核電廠中壓配電系統(tǒng)五防配置論述

吳仁彪

摘 要：可靠的廠用電系統(tǒng)是保障核電站安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，該文將對(duì)其中壓廠用電系統(tǒng)的電氣五防配置做全面論述。

關(guān)鍵詞：電氣五防 機(jī)械閉鎖 機(jī)械程序鎖 電氣連鎖

中圖分類號(hào)：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）02（c）-00-01

目前核電得到迅速發(fā)展，其安全性也越來越受到民眾的關(guān)注。在核電站的設(shè)計(jì)、建造、及運(yùn)行等階段安全始終是放在首位的，而廠用電系統(tǒng)的可靠性是保證其安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。完備的電氣五防配置是保證供電系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。為此某核電站設(shè)置了機(jī)械閉鎖、程序鎖、電氣連鎖和電磁鎖等多種閉鎖相結(jié)合的一套閉鎖系統(tǒng)。

1 常用五防閉鎖方式

目前中壓配電系統(tǒng)常用的閉鎖方式有：機(jī)械閉鎖、機(jī)械程序鎖、電氣聯(lián)鎖和電磁鎖等。機(jī)械閉鎖是在開關(guān)柜的操作部位之間用互相制約和聯(lián)動(dòng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)來達(dá)到先后動(dòng)作的閉鎖要求。其可實(shí)現(xiàn)隨操作順序的正確進(jìn)行，自動(dòng)地步步解鎖。在發(fā)生誤操作時(shí)，能自動(dòng)閉鎖，阻止誤操作的進(jìn)行。機(jī)械程序鎖是用鑰匙隨操作程序傳遞或置換而達(dá)到先后開鎖操作的要求。其操作順序與操作票中限定開鎖條件的操作順序一致，易為操作人員所接受，可靠性非常高。

電氣閉鎖及電磁鎖是通過電氣節(jié)點(diǎn)串接到開關(guān)的控制回路或電磁線圈的電磁機(jī)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)閉鎖功能，其操作方便，一般都是自動(dòng)控制的，但其會(huì)導(dǎo)致控制回路復(fù)雜，增大故障率。

2 核電廠中壓系統(tǒng)五防配置

核電廠的中壓配電系統(tǒng)設(shè)置有兩路不同的電源，對(duì)于應(yīng)急段還配有柴油發(fā)電機(jī)，可見其對(duì)供電系統(tǒng)的可靠性要求非常高。但若盤柜本身出現(xiàn)故障，必然導(dǎo)致其所帶負(fù)荷失去電源。基于可靠性的特別要求，某核電廠采用了機(jī)械閉鎖、程序鎖、電氣連鎖和電磁鎖等多種閉鎖方式相結(jié)合的閉鎖系統(tǒng)。

某核電廠中壓配電設(shè)備采用的是廈門ABB的ZS1及ZVC兩種型號(hào)的配電柜。這些盤柜內(nèi)部設(shè)置有比較完善的機(jī)械閉鎖裝置，再輔以電氣連鎖及電磁鎖，單個(gè)柜子可以實(shí)現(xiàn)以下功能。

（1）只有當(dāng)?shù)氐逗蛿嗦菲鳎ń佑|器）在分閘狀態(tài)時(shí)，手車才能從試驗(yàn)位置移至工作位置；

（2）斷路器（接觸器）只有在處于試驗(yàn)或工作位置時(shí)才能進(jìn)行合閘操作，在中間位置時(shí)，合閘操作被閉鎖；

（3）地刀只有當(dāng)斷路器（接觸器）在試驗(yàn)位置或拉出開關(guān)柜時(shí)才能合閘；

（4）地刀閉合時(shí)，斷路器（接觸器）無法從試驗(yàn)位置移向工作位置。

單個(gè)柜子本身設(shè)置的機(jī)械及電氣聯(lián)鎖，只能保證這一個(gè)柜子的五防要求，而柜間的就保證不了，即無法保證系統(tǒng)的五防要求。雖然這些可以采用電氣連鎖及電磁鎖等方式實(shí)現(xiàn)，但這樣就需增加盤柜間的聯(lián)絡(luò)電纜，開關(guān)控制回路變復(fù)雜，故障率也將隨之增加；同時(shí)野蠻操作易導(dǎo)致電磁閉鎖機(jī)構(gòu)損壞，且其本身出現(xiàn)卡澀的幾率也很高。這些都將導(dǎo)致盤柜供電可靠性降低。為此核電站在柜間采用了可靠性最高的程序鎖，其也是全廠電氣系統(tǒng)鑰匙聯(lián)鎖系統(tǒng)的一部分。用于中壓的程序鎖主要就是通過一套機(jī)械鎖，將相互聯(lián)系的母線地刀、電纜側(cè)地刀、進(jìn)線開關(guān)及母聯(lián)開關(guān)等的操作順序嚴(yán)格的按五防要求管控起來。具體設(shè)置為在斷路器柜門小車搖把操作孔及地刀操作機(jī)構(gòu)處配置有機(jī)械鎖，當(dāng)鎖鎖上時(shí)，將不能進(jìn)行斷路器手車的搖入及地刀操作桿的插入操作。

若現(xiàn)需通過1LGB102JA給1LGB供電，則必須保證1LGB上的母線地刀及1LHA的進(jìn)線開關(guān)處的地刀斷開。要合1LGB102JA，需從鑰匙交換盒1LGB102JA上取下鑰匙7B，將其插入搖把操作孔處的鎖，解鎖后才可將1LGB102JA搖入工作位置。 而只有將鑰匙3B及2YB插入交換盒1LGB102JA后才可釋放7B。1LGB要送電，則上游2YB已釋放。要得到鑰匙3B，則必須將1LGB的母線地刀及1LHA進(jìn)線地刀斷開，然后將鑰匙5B及6B插入交換盒1LGB001CV解鎖。這樣就滿足了防止帶地刀合閘的要求。反過來，當(dāng)進(jìn)線開關(guān)1LGB102JA搖入工作位置后，鑰匙7B就被鎖住無法取下，這樣鑰匙3B也無法釋放，5B跟6B就不能取下，則母線地刀及1LHA進(jìn)線開關(guān)地刀均無法合閘。這樣就滿足了防止帶電合地刀的要求。

同時(shí)為保證設(shè)備及人身安全，對(duì)于饋線柜地刀與下游干式變柜門之間也設(shè)置有該類機(jī)械鎖。可以保證只有當(dāng)上游地刀合上后才能開啟干事變的前后柜門。

3 結(jié)語

核電廠的閉鎖系統(tǒng)看似復(fù)雜，其實(shí)只是操作比較費(fèi)時(shí)一點(diǎn)，但系統(tǒng)運(yùn)行可靠性能得到更有力的保證。復(fù)雜的操作能換來更高的安全性對(duì)核電廠來說是值得的。在其他行業(yè)，如對(duì)配電系統(tǒng)可靠性有特別要求時(shí)也可以采用這種閉鎖方式。

參考文獻(xiàn)

[1] 熊信銀.發(fā)電廠電氣部分[M].中國電力出版社，2004.

[2] 華東電力設(shè)計(jì)院.福清核電廠中壓配電系統(tǒng)系統(tǒng)手冊(cè).