李果繁

中核遼寧核電有限公司 遼寧 葫蘆島 125000

在核電廠中，應(yīng)急柴油發(fā)電機能夠快速實現(xiàn)自動啟動程序，自動帶載程序中的應(yīng)急交流電源。核電站應(yīng)急柴油發(fā)電機能夠起到避免關(guān)鍵設(shè)備損壞的作用，維護電廠安全。核電廠的應(yīng)急柴油發(fā)電機容量較大，具有較高的可靠性，啟動時間短，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的帶載功能，但目前為止，我國核電廠仍存在一定的不足，自主研發(fā)能力較差，因此，研究核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機的繼電保護是我國核電廠面臨的重要問題。

一、應(yīng)急柴油發(fā)電機繼電器保護方式優(yōu)點以及不足

我國民用核安全設(shè)備監(jiān)管條約對核電廠有一定制約，近些年來我國柴油機的供應(yīng)商以ALSTOM公司為主，該公司的電氣保護采用傳統(tǒng)的繼電器保護方式。

核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機的繼電器的1E級試驗相對來說不難，其抗震鑒定與老化功能在完成方面相對簡單，很大程度上降低了核電廠軟件鑒定困難何認證復(fù)雜的難度，更加方便地達到核電廠對RCC-E的標準。

然而在實際運行過程中，核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機的繼電保護仍存在一定的問題與不足。傳統(tǒng)的核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機的繼電器在長久的運行后，其功能可靠性是會逐漸降低的，在設(shè)備運行中很有可能出現(xiàn)觸頭故障，對核電廠的安全運行帶來一定的風(fēng)險。核電廠對繼電器的需求量較大，過多地使用應(yīng)急柴油發(fā)動機的繼電保護，很有可能會增加核電廠的電控系統(tǒng)，提高核電廠電控系統(tǒng)柜體的數(shù)量，使得電控系統(tǒng)柜體內(nèi)部空間緊張，增加了復(fù)雜性與危險系數(shù)。

二、繼電保護設(shè)置

（一）運行模式

在核電廠中，應(yīng)急柴油發(fā)電機的運行模式較為特殊，為了保證核電廠中應(yīng)急柴油發(fā)動機能夠安全運行，相關(guān)工作人員要給其配置相應(yīng)的繼電保護裝置，具體包括試驗方式與運行方式，試驗方式主要由安全殼壓力、反應(yīng)堆保護、應(yīng)急母線失壓等等信號，啟動柴油發(fā)電機，

如果核電站出現(xiàn)這種狀況，首先要保證其中設(shè)備的反應(yīng)堆冷卻，以這樣的方式防止保護誤動，作為設(shè)備的主要保護方式。如果核電廠遇到故障，能夠第一時間發(fā)現(xiàn)并做出正確的反應(yīng)操作，盡可能地降低對設(shè)備的損傷。運行方式主要是由就地控制柜以及主控室進行控制啟動，其試驗?zāi)繕嗽谟跈z驗應(yīng)急柴油發(fā)動機是否正?？捎?，在出現(xiàn)事故的緊急情況下，能夠迅速啟動，帶載程序，為檢驗核電廠事故故障以及具體狀態(tài)做好準備。但值得注意的是，如果要并網(wǎng)帶負荷，則需重視設(shè)備保護動作的靈敏程度，為精準發(fā)現(xiàn)反應(yīng)發(fā)電機的故障做好準備。一般情況來說，在試驗運行狀態(tài)下，還要設(shè)置綜合保護，保證其能夠配合逆功率保護，第一時間發(fā)出準確的信號。

（二）試驗方式繼電保護

核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機的差動保護能夠在短時間內(nèi)最大程度地降低電路中的短路電流，如果發(fā)電機短路，電路中電流出現(xiàn)非平衡狀態(tài)，其中相應(yīng)的電流會發(fā)生一定的變化，在這樣的狀況下，繼電差動保護能夠在正常工作的前提下調(diào)整電路電流，并使其保證在恒定電流的具體范圍內(nèi)。發(fā)電機差動保護方式能夠很大程度上提高對繼電保護的效率，降低保護中間的延時情況，減小延時效應(yīng)造成的影響，這個程序為完善核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機的處理做好準備工作，使柴油發(fā)電機在做完針對性處理后，能夠恢復(fù)良好狀態(tài)，保證柴油發(fā)電機組能夠以正常循環(huán)狀態(tài)運行，為核電廠的正常穩(wěn)定運行提供有力支持與保證。

負序過流保護指的是，當(dāng)核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機出現(xiàn)不對稱的短路現(xiàn)象時，設(shè)備定子繞組中會出現(xiàn)負序電流，同時產(chǎn)生倍頻磁場，出現(xiàn)倍頻電流，倍頻電流的出現(xiàn)對設(shè)備會產(chǎn)生較大的損壞。為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，必須要精準地計算應(yīng)急柴油發(fā)電機能夠承受的額定負序電流，保護轉(zhuǎn)子的正常運行。

當(dāng)出現(xiàn)勵磁繞組短路、勵磁調(diào)節(jié)器故障以及滅磁開關(guān)開路的現(xiàn)象時，很有可能會引發(fā)發(fā)電機的失磁現(xiàn)象。一旦發(fā)生失磁現(xiàn)象，對應(yīng)急柴油發(fā)動機會產(chǎn)生較大的損壞，因此，在出現(xiàn)發(fā)電機失磁的現(xiàn)象時，相關(guān)人員應(yīng)第一時間斷開滅磁開關(guān)，避免對大軸造成損壞的同步功率的出現(xiàn)。如果柴油發(fā)電機在帶載的情況下失磁，那么它的動作時間會縮短。

核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機繼電保護的單點接地方式指的是將核電廠中三個核電設(shè)備以并聯(lián)形式接入到一條回路中，并通過牽引導(dǎo)線的作用，將電線中的高壓電流接入地面，很好地預(yù)防電路形成靜電回路，為保證柴油發(fā)電機的全方位保護做好準備工作。

多點接地方式指的是將核電廠前兩次的核電設(shè)備進行單獨接地處理，像是核電廠中的高低壓加熱器、主變壓器等設(shè)備，均可應(yīng)用單獨接地的接地方式。在這樣的狀況下，能夠減少接地的阻值，降低設(shè)備輻射噪音信號，創(chuàng)設(shè)合理的運行環(huán)境，保障相關(guān)工作人員的人身安全。

在核電廠中，小型機組不必要雙重保護，對小型機組配置相應(yīng)的常規(guī)后備保護，保證相間短路故障的靈敏性，一般情況下，是設(shè)備內(nèi)部相見故障、設(shè)備故障以及相鄰母線的后備保護。

在應(yīng)急情況下，核電廠設(shè)備對繼電保護的可靠性有著較高的要求，要在差動保護的基礎(chǔ)上做出一定的改進，增加兩個差動保護裝置，使其在同時出現(xiàn)動作的情況下跳閘，對其采用3取2的方式進行低壓保護，只有出現(xiàn)兩個動作以上時才能跳閘。在出現(xiàn)緊急事故的過程中，跳閘保護是非常必要的，一般情況下用低電壓保護視為緊急情況保護。

結(jié)束語

應(yīng)急柴油發(fā)電機在核電廠生產(chǎn)過程中有著重要的影響，核電廠相關(guān)工作人員要重視對應(yīng)急柴油發(fā)電機的保護工作，為保證核電廠的安全生產(chǎn)打下堅實基礎(chǔ)。本文通過對柴油發(fā)電機繼電保護進行系統(tǒng)的分析探究，更加深入地了解繼電保護功能，為核電廠經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護做出貢獻。