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国家电投实现三代核电主泵供电可靠性重大突破

2023/10/18 16:20:54   关键字:   来源:

10月7日,海阳核电2号机组在完成主泵变频器“四用一备”可靠性提升工程试验后达到满功率运行状态,标志着海阳核电2号机组成为国内AP1000首台具备主泵变频器备用切换能力的机组,三代核电主泵供电可靠性取得重大突破。

主泵变频器是三代非能动压水堆核电厂AP1000的关键单点失效电气设备,为主泵提供频率电压变换和限制主泵启动电流等功能,是主泵供电的唯一电源。每台机组配备四台主泵和四台主泵变频器,如果任意一台主泵变频器非预期失效,将会在极短时间内触发反应堆低流量停堆信号,导致电厂非计划停堆。在我国已投运的三代非能动核电机组中,因变频器故障导致的非计划停堆占比约64%。

国产主泵变频器首次投入使用。本次主泵变频器“四用一备”改造工程,通过增加主泵备用电源的方式来保障主泵运行,即在原有四台进口主泵变频器的基础上,新增一台长期处于热备用状态的国产变频器。该变频器由山东核电联合国内设计院和制造厂家设计研发,具有中国自主知识产权,消除了国外变频器功率单元设计隐患,实现了控制器在线维护及回切功能,各项指标完全满足现场安全运行需求。

主泵变频器“四用一备”逻辑切换成功。经过模拟瞬时故障试验,当四台在用主泵变频器中的任意一台因故障退出运行时,备用变频器自动投入运行,切换过程中一回路流量、主泵的转速、电压、电流等均全部正常,四次切换试验均一次成功。试验中切换时间均不超过0.6秒,低于仿真分析中主泵停运后 1.1秒停堆的故障时间。经专项组对主泵变频器“四用一备”改造工作的全面试验验证,试验结果均符合设计要求。此验证试验的成功,标志着主泵变频器“四用一备”改造工程的设计理念,正式从工程蓝图走向实际应用。

在此次攻关任务中,山东核电采用“产学研用联合、多专业协同”的创新模式,在产品研发、样机研制、单体试验、联合调试等方面展开科技攻关。研发出在热备状态切换的拓扑路线图,提出全新超快切换方案;通过系统分析性能测试,实现样机功能与电厂实际应用匹配,增加灵敏度和使用寿命;进行变频器切换瞬态载荷分析对比,验证对主泵机组的冲击满足规范的要求等等。

主泵变频器“四用一备”可靠性提升技术在三代核电机组成功投入使用,为后续CAP1000主泵供电可靠性提升提供了模版,对保障我国能源安全、提升三代核电国际竞争力具有重要意义。

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