核电厂电气部分（PPT107页)

第一章第一节广核电站主发电机系统简介§1-1-0同步发电机工作原理§1-1-1发电机结构1、概述2、转子结构3、定子结构①外定子：框架、冷却器、轴承、氢密封装置、发电机出线端子第一节广核电站主发电机系统简介§1-1-1发电机结构3、定子结构（续）②内定子：支承框架、定子铁芯、定子线卷、端部线卷支承、线卷冷却、进出水母管§1-1-2发电机主要参数§1-1-3发电机定子冷却水系统(GST)§1-1-4发电机氢气冷却水系统(GRH)§1-1-5发电机密封水系统(GHE)①氢侧②空气侧第一节广核电站主发电机系统简介第二节发电机励磁系统和电压调节系统§1-2-1系统功能§1-2-2系统组成和描述旋转半导体无刷励磁1、构成与工作原理正常运行外部短路或增荷甩荷内部短路第二节发电机励磁系统和电压调节系统旋转半导体无刷励磁2、设备说明主励磁机副励磁机旋转整流器直流引线交流连接第二节发电机励磁系统和电压调节系统§1-2-1系统功能§1-2-2系统组成和描述旋转半导体无刷励磁1、正常运行双通道自动控制2、系统启动3、系统停运第三节广核电站主要变压器简介§1-3-1主变压器1125MVA26kV/400kv/500kV16kA3×375MVA三相单台，=15%二次电压可调-13.32%~+6.66%，每档400V（1.11%）空重188t油重61t油枕6m3（N2）ODAF冷却，强油风冷，5台冷却器（4+1）（1油泵+2风扇）由于长期低温过热，每台增加2套冷却器低压进线连接铜辫过热，增加通风系统（1+1）11Yd第三节广核电站主要变压器简介§1-3-2降压变A34MVA×2Y-Δ/Δ26kV/6.9kV中性点调分接头±5%手动B25MVAY-Δ=10%A=7.5%B高压绕组调分接头±2×2.5%手动强油循环风冷：A8散热器2油泵3风扇器重39t油重25t油枕2.2m3N2B6散热器2油泵2风扇器重20.4t油重7.7t油枕0.7m3N2kuku§1-3-3联络变压器900MVA525/420kV自耦变压器带负荷调分接头（420kV侧）+33.6~-50.4kV20档4.2kV/档§1-3-4备用变压器32MVA220/6.8kVY/Δ带负荷调压-15%~+10%2.5%一级第三节广核电站主要变压器简介第四节电气主接线§1-4-1核电厂电气系统的特殊安全要求1、核电厂的电气系统要求采用多样性和多重性电源紧急电源要有足够的独立性，冗余度，足够的容量和可试验性2、核电厂的厂用电系统设计应采用简单的母线布置，使母线失电时恢复供电的倒闸操作最少3、安装和配置上作恰当考虑，使同时故障减少到最小程度第四节电气主接线§1-4-1核电厂电气系统的特殊安全要求4、所有与核电厂安全密切相关的电气系统部件包括紧急备用柴油发电机，都应考虑在可能出现最大的地震、暴风雨、洪水和外部电网故障时都不会破坏它的完整性。工程安全设施所需的电源，控制仪表电缆、电机均应考虑不受核系统事故和外部环境自然现象的影响，保证其高度可靠性。第四节电气主接线§1-4-2核电厂与外部电网的连接n－2原则1、大亚湾：400KV：大埔变2回1800MVA*265KM深圳变1回1800MVA50KM500KV：惠州（广州东）1800MVA（123KM）220KV：深圳坪山变（水贝）第四节电气主接线§1-4-2核电厂与外部电网的连接n－2原则2、岭澳：500KV东莞（锟鹏）2回2920MVA*263KM深圳1回2920MVA40KM220KV惠州凤岭变第四节电气主接线§1-4-3广东核电电气主接线1、主发电机－主变压器－降压变单元接线（GEV）①正常运行②正常启动③发电机孤立运行④发电机与电网同时失去电源第四节电气主接线§1-4-3广东核电电气主接线2、400-500KV升压站一个半断路器接线方式（GEW）3、广核电站220KV辅助电源的改进大亚湾：坪山变岭澳：凤岭变增加一条坪核支线第四节电气主接线§1-4-4IE级电气设备及系统涉及反应堆安全的电气设备及系统均列为IE级，其在设计考虑的事故中确保不造成：①足以危及电站安全的若干工程安全装置，监视装置或保护系统装置电源的消失②导致反应堆瞬变过程，而引起燃料或反应堆冷却系统免遭受重大损害的设备电源消失电气主接线无核安全功能厂用电系统部分有核安全功能第五节同步并网系统§1-5-1发电机输出端子封套§1-5-2分相隔离连接母线§1-5-3负荷开关§1-5-4自动同步器§1-5-5发电机中性点接地系统§1-5-6GSY强迫空气冷却系统第六节主开关站和超高压配电装置§1-6-1功能§1-6-2系统描述1、大亚湾核电站400KV500KV2、岭澳核电站500KV§1-6-3超高压配电装置SF6全封闭组合式配电装置（GIS）1、气室与密封2、母线3、断路器4、滑离开关和接地开关5、开关站控制盘第六节主开关站和超高压配电装置§1-6-3超高压配电装置SF6全封闭组合式配电装置（GIS）6、保护装置（1）线路保护a、第一主保护大埔线分相电流差动光纤通道东郊线综合电流三相式差动，电力载波通道（PLC）b、第二主保护：高频闭锁距离保护c、后备保护RAZFE（BBC）距离保护（三段式相间距离保护）d、线路距离开关内侧短路保护e、远动跳闸方式f、重合闸第六节主开关站和超高压配电装置第六节主开关站和超高压配电装置§1-6-3超高压配电装置SF6全封闭组合式配电装置（GIS）6、保护装置（2）母线保护，两套BBC公司RADSS型低阻抗母线保护高阻抗母线保护（3）断路器失灵保护（4）其他第七节主发电机—变压器继电保护系统§1-7-1设计原则发电机的保护遵守单一故障原则：保护器件或系统任何单一故障不引起跳闸。下列执行机构的控制是冗余的：汽机进气阀、灭磁设备、发电机负荷开关、超高压断路器设置两个完全独立的保护通道I和通道II，将要实现的功能重复配置于两个独立通道中。第七节主发电机—变压器继电保护系统§1-7-2探测故障来源于电厂内部的故障（直至主变压器高压侧）来源于电厂外部的故障（主变压器高压侧开关以外）第七节主发电机—变压器继电保护系统§1-7-3保护分级和分阶段保护分三级：第Ⅰ级：关闭主汽门，跳开主变高压侧开关，跳开6.6KV母线断路器，灭磁第Ⅱ级：功率降到LFPR动作后跳开发电机负荷开关（或主变高压侧断路器），灭磁，关闭主汽门；第Ⅲ级：超高压断路器跳闸，即转带厂荷运行。第七节主发电机—变压器继电保护系统§1-7-3保护分级和分阶段保护项目分两个阶段：第一阶段实施比较低级别的保护第二阶段实施比较高级别的保护第七节主发电机—变压器继电保护系统§1-7-3保护分级和分阶段Ⅰ级保护包括：•发电机差动、主变差动、发—变差动、发电机匝间短路•发电机定子接地、主变零序接地、26KV母线接地•主变过电流、负序电流三阶段•厂变AB差动瓦斯、主变瓦斯第七节主发电机—变压器继电保护系统§1-7-3保护分级和分阶段Ⅱ级保护包括发电机失磁、逆功率、发电机低电压二段、低频二段Ⅲ级保护包括发电机低电压一段、低频一段、负序电流二阶段、主变备用接地、失步保护第七节主发电机—变压器继电保护系统§1-7-4保护项目说明1)差动2)接地3)过电流4)负序5)过电压6)低电压7)失磁§1-7-4保护项目说明8)高频9)低频10)逆功率保护11)失步（滑坡）保护12)转子接地13)过励磁（超适量）14)发电机负荷开关跳闸禁止第七节主发电机—变压器继电保护系统第二章第一节厂用电系统简介§2-1-1概述1、电源主电网主外电源发电机外电源辅外电源（正常停堆）厂用电源柴油发电机组一台“A”内电源（安全停堆）第五台柴油机另一台“B”柴油发电机组（安全停堆）§2-1-1概述2、厂用电设计准则3、厂用供电要求第一节厂用电系统简介正常工况异常工况4、厂用电电压等级及标志第一节厂用电系统简介§2-1-2中压交流配电系统1、厂用电设备类型随机负荷机组厂用设备常备负荷永久厂用设备安全负荷应急厂用设备公用负荷共用附属设备第一节厂用电系统简介§2-1-2中压交流配电系统2、中压厂用电1）中压厂用配电系统2）中压厂用电母线的接线：单母线分段随机母线常备母线公用母线安全母线第一节厂用电系统简介§2-1-2中压交流配电系统2、中压厂用电3）中压厂用电电源正常运行电源辅助电源应急安全电源供电方式第一节厂用电系统简介§2-1-2中压交流配电系统2、中压厂用电3）中压厂用电电源（续）B：LGEA：LGA—LGB—LHA(A通道)1LGC—9LGIA介列运行LGD—LGC—LHB(B通道)2LGC—9LGIB互为备用（手动）第一节厂用电系统简介§2-1-2中压交流配电系统3、中压厂用电运行方式1）正常运行2）发电机带厂用电（孤立运行）3）事故运行26kv母线或降压变A失去供电工作电源、辅助电源均不可用第一节厂用电系统简介§2-1-3低压交流配电系统1、380V交流配电系统380V低压配电盘向160kW以下厂用设备供电，由6.6kv/380v变压器供电，核岛为630kVA，常规岛和其他为800kVA和630kVA1）LK＊系统2）LL＊系统第一节厂用电系统简介§2-1-3低压交流配电系统2、220V交流配电系统1）LM＊系统可允许短时失电进行切模等操作的负荷供电母线2）LN＊系统不间断供电重要的220V交流电源和配电系统（LNA~D）永久的220V交流电源和配电系统（LNE）第一节厂用电系统简介§2-1-4直流配电系统1、系统组成：四个电压等级230V１２５Ｖ４８Ｖ３０Ｖ1）蓄电池组2）充电器2、２３０Ｖ直流电源和配电系统ＬＡ＊ＬＡＡＬＡＢ第一节厂用电系统简介§2-1-4直流配电系统3、１２５Ｖ直流电源和配电系统ＬＢ＊ＬＢＡ，对应Ａ系列Ａ列安全相关执行机构和一般用户ＬＢＢ，对应Ｂ系列Ｂ列安全相关执行机构另外四组（LBC～F）供LNA～D第一节厂用电系统简介§2-1-4直流配电系统4、４８V直流电源和配电系统LC＊LCA：A系列LCB：B系列LCCLCD：两机组公用网络LCE：岭澳新增5、30V直流电源和配电系统LDA第一节厂用电系统简介§2-1-5电源及供电线路运行方式1、正常停堆和启动方式2、功率运行3、400kV（或500kV）电网故障4、26kV母线电压低引起停堆5、400kv（500kv）和220kv厂外电网和汽发机组同时发生故障引起停堆第二节厂用变压器的选择§2-2-1主要厂用电负荷分类经常设备电动机使用机会不经常连续每次使用时间长短短时断续第二节厂用变压器的选择§2-2-2厂用电负荷计算1、计算原则（1）经常、连续运行负荷全部计入（2）连续不经常负荷也应计入（3）经常、断续运行负荷也应计入（4）短时、断续又不经常运行负荷不予计入（5）同一台变压器供电互为备用设备只计同时运行台数第二节厂用变压器的选择§2-2-2厂用电负荷计算2、计算方法1）换算系数法Ｓ＝∑ＫＰ计算功率Pa）经常连续、连续不经常b）经常短时、经常断续c）不经常短时、不经常断续P=0d）照明2）轴功率法cosLmKKKLmSPKScosmaxiPP1~8.0NPP5.0NPP第二节厂用变压器的选择§2-2-3厂用变压器的选择1、额定电压：与引接电源电压、厂用网络电压相一致2、台数和型式3、厂用变压器容量a）厂用高压工作变分裂绕组变压器高压绕组分裂绕组b）厂用高压备用变c）厂用低压工作变4、厂用变压器的阻抗LsSKctsSS2rctsSSS1LHTSSS1.1第二节厂用变压器的选择§2-2-4广核厂用降压变参数选择1、目的：满足6.6kv侧短路时设备遮断能力足够保证正常运行电源容量与电压降以及6.6kv厂用系统故障后自启动过程中较快恢复，不甩掉厂用负荷2、方法：估算厂用负荷；确定容量范围和短路阻抗；计算最大短路容量；提出6.6kv断路器分合闸能力；确定降压变参数第二节厂用变压器的选择§2-2-4广核厂用降压变参数选择3、参数选择1)计算短路电流，考虑三个来源外系统、非故障电动机反馈、柴油发电机2）ST和XT选择范围根据上述确定的断路器遮断能力限制其