【摘 要】核電廠機組大修期間由于配電盤停役檢修會產(chǎn)生大量的再供電工作,本文通過對當前再供電工作存在的問題進行分析,提出了解決問題的問題和思路。
【關鍵詞】核電廠;大修;再供電
【Abstract】There are a large number power restoration projects during the refueling outage of nuclear power plant, based on the analysis of the current problems in this projects, put forward some solutions to solve them.
【Key words】Nuclear power plant; Refueling outage; Power restoration
1 大修再供電工作目的
在機組換料大修期間,由于預防性檢修或者糾正性缺陷處理的需要,都會有380VAC和220VAC配電盤的停役工作,而在配電盤停役后,配電盤下游所有的負荷將失電不可用。但是由于電廠技術規(guī)范的要求,即使機組處于完全卸料狀態(tài),對諸如KRT儀表、DVC風機和PTR泵等設備都需要保持可用性要求;另外如果停役的配電盤負荷中包含電梯、吊車、照明和檢修電源箱等設備,出于現(xiàn)場實際檢修工作的需要也需要保持供電。為了滿足技術規(guī)范的要求和現(xiàn)場檢修的需要,在大修期間都是采取申請TSD辦理再供電的形式來實現(xiàn),即由未停電的配電盤向準備停役的配電盤接臨時電纜,給需要保持送電的負荷再供電。
2 大修再供電存在的問題
雖然通過再供電的實施保證了大修配電盤停役期間部分設備的電源可用,但是通過多次大修的實際經(jīng)驗反饋,再供電工作也暴露出一些問題。
2.1 再供電項目數(shù)量較大
核電廠電氣設備眾多,為此設置了從48V直流到500kV交流多個等級的配電盤母線。由于電氣設備維護的需要,在每次大修期間都有開關清潔、母線清掃和繼電器校驗等工作需要停役母線,除去這些預防性檢修項目,還有一些在機組正常運行期間無法處理的臨時性缺陷也需要停役配電盤,所以造成在每次大修中需停役的配電盤較多,直接造成每次需要進行再供電的負荷較多。對于這些計劃在大修期間停役的配電盤,在大修準備階段,運行部門要提前編制大修再供電清單,要分析各個狀態(tài)下配電盤停役對機組的影響和需要保持供電的設備名稱及開關位號,同時要收集其他部門對電源的要求,經(jīng)過整理的清單需要各個專業(yè)組討論分析,確認正式清單,維修部門電氣專業(yè)根據(jù)清單中的再供電項目,分析設備的負荷容量和再供電路徑,并提交再供電工作的工單,最后運行處大修隔離經(jīng)理要審查工單,并做好初步的再供電實施窗口和安措指令。由此可見,再供電工作的前期準備就需要耗費較大的精力,另外每次停役時的機組狀態(tài)和現(xiàn)場檢修需求都不是完全一致的,有很多再供電工作在前期準備時沒有分析到,造成在停役時需要增加項目,造成計劃的不可控和大修工期的延長。
2.2 再供電實施風險大
再供電是從未停運的配電盤給準備停運的配電盤負荷供電,在安措的設置上,臨時電纜端接的兩個開關柜隔離上鎖,保證了電纜接線時的安全,但是由于接線是在配電柜的出線側(cè),在未停電的接線間隔內(nèi),其他的開關出線都是帶電的,而且作業(yè)空間狹小,極易發(fā)生人員觸電風險。
由于各個開關柜的熱繼電器參數(shù)設置不一致,在實施需要更改參數(shù),在恢復時需要恢復定值。在某些再供電中,還需要對換兩個開關柜的位置,在恢復時再將兩個開關柜回位。如果參數(shù)未設置,可能造成保護誤動或拒動,造成設備損壞或上游母線跳閘。如果開關柜位置未更換,需運行設備無法啟動,造成設備的不可運行性,違反運行技術規(guī)范的要求。
2.3 實施過程中安全邊界(防火屏障)被破壞
在核電廠廠房布置中,為了保證實體隔離,A列配電盤和B列配電盤是分開布置在不同的房間。在配電盤停役時,如A列的6KV母線停役,其下游的380V配電盤也相應的要停運,而A列設備再供電只能是從B列配電盤拉接臨時電纜。在再供電實施后,實體邊界門由于電纜的存在而無法關閉,實體隔離失去效果,同時消防防火屏障被突破。
2.4 再供電系統(tǒng)設置不合理
基于秦二廠1、2#機組的大修經(jīng)驗,在秦二廠3、4#機組現(xiàn)場增設了LRT系統(tǒng)(大修再供電系統(tǒng))。但是從2011年3號機組的首次大修到2014年的402大修,大修再供電系統(tǒng)也暴露出一些問題。
2.4.1 再供電系統(tǒng)設置負荷少
再供電系統(tǒng)設置上只針對以往大修中總結(jié)的部分設備和檢修電源箱,但是在實際每次大修時,還有大量的其他負荷需要再供電,再供電系統(tǒng)未能包含全部或者大部分項目,未發(fā)揮此系統(tǒng)設計之初的理想效果。
2.4.2 固定裝置接口設計不合理
由于再供電設備負荷容量的關系,負荷容量大的設備再供電電纜較粗,在切換再供電插頭時操作非常困難,不易操作到位,切換再供電和恢復再供電的過程中,要耗費過多的操作時間,也就相當于延長了配電盤停役和復役時間。
2.4.3 再供電系統(tǒng)可靠性較差
當前機組上再供電系統(tǒng)可靠性較差,主要存在的問題為接觸不良以及有接地現(xiàn)象,在切換到再供電系統(tǒng)供電后,主控會觸發(fā)絕緣報警,報警觸發(fā)后需要電氣和儀控專業(yè)人員檢查,增加了大修的工作量,影響了系統(tǒng)的電影可靠。
3 大修再供電的改進
對于大修再供電工作存在的問題,不僅僅需要從設計之初加以改進,同時可以在計劃的編制和再供電接口上加以完善。
3.1 設計上消除部分設備無冗余
在核電廠的電源設置上,設置了多路內(nèi)外部電源保證電源的可靠性,KRT儀表雖然是由不間斷電源供電,正常運行時由直流電源經(jīng)逆變器后供電,直流電源有蓄電池備用,同時在直流電源全部失去后,還有旁路變壓器保證電源供應。但是配電盤每年都需要停役檢修,進而造成儀表的不可用。對于此類重要設備,在設計之初不僅要考慮其電源的可靠性,同時應該考慮增加冗余,冗余設備由另一列電源供電,這樣不僅可以在其配電盤停役時投入冗余設備,同時在設備本身有故障檢修時有備用,此類再供電工作可以從源頭上得以消除。?? 3.2 完善配電盤停役計劃
大修期間不僅有配電盤預防性檢修項目需要停運,還有缺陷處理需要停盤。對于所有的這些項目應由大修計劃牽頭編制長周期檢修計劃。長周期檢修計劃應以配電盤的預防性檢修周期為基礎,綜合考慮缺陷情況,經(jīng)電氣專業(yè)人員分析確認缺陷對機組的影響和后果,計劃控制每次大修預計的處理窗口和時間,運行人員確認停役邏輯。同時由于每個運行周期可能有新的缺陷累積,所以要及時更新和調(diào)整長周期檢修計劃。
以380V交流母線為例,如果大修時其上游6kV交流母線停役,直接導致其必須陪停,但如果下次大修其110V直流或48V直流控制電源配電盤停役,又造成其陪停,即使控制電進行再供電,也需要增加380V母線停役和復役操作一次,增加了大修工作量和耗費人力資源。如果有了較完善的長周期檢修計劃,及時調(diào)整了停役窗口,直接減少不必要的停役,再供電的項目也會大大減少。
3.3 設置再供電環(huán)形供電網(wǎng)絡
當前機組上設置的再供電系統(tǒng),容量較小,負荷較少,其主要是針對大修期間一些常規(guī)需再供電項目而設置,而每次大修期間需再供電項目一部分是相對固定,但有很多是臨時性的,而這些恰恰是再供電系統(tǒng)所不能覆蓋的。為了擴大再供電系統(tǒng)的供電范圍,可以設計各個電壓等級的環(huán)形供電網(wǎng)絡,在每個配電盤后部位置都準備多個再供電接口,保證了配電盤停役時部分負荷的再供電。這樣還可以消除了需拉接臨時電纜破壞消防屏障的風險。另外為保證供電網(wǎng)絡的電源可靠,其上游電源應考慮雙路電源,同時要分段設置,保證了供電網(wǎng)絡的可檢修。通過如此設置幾乎可以消除所有檢修再供電項目。
3.4 更改再供電接口設置方式
當前機組上部分固定再供電裝置采用的是更換插頭的方式來實現(xiàn),即將要再供電的設備插頭換到再供電插座內(nèi),但是由于負荷容量的關系,負荷電纜較粗,在倒換再供電插頭時操作極其困難,嚴重影響了操作的時間。對于此類固定再供電裝置,完全可以固定電纜接頭,而采用斷路器控制電源的投入和切換,對于兩路供電,可以設置電氣連鎖或者再供電電源采用運行隔離的方式來管理。這樣改進后此類操作的便利性將得到很大的改善。
4 結(jié)論
由于設計和布置上的不足,造成大修期間再供電工作數(shù)量居高不下,對于這些工作,從前期準備、中間實施和最終解除,整個過程都要耗費大量的人力物力進行跟蹤控制,并且在整個過程中都有較大的風險。通過對當前再供電工作存在的問題進行匯總整理分析,進而提出改進措施和方法,可以盡量減少再供電工作的數(shù)量和保障再供電的安全可靠。
【參考文獻】
[1]秦山第二核電廠. 3/4號機組技術差異培訓教材[Z].2009.
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