备，在设计、制造、调试、运行、维护等方面有着严格的要求，以保证应急运行的可靠性，以下是设备属性的表现方面：（1）应急柴油发电机组属于1E 级设备，所带系统设备大多属安全级设备。
（2）安全级设备对地震、火灾、台风等要求有较高的抗御能力，因此在设计、建造、调试、运行中都有其特殊要求。
（3）目前市场上能满足1E级核电厂应急柴油发电机组要求的潜在供货商只有法国ALSTOM和德国MTU/AREVA公司。
3 应急柴油发电机组的技术要求3.1 应急加载期间的要求应急带载是核电厂应急柴油发电机组设计功能的最终体现，由于涉及到核安全，因此有着严格的技术要求，主要如下：（1）接到启动指令后应一般应在10～15 秒钟内启动并达到额定电压和频率；（2）负荷加载期间：频率不应下降到额定值的95%（47.5Hz）以下；电压不应下降到额定值的75%（4.95kV）以下；频率恢复到其额定值的98%以及电压恢复到其额定值的90%的时间应小于这一程序步骤开始和下一程序步骤开始之间的时间间隔的40%；（3）切除最大的单个负载，或在按程序加载的每一步骤之后，运行条件的瞬变均不应导致柴油发电机组转速的增加超出超速跳闸最小整定值与额定转速之差的75%；（4）空压系统在应急情况下（不补气）能保证连续启动5 次，每次不大于10秒；3.2 承受异常/事故运行工况的能力要求应急柴油发电机组除了在核安全方面有着特殊要求以外，还必需符合以下一般发电机承受异常、事故运行工况能力的要求：（1）由柴油发电机供电的6.6kV 供电系统有一相接地时能正常启动和运行；（2）发电机组具有承受以下故障的能力：◆由外部故障引起的发电机端子处小于5S 的三相或两相短路；◆1.2倍额定转速下超速运行5 秒钟；◆频率约50Hz，1.4倍额定过电压持续4 秒钟；◆频率约50Hz，1.2倍额定过电压持续3 分钟；◆相位差从120°到180°的非同期并网至少2 次。
浅析核电厂应急柴油发电机组的运行
浅析核电厂应急柴油发电机组的运行摘要：在核电厂的生产过程中，应急柴油发电机组是重要的组成部分，作为核电厂的应急电源，只有保证应急柴油发电机组能够正常运行，才能够保证核电厂的生产过程能够顺利进行。
因此，我们必须重视核电厂应急柴油发电机组的运行状态，对其采取科学合理的机电保护措施，保证发电机组的正常运行，充分发挥其在核电厂生产过程中的作用。
本文将对核电厂应急柴油发电机组的作用与技术要求进行分析，探讨核电厂应急柴油发电机组的继电保护措施。
关键词：核电厂；应急柴油发电机组；继电保护1引言在核电厂的运行过程中，应急柴油发电机组是保证核电厂运行稳定性的应急电源，也是影响生产效率的关键因素。
在核电厂的主电源、备用电源及主发电机失电的情况下，应急柴油发电机组需要在10秒钟内启动，并达到额定电压和额定频率，进行程序带载，保证应急照明，并在堆内余热导出后将设备关闭，避免出现严重的后果。
因此，只有保证应急柴油发电机组的正常运行，才能有效的提高核电厂生产效率，促进核电厂的健康发展。
2核电厂应急柴油发电机组概述2.1核电厂应急柴油发电机组的作用在核电厂的生产过程中，会发生剧烈的化学反应，这样的化学反应会产生巨大的热量，这些热量主要聚集在堆芯内，将作为核裂变过程的主要放射源。
随着时间的推移，堆芯内的余热会不断降低，一旦堆芯内的温度无法在有效时间内降低至最低点，就会造成堆芯烧毁。
因此，核电厂通常会为发电机组配备应急柴油发电机，每个发电机组配备2～4台，如果出现主电源与备用电源全部关闭的情况，这些急柴油发电机就会启动，保证堆芯内的的热量能够顺利的排出，避免出现堆芯烧毁的现象。
如果核电厂中没有配备辅助电源，一旦主电源与备用电源关闭，发电机组中多有的配电系统都会断开电源，导致堆芯内的热量无法及时的排出，内部配电设备将会被烧毁。
为了避免这种情况的发生，核电厂应急柴油发电机组不但需要有较大的运行功率，而且需要较大的电机承载容量。
此外，为了保证核电厂生产过程中的冷却水等系统能够正常运行，在主电源与备用电源出现故障的情况下，应急柴油发电机应保持在热备用状态，以便为所有核电设备提供安全稳定的运行环境，有效的提高核电厂的生产效率。
核电厂应急柴油发电机组调速系统特性研究与应用实践
： 动并建立 起额 定电压和频率 ，并按 照带载 ： 带载 。为满 足 以上需求 ，应急柴油机调 速
Ｉ 选 用 精 度 等 级 较 高 的 电子 液 压 式 调 速 器 ， ｉ 电子 控 制 箱和 电 液 执 行 器 两 部 分 组 成 ， 简 ｌ 调和机调 。
５ ｝ 述
调速 器 的作 用是 在柴 油机 各种 工况 运转 当外界负荷发生 变化时能够 自动调节喷油 】 供油量 ，以保证 柴油机在规定的转速下稳
在 该 模 式 下 运 行 的 应 急 柴 油 发 电 机 ， 一 旦 电调 工 作 电源 失 去或 “ 看 门 狗 ”自检 未 通 过 ， 会 自动 切 换 至 液 压 模 式 运 行 ， 由 Ｅ ＧＢ －５ ０ Ｐ机 秦 山 第 二 核 电 厂 应 急 柴 油 机 采 用 法 国 械 液 压 调 速 器 控 制 调节 柴 油机 速 度 。 该 模 式 是 柴 油 机 速 度 控 制 的 后备 保 证 ， 同 时 可 实 现 空 载
程序 工步卸载带载时 ，负荷 的变化将造成柴 油 的速度 设 定点 是唯 一不 变 的，柴油 机通 过调
节 进 油 量 ，补 偿 由 于 负 荷 变 化 带 来 的 速 度 偏
将 会迅 速下降至逆功率保护动作区域 ，最终导 考 虑到 外 网频 率波动 的可 能性 ，操作 人
员在 并 网 瞬 间应 立 即 给 予增 加 速度 脉 冲 信 号 使 有功功率稳定 。
的 “ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｄ ｒ ｏ ｏ ｐ ”旋钮进行调节 。
从而造成功率无法再调节增加。 在速 降模 式下 ，由于 Ｅ ＧＢ速降定 值设置 的不合 理，导致有 功功率增 至 ５ ０ ％Ｐ Ｎ 时即达
核电厂应急柴油发电机特点及调试管理
核电厂应急柴油发电机特点及调试管理万寒阳摘要应急柴油发电机作为应急电源，在核电厂失去厂用电及备用电源时自动启动并带载相关负荷，以保障机组安全停堆并保护关键设备不被损坏。
应急柴油发电机调试工期长、工作量大，对此，业主方会针对其调试成立专项小组，在前期的安装工程中提前介入，做好管理，协调厂家、工程公司及承包商，以推动柴油发电机调试进度。
以下对核电厂应急柴油发电机调试管理进行详细论述。
关键词应急柴油发电机;专项小组;核电厂应急柴油发电机组是核电厂的重要应急电源，起着保障核安全的作用。
当核电厂失去厂用电时，应急柴油发电机要求在接收启动指令后10s内启动并达到额定电压及频率，并按带载程序顺序带载。
1核电厂应急柴油发电机特点应急柴油发电机具有核安全相关功能，属于1E级设备，要求在核电站同时失去厂用电及辅助电源时迅速启动，保障机组安全停堆，保护燃料元件及其他关键设备不受损坏，具有容量大（5000-8000kW）、高可靠性（启动成功率在99%以上）、低敏感性（应急运行时）、启动迅速（10s内达到额定电压及功率）、带载性能良好的特点。
以下对高可靠性及低灵敏性两点进行详细介绍。
1.1高可靠性应急柴油发电机的高可靠性主要表现在自动化控制、无须人员值守，关键信号设计上有冗余，启动装置配置上冗余，对地震、火灾、台风具有较高抵抗力。
每台核电机组设有两列或以上柴油发电机作为应急电源，单列柴油发电机启动后要求可连续运行168小时。
柴油发电机有两套独立的压空启动系统作为启动装置，每套压空启动系统能满足单独完成5次应急启动的要求。
启动的可靠性关系到柴油发电机组整体可靠性，IEEE387标准要求核电厂应急柴油发电机启动成功率在99%以上。
每台柴油发电机配有两套调速器，其中一套出现故障后另一套将自动投入。
超速保护信号及转速控制信号采用三取二逻辑，控制柜及调速器的三取二信号源也各自独立，这些冗余设计降低了错误信号导致停机的可能性，降低了故障发生概率，保障了柴油发电机组可靠运行。
浅议核电厂应急柴油发电机安全运行措施
浅议核电厂应急柴油发电机安全运行措施摘要：应急柴油发电机系核电厂的应急电源，如果应急柴油发电机能偶安全、高效的运行，那么核电厂的核安全就能偶得到保障。
文章结合应急柴油发电机组的应急待载技术和作用、特点及技术要求进行了分析。
关键词：核电厂；柴油发电机；安全运行1引言作为核电厂的重要安全设备，应急柴油发电机与核电安全息息相关。
在发生紧急事故时，应急柴油发电机作为紧急电源可起到促使反应堆正常停止和保护关键设备受损的作用，在确保核电安全方面起着至关重要的作用。
实践证明，一旦核电厂发生故障，如果应急柴油发电机不能正常启动并提供高质量电能，后果不堪设想。
本文就核电厂应急柴油发电机的安全运行提出了几点措施，以提高核电厂安全。
2核电厂应急柴油发电机组的应急待载技术要求应急待载要求如下：（一）应急情况下空压系统要保证连续启动5次，每次不大于10s；（二）接到启动指令后应在10-15s内启动，并达到额定电压和频率；（三）切除最大的单个负载，或在按程序加载的每一步骤之后，运行条件的瞬变均不应导致柴油发电机组转速的增加超出超速跳闸最小整定值与额定转速之差的75%；（四）保证柴油发电机供电的6.6KV供电系统有一相接地时能正常启动和运行；发电机组能承受一定的超频、短路、超压、超速运行等故障的能力。
这些都必须符合发电机承受异常事故运行工况的要求。
（五）负载期间，频率要在额定值的95%以上，电压在额定值的75%以上，频率恢复到其额定值的98%及电压恢复到额定值的90%的时间应小于这一程序步骤开始和下一程序步骤开始之间的时间间隔的40%；（六）重要系统设备采取冗余配置；3应急柴油发电机的作用、特点及技术要求核电厂系将核能转换为热能，用其产生可供汽轮机使用的蒸汽，通过汽轮机带动发电机，从而构成生产商用点力的电厂。
自从日本福岛核爆炸之后，应急柴油发电机安全运行管理成为了大众话题，先对应急柴油发电机的作用、特点及技术要求作如下分析：3.1应急作用核电厂的反应堆在化学反应过程中可产生很多热量，由于热量在堆芯内集中凝聚，并成为了核裂变的重点放射源，而堆芯中的余热智慧随着时间的迁移逐渐散去，但没有在限定时间内散去的余热会将反应堆内堆芯烧毁，因此核电厂的柴油发电机需要一款应急设备解决此类问题。
核电厂应急柴油发电机安全运行管理措施
技术与检测Һ㊀核电厂应急柴油发电机安全运行管理措施董恩兴摘㊀要:本文结合核电厂应急柴油发电机安全运行的原理提出一些管理办法ꎬ以保证核电厂在失去厂外主用和备用电源时能够第一时间迅速地恢复供电ꎬ相应的专设安全设施都能安全可靠的运行ꎬ保证机组的供电安全ꎮ关键词:核电厂ꎻ应急柴油发电机ꎻ安全运行ꎻ管理措施一㊁前言核电厂内部的各项组织机构能够安全有效地运行ꎬ对整个核电厂的正常工作有非常重要的影响ꎬ而这就取决于核电厂内部的应急柴油发电机是否能够提供可靠的应急电源ꎮ当核电厂失去厂外电源或应急母线无法有正常电源供电时ꎬ应急柴油发电机必须在１０秒之内ꎬ使得整个发电机组达到工作所需的额定电压和额定频率ꎬ来保证所有的应急设备都顺序带载进行ꎬ同时屏蔽一些不重要的设备ꎬ确保供电可靠ꎬ从而保证堆芯安全ꎮ二㊁应急柴油发电机的作用和运行要求(一)应急柴油发电机的作用大多数情况下ꎬ每个核电厂内部的每台运行机组都会有应急柴油发电机组提供应急电源ꎬ并且其数量在２~３台左右ꎮ应急柴油发电机是当所有的厂外主用电源和备用电源都完全工作失效之后ꎬ应急发电机才会工作ꎬ以确保堆芯余热的安全导出ꎮ因为核电厂紧急停运后都会产生剩余功率ꎬ从而产生大量的余热ꎬ而这些热量一般都是集中在堆芯内ꎬ会随着时间而逐渐减少ꎬ但总量仍非常可观ꎮ如果在反应堆停堆后这部分热量未能及时导出ꎬ反应堆内的堆芯将面临融化烧毁的风险ꎮ所以在失去全部厂外电源之后ꎬ应急柴油发电机的供电将非常关键ꎮ因此ꎬ在机组正常运行期间ꎬ必须确保柴油发电机组处于完好备用状态ꎬ以保障反应堆在失去厂外主备电源时能够保障应急供电ꎬ确保反应堆安全ꎮ(二)运行技术要求应急发电机开始工作的条件就是要在核电厂内部所有的主备用电源以及其他电源系统被切断之后才能接收到指令ꎬ开始正常工作ꎬ而它的反应过度时间大约为１０秒左右ꎬ要求所有的额定频率和电压都要达到所运行条件的标准要求ꎮ如果其启动时间过长ꎬ会使所有的用电设备不能在规定的时间内达到额定功率ꎬ无法迅速执行设计的安全功能ꎮ所有的设备在运行工作过程中ꎬ应急柴油发电机的不得低于额定频率的９５％ꎬ不得低于额定电压的７５％ꎮ频率恢复到其额定值的９８％以及电压恢复到其额定值９０％时间应小于这一程序步骤开始和下一程序步骤开始之间的时间间隔的４０％ꎮ这是保证应急设备启动后正常运行的最低要求ꎬ从而才能有效保证及时投入安全功能ꎬ降低堆芯损坏的概率ꎮ三㊁应急发电机的运行特点发电机的特点主要有两个ꎬ一个是稳定性ꎬ另一个是具有很低的敏感性能ꎮ而它的稳定性主要表现在ꎬ对电厂的专设安全设施进行自动带载ꎬ并能将出现的异常传输到主控室的操纵员工作站ꎬ同时当柴油发电机组出现故障的运行信号也会全部显示在就地控制屏上ꎮ设计上ꎬ反应堆的专设安全设施启动有严格的顺序ꎬ这一顺序是根据其对堆芯安全影响的概率安全分析确定ꎮ应急柴油发电机组的仪控系统的基准安全概念采用纵深防御的原则ꎮ在应急柴油发电机组的应急启动操作中非必须的设备由非安全级的仪控系统进行控制ꎬ而应急启动操作中必需的设备由安全级的仪控系统进行控制ꎮ安全级和非安全级的区分取决于应急柴油发电机组单一辅助设备的安全分级ꎮ柴油发电机组可用通过远方启动ꎬ也可以通过就地进行启动ꎬ这种切换通过选择开关选择来实现ꎮ平时开关置于远方位置ꎮ一旦将其置于就地位置ꎬ主控室将会出现响应的报警ꎮ在日常的定期试验期间ꎬ如果收到了应急启动指令ꎬ应急启动指令具有优先权ꎮ在柴油发电机组应急启动运行期间ꎬ除了超速和失电两种保护投入之外ꎬ其余保护都会被切除ꎬ以保证应急供电的目标ꎮ四㊁对应急柴油发电机的保护方法(一)日常运行时的保护柴油发电机组是核电厂安全相关的重要设备之一ꎮ为了保证发电机时刻都能执行其设计的安全功能ꎬ需要定期对发电机进行启动试验ꎬ已验证设备的可用性ꎮ但日常试验时必须要确保柴油发电机的运行安全ꎬ避免运行中的一些异常没有被及时发现导致设备损坏引起不可用ꎮ因此在日常定期试验启动时ꎬ柴油发电机组的保护需要全部投入ꎬ其柴油机部分和发电机部分分别设置了７项和１５项保护ꎬ以确保柴油发电机的安全ꎮ其中发电机最重要的保护有差动保护㊁定子接地保护以及低电压和超速保护等ꎬ柴油机的保护最重要的是冷却却温度和润滑油温度保护等ꎮ这些保护可以确保小的异常能够被及时发现并引起保护动作ꎬ保障机组安全ꎮ(二)应急启动后的保护而在柴油机应急启动的情况下ꎬ说明核电厂的外部主用和备用电源均已失去ꎬ柴油机必须尽最大可能地保持运行ꎬ为机组的专设安全设施提供应急供电ꎬ保障堆芯余热的顺利导出ꎬ避免堆芯出现损坏甚至融毁ꎮ如果按照正常运行期间的保护投入状态ꎬ此时柴油机很可能在启动时或者负荷加载过程中出现保护跳闸ꎬ导致无法供电ꎬ因此应急柴油发电机组在该工况下仅仅投入低电压和超速两个保护ꎬ其余保护全部切除ꎮ投入这两个保护是对柴油发电机组能否继续提供可靠电源的最直接表征ꎮ如果发电机的电压和频率已经无法保证ꎬ那下游负荷将无法正常工作ꎬ因此在应急启动工况下ꎬ只有这两个保护投入ꎮ五㊁结语核电厂在对应急柴油发电机进行综合管理的方法ꎬ主要采用对发电机不同运行工况下投入保护不同的方式ꎬ在实现验证应急柴油发电机组安全的同时ꎬ又能保证柴油应急启动后的供电可靠性ꎮ这种采用差异化的保护来对应急发电机进行管理保护ꎬ不仅仅能够提高发电机的使用寿命ꎬ也能提高整个机组的安全水平ꎮ参考文献:[１]陆秀生ꎬ钟质飞ꎬ杨勇.ＣＰＲ１０００核电厂应急柴油发电机组试验方法研究[Ｊ].核动力工程ꎬ２０１１ꎬ３２(１):３４－３５.作者简介:董恩兴ꎬ福建福清核电有限公司ꎮ３７１。
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核电厂应急柴油机分级带载运行作者：宋伟东来源：《商品与质量·建筑与发展》2014年第06期【摘要】田湾核电站T107大修期间XKA30应急柴油机分级带载试验从2014年1月11日开始准备，1月14日顺利完成，试验一次性成功。
本文从组织措施和技术措施两个方面介绍XKA30应急柴油机分级带载试验的成功之处，以向运行人员提供一定的借鉴作用。
【关键词】应急柴油机；分级带载1.前言核电站应急柴油机是核电站安全重要系统的备用电源，在核电站主发电机失电、厂外电源和备用电源均失电的情况下，通过向应急段母线供电确保机组安全停堆和防止电站关键设备损坏，保证核电站核安全。
柴油机的分级带载试验是在应急母线断电的情况下，柴油发电机启动并网后，母线上所带的负荷（开关）按照预先设定的时间间隔合闸。
2.试验目的验证分级启动自动程序的工作情况；检查应急柴油发电机组XKA30 在顺序加载时满足设计要求；检查应急供电系统的一类用户，二类用户在断电和分级启动时的工作情况。
3.试验验收准则应急柴油机分级带载试验是一个综合性试验，是对其机、电、仪各部分及相互之間性能的考验，其验收准则为：从发出启动信号到柴油发电机并到6KV母线上的时间：≤15秒；在顺序加载的过渡工况结束后，柴油发电机的电压恢复到偏离额定值的±2.5%的范围内所需的时间：≤2秒；在顺序加载的过渡工况下，柴油发电机的频率：47～53Hz；在顺序加载的过渡工况结束后，柴油发电机转速恢复的时间：≤5秒；在顺序加载的过渡工况结束后的稳态工况下，柴油发电机的电压稳定在：5985V～6615V；柴油机发电机的电流：≤687A；柴油发电机有功功率：≤5.5MW；BSC、BSG、BSL母线电压：380V～420V；柴油发电机本体与辅助系统运行正常、试验过程中无保护信号触发、设备顺序加载正常。
3.分级带载试验组织与实施3.1组织措施3.1.1参与人员及分工：参与的试验人员有值长、堆操、核岛现场共6组（8人）、电气专工、柴油机本体专工、仪控专工（包括TXS人员和柴油机本体仪控）、OPT测振人员，其分工如下：值长：负责断开BBC00GS003及试验结束后反同期和停运XKA30；主控操纵员：一人负责启动“不需要做TCA和跳线的分级带载设备”，按照设备维修后品质再鉴定操作单在线并启动设备；另一人负责启动“做TCA或跳线的分级带载设备”，启动之前，需要在ES680上开启动态确定TCA已实施；辅操：负责启动柴油机需带载的风机和SGC02AP003，在启动风机时前，在ES680上动态确定TCA已实施；所带载设备本体组（核岛现场4人）：负责检查在线和启动分级带载设备，检查设备启动后是否正常；核岛厂房电气组（核岛现场2人）：试验前负责检查BSU31（BSC）、BSU33（BSG）、BSU34（BSL）及BTG32（BWC）蓄电池处于浮充状态、 BNC母线设备控制电源由UPS电源板供应（即由BSL母线供电，进线柜BNC01中F205合闸，F204断开）；试验过程中检查UPS电源动作情况（主路供电---蓄电池供电--恢复主路供电）；试验后消除复位报警，确认UPS电源正常；注：试验时UPS出现的报警有：Asynchronous、Power supply fault、En inhibited、Bypass main fault。
UBS厂房柴油机本体组（核岛现场2人）：试验前检查柴油机处于应急备用状态以及柴油机启停后的检查，必要时执行紧急停机操作；UMA厂房电气组（常规岛现场2人）：两名常规岛现场在BBC04柜（BEC00GS001）待命，准备紧急情况下复位柜子上的报警；维修和仪控人员：负责试验异常时的紧急处理；OPT人员：负责对柴油机进行测振。
注：UBS厂房和UMA厂房电气组人员带好6KV操作工具（防止带载时有泵运行异常，需要断电）和BNC50柜操作钥匙，柴油机本体组带好柴油机就地切换和同期钥匙。
3.2技术措施3.2.1带载设备分类为完成柴油机分级带载试验，首先通过工作票管理系统查询分级带载设备所处工作状态，确定所需带载设备有无维修工作，如有维修工作，应提前通知工作负责人暂停工作，将设备置于安全状态后将工作许可证返回，同时通过临时变更TCA对相关设备实施仪控电气相关闭锁，根据带载设备所处状态进行不同的操作处理：正在维修的400V设备：需要将设备的电气开关做“跳线”处理即解开仪控的第21号报警总线，跳线后将开关置于试验位，主控OM画面设备上显示“蓝框”。
设备相关电气隔离牌暂时收回，由负责试验的堆操保管，设备跳线后要及时验证；正在维修或运行隔离的6KV设备：工作许可证返回后，设备相关电气隔离牌暂时收回，将电源开关送至试验位；处于备用状态但“保护停”命令存在的设备：主要是KLG通风系统，厂房温度低造成设备无法启动，可通过临时变更TCA使其具备运转条件。
3.2.2风险分析和对策：分级带载设备启动后有可能导致一回路误注入、蒸汽发生器误注入和安全壳无喷淋，为此需采取了相关措施防止上述事件发生：防止高压安注泵启动后向一回路误注入冷却剂，将1JND30AA801保持关闭状态，泵沿再循环管线运行；防止低压安注泵启动后向一回路误注入冷却剂，将JNG30AA801保持关闭状态，如果试验过程中发生一回路失水事故，会有自动信号让低压安注泵自动启动并打开安全壳隔离阀，因此不影响执行安全功能；防止安全壳喷淋泵分级启动后向安全壳误喷，试验前关闭喷淋泵安全壳隔离阀，如果试验过程中发生安全壳内一、二回路破口，会有自动信号让喷淋泵安全壳隔离阀自动打开，因此不影响执行安全功能；防止SG应急给水泵分级启动后误向SG供冷水，从而影响SG寿命，试验前关闭SG应急给水泵安全壳隔离阀；试验前400V 应急母线的控制电源由UPS 供电： BNC母线的控制电源由BSL母线供电，进线柜BNC01中F205合闸，F204断开。
如果BNC母线供电设备均未启动，需要检查BSL母线是否有电（BSL母线给BNC供控制电源），如果确认BSL母线失电，可以让现场及时切换BNC母线控制电源供电开关，将F205断开，F204合闸，转由母线本身供控制电源后及时启动PEK和PJK泵，等母线反同期恢复正常供电后再停运柴油机。
试验期间禁止启动与本段母线相关的正常段、可靠段及应急段母线2000KW及以上功率的负荷（含主泵、主给水泵、循泵），尽量避免启动2000KW以下的6KV负荷，防止柴油机励磁系统过负荷，即大功率负荷启动导致母线电压降低，为维持电压，柴油机的励磁调节器不断增加励磁电流，以增加无功输出。
当励磁电流过负荷时，励磁调节器从自动方式切换到手动方式进行，切换到手动方式后不会因为电压的恢复而自动恢复为自动励磁状态（除非柴油机停机后才会回到自动状态），调试期间曾出过启动主泵造成应急柴油机过负荷跳闸。
试验期间如果柴油机未启动将造成BEC，BNC母线停电，主控操纵员应立即派现场操作员到BBC04柜（BEC00GS001）、BEC01柜（BBC00GS003进线开关）和BEC12柜（XKA30GS001）复位相关报警，同时将BEC12柜即柴油机出口开关断电，按照BEC母线由冷备用转运行操作单（SOB-1-BEC00-802）恢复母线送电。
试验期间如果柴油机启动正常，但出口开关XKA30GS001无法自动合闸，逐级带载无法进行，主控操纵员应通知柴油机本体核岛现场人员立即执行紧急停机操作，防止柴油机由于缺乏冷却水，而造成柴油机损坏。
现场执行停机操作时，首先断开XJP30AA041A的电源，然后到柴油机自由端侧向外拉柴油机调速器上油门控制拉杆，同时柴油机出口开关断电，然后检查BWC母线是否有电按照BEC母线由冷备用转运行操作单（SOB-1-BEC00-802）恢复母线送电。
柴油机加载后发现设备运行异常：PJK及PEK 泵在第7 秒没有启动，应立即手动启动这两台泵，否则柴油发电机中冷水温度过高有可能会损伤柴油机；其它设备如果未按规定时间启动，原则上不进行干预，只作记录。
但是如果试验开始后的十分钟内，主控或现场发现设备异常、必须紧急停运时，应立刻切除该设备（DA11触发60S后），同时通知UBS-8M 厂房现操就地断开相应设备电源。
如果试验开始后的十分钟内，触发正常工况下的柴油发电机工艺或电气停机保护，此时应当在就地紧急手动停机。
停机时应首先断开启动电磁阀XJP30AA041A 的电源开关，然后到柴油机自由端侧向外拉动柴油机调速器上油门控制拉杆，直到柴油发电机转速为零，随后执行母线恢复正常供电操作。
3.3 试验过程3.4试验中的发现问题3.4.1 对于空调设备SAC30AH001，SAD30AH001，SAS30AH001，OM画面显示设备已启动，但其“运行”的反馈信号来的较迟；3.4.2恢复正常运行电源后，要及时投入相关设备的备自投模块，防止由于备自投未投入而影响设备的正常启动，进而产生更严重的后果；3.4.3安全系统的泵沿自循环管线运行，因流量低而导致再循环管道振动大，管线振动大可能会造成阀门脱离限位甚至会导致再循环管道上的阀门反复开关，进而可能将阀门电动头烧毁，严重的话可能造成管线断裂，事故期间安注泵启动后，如果上述现象發生，这会导致一定的安全隐患。
本次试验虽然没有后果产生，但今后试验需控制泵的再循环运行时间，如果阀门反复动作，主控操纵员可将再循环阀门控制模块退出。
参考文献：[1]PTB-1-XKA30-802 1XKA30应急柴油机逐级带载定期试验，2013-05-16[2]应急柴油机工艺系统流程图，2009-8-12[3]应急柴油机仪控逻辑图，2002-3-25[4]运行处SDGS调试跟踪专项组，应急柴油机发电机组运行培训基础教材，2003-10-15[5] FDG-1-00000-006，柴油机、仪控、小母线电气图册。