AP1000核电厂1E级直流及UPS系统的独立性设计
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１ 电气隔离
１������ １ 电气隔离准则 对于电力和仪表、 控制电路， ＩＥＥＥ ３８４ 要求
下列情况应采用 １Ｅ 级隔离装置进行电气隔离。 ａ������ 非 １Ｅ 级电路与 １Ｅ 级电路之间的相互连
接处。 ｂ������ 非 １Ｅ 级 电 路 与 相 关 电 路 之 间 的 相 互 连
接处。
电气系统的安全问题成为核电站防范核风险的 重要方面， 必须不断研究总结， 不断对电气系统的 风险和安全性进行评估， 并采取措施加以完善［１］ 。 在核电厂 １Ｅ 级电气系统设计中， 一般会采用冗余 性和多样性设计来提高系统的可靠性， 而独立性设 计则是有效实现冗余性和多样性的重要前提。 独立 性设计是为了防止故障在不同系统间传播， 或者故 障在系统内不同冗余序列间传播， 或者外部设计基 准事件 （如火灾、 飞射物） 导致系统多个序列同 时失效而采取的隔离和分隔措施。 在核电厂电气设 计过程中， 独立性准则的合理运用和有效落实是设 计工作的难点和重点。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： ＤＣ ａｎｄ ＵＰＳ Ｓｙｓｔｅｍ （ＩＤＳ） ｉｓ ｔｈｅ ｏｎｌｙ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ ｆｏｒ ＡＰ１０００ ＮＰＰ， ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｃｒｅｄｉｂｌｅ ＤＣ ａｎｄ ＵＰＳ ｐｏｗｅｒ ｆｏｒ ｃｌａｓｓ １Ｅ ｌｏａｄｓ ａｎｄ ｐａｒｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｎｏｎ ｃｌａｓｓ １Ｅ ｌｏａｄｓ． Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｏ ｍａｉｎｔａｉｎ ｔｈｅ ｉｎｄｅ⁃ ｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ ｃｌａｓｓ １Ｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｆｏｒ ｐｒｏｐｅｒ ｓａｆｅｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｏ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ａｎｙ ｄｅｓｉｇｎ ｂａｓｉｓ ｅｖｅｎｔ ｃａｎ ｂｅ ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄ． Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ＩＥＥＥ ３８４ ｓｔａｎｄａｒｄ， ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅ⁃ ｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ ｏｆ ＩＤＳ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｃａｂｌｅｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｌｓｏ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｏｔｈｅｒ ｎｕｃｌｅａｒ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ； ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ； ｄｅｓｉｇｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｉｎ ＡＰ１０００ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔｓ
ＺＨＥＮＧ Ｈａｉｌｏｎｇ１， ＹＵ Ｚｈａｎｍｉｎｇ２
（１． Ｓｈａｎｇｄｏｎｇ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ． Ｌｔｄ．， Ｙａｎｔａｉ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６５１１６， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｓｈｅｎｙａｎｇ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ １１０００６， Ｃｈｉｎａ）
２０１９ 年
第 ４０ 卷第 １ 期
郑海龙， 等： ＡＰ１０００ 核电厂 １Ｅ 级直流及 ＵＰＳ 系统的独立性设计
４５
ｃ������ 不同冗余序列的 １Ｅ 级逻辑电路的相互连 接处 （仅适用于仪控电路）。
东北电力技术
２０１９ 年
４４
ＮＯＲＴＨＥＡＳＴ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
第 ４０ 卷第 １ 期
ห้องสมุดไป่ตู้
ＡＰ１０００ 核电厂 １Ｅ 级直流及 ＵＰＳ 系统的独立性设计
郑海龙１， 于湛铭２
（１������ 山东核电有限公司， 山东 烟台 ２６５１１６； ２������ 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院， 辽宁 沈阳 １１０００６）
摘要： １Ｅ 级直流和 ＵＰＳ 系统 （ ＩＤＳ 系统） 是 ＡＰ１０００ 核电厂唯一的 １Ｅ 级电源， 为 １Ｅ 级负荷和部分重要的非 １Ｅ 级负 荷提供可靠的直流和不停电电源。 设计上采用电气隔离和实体分隔的方法实现 １Ｅ 级电气设备和电路的独立性， 使得 在任何设计基准事故发生期间及之后， ＩＤＳ 系统均能执行所要求的安全功能。 结合 ＩＥＥＥ ３８４ 标准的隔离要求， 通过分 析 ＩＤＳ 系统设备接口、 设备及电缆所在区域环境情况， 确定电气隔离和实体分隔的设计方法， 总结设计管理经验， 以 便在后期核电厂电气设计中发挥积极作用。 关键词： 实体分隔； 电气隔离； 设计管理 ［ 中图分类号］ ＴＭ６２３ ［ 文献标志码］ Ａ ［ 文章编号］ １００４－７９１３（２０１９）０１－００４４－０３
ＡＰ１０００ 核电厂 １Ｅ 级直流和不间断电源系统 （ ＩＤＳ 系统） 为厂与执行安全功能的阀门、 仪表、 控制、 检测装置和其他重要的非 １Ｅ 级设备提供可 靠电源。 ＩＤＳ 系统分为 Ａ、 Ｂ、 Ｃ、 Ｄ 共 ４ 个独立序
列和一个备用序列 Ｓ， ４ 列中的任 ３ 列均能满足安 全停堆要求， 且能维持安全停堆状态［２］ 。 本文对 ＡＰ１０００ 核电厂 ＩＤＳ 系统接口、 设备性能、 设备布 置及电缆敷设设计进行分析， 结合 ＩＥＥＥ ３８４ 标准 的要求， 阐述设计过程中落实电气隔离和实体隔离 的方法， 并从设计管理角度提出相关注意事项， 以 指导后续项目开展相关设计工作。
１������ １ 电气隔离准则 对于电力和仪表、 控制电路， ＩＥＥＥ ３８４ 要求
下列情况应采用 １Ｅ 级隔离装置进行电气隔离。 ａ������ 非 １Ｅ 级电路与 １Ｅ 级电路之间的相互连
接处。 ｂ������ 非 １Ｅ 级 电 路 与 相 关 电 路 之 间 的 相 互 连
接处。
电气系统的安全问题成为核电站防范核风险的 重要方面， 必须不断研究总结， 不断对电气系统的 风险和安全性进行评估， 并采取措施加以完善［１］ 。 在核电厂 １Ｅ 级电气系统设计中， 一般会采用冗余 性和多样性设计来提高系统的可靠性， 而独立性设 计则是有效实现冗余性和多样性的重要前提。 独立 性设计是为了防止故障在不同系统间传播， 或者故 障在系统内不同冗余序列间传播， 或者外部设计基 准事件 （如火灾、 飞射物） 导致系统多个序列同 时失效而采取的隔离和分隔措施。 在核电厂电气设 计过程中， 独立性准则的合理运用和有效落实是设 计工作的难点和重点。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： ＤＣ ａｎｄ ＵＰＳ Ｓｙｓｔｅｍ （ＩＤＳ） ｉｓ ｔｈｅ ｏｎｌｙ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ ｆｏｒ ＡＰ１０００ ＮＰＰ， ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｃｒｅｄｉｂｌｅ ＤＣ ａｎｄ ＵＰＳ ｐｏｗｅｒ ｆｏｒ ｃｌａｓｓ １Ｅ ｌｏａｄｓ ａｎｄ ｐａｒｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｎｏｎ ｃｌａｓｓ １Ｅ ｌｏａｄｓ． Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｏ ｍａｉｎｔａｉｎ ｔｈｅ ｉｎｄｅ⁃ ｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ ｃｌａｓｓ １Ｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｆｏｒ ｐｒｏｐｅｒ ｓａｆｅｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｏ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ａｎｙ ｄｅｓｉｇｎ ｂａｓｉｓ ｅｖｅｎｔ ｃａｎ ｂｅ ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄ． Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ＩＥＥＥ ３８４ ｓｔａｎｄａｒｄ， ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅ⁃ ｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ ｏｆ ＩＤＳ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｃａｂｌｅｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｌｓｏ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｏｔｈｅｒ ｎｕｃｌｅａｒ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ； ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ； ｄｅｓｉｇｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｉｎ ＡＰ１０００ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔｓ
ＺＨＥＮＧ Ｈａｉｌｏｎｇ１， ＹＵ Ｚｈａｎｍｉｎｇ２
（１． Ｓｈａｎｇｄｏｎｇ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ． Ｌｔｄ．， Ｙａｎｔａｉ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６５１１６， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｓｈｅｎｙａｎｇ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ １１０００６， Ｃｈｉｎａ）
２０１９ 年
第 ４０ 卷第 １ 期
郑海龙， 等： ＡＰ１０００ 核电厂 １Ｅ 级直流及 ＵＰＳ 系统的独立性设计
４５
ｃ������ 不同冗余序列的 １Ｅ 级逻辑电路的相互连 接处 （仅适用于仪控电路）。
东北电力技术
２０１９ 年
４４
ＮＯＲＴＨＥＡＳＴ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
第 ４０ 卷第 １ 期
ห้องสมุดไป่ตู้
ＡＰ１０００ 核电厂 １Ｅ 级直流及 ＵＰＳ 系统的独立性设计
郑海龙１， 于湛铭２
（１������ 山东核电有限公司， 山东 烟台 ２６５１１６； ２������ 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院， 辽宁 沈阳 １１０００６）
摘要： １Ｅ 级直流和 ＵＰＳ 系统 （ ＩＤＳ 系统） 是 ＡＰ１０００ 核电厂唯一的 １Ｅ 级电源， 为 １Ｅ 级负荷和部分重要的非 １Ｅ 级负 荷提供可靠的直流和不停电电源。 设计上采用电气隔离和实体分隔的方法实现 １Ｅ 级电气设备和电路的独立性， 使得 在任何设计基准事故发生期间及之后， ＩＤＳ 系统均能执行所要求的安全功能。 结合 ＩＥＥＥ ３８４ 标准的隔离要求， 通过分 析 ＩＤＳ 系统设备接口、 设备及电缆所在区域环境情况， 确定电气隔离和实体分隔的设计方法， 总结设计管理经验， 以 便在后期核电厂电气设计中发挥积极作用。 关键词： 实体分隔； 电气隔离； 设计管理 ［ 中图分类号］ ＴＭ６２３ ［ 文献标志码］ Ａ ［ 文章编号］ １００４－７９１３（２０１９）０１－００４４－０３
ＡＰ１０００ 核电厂 １Ｅ 级直流和不间断电源系统 （ ＩＤＳ 系统） 为厂与执行安全功能的阀门、 仪表、 控制、 检测装置和其他重要的非 １Ｅ 级设备提供可 靠电源。 ＩＤＳ 系统分为 Ａ、 Ｂ、 Ｃ、 Ｄ 共 ４ 个独立序
列和一个备用序列 Ｓ， ４ 列中的任 ３ 列均能满足安 全停堆要求， 且能维持安全停堆状态［２］ 。 本文对 ＡＰ１０００ 核电厂 ＩＤＳ 系统接口、 设备性能、 设备布 置及电缆敷设设计进行分析， 结合 ＩＥＥＥ ３８４ 标准 的要求， 阐述设计过程中落实电气隔离和实体隔离 的方法， 并从设计管理角度提出相关注意事项， 以 指导后续项目开展相关设计工作。