核电厂的电气主接线及厂用电
核电厂电气设备复习题(有答案)
选择题：1.感应电动机的额定功率（B）从电源吸收的总功率。
A.大于；B.小于；C.等于2. 电动机铭牌上的“温升”是指（A）允许温升。
A.定子绕组；B.定子铁芯；C.转子个3.电动机从电源吸收无功功率，产生（C）。
A.机械能；B.热能；C.磁场4. 电动机定子旋转磁场的转速和转子转速的差数，叫做（A）。
A.转差；B.转差率；C.滑差5.当外加电压降低时，电动机的电磁力矩降低，转差（B）。
A.降低；B.增大；C.无变化6.交流电流表指示的电流值，表示的示交流电流的（A）。
A.有效值；B.最大值；C.平均值7.我们使用的测量仪表，它的准确等级若是0.5级，则该仪表的基本误差是（C）。
A.+0.5％；B.-0.5％；C.±0.5％8.断路器切断电流时，是指（C）。
A.动静触头分开；B. 电路电流表指示为零；C.触头间电弧完全熄灭9.蓄电池电动势的大小与（A）无关。
A.极板的大小；B.蓄电池内阻的大小；C.蓄电池比重高低。
10.蓄电池所能输出的能量与它的极板表面积（C）。
A. 没有关系；B.成反比；C. 成正比。
11.电流互感器二次回路阻抗增加时，其电流误差和角误差（A）。
A. 均增加；B.均减小；C.电流误差增加，角误差减小。
12.零序电流只有在（B）才会出现。
A. 相间故障；B. 接地故障或非全相运行；C. 振荡时。
13.涡流损耗的大小，与铁芯材料的性质（B）。
A. 没有关系；B.有关系；C. 关系不大。
14.磁滞损耗的大小与周波（C）。
A. 无关；B.成反比；C. 成正比。
15.不同的绝缘材料，其耐热能力不同，如果长时间在高于绝缘材料的耐热能力下运行，绝缘材料容易（B）。
A. 开裂；B.老化；C. 破碎。
16.铅酸蓄电池在放电过程中，其电解液的硫酸浓度（B）。
A. 增大；B.减小；C. 无变化。
17.SF6气体断路器其SF6气体的灭弧能力是空气的（C）倍。
A. 50；B.80；C. 100。
核电厂电气主接线
核电厂电气主接线
1、电气主接线应满足安全、可靠、简单清晰、调度灵活、操作检修方便以及方便扩建的要求。
电气主接线的接线方式应根据审定的核电厂接入系统设计方案及远期进出线规划综合确定。
当机组台数为2台或以上时，主开关站接线形式宜采用一个半断路器接线，经论证能满足安全要求时，也可采用双母线接线。
2、发电机应以发电机-变压器组单元接线升压后接入电厂主开关站，发电机出口应装设断路器或负荷开关。
3、发电机中性点宜采用高阻接地方式，接地应采用单相接地变压器二次侧接电阻形式，电阻值的选择应使阻性电流不小于整个发电机回路的容性电流。
4、当以500kV及以上电压接入系统时，主变压器中性点应直接接地或经小电抗接地。
当以220kV电压接入系统时，主变压器中性点应采用经接地隔离开关或放电间隙接地方式。
5、核电厂应设置厂外备用电源，该电源应由独立于送出系统的220kV电源取得；备用电源开关站宜采用双母线接线，机组台数为2台或以下时，也可采用单母线分段接线。
高压备用变压器宜采用有载调压方式。
6、发电机与主变压器、高压厂用工作变压器之间的连接，应采用全连式分相封闭母线，厂用分支回路不宜装设断路器，封闭母线与各设备之间的连接应采用可拆卸的软连接装置。
第七章 7-4发电厂变电所的电气主接线举例
3.某220KV变电所，装设两台120MVA的双绕组主 变压器。220KV侧有四回线路，110KV侧有10回 出线。因均采用了性能好的SF6断路器， 220KV 和 110KV分别采用双母线和双母线单分段接线， 试画出完整的电气主接线，并写出不停电检修 220KV 母线（Ⅰ）的操作步骤。（设正常时Ⅰ母 工作， Ⅱ母备用）
⑵举ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：
接线形式特点：讨论 1）100MW与125MW热电机组接线形式，
优点 2）110kV高压系统接线形式，优点 3）35kV系统接线形式，优点
（二）水力发电厂电气主接线
1.水力发电厂电气主接线的特点： ⑴水力发电厂建在水力资源丰富的江河上，一 般距负荷中心较远，很少有机端负荷。除去厂用 电外，电能几乎以较高电压输送到远方。因此， 主接线中可不设发电机电压母线，多采用发电 机—变压器单元接线或扩大单元接线。单元接线 能减少配电装置占地面积，也便于水电厂自动化 调节。
各类发电厂的电气主接线形式，主要取决于 发电厂装机容量的大小、在电力系统中的地位、 作用以及发电厂对运行可靠性、灵活性的要求。
（一）火力发电厂电气主接线
1.大型区域性火力发电厂的电气主接线 ⑴区域性火力发电厂的特点:
①单机容量为200MW及以上、总装机容量为 1000MW及以上的火电厂。
②建在大型煤炭基地（有时称为“坑口电厂”） 或运煤方便的地点（如沿海或内河港口），而与负 荷中心（城市）距离较远。担负着系统的基本负荷， 供电范围很广，在电力系统中的地位极其重要。
⑵水电厂多建在地形狭窄的山区，主接线应力求 简单，主变台数和高压断路器数量应尽量减少， 高压配电装置应布置紧凑、占地少，以减少在狭 窄山谷中的土石方开挖量和回填量。
⑶水力发电厂的装机台数和容量大都一次确定， 高压配电装置也一次建成，不考虑扩建问题。这 样，除可采用单母线分段、双母线、双母线带旁 路及3/2断路器接线外，桥形和多角形接线也应用 较多。
基于GO法的核电厂电气主接线系统可靠性分析
基于GO法的核电厂电气主接线系统可靠性分析摘要：GO法是一种以成功为导向的系统可靠性分析方法，将GO法用于核电厂电气主接线系统的故障率分析中。
推导了多状态可修系统故障率的GO法计算公式，根据所建立的主接线系统的完整GO图进行定量计算。
通过将GO法分析结果与故障树法结果的对比，验证了GO法在多状态复杂系统故障率分析领域的正确性。
关键词：可靠性；电气主接线；GO 法；故障率发电厂、变电所的电气主接线是电力系统中实现电能汇集和分配的枢纽环节，其可靠性指标计算是备受关注的焦点问题之一。
由于电气主接线是电力系统接线的主要部分，对电力系统的安全、经济运行以及对发电厂、变电所的电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定等都有着密切的关系，在工程中的实际应用并不多；而解析法通过对系统中各元件状态的搜索，列出全部可能的系统状态，采用组合法求解最小割集，但随着现代核电站规模的日趋庞大和主接线系统元件的增多，导致状态组合及模型复杂度以指数形式增加，应用常规可靠性分析方法存在困难。
一种新的系统可靠性分析方法（GO 法）目前已在核电、设备性能分析、电网配电等领域得到成功应用。
一、概述典型的“二进二出”的3/2 主接线联接图如图所示。
GO 法分析电气主接线系统可靠性的优点有：①适用于电气主接线这种多状态、有时序、有信号反馈系统的可靠性分析；②GO 图模型紧凑，易于检查与更改；③GO 法以成功为导向，可直接进行系统正常工作或故障概率定性和定量分析。
难点有：①电气主接线设备连接导通关系复杂，在不同支路中可能存在同一个设备中有不同流向电流流过的情况，按照传统GO 图单方向一一对应的方法建模无法将主接线工程图转换成GO 模型；②电气主接线系统中设备正常工作与否除受自身性能影响外，还受到与之相连其他设备是否正常工作的影响，因此需要在建立GO 图模型时引入条件信号表示对设备之间正常工作的相互影响，这里的影响包括设备故障与设备检修等多种设备状态。
核电厂的电气主接线及厂用电
核电厂的电气主接线及厂用电1. 引言核电厂作为现代社会的重要能源供应者，其电气主接线及厂用电系统起着至关重要的作用。
本文将从核电厂电气主接线和厂用电两个方面进行介绍，重点讨论其功能和关键设计因素。
2. 核电厂电气主接线核电厂的电气主接线是将发电机产生的电能传输到整个厂区各个设备和部门的关键系统。
其设计需要考虑以下几个主要因素：2.1 高可靠性和安全性作为关键能源供应系统，核电厂的电气主接线必须具备高可靠性和安全性。
这意味着系统需要具备双重或多重供电路径，以防止电力中断。
此外，应采用可靠的保护设备和自动开关装置，确保在故障发生时能够快速切换电源，并保护设备免受损坏。
2.2 抗干扰和电磁兼容性核电厂的电气主接线需要具备较高的抗干扰性能，以应对来自外界的干扰和电磁波。
这要求系统采用合适的屏蔽和滤波措施，以确保电能传输的稳定性和可靠性。
2.3 低损耗和高效率为了提高核电厂的能源利用效率，电气主接线应尽量降低能量损耗。
这要求系统采用低电阻率的导线和合理的电缆布线方式，以减少能量损耗和电压降低。
此外，应合理控制电气设备的运行负荷，以提高系统的整体效率。
3. 核电厂的厂用电系统核电厂的厂用电系统是指供应核电厂自身设备和工艺所需的电能系统。
其设计需要考虑以下几个主要因素：3.1 合理布局和分区核电厂的厂用电系统应根据各部门和设备的电能需求进行合理布局和分区。
这样可以减少电气设备之间的干扰，提高系统的稳定性和可靠性。
3.2 适当容量和备用能力厂用电系统应根据核电厂设备的工作特点和负荷需求，合理确定电能的容量。
此外，还应考虑到备用能力的需求，以应对设备故障和维修期间的临时电能需求。
3.3 健康监测和维护核电厂的厂用电系统需要进行定期的健康监测和维护，以确保系统的稳定性和可靠性。
这包括定期检查电气设备的工作状态、测量电气参数，并进行必要的维护和修复工作。
4. 总结核电厂的电气主接线和厂用电系统是核电厂正常运行的重要组成部分。
发电厂电气部分
发电厂电气部分一、名词解释：1．一次设备：直接生产、转换和输配电能的设备。
2．二次设备：对一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备。
3．电气主接线：一次设备按预期的生产流程所连成的电路，称为电气主接线。
4．最高允许温度：为了保证导体可靠工作，规定了导体长期工作发热和短路时发热的温度限制，称最高允许温度。
5．厂用电率：厂用电耗电量占发电厂总发电量的百分数，称为该时间段的厂用电率。
6电力网：是将各电压等级的输配电线路和各种类型的变电所连接而成的网络。
7．发电机—变压器单元接线：发电机和主变压器直接连成一个单元，再经断路器接至高压系统，发电机出口处除厂用分支外不再装设母线，这种接线称为发电机—变压器单元接线。
8.电气主接线：是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。
9．最小安全净距：指在这一距离下，无论在正常最高工作电压或出现内、外部过电压时，都不致使空气间隙被击穿。
10．配电装置：是根据电气主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组成的总体装置。
11．接触电压：人站在地面上离设备水平距离为0.8m处，手触到设备外客、构架离地面垂直距离为1.8m处时，加于人手与脚之间的电压。
12．跨步电压：人在分布电位区域内沿地中电流的散流方向行走，步距为0.8m时，两脚之间所受到的电压。
13．工作接地：在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地。
14．保护接地:为保护人身和设备安全，将电气装置正常不带电而由于绝缘损坏有可能带电的金属部分接地。
二、填空：1．发电厂的类型有火电厂、水电厂、核电厂和新能源发电。
2．限流电器包括串联在电路中的普通电抗器和分裂电抗器，其作用是限制短路电流。
3．母线是用来汇集和分配电能的，并把发电机、变压器与配电装置连接，有敞露母线和封闭母线之分。
4．电能的发展方向：大容量、超高压、远距离。
核电厂厂用电引接的两种方案简析 李金芳
核电厂厂用电引接的两种方案简析李金芳摘要：本文对核电厂厂用电引接的两种方案（即MV和HV方案）进行了介绍，并对两种方案的优缺点进行了对比分析。
目前，发电机断路器的制造能力已能满足工程设计要求，但其造价相对较高。
核电厂厂用电可靠性要求相对较高，在设备制造和供货允许的条件下，大部分采用MV方案。
关键词：厂用电引接方案；发电机断路器一、引言大多数核电厂发电系统主要由汽轮发电机、发电机引出线及配套设备、发电机断路器和主变压器组成。
对于高压厂用变压器（以下简称高厂变）的引接点，核电厂中存在两种方式，一种是大多数核电厂都采用的方式，在发电机出口设置断路器，从发电机断路器和主变低压侧之间引接，一种是在主变压器高压侧设置两台断路器，从主变高压侧串联的2台断路器之间引接。
秦山一期为尽可能多选用国产设备，未设发电机出口断路器，而是在主变高压侧串接2台高压开关[1]；台山核电厂也是在主变高压侧设置2台断路器，高厂变从2台断路器中间引接[2]。
对于厂用电方案而言，前者称为“MV”供电方案，后者称为“HV”供电方案。
如图1和图2所示[3]。
两种方案的选取关键在于发电机断路器的设计制造能力和造价水平。
在发电机断路器能满足要求且造价可接受的情况下，图1中的负荷开关可采用发电机断路器替代。
二、厂用电两种引接方案的分析这两种接线方案的共同点是在高厂变与发电机之间设置了开关设备，隔离了发电机和高厂变，从而保证了核电厂有两路独立的厂外电源，即通过高厂变给厂用设备供电的厂外主电源和通过辅助变给厂用设备供电的厂外辅助电源，保障了电源的多样性和冗余。
机组启动时可利用高厂变作为启动电源，停机或发电机故障后，可以直接跳开发电机（或主变）与高厂变之间的断路器，仍采用高厂变作为供电电源，无需经过厂用电切换至辅助电源，避免正常启动和停机时厂用电源的切换。
这两种方案的区别在于高厂变引接点的不同。
在“MV”供电方案中，核电厂的发电机与主变压器之间设置了发电机断路器，高厂变从发电机出口断路器与主变低压侧之间引接，在“HV”供电方案中，主变高压侧设置两台断路器，高厂变从两台断路器之间引接。
核电厂电气系统-核电厂厂用电
核电站电气系统
哈尔滨工程大学核科学与技术学院
学习主要内容
第一章 概论
第二章 电气主接线
第三章 核电厂用电 第四章 互感器
第五章 成套配电装臵
第六章 短路电流分析计算 第七章 电气设备选择 第八章 控制室 第九章 核电厂的直流系统 第十章 电气信号监测及断路器控制回路 第十一章 电气设备的接地装臵 第十二章 同步发电机、变压器的运行及应急柴油发电机
• 380V IE 级电力系统：
• 本系统有 4 段母线， 380v 安全母线 I 段和II段， 由 6kv 安全母线I段分别通过 1 号和 2 号堆变供 电， 380v 安全母线III段和IV段由 6kv 安全母线 II段分别通过 3 号和4 号堆变供电。
• 由 380V 专设安全设施开关柜和配电屏馈电的设备 及由 380V 专设安全设施电动机控制屏供电的安全 重要电动机负载护用熔断器和热继电器构成的短路 和过载保护装等。
• (3)仪表和控制用电力系统
• 仪表和控制用电力系统向在短时或全部失去交流电源时仍 需工作的设备和系统提供可靠的220V交流电源。这些系统包括 反应堆紧急停堆系统以及某些其他非安全有关的负载，如电厂 计算机。 • 。
• (3)仪表和控制用电力系统
•
本系统设有四台单相逆变装臵，每一台逆变装 臵向每一个专设安全设施通道的 220V交流重要仪 表电源母线供给一个平稳的交流电源。 • 逆变装臵的输入是多重的：正常输入来自三相 50周波交流电（380V安全母线I-IV段），另有一个 备用 220V直流电源，由相应的专设安全设施通道 的220V直流母线供电（每一220V直流母线供给 2 台逆变装臵）。 如果一台逆变装臵退出运行，从 380V安全母线II段或IV段供电的一台380／220V自 动感应调压器将取代电力系统 ♦ 厂用变压器和启动变压器； ♦ 6kv 开关柜，工作母线I段和II段以及公用母线I段和 II段。 ♦ 6.3kV / 400v 堆用变压器（ 5 号， 6 号）、化水 变压器及工作变压器 ♦ 与 6kv工作母线 I 段和II段及与公用母线工段和II 段相连接的 380v 开关柜和配电屏。 ♦ 3 80v 电动机控制屏。
核电厂电气系统-绪论
1.2 我国电力工业发展情况
★ 1882年7月，在我国上海电气公司安装的第一台发电 机以蒸汽带动得直流发电机正式发电，揭开了我国电 力工业的发展的序幕。我国第一台水力发电厂是在 1912年4月间与云南昆明进郊螳螂川上的石龙坝水电厂。 ★中国电力装机从1882年的16马力(11.76kW )经过67年 发展，到1949年达到184.86万kW和43亿千瓦时（分别 居世界第21位和第25位）;
5712万千瓦（居世 2566亿千瓦时（居300000000 200000000 界第8位） 世界第7位）
100000000
电力
突破1亿千瓦 超过了2亿千瓦 达到了3亿千瓦 4.41 亿千瓦 达6.22亿千瓦（世 界第2位） 7.9亿千瓦 28344亿千瓦时 （世界第2位） 超过了1万亿千瓦 时 达到了1.37万亿千 瓦时
核电厂不需要大面积场地堆放燃料和灰渣
核电厂燃料运输费用较低
特点2：核电是清洁的能源
表1-1 1000MW核电厂与火电厂年废物排放量比较
燃料类型 燃料耗量 万吨 CO2 万吨 SO2 万吨 NOX 万吨 烟尘 万吨 灰渣 万吨 放射性 Bq 微量元素 吨
煤
天然气 油 核燃料
240
588
4.4
★电力对人类的影响
1831年，英国科学家法拉第发现电磁感应现象，根据这一现象，对 电作了深入的研究。在进一步完善电学理论的同时，科学家们开 始研制发电机。 1866年，德国科学家西门子制成一部发电机，后来几经改进，逐渐 完善，到19世纪70年代，实际可用的发电机问世。电动机的发明， 实现了电能和机械能的互换。随后，电灯、电车、电钻、电焊机 等电气产品如雨后春笋般地涌现出来。 电力发展已成为一个国家经济发展的重要标志，也是反映人民生 活水平的一个重要指标。电力已成为现代生产的主要能源和动力， 工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面都离不开电力。
发电厂电气部分(本科)习题1(主接线和厂用电部分)
1、如图1所示，回答问题。
操作前运行方式：L1运行于I母线，L2运行于II母线，I母和II母线分列运行（1）说明操作前各设备的分合状态。
（2) L1线路停电检修，写操作步骤。
（3）I母线检修，L1线路不停电转II母线运行，写操作步骤。
（4）如果操作前I母和II母线并列运行，写出（3）任务的操作步骤。
（5）断路器1QF检修，L1线路负荷转旁路带，写操作步骤。
图12、某220kV变电站，2台主变，220kV有4回线路与系统相连，采用双母线接线，110kV有10回线路，采用双母线接线带旁路，10kV有12回线路，采用单母分段接线，画出该站的电气主接线图。
3、某110kV变电站，2台主变，110kV有2回线路与系统相连，采用单母分段接线，35kV 有2回线路，采用内桥接线，10kV有8回线路，采用单母分段带旁路接线，画出该站的电气主接线图。
4、某核电厂有两台机组，其容量分别为600MW和900MW，600MW机组采用单元接线接入220kV，220kV侧采用双母线带旁路接线并有4回出线；900MW机组采用单元接线接入500kV，500kV 侧采用3/2台断路器接线并有6回出线（包括联络变和主变出线），220kV 和500kV系统间有1台联络变压器,厂用电率为6％，功率因数全为0.8。
试问：（1）请画出该核电厂的电气主接线；（2）请选择600MW机组主变压器的容量；（3）若220KV侧有1回路要求不允许停电检修出线断路器，请写出操作程序。
（4）说明厂用电有哪些工作电源和备用电源的引接方式？并画出本厂的厂用电工作电源和备用电源的引接方式。
5、电气主接线中为什么要限制短路电流？通常采用哪些方法？6、变压器的调压方式有哪两类？各自特点是什么？7、从哪些方面评价电气主接线？隔离开关与断路器的主要区别是什么？它们的操作原则？8、什么是电动机自启动？厂用电系统设计时，为什么要进行电动机自启动校验？如何提高电动机自启动最大允许总容量？。
核电厂操纵人员培训和再培训大纲
《核电厂操纵人员培训和再培训大纲》通用基本安全培训内容1.实物保护区出入控制管理要求；2.消防基础知识和消防灭火响应；3.质量管理基础和核电质量保证要求；4.应急响应的目的，核电厂应急状态分级和应急响应；5.急救基础知识和现场常见损伤救治的实施要领等；6.安全生产通用知识，现场工业安全危害及预防措施等；7.识别密闭空间中相关的危险因素和风险及采取的措施等；8.高空作业相关安全基础知识，跌落危害及避险措施等；9.电气安全中用电安全的危险因素，以及相关避险措施等；10.起重吊装中的工业安全风险；11.物料运输中通用物料搬运设备（非电动起重设备）的危险因素和工作风险；12.辐射防护基础知识与防护概述；13.值班健康要求；14.人因绩效工具；15.网络安全防护要求；16.核电行业及历史；17.核安全文化；18.核安全、安全生产法律法规及案例。
现场操作员培训内容1.核电厂主要厂房、系统、设备及其标识的识别；2.核电厂核岛、常规岛、电气及外围等区域存在的风险及如何自我防护；3.各区域的主要系统功能、流程、设备、主要参数；4.现场主要阀门、风机等设备操作；5.各区域现场巡视；6.运行程序的正确使用；7.系统在线、充水排气、设备隔离等运行操作；8.现场重要系统及设备的启动和停运；9.系统运行故障时的主要现象及所需采取的干预措施；10.防人因失误工具；11.现场相关运行管理规程等。
操纵员培训内容一、核电基础理论培训（培训学时：不少于360学时）二、系统与运行培训（培训学时：不少于180学时）三、模拟机培训（培训学时：不少于400学时）注：各核电厂参考本表格，结合堆型技术特点，明确具体培训内容。
高级操纵员培训内容一、高级理论培训（培训学时：不少于80学时）二、模拟机培训（培训学时：不少于80学时）与操纵员模拟机培训内容相似，但侧重多重或复杂故障的综合场景练习，持续强化操纵人员基本功，进一步提升在预防人因失误、组织协调、机组监控、风险决策等方面的能力。
核电厂的电气主接线及厂用电
路漫漫其悠远
核电厂的电气主接线及厂用电
升高压侧接线
• 升高压侧接线是指主变高压侧与进出线母 线主体的接线部分。
• 升高压侧接线由核电机组的数量、容量、 出线数目、电压等级等因素确定。
• 目前国内核电厂升高压侧接线方式 1 .双母线接线 2.一台半断路器接线
路漫漫其悠远
核电厂的电气主接线及厂用电
一台半断路器接线
路漫漫其悠远
核电厂的电气主接线及厂用电
核电厂厂用电系统
• 功能： – 核电站厂用电系统不仅保证反应堆在停堆、 启动、功率运行、维修、换料等正常工况下 向相关负荷提供合格的电能，并保证在预计 运行事件、事故工况期间和事故工况之后按 要求向安全系统本身和其它指定的安全重要 物项提供可靠的电源，以确保它们能够可靠 地执行其安全功能。
400KV
500KV
900MW
路漫漫其悠远
900MW G
900MW G
核电厂的电气主接线及厂用电
四、一个半断路器接线
• 1.接线特点 (•1)具2有.优高有度两缺的组供点母电可分线靠，析性每。当一母回线路发生经短一路故
障时台，断只有路与器故接障母至线一相组连的母母线线，断路两器个跳回闸
• 3.典型操作 ，的不情路影况间响下任，有何停一回电台路回供路断电数路。不器在会事超联故过络与两，检回修。形相成重一合 (响•2)，运4串相使行.，连运适调行度每，用调灵回而度活范进同十。分任出一围灵何线串活一都的。回路与两停两条送台进电时断出互路线不器共影
G
3#
2#G G
安全G Ⅱ段 G安全 Ⅲ段 G
Hale Waihona Puke 6KV安全 Ⅱ段4#G 安全 Ⅳ段
∽ ∽－ 直流GA段 Ａ
核电厂电气原理与设备01-概述
1 概述
1.1 核电厂电气设备
1.2核电厂电气设备安全分级
1.3课程安排
1.1核电厂电气设备
核电厂的特殊性：对安全性和可靠 性要求非常高。
核电厂
核安全措施
1.1核电厂电气设备
★一次设备
发、变、送、用电设备：发电机、变压器、电缆、电 动机等； 母线； 开关设备：断路器、隔离开关、以及各种低压开关； 限制短路电流和防雷设备：限流电抗器、避雷器等； 互感器 一次设备构成的系统又分为：主系统和厂用电系统
2018/5/24
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1.4课程的教学目标
本课程主要的目的是让学员学习 同步发电机，交/直流电动机、变 压器、逆变器和其他常用电器的 相关知识，学习基本电气理论， 使学生掌握同步发电机、交、直 流电机、变压器和其他常用电器 的基本原理。
2018/5/24 23
The End
1.2核电厂电气设备安全分级
★非安全重要设备
在在实现或保持核电厂安全方面无明显作用。
1.3课程的主要内容
第一章 概论
第二章 核电厂开关电气与导体
第三章 核电厂的直流与UPS系统 第四章 变压器
第五章 交直流电动机
第六章 同步发电机 第七章 发电机励磁系统的分类及工作原理 第八章 第九章 核电厂的电气主接线 发电厂——变压器组的电气保护
简称IE级 是完成反应堆安全停堆、安全壳隔离、堆芯冷却以及 从安全壳和反应堆排出热量所必需的； 是防止放射性物质向环境过量排放所必需的。 高度强调可用性和可靠性。 限制其功能范围和复杂程度
1.2核电厂电气设备安全分级
★安全相关设备
在实现或保持核电厂安全方面起补充、支持或间接作 用； 有可能避免触发安全级系统和设备，或者改善安全级 设备功能的效果； 可以是IE级的，也可以是非安全重要的
发电厂变电站电气部分名词解释
发电厂变电站电气部分名词解释发电厂变电站电气部分名词解释、简答题第一章、一、发电厂：将各种形式的一次能源转换为电能的工厂。
按利用一次能源的形式发电厂分为火电厂、水电厂、核电厂和其它能源电厂核电厂和其它能源电厂。
其它能源电厂包括风力发电场、太阳能发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂。
1、火电厂：将燃料的化学能转换为电能的电厂利用的燃料：煤、天然气、重油等我国以燃煤电厂为主，火电厂的装机容占总火电厂的装机容占总火电厂的装机容占总80％分类：凝汽式电厂：不对外供热热电厂：兼对外供热热效率热效率热效率热效率火电厂的分类火电厂的分类火电厂的分类火电厂的分类热效率＝凝汽式电厂：30～40％热电厂：60～70％％火电厂的运行特点：系统主力；机动性差，带较恒定负荷运行；环境污染2、核电厂：利用的燃料：U-235的同位素；主要生产过程：与火电厂的基本生产过程类似核电厂的运行特点：特别注意安全；承担基荷，需配套建设抽水蓄能电站；污染远低于火电厂3、水电厂主要生产过程：利用水的位能(势能)生产电能；当控制闸门打开时，水流进入水轮机，冲动水轮冲动水轮机带动发电机发电发电容量与水电站的上下游水位差和流过水轮机的水量(流量)的乘积成正比根据获得水位差的不同，可将水电厂分为堤坝式水电厂、引水式水电厂水电站的梯级开发与火电厂比较，水电厂的水工建筑工程大，建站时间长，单位kW 投资大，但发电成本低在一条河上，往往建设多个水电站，称为梯级开发梯级电站从上到下排序，上级电站的尾水是下级电站最主要的来水，如何从航行如何从航行、发电的综合效益考发电的综合效益考虑，使梯级电站运行最佳是一个十分重要的技术经济问题，称为梯级电站的运行调度优化金沙江水电站梯级开发:乌东德-白鹤滩-溪洛渡- 向家坝水电厂的运行特点：起停迅速，易于实现自动化；负荷可大幅度快速变化；受季节影响大抽水蓄能电站水工有上下库，不受水文条件限制；机组合二为一：机组正转机组正转，水轮机水轮机－发电机组，为发电状态；机组反转机组反转机组反转，电动机－水泵机组为电动状态电站总效率65～70％效益：技术效益、经济效益二、变电站发电厂的变电站：升压变电站电力网的变电站：降压变电站电力网变电站的分类：根据电压等级、容量不同，可分为高层：枢纽变电站；中层：区域变电站；低层：配电变电站枢纽变电站：联络本电力系统中的各大电厂与大区域或大容量的重要用户，并实施与远方其它电力系统的联络，是实现联合发是实现联合发是实现联合发是实现联合发、输、配电的枢纽；电压最高，容量最大，是电力系统最上层的变电站；目前我国大多数地区的枢纽变电站的电压为500kV，西北地区为750kV区域变电站高压进线来自枢纽变电站或附近的大型发电厂，低压对多个小区域负荷供电，并可能接入一些中、小型电厂；是电力系统的中层变电站；目前我国大多数地区的区域变电站的电压为220kV，西北地区为330kV配电变电站进线来自于区域变电站，对一个小区域(城市)或较大容的工厂供电；是电力系统最下层的变电站；目前我国大多数地区的配电变电站的电压为110kV第二章一、接线一次接线:以传输能量为目的，大功率负荷电流所通过的电路部分。
核电厂电气系统-电气主接线
QF和QS的操作顺序：“先通后断”原则
送电操作： 先合母线侧隔离开关QSB，再合线路侧隔离开关QSL ，最后合断路器QF 停电操作： 先断断路器QF，再断线路侧隔离开关QSL，最后断母线侧隔离开关QSB
图2-3
1 .不分段的单母线接线
（3）特点： 优点：简单、经济。 ①接线简单（设备少）、清晰、明了； ②布置、安装简单，配电装置建造费用低； ③断路器与隔离开关间易实现可靠的防误闭锁,操作安 全、方便，母线故障的几率低； ④易扩建和采用成套式配电装置。 ⑤有利用电源互为备用及负荷间的合理分配；正常投 切与故障投切互不干扰，灵活方便。 缺点：不够灵活可靠。 ①主母线、母隔故障或检修，全厂停电； ②任一回路断路器检修，该回路停电。
路器或分段隔离开
关的接线 。
分段断 路器
图2-4
2.分段的单母线接线
（2）运行方式
母线并联运行：QF闭合运行
正常运行时：相当于不 分段的单母线接线。若电源 1停止供电，则电源2通过 QFd闭合向Ⅰ段母线供电， 不影响对负荷的供电，可靠 性高。
母线分裂运行：QF断开运行
正常运行时，相当于两个 不分段的单母线接线。若电源 1停止供电，Ⅰ段母线失压时， 可由自动重合闸装置自动合上 QFd，Ⅰ段母线恢复供电。 若Ⅰ段母线故障时，不影 响Ⅱ段，Ⅱ段母线继续供电 。
2.1.6 对电气主接线图的基本要求
1.保证供电可靠性和电能质量 2.应力求接线简单，运行灵活和操作方便 3.保证运行、维护和检修的安全和方便 4.应尽量降低投资，节约运行费用 5.满足扩建的要求，实现分期过渡
6.设备先进、经济合理
§2-2 电气主接线的基本形式 普通规律：
特殊情况下，各台G都有停机的可能，←各台G之间互 为备用；
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大多数负荷是泵,其次为电加热元件和送排风 机
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厂用电负荷
• 一回路主系统主要负荷:主泵和电加热器 • 一回路辅助系统主要负荷
化学和容积(化容)控制系统负荷:两台离心式上充泵(数百千瓦)两台往 复式上充泵(数十千瓦) 安全注入系统负荷：高压注入泵４台（ (数百千瓦)；低压注入泵２台 （ (数百千瓦) 安全喷淋系统负荷 停堆冷却系统负荷 安全壳隔离系统电源负荷 安全壳空气净化系统电源负荷 设备冷却水系统负荷
障时台，断只有路与器故接障母至线一相组连的母母线线，断路两器个跳回闸
• 3.典型操作 ，的不情路影况间响下任，有何停一回电台路回供路断电数路。不器在会事超联故过络与两，检回修。形相成重一合 (响•2)，运4串相使行.，连运适调行度每，用调灵回而度活范进同十。分任出一围灵何线串活一都的。回路与两停两条送台进电时断出互路线不器共影
330～500kV的配电装置中。
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动画点击
一、双母线接线
• 41..典接型线操特作点: I母两线组运母行线转通检过修母操联作断路器连接；每一条
• 2.优缺点分析 21，））L确取合，正合合取，2正认下上、常上上下常005L运母00运4QQ21Q、行Q联FF行QF在操S6方操断S方，Q和合作式作路式F断0引母闸电接：电器：2开运源出线QII源0两母I5母QS行 保1保线隔组线，F线Q， 险险，母为和离S。，线工电开并作源关联母支分运线路别行，，Ⅱ都接L母经至1线、一两为L台组3备、断母用5Q母路线F线器上接。I与。母两线 组
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工作I段
工作 Ⅱ段 公用 I段
公用 Ⅱ段
6KV安全 I段
1# 安全 I段
2#
3#G
G 1#
G
3#
2#G G
安全G Ⅱ段 G安全 Ⅲ段 G
6KV安全 Ⅱ段
4#
G 安全 Ⅳ段
∽ ∽－ 直流GA段 Ａ
５＃ ~
１＃ -~ ~
计算机 路漫漫其悠远 电源
Ⅰ
Ⅱ
重要仪表 电源
∽ - ∽－
Ｂ
直流B段
３＃
d）每个负载组应有自己的蓄电池充电 器果的充e共），在后电因蓄并设果器故电且计可可障池没基以共减应有准接用至设自工受一最有每动相设余。动况，个小在一 部 冗 要个 地 连 有 负 如的下则交的冗备先的个件余求备与接自载果相，两流设余用电安备的的的用一的动组备互负个电施蓄电源全用故备安电个设地进有连载或源电源的系电障用全源安备与行非接组两；池系情统源，电功都全，任连自设失个之统况提中不源能应级但何接动备电以间在下供的得执的设负不其的的。产上使失为电任危行能有载允他设相如生的去所能何及所力自组许冗备互优需
3)失去一个厂内电源
4)失去一个厂外电源,同时又失去厂一个厂内电源
电站允许运行12小时。应在12小时恢复一个电源，在60个小时恢复第二个电源 。如在12小时无法恢复一个电源，手动降功率且在6小时使电站处于热停堆， 在以后的30小时内处于冷停堆
5）失去两个厂外电源
24小时恢复一个厂外电源，若恢复不了，6h内热停堆，若恢复一个，按照失 去一个厂外电源处理。 失去两个厂外电源的概念：1）启/备变故障，而6KV公用母线切换均失败；2 ）L-3断开，而6KV公用母线切换均失败；3） 两个6KV公用母线均失电
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7)二回路直流电源的整流设备发生故障
应迅速把备用整流器投入,两台整流设备故障时,则应在2h恢复一台,若
无法恢复,则应在2h内手动降功率至安全功率. 8)二回路直流电源的蓄电池发生故障应迅速退出运行
注意:整流设备和蓄电池同时退出,同时将一回路引入的备用电源投入,
在1h内手动降功率至安全功率 9)一回路直流电源故障
(离，3)电回操用器路作正广三。不检当需常修泛台任要方运应断一切便行用路组换。母。时于该器线任接，进。需何线两出要一中停台组线隔电断离母回清路开线路扫器关或检同数仅检修作时为修，为工6时各隔 回路回作仍及，按以原所接上有线，断方在式路运系器行统均，中也闭不占合需重。要要切换地。 。位的大型发电厂和变电站的
电（电或 ； （装53电，断，））合，合源置开1上上设较1复0230多1备22～杂QQQ，较2S，SS负，2，，多0易荷断k断断、V较开引开开出配大0起23线211的QQQ为装SSS5置回
误及操以退，上作出，，I母或投线者资电在压和系互统占感中地器居，重要
面位积置按合、也要上出较求4线2做大Q为好S4，安回断全及开措以4施上1，Q的S装
• 升高压侧接线由核电机组的数量、容量、 出线数目、电压等级等因素确定。
• 目前国内核电厂升高压侧接线方式 1 .双母线接线 2.一台半断路器接线
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一台半断路器接线
400KV
500KV
900MW
900MW G
G
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900MW
四、一个半断路器接线
• 1.接线特点 (•1)具2有.优高有度两缺的组供点母电可分线靠，析性每。当一母回线路发生经短一路故
置。对，I母线进行检修.
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投上0QF操作电源保险
• 核电站的电气系统
– 一般包括发电机回路、电力输送系统和厂用电系统， 其中发电机回路和和输送电系统与大型火电厂基本相 同，厂用电系统有其特殊要求 • 为保证核电站安全，它应具有高度可靠性. • 对核安全至关重要的设备需要多重配置 • 对厂用电系统安全分级（1E级和非1E级），对安全 级设备在设计、制造、鉴定实验和抗震要求等方面 都有严格的要求。
(1)一段220V或24V直流母线失电,应在2h内恢复,否则6h内热停堆.,以后 30h内处于冷停堆
(2)一个220V或24V蓄电池或两个整流器均停止工作,应在2h内恢复否则 6h内热停堆.,以后30h内处于冷停堆
10)发电机励磁柜冷却水系统断水
应在20分内打开所有整流柜的前后门,48小时恢复供水.
核电厂的电气主接线及 厂用电
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2020/7/18
发电机电压接线
• 因核电厂的单台发电机容量大,每年有 一定的换料期,发电机电压接线不需经 常倒闸.经常采用无汇流母线发电机-变 压器单元接线。
• 特点：
1）接线简单，运行可靠，灵活，故障影 响范围小；
2）设备元件少，维护工作量少
3）继电保护简单
连接手段，则应设置避免
冗备用电源并联运行的措 施。
典型的安全功能和安全级电力系统之间的关系。
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某核电厂非1E级电力系统
L1
L2
L3
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净水II段 动力变压器 净水I段
2#工作变
5#堆变
化水变
6KV工作 I段 M
6KV公用 I段 6KV工作 II段
M
6KV 安全 I段
6KV公用 II
9.能引起多个设备失常的单个动作、事件、部件故障或电路 故障；
10.单个设备维修停役。
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优先电 源失电 后，备 用电源 应在与 安全功 能要求 相一致 的时间 内投入 使用。
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优先电源由从输电系统到安全级配电
系统的两条或两条以上的电路组成。 a）安优全先级电电源气不负属载于应安分全成级两系个统或。两个 以上的优冗先余电负源载供组电；回路可以在所有运行工 b）每况个下负使载用组，的向保电护厂动安作全应级独和立非于安冗全级 余负载母组线提供供电的。保每护一动个作优；先电源，其容量 c）每应个能冗同余时负提载供组预应计能的接安至全由级一和组非或安全 多组蓄级电稳池态和和一瞬个态或最多大个负蓄载电要池求充电器 组成的电源；
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核电厂厂用电系统
• 功能： – 核电站厂用电系统不仅保证反应堆在停堆、 启动、功率运行、维修、换料等正常工况下 向相关负荷提供合格的电能，并保证在预计 运行事件、事故工况期间和事故工况之后按 要求向安全系统本身和其它指定的安全重要 物项提供可靠的电源，以确保它们能够可靠 地执行其安全功能。
4）主变故障影响发电机送电
当机组启动完毕，部分厂用电负荷要有启/备变转 到工作厂变，在切换过程有几个周波的停电时间
发电机出口不装断路器 启/备变
发电机回路的实例
大型发电机与变压器之间的连接采 用分相封闭母线
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采用封闭母线的优点
65外2341封消减 提壳减闭除少 高在少母钢相 运同接线结间 行一由地构短 的相工故发路 安厂内障成热电 全包，套，动 可括避生离力 靠分免产相， 性支相质封由 。回间量闭于防路短有母外止采保路线壳绝用证，采上缘，电离运用涡子气相行外流结全封维壳和露连闭护屏同 式工蔽 环 时母并作可 流 采线采量从 的 用因小用根 双 测有施多本 重 氢工外点上 屏 和安壳接装解 蔽 测保地简决 作 温护使便钢 用 等可外而结 使 装消壳且构 相 置除基不感 间其外需本应 导测界设处发体量置潮于热所信网气等栏的受号、电简问的可灰位化题短就尘，了路地以对显 接土电 示及地建动 或外方的力 传物要式大 至引求大D为条起为C降件的简S低系接化。统地并，故杜提障绝高，人运母身行线触的采电安用危全分险可相。靠封性闭，
急柴油机组自启动 （１）自动安全注入信号 （２）按钮发出安全注入信号 （３）由应急柴油机组供电的６KV母线失压(在失
去所有厂外电源时)
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厂用直流电力系统
• 非1E级直流电力系统 • 1E级直流电力系统
直流24V 直流220V
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厂用电负荷
• 核电厂运行中需要很多的机械设备、控制 设备、监测、照明等为自身发电服务。核 电厂的厂用电是指在正常启动、运行、停 堆、检修以及事故停堆过程中自身所需的 电力负荷。
6KV 安全 II段
非1E级电力系统
（１）厂用变压器和启动／备变压器 （２）工作母线Ⅰ、Ⅱ段和公用母线Ⅰ、Ⅱ