陸思雄
(海鹽秦核新能設備檢修有限公司,浙江 嘉興 314300)
核電廠應急柴油發電機主要的作用是在進行化學反應的過程中,能夠將化學物質轉為熱能和電能,通過聚集的熱量推動發電機設備運行,使熱量迅速裂變,并且,所產生的大量熱量隨著時間的延長,余熱會逐漸降低,在短時間內不會生成有害物質。核電廠只需根據實際情況,配置相應數量的發電機即可。主要在于應急柴油發電機,能同時控制多臺電氣設備,啟動發電機便會將熱量排出機體,進而提供持續穩定的電力。主要技術要點在于應急柴油機需接收到系統發出的指令,才能開發啟動和運行,運行時間為5到30分鐘,額定電流和電壓不能超出規定的范圍,發電機運行主要依靠內部零件振動頻率,當振動頻率越高發電機所產生的電流就會增加,為了控制好電壓數值,應采用相應的技術切換運行程序,穩定設備運行狀態,從而保證各個設備和柴油發電機在穩定的狀態下運行。
通常核電廠針對應急柴油發電機的特點會成立應急柴油發電機調試專項組,在專項組中細分各個專業的分工,主要有工藝組、電氣組、儀控組、機械組,工藝組負責整個系統的非專業組問題的處理與協調,主要負責協調各專業組完成調試試驗,督促并協調土建以及安裝公司解決現場遺留的安裝問題,協調設備采購人員以及廠家解決現場設備的固有缺陷等。各專業組之間互相配合按照系統調試規程,根據現場調試進度,依次完成各組調試試驗,發現并協助廠家解決現場設備問題等。
在安裝階段,各專業組就開始提前介入,現場跟蹤并督促設備及其工藝管道的引入安裝,管線沖洗,機柜電纜端接及機柜上電單體調試等。提前介入有助于提前發現并解決問題,也有助于專業組能夠密切跟蹤現場進展,熟悉現場環境以及設備狀態,一旦確認現場條件具備試驗條件,部分調試試驗可以辦理提前介入申請并在建安階段執行,如此可將調試工期進一步縮短。在提前介入階段,不可避免存在交叉作業的問題,現場安全風險不可回避,此時需要系統負責人與現場施工單位密切溝通,合理安排工作窗口,彼此錯開重疊的工作時間,并及時將協調到的工作窗口通告整個專項組,以便于組員合理安排工作時間。另外組織內部需要定期以會議的形式強化各個成員的現場安全意識,牢固樹立安全紅黃線意識,指導組員采取合理措施規避現場安全風險,鼓勵成員對現場的安全隱患進行排查和整改落實。
通過對核電站應急柴油發電機組制定了較為合理的試驗方案,可以為核電站運行安全提供保障,其中發電機短路特性調試是核電站應急柴油發電機組調試的重要環節步驟,主要調試方面包括以下七個方面:
首先在發電機出口斷路器柜內側選取短路點;在進行發電機短路特性試驗時,要求將保護柜內所有的低電壓保護退出,然后對勵磁電流緩慢調升,檢查發電機機端和中性點TA的變比,使發電機一次電流為額定電流的5%~10%范圍內;進行縱差保護的校驗,緩慢升勵磁電流直到保護動作停機,同時將電路中縱差保護的一側TA短接,最后將所記錄的動作值與整定值進行核對;定期修改過流保護的整定值,使之與發電機的額定電流相等;選取發電機的短路特性曲線,同時要將其與出廠曲線進行對比,使這些值接近;升勵磁電流過程中,使返回值與過流保護的動作進行校驗;檢驗自動電壓調節系統電流測量卡的參數,確保該參數與電機運行參數相符。
核電站中,應急柴油發電機是能夠獨立進行自動快速啟動并按程序帶載的應急交流電源,每臺核電機組配備2臺相互獨立的柴油發電機組。通過正常供電電源以及后備電源都失效后,可自動對相應的專設安全設備供電,對由1E級供電的設備提供可靠的足夠電源,保證一回路壓力邊界的完整性,確保放射性物質不向大氣泄漏,因此核電站應急柴油發電機組開路調試同樣是發電機組調試的重要環節步驟,主要調試方面包括以下五個方面:
試驗時,保護柜內的所有低電壓、過電壓保護退出。緩慢將發電機電壓升高到10%的額定電壓,檢查發電機機端TV的變比和回路的完好性;緩慢增加發電機電壓從0~120%UN,錄取發電機的開路特性曲線,與出廠曲線進行比較,應無大的差異;通過調整勵磁的方法進行低電壓保護、過電壓保護的校驗,并與整定值進行核對(觀察繼電器動作信號);通過調整轉速的方法進行低頻保護、過頻保護的校驗,并與整定值進行核對(觀察繼電器動作信號);檢驗AVR的定子電壓測量卡的參數。
這項試驗是考核應急柴油發電機組本體電氣性能、勵磁系統、調速系統、柴油機本體的綜合試驗,是反映調試質量和保證日后柴油機系統安全穩定運行的關鍵項目。在這項試驗中遇到的問題是:由于應急柴油發電機單機容量為6000KW,電壓等級為6.3kV,試驗負荷再選用水電阻顯然已不合適。如何找到調整平穩、方便、容量充足的負荷是調試中的關鍵所在
應急柴油發電機并網后,逐漸降低勵磁電壓直到低勵限制信號動作,同時勵磁電壓或無功功率不能再降低為止。記錄AVR自動通道在各有功功率值情況下,低勵限制功能動作時的無功功率并與設定值比較,應接近一致。
應急柴油發電機組在核電站工作中的應用,可以說是核反應堆安全的保障,在正常電源失常的狀態下,可以發揮其作用。隨著核電站的發展,和科學技術的進步,應急柴油發電機組在核電站中的應用,必須要保障發電機組調試科學,適用核電站的發展需求。