CPR1000核电站厂用电系统结构与切换方式研究

摘要

随着世界各国对环境问题的日益重视，核电站以其绿色环保、节能低碳、高效发电等特点，逐步取代了传统火电项目，成为现代电力建设行业的首选。中国国家领导人也多次大力推动中国的高铁、核电项目“走出去”，推进核电建设自主化、产业化和规模化，体现出了核电站的优越性和重要性。CPR1000型核电站是中国广核集团引进开发的核电技术路线，在国内已成功应用在大亚湾、红沿河、宁德等核电项目，具有广泛的市场前景。
　　本文以红沿河核电站为参考电站，研究CPR1000核电站厂用电系统网络结构，总结厂用电系统在核电机组处于不同工况时的运行方式。结合核电站对于安全性的要求，以及重要设备运行模式、重要专设安全系统对于电源稳定性的要求，研究厂用电源系统的切换方式和切换触发条件，分析电源切换后下游重要设备的运行情况，保证核电站的安全。通过分析计算，确定了核电站中压系统的选型，并校核了三大电源系统的最小容量需求，综合考虑裕度和经济性，最终确定三大电源的容量。
　　通过本文的研究，可以明确CPR1000核电站厂用电源系统架构，确定6.6kV中压配电盘保护装置选型，掌握引起厂用电系统切换的条件、厂用电系统切换方式及切换成功后厂用电系统运行模式，并通过分析切换后电厂运行工况和厂用电系统实际带载情况，校核厂用工作电源、厂用辅助电源和厂用应急安全电源的容量，验证柴油机带载能力，以保证在各种工况下核电站的安全，并为后续核电项目建设提供重要的参考资料。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 电厂厂用电系统结构简介

1．2 电厂厂用电源切换设计功能

1．3 厂用电切换方式概述

1．4 第三代核电机组与CPR1000核电站的差异性

1．5 本文研究的意义，内容及目标

2 CPR1000核电站厂用电系统结构与运行模式

2．1 核电站厂用电系统供电网络结构

2．1．1 核电站三大电源系统电气结构

2．1．2 核电站中低压厂用配电系统电气结构

2．1．3 核电站第五台柴油机组独立供电网络结构

2．2 CPR1000核电站厂用电系统运行模式

2．2．1 正常停堆

2．2．2 启动运行

2．2．3 500kV电网故障

2．2．4 26kV母线电压低故障

2．2．5 500kV线路、220kV线路和汽轮发电机组同时故障

2．3 本章小结

3 CPR1000核电站厂用电系统切换方式研究

3．1 厂用电系统切换过程分析

3．2 厂用工作电源向厂用辅助电源切换方式研究

3．2．1 核电站厂用辅助电源切换方案验收标准

3．2．2 手动切换方案验证

3．2．3 自动快速切换方案验证

3．2．4 自动慢速切换方案验证

3．2．5 自动同期并联切换方案验证

3．2．6 厂用辅助电源切换方式适用性分析

3．3 厂用工作电源向厂用应急安全电源切换方式研究

3．3．1 核电站厂用应急安全电源切换方案验收标准

3．3．2 手动切换方案验证

3．3．3 自动快速切换方案验证

3．3．4 其他电源切换方案

3．3．5 厂用应急安全电源切换方式适用性分析

3．4 本章小结

4 厂用电系统中压保护装置选型与校验

4．1 厂用电系统中压保护装置动作期望值分析

4．1．1 断路器过流保护定值四要素

4．1．2 断路器过流保护整组动作时间理论值

4．1．3 断路器过流保护整组动作时间误差

4．2 中压配电系统保护装置校验

4．3 厂用电系统中压保护装置选型确定

4．4 本章小结

5 厂用电系统三大电源容量需求核算

5．1 核电站500kV厂用工作电源容量核算

5．1．1 核电站发电机组最大输出容量

5．1．2 核电站最小厂用电负荷

5．1．3 500kV厂用工作电源主变压器容量确认

5．2 核电站220kV厂用辅助电源容量核算

5．2．1 厂用辅助电源系统运行工况1分析

5．2．2 厂用辅助电源系统运行工况2分析

5．2．3 厂用辅助电源系统容量确认

5．3 核电站6．6kV厂用应急安全电源容量核算

5．3．1 厂用应急安全电源容量核算方法

5．3．2 厂用应急安全电源的启动

5．3．3 LOP时厂用应急安全电源加载负荷容量

5．3．4 LOP+SI时厂用应急安全电源加载负荷容量

5．3．5 LOP+SI+HHCP时厂用应急安全电源加载负荷容量

5．3．6 厂用应急安全电源容量确认

5．4 本章小结

结论

参考文献

附录

致谢