CN106160202B - 一种核电厂一回路水压试验的供电方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核电厂一回路水压试验的供电方法和系统,该供电方法包括,S1.辅助电源通过至少一列进线依次供电启动该列进线上的主泵,并对与所运行的主泵在同一列进线上的设备进行负荷限制;S2.辅助电源通过所述至少一列进线供电启动该列进线上的上充泵;S3.辅助电源供电启动水压试验泵以向一回路加压至目标压力值;S4.如果辅助电源在上述供电步骤中失电,则自动启动其中一列进线上的应急电源向该列进线上的负载供电。本申请供电方案不但无需主电源可用,而且安全性和可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及核电站调试领域,尤其涉及一种核电厂一回路水压试验的供电方法和系统。
背景技术
压水堆核电站主要由压水反应堆、一回路系统和二回路系统等三个部分组成。核裂变是在压力容器内由核燃料组成的反应堆堆芯进行的。压水堆以低浓缩铀为燃料、轻水为冷却剂和慢化剂。核裂变放出的热量由流经堆内的一回路系统的高压水带出堆外并在蒸器发生器里将热量传递给二回路的水。水受热后产生的蒸汽推动蒸汽轮机,蒸汽轮机则带动发电机发电。
为防止放射性物质外泄的事故,在放射性物质(裂变产物)和环境之间设置了三道屏障,只要其中有一道屏障是完整的,就不会发生放射性物质外泄的事故。其中由压力容器及其相连的管道组成的一回路承压边界,为核电站阻止放射性产物意外释放的第二道屏障。为保证第二道屏障的完整性,在装料前必须对一回路承压边界进行水压试验,即一回路水压试验。试验时,将一回路打压到目标压力值(例如首次一回路水压试验时其为一回路设计压力的1.25倍,周期性重新试验时为一回路设计压力的1.2倍),以验证一回路的压力容器及其相连的管道的承压能力是否满足设计要求。
一回路水压试验是压水堆核电机组一项特大型、高风险、高难度的调试项目。为满足进行一回路水压试验、关键设备的启动、设备联合调试等工作要求,规定核电站进行首次一回路水压试验时,两路电源可用,即主电源和辅助电源可用或者是主电源和应急柴油机可用,以确保上充泵的应急启动;周期性重新试验时,要求三路电源可用,即主电源、辅助电源和应急柴油机都可用。
现有技术要求核电站进行首次一回路水压和周期性重新试验时都要求主电源可用。但是主电源线路的建设常常受制于外部条件的限制,涉及征地、拆迁等,工作难度很大,主电源在一回路水压试验前,经常仍然不可用,导致无法进行一回路水压试验,从而影响核电厂的调试进程。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种一回路水压试验的供电方法和系统。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种核电厂一回路水压试验的供电方法,所述供电方法包括:
S1.辅助电源通过至少一列进线依次供电启动该列进线上的主泵,并对与所运行的主泵在同一列进线上的负载进行负荷限制;
S2.辅助电源通过所述至少一列进线供电启动该列进线上的上充泵;
S3.辅助电源供电启动水压试验泵以向一回路加压至目标压力值;
S4.如果辅助电源在上述供电步骤中失电,则自动启动其中一列进线上的应急电源向该列进线上的负载供电。
优选地,所述辅助电源包括A、B和C三列进线,分别用于向依次运行的三个用于加热一回路及循环一回路流体的主泵供电,其中,1号主泵设置在辅助电源的A列进线上,2号主泵设置在所述辅助电源的B列进线上,3号主泵设置在所述辅助电源的C列进线上;所述上充泵包括连接至C列进线上的应急交流配电盘的1号上充泵和连接至B列进线上的应急交流配电盘的2号上充泵,两个所述上充泵分别用于在一回路水压试验开始时,向一回路充水,同时向所述主泵的轴封注入水,以及在一回路水压试验期间,向一回路加压,并通过上充下泄来平衡调节一回路的压力;所述水压试验泵连接在B列进线上。
优选地,在所述步骤S4中,所述负载包括水压试验泵、上充泵、设备冷却水系统、重要厂用水系统、余热排出系统、不间断电源和直流电源中的至少一个。
优选地,所述供电方法进一步包括:主泵运行时,监控一回路的所有蒸汽发生器的管板的温度以确定整个一回路的温度是否已经均匀。
优选地,所述步骤S4还包括:为一回路的下泄流量设置一个流量阈值以限制一回路的下泄流量。
优选地,辅助电源进一步包括第四列进线,其中,A列进线通过永久厂用配电盘LGB连接至核岛机组配电盘LGM,进而为1号主泵供电;B列进线通过永久厂用配电盘LGC连接至核岛机组配电盘LGN,进而为2号主泵供电;C列进线通过永久厂用配电盘LGF连接至核岛机组配电盘LGO,进而为3号主泵供电;第四列进线连接至第四列配电盘,进而为电厂永久性负荷和公用附属设备供电。
优选地,所述应急交流配电盘包括分别设置在A列、B列和C列进线上的应急交流配电盘LHA、应急交流配电盘LHB和应急交流配电盘LHC,分别用于挂载核岛A列、B列和C列应急负荷;每个应急交流配电盘各配有一台柴油发电机作为应急电源。
优选地,所述供电方法还包括:检测上充泵或水压试验泵的出口压力,若在预定时间内所述出口压力持续低于压力阈值,则关闭下泄隔离阀和上充隔离阀。
优选地,所述供电方法还包括:进一步关闭轴封控制阀。
优选地,所述供电方法还包括:进一步检测应急交流配电盘LHB和应急交流配电盘LHC的输出电压,若所述应急交流配电盘LHB或应急交流配电盘LHC的输出电压为低,且在预定时间内所述出口压力持续低于压力阈值,关闭所述上充隔离阀。
优选地,所述供电方法还包括:进一步检测应急交流配电盘LHB和应急交流配电盘LHC的输出电压,若所述应急交流配电盘LHB或应急交流配电盘LHC的输出电压为低,且在预定时间内所述出口压力持续低于压力阈值,关闭所述上充隔离阀和轴封控制阀。
优选地,在三台柴油机中,B列柴油机的可用性优先级最高。
优选地,当B列柴油机不可用而C列柴油机可用时,使用C列的第三应急硼化泵的电源给位于B列的水压试验泵临时供电。
优选地,当B列柴油机不可用而C列柴油机可用时,将一路备用临时供电连接至B列的水压试验泵的配电盘,从而为B列的水压试验泵供电,该路临时供电来自B列的应急电源。
优选地,当B列柴油机不可用而C列柴油机可用时,将一路备用临时供电连接至B列的水压试验泵的配电盘,从而为B列的水压试验泵供电,该路备用临时供电为一台380V的柴油发电机。
优选地,周期性重新进行一回路水压试验时,B列和C列柴油机同时可用,进而无需进行临时供电。
优选地,设置在B列的第二应急硼化泵同时充当水压试验泵。
优选地,所述供电方法还包括:对辅助变压器到相应的配电盘的每个电缆的电流和温度进行检测,以判断电流和温度是否超过预设值。
相应地,本发明还提供了一种核电厂一回路水压试验的供电系统,所述供电系统包括:通过至少一列进线向负载输出电力的辅助电源、至少一个应急电源、至少一个用于加热一回路及循环一回路流体的主泵、至少一个水压试验泵和至少一个上充泵;每一所述应急电源、主泵、水压试验泵和上充泵分别电连接在其中一列进线上;其中,所述供电系统执行以下供电方法:
S1.辅助电源通过至少一列进线依次供电启动该列进线上的主泵,并对与所运行的主泵在同一列进线上的负载进行负荷限制;
S2.辅助电源通过所述至少一列进线供电启动该列进线上的上充泵;
S3.辅助电源供电启动水压试验泵以向一回路加压至目标压力值;
S4.如果辅助电源在上述供电步骤中失电,则自动启动其中一列进线上的应急电源向该列进线上的负载供电。
优选地,所述辅助电源包括A、B和C三列进线,分别用于向依次运行的三个用于加热一回路及循环一回路流体的主泵供电,其中,1号主泵设置在辅助电源的A列进线上,2号主泵设置在所述辅助电源的B列进线上,3号主泵设置在所述辅助电源的C列进线上;所述上充泵包括连接至C列进线上的应急交流配电盘的1号上充泵和连接至B列进线上的应急交流配电盘的2号上充泵,两个所述上充泵分别用于在一回路水压试验开始时,向一回路充水,同时向所述主泵的轴封注入水,以及在一回路水压试验期间,向一回路加压,并通过上充下泄来平衡调节一回路的压力;所述水压试验泵连接在B列进线上。
优选地,在所述步骤S4中,所述负载包括水压试验泵、上充泵、设备冷却水系统、重要厂用水系统、余热排出系统、不间断电源和直流电源中的至少一个。
优选地,所述供电方法还包括:主泵运行时,监控一回路的所有蒸汽发生器的管板的温度以确定整个一回路的温度是否已经均匀。
优选地,所述步骤S4还包括:为一回路的下泄流量设置一个流量阈值以限制一回路的下泄流量。
优选地,辅助电源进一步包括第四列进线,其中,A列进线通过永久厂用配电盘LGB连接至核岛机组配电盘LGM,进而为1号主泵供电;B列进线通过永久厂用配电盘LGC连接至核岛机组配电盘LGN,进而为2号主泵供电;C列进线通过永久厂用配电盘LGF连接至核岛机组配电盘LGO,进而为3号主泵供电;第四列进线连接至第四列配电盘,进而为电厂永久性负荷和公用附属设备供电。
优选地,所述应急交流配电盘包括分别设置在A列、B列和C列进线上的应急交流配电盘LHA、应急交流配电盘LHB和应急交流配电盘LHC,分别用于挂载核岛A列、B列和C列应急负荷;每个应急交流配电盘各配有一台柴油发电机作为应急电源。
优选地,所述供电方法还包括:检测上充泵或水压试验泵的出口压力,若在预定时间内所述出口压力持续低于压力阈值,则关闭下泄隔离阀和上充隔离阀。
优选地,所述供电方法还包括:进一步关闭轴封控制阀。
优选地,所述供电方法还包括:进一步检测应急交流配电盘LHB和应急交流配电盘LHC的输出电压,若所述应急交流配电盘LHB或应急交流配电盘LHC的输出电压为低,且在预定时间内所述出口压力持续低于压力阈值,关闭所述上充隔离阀。
优选地,所述供电方法还包括:进一步检测应急交流配电盘LHB和应急交流配电盘LHC的输出电压,若所述应急交流配电盘LHB或应急交流配电盘LHC的输出电压为低,且在预定时间内所述出口压力持续低于压力阈值,关闭所述上充隔离阀和轴封控制阀。
优选地,在三台柴油机中,B列柴油机的可用性优先级最高。
优选地,当B列柴油机不可用而C列柴油机可用时,使用C列的第三应急硼化泵的电源给位于B列的水压试验泵临时供电。
优选地,当B列柴油机不可用而C列柴油机可用时,将一路备用临时供电连接至B列的水压试验泵的配电盘,从而为B列的水压试验泵供电,该路临时供电来自B列的应急电源。
优选地,当B列柴油机不可用而C列柴油机可用时,将一路备用临时供电连接至B列的水压试验泵的配电盘,从而为B列的水压试验泵供电,该路备用临时供电为一台380V的柴油发电机。
优选地,周期性重新进行一回路水压试验时,B列和C列柴油机同时可用,进而无需进行临时供电。
优选地,设置在B列的第二应急硼化泵同时充当水压试验泵。
优选地,所述供电方法还包括:对辅助变压器到相应的配电盘的每个电缆的电流和温度进行检测,以判断电流和温度是否超过预设值。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:本申请的技术方案在主电源不可用时,也能进行一回路水压试验,从而使核电厂调试期间,首次一回路水压试验及其周期性重新试验均不受制于主电源。同时本申请的技术方案还为辅助电源失去后上充泵的应急启动以及柴油机启动失败后防止一回路压力大幅下降,提供了一系列安全措施,进而提高了本申请技术方案的安全性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一回路水压试验示意图;
图2是本发明提供的供电方法流程图;
图3是本发明提供的供电系统方框图;
图4是图3所示的供电系统的一个优选电路示意图;
图5是图3中应急电源供电启动的负载的一个优选方框图;
图6是图4中的第四列配电盘电路示意图;
图7A是本发明提供的第一实施例水压试验泵供电示意图;
图7B是本发明提供的第二实施例水压试验泵供电示意图;
图7C是本发明提供的第三实施例水压试验泵供电示意图;
图8A是本发明提供的一个实施例柴油机启动不成功的供电方法示意图;
图8B是本发明提供的另一个实施例柴油机启动不成功的供电方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1是一回路水压试验示意图。图1示出了一回路100中通过管道10连接的主泵11、蒸汽发生器12、稳压器13和压力容器14,以及用于进行一回路水压试验的容控箱15、上充泵16、水压试验泵17、下泄隔离阀181、高压减压阀182、上充隔离阀183、轴封控制阀184和上充隔离阀185。在核电厂调试过程中,为了确保一回路承压边界的完整性,在装料前必须对一回路承压边界进行水压试验,即一回路水压试验。试验时,将一回路升压到目标压力值(例如一回路设计压力的1.25倍),以验证一回路100中的设备和管道的承压能力是否满足设计要求。
如图1所示,进行一回路水压试验时,首先,上充泵16依靠上充和向主泵轴封注入两种方式向一回路注水以增加一回路压力,而依靠下泄的方式将一回路的水排出以减少一回路压力,进而将一回路压力升至上充泵16的出口压力,约170bar。所谓上充是指,容控箱15中的水通过上充泵16作用经由上充控制阀183和上充隔离阀185被注入到一回路100中。其中,上充控制阀183用于调节上充流量,而上充隔离阀185用于开启/关闭上充通道。所谓向主泵轴封注入是指,容控箱15中的水通过上充泵16(在下一步中是水压试验泵17)的作用经由轴封控制阀184被注入到主泵11的轴封111中。所谓下泄是指,一回路100的水经过下泄隔离阀181和高压减压阀182从而被排到容控箱15中。其中,下泄隔离阀181用于开启/关闭下泄通道,高压减压阀182用于调节下泄流量。
然后,关闭上充隔离阀185,启动水压试验泵17,从容控箱15取水,通过向主泵轴封注入的方式将水注入到一回路100中去以增加一回路压力,同时通过下泄高压减压阀182来调节下泄流量,进而将一回路升压到上述目标压力值。
图1中示出了两个下泄通道和一个上充通道,在本发明提供的其他优选实施例中,下泄通道和上充通道的数量可以根据实际需要来调节,下泄隔离阀171、高压减压阀182、上充控制阀183、轴封控制阀184和上充隔离阀185的数量也可以根据实际需求来调节。
一回路水压试验是压水堆核电机组一项特大型、高风险、高难度的调试项目。为满足进行一回路水压试验、关键设备的启动和设备联合调试等工作的要求,规定核电站进行首次一回路水压试验时,两路电源可用,以确保上充泵的应急启动,两路电源指主电源与辅助电源或主电源与应急柴油机;周期性重新试验时,要求三路电源可用,即主电源、辅助电源和应急柴油机均可用。而本申请所要解决的技术问题则是,如何不使用主电源,而是使用辅助电源与应急柴油机进行一回路水压试验,以及采取哪些措施以使安全性能被接受。
主泵、上充泵和水压试验泵的安全启动
请参考图1-6,在本申请中,在进行一回路水压试验时,图3和4所示的供电系统执行图2所示的核电厂一回路水压试验的供电方法。如图2所示,该供电方法始于步骤S1,即辅助电源通过至少一列进线依次供电启动该列进线上的主泵,并对与所运行的主泵在同一列进线上的负载进行负荷限制,以满足该列进线上的辅助变压器容量要求和该列进线上的辅助变压器到相应的配电盘的电缆的电流要求。
如图3所示,该供电系统包括通过A、B和C三列进线为负载24提供电力的辅助电源21、辅助变压器22和应急电源23。图3所示的供电系统示出了三个分别连接至A、B和C列进线的主泵241、两个分别连接至B和C列进线的上充泵242、一个连接至B列进线的水压试验泵243以及两个分别为B、C列负载24应急供电的应急电源23。应理解,在本发明中,辅助电源21的进线列数以及应急电源23、主泵241、上充泵242和水压试验泵243的数量是可以选择的。同样,还可以根据实际需要,将应急电源23、主泵241、上充泵242和水压试验泵243连接至任意一列进线。
图4示出了图3所示的供电系统的一个优选方案。如图4所示,在该优选的供电系统中,1号主泵设置在辅助电源的A列进线上,2号主泵设置在所述辅助电源的B列进线上,3号主泵设置在所述辅助电源的C列进线上。因此,为满足辅助变压器容量要求和辅助变压器到相应的配电盘的电缆的电流要求,启动1号主泵时,将A列进线上不需要的负荷禁止投运;启动2号主泵时,将B列进线上不需要的负荷禁止投运;启动3号主泵时,将C列进线上不需要的负荷禁止投运。也就是说,无论启动哪一台主泵,都必须进行负荷限制。
以启动1号主泵为例,禁止A列进线上的下列负载投运:凝结水抽取泵系统(CEX)1号泵、电动主给水泵系统(APA)1号泵、循环水系统(CRF)1号泵、凝结水净化处理系统(ATE)1号泵、常规岛闭路冷却水系统(SRI)1号泵、硼回收系统(TEP)1、3号蒸汽压缩机、中压安全注人系统(RIS)1号泵、辅助给水系统(ASG)1号泵、安全壳热量导出系统(EHR)1号泵、额外冷却系统(ECS)1号循环泵。
紧接着步骤S1的是步骤S2,即辅助电源通过至少一列进线供电启动该列进线上的上充泵。优选地,如图4所示,上充泵包括连接至C列进线上的应急交流配电盘LHC上的1号上充泵和连接至B列进线上的应急交流配电盘LHB的2号上充泵。因此,步骤S2具体为,使用C列进线上的应急交流配电盘LHC为1号上充泵供电,使用B列进线上的应急交流配电盘LHB为2号上充泵供电。两个上充泵分别用于在一回路水压试验开始时,向一回路充水,同时向主泵的轴封注入水,以及在一回路水压试验期间,向一回路加压,并通过上充下泄来平衡调节一回路的压力。
紧接着该供电方法进行到步骤S3,辅助电源供电启动水压试验泵以向一回路加压至目标压力值。首次一回路水压试验时,目标压力值通常为一回路设计压力的1.25倍;周期性重新试验时,目标压力值通常为一回路设计压力的1.2倍。优选地,如图4所示,本供电系统中的连接至B列进线的应急硼化泵2兼作水压试验泵。因此,步骤S3具体为,通过B列供电的水压试验泵向一回路加压,完成最终升压。应急硼化泵核电厂的固有设备,用于向核电厂反应堆冷却剂系统应急加入含硼材料,如硼酸。使用应急硼化泵作为水压试验泵可以节约试验成本,简化试验装备和布线。
如果在上述供电步骤中辅助电源失电,则执行本供电方法的步骤S4,即自动启动其中一列进线上的应急电源向该列进线上的负载供电。如图5所示,在辅助电源失电时,应急电源23供电启动如下负载24:上充泵242、水压试验泵243、设备冷却水系统244、重要厂用水系统245、余热排出系统246、不间断电源247和直流电源248。其中,水压试验泵243和余热排出系统246是可选择性启动的。如果在辅助电源失电前,水压试验泵243或余热排出系统246处于运行状态,则在辅助电源失电后由应急电源23相应供电启动水压试验泵243或余热排出系统246,否则不启动它们。设备冷却水系统244用于在反应堆正常运行和事故工况时向需投入使用的设备提供冷却水。该系统是一个中间冷却系统。重要厂用水系统245的功能是从设备冷却水系统244导出热量并排放到最后的热阱,如海水。余热排出系统246是用于冷停堆时排出堆芯余热的系统。不间断电源247和直流电源248是用于为核电站数字化控制系统(DCS)供电的电源。
通过这一步骤,在辅助电源失电时,可确保核电厂重要设备和系统不会因为断电而造成不可控的安全问题,提高了本供电方法的安全性和可控性。优选地,如图4所示,应急电源为柴油机LHR和LHQ,当然,本领域技术人员还可以根据实际情况选择其他可用的电源作为应急电源。
优选地,为防止辅助电源失电后一回路压力瞬间下降,预先为一回路的下泄流量设置一流量阈值,以限制一回路的下泄流量。辅助电源失电瞬间,下泄流量越大一回路压降越快,产生的瞬态冲击也越大。如图1所示,为了减少瞬态冲击,可通过设置高压减压阀182的流量阈值来限制一回路100的下泄流量。
通过本实施例的供电方法,可在主电源不可用时,可利用辅助电源启动三个主泵和两个上充泵,从而进行一回路水压试验,从而使核电厂的调试进程不受制于主电源。
在本发明提供的一个优选实施例中,供电系统执行的供电方法还包括:主泵运行时,监控一回路的所有的蒸汽发生器的管板的温度以确定整个一回路的温度是否已经均匀。在如图4所示的供电系统中,理论上,当单台主泵运行时,其他两台停运的主泵的环路仍然有足够的反向流量以使整个一回路流体充分循环,从而达到温度均匀的目的。在实际进行一回路水压试验时,为了确保整个一回路的温度是均匀的,就需要对一回路的温度进行监控。如图1所示,本申请通过监控一回路100的蒸汽发生器12的管板121的温度以确定整个一回路100的温度是否已经均匀。在如图4所示的供电系统中,一回路包括3个主泵以及对应的三个蒸汽发生器。具体地,温度监控的方法可为将至少一个温度传感器贴在每一管板的外表面以测量管板的温度,如果所有的管板的温差在规定的范围内,如2~5℃,则认为整个一回路的温度已经均匀。当然,在其他优选实施例中,还可以采用现有技术来进行温度监控。本实施例充分确保了依次运行主泵来进行一回路水压试验的可行性。
在本发明提供的另一优选实施例中,供电系统执行的供电方法还包括:对辅助变压器到相应的配电盘的每个电缆的电流和温度进行检测,并判断电流和温度是否超过预设值。如果超过预设值,则停运主泵。如图4所示,电缆包括从辅助变压器分别到配电盘LGB、LGF、LGC和第四列配电盘之间的电连接线。
如图4所示,在本实施例的供电系统中,LGA、LGD和LGE为机组配电盘,连接了机组正常运行所必需的辅助设备及部分外围厂房设备,当机组停运时这些配电盘也相继逐步停运。
LGM、LGN、LGO和LGP为核岛机组配电盘,用于为核岛安全厂房、反应堆厂房和核辅助厂房等的大型用电设备供电,向下分配有低压380V交流电源。其中,1号主泵由LGM供电,2号主泵由LGN供电,3号主泵由LGO供电。
LGB、LGC和LGF为永久厂用配电盘,连接了重要的辅助设备,当机组停运时这些配电盘仍需继续运行,以保证机组正常启停。
3段中压10kV应急交流配电盘LHA、LHB、LHC分别设置在辅助电源的A、B和C列进线上。LHA配电盘挂有核岛A列应急负荷,LHB配电盘挂有核岛B列应急负荷,LHC配电盘挂有核岛C列应急负荷。在应急交流配电盘LHA、LHB、LHC上分别配有柴油机LHP、LHR和LHQ,作为厂内应急电源。正常情况下3段应急交流配电盘由主电源或辅助电源供电,事故状态下启动柴油机供电。如图4所示,应急交流配电盘LHA、LHB、LHC的10kV电压分别通过变压器1、2和3转换成380V的电压并分别通过配电盘LLE、LLH和LLC为应急硼化泵1、2和3供电。优选地,应急硼化泵2兼做水压试压泵。当然,还可以根据实际的设计需要由应急硼化泵1或3兼做水压试验泵,也可以单独添加一台泵作为水压试验泵。
机组配电盘、永久厂用配电盘和应急交流配电盘分为A、B和C三个供电系列。在现有技术中,进行一回路水压试验时,一般通过500kV电网经过主开关站及主变压器向厂内这三个系列和电厂第四列配电盘供电,辅助电源或柴油发电机备用。其中,第四列配电盘包括公用配电盘,公用配电盘用于为公用附属设备供电。而在本申请中,进行一回路水压试验时,辅助电源通过辅助变压器向这三个系列和电厂共用配电盘供电。如图4所示,辅助电源包括4个独立进线,其中,A列进线通过永久厂用配电盘LGB连接至核岛机组配电盘LGM,进而为1号主泵供电;B列进线通过永久厂用配电盘LGC连接至核岛机组配电盘LGN,进而为2号主泵供电;C列进线通过永久厂用配电盘LGF连接至核岛机组配电盘LGO,进而为3号主泵供电;第四列进线连接至第四列配电盘,进而为电厂永久性负荷和公用附属设备供电。
如图6所示,图4中的第四列配电盘包括连接至辅助电源第四列进线的永久厂用配电盘LGH、连接至主电源进线的机组配电盘LGG、连接至永久厂用配电盘LGH的核岛机组配电盘LGQ、连接至永久厂用配电盘LGH的第一公用配电盘8LGIA和连接至第一公用配电盘8LGIA的第二公用配电盘8LGIB。
上充泵的应急启动
在本申请提供的核电厂一回路水压试验的供电方法中,上充泵和水压试验泵的安全启动由辅助电源供电。如果辅助电源失电时,柴油机应急启动并带上上充泵,以保证主泵轴封注入,维持一回路压力,保证设备的安全。
在辅助电源失电时,自动启动其中一列进线上的柴油机带动相应列进线上的上充泵、设备冷却水系统、重要厂用水系统和余热排出系统,且柴油机为本列进线上的不间断电源和直流电源供电。如图4所示,1号上充泵设置在C列进线上,2号上充泵设置在B列进线上。上充泵分别用于在一回路水压试验开始时向一回路充水,在一回路水压试验期间,向一回路加压,并通过上充下泄来平衡调节一回路的压力,同时向所述主泵的轴封注入水。具体地,由于上充泵不在A列,故对A列柴油机LHP可用性不作要求,B列柴油机的可用性优先级最高,它可给2号上充泵和水压试验泵供电,保证它们的应急供电。其中,水压试验泵即图4中的应急硼化泵2。在B列柴油机不可用,而C列柴油机可用时,则需采取措施,保证水压试验泵有两路供电,提高试验过程的供电可靠性和安全性。
当超出上充泵的出口压力后,单独使用水压试验泵进行升压。在辅助电源失电时,要求水压试验泵能够启动。如图4所示,水压试验泵由B列应急电源(即柴油机LHQ)供电,当B列柴油机LHQ可用时,能够保证水压试验泵的应急供电,从而在辅助电源失电时,水压试验泵能够启动。当C列柴油机LHR可用时,而B列柴油机不可用时,通过临时措施,保证水压试验泵有两路供电。保证水压试验泵有两路供电有以下3种优选方案。
优选方案1,如图7A所示,使用C列的应急硼化泵3的电源给位于B列水压试验泵,即应急硼化泵2临时供电。临时将C列的应急硼化泵3的380V配电盘LLC连接至B列的应急硼化泵2,进而为其供电。
优选方案2,如图7B所示,给位于B列水压试验泵,即应急硼化泵2的配电盘LLH接一路备用临时供电,该路备用临时供电可来自C列的380V应急电源。
优选方案3,如图7C所示,给位于B列水压试验泵,即应急硼化泵2配电盘接另一路备用临时供电,该路备用临时供电是一台临时的380V的柴油发电机,以保证水压试验泵的应急启动。
优选地,为防止辅助电源失电后一回路压力瞬间下降,预先为一回路的下泄流量设置一个流量阈值以限制一回路的下泄流量。辅助电源失电瞬间,下泄流量越大一回路压降越快,产生的瞬态冲击也越大。如图1所示,为了减少瞬态冲击,可通过设置高压减压阀182的流量阈值来限制一回路100的下泄流量。
新建核电站的一回路需要进行首次水压试验。然而,在役核电站通常是每十年重新进行一次一回路水压试验。周期性重新进行一回路水压试验时,考虑到在役核电站风险点更多,在使用辅助电源供电的情况下,要求B列和C列的柴油机LHQ和LHR都可用,进而不必对水压试验泵进行临时供电。
通过本实施例提供的上充泵和水压试验泵的应急启动方案,可确保始终有两路供电,提高了一回路水压试验过程中供电的可靠性和安全性。
失去辅助电源且柴油机启动不成功的措施
如果在一回路水压试验过程中突然失去了辅助电源,且柴油机应急启动也不成功时,应急交流配电盘LHA、LHB和LHC将失去供电,进而将使一回路失去上充泵或水压试验泵提供的压力源。此时,如果不采取措施,一回路的压力将失去控制,从而产生严重的后果。为此,本申请提供的供电方法提供了进一步的措施来防止这种后果产生。
本申请提供的供电系统执行的供电方法还包括:检测上充泵或水压试验泵的出口压力,若在预定时间内该出口压力持续低于压力阈值,则自动关闭下泄隔离阀和上充隔离阀,以及选择性地自动关闭轴封控制阀。上充泵或水压试验泵的出口压力若低于阈值,意味着上充泵或水压试验泵启动不成功,也就是说辅助电源失电且柴油机启动不成功。其中,上充泵、水压试验泵、下泄隔离阀、上充隔离阀和轴封控制阀的连接关系如图1所示。也就是说,如图8A所示,如果在预定的时间延迟内,上充泵或水压试验泵的出口压力为低,那么自动关闭下泄隔离阀和上充隔离阀,以及选择性地自动关闭轴封控制阀。当然,用户也可以通过显示上充泵或水压试验泵的出口压力值,手动关闭上述阀门。
在本发明提供的另一优选实施例中,上充隔离阀和轴封控制阀的关闭还取决于应急交流配电盘LHB或LHC上电压值,从而防止在充水初期在上充泵未启动的情况下误关上充隔离阀和轴封控制阀。如图8B所示,如果应急交流配电盘LHB或LHC的电压值为低,且若在预定时间内上充泵或水压试验泵的出口压力持续低于阈值,则自动关闭上充隔离阀和选择性自动关闭轴封控制阀。应急交流配电盘LHB或LHC上的电压值为低,直接证明了辅助电源失电且柴油机启动不成功。因此,通过检测应急交流配电盘LHB和LHC上的电压值可有效防止上充隔离阀和轴封控制阀被误关。
优选地,为防止辅助电源失电后一回路压力瞬间下降,预先为一回路的下泄流量设置一个阈值以限制一回路的下泄流量。辅助电源失电瞬间,下泄流量越大一回路压降越快,产生的瞬态冲击也越大。如图1所示,为了减少瞬态冲击,可通过设置高压减压阀182的流量来限制一回路100的下泄流量。
实施本实施例的核电厂一回路水压试验的供电方法及系统,即使同时失去辅助电源和柴油机的供电,本申请的供电系统也能使一回路处于受控状态,进而可避免由于突然断电或突然重新供电而产生安全问题。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (20)
1.一种核电厂一回路水压试验的供电方法,其特征在于,所述供电方法包括:
S1.辅助电源通过至少一列进线依次供电启动该列进线上的主泵,并对与所运行的主泵在同一列进线上的负载进行负荷限制;
S2.辅助电源通过所述至少一列进线供电启动该列进线上的上充泵;
S3.辅助电源供电启动水压试验泵以向一回路加压至目标压力值;
S4.如果辅助电源在上述供电步骤中失电,则自动启动其中一列进线上的应急电源向该列进线上的负载供电;
所述辅助电源包括A、B和C三列进线,分别用于向依次运行的三个用于加热一回路及循环一回路流体的主泵供电,其中,1号主泵设置在辅助电源的A列进线上,2号主泵设置在所述辅助电源的B列进线上,3号主泵设置在所述辅助电源的C列进线上;
所述上充泵包括连接至C列进线上的应急交流配电盘的1号上充泵和连接至B列进线上的应急交流配电盘的2号上充泵,两个所述上充泵分别用于在一回路水压试验开始时,向一回路充水,同时向所述主泵的轴封注入水,以及在一回路水压试验期间,向一回路加压,并通过上充下泄来平衡调节一回路的压力;
所述水压试验泵连接在B列进线上;
所述步骤S4还包括:为一回路的下泄流量设置一个流量阈值以限制辅助电源失电后一回路的下泄流量;
所述供电方法进一步包括:主泵运行时,监控一回路的所有蒸汽发生器的管板的温度以确定整个一回路的温度是否已经均匀;
所述应急交流配电盘包括分别设置在A列、B列和C列进线上的应急交流配电盘LHA、应急交流配电盘LHB和应急交流配电盘LHC,分别用于挂载核岛A列、B列和C列应急负荷;每个应急交流配电盘各配有一台柴油发电机作为应急电源;
所述供电方法还包括:检测上充泵或水压试验泵的出口压力,并检测应急交流配电盘LHB和应急交流配电盘LHC的输出电压;
若在预定时间内所述出口压力持续低于压力阈值,则关闭下泄隔离阀和上充隔离阀;
若所述应急交流配电盘LHB或应急交流配电盘LHC的输出电压为低且在预定时间内所述出口压力持续低于压力阈值,关闭所述上充隔离阀和轴封控制阀;
所述供电方法还包括:预先为一回路的下泄流量设置一流量阈值,以限制一回路的下泄流量。
2.根据权利要求1所述的核电厂一回路水压试验的供电方法,其特征在于,在所述步骤S4中,所述负载包括水压试验泵、上充泵、设备冷却水系统、重要厂用水系统、余热排出系统、不间断电源和直流电源中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的核电厂一回路水压试验的供电方法,其特征在于,辅助电源进一步包括第四列进线;其中,A列进线通过永久厂用配电盘LGB连接至核岛机组配电盘LGM,进而为1号主泵供电;B列进线通过永久厂用配电盘LGC连接至核岛机组配电盘LGN,进而为2号主泵供电;C列进线通过永久厂用配电盘LGF连接至核岛机组配电盘LGO,进而为3号主泵供电;第四列进线连接至第四列配电盘,进而为电厂永久性负荷和公用附属设备供电。
4.根据权利要求1所述的核电厂一回路水压试验的供电方法,其特征在于,在三台柴油机中,B列柴油机的可用性优先级最高。
5.根据权利要求4所述的核电厂一回路水压试验的供电方法,其特征在于,当B列柴油机不可用而C列柴油机可用时,使用C列的第三应急硼化泵的电源给位于B列的水压试验泵临时供电。
6.根据权利要求4所述的核电厂一回路水压试验的供电方法,其特征在于,当B列柴油机不可用而C列柴油机可用时,将一路备用临时供电连接至B列的水压试验泵的配电盘,从而为B列的水压试验泵供电,该路临时供电来自B列的应急电源。
7.根据权利要求4所述的核电厂一回路水压试验的供电方法,其特征在于,当B列柴油机不可用而C列柴油机可用时,将一路备用临时供电连接至B列的水压试验泵的配电盘,从而为B列的水压试验泵供电,该路备用临时供电为一台380V的柴油发电机。
8.根据权利要求1所述的核电厂一回路水压试验的供电方法,其特征在于,周期性重新进行一回路水压试验时,B列和C列柴油机同时可用,进而无需进行临时供电。
9.根据权利要求1所述的核电厂一回路水压试验的供电方法,其特征在于,设置在B列的第二应急硼化泵同时充当水压试验泵。
10.根据权利要求1所述的核电厂一回路水压试验的供电方法,其特征在于,所述供电方法还包括:对辅助变压器到相应的配电盘的每个电缆的电流和温度进行检测,以判断电流和温度是否超过预设值。
11.一种核电厂一回路水压试验的供电系统,其特征在于,所述供电系统包括:通过至少一列进线向负载输出电力的辅助电源、至少一个应急电源、至少一个用于加热一回路及循环一回路流体的主泵、至少一个水压试验泵和至少一个上充泵;每一所述应急电源、主泵、水压试验泵和上充泵分别电连接在其中一列进线上;其中,所述供电系统执行以下供电方法:
S1.辅助电源通过至少一列进线依次供电启动该列进线上的主泵,并对与所运行的主泵在同一列进线上的负载进行负荷限制;
S2.辅助电源通过所述至少一列进线供电启动该列进线上的上充泵;
S3.辅助电源供电启动水压试验泵以向一回路加压至目标压力值;
S4.如果辅助电源在上述供电步骤中失电,则自动启动其中一列进线上的应急电源向该列进线上的负载供电;
所述辅助电源包括A、B和C三列进线,分别用于向依次运行的三个用于加热一回路及循环一回路流体的主泵供电,其中,1号主泵设置在辅助电源的A列进线上,2号主泵设置在所述辅助电源的B列进线上,3号主泵设置在所述辅助电源的C列进线上;
所述上充泵包括连接至C列进线上的应急交流配电盘的1号上充泵和连接至B列进线上的应急交流配电盘的2号上充泵,两个所述上充泵分别用于在一回路水压试验开始时,向一回路充水,同时向所述主泵的轴封注入水,以及在一回路水压试验期间,向一回路加压,并通过上充下泄来平衡调节一回路的压力;
所述水压试验泵连接在B列进线上;
所述步骤S4还包括:为一回路的下泄流量设置一个流量阈值以限制一回路的下泄流量;
所述供电方法还包括:主泵运行时,监控一回路的所有蒸汽发生器的管板的温度以确定整个一回路的温度是否已经均匀;
所述应急交流配电盘包括分别设置在A列、B列和C列进线上的应急交流配电盘LHA、应急交流配电盘LHB和应急交流配电盘LHC,分别用于挂载核岛A列、B列和C列应急负荷;每个应急交流配电盘各配有一台柴油发电机作为应急电源;
所述供电方法还包括:检测上充泵或水压试验泵的出口压力,并检测应急交流配电盘LHB和应急交流配电盘LHC的输出电压;
若在预定时间内所述出口压力持续低于压力阈值,则关闭下泄隔离阀和上充隔离阀;
若所述应急交流配电盘LHB或应急交流配电盘LHC的输出电压为低且在预定时间内所述出口压力持续低于压力阈值,关闭所述上充隔离阀和轴封控制阀;
所述供电方法还包括:预先为一回路的下泄流量设置一流量阈值,以限制一回路的下泄流量。
12.根据权利要求11所述的核电厂一回路水压试验的供电系统,其特征在于,在所述步骤S4中,所述负载包括水压试验泵、上充泵、设备冷却水系统、重要厂用水系统、余热排出系统、不间断电源和直流电源中的至少一个。
13.根据权利要求11所述的核电厂一回路水压试验的供电系统,其特征在于,辅助电源进一步包括第四列进线;其中,A列进线通过永久厂用配电盘LGB连接至核岛机组配电盘LGM,进而为1号主泵供电;B列进线通过永久厂用配电盘LGC连接至核岛机组配电盘LGN,进而为2号主泵供电;C列进线通过永久厂用配电盘LGF连接至核岛机组配电盘LGO,进而为3号主泵供电;第四列进线连接至第四列配电盘,进而为电厂永久性负荷和公用附属设备供电。
14.根据权利要求11所述的核电厂一回路水压试验的供电系统,其特征在于,在三台柴油机中,B列柴油机的可用性优先级最高。
15.根据权利要求14所述的核电厂一回路水压试验的供电系统,其特征在于,当B列柴油机不可用而C列柴油机可用时,使用C列的第三应急硼化泵的电源给位于B列的水压试验泵临时供电。
16.根据权利要求14所述的核电厂一回路水压试验的供电系统,其特征在于,当B列柴油机不可用而C列柴油机可用时,将一路备用临时供电连接至B列的水压试验泵的配电盘,从而为B列的水压试验泵供电,该路临时供电来自B列的应急电源。
17.根据权利要求14所述的核电厂一回路水压试验的供电系统,其特征在于,当B列柴油机不可用而C列柴油机可用时,将一路备用临时供电连接至B列的水压试验泵的配电盘,从而为B列的水压试验泵供电,该路备用临时供电为一台380V的柴油发电机。
18.根据权利要求11所述的核电厂一回路水压试验的供电系统,其特征在于,周期性重新进行一回路水压试验时,B列和C列柴油机同时可用,进而无需进行临时供电。
19.根据权利要求11所述的核电厂一回路水压试验的供电系统,其特征在于,设置在B列的第二应急硼化泵同时充当水压试验泵。
20.根据权利要求11所述的核电厂一回路水压试验的供电系统,其特征在于,所述供电方法还包括:对辅助变压器到相应的配电盘的每个电缆的电流和温度进行检测,以判断电流和温度是否超过预设值。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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