新增后備柴油發電機組及嚴重事故機柜專用UPS電源后對電廠部分應急電源失電影響

李艷軍

福島核事故后，國內多電廠做了針對性的改進項，用于保證在全廠斷電工況下堆芯的充分冷卻和安全殼的完整性，從縱深防御角度加強電源的可靠性。尤其是新建核電，從設計初進行改進設計，本文結合新增加LHR（后備柴油發電機組）及LVS（嚴重事故機柜專用UPS 電源）系統功能對電廠影響及失電后如何進行有效切換，進行詳細的分析及探討。

1.LHR（后備柴油發電機組）

廠址附加柴油發電機組（0LHS）為廠址共用，無法滿足多機組同時發生SBO工況時的電源容量需求，且接入時間也無法滿足要求。為保證在全廠斷電工況下堆芯的充分冷卻和安全殼的完整性，從縱深防御角度加強電源的可靠性，新增設后備柴油發電機組。

1.1改進方案

設計原則為后備柴油發電機組不降低原有應急電源系統的性能和安全性;后備柴油發電機組用于應對超設計基準事故，系統為非安全級;為其配置獨立的廠房和電纜通道，按抗設計基準地震（SSE）進行抗震設計，并適當提高抗震裕量。

2.LVS（嚴重事故機柜專用UPS 電源）

用于保證所有交流電失去后的必要監測手段，相應配套增加一套嚴重事故機柜專用UPS 電源。

根據福島事件經驗，如果LLS 柴油機組和EDG 都失效，儀表將在1 小時后失去電源，失去基本監測。

2.1改進方案

正常運行下。如果LHP/Q機組啟動失敗，后備柴油發電機組（LHR）啟動成功，通過LHC母線給LLS001AR系統供電。通過LLS001AR為LVS系統供電。如果后備柴油發電機組（LHR）啟動失敗，380V移動交流電源接入LLS001AR柜或6.6kV移動交流電源接入LHC母線，此時柴油發電機組既對LVS系統的蓄電池進行充電也對嚴重事故專用機柜進行供電。

3.6.6Kv失電后的供電方式

技術規范要求，機組功率運行模式兩路外電源和兩路內電源必須可用，兩路外電源包括主外電源（GEW），輔助外電源（LGR），A列柴油機應急電源（LHP、LHA），B列應急柴油機電源（LHQ、LHB）。本文就A/B列應急電源失電的幾種模式下，結合LHR/LVS新增功能，分析一下下游應急負荷如何切換供電方式。

3.1僅失去LHA

3.1.1LHC影響：

正常LHC由LHA供電，LHA失去，LHC失電，失電20s，LHR自動啟動后給LHC供電，LHC供電不受影響。由于LHR為非安全級設計，LHC供電需由LHR供電切至LHB供電，此時需在現場完成LHA至LHC的進線小車移動至LHB至LHC間隔內，現場完成后需在主控進行切換操作，完成LHC供電由LHR轉移去LHB供電。

3.1.2LHA下游負荷：

下游LNA/LNC/LBA/LCA/LAA/LBJ

LNA/LNC不會失電，正常供電LL*失去，由蓄電池供電，此時蓄電池進行放電，現場需盡快將供電切至LKE供電。（LNG由LBA供電，若LBA供電正常，LNG不用切換）

LAA/LBA/LCA/LBJ自動將負荷轉移至LKE供電。

3.1.3事故規程里的特殊操作

RIS001/002VP電源失去，需將其電源切至LLK供電，此時LLK由LHC正常供電

DSL005AR電源即主控應急照明由于A列應急電源失電，需手動切至B列應急電源供電。

3.2僅LHB失電

3.2.1LHC影響

正常LHC由LHA供電，LHB失去，對LHC無影響。LHR也不會自動。

3.2.2LHB下游負荷

下游LNB/LND/LBB/LCC/LBP

LNB/LND不會失電，正常供電LL*失去，由蓄電池供電，此時蓄電池進行放電，現場需盡快將供電切至LKD供電。

LBB/LCB自動將負荷轉移至LKD供電。

LBP失去正常供電，由蓄電池供電，蓄電池電量低報警出現時需盡快停運。

LNP由LBP供電，現場需盡快將供電切至LKD供電。

LNH由LBB供電，若LBB供電正常，LNP不用切換至LKD供電）

3.2.3事故規程里的特殊操作

RIS003VP電源失去，需將其電源切至LLK供電，此時LLK由LHC正常供電

DSL005AR電源即主控應急照明若由B列應急電源供電，需手動切至A列應急電源供電。

3.3失去主輔電源及LHA

3.3.1LHC影響

正常LHC由LHA供電，LHA失去，LHC失電20s，LHR自動啟動后給LHC供電，LHC供電不受影響。由于LHR為非安全級設計，LHC供電需由LHR供電切至LHB供電，此時需在現場完成LHA至LHC的進線小車移動至LHB至LHC間隔內，現場完成后需在主控進行切換操作，完成LHC供電由LHR轉移去LHB供電。

3.3.2LHA下游負荷

下游LNA/LNC/LBA/LCA/LAA/LBJ/LNE均會失電

LAA兩路供電均失去其下游LNE最終也會失去供電，其重要電氣盤為LNE360CR

LNE360CR有四路供電，兩臺機組的LNE母線，LLJ及LLS001AR

此時需將LNE360CR供電切換至LLJ供電。

LNA/LNC會失電，正常供電LL*失去，由蓄電池供電，此時蓄電池進行放電，由于主輔電源均失去，LKE也失電。LNA/LNC會失電最終會失電。需將LNA/LNC下游負荷切至其他電源供電。

LNA下游需切換：

SIP一組即KCS011TB電源：KCS011TB電源由三路電源供電，LNA/LNE360CR/LVS，此時需將其供電切至LNE360CR供電。

KCS813AR，其下游主要負荷為ETY101MP/ RCP011MN/RCP090MN/092MN/RCP094MN/039MP。正常由LNA供電，LNA失電需手動切換至LVS供電

KCS811AR，其下游主要負荷為RCP安全閥組處理機柜。正常由LNA供電，LNA失電需手動切換至LVS001CR供電

RPN001AR（RPN第一組斷路器電源）電源由LNA切換至LVS

LNC下游需切換：

SIP三組即KCS031TB電源：KCS031TB電源由三路電源供電，LNC/LNE360CR/LVS，此時需將其供電切至LNE360CR供電。

KCS833AR，其下游主要負荷為ETY103MP/ RCP007MN/RCP137MP。正常由LNC供電，LNC失電需手動切換至LVS供電

KCS811AR，其下游主要負荷為RCP安全閥組處理機柜。正常由LNA供電，LNA失電需手動切換至LVS001CR供電

KRT603CR：有三路供電LNC/LNE360CR/LVS，正常由LNC供電，LNC失電需切換至LNE360CR供電

3.3.3事故規程里的特殊操作

RIS001/002VP電源失去，需將其電源切至LLK供電，此時LLK由LHC正常供電

DSL005AR電源即主控應急照明由于A列應急電源失電，需手動切至B列應急電源供電。

ASG606CR（ASG003PO 控制盤供電電源）正常由LBA供電，此時需將其電源切換至LVS供電（由兩個LVS供電開關串聯供電，操作時需注意順序）

3.4失去主輔電源及LHB

3.4.1LHC影響：

正常LHC由LHA供電，LHB失去，LHC不受影響。

3.4.2LHB下游負荷

下游LNB/LND/LBB/LCB/LBP均會失電

LNB/LND會失電，正常供電LL*失去，由蓄電池供電，此時蓄電池進行放電，由于主輔電源均失去，LKD也失電。LNB/LND會失電最終會失電。需將LNB/LND下游負荷切至其他電源供電。

3.4.3事故規程里的特殊操作

RIS003VP電源失去，需將其電源切至LLK供電，此時LLK由LHC正常供電

DSL005AR電源即主控應急照明由于B列應急電源失電，需手動切至A列應急電源供電。

ASG607CR（ASG004PO 控制盤供電電源）正常由LBB供電，此時需將其電源切換至LVS供電（由兩個LVS供電開關串聯供電，操作時需注意順序）