國家電投實現(xiàn)三代核電主泵供電可靠性重大突破
時間：2023-10-09 11:41:16
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10月7日，海陽核電2號機組在完成主泵變頻器“四用一備”可靠性提升工程試驗后達到滿功率運行狀態(tài)，標志著海陽核電2號機組成為國內AP1000首臺具備主泵變頻器備用切換能力的機組，三代核電主泵供電可靠性取得重大突破。
主泵變頻器是三代非能動壓水堆核電廠AP1000的關鍵單點失效電氣設備，為主泵提供頻率電壓變換和限制主泵啟動電流等功能，是主泵供電的唯一電源。每臺機組配備四臺主泵和四臺主泵變頻器，如果任意一臺主泵變頻器非預期失效，將會在極短時間內觸發(fā)反應堆低流量停堆信號，導致電廠非計劃停堆。在我國已投運的三代非能動核電機組中，因變頻器故障導致的非計劃停堆占比約64%。
國產(chǎn)主泵變頻器首次投入使用。本次主泵變頻器“四用一備”改造工程，通過增加主泵備用電源的方式來保障主泵運行，即在原有四臺進口主泵變頻器的基礎上，新增一臺長期處于熱備用狀態(tài)的國產(chǎn)變頻器。該變頻器由山東核電聯(lián)合國內設計院和制造廠家設計研發(fā)，具有中國自主知識產(chǎn)權，消除了國外變頻器功率單元設計隱患，實現(xiàn)了控制器在線維護及回切功能，各項指標完全滿足現(xiàn)場安全運行需求。
主泵變頻器“四用一備”邏輯切換成功。經(jīng)過模擬瞬時故障試驗，當四臺在用主泵變頻器中的任意一臺因故障退出運行時，備用變頻器自動投入運行，切換過程中一回路流量、主泵的轉速、電壓、電流等均全部正常，四次切換試驗均一次成功。試驗中切換時間均不超過0.6秒，低于仿真分析中主泵停運后 1.1秒停堆的故障時間。經(jīng)專項組對主泵變頻器“四用一備”改造工作的全面試驗驗證，試驗結果均符合設計要求。此驗證試驗的成功，標志著主泵變頻器“四用一備”改造工程的設計理念，正式從工程藍圖走向實際應用。
在此次攻關任務中，山東核電采用“產(chǎn)學研用聯(lián)合、多專業(yè)協(xié)同”的創(chuàng)新模式，在產(chǎn)品研發(fā)、樣機研制、單體試驗、聯(lián)合調試等方面展開科技攻關。研發(fā)出在熱備狀態(tài)切換的拓撲路線圖，提出全新超快切換方案；通過系統(tǒng)分析性能測試，實現(xiàn)樣機功能與電廠實際應用匹配，增加靈敏度和使用壽命；進行變頻器切換瞬態(tài)載荷分析對比，驗證對主泵機組的沖擊滿足規(guī)范的要求等等。
主泵變頻器“四用一備”可靠性提升技術在三代核電機組成功投入使用，為后續(xù)CAP1000主泵供電可靠性提升提供了模版，對保障我國能源安全、提升三代核電國際競爭力具有重要意義。
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