1、安全電源的現狀核電廠(chǎng)的安全電源是給反應堆專(zhuān)設安全設施等1E級負荷供電，為停堆、安全殼隔離、堆芯冷卻、安全殼和反應堆熱量導出以及防止放射性物質(zhì)泄漏的系統設備提供所需的電力。安全電源是非常重要的電源，要求它非?？煽?。運行安全技術(shù)規格書(shū)對其運行作了嚴格的規定，如：交流電源中有一路廠(chǎng)外電和一套柴油發(fā)電機組不可運行時(shí)，在1小時(shí)內執行監測要求（檢查斷路器控制回路狀態(tài)指示等）以證實(shí)剩余的交流電源的可運行性，并且以后每8小時(shí)監測驗證一次；須在12小時(shí)內至少使不可運行的電源中的一個(gè)恢復到可運行狀態(tài)，否則在此后的6小時(shí)內至少處于中間停堆A階段并且在隨后的30小時(shí)內降到冷停堆狀態(tài)。

　　秦山核電廠(chǎng)的安全電源由6kV安全I、II段和380V安全I-IV段組成，它們的上級電源有3個(gè)：第一電源，啟/備變，220kV秦石2271線(xiàn)路經(jīng)啟/備變給6kV公用段供電，由6kV公用段再給安全段供電；

　　第二電源，高壓廠(chǎng)變，220kV秦雙2424線(xiàn)路、220kV秦躍2428線(xiàn)路、本廠(chǎng)發(fā)電機經(jīng)高壓廠(chǎng)變供6kV工作段，6kV工作段供6kV公用段，再供6kV安全段；第三電源（應急電源），應急柴油發(fā)電機，1號、3號柴油發(fā)電機分別供6kV安全I、II段，2號柴油發(fā)電機通過(guò)切換可給6kV安全I、II段供電。其安全電源供電順序為：正常運行由第一電源供電；當第一電源不可用時(shí)，通過(guò)6kV工作段和公用段的聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)，把6kV公用段自動(dòng)切換到6kV工作段供電，即轉到第二電源供電；當第二電源也同時(shí)不可用時(shí)，啟動(dòng)應急柴油發(fā)電機，自動(dòng)合閘到6kV安全母線(xiàn)，按程序自動(dòng)帶載。由于安全電源設置了3道電源，具有足夠的獨立性、多重性和可試驗性，相互之間切換邏輯清楚，比較可靠，運行十多年來(lái)，在反應堆運行期間還未發(fā)生過(guò)安全電源全部喪失的事故。但也發(fā)生過(guò)第一、第二電源喪失，第三電源（應急電源）啟動(dòng)的事件，說(shuō)明我廠(chǎng)的安全電源存在著(zhù)薄弱環(huán)節。3個(gè)電源中應急電源的級別最高，是1E級，其他兩個(gè)電源是非1E級，在電網(wǎng)事故或其他事故中，第一、第二電源有可能失去，在此時(shí)應急電源是反應堆停堆后能繼續得到冷卻的最后保證，所以應急電源必須保證非常高的可靠性，在核電廠(chǎng)的生產(chǎn)活動(dòng)中諸如運行、檢修、試驗、設備管理、更新改造等要特別關(guān)注，要嚴格按照技術(shù)規范書(shū)的要求進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)。但是我們也不能輕視其他兩個(gè)電源，只有提高了這兩個(gè)電源的可靠性，才能減輕應急電源的壓力，才能從整體上確保核電廠(chǎng)安全。另從經(jīng)濟性來(lái)考慮，第一、第二電源可靠性不高，后果是停堆停機次數的增加，所以在生產(chǎn)活動(dòng)中也要對它們予以高度重視。本文根據秦山核電廠(chǎng)的實(shí)際狀況，對3個(gè)電源進(jìn)行分析，從更新改造的角度提出一些對策。

　　2、第一電源的可靠性分析和對策第一電源是220kV秦石2271線(xiàn)路、啟/備變和6kV公用段，2271線(xiàn)路從上海金山石化西區變電站引接，經(jīng)57km的架空線(xiàn)路接入我廠(chǎng)。由于實(shí)體隔離的需要，220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)運行，所以此路電源是單線(xiàn)路單變壓器運行，無(wú)論從理論分析和實(shí)際情況，這種供電方式是最不可靠的一種方式。特別是57km的架空線(xiàn)路，可靠性最低，運行以來(lái)，曾發(fā)生過(guò)一起大霧絕緣子污閃跳閘、一起雷擊線(xiàn)路跳閘、一起對側開(kāi)關(guān)故障緊急檢修而停運。啟/備變和6kV公用段由于在廠(chǎng)內，故障停運率較低，事故有：安裝施工時(shí)啟/備變差動(dòng)保護接線(xiàn)錯誤，在區外短路時(shí)誤跳變壓器；6kV公用段和安全段發(fā)生諧振，電壓互感器一次熔絲熔斷，低電壓保護動(dòng)作跳閘，針對這兩起事件已采取措施。所以要提高第一電源的可靠性，主要是提高220kV電源的可靠性?？赡艿母脑旆桨赣袃蓚€(gè)。

　　方案一：把2271線(xiàn)路就近改接到浙江電網(wǎng)（南湖變電所或嘉興發(fā)電廠(chǎng)），架空線(xiàn)路的距離可減少一半，遭雷擊等故障的可能性減小，線(xiàn)路本身的可靠性增加。投資也不大，原架空線(xiàn)路在南湖變電所和嘉興發(fā)電廠(chǎng)之間穿過(guò)，大部分原線(xiàn)路還可利用，需要增加一臺開(kāi)關(guān)和相應的保護。從電源可靠性分析，原從上海電網(wǎng)引接安全電源，考慮到當時(shí)浙江北部電網(wǎng)相對比較弱，220kV變電所少，沒(méi)有發(fā)電廠(chǎng)，安全電源需要獨立可靠，所以從上海接。但近幾年浙北電網(wǎng)大大加強了，秦山周?chē)黾恿?20kV躍新變電所，嘉興電廠(chǎng)、秦山二期、三期相繼投入運行，550kV王店變電所也投入運行，浙北電網(wǎng)全網(wǎng)失電可能性幾乎沒(méi)有，所以可以從南湖變電所或嘉興發(fā)電廠(chǎng)引接安全電源。這樣，浙北電網(wǎng)非?？煽?，新線(xiàn)路比原線(xiàn)路可靠，因此，整體可靠性就提高了。

　　方案二：可在方案一的基礎上，從秦山三期接一路220kV電源，實(shí)現兩路電源并聯(lián)運行（如圖2），克服單電源的缺點(diǎn)。秦山三期距離我廠(chǎng)1km，所以線(xiàn)路投資少，再增加兩臺開(kāi)關(guān)和一套保護，投資也不大。此方案使一、二、三期安全電源相互備用，因為二、三期的啟動(dòng)/備用電源也是單電源結構（從220kV躍新變接），可大大增加一、二、三期安全電源可靠性。但此方案要在方案一的基礎上才成立，因為上海、浙江電網(wǎng)220kV開(kāi)環(huán)運行，不允許并列運行。如果我們接在上海電網(wǎng)，即使把三期的220kV拉過(guò)來(lái)，但不能并聯(lián)運行，就起不到增加可靠性的作用。

　　3、第二電源的可靠性分析和對策我廠(chǎng)安全電源的第二電源為：高壓廠(chǎng)變和6kV工作段。正常運行時(shí)啟/備變帶6kV公用段運行，高壓廠(chǎng)變帶6kV工作段運行，6kV工作和公用段的聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，當啟/備變失電時(shí)，6kV工作和公用段的聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)自動(dòng)合上，由6kV工作段向公用段供電。對安全電源實(shí)現了從第一電源到第二電源的切換。高壓廠(chǎng)變上級有3個(gè)電源（2424線(xiàn)路、2428線(xiàn)路、發(fā)電機），失電的可能性較小，變壓器本身和6kV工作段配電裝置也比較可靠，第二電源的最薄弱點(diǎn)在自動(dòng)切換上。由于當時(shí)技術(shù)條件的限制，我廠(chǎng)采用的是慢速切換，切換時(shí)間2.2s，當啟/備變失電時(shí)，低電壓保護0.5s跳開(kāi)負荷，應急柴油機0.5s啟動(dòng)，對正常運行的電廠(chǎng)是一個(gè)很大的擾動(dòng)，電源切換成功后，跳開(kāi)的負荷需手動(dòng)恢復。發(fā)生這種情況，設計上是不停堆的，但由于電廠(chǎng)瞬間受到很大的擾動(dòng)，運行人員如果應對失誤，還是有可能停堆的。1997年8月大臺風(fēng)時(shí)，發(fā)生此種情況，由于惡劣的天氣，壓空負荷和水廠(chǎng)負荷跳開(kāi)后未能及時(shí)送電造成停堆。所以慢速切換是最大的不可靠點(diǎn)，即使切換成功，還會(huì )對電廠(chǎng)的安全性、經(jīng)濟性產(chǎn)生很大的影響。目前廠(chǎng)用電源快速切換裝置技術(shù)已成熟，在發(fā)電廠(chǎng)、變電所廣泛運用，巴基斯坦恰?，敽穗姀S(chǎng)也采用了快速切換裝置。所以要提高第二電源的可靠性，首先要把慢速切換改為快速切換，現在的快速切換裝置可在幾十毫秒內完成切換，如果發(fā)生啟/備變失電，6kV公用段、安全段可在幾十毫秒內恢復供電，低電壓保護來(lái)不及動(dòng)作，柴油機也來(lái)不及啟動(dòng)，切換過(guò)程對電廠(chǎng)沒(méi)有任何擾動(dòng)，可大大提高電廠(chǎng)的安全性和可靠性。有了快速切換裝置，我們就有更全面更好的改造方案。前面已分析了220kV秦石2271線(xiàn)路失電可能性高，改造要投資、要和各方協(xié)調，我廠(chǎng)暫時(shí)無(wú)計劃。秦石2271線(xiàn)路失電后，由快速切換裝置無(wú)擾動(dòng)切換以彌補，但如果切換不成功，就得啟動(dòng)應急電源。能不能盡量少地啟動(dòng)切換？把第一和第二電源調換一下，就可解決此問(wèn)題。如圖3，正常運行6kV工作、公用段聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)合上，啟/備變6kV側開(kāi)關(guān)斷開(kāi)熱備用，高壓廠(chǎng)變帶電廠(chǎng)所有的負荷，這樣高壓廠(chǎng)變成為安全電源的第一電源，啟/備變空充熱備用作為第二電源；當高壓廠(chǎng)變失電時(shí)，把安全電源（或全部電源）快速切換到啟/備變運行；啟/備變失電，對電廠(chǎng)無(wú)任何擾動(dòng)，盡快恢復即可；高壓廠(chǎng)變和啟/備變同時(shí)失電再啟動(dòng)應急柴油發(fā)電機。由于高壓廠(chǎng)變比啟/備變可靠，所以自動(dòng)切換的次數大大減少。此改造方案不需對一次設備進(jìn)行投資，只在二次系統設備上進(jìn)行改造，具有投資省、見(jiàn)效快的優(yōu)點(diǎn)，是我們目前提高安全電源可靠性的首選方案。