福清核电常规岛应急柴油发电机带载逻辑浅析
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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。
关于核电厂附加柴油发电机并网逻辑缺陷分析及处理刘华锋1发布时间:2021-09-02T07:11:56.587Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年10期作者:刘华锋1 陈伟民2 李潇1 李洋1 侯跃1 林冰歆1 钟翔1 [导读] 核电厂的厂区附加电源系统作为应急交流电源的替代电源,当核电机组中任何一台应急电源系统的应急柴油发电机不可用时(例如检修),厂区附加电源系统的柴油发电机组可以投入使用,代替不可用的应急柴油发电机作为应急母线的备用电源,向应急厂用设备提供可靠电源,确保反应堆安全停堆,同时防止因突然失电导致重要设备的损坏。
本文主要对厂区附加电源系统的并网逻辑进行了修改优化,解决了附加柴油发电机在做供电试验时误入并网模式导致过电压保护动作触发跳闸停机的事件。
刘华锋1 陈伟民2 李潇1 李洋1 侯跃1 林冰歆1 钟翔11.中核国电漳州能源有限公司福建云霄 363300;2.福建福清核电有限公司福建福清 350300摘要:核电厂的厂区附加电源系统作为应急交流电源的替代电源,当核电机组中任何一台应急电源系统的应急柴油发电机不可用时(例如检修),厂区附加电源系统的柴油发电机组可以投入使用,代替不可用的应急柴油发电机作为应急母线的备用电源,向应急厂用设备提供可靠电源,确保反应堆安全停堆,同时防止因突然失电导致重要设备的损坏。
本文主要对厂区附加电源系统的并网逻辑进行了修改优化,解决了附加柴油发电机在做供电试验时误入并网模式导致过电压保护动作触发跳闸停机的事件。
关键词:附加柴油发电机、并网逻辑、过电压保护动作0 绪论为了增加核电站核安全裕度,在全厂失去正常、应急交流电源的情况下,能确保核反应堆安全停堆,以及当应急柴油机不可用时通过延长柴油机的后退时间来提高机组的可用率,目前世界上大部分国家及地区的核电站如法国、美国、南非、韩国和台湾等都设置了附加柴油发电机,使核电站的核安全性能处于世界领先水平[1]。
因此,验证附加柴油发电机的能否替代应急柴油发电机给机组应急中压母线供电至关重要。
福清核电101大修应急柴油机再鉴定作者:麻伟华李龙来源:《科技传播》2016年第10期摘要核电厂大修期间,应急柴油机再鉴定是关键路径之一,为了保证大修关键路径的顺利进行,在整个再鉴定过程中我们需要对机械、电气、仪控,运行进行协同合作,所以必须要对应急柴油机的做出高标准高质量的要求。
本文介绍101大修期间应急柴油机的再鉴定过程以及相关经验总结,为后续机组大修应急柴油机再鉴定提供借鉴。
关键词应急柴油机;再鉴定中图分类号 TL4 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)163-0168-011 应急柴油机简介应急柴油机是核电厂的应急交流电源系统,每个反应堆配有2台应急柴油机,分成冗余的2个系列并分别向2条6.6kV应急母线供电。
在厂外电源和厂外备用电源均失去的情况下,应急柴油发电机组有能力满足应急厂用设备用电要求,保证反应堆安全停堆。
福清核电厂1/2号机组采用的是德国MTU公司生产的应急柴油机。
额定转速为1?500rpm。
2 应急柴油再鉴定介绍2.1 应急柴油机再鉴定介绍为了使柴油机主隔离解除并完成在线,我们要对辅助系统再鉴定要检测,合格后方能进行,并满足电气工艺要求后,方可进行应急柴油机总体再鉴定,通常包括以下环节。
2.2 应急柴油机吹车由机械检修人员直接利用压缩空气启动应急柴油机,由于压缩空气吹动带动柴油曲轴转动,达不到额定转速,检查应急柴油机可以利用吹车试启动检测各机械转动部件的运转情况及汽缸内有否水、油等,同时检查启动的压缩空气系统是否完好。
这个过程中由于柴油机没法真正启动,所有的保证都无法生效,我们一定要防止发生意外,多加小心。
101大修中1LHQ柴油机吹车过程中导致柴油机房间的消防报警动作,导致通风系统停运。
原因是吹车过程中吹出的灰尘导致消防(感烟探测回路)报警产生。
建议以后吹车前可以临时屏蔽柴油机房间的消防探测器,吹车结束后及时恢复。
2.3 就地空载启动应急柴油机利用就地启动按钮启动应急柴油机,这一方式启动应急柴油机的目的是检查各辅助系统运行正常。
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。
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是核电厂在紧急情况下使用的备用电源装置。
它具有以下几个特点:
1.高可靠性:应急柴油发电机是核电厂备用电源,其可靠性是非常重要的。
在选购应急柴油发电机时,要选择具有优良质量和可靠性的设备,确保在紧急情况下能够正常运行。
2.快速启动:核电厂在紧急情况下使用应急柴油发电机的目的是为了迅速提供紧急电力。
应急柴油发电机需要具备快速启动的能力,能够在数秒钟内启动,并从零负载到满负载的运行。
3.自动化控制:为了提高应急柴油发电机的使用效率和可靠性,核电厂通常采用自动化控制系统。
这个系统可以根据电力需求的变化,自动控制柴油发电机的启动、停止和负载变化,保证发电机的稳定运行。
4.调试管理:为了保证应急柴油发电机的可靠性和性能,核电厂需要进行相关的调试和管理工作。
这包括定期检查发电机的状态,检查机油和冷却液的质量,清洁发动机和发电机的内部部件,以及定期更换有关零部件。
在应急柴油发电机的调试管理中,核电厂还需要进行定期试运行,检查发电机的发电功率、电压稳定性、频率稳定性等参数,以确保发电机的正常运行。
核电厂还需要建立相关的应急预案,明确应急柴油发电机的使用流程和运行要求,以应对突发事件。
核电厂应急柴油发电机具有高可靠性、快速启动、自动化控制等特点。
通过合理的调试管理,核电厂可以确保应急柴油发电机在紧急情况下能够可靠地提供电力供应。
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。
福清核电常规岛定位方案讨论发布时间:2021-04-30T03:20:07.293Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年3期作者:徐远涛[导读] 福清核电常规岛定位不同于核岛,由于成片区域的连接,区域面积的增大使人员对现场的定位存在很大的困难。
福建福清核电有限公司福建省 350300摘要:福清核电常规岛定位不同于核岛,由于成片区域的连接,区域面积的增大使人员对现场的定位存在很大的困难。
运行人员由于对现场比较熟悉,定位困难较小,但是对于福清核电的承包商来说,由于人员的流动及人员资质等差异,现场的定位单单从口述、文字等描述很难准确完成。
本文基于以上需求,从三维方案、设计图纸、改良方案三个方案进行需求分析,结合福清核电的现在运行的状况,提出了方案的选择建议。
关键词:福清核电;常规岛;定位;改良;1.前言福清核电常规岛厂房定位不同于电气、核岛厂房,由于成片区域的连接,区域面积的增大使人员对现场的定位存在很大的困难。
这部分人包括运行部门的新员工、承包商人员、部分维修人员等。
身为运行人员,在与上述人员的沟通中发现:由于不熟悉现场,导致运行人员与其他人员的沟通成本非常大,个人认为其关键是缺少一种行之有效的“语言”,这个“语言”的功能是运行人员描述的位置,其他人员能够知晓,反过来同样适用。
当下由于承包商人员的人员流动频繁,新员工的入职等等原因,会存在许多的非专业人员进入福清核电现场进行工作,他们有的人的工作甚至不需要知道厂房的位置,仅仅熟悉个人专业即可。
为减少沟通的时间成本,避免设备位置描述不清楚导致的重复工作、错误工作等问题,我们迫切地需要一种能够成为现场位置定位的桥梁的“语言”。
2.方案介绍2.13D现场模拟法该方案来源于软件模拟,应用于先进的机组上,例如我国的华龙一号,以及VVER的部分厂房。
具体实行是将整个核电的厂房通过软件模拟画到计算机中,使用时通过计算机的指认来进行识别。
优点:可以按照比例进行放大和缩小,软件的呈现和现场的布置一模一样,使用者对现场一目了然,也利于现场的还原,精确度十分高。
国家核安全局关于通报核电厂应急柴油发电机组燃油输送泵备用逻辑验证试验超期运行事件的函文章属性•【制定机关】国家核安全局•【公布日期】2020.12.09•【文号】国核安函〔2020〕128号•【施行日期】2020.12.09•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】核与辐射安全管理正文关于通报核电厂应急柴油发电机组燃油输送泵备用逻辑验证试验超期运行事件的函国核安函〔2020〕128号中核核电运行管理有限公司、大亚湾核电运营管理有限责任公司、江苏核电有限公司、辽宁红沿河核电有限公司、福建宁德核电有限公司、福建福清核电有限公司、阳江核电有限公司、台山核电合营有限公司、广西防城港核电有限公司、海南核电有限公司、三门核电有限公司、山东核电有限公司、华能山东石岛湾核电有限公司、国核示范电站有限责任公司、漳州核电有限公司、中广核惠州核电有限公司: 2020年10月3日,福清核电厂4号机组在执行6.6kV应急柴油发电机组(A 列)满功率试验中,发现仅验证了处于主用位置的燃油输送泵4LHP102PO的启动逻辑正确运行,未切换至备用泵4LHP103PO并验证其启动逻辑,检查内容不能满足安全相关系统和设备(QSR)定期试验监督要求的验收准则。
进一步核实发现,3、4号机组相关燃油输送泵的备用逻辑验证试验超出了QSR定期试验监督要求中1个燃料循环的验证周期。
该事件定为1起0级运行事件。
本次事件对3、4号机组应急柴油发电机组的功能无实际影响,事件期间无放射性释放,未对人员和环境安全造成不良影响。
考虑到类似运行事件近年来多有发生,本事件相关试验超过监督要求两个验证周期、较为典型,为加强相关经验反馈,我局于11月9日-13日组织专家赴福清核电厂现场,对事件开展了独立调查。
本次调查中,调查组重点关注了应急柴油发电机组试验规程最初编制和历史升版情况、电厂对安全相关定期试验规程修改的管理情况、核安全监督工程师对于QSR定期试验结果的监督情况,以及电厂此前相关专项排查的有效性等专题。
福清核电常规岛应急柴油发电机带载逻辑浅析
发表时间:2016-06-06T11:27:36.827Z 来源:《电力设备》2016年第4期作者:陈雪芹宋雨蒙[导读] 核电厂应急柴油发电机组在厂外工作电源和备用电源均失去的情况下,为具有核安全功能的应急厂用设备提供电能。
(福建福清核电有限公司福建福清 350318)
摘要:核电厂应急柴油发电机组在厂外工作电源和备用电源均失去的情况下,为具有核安全功能的应急厂用设备提供电能。
针对福清核电1号机组常规岛来讲,当核电站受到外界环境因素影响时(地震、外电网失电等),应急柴油机组必须快速启动并且在规定时间内按照加载程序带载,为汽轮机油系统提供电源,保证汽轮发电机组的安全。
福清核电1号机组常规岛进行柴油发电机带载试验时发现,GGR—汽轮机润滑油顶轴油和盘车系统以及GHE—发电机密封油系统等重要油系统均不能自动带载,极端情况下严重威胁汽轮发电机组的安全。
经分析这是设计上的共性问题。
本文主要论述这一问题的发现、分析及解决过程,对后续核电机组常规岛柴油发电机带载逻辑的设计具有借鉴意义。
关键词:核电厂;应急柴油发电机;带载逻辑
一、福清核电1号机组常规岛应急柴油发电机带载试验简介
核电厂安全至关重要,供电的可靠性是确保核安全和重要设备安全的重要手段。
福清核电一期工程设置了两路独立的外电源和厂内应急柴油发电机组作为后备电源,500KV可以通过主变及降压变压器向厂用电系统供电;220KV作为第一备用电源通过辅助变压器向厂用电系统供电,柴油发电机作为第二备用电源。
在事故情况下失去全部厂外电源时,核电厂相关系统及设备自动响应来确保核安全。
常规岛柴油发电机带载试验的目的就是验证失电事故时常规岛系统的响应动作是否与设计要求一致。
失去所有厂外电源后,柴油大电机启动,触发6.6KV应急母线卸载及分步带载程序。
常规岛柴油发电机带载系统主要目的在于保证汽轮发电机组的安全,具体来说就是由柴油发电机确保汽轮机润滑油顶轴油和盘车系统中的交流润滑油泵、顶轴油泵、盘车及发电机密封油泵的供电。
核电站遇到突发事件时,需要迅速启动柴油应急发电机组,对整个核电厂应急供电,使核反应堆保持在安全状态或及时冷却停堆。
近年我国核电事业有了很大的发展,但应急柴油发电机组却大部分依赖进口,国产项目尚处于交机阶段,未来具有很大的发展空间。
应急发电机组应具备在短时间内起动,并达到加载反应堆停堆所需的全部负载的能力,同时要保证发电机终端电压和频率的稳定,这对柴油机的加载过程中的负载变化响应提出了严格的要求。
由于核电应急发电机组在研发过程中无法进行启动和加载试验,并且又对启动和加载时间有着严格的要求,深入探究柴油发电机组带载逻辑就显得尤为必须和重要[1]。
二、常规岛柴油发电机带载试验经验反馈
福清核电1号机组在进行柴油发电机带载试验时发现,柴油发电机带载信号LHA load shedding with Diesel信号发出时,GGR和GHE 系统相应应急设备均不能自动启动。
东方电气设计的逻辑图如下:
当LHA load shedding with diesel信号触发时,应急柴油发电机先将应急设备全部卸载,相关设备保护停运(SAFETY OFF),以保证柴油发电机组的顺利启动。
当信号LHA load shedding with diesel信号消失时,经过逻辑非门产生3秒电脉冲,执行失电带载程序,分步序带载应急厂用设备。
可是福清核电常规岛应急柴油发电机带载试验时候发现,相关设备在保护停(SAFETY OFF)之后,当再次接到自动启(AUTO ON)命令时,自启动失败。
具体原因如下:
福清核电1号机组DCS系统一层为美国IOM公司设计,IOM公司将东方电气的逻辑图转化为自己的FD图用于DCS一层组态。
东方电气的逻辑设计源于法国ALSTOM公司,查阅上游设计文件关于驱动模块保护停(SAFETY OFF)的说明得知:ALSTOM的设计思想是在设备驱动模块接受到保护停(SAFETY OFF)命令时,设备就会处于锁定状态,不再响应任何的自动或者手动启停命令。
在手动解锁(DE-blocking)之后,设备才能接受自动或者手动启停命令。
在LHA load shedding with diesel信号触发时,相应应急设备保护停(SAFETY OFF),此时设备处于锁定状态,不接受自动启动命令。
当LHA load shedding with diesel消失时候,虽然产生自动启(AUTO ON)命令脉冲,但是处于锁定状态的设备无法自启动。
IOM公司关于柴油发电机带载的FD图如下:
分析以上FD图可知,按照ALSTOM驱动模块的设计,由于自动启(AUTO ON)脉冲命令只能持续3秒,为了实现常规岛柴油发电机带载设备启动保护汽轮发电机组的安全,要求操纵员必须在3秒以内手动解锁(DE-blocking)应急设备。
考虑到全厂失电时情况非常紧急,操纵员大部分精力都将放在保证反应堆安全上,这种要求基本不可能实现。
为了在全厂失电情况下保证常规岛应急设备在没有操纵员手动干预的情况下自动启动,维护汽轮发电机组的安全,福清核电现场调试人员对IOM公司的FD图做了如下变更:
在解锁命令处增加或门:或门的第一个输入为手动解锁(CMD De-blocking),第二个输入为保护停命令(SAFETY OFF)取非,即LHA load shedding with diesel取非。
如此修改以后,在LHA load shedding with diesel信号消失产生3秒自动启(AUTO ON)命令的同时,取非去自动解锁(De-blocking)驱动模块,应急设备自启动成功。
三、结论
ALSTOM公司关于保护停(SAFETY OFF)命令的设定有其合理性:保护停就是防止设备损坏,将设备锁定。
但是针对应急柴油发电机带载设备应该具体情况具体设计。
本文发现的问题属于ALSTOM常规岛应急设备自启动的共性问题,涉及国内M310正在运行的多个机组,具有普遍参考意义。
文中提供的逻辑修改方法对后续ALSTOM核电机组常规岛具有借鉴意义。
参考文献
[1]陈绍. 对一台英国产柴油发电机的剖析[J]. 中小型电机. 1999 (02).。