核电厂电气系统--母线_图文
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精编大亚湾核电站电气系统简介资料
安全厂用设备：保证主设备安全(例如汽轮发电机组的润滑)、保证安全 停堆并保持安全停堆状态以及保证各种事故工况下对公众和环境的保 护的设备。这些设备的供电应分成同它们的机械功能(专设安全设施系 列A和B)相对应的冗余系统。
31
厂用电设备布置
核岛部分各厂房主配电系统布置：
-3.40m：在NX厂房170房，布置有热洗衣房辅助配电盘9LKP。 0m：NX中布置有9LKZ、1-2LKJ、9LNF等配电盘，KX中布置有1-2LKL配电盘； DX厂房内设有1-2LHP/LHQ的柴油机及其附属的供电盘1-2LLG/LLW；另外，固体废物处 理厂房QS中还设有0 LKS配电盘。 3.8m：主要是电气厂房LX和连接厂房WX的蓄电池装置，两台机共有26组直流蓄电池布置 于此层。 7.2m：在LX和WX的该层中，布置了全厂大部分的配电开关柜，包括6.6KV中压柜，380、 220V低压柜和相当数量的直流配电柜。 15.5m：在LX和WX厂房该层中，布置了一些相当重要的交直流系统，如四组不间断电源 LNA、LNB、LNC和LND等。
香港电网和广东电网供电。
22
联络变压器
23
四. 厂内外供电网络
功能：
在各种工况下（正常或事故工况下），为电站的附属设备提供安全可 靠的电源，并为与核安全有关的系统和设备提供应急电源，以保证核 电站的安全运行。
电源：
厂外主电源（500/400KV电网）；
主发电机；
厂外辅助电源（220KV电网）；
常规岛厂房的主配电系统布置：
常规岛的主配电系统主要集中在汽机厂房MX的MB区的20m层，有大多数380V交流柜和 LAB、LBM的蓄电池与直流柜，两个公用开关柜9LKK、9LKN设在1MB502房间内。配电 盘1-2LLP/LLR设置在LX7.0m层中。
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厂用电设备布置
核岛部分各厂房主配电系统布置：
-3.40m：在NX厂房170房，布置有热洗衣房辅助配电盘9LKP。 0m：NX中布置有9LKZ、1-2LKJ、9LNF等配电盘，KX中布置有1-2LKL配电盘； DX厂房内设有1-2LHP/LHQ的柴油机及其附属的供电盘1-2LLG/LLW；另外，固体废物处 理厂房QS中还设有0 LKS配电盘。 3.8m：主要是电气厂房LX和连接厂房WX的蓄电池装置，两台机共有26组直流蓄电池布置 于此层。 7.2m：在LX和WX的该层中，布置了全厂大部分的配电开关柜，包括6.6KV中压柜，380、 220V低压柜和相当数量的直流配电柜。 15.5m：在LX和WX厂房该层中，布置了一些相当重要的交直流系统，如四组不间断电源 LNA、LNB、LNC和LND等。
香港电网和广东电网供电。
22
联络变压器
23
四. 厂内外供电网络
功能：
在各种工况下（正常或事故工况下），为电站的附属设备提供安全可 靠的电源，并为与核安全有关的系统和设备提供应急电源，以保证核 电站的安全运行。
电源：
厂外主电源（500/400KV电网）；
主发电机；
厂外辅助电源（220KV电网）；
常规岛厂房的主配电系统布置：
常规岛的主配电系统主要集中在汽机厂房MX的MB区的20m层，有大多数380V交流柜和 LAB、LBM的蓄电池与直流柜，两个公用开关柜9LKK、9LKN设在1MB502房间内。配电 盘1-2LLP/LLR设置在LX7.0m层中。
核电厂电气系统电气主接线PPT教案
旁 路 母 线
主 母 线
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旁路 隔离 开关
旁 路 断 路 器
3 . 单 母 线带 旁路母 线接线
（2）运行方式 ➢当检修出线断路器1QF时：QSa按等电位原则→先并后切
①先合旁路断路器QFa向旁路母线WBa充电，检查旁路母线 WBa是否完好，使WBa带电;
②再合该回路旁路隔离开关1QSa，实现旁路与正常工作回 路并联运行;
特点： ➢准确反映设备的现场情况； ➢可以做操作前的模拟演示； ➢主接线电压等级线路用不同颜色表示； ➢在设备旁标注本站统一的运行编号。
第6页/共86页
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第8页/共86页
第9页/共86页
电气主接 线图的 绘制特 点
1.单线图：局部的TA才用三相表示；中性线（或接地线） 用虚线表示。
第33页/共86页
1 . 不 分 段的 双母线 接线
②检修任一回路的母线隔离开关时，只影响该回路供电； ③工作母线故障后，所有回路短时停电并能迅速回复供电； ④检修任一断路器时，可以利用母联断路器替代引出线QF工 作； ⑤便于扩建。
➢ 缺点： ①设备较多，配电装置复杂，经济性较差； ②运行中需要用QS作为操作电器切换电路，容易发生误 操作； ③当Ⅰ段母线故障时，在切换母线过程中，仍要短时地切 除较多的电源及出线。
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4. 单 母 线分 段带旁 路母线 接线
（1）接线形式 ：图2-6
旁路 母线
旁路断 路器
➢单母线分段的 目的：减少母线 故障的停电范围
➢旁路母线的作 用：使任意一台 出线QF故障或 检修时，该回路 不停电。
分段断 路器
第29页/共86页
图26
4. 单 母 线分 段带旁 路母线 接线
核电厂的电气主接线及厂用电
• 各类电厂厂用电比例 水电：0.2-2% 火电和核电:5-10%
大多数负荷是泵,其次为电加热元件和送排风 机
路漫漫其悠远
厂用电负荷
• 一回路主系统主要负荷:主泵和电加热器 • 一回路辅助系统主要负荷
化学和容积(化容)控制系统负荷:两台离心式上充泵(数百千瓦)两台往 复式上充泵(数十千瓦) 安全注入系统负荷：高压注入泵４台（ (数百千瓦)；低压注入泵２台 （ (数百千瓦) 安全喷淋系统负荷 停堆冷却系统负荷 安全壳隔离系统电源负荷 安全壳空气净化系统电源负荷 设备冷却水系统负荷
障时台，断只有路与器故接障母至线一相组连的母母线线，断路两器个跳回闸
• 3.典型操作 ，的不情路影况间响下任，有何停一回电台路回供路断电数路。不器在会事超联故过络与两，检回修。形相成重一合 (响•2)，运4串相使行.，连运适调行度每，用调灵回而度活范进同十。分任出一围灵何线串活一都的。回路与两停两条送台进电时断出互路线不器共影
330～500kV的配电装置中。
路漫漫其悠远
动画点击
一、双母线接线
• 41..典接型线操特作点: I母两线组运母行线转通检过修母操联作断路器连接；每一条
• 2.优缺点分析 21，））L确取合，正合合取，2正认下上、常上上下常005L运母00运4QQ21Q、行Q联FF行QF在操S6方操断S方，Q和合作式作路式F断0引母闸电接：电器：2开运源出线QII源0两母I5母QS行 保1保线隔组线，F线Q， 险险，母为和离S。，线工电开并作源关联母支分运线路别行，，Ⅱ都接L母经至1线、一两为L台组3备、断母用5Q母路线F线器上接。I与。母两线 组
路漫漫其悠远
工作I段
工作 Ⅱ段 公用 I段
公用 Ⅱ段
6KV安全 I段
大多数负荷是泵,其次为电加热元件和送排风 机
路漫漫其悠远
厂用电负荷
• 一回路主系统主要负荷:主泵和电加热器 • 一回路辅助系统主要负荷
化学和容积(化容)控制系统负荷:两台离心式上充泵(数百千瓦)两台往 复式上充泵(数十千瓦) 安全注入系统负荷：高压注入泵４台（ (数百千瓦)；低压注入泵２台 （ (数百千瓦) 安全喷淋系统负荷 停堆冷却系统负荷 安全壳隔离系统电源负荷 安全壳空气净化系统电源负荷 设备冷却水系统负荷
障时台，断只有路与器故接障母至线一相组连的母母线线，断路两器个跳回闸
• 3.典型操作 ，的不情路影况间响下任，有何停一回电台路回供路断电数路。不器在会事超联故过络与两，检回修。形相成重一合 (响•2)，运4串相使行.，连运适调行度每，用调灵回而度活范进同十。分任出一围灵何线串活一都的。回路与两停两条送台进电时断出互路线不器共影
330～500kV的配电装置中。
路漫漫其悠远
动画点击
一、双母线接线
• 41..典接型线操特作点: I母两线组运母行线转通检过修母操联作断路器连接；每一条
• 2.优缺点分析 21，））L确取合，正合合取，2正认下上、常上上下常005L运母00运4QQ21Q、行Q联FF行QF在操S6方操断S方，Q和合作式作路式F断0引母闸电接：电器：2开运源出线QII源0两母I5母QS行 保1保线隔组线，F线Q， 险险，母为和离S。，线工电开并作源关联母支分运线路别行，，Ⅱ都接L母经至1线、一两为L台组3备、断母用5Q母路线F线器上接。I与。母两线 组
路漫漫其悠远
工作I段
工作 Ⅱ段 公用 I段
公用 Ⅱ段
6KV安全 I段
核电厂电气系统--母线_图文
5.母线的截面形状
➢ 矩形母线——具有集肤效应小、散热条件好、安装简单、 连接方便等优点（易产生电晕） 。多用于35KV及以下的 户内配电装置中。宽度与厚度之比为h/b=5～12 且 Smax=125mm×10mm
➢ 管形母线——空心导体、集肤效应小，抗弯能力好 ，放 电电晕电压高。多用于35KV及以上的户外配电装置中。
➢ 母线三相导体排列方式：（各相之间的相对关系） • 水平排列（软母线、硬母线） • 竖直排列（硬母线） • 三角形排列（硬母线）
➢ 母线的放置法：（母线与空间的相对关系） 平放、立放
➢ 安装方式：（母线与绝缘子的相互关系） • 平装——机械抗弯强度高，对流散热效果差 • 立装——对流散热效果好，机械抗弯强度高差
综合布置方式：
竖排立放平装、平排平放平装 竖排平放立装、平排立放立装
6.母线的布置
母线的排列应按设计规定，如无设计规定时， 应按下述要求排列。 （1）垂直布置的母线：
交流：由上向下A，B，C相； 直流：由上向下正、负极。 （2）水平布置的母线：
交流：由内向外（面对母线） A，B，C相的排列 直流：由内向外正、负极。 （3）引下线排列：
全连式分相封闭母线的屏蔽原理： 由于同相外壳各段已焊成一体，且三相外壳间又用金属板短
接，这好似1：1 的电流互感器二次绕组被短路一样。主母线 的电流所产生的交变磁通作用于外壳，在外壳上产生感应电动 势，此电动势在外壳的闭合回路中产生三相环流，由于外壳是 采用低值电阻的铝合金制成的，因此外壳上的三相环流与母线 电流基本上是方向相反，数值相等，使主母线在外壳外面所产 生的磁通被抵消，这就是屏蔽作用。
➢ 槽形母线——电流分布均匀，与同截面的矩形母线相比， 具有集肤效应系数小，冷却条件好，金属材料的利用率高 、机械强度高等优点。当母线的工作电流很大，每相需要 三条以上的矩形母线才能满足要求时，一般采用槽形母线 。
核电厂电气体系-04-3母线
中性线：不接地——白色（紫色）
接地——紫黑横条
电气运行
8.母线的参数
• 额定电压Ue • 额定载流量Ial • 截面积S • 相间距离a
• 硬母线跨距 la
• 软母线的档距 l
电气运行
硬母 线
软母 线
9.母线的型号
LMY-80×8
厚度b(mm）
宽度h(mm)
TM-60×6
热处理特征（未软化Y； 软化R）
• 槽形母线——电流分布均匀，与同截面的矩形母线相比， 具有集肤效应系数小，冷却条件好，金属材料的利用率高、 机械强度高等优点。当母线的工作电流很大，每相需要三 条以上的矩形母线才能满足要求时，一般采用槽形母线。
• 圆形母线——可防止产生电晕，散热面小，抗弯能力差。 多用于户外的钢芯铝绞线。
电气运行
全连式分相封闭母线组成： 由载流导体、支持绝缘子和保护外壳组成。载流导体用铝
制成，形状可以是双槽、双半圆、圆管或方管；支柱绝缘子采 用内胶装多棱边式；外壳用5-8 mm 厚的铝合金板制成圆筒形。 为维护方便，在外壳上设有观察孔。封闭母线和外壳都有伸缩 接头，以适应振动和温度的变化。
电气运行
电气运行
电气运行
电气运行
封闭母线
封闭母线是指将母线用非磁性金属材料（一般用铝合金）， 制成的外壳保护起来。全连式分相封闭母线，是将每相每段外 壳焊在一起，且三相外壳两端用短路板连接并接地，它允许母 线外壳中流过轴向环流。它不仅密封性好，而且由于在三相外 壳间存在环流，可对母线磁场进一加以屏蔽，因而可便短路电 流在母线导体上产生的电动力降低到裸母线时的 1/4 左右， 附近钢构件的感应发热损耗也减少到微不足道的程度。由于外 壳上的轴向电流与母线电流的大小几乎相等、方向相反（近于 180o) ，故外壳内的电能损失较大。
图解核电站主要系统 PPT
图解核电站主要系统
PTR
RIS RRA
废物 处理
REA
核电站工作原理总图
厂用电
EAS
GEW
GSS
VVP
GEV
GPV
GEX
ARE RCP
GCT
AHP
ADG
CRF CEX
RCV
APP ABP
ASG
核电站主要系统
核岛主要系统
电气部分主要系统
1. 反应堆冷却剂系统 RCP 2. 化学和容积控制系统 RCV 3. 反应堆硼和水的补给系统 REA 4. 余热排出系统 RRA 5. 反应堆和乏燃料水池冷却和处
•
主泵2#轴封等）
（2）水容积变化的影响
一回路水容积变化→稳压 器水位的变化
§1.2 化学和容积控制系统RCV
0
300
温
0C
度
水的比容随温度的变化关系曲线
容积控制的方法
原理：通过上充下泄将稳压器的液位维持在“程序液位”。 上充补水，补偿一回路水的收缩和泄漏（REA系统执行） 下泄排水，吸收一回路水的膨胀，下泄流排往容控箱或TEP系统。
5、稳压器
功能： 1、压力控制 2、超压保护
Psatf(Tsa)t
一、核岛主要系统
§1.2 化学和容积控制系统 RCV
RCV系统的主要功能： 1、容积控制 2、化学控制 3、反应性控制
一、核岛主要系统
1、容积控制
（1）一回路水容积变化的原 积 容 因
– 水容积随温度的变化而变化
– 不可避免的泄漏(一号密封、 1.4m3/1T
一、核岛主要系统
§1.1 反应堆冷却剂系统 RCP
1、核反应堆
1、堆压力容器
PTR
RIS RRA
废物 处理
REA
核电站工作原理总图
厂用电
EAS
GEW
GSS
VVP
GEV
GPV
GEX
ARE RCP
GCT
AHP
ADG
CRF CEX
RCV
APP ABP
ASG
核电站主要系统
核岛主要系统
电气部分主要系统
1. 反应堆冷却剂系统 RCP 2. 化学和容积控制系统 RCV 3. 反应堆硼和水的补给系统 REA 4. 余热排出系统 RRA 5. 反应堆和乏燃料水池冷却和处
•
主泵2#轴封等）
（2）水容积变化的影响
一回路水容积变化→稳压 器水位的变化
§1.2 化学和容积控制系统RCV
0
300
温
0C
度
水的比容随温度的变化关系曲线
容积控制的方法
原理：通过上充下泄将稳压器的液位维持在“程序液位”。 上充补水，补偿一回路水的收缩和泄漏（REA系统执行） 下泄排水，吸收一回路水的膨胀，下泄流排往容控箱或TEP系统。
5、稳压器
功能： 1、压力控制 2、超压保护
Psatf(Tsa)t
一、核岛主要系统
§1.2 化学和容积控制系统 RCV
RCV系统的主要功能： 1、容积控制 2、化学控制 3、反应性控制
一、核岛主要系统
1、容积控制
（1）一回路水容积变化的原 积 容 因
– 水容积随温度的变化而变化
– 不可避免的泄漏(一号密封、 1.4m3/1T
一、核岛主要系统
§1.1 反应堆冷却剂系统 RCP
1、核反应堆
1、堆压力容器
核电厂电气系统-核电厂厂用电
CH-01-INT
核电站电气系统
哈尔滨工程大学核科学与技术学院
学习主要内容
第一章 概论
第二章 电气主接线
第三章 核电厂用电 第四章 互感器
第五章 成套配电装臵
第六章 短路电流分析计算 第七章 电气设备选择 第八章 控制室 第九章 核电厂的直流系统 第十章 电气信号监测及断路器控制回路 第十一章 电气设备的接地装臵 第十二章 同步发电机、变压器的运行及应急柴油发电机
• 380V IE 级电力系统：
• 本系统有 4 段母线， 380v 安全母线 I 段和II段， 由 6kv 安全母线I段分别通过 1 号和 2 号堆变供 电， 380v 安全母线III段和IV段由 6kv 安全母线 II段分别通过 3 号和4 号堆变供电。
• 由 380V 专设安全设施开关柜和配电屏馈电的设备 及由 380V 专设安全设施电动机控制屏供电的安全 重要电动机负载护用熔断器和热继电器构成的短路 和过载保护装等。
• (3)仪表和控制用电力系统
• 仪表和控制用电力系统向在短时或全部失去交流电源时仍 需工作的设备和系统提供可靠的220V交流电源。这些系统包括 反应堆紧急停堆系统以及某些其他非安全有关的负载，如电厂 计算机。 • 。
• (3)仪表和控制用电力系统
•
本系统设有四台单相逆变装臵，每一台逆变装 臵向每一个专设安全设施通道的 220V交流重要仪 表电源母线供给一个平稳的交流电源。 • 逆变装臵的输入是多重的：正常输入来自三相 50周波交流电（380V安全母线I-IV段），另有一个 备用 220V直流电源，由相应的专设安全设施通道 的220V直流母线供电（每一220V直流母线供给 2 台逆变装臵）。 如果一台逆变装臵退出运行，从 380V安全母线II段或IV段供电的一台380／220V自 动感应调压器将取代电力系统 ♦ 厂用变压器和启动变压器； ♦ 6kv 开关柜，工作母线I段和II段以及公用母线I段和 II段。 ♦ 6.3kV / 400v 堆用变压器（ 5 号， 6 号）、化水 变压器及工作变压器 ♦ 与 6kv工作母线 I 段和II段及与公用母线工段和II 段相连接的 380v 开关柜和配电屏。 ♦ 3 80v 电动机控制屏。
核电站电气系统
哈尔滨工程大学核科学与技术学院
学习主要内容
第一章 概论
第二章 电气主接线
第三章 核电厂用电 第四章 互感器
第五章 成套配电装臵
第六章 短路电流分析计算 第七章 电气设备选择 第八章 控制室 第九章 核电厂的直流系统 第十章 电气信号监测及断路器控制回路 第十一章 电气设备的接地装臵 第十二章 同步发电机、变压器的运行及应急柴油发电机
• 380V IE 级电力系统：
• 本系统有 4 段母线， 380v 安全母线 I 段和II段， 由 6kv 安全母线I段分别通过 1 号和 2 号堆变供 电， 380v 安全母线III段和IV段由 6kv 安全母线 II段分别通过 3 号和4 号堆变供电。
• 由 380V 专设安全设施开关柜和配电屏馈电的设备 及由 380V 专设安全设施电动机控制屏供电的安全 重要电动机负载护用熔断器和热继电器构成的短路 和过载保护装等。
• (3)仪表和控制用电力系统
• 仪表和控制用电力系统向在短时或全部失去交流电源时仍 需工作的设备和系统提供可靠的220V交流电源。这些系统包括 反应堆紧急停堆系统以及某些其他非安全有关的负载，如电厂 计算机。 • 。
• (3)仪表和控制用电力系统
•
本系统设有四台单相逆变装臵，每一台逆变装 臵向每一个专设安全设施通道的 220V交流重要仪 表电源母线供给一个平稳的交流电源。 • 逆变装臵的输入是多重的：正常输入来自三相 50周波交流电（380V安全母线I-IV段），另有一个 备用 220V直流电源，由相应的专设安全设施通道 的220V直流母线供电（每一220V直流母线供给 2 台逆变装臵）。 如果一台逆变装臵退出运行，从 380V安全母线II段或IV段供电的一台380／220V自 动感应调压器将取代电力系统 ♦ 厂用变压器和启动变压器； ♦ 6kv 开关柜，工作母线I段和II段以及公用母线I段和 II段。 ♦ 6.3kV / 400v 堆用变压器（ 5 号， 6 号）、化水 变压器及工作变压器 ♦ 与 6kv工作母线 I 段和II段及与公用母线工段和II 段相连接的 380v 开关柜和配电屏。 ♦ 3 80v 电动机控制屏。
核电厂电气系统-绪论
1.2 我国电力工业发展情况
★ 1882年7月，在我国上海电气公司安装的第一台发电 机以蒸汽带动得直流发电机正式发电，揭开了我国电 力工业的发展的序幕。我国第一台水力发电厂是在 1912年4月间与云南昆明进郊螳螂川上的石龙坝水电厂。 ★中国电力装机从1882年的16马力(11.76kW )经过67年 发展，到1949年达到184.86万kW和43亿千瓦时（分别 居世界第21位和第25位）;
5712万千瓦（居世 2566亿千瓦时（居300000000 200000000 界第8位） 世界第7位）
100000000
电力
突破1亿千瓦 超过了2亿千瓦 达到了3亿千瓦 4.41 亿千瓦 达6.22亿千瓦（世 界第2位） 7.9亿千瓦 28344亿千瓦时 （世界第2位） 超过了1万亿千瓦 时 达到了1.37万亿千 瓦时
核电厂不需要大面积场地堆放燃料和灰渣
核电厂燃料运输费用较低
特点2：核电是清洁的能源
表1-1 1000MW核电厂与火电厂年废物排放量比较
燃料类型 燃料耗量 万吨 CO2 万吨 SO2 万吨 NOX 万吨 烟尘 万吨 灰渣 万吨 放射性 Bq 微量元素 吨
煤
天然气 油 核燃料
240
588
4.4
★电力对人类的影响
1831年，英国科学家法拉第发现电磁感应现象，根据这一现象，对 电作了深入的研究。在进一步完善电学理论的同时，科学家们开 始研制发电机。 1866年，德国科学家西门子制成一部发电机，后来几经改进，逐渐 完善，到19世纪70年代，实际可用的发电机问世。电动机的发明， 实现了电能和机械能的互换。随后，电灯、电车、电钻、电焊机 等电气产品如雨后春笋般地涌现出来。 电力发展已成为一个国家经济发展的重要标志，也是反映人民生 活水平的一个重要指标。电力已成为现代生产的主要能源和动力， 工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面都离不开电力。