对核电厂常见电气事故与应对措施探讨论文_冯飞

对核电厂常见电气事故与应对措施探讨论文_冯飞

(山东核电有限公司 山东烟台 265100)

摘要:核电厂的用电系统作为厂内重要的附属设备,是保证核电厂正常运行的有力工具。通过用电系统的发电机、封闭母线、出口断路器以及高厂变等配电装置来实现厂内电流的传输。在核电厂的生产过程中,有很多电动机拖动设备需要使用到电,还有反应堆、汽轮机以及发电机等重要设备都需要电力的支撑完成作用任务。可见,为了保证核电厂的正常运行,对核电厂的常见电气事故进行仔细的研究和分析是很有必要的。

关键词:核电厂;常见;电气事故;应对措施;探讨

1、常见的核电厂电气事故种类

1.1、设备功能事故

这主要是由于电气设备本身的质量不符合国家有关的质量标准而导致的,或者是电气设备在运输和安装过程中受到外界的物理损害,并在试验过程中没有及时发现,但在投入使用一段时间后,经过内外作用的共同影响致使设备出现功能性的事故,造成设备无法正常使用。

1.2、开关意外性分合闸

在核电厂的运行和调试阶段,很容易发生开关出现意外性的分合闸,主要是由于施工人员的操作不规范或者是开关本身的质量不过硬而造成的。并且,由于核电厂采用的是6KV的用电登记,其电流通过量大,使得开关的分合闸的概率较高。在发生开关意外性分合闸情况后,对设备与员工的安全造成很大的安全隐患,很容易导致设备的短路,甚至引发火灾。造成开关意外分合闸的客观原因主要有开关远方控制电缆的虚接、错接、端接使存在意外触碰短接现象,进而导致开关的意外分合闸。

1.3、单相接地事故

在核电工程的建安阶段,极易引发核电厂用电系统单相接地事故。这主要是由于人体的意外性触碰带电体,或者是电力电缆的绝缘层破损、电缆的屏蔽层处理不当等因素造成的。在发生单相接地事故时候,可通过对该回路保护装置的报警信息和故障录波电压波形图进行分析来确定回路具体的故障位置。

单相接地事故又可以划分为金属性接地以及非金属性接地这两种类型。发生金属性接地故障时,该相的相电压为零,其他两相的相电压为线电压。因此,私用录波电压波形图的判断方式就可以很容易判断出故障的具体位置。然而,在实际的核电厂用电系统中,经常发生的都是非金属性的接地故障,一般都是电缆绝缘缺陷下的弧光接地故障。在弧光接地故障发生时相电压不为零,这主要是由于零序电压保护装置的设定一般为15V,在发生弧光接地事故的初期是探测不到的,只有当电气事故扩大化之后才会出发报警系统。在此段实践内,由于不断交替震荡的弧光与过电压相互作用,进而会导致电缆烧毁,导致两相短路或者是三相短路跳闸现象的发生,甚至发生电气火灾灾害。如果孤光电压与电缆托盘、金属框架以及大地之间形成电流回路,这样就会干扰到电缆的控制、测量信号。另外,由于操作人云的意外碰触带电体也会导致非金属性接地事故的发生。需要注意的,由于接地保护装置只产生保护报警作用,并没有对电气事故进行及时的应对处理,在这种情况下对操作人员的人身安全存在极大的安全隐患。因此,核电厂电力工作人员应特别注意。

2、事故预防措施和处理措施

电气设备由于本身质量问题导致的事故,较难事前判断和预防。在设备选型和采购中,选用成熟可靠、经验证的设备,提高制造质量、加强设备监造,可有效减少设备质量问题。另外,对电气主设备采用绝缘在线监测方法,如变压器绝缘油色谱分析在线监测装置,可实时在线监测绝缘油中溶解气体含量。

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为有效预防单相接地事故,建议送电前检查电力电缆绝缘情况,特别是中间接头、终端接头和弯曲处,屏蔽层的处理应按照设计要求进行绝缘或接地,严禁屏蔽层悬空,同时应检查接地线与零序电流互感器的回穿情况。对绝缘状况有J怀疑时,可进行5kV的绝缘电阻测试或交流耐压试验。单相接地事故发生在电缆较长难以定位故障点时,一般采用单臂电桥法或使用智能定位仪查找故障点。中压系统上下级零序保护应具备选择性,特别是通过厂用电供电给电厂生活办公区时,级数比较多,应进行校核和试验,避免发生越级跳闸。自激发的铁磁谐振,是以系统电源电势为谐振源,工频为谐振频率的系统固有谐振,二次微机消谐装置无法消谐,只能破坏谐振参数,通过采用增加系统电容值(投入电容器或电缆)的临时措施。在设计、设备选型以及首次送电前,应验算谐振参数,实地测试的方法可以获得较正确的单相电容值。如果出现自激发铁磁谐振风险较高时,可通过改变参数,增加阻尼消谐。

高厂变、主变发生三相短路事故(近区短路),应进行绝缘电阻测量、各分接位的绕组直流电阻测量、绕组连同套管的电容量测试、低电压短路阻抗测试、频响法绕组变形试验,24h内应采样进行绝缘油色谱分析,与事故前色谱分析综合对比,特别注意乙炔含量的变化,此外还可以进行油中微量元素铜、铁等的检测,并做好历史记录。应急柴油发电机组发生三相短路事故,建议回厂处理,返回后还应进行相关预防性试验、短路试验、空载试验、并网满载和过载运行试验等,从而综合考量应急柴油发电机组的带载能力及运行可靠性。采用分裂绕组的高压变,可增强变压器的抗短路能力;提高厂用电过流保护的速动性和选择性,压缩保护动作时间,可缓减事故后果。针对事故回路的电气设备,应单独建立设备状态档案,运行中加强关注和巡检,缩短检修和维护周期,根据设备状态调整预防性试验项目和周期,同时做好历史数据记录以作综合评价。

另外,还应该从强化核电厂企业安全文化建设入手,进一步对核电厂电气安全隐患进行治理。首先,建立企业安全文化管理体系,以决策层责任为上层文化中心,下属管理层责任,延伸到企业个人责任响应,进而完成整个企业安全文化的建设。其次,建立核电厂电气安全隐患管理体制。针对核电厂的安全事务建立安全政策,以具体工作内容为基本,实现具体方法、具体单位执行,将传统的口头汇报转换成文本汇报,建立安全汇报责任制,进一步加强对企业整体电气安全隐患的治理。最后,在企业文化建设的过程中,加强安全工作的落实和人员资格审核工作。在安全工作的安排和管理方面,要实现内容清晰、流程准确、文件保存三步走的方针。在对人员资格审核方面要严格执行岗前和在岗培训要求,要强化员工的整体分享意识和从业人员核安全意识的培训。从文化建设的角度要强化核电厂电气安全管理制度,做到及时排查、及时治理。

综上所述,核电厂工程运行初期,经常会出现各种电气事故。作为一名合格的核电厂电力工作人员,应该熟知各种电气事故的类型、成因、特点以及相应的处理措施。这样,不仅可以及时的开展各项针对性的电气事故预防工作、监控管理措施,还可以有效避免人为因素导致的电气事故的发生,保证核电厂电力系统的正常运转,保障核电厂的安全、稳定运行。

参考文献:

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论文作者:冯飞

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/13

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