摘要：全廠斷電（StationBlockOut，SBO）柴油發(fā)電機(jī)組在全廠斷電事故工況下，除作為水壓試驗(yàn)泵的電源外，還為主控室和重要機(jī)柜間通風(fēng)系統(tǒng)、安全殼環(huán)形空間通風(fēng)系統(tǒng)、主泵相關(guān)電動(dòng)閥門(mén)及非能動(dòng)專用電源系統(tǒng)供電，保證控制室某些指示儀正常工作，并使單元機(jī)組運(yùn)行必需的控制器可用，是核電廠的最后一道安全電源防線，其重要性不言而喻。為了確保設(shè)備的可靠性，某核電工程SBO柴油發(fā)電機(jī)組的安全分級(jí)為F-SC3（安全重要的非安全設(shè)備），且電氣設(shè)備需要滿足K3類鑒定要求?；诖?，對(duì)某核電工程SBO柴油發(fā)電機(jī)組的鑒定要求和項(xiàng)目實(shí)施方案進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：核電廠全廠斷電柴油發(fā)電機(jī)組鑒定

ResearchonAppraisalPlansfortheEquipmentofSBODieselGeneratorSetsinaNuclearPowerProject

ZHENGTianZHOUYuanMAYiZHANGFeng

WuxiDivision，703ResearchInstitute，ChinaShipbuildingIndustryGroupCo.Ltd.，

Wuxi，JiangsuProvince，214151China

Abstract：IntheeventoftheaccidentconditionofStationBlockout（SBO），thedieselgeneratorsetnotonlyservesasthepowersourceforthehydraulictestpump，butalsoprovidespowersupplyfortheventilationsystembetweenthemaincontrolroomandtheimportantcabinetroom，theventilationsystemofcontainmentannulus，theelectricvalverelatedtothemainpumpandthe passivededicatedpowersupplysystem，soastoensurethenormaloperationofsomeindicatorsinthecontrolroomandmakethecontrollersnecessaryfortheoperationoftheunitavailable，whichisthelastlineofdefenseforasafepowersupplyinnuclearpowerplantsandhasself-evidentimportance.Inordertoensurethereliabilityofequipment，thesafetyclassificationoftheSBOdieselgeneratorsetinanuclearpowerprojectisF-SC3（safety-criticalnon-safetyequipment），andelectricalequipmentneedstomeettherequirementsofK3classification.Basedonthis，thisarticlestudiesthequalificationrequirementsandprojectimplementationplanoftheSBOdieselgeneratorsetofacertainnuclearpowerproject.

KeyWords：Nuclearpowerplant;Stationblockout;Dieselgeneratorset;Appraisal

• 主要技術(shù)要求

某核電工程全廠斷電SBO（StationBlockOut）柴油發(fā)電機(jī)組在全廠斷電事故工況下，除作為水壓試驗(yàn)泵的電源外，還為主控室和重要機(jī)柜間通風(fēng)系統(tǒng)、安全殼環(huán)形空間通風(fēng)系統(tǒng)、主泵相關(guān)電動(dòng)閥門(mén)及非能動(dòng)專用電源系統(tǒng)供電，并保證控制室某些指示儀的工作，并使得單元機(jī)組運(yùn)行必需的控制器可用，是核電廠的最后一道安全電源防線[1]。其安全等級(jí)為F-SC3，滿足抗震I類要求，電氣設(shè)備滿足K3類鑒定要求。主要技術(shù)參數(shù)為：額定輸出功率1000kW；額定電壓400V；額定頻率50Hz；功率因數(shù)0.8；瞬態(tài)電壓調(diào)整率≤-15%～+20%；電壓恢復(fù)時(shí)間特性≤1s；瞬態(tài)頻率調(diào)整率≤±5%；頻率恢復(fù)時(shí)間特性≤3s。

• 鑒定原則

對(duì)于通過(guò)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求鑒定的供貨設(shè)備，供貨的設(shè)備本身不再進(jìn)行鑒定試驗(yàn)，但必須提供相應(yīng)的試驗(yàn)報(bào)告和證書(shū)[2]。

對(duì)于未通過(guò)鑒定的供貨設(shè)備，按如下要求進(jìn)行鑒定。首先，機(jī)組本體進(jìn)行抗震試驗(yàn)鑒定，抗震類別為1類；其次，機(jī)械輔助設(shè)備進(jìn)行抗震分析鑒定，抗震類別為1F類；再次，與SBO機(jī)組應(yīng)急運(yùn)行相關(guān)的電氣輔助設(shè)備和發(fā)電機(jī)按K3類要求鑒定，鑒定流程符合《核電廠安全級(jí)電氣設(shè)備鑒定》（GB/T12727-2017）的要求；最后，機(jī)組鑒定試驗(yàn)應(yīng)符合《核電廠備用電源用柴油發(fā)電機(jī)組準(zhǔn)則》（EJ/T625-2004）（不包含“老化”試驗(yàn)）中的要求。

• 鑒定方法
  • K3類鑒定

K3類鑒定主要針對(duì)的是電氣設(shè)備，依據(jù)《核電廠安全級(jí)電氣設(shè)備鑒定》（GB/T12727-2017）中第5.1節(jié)的要求，K3鑒定可通過(guò)型式試驗(yàn)、分析法或運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)3種方法進(jìn)行鑒定，這些方法可單獨(dú)使用或任意組合[3]。

分析法鑒定要求對(duì)待鑒定設(shè)備進(jìn)行合乎邏輯的評(píng)估或建立一個(gè)有效的數(shù)學(xué)模型，具有典型的試驗(yàn)數(shù)據(jù)或運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)作為分析依據(jù)。

試驗(yàn)方法將依據(jù)《核電廠安全級(jí)電氣設(shè)備質(zhì)量鑒定試驗(yàn)方法與環(huán)境條件》（EJ/T1197-2007）中第6章K3類質(zhì)量鑒定程序進(jìn)行，主要完成熱老化試驗(yàn)、交變濕熱試驗(yàn)、振動(dòng)老化試驗(yàn)、極限條件試驗(yàn)（適用于電氣柜）、電磁兼容（EMC）試驗(yàn)（適用于電氣柜）、抗震試驗(yàn)等試驗(yàn)項(xiàng)目。

• 抗震鑒定

抗震鑒定可以采用抗震試驗(yàn)、計(jì)算分析和試驗(yàn)/分析結(jié)合這三種方法[4]。

抗震試驗(yàn)推薦使用5%阻尼系數(shù)的要求反應(yīng)譜進(jìn)行抗震試驗(yàn)，抗震試驗(yàn)將進(jìn)行5次1/2SSE地震鑒定試驗(yàn)和1次SSE地震鑒定試驗(yàn)。

分析計(jì)算在SL-2地震下使用的阻尼系數(shù)應(yīng)不大于4%，在1/2SL2地震下選擇阻尼系數(shù)應(yīng)不大于2%。

• 機(jī)組型式試驗(yàn)

機(jī)組型式試驗(yàn)要求和方法依據(jù)《核電廠備用電源用柴油發(fā)電機(jī)組準(zhǔn)則》（EJ/T625-2004）中第7.2節(jié)進(jìn)行，主要包括以下試驗(yàn)項(xiàng)目包括負(fù)載能力試驗(yàn)、啟動(dòng)和加載試驗(yàn)和裕度試驗(yàn)。

• 鑒定實(shí)施方案
  • SBO柴油發(fā)電機(jī)組的總體構(gòu)成

某核電工程SBO柴油發(fā)電機(jī)組本體的結(jié)構(gòu)形式如下：柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)均彈性安裝于公用底座，發(fā)電機(jī)通過(guò)盤(pán)片聯(lián)軸器與柴油機(jī)連接；柴油機(jī)自由端通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)風(fēng)冷散熱器的風(fēng)扇；公用底座直接安裝在基礎(chǔ)上。油罐，啟動(dòng)蓄電池組，排氣消聲器，機(jī)組控制柜，機(jī)組開(kāi)關(guān)柜等根據(jù)廠房情況分開(kāi)布置，通過(guò)管路和電纜連接，組成一套完整的SBO機(jī)組。

• 機(jī)組本體的鑒定實(shí)施方案

柴油機(jī)及附件、發(fā)電機(jī)、機(jī)旁控制箱、散熱器和水套加熱器等安裝于機(jī)組公共底架上，是作為機(jī)組本體的主要組成部分。機(jī)組本體將進(jìn)行抗震鑒定試驗(yàn)，抗震鑒定試驗(yàn)內(nèi)容包括抗震試驗(yàn)前的樣機(jī)性能試驗(yàn)；動(dòng)態(tài)特性探查試驗(yàn)，測(cè)定結(jié)構(gòu)的自振頻率、振型和阻尼；（1/2SL-2）鑒定試驗(yàn)，進(jìn)行5次（1/2SL-2）抗震試驗(yàn)；極限安全地震（SL-2）鑒定試驗(yàn)，進(jìn)行1次（SL-2）抗震試驗(yàn)；抗震試驗(yàn)后的功能試驗(yàn)和最終檢驗(yàn)。

發(fā)電機(jī)K3類鑒定采用組合法。參考發(fā)電機(jī)已有絕緣結(jié)構(gòu)評(píng)定結(jié)果建立有效的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況和環(huán)境溫度計(jì)算其預(yù)期壽命，在老化分析的基礎(chǔ)上結(jié)合抗震試驗(yàn)完成K3類鑒定。

• 電氣柜鑒定實(shí)施方案

電氣柜的K3類鑒定采用試驗(yàn)法。鑒定試驗(yàn)內(nèi)容包括性能試驗(yàn)、老化試驗(yàn)、抗震試驗(yàn)、EMC試驗(yàn)等，其中性能試驗(yàn)在老化和抗震前、后均應(yīng)進(jìn)行[5]。K3鑒定試驗(yàn)的具體步驟包括

首次檢查、第一次電氣柜性能試驗(yàn)、EMC試驗(yàn)、極限試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)、第二次電氣柜性能試驗(yàn)、抗震試驗(yàn)（電氣柜隨機(jī)組本體一起進(jìn)行抗震試驗(yàn)，抗震鑒定試驗(yàn)的內(nèi)容參考第4.2節(jié)的內(nèi)容）、第三次電氣柜性能試驗(yàn)、試驗(yàn)完成后的檢查。

• 蓄電池鑒定實(shí)施方案

本項(xiàng)目蓄電池選用經(jīng)過(guò)K3類鑒定的產(chǎn)品，具備相關(guān)的K3類鑒定報(bào)告。將對(duì)K3鑒定報(bào)告進(jìn)行比對(duì)分析，以確保經(jīng)鑒定的經(jīng)蓄電池可以適用于本項(xiàng)目。

• 機(jī)械輔助設(shè)備

日用油箱、閥門(mén)、輔助系統(tǒng)管道及管件作為柴油機(jī)的外圍機(jī)械輔助設(shè)備，需要開(kāi)展抗震鑒定，采用計(jì)算分析法。

• 機(jī)組型式試驗(yàn)

機(jī)組型式試驗(yàn)主要依據(jù)《核電廠備用電源用柴油發(fā)電機(jī)組準(zhǔn)則》（EJ/T625-2004）的要求，機(jī)組型式試驗(yàn)項(xiàng)目和主要內(nèi)容如下。

柴油發(fā)電機(jī)組處于正常的暖機(jī)備用狀態(tài)，檢查各運(yùn)行參數(shù)正常并沒(méi)有異常報(bào)警。在暖機(jī)備用狀態(tài)下啟動(dòng)機(jī)組，穩(wěn)定運(yùn)行5min，突加加載程序規(guī)定的單步最大負(fù)載的1.1倍（cosφ=0.4，滯后）的試驗(yàn)負(fù)載，機(jī)組穩(wěn)定后降負(fù)荷至空載，運(yùn)行5min，該試驗(yàn)共進(jìn)行2次，記錄機(jī)組的電壓和頻率。

• 結(jié)語(yǔ)

SBO柴油發(fā)電機(jī)組核電廠重要的安全相關(guān)設(shè)備，按照本文要求的方法完成鑒定的SBO柴油發(fā)電機(jī)組能夠保證在地震等事故工況下執(zhí)行其預(yù)期的功能，以確保核電廠的安全。

參考文獻(xiàn)

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