核电厂主变压器冷却器电源故障处理方案

核电厂主变压器冷却器电源故障处理方案

徐耀勇 刘理华 陈明朗

大亚湾核电运营管理有限责任公司运行部；广东 深圳 518124

摘要：核电厂主变压器负责传输电力给外电网，同时负责机组停运时外电网向厂内设备供电。如果主变冷却器电源发生故障，需要立即处理，否则机组面临停运风险，本文主要介绍主变电源供电原理及电源故障处理方案。

关键词：核电厂；主变；冷却；电源故障

核电厂主变压器负责传输电力给外电网，同时负责机组停运时外电网向厂内设备供电。某核电厂大修期间对机组GEV主/厂变压器进行了改造，主变容量由原来的3*378MVA扩容至3*400MVA。两台新厂变容量维持不变（厂变A：68-34/34MVA；厂变B：25MVA）。主、厂变调压方式由原来的“主变有载+厂变无载”改为“主变无载+厂变有载”，主变风扇由原来的5组变为现在的4组，控制方式也发生了变化。

一、供电原理

GEV系统采用双电源供电，一路工作，另外一路备用，当工作电源出现故障以后，自动切换到另外一路电源。有4组冷却器，2组工作，1组辅助，1组备用，均可以实现手动或者自动控制。主变辅助电源合上后，处于工作状态的冷却器自动启动，自动控制模式下，当主变绕组温度升至75 ℃自启处于辅助状态的冷却器，降至60 ℃自停，主变油面温度升至65 ℃自启处于辅助状态的冷却器，降至50 ℃自停。当其他3组中的一组冷却器故障后自动启动处于备用的冷却器。

查阅GEV系统电气单线图，以一号机为例，1GEV003AR的电源共有两路，一路来自1LKF001TB(1LKF304)，一路来自1LKG001TB(1LKG303)。正常运行工况下，001~008JA均为合闸状态，其下游的101/102/201/202/301/302JA处于合闸状态，101/102UJ(KM1/KM2)互锁（防止形成环流），201/202UJ和301/302UJ的运行方式与101/102UJ一样；103/203/303JA合闸，在1号电源或2号电源工作时，为下游所有冷却器控制电源供电。

二、电源切换控制

以主变C相为例，正常运行工况下，1GEV300CC处于“1电源工作，2电源备用”或“1电源备用，2电源工作”，当1电源故障时，自动切换至2电源。查询相关电路图（图一）可知，转换位置处于a时，3-4，7-8，11-12，15-16触点保持原位置（均为闭合），继电器K1得电，继电器K2得电，K1的辅助触点11-12断开，K2的辅助触点11-12断开；1-2，5-6，9-10，13-14触点闭合，继电器KM2失电，继电器KM1得电，即KM1的辅助触点13X-14X合闸（自保持），21X-22X分闸（互锁），主触点1-2，3-4，5-6合闸；KM2的辅助触点13X-14X分闸，21X-22X合闸，主触点1-2，3-4，5-6分闸。K3辅助触点11-14合闸（就地盘面上301LA灯亮，1号电源工作指示灯），K4辅助触点11-14分闸（就地盘面上302LA灯灭，2号电源工作指示灯），此时由1号电源供电。

                    图一：电源1供电原理

当1号电源（LKF304）故障失去时，继电器KM1,K1,K3均失电，K1辅助触点11-12合闸，KM1辅助触点21X-22X合闸，K3辅助触点11-14分闸（就地盘面上301LA灯灭，1号电源工作指示灯），此时继电器KM2得电，KM2辅助触点13X-14X合闸（自保持），21X-22X分闸（互锁），主触点1-2，3-4，5-6合闸，继电器K4得电，K4辅助触点11-14合闸（就地盘面上302LA灯亮，2号电源工作指示灯），此时由2号电源供电。

图二：电源2供电原理

三、冷却器供电故障时的响应

    以主变A相为例，当主变失去380V电源时，主控出现1GEV008AA。

1.首先判断是否是LKF/LKG失电导致的报警（KIT中出现361/362EC）；

2.若为失电导致的报警，则派现场人员检查失去哪路电源，可根据就地盘面

上选择开关和指示灯来判断（例如选择开关打在“1电源工作，2电源备用”，但此时101LA灯灭，102LA灯亮，则认为是1电源LKF304失去，自动切换至2电源LKG供电；若101/102LA均不亮，先去主变B相及主变C相观察201/202/301/302LA的状态，防止因为灯泡故障造成人员误判断），同时还需要到MB502多重验证确实为LKF304/LKG303失电；

3.按照S程序进行操作，现场在MB502检查故障的380V交流电源开关并试合一次，若试合失败则通知电气人员处理；

4.若1/2号电源均失去，变压器失去冷却。虽然主变和厂变失去冷却后均可以继续运行一段时间，但由于主变在设计上没有自然冷却能力，所以一旦失去冷却并且无法尽快恢复的话，就必须立即降负荷停机，从失去冷却到停机的持续时间不允许超过1个小时；厂变虽具备自然冷却能力，但也应适当减小负荷。主变和厂变都必须遵守连续带功率运行曲线所给出的限制。主变不能尽快恢复冷却，通知调度，以≥2％／min（23MVA）的速率降负荷停机，以避免主变寿命异常消耗。

参考文献：

[1] 900MW压水堆核电站系统与设备