華龍一號(hào)核電機(jī)組與M310核電機(jī)組配電系統(tǒng)差異分析

駱真榮　龔貴輝　劉高

摘要：作為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代核電機(jī)組，華龍一號(hào)核電機(jī)組與M310核電機(jī)組之間有許多差異，其中配電系統(tǒng)的差異較為明顯。文章分析華龍一號(hào)核電機(jī)組與M310核電機(jī)組配電系統(tǒng)之間的差異，得出華龍一號(hào)核電機(jī)組的安全性、可靠性高于M310核電機(jī)組的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：華龍一號(hào)核電機(jī)組；M310核電機(jī)組；配電系統(tǒng)；差異

福建福清核電廠（福清核電）1-4號(hào)機(jī)組為M310核電機(jī)組，5、6號(hào)機(jī)組為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的華龍一號(hào)核電機(jī)組。其中福清核電5號(hào)機(jī)組是華龍一號(hào)全球首臺(tái)機(jī)組，具有重要意義。華龍一號(hào)核電機(jī)組作為第三代核電機(jī)組，與第二代的M310核電機(jī)組之間存在許多差異，包括配電系統(tǒng)的差異。分析華龍一號(hào)核電機(jī)組與M310核電機(jī)組配電系統(tǒng)之間的差異，可以比較它們的安全性和可靠性。

16.6kV公用配電系統(tǒng)差異

M310機(jī)組（以福清核電1、2號(hào)機(jī)組為例）的6.6kV公用配電系統(tǒng)是9LGI，該系統(tǒng)有兩段母線，即9LGIA與9LGIB，其供電關(guān)系如圖1中左圖所示，圖中黑色方塊代表閉合狀態(tài)的開(kāi)關(guān)，黑色方框代表斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)（下同）。當(dāng)1、2號(hào)機(jī)組都正常運(yùn)行時(shí)，9LGIA由1LGC供電，9LGIB由2LGC供電，1LGC、2LGC有兩路電源，分別來(lái)自廠用變壓器（廠變）和輔助變壓器（輔變），這兩路電源可以通過(guò)自動(dòng)慢切換裝置進(jìn)行切換。但1LGC、2LGC均是單元機(jī)組的廠用電母線，單元機(jī)組大修時(shí)會(huì)停役。當(dāng)1LGC或2LGC失電時(shí)，通過(guò)手動(dòng)合上9LGIA與9LGIB之間的母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，可讓9LGIA或9LGIB轉(zhuǎn)由另一臺(tái)機(jī)組供電。

華龍一號(hào)機(jī)組（以福清核電5、6號(hào)機(jī)組為例）的6.6kV公用配電系統(tǒng)是7ESH和7ESI，每個(gè)系統(tǒng)有兩段母線，即7ESHA與7ESHB和7ESIA與7ESIB，6.6kV公用負(fù)荷接在7ESHB和7ESIB上，其供電關(guān)系如圖1中右圖所示。當(dāng)5、6號(hào)機(jī)組都正常運(yùn)行時(shí)，7ESHA由5ESF供電，7ESHB由7ESHA供電，7ESIA由6ESF供電，7ESIB由7ESIA供電：當(dāng)5ESF或6ESF失電時(shí)，7ESHA或7ESIA母線的電源將自動(dòng)慢切換到由輔變供電；當(dāng)廠外輔助電源也失去時(shí)，通過(guò)手動(dòng)合上7ESHB與7ESIB之間的母聯(lián)開(kāi)關(guān)，可讓7ESHB或7ESIB轉(zhuǎn)由另一臺(tái)機(jī)組供電。

由此可見(jiàn)，華龍一號(hào)機(jī)組6.6kV公用配電系統(tǒng)可直接由輔變供電，不受單元機(jī)組6.6kV正常配電系統(tǒng)停役檢修的影響，其供電可靠性較M310機(jī)組有所提高。

2華龍一號(hào)機(jī)組增加380V交流不間斷電源系統(tǒng)

對(duì)比M310機(jī)組，華龍一號(hào)機(jī)組增加380V交流不間斷電源系統(tǒng)EAW和EAY。EAW和EAY系統(tǒng)用于向嚴(yán)重事故發(fā)生時(shí)需要使用的閥門(mén)供電，在全廠失電（SBO）后的72小時(shí)內(nèi)，提供相關(guān)閥門(mén)動(dòng)作一次的電能。EAW和EAY均有各自獨(dú)立的蓄電池組。

380V交流不間斷電源系統(tǒng)供電的用戶主要包括：穩(wěn)壓器快速卸壓閥；主泵密封高低壓泄漏電動(dòng)隔離閥、氮?dú)饷芊怆妱?dòng)隔離閥；二次側(cè)非能動(dòng)凝水隔離閥。其中穩(wěn)壓器快速卸壓閥和二次側(cè)非能動(dòng)凝水隔離閥為華龍一號(hào)機(jī)組特有閥門(mén)，主泵密封高低壓泄漏電動(dòng)隔離閥和氮?dú)饷芊怆妱?dòng)隔離閥為華龍一號(hào)機(jī)組與M310機(jī)組共有閥門(mén)。

M310機(jī)組的主泵密封高低壓泄漏電動(dòng)隔離閥和氮?dú)饷芊怆妱?dòng)隔離閥僅由380V交流應(yīng)急配電系統(tǒng)LLI或LLN一路供電，而華龍一號(hào)機(jī)組的由交流不間斷電源系統(tǒng)供電，供電可靠性顯著增加。特別是在全廠斷電的嚴(yán)重事故工況下，交流不間斷電源系統(tǒng)蓄電池的供電能夠保證閥門(mén)的可操作性，有利于緩解事故后果。

3華龍一號(hào)機(jī)組增加72小時(shí)電源系統(tǒng)

對(duì)比M310機(jī)組，華龍一號(hào)機(jī)組新增一套72小時(shí)電源系統(tǒng)，它由220V直流電源系統(tǒng)ETE、ETF和220V交流不間斷電源系統(tǒng)EAU、EAV組成。ETE和ETF系統(tǒng)給堆腔注水冷卻系統(tǒng)（CIS）和非能動(dòng)安全殼熱量導(dǎo)出系統(tǒng)（PCS）的驅(qū)動(dòng)裝置供電，同時(shí)為EAU、EAV系統(tǒng)逆變器提供220V直流電源。EAU和EAV系統(tǒng)給主控室應(yīng)急照明和事故后DCS機(jī)柜供電。ETE、EAU為A列，ETF、EAV為B列。圖2是ETE、EAU供電關(guān)系圖，ETF、EAV的供電關(guān)系與之類(lèi)似。

ETE系統(tǒng)的一臺(tái)整流器由EEK供電，另一臺(tái)整流器由ERE供電，當(dāng)發(fā)生全廠斷電事故時(shí)，可改由SBO電源系統(tǒng)EES供電。ETE和ETF均有各自獨(dú)立的蓄電池組，并且滿足對(duì)負(fù)荷連續(xù)72小時(shí)供電的要求。

華龍一號(hào)機(jī)組新增的72小時(shí)電源系統(tǒng)為事故后的DCS機(jī)柜、非能動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置和主控室應(yīng)急照明提供72小時(shí)不間斷電源，給華龍一號(hào)機(jī)組事故后72小時(shí)不干預(yù)創(chuàng)造條件，可以降低華龍一號(hào)機(jī)組堆芯融化概率和大量放射性物質(zhì)外泄概率。

4結(jié)論

華龍一號(hào)機(jī)組6.6kV公用配電系統(tǒng)可由輔助變壓器直接供電，且電源可自動(dòng)切換，在某一機(jī)組大修時(shí)可避免對(duì)6.6kV公用配電系統(tǒng)進(jìn)行繁瑣的停電、倒電操作，提高了兩臺(tái)機(jī)組公用負(fù)荷的供電可靠性。華龍一號(hào)機(jī)組增加380V交流不間斷電源系統(tǒng)和72小時(shí)電源系統(tǒng)，若發(fā)生全廠斷電的嚴(yán)重事故，這些系統(tǒng)能夠?yàn)槭鹿氏滦枰\(yùn)行的設(shè)備提供不間斷電源，持續(xù)導(dǎo)出反應(yīng)堆堆芯熱量，避免事故惡化，保證機(jī)組核安全。這些配電系統(tǒng)的差異能夠體現(xiàn)出華龍一號(hào)核電機(jī)組的安全性、可靠性比M310核電機(jī)組的高。