[實用新型]用于核電站應急系統的蓄能系統存放廠房

有效

• 申請號: 201120161995.1
• 申請日: 2011-05-20
• 公開（公告）號: CN202120624U
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 王永年;周波;曾其權;韓雪華;宮振波;陳伯謀
• 申請（專利權）人: 中國廣東核電集團有限公司;大亞灣核電運營管理有限責任公司
• 主分類號: G21D1/00
• 分類號: G21D1/00;G21D1/02;E04H5/02;E06B5/10
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本實用新型涉及向核電站提供后備應急動力電源的蓄能系統存放裝置，以及一種核電站電源存放裝置防水淹的防護方法。

背景技術

核電站(Nuclear?Power?Plant)是利用核裂變(Nuclear?Fission)或核聚變(Nuclear?Fusion)反應所釋放的能量產生電能的發電廠。

為了保護核電站工作人員和核電站周圍居民的健康，核電站的設計、建造和運行均采用縱深防御的原則，從設備、措施上提供多重保護，以確保核電站對反應堆的輸出功率進行有效的控制，且能夠在出現各種自然災害，如地震、海嘯、洪水等，或人為產生的火災、爆炸等，也能確保對反應堆燃料組件進行充分的冷卻；進而保證放射性物質不發生向環境的排放。縱深防御原則一般包括五層防線，第一層防線：精心設計、制造、施工，確保核電站有精良的硬件環境，建立完善的程序和嚴格的制度，對核電站工作人員有系統的教育和培訓，建立完備的核安全文化；第二層防線：加強運行管理和監督，及時正確處理異常情況，排除故障；第三層防線：在嚴重異常情況下，反應堆的控制和保護系統能及時并有效的動作，以防止設備故障和人為差錯進而發展為事故；第四層防線：在事故情況下，及時啟用核電站安全保護系統，包括各種專設安全設施，用以加強事故中的電站管理，防止事故擴大，以保護核電站三道屏障的完整性；第五層防線：萬一發生極不可能發生的事故，并伴有放射性外泄，應及時啟用廠內外一切應急系統，努力減輕事故對周圍居民和環境的影響。

安全保護系統均采用獨立設備和冗余布置，使得安全系統可以抗地震和在其他惡劣環境中運行。

電源作為核電站運行的動力源，無論是設置上還是運行上，都應體現縱深防御的理念。為實現核電站電源系統的高可靠性，對某些特別重要的用電設備或特殊要求的設備均應備有應急電源，同時進行多重性、獨立性地設置，以避免發生共模故障導致應急電源的不可用。

核電站的應急電源系統和正常電源系統一起，共同構成廠用電系統，為廠內所有的用電設備提供安全可靠的供電。應急電源必須保證在正常運行工況、事故工況期間或事故工況后為核電站的應急安全設備提供電源，以執行安全功能。由于核電站核安全的特殊性，故而其電源系統的設計要求應大大高于其他行業。

核電站設置有多道冗余電源，包括廠外主電源、廠外輔助電源和應急固定式柴油機等專用應急電源，各電源各司其職，同時又互有配合，不僅形式多樣，而且層層設置，多重冗余，最大限度地為電核電站提供可靠的供電。

目前，核電站的廠用電系統運行方式如下：

(1)在正常運行條件下，整個廠用設備的配電系統由26kV母線經過高壓廠用變壓器供電；

(2)當機組正常運行時，26kV母線由主發電機供電；

(3)主發電機停機時，則由400/500kV電網經過主變壓器向26kV母線倒送電；

(4)如果26kV母線失去電源或失去高壓廠用變壓器，即失去廠外主電源，則220kV電網經過輔助變壓器向必須運行的安全輔助設施供電，使反應堆維持在熱停堆狀態；

(5)如果廠外主電源和廠外輔助電源均失去供電，則由應急柴油發電機(一個機組配備兩臺應急柴油發電機)向應急廠用設備供電，使反應堆進入冷停堆狀態；

(6)當任何一臺應急柴油發電機不可用時，則由第五臺柴油機取代，執行應急柴油發電機的功能，向應急廠用設備供電。

然而，固定式的應急柴油機，具有一定的局限性。這是因為，在固定式柴油機驅動其發電機運轉、將柴油的能量轉化為電能時，必須通過在固定式柴油機汽缸內、將過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油充分混合后，推動活塞下行，各汽缸按一定順序依次做功，從而帶動曲軸旋轉。再通過固定式柴油機的旋轉帶動發電機的轉子，利用“電磁感應”原理，發電機就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路產生電流，從而實現發電功能。上述發電過程中，必須通過空氣與高壓霧化柴油的充分混合才能實現。當在洪水、海嘯、泥石流等情形下時，固定式柴油機的電氣系統將有可能因為水淹而失效，供油管道、壓縮空氣管道將有可能因為外部沖擊力而斷裂，柴油機本體有可能因為沖擊力而結構發生變形，這些都會導致固定式柴油發電機無法啟動，進而無法提供應急電源。

因此，在其他電源失去的情況下，作為核電站最終應急電源的固定式應急柴油機，由于其存放裝置自身特點決定了其不能抵抗水淹災害(如洪水、海嘯、臺風潮等)，當出現超設計基準的極端自然災害時，固定式應急柴油機很容易失去供電，無法為核電站提供反應堆芯余熱排出和乏燃料水池冷卻的動力需求，這將導致核電站產生災難性的后果。