基于核电厂配套设施低压配电系统的研究

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1、基于核电厂配套设施低压配电系统的研究核工业工程研究设计有限公司摘要：低压配电系统是核电站厂用电系统的重要组成部分，在核电厂的安全与稳定中发挥重要作用。文章结合笔者实践积累，对核电厂配套设施低压配电系统设计的相关问题进行了探讨，供后续核岛低压系统设计参考。关键词：核电厂；配套设施；配电系统；设计核电厂配套设施是指核电厂中除核岛和常规岛以外的配套建筑物、构筑物及其设施的统称。包括核辅助厂房、牛产辅助厂房、厂前区建筑物、仓库类建筑物、厂区附近建筑物、厂区工程设施、厂外工程设施、环境监测工程设施、生活区及其他有关建筑项目，在保证核电厂的安全运行中发挥重要作用。其中，

2、配套设施是必不可少的配套设施，同时涉及的内容也较多，系统的设计也十分的复杂。海水淡化厂房是核电厂配套设施的主要子项之一，文章结合运行和在建核电站的技术指标和经验，对它的用电负荷、供配电方式、设备特性、控制方式、保护方式以及运行方式等相关问题进行了论述，用以提高核电厂配套设施设计水平,使配电系统满足设计原则、设计要求。1用电负荷分析(1)负荷分类。由于核电厂配套设施与核电厂的运行无直接关系，其功能不直接影响核电机组的运行，不肓接涉及核安全的有关内容，因此，核电厂配套设施的用电负荷均为核电厂公用负荷。核电厂用电负荷分类与GB50052中的负荷分级无对应关系，需要

3、根据各子项内具体情况设置供电回路。(2)负荷计算及负荷分配。负荷计算。核电厂配套设施各子项用电设备较多，基木以泵、风机、空调和照明等主要用电负荷，以除盐水厂房为例，用电设备如下：泵、电动阀；风机、空调、加热器；蓄电池充电器，UPS旁路柜；照明设备；PLC；周围子项的用电设备等。采用需要系数法，进行负荷计算，视在功率约为2500RVA,需在该子项内设置变压器。负荷分配。红沿河二期海水淡化厂房为核电厂公用负荷，但该厂房工艺系统有两条海水淡化生产线，相互备用，任何一条生产线均满足核电厂运行的需要。根据工艺专业的要求，两条生产线用电设备不能引自同一段低压母线段。为此

4、，在海水淡化厂房内设置两台2500RVA的变压器，分别向两段低压母线供电，两段母线之间设置联络开关，正常运行，联络开关断开，当一台变压器故障或检修，通过手动合上联络开关给另外一段配电盘供电；正常运行吋两段低压母线分别向不同的工艺生产线用电设备放射式供电，并向周围子项提供交流220/380V电源。此外，根据工艺要求，部分核电厂配套设施子项可设一段低压母线，如厂区实验室、洗衣机房等，此处不再赘述。2供配电方式(1)供电电源。核电厂配套设施用电设备均属于核电站公用负荷，各变压器中压电源均引自全厂公用配电室的中压公用母段7LGIA002TB、7LGIB002TB。海

5、水淡化厂房中两台变压器中压电源分别引自7LGIA002TB.7LGIB002TB,供电系统如图2所示。图1上游供电系统图(2)配电方式。各子项均采用放射式配电。以除盐水厂房为例，在每台变压器旁紧邻并排布置一组低压主配电盘，每组由若干面低压抽屉柜组成，由抽屉单元向泵、风机、电动阀、加热器、蓄电池充电器、UPS旁路柜、照明和周围子项供电。根据GB50052-2009第7.0.3条，当用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间、建筑物内，宜采用放射式配电，其优点是：配电线路故障互不影响，供电可靠性较高，配电设备集中，检修比较方便。图2为核电厂配套设施供

6、配电原理图。图2供配电原理图3设备特性(1)变压器。变压器容量一般为630kVA、800kVA、lOOOkVA、1250kVA、1600kVA>2000kVA>2500kVA、变压器选用三相环氧树脂浇注干式变压器，低压侧中性点直接接地并引出。变压器的主要特性参数如下：一次额定电压：6.6RV；二次额定电压：400V；频率：50Hz；环境温度：+5°C到50°C；阻抗电压：4%或6%；接线方式：DYnllo(2)母线。母线在配电盘中水平和竖直安装，主要参数如下：额定电压：400V；额定绝缘电压：1000V；频率：50Hz；水平母线的额定电流：≥1600A

7、(≤800kVA)；≥2000A(lOOOkVA)；≥2,500A(1250kVA)；垂直母线的额定电流：≥1400A；短路耐受电流：≥35kA(有效值)。(3)配电盘。每个配电盘可包括下列单元：电缆连接小室；电压监测单元装配隔离开关熔断器组、接触器抽出式单元；装配断路器的抽出式单元。(4)抽屉单元。配电盘共有三种类型的抽屉单元：电压监测单元。电压监测主要用于检测三相母线电压、电流和单相接地故障电流，主要包括以下电气设备：两个低电压继电器，通过切断110VDC直流母线开关，可断开所有带接触器的馈线回路；一个接地故障继电器，延吋输

8、出无源干接点，用于向DCS报警和断开相应中压电源；一