秦山核電廠安全電源可靠性分析（二）
發布時間：2010-01-14 共1頁
可能的改造方案有兩個。
方案一：把2271線路就近改接到浙江電網（南湖變電所或嘉興發電廠），架空線路的距離可減少一半，遭雷擊等故障的可能性減小，線路本身的可靠性增加。投資也不大，原架空線路在南湖變電所和嘉興發電廠之間穿過，大部分原線路還可利用，需要增加一臺開關和相應的保護。從電源可靠性分析，原從上海電網引接安全電源，考慮到當時浙江北部電網相對比較弱，220kV變電所少，沒有發電廠，安全電源需要獨立可靠，所以從上海接。但近幾年浙北電網大大加強了，秦山周圍增加了220kV躍新變電所，嘉興電廠、秦山二期、三期相繼投入運行，550kV王店變電所也投入運行，浙北電網全網失電可能性幾乎沒有，所以可以從南湖變電所或嘉興發電廠引接安全電源。這樣，浙北電網非常可靠，新線路比原線路可靠，因此，整體可靠性就提高了。
方案二：可在方案一的基礎上，從秦山三期接一路220 kV電源，實現兩路電源并聯運行，克服單電源的缺點。秦山三期距離我廠1 km，所以線路投資少，再增加兩臺開關和一套保護，投資也不大。此方案使一、二、三期安全電源相互備用，因為二、三期的啟動/備用電源也是單電源結構（從220kV躍新變接），可大大增加一、二、三期安全電源可靠性。但此方案要在方案一的基礎上才成立，因為上海、浙江電網220kV開環運行，不允許并列運行。如果我們接在上海電網，即使把三期的220 kV拉過來，但不能并聯運行，就起不到增加可靠性的作用。
第二電源的可靠性分析和對策 我廠安全電源的第二電源為：高壓廠變和6 kV工作段。正常運行時啟/備變帶6 kV公用段運行，高壓廠變帶6kV工作段運行，6 kV工作和公用段的聯絡開關斷開，當啟/備變失電時，6 kV工作和公用段的聯絡開關自動合上，由6kV工作段向公用段供電。對安全電源實現了從第一電源到第二電源的切換。高壓廠變上級有3個電源（2424線路、2428線路、發電機），失電的可能性較小，變壓器本身和6kV工作段配電裝置也比較可靠，第二電源的最薄弱點在自動切換上。由于當時技術條件的限制，我廠采用的是慢速切換，切換時間2.2s，當啟/備變失電時，低電壓保護0.5 s跳開負荷，應急柴油機0.5s啟動，對正常運行的電廠是一個很大的擾動，電源切換成功后，跳開的負荷需手動恢復。發生這種情況，設計上是不停堆的，但由于電廠瞬間受到很大的擾動，運行人員如果應對失誤，還是有可能停堆的。1997年8月大臺風時，發生此種情況，由于惡劣的天氣，壓空負荷和水廠負荷跳開后未能及時送電造成停堆。所以慢速切換是最大的不可靠點，即使切換成功，還會對電廠的安全性、經濟性產生很大的影響。
目前廠用電源快速切換裝置技術已成熟，在發電廠、變電所廣泛運用，巴基斯坦恰希瑪核電廠也采用了快速切換裝置。所以要提高第二電源的可靠性，首先要把慢速切換改為快速切換，現在的快速切換裝置可在幾十毫秒內完成切換，如果發生啟/備變失電，6kV公用段、安全段可在幾十毫秒內恢復供電，低電壓保護來不及動作，柴油機也來不及啟動，切換過程對電廠沒有任何擾動，可大大提高電廠的安全性和可靠性。
有了快速切換裝置，我們就有更全面更好的改造方案。前面已分析了220kV秦石2271線路失電可能性高，改造要投資、要和各方協調，我廠暫時無計劃。秦石2271線路失電后，由快速切換裝置無擾動切換以彌補，但如果切換不成功，就得啟動應急電源。能不能盡量少地啟動切換？把第一和第二電源調換一下，就可解決此問題。正常運行6kV工作、公用段聯絡開關合上，啟/備變6
kV側開關斷開熱備用，高壓廠變帶電廠所有的負荷，這樣高壓廠變成為安全電源的第一電源，啟/備變空充熱備用作為第二電源；當高壓廠變失電時，把安全電源（或全部電源）快速切換到啟/備變運行；啟/備變失電，對電廠無任何擾動，盡快恢復即可；高壓廠變和啟/備變同時失電再啟動應急柴油發電機。由于高壓廠變比啟/備變可靠，所以自動切換的次數大大減少。此改造方案不需對一次設備進行投資，只在二次系統設備上進行改造，具有投資省、見效快的優點，是我們目前提高安全電源可靠性的首選方案。
應急柴油發電機的可靠性分析和改進 應急柴油發電機組作為最后的應急電源，當6 kV安全段失電后立即啟動，在12 s內達到額定電壓和額定頻率，如果6kV安全段在失電4s內還未恢復供電，則柴油發電機根據程序自動合到安全母線上，自動帶載。整個應急柴油發電機系統（包括自動帶載程序）是一個機電儀一體的綜合系統，影響它的可靠性因素太多。單從電氣系統來分析，有發電機本體、啟動控制回路、啟動蓄電池、啟動電機、勵磁系統、出口開關及控制回路、繼電保護系統等，任何一個環節出故障就影響其可靠性，要保證其高的可靠性，確實需要電廠各部門加倍努力。
（安全評價師）
方案一：把2271線路就近改接到浙江電網（南湖變電所或嘉興發電廠），架空線路的距離可減少一半，遭雷擊等故障的可能性減小，線路本身的可靠性增加。投資也不大，原架空線路在南湖變電所和嘉興發電廠之間穿過，大部分原線路還可利用，需要增加一臺開關和相應的保護。從電源可靠性分析，原從上海電網引接安全電源，考慮到當時浙江北部電網相對比較弱，220kV變電所少，沒有發電廠，安全電源需要獨立可靠，所以從上海接。但近幾年浙北電網大大加強了，秦山周圍增加了220kV躍新變電所，嘉興電廠、秦山二期、三期相繼投入運行，550kV王店變電所也投入運行，浙北電網全網失電可能性幾乎沒有，所以可以從南湖變電所或嘉興發電廠引接安全電源。這樣，浙北電網非常可靠，新線路比原線路可靠，因此，整體可靠性就提高了。
方案二：可在方案一的基礎上，從秦山三期接一路220 kV電源，實現兩路電源并聯運行，克服單電源的缺點。秦山三期距離我廠1 km，所以線路投資少，再增加兩臺開關和一套保護，投資也不大。此方案使一、二、三期安全電源相互備用，因為二、三期的啟動/備用電源也是單電源結構（從220kV躍新變接），可大大增加一、二、三期安全電源可靠性。但此方案要在方案一的基礎上才成立，因為上海、浙江電網220kV開環運行，不允許并列運行。如果我們接在上海電網，即使把三期的220 kV拉過來，但不能并聯運行，就起不到增加可靠性的作用。
第二電源的可靠性分析和對策 我廠安全電源的第二電源為：高壓廠變和6 kV工作段。正常運行時啟/備變帶6 kV公用段運行，高壓廠變帶6kV工作段運行，6 kV工作和公用段的聯絡開關斷開，當啟/備變失電時，6 kV工作和公用段的聯絡開關自動合上，由6kV工作段向公用段供電。對安全電源實現了從第一電源到第二電源的切換。高壓廠變上級有3個電源（2424線路、2428線路、發電機），失電的可能性較小，變壓器本身和6kV工作段配電裝置也比較可靠，第二電源的最薄弱點在自動切換上。由于當時技術條件的限制，我廠采用的是慢速切換，切換時間2.2s，當啟/備變失電時，低電壓保護0.5 s跳開負荷，應急柴油機0.5s啟動，對正常運行的電廠是一個很大的擾動，電源切換成功后，跳開的負荷需手動恢復。發生這種情況，設計上是不停堆的，但由于電廠瞬間受到很大的擾動，運行人員如果應對失誤，還是有可能停堆的。1997年8月大臺風時，發生此種情況，由于惡劣的天氣，壓空負荷和水廠負荷跳開后未能及時送電造成停堆。所以慢速切換是最大的不可靠點，即使切換成功，還會對電廠的安全性、經濟性產生很大的影響。
目前廠用電源快速切換裝置技術已成熟，在發電廠、變電所廣泛運用，巴基斯坦恰希瑪核電廠也采用了快速切換裝置。所以要提高第二電源的可靠性，首先要把慢速切換改為快速切換，現在的快速切換裝置可在幾十毫秒內完成切換，如果發生啟/備變失電，6kV公用段、安全段可在幾十毫秒內恢復供電，低電壓保護來不及動作，柴油機也來不及啟動，切換過程對電廠沒有任何擾動，可大大提高電廠的安全性和可靠性。
有了快速切換裝置，我們就有更全面更好的改造方案。前面已分析了220kV秦石2271線路失電可能性高，改造要投資、要和各方協調，我廠暫時無計劃。秦石2271線路失電后，由快速切換裝置無擾動切換以彌補，但如果切換不成功，就得啟動應急電源。能不能盡量少地啟動切換？把第一和第二電源調換一下，就可解決此問題。正常運行6kV工作、公用段聯絡開關合上，啟/備變6
kV側開關斷開熱備用，高壓廠變帶電廠所有的負荷，這樣高壓廠變成為安全電源的第一電源，啟/備變空充熱備用作為第二電源；當高壓廠變失電時，把安全電源（或全部電源）快速切換到啟/備變運行；啟/備變失電，對電廠無任何擾動，盡快恢復即可；高壓廠變和啟/備變同時失電再啟動應急柴油發電機。由于高壓廠變比啟/備變可靠，所以自動切換的次數大大減少。此改造方案不需對一次設備進行投資，只在二次系統設備上進行改造，具有投資省、見效快的優點，是我們目前提高安全電源可靠性的首選方案。
應急柴油發電機的可靠性分析和改進 應急柴油發電機組作為最后的應急電源，當6 kV安全段失電后立即啟動，在12 s內達到額定電壓和額定頻率，如果6kV安全段在失電4s內還未恢復供電，則柴油發電機根據程序自動合到安全母線上，自動帶載。整個應急柴油發電機系統（包括自動帶載程序）是一個機電儀一體的綜合系統，影響它的可靠性因素太多。單從電氣系統來分析，有發電機本體、啟動控制回路、啟動蓄電池、啟動電機、勵磁系統、出口開關及控制回路、繼電保護系統等，任何一個環節出故障就影響其可靠性，要保證其高的可靠性，確實需要電廠各部門加倍努力。
（安全評價師）
