摘要： 结合《核电厂电气原理与设备概勘课程中应急柴油发电机原理提出了管理措施》，包括发电机差动保护和定子接地保护，以确保失电工况下核电厂安全应急设备第一时间恢复电力供应，确保反应堆安全退出运行。
关键词：核电厂；柴油发电机；接地保护；安全运行
引言
核电厂6 kV应急柴油发电机组是核电厂应急电源，它的安全可靠运行对厂内核安全意义重大。在主电源、备用电源及主发电机失电时，应急柴油发电机必须在10 s使机组达到额定电压和额定频率执行程序带载，确保应急照明及堆内余热导出，停运非必要设备，避免事态进一步扩大【l】。
1•应急柴油发电机作用及技术要求
1．1应急柴油发电机作用核电厂在进行核裂变反应时会在反应堆内产生大量热，该热量主要凝聚在堆芯内使其成为核裂变过程中主要的放射源。堆芯内余热随时间延长会逐渐降低，如果在有效时间内没有将温度降至最低点，便会导致核电厂反应堆内堆芯烧毁。一般核电厂每台机电组都会配有一定数量的应急柴油发电机，数量控制在2台～4台，只有当主、备用电源完全关闭后，应急厂没有配备辅助电源装置，关闭核电厂主电源与备用电源后，该系统内所有配电系统便会全部与电源断开，造成堆芯内热量不能及时有效散失，会烧毁内部配电设备。核电厂应急柴油发电机不但运行功率大，且电机承载容量也大。为保证核电厂内冷却水、油等系统正常循环，在核电厂主电源和备用电源没有发生故障时，应急柴油发电机也会处于热备用状态，保证各个核电设备处于安全稳定的运行环境。
1．2应急柴油发电机技术要求应急柴油发电机在接收到终端系统指令后，保证从启动至正常运行状态的时间间隔要在10 S一20 s范围内，并且额定电流与电压都要在设备运行条件范围内。核电厂原有发电机运行时间间隔在80 S～170 S间，由于时间过渡比较长，造成核电设备达不到理想状态下的预测值，使设备出现低压抖动现象。设备在负载运行期间，其发电机内部转子的振动频率保证在5 200 Hz～6 800 Hz，电压达到额定电压值的85％，电流达到额定电流值的90％，这样才能保证核电厂内设备处于正常运行状态。对于中间切换时间有一定的技术要求，切换时间不大于这一程序的开始至下一程序的开始时间的50％，这样能够保证各个设备在系统切换时有一个等效过渡时间。应急柴油发电机加载一个运行程序时，不会导致设备瞬间运行条件改变。日万方数据2015年第10期 周京安：核电厂应急柴油发电机安全运行管理措施 2015年10月本核电厂应急柴油机运行过程中，加载了附加设备的运行程序，导致柴油发电机内部转子转速提高了原有速率的70％，出现自动跳闸现象。所以要求加载附加设备期间，其转子运行速率不要超过额定转数的83％，运行条件不会发生瞬间改变，减少设备额定功率损耗。
2•应急柴油发电机特点。
2．1稳定性应急柴油发电机稳定性主要体现在电力系统的全自动化控制，某核电站中适用的应急柴油发电机(型号为HC407GF)能够根据系统动态稳定性自动识别系统故障，并在短时间内将分析后的数据传输至终端系统进行处理。管理人员将核电设备中的工作运功率波长录入至数据库内，一般设定反应堆冷却系统工作运行波长在1 300 nm一1 500 am，安注箱工作运行波长在700 am～900 nm，主变压器工作运行波长在800 nm～1 200 am。假设该核电设备运行过程中，工作波长出现异常，自动识别系统便会根据设备传输波长的长短进行故障分析。然后将故障分析数据传输至核电终端系统，完成信息传输过程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此系统在信号加密方式上也保证了其传输路径的稳定性，核电系统在数据信号上采用8进制加密方式。例如核电传输在传输一组数据信息时，经加密处理后，其数据代码为010 011 110 111 001 101 000，传输的数据代码在交换设备处理过程中，其翻译后的指令为2367150，应急柴油发电系统利用该指令能够有效保证传输数据信息的有效性。
2．2低敏感性应急柴油发电机组控制系统在数据库中设定了遥感程序，设备在遥感程序设定下完成对核电厂设备的监测。低敏感性主要体现在两个方面：一个方面体现出应急柴油发电机的试验性，另一方面体现出发电机的应急性。发电机在启动运行时，所有报警程序便全部启动，完成整个启动程序监控流程。而原有柴油发电机没有设置该运行程序，导致后期设备在运行管理中出现故障时才发出警报信号，这时已对核电设备造成极大损坏。应急性主要体现在核电设备进入应急状态时，柴油发电机会瞬时达到最大运作效率保证堆内重要设备不失电。例如：当出现水温升高、油压降低现象时，应急柴油发电机增大输出功率使循环系统中水泵及油泵增加功率，以此降低水温，提高油泵压力，保证核电设备后期正常运行。
3应急柴油发电机继电保护措施
核电厂应急柴油发电机继电保护措施包括：发电机差动保护和定子接地保护，该运行保护管理措施不但减少核电设备的故障率，而且能提高运作效率。
3。l发电机差动保护措施发动机差动保护措施是降低发生短路时的电流。在发生短路时电流呈现非平衡状态，此时电流运作也呈现非周期性。这时差动保护便会在正常负荷下降低运行工作电流，降低幅度与正常电流之差不超过6％。应急柴油发电机在差动保护措施中改进了其反映灵敏时差，由于原有数据信息不能被设备及时接收而造成中间延时加大(最长延时达到12 s)，使终端处理器不能有效发出指令。而现有差动系统在运行管理措施中减少中间延时效应，此外差动保护在运行管理措施中还可以作为跳闸信号处理，完成发电机应急处理程序。
3．2定子接地保护措施定子接地处理方式包括悬浮接地、单点接地及多点接地。悬浮接地是将发电机定子串联到一个接地点，然后用牵引导线将电流引入大地。一般悬浮接地不同于其它系统接地，主要是因为该接地方式没有形成静电回路，当遇到雷电天气时，会击穿核电厂周围结构物，产生强大的静电飞弧。单点接地是将三个核电设备并联至一条回路中，然后通过牵引导线将高压电流引入大地。例如核电厂包括三个高压系统，分别为A系统、B系统、C系统，其中A系统包含三个子系统，在单点接地系统中，三个系统串联接人然后与C系统并联接人母线，而B系统可单独与接地母线连接，使之不构成静电回路。多点接地系统适用于工作频率低于1 MHz的工作运行环境，当高压系统工作频率高于13 MHz，采用单点接地方式，便会增加底线阻抗值，使其向外辐射高频噪音。多点接地是将二次中的每个核电设备单独接地，例如：核电厂中大型电力设备(如蒸汽发生器、高低压加热器、主变压器)均由牵引导线独自接地，这种接地方式不但能够减少接地阻值，还能减少设备向外辐射噪音信号。回路接地是利用逆变器工作运行原理，逆变器将电力设备运行的高电压变为低电压，大电流转化为小电流，使其保证运行电路工作人员的安全。
4结语
核电厂对应急柴油发电机综合运用差动保护和定子接地保护的方法，并结合不同方式的接地形式，避免使之构成静电回路。同时运用发电机差动保护管理原理降低工作电流，减少反应灵敏时差。这种综合管理程序不但降低了核电厂应急发电机的故障率，并且提高了发电机的机械效率。
参考文献：
[1]陆秀生，钟质飞，杨勇．CPRl000核电厂应急柴油发电机组试验方法研究[J]-核动力工程，201 1，32(1)：34—35．
论文作者:向中
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/5
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