文档介绍:核电群堆模式下机组间互供电策略分析
 
 
王洪军
【摘 要】福岛事故后,机组在应对超设计基准事故如SBO事件等紧急工况时的供电配置,受到了国内外核电领域的关注。通过对某核电厂供电系统配置的分析,提出了可行的互供电改进方案,由安全机组向失电机组的互供电,来保证对反应堆安全需要的应急负荷进行供电。
【关键词】群堆模式;互供电;福岛事故;改进
0 引言
核电作为清洁的非化石类能源,在国内已经形成规模化、基地化的蓬勃发展。随着国内核电机组的增加,目前国内沿海各省核电发展已逐步形成以基地为核心的群堆管理模式。在现有核电的设计中,单机组供电可靠性能够满足设计基准事故工况下的供电要求。但由于福岛事故的发生,使我们认识到进一步提高机组供电的可靠性,可以使核电机组的安全性得到进一步的加强补充。
1 核电机组供电系统配置现状
核电机组的供电设计是按照核安全法规要求,以设计基准事故为设计基准,按照多样性、独立性、冗余性的要求进行设计的,保证在设计工况下为电站的设备提供安全可靠的电源,并对核安全有关的系统和设备提供应急电源,以确保核电站的安全运行。
某核电厂在机组正常运行期间,通过厂变为电站提供厂用电。在机组停运期间,可通过500kV开关站经主变倒送电进行供电。为提高电站机组的供电可靠性,设计上还为机组提供了220kV备用电源进行供电。当正常厂用电以及500kV正常电源无法供电时,可通过220kV开关站经辅变为机组进行备用供电。备用供电运行时,通过厂用6kV中压母线主辅电源进线开关的切换来实现。具体中压母线供电接线见图1。
同时一旦主变/辅变皆不能实现使6KV中压母线带电,也就是通常所说的失去所有厂外电源,这时就需要由柴油机即厂内电源来直接带载中压安全母线LHA/B,保证反应堆的安全功能。
电站还设置了全厂应急柴油机,在单元机组应急柴油机不可用时,全厂应急柴油机可作为备用柴油机替代正常柴油机向中压应急母线供电。具体供电接线见图2。
由于福岛事故的发生,使我们认识到超设计基准事故发生的概率,随着自然环境的变化是有所提升的。尤其是如果发生SBO(STATION BLACKOUT,全厂断电)事件,将会导致严重的后果。类似于福岛的超设计基准极小概率事故的发生,被证明会首先失去正常厂内电源和厂外电源。厂内的应急电源也会受到影响,可能部分失去或全部失去。
根据目前核电机组的供电配置情况,为提高供电可靠性进而提高机组应对如SBO等紧急工况下的能力,群堆管理模式下机组间的相互供电是应对措施之一。
2 机组间相互供电的方案
通过LGIA/B中压母线互供电的方案
将9LGIA同时连接到1LGC和2LGD,可以实现相邻单元的两台机组间的相互供电。对8LGIA、8LGIB同理。具体供电接线见图3。
此方案利用现系统中的配电柜,无需进行改造,只需要对LGIA/B母线及相连接的开关柜进行解除供电联锁操作。LGIA/B母线容量与LHA/B的容量均为1250A,在需紧急互供电时状态时由于机组已经停堆,主要保证反应堆的余热排出功能,因此母线容量是能够满足供电要求的。紧急时需供电的负荷情况见表
1(以其中LHA母线为例):
通过LGIA/B中压母线进行互供电,由于是相邻单元机组,因此如发生类似福岛的事件,则有较大概率为相邻机