秦山核电站安全电源可靠性改进探析

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1、秦山核电站安全电源可靠性改进探析摘？要本文介绍了秦山核电站安全电源的作用、组成及正常运行方式，国家核安全法规对于核电站安全电源的相关规定。为了应对SBO（全厂断电）工况，提出了增设高位AAC电源（替代交流电源）和移动AAC应急电源，将有效地提高电厂纵深防御能力，使电厂的CDF（堆芯熔化概率）大大降低。关键词安全电源；可靠性；改进；探讨中图分类号TL423文献标识码A文章编号1673-9671-（2012）112-0152-02核电厂的安全电源是给反应堆专设安全设施等1E级（核1级）负荷供电，为停堆、安

2、全壳隔离、堆芯冷却、安全壳和反应堆热量导出以及防止放射性物质泄漏的系统设备提供所需的电力。秦山核电站安全电源原设计存在较多安全隐患，有多方面的原因，如设计、设备等。持续到反应堆第十一次换料大修为止，经过电厂多次有针对性的变更改造，提高了安全电源的可靠性。2011年3月11日，日本福岛核电站事故再一次引起了对核电站安全的关注。对于核电站的安全电源提出了更高的要求。为了应对SB0（全厂断电）工况，提出了增设高位AAC电源（替代交流电源）和移动AAC电源应急电源，将有效地提高电厂纵深防御能力，使电厂的CDF

3、（堆芯熔化概率）大大降低。1秦山核电站安全电源的作用及组成在厂外电源失电和（或）发生失水事故后，所有安全停堆所需的和在一段长时间内排除反应堆余热所需的所有专设安全设施设备由1E级交流电力系统提供交流电力。专设安全设施设备分为两个通道（A、B）,分别由6KV安全I、II段供电。秦山核电站的安全电源由380V安全I、II、III、IV段组成，它们的上级电源有3个：第一电源，高压厂变，220KV秦塘2P59线路、220KV秦跃2428线路、电厂发电机经高压厂变供6KV工作段，6KV工作段供6KV公用段，再供

4、6KV安全段；第二电源，启/备变，220KV秦立2424线路经启/备变给6KV公用段供电，由6KV公用段再给安全段供电；第三电源（应急电源），应急柴油发电机，1号、3号柴油发电机分别供6KV安全1、11段,2号柴油发电机作为1#/3#的检修备用。其安全电源供电顺序为：正常运行由第一电源供电；当第一电源不可用时，通过快切装置将6KV公用段自动切换到启备变供电，即转到第二电源供电；当第二电源也同时不可用时，启动应急柴油发电机，自动合闸到6KV安全母线，按程序自动带载。见图lo2法规对于安全电源的规定《核电

5、厂安全电力系统准则》对于安全电源的规定：要求在运行模式1（功率运行），2（热态零功率），3（热停堆）,4A（中间停堆）和4B（中间停堆）如不是全部可运行时，须在8小时内使不可运行的母线恢复到可运行状态，否则在此后的6小时内至少转到中间停堆A阶段状态，并在随后的30小时内降到冷停堆状态。3安全电源后续改进可行性的探讨2011年3月11日，日本福岛核电站事故再一次引起了对核电站安全的关注，对于核电站的安全电源提出了更高的要求。目前在役二代核电站，包括在建的三代EPR和已经投产的三代ABWR,事故后无一例外

6、都需要应急柴油机来做安全保障。如果发生严重事故伴生全厂失电，需要应急柴油机在3秒内迅速启动，为安全相关系统提供电力。主要是安注系统，向堆内注水，保证堆芯冷却不裸露在外。而柴油机不可用，往往也意味着离堆芯过热超压不远了。而现役核电站，包括中国的二代加，柴油机都是低位布置，甚至把油箱还放在地下，大都无法抵御海啸袭击。虽然把现役的电厂都改成非能动在技术上完全不可能，但是可以考虑增加其他冷却措施，或是增加备用电源。针对福岛核电厂的事故进程，为了应对SB0（全厂断电）工况，提出对安全电源的后续改进探讨，探讨增设

7、高位AAC电源（替代交流电源）和移动AAC电源应急电源，将有效地提高电厂纵深防御能力，使电厂的CDF(堆芯熔化概率)大大降低。3.1增设高位AAC电源3.1.1高位AAC电源主要功能高位AAC电源的主要功能是提高核电厂的纵深防御能力。具体的说，就是在全厂失电工况(SBO)下，向安全停堆有关负载提供充足、可靠的电力，保证堆芯的冷却及余热的排出，确保安全壳适当的完整性；同时，向非安全的重要设备供电，避免重大设备损坏。3.1.2高位AAC电源电气高位AAC电源的基本功能是在电厂发生SBO时，对安全I段或安全

8、II段母线供电。高位AAC厂房规划于秦山一期工程主厂区的南侧，总高度约13.50m,AAC电源额定电压为6.3kV,电源的容量为2400kWo3.1.3高位AAC电源主接线方式高位AAC电源主接线方式如图2所示。图中带虚框部分为备选功能。高位AAC电源经出口断路器与6kVAAC母线相连，该中压母线共有7路馈线。3.1.4系统运行AAC电源投入使用在失去厂外电，且应急柴油机失效时，备用柴油发电机（AAC）投入运行。3.2增设移动AAC应急电源3.2.1增设