1附加柴油發(fā)電機(jī)" title="柴油發(fā)電機(jī)">柴油發(fā)電機(jī)的功能
設(shè)置附加柴油發(fā)電機(jī)主要是為了使其具有以下功能：
a) 替換功能。當(dāng)電站中任何一臺正常應(yīng)急柴油機(jī)不可用時，附加柴油發(fā)電機(jī)即可代替該不可用柴油機(jī)，并執(zhí)行其所有功能。
b) 抵抗全廠失電(station black-out SBO)功能。所謂全廠失電是指電站在失去廠內(nèi)、廠外電源的同時，正常應(yīng)急柴油機(jī)也不可用。此時可單獨啟動附加柴油發(fā)電機(jī)，并提供使核反應(yīng)堆安全停堆所必需的電源。
2附加柴油發(fā)電機(jī)主接線方式
從核安全" title="核安全">核安全的角度來說，核電站每臺機(jī)組都設(shè)置有電氣上完全獨立的A、B兩個系列，而每個系列的1E級中壓" title="中壓">中壓母線又配置有一臺應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)作為該1E級中壓母線的應(yīng)急電源" title="應(yīng)急電源">應(yīng)急電源。一般來說附加柴油機(jī)同時可以作為2臺機(jī)組、4臺機(jī)組和6臺機(jī)組的后備緊急備用電源" title="備用電源">備用電源，這主要取決于每個國家及地區(qū)核電站的電氣配置。下面以2臺機(jī)組為例簡述附加柴油機(jī)的主接線方式。
2.1 方式一
如圖1所示，這種主接線的原理是附加柴油發(fā)電機(jī)出口經(jīng)過一個斷路器與中壓盤(CBSWG)相聯(lián)，該中壓盤有5個出線，其中一個出線接觸器經(jīng)過6.6 kV/380 V 變壓器與廠內(nèi)380 V AC 電源通過電氣或機(jī)械連鎖后為柴油機(jī)附屬設(shè)備供電；另外4個出線經(jīng)鑰匙連鎖后(即同時只能有一路接同)分別與4條1E級中壓母線連接(1 LHA、1 LHB、2 LHA和2 LHB)。由于接線簡單、操作方便，所以在國外的一些核電站，如南非、韓國等，這種方式被廣泛采用。
圖1 附加柴油發(fā)電機(jī)主接線圖一
2.2 方式二
如圖2所示，這種主接線方式在900 MW 的壓水堆核電站(如法國)被廣泛采用。其主要原理是附加柴油發(fā)電機(jī)出口經(jīng)過一個中壓轉(zhuǎn)換盤(9 LHT 003 AR)中的連接片分別與4條1E級中壓母線連接，我國大亞灣核電站目前也采用了這種接線方式。它的主要特點是為避免由于電氣連鎖而產(chǎn)生共模故障，對1E級系統(tǒng)提出了更高的要求，比如中壓轉(zhuǎn)換盤中的連接片確保了A、B系列上的設(shè)備在實體上的分離，斷路器在002 JA與003 JA倉位之間的鑰匙連鎖(即二取一)確保了在應(yīng)急柴油機(jī)與附加柴油機(jī)之間不能同時供電(核安全上的要求)。
圖2 附加柴油發(fā)電機(jī)主接線圖二
3附加柴油機(jī)的供電模式
一般來說當(dāng)機(jī)組正常運行時，附加柴油機(jī)處于熱備用狀態(tài)，與1E級中壓母線在電氣上是完全隔離的。如果發(fā)生任何一臺應(yīng)急柴油機(jī)故障，而且預(yù)計在72 h內(nèi)(當(dāng)?shù)睾税踩忠?guī)定的，這個時間包括機(jī)組的停機(jī)時間)難以修復(fù)，則與該故障應(yīng)急柴油機(jī)所聯(lián)接的1E級中壓母線即被切換到附加柴油機(jī)上，同時執(zhí)行故障應(yīng)急柴油機(jī)的所有功能，比如在 LOP、LOP+SI、LOP+SI+HHCP 情況下的自啟動及帶載能力。另外如果發(fā)生全廠失電(SBO)，為確保核反應(yīng)堆安全停堆，附加柴油機(jī)承擔(dān)非常重要的后備保護(hù)作用。
4附加柴油機(jī)的試驗方法
由于附加柴油機(jī)在核電站中起著舉足輕重的作用，為了確保其在緊急情況下(如應(yīng)急柴油機(jī)故障、SBO)可用，需定期進(jìn)行試驗以驗證其可用性。
目前世界上各國或地區(qū)核電站由于附加柴油機(jī)主接線方式不同，所以試驗方法、試驗內(nèi)容和試驗周期各有不同，但基本上都要做啟動試驗、低功率" title="低功率">低功率試驗和滿功率試驗。現(xiàn)以韓國核電站為例作一介紹。
如圖1所示，韓國核電站附加柴油機(jī)的試驗回路與供電回路完全一樣，每個月進(jìn)行一次100%Pr與廠內(nèi)電源并網(wǎng)試驗，大修期間進(jìn)行啟動及50%Pr與廠外電源并網(wǎng)試驗。在試驗期間正常應(yīng)急柴油機(jī)處于備用狀態(tài)。該試驗方法的主要特點是：從運行的角度來說便于操作，能真實地模擬柴油機(jī)的實際運行情況；從安全的角度來看，通過電氣連鎖，使正常應(yīng)急柴油機(jī)只有在探測到1E級中壓母線失電時才會自啟動。
另外一種試驗方法是用一個純電阻裝置來作為附加柴油機(jī)的試驗負(fù)荷，如圖2所示。由于試驗回路與供電回路是相互獨立的，試驗時并不影響機(jī)組的正常運行，也不需設(shè)置專門的并網(wǎng)裝置，因此風(fēng)險較小，在法國的核電站中被廣泛采用。但該方案只能考驗柴油機(jī)帶載能力，不能真實模擬柴油機(jī)接入系統(tǒng)后的實際運行情況及驗證其勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。只有通過在試驗負(fù)荷裝置中增加電抗等設(shè)備才能使該試驗方法更加完善。
5附加柴油機(jī)馬達(dá)控制中心
附加柴油機(jī)馬達(dá)控制中心主要供電負(fù)荷是柴油機(jī)附屬設(shè)備、消防系統(tǒng)、起吊設(shè)備、48 V/125 V 直流電源和通風(fēng)空調(diào)等。在正常備用情況下，其上端電源一般取自一路來自廠內(nèi)公用中壓配電盤(如南非核電站，圖1所示)或兩路來自兩個機(jī)組A列應(yīng)急低壓配電盤(如臺灣核電站，圖3所示)。
圖3 附加柴油發(fā)電機(jī)主接線圖三
以上這兩種供電接線方式，當(dāng)柴油機(jī)啟動后，馬達(dá)控制中心(MCC)即由柴油發(fā)電機(jī)自供電，既可保證在備用情況下，柴油機(jī)某些附屬設(shè)備(如預(yù)熱系統(tǒng)、預(yù)潤滑系統(tǒng))的用電需要，又可滿足直流電源系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和消防系統(tǒng)對供電電源連續(xù)性的要求。筆者認(rèn)為后一種方法相對前一種方法來說安全性能更高一些。
6結(jié)束語
設(shè)置附加柴油機(jī)，既是核電站核安全性能的要求，也是國際原子能組織及各國核安全局衡量核電站安全、可靠、穩(wěn)定運行的一個重要指標(biāo)。為了與國際慣例接軌，早日達(dá)到世界先進(jìn)技術(shù)水平，廣東核電合營有限公司已經(jīng)決定增設(shè)附加柴油機(jī)，作為大亞灣核電站1、2號機(jī)，嶺澳核電站1、2號機(jī)公用后備應(yīng)急電源。筆者認(rèn)為這不但是對核電發(fā)展更高境界的追求，也是對人類和平利用原子能一種負(fù)責(zé)的態(tài)度。