核电厂电气体系-04-3母线
核电厂电气系统-04-3母线
额定电压Ue 额定载流量Ial 截面积S 相间距离a 硬母线跨距 软母线的档距
la
l
9.母线的型号
电气运行
硬母 线
LMY-80×8 厚度b(mm） TM-60×6 宽度h(mm) 热处理特征（未软化Y； 软化R） 母线（M） 材料（铜T；铝L）
软母 线
LGJ-120 TJ-90 额定截面（mm2） 绞线（J） 材料（铜T；铝L；钢G；钢 芯铝线LG）
电气运行
母线封闭后，通常采用微正压方式运行， ( 4 ）母线封闭后，通常采用微正压方式运行，可防 止绝缘子结露，提高了运行的可靠性， 止绝缘子结露，提高了运行的可靠性，并且为母线强 迫通风冷却创造了条件。 迫通风冷却创造了条件。 封闭母线由工厂成套生产，施工安装简便， ( 5 ）封闭母线由工厂成套生产，施工安装简便，简 化了对土建结构的要求，运行维护工作量小。 化了对土建结构的要求，运行维护工作量小。
电气运行
全连式分相封闭母线的屏蔽原理： 全连式分相封闭母线的屏蔽原理： 由于同相外壳各段已焊成一体， 由于同相外壳各段已焊成一体，且三相外壳间又用金属板 短接，这好似1 的电流互感器二次绕组被短路一样。 短接，这好似1：1 的电流互感器二次绕组被短路一样。主母 线的电流所产生的交变磁通作用于外壳， 线的电流所产生的交变磁通作用于外壳，在外壳上产生感应电 动势，此电动势在外壳的闭合回路中产生三相环流， 动势，此电动势在外壳的闭合回路中产生三相环流，由于外壳 是采用低值电阻的铝合金制成的， 是采用低值电阻的铝合金制成的，因此外壳上的三相环流与母 线电流基本上是方向相反，数值相等， 线电流基本上是方向相反，数值相等，使主母线在外壳外面所 产生的磁通被抵消，这就是屏蔽作用。 产生的磁通被抵消，这就是屏蔽作用。 全连式分相封闭母线组成： 全连式分相封闭母线组成： 载流导体、支持绝缘子和保护外壳组成 组成。 由载流导体、支持绝缘子和保护外壳组成。载流导体用铝 制成，形状可以是双槽、双半圆、圆管或方管； 制成，形状可以是双槽、双半圆、圆管或方管；支柱绝缘子采 用内胶装多棱边式；外壳用5 厚的铝合金板制成圆筒形。 用内胶装多棱边式；外壳用5-8 mm 厚的铝合金板制成圆筒形。 为维护方便，在外壳上设有观察孔。封闭母线和外壳都有伸缩 为维护方便，在外壳上设有观察孔。 接头，以适应振动和温度的变化。 接头，以适应振动和温度的变化。
04-低压母线槽技术要求
低压母线槽技术规范书一、低压母线1.1本次选用三相五线制TN-S系统的封闭式密集型铜母线槽，密集型母线应采用国际品牌；母线厂商应提供如下资料：1.1.1中国国家强制性产品认证CCC：本次各个规格型号的母线槽产品必须通过国家强制性产品认证CCC,制造商与生产企业必须保持一致原产生产，不接受授牌生产、OEM生产，并提供有效的型式试验报告；1.1.2质量保证体系：本次采用产品的生产厂家必须通过ISO9001质量保证体系认证；LL3环境管理体系：生产厂家应通过环境管理体系ISO14001认证；1.1.4生产厂家应具有在最近两年内为国内、国外大型项目提供母线槽产品及服务的业绩记录，并请提供业绩表，项目规模以及项目联系人等信息；1.1.5负责本项目的督导、调试的专业工程师的名单及资质证明文件；1.1.6提供主要原材料的产地及厂家名称；1.1.7其他重要的检测报告或技术证书(如有的话)；1.1.8符合技术要求的母线样品1件；1.2低压封闭式插接母线槽设备应满足以下标准和规范：1.2.1《外壳防护等级(IP代码)》(GB4208-2008)；1.2.2《电工用铜、铝及其合金母线第一部分：一般规定》(GB5585.1-2005)；123《低压成套开关设备和控制设备第一部分：型式实验和部发型式实验成套设备》(GB7251.1-2005)；124《低压成套开关设备和控制设备第二部分:对母线干线系统(母线槽) 的特殊要求》(GB7251.2—2006)或IEC439.2标准；1.2.5《母线槽(母线干线系统)》(ZBK36002-89)；1.2.6《密集绝缘母线槽》(ZBK36003-89)；1.2.7机械行业标准（JB/T 9662-1999）《密集绝缘母线干线系统（密集绝缘母线槽）》；1.2.8国际电工委员会IEC439；1.3产品通过的型式试验项目及标准：1.3.1机械负载试验；1.3.2温升试验；133短路强度试验；135保护电路连续性试验；136介电强度试验；1.3.7绝缘强度试验或冲击电压耐受试验；1.3.8验证电阻、电抗；1.3.9验证电气间隙和爬电距离；1.4密集型母线槽的电气技术规格要求：1.4.1额定工作电压：690VAC,额定绝缘电压：1000VAC；1.4.2环境温度：-5℃〜+40℃；1.4.3相对湿度：≤90% （+20℃时）；1.4.4海拔高度：≤2000m；145额定频率：50Hz；1.4.6额定电流：详见采购需求一览表；1.4.7短路防护能力：2000A母线系统应能承受65kA持续时间1秒的短时耐受电流，5000A母线系统应能承受100kA持续时间1秒的短时耐受电流；1.4.8温升：母线槽内各点的温升应当均匀，包括连接头处极限温升不超过70K；1.4.9绝缘材料耐热指数≥13O°C51.4.10绝缘电阻：相间绝缘电阻N500MQ；铜排与外壳之间电阻N 500MQ；1.4.11防护等级：室内不低于IP54,室外及室内喷淋下方及易结露处不低于IP65；1412介电强度：所有母线部件，如直身、弯头、法兰等通过3500V AC或7500V DC无击穿，无闪络;1.4.13电气间隙和爬电距离电气间隙210mm,爬电距离212mm；1.4.14母线槽设计：全封闭式配电母线槽应设计合理，品质及性能必须是优质、稳定和可靠的，具有阻抗低、散热好、电压降低、防火阻隔、防溅水、耐机械冲击的性能；1.5密集型母线槽的材料结构要求以及性能指标：151外壳材质：为保证母线槽的强度和刚度，密集母线槽系统外壳应采用优质铝合金\冷轧镀锌钢板材料•；152密集母线外壳表面应作静电粉末喷涂处理，通过1800h盐雾试验，以达到良好的防腐蚀效果，投标人应提供外壳盐雾试验的第三方检测报告；1.5.3导体材料：密集型母线槽铜导体应选用国标T2电解铜轧制成高纯度TMY电工硬铜排作为高导电率材料，且铜的纯度299.95% （需提供铜纯度测试报告），布氏硬度HB265,电阻率W0.0177Q-m,导电率1ACS不小于97.5%, 铜母排按规定弯曲试验（90度直角弯）无裂痕，符合GB5585.1—5585.3,铜排表面全长镀银，不接受仅在接头部位搪锡的做法；154导体完整性：为保证母线槽的载流能力及结构强度，母线直线段导体全长应保持完整，不得有中间冲孔、末端截面收缩等不良设计；1.5.5铜排表面处理：为保证良好的母线导电性能，导体表面需全长镀锡或镀银处理；1.5.6绝缘材料：采用技术领先的美国杜邦帝人Mylar聚酯薄膜，等级为B 级以上，耐温13（ΓC以上；保证在高温时无有毒气体排放；保证在高温场合的长绝缘寿命与可靠性；出具RoHS环保认证；应提供绝缘材料的第三方检测报告;1.5.7密集母线连接头设计：母线连接头要求为独立可移动式，便于母线的安装及拆卸；连接头螺栓应为带有力矩指标的双头单螺栓，大面积碗形垫圈，保证接头有良好的接触；连接头截面积大于相线截面的30%；1.5.8密集母线热膨胀处理：母线槽在环境温度-5℃〜4（）℃条件下能够解决自身的热伸缩问题，无须增设专用膨胀节，可通过接头调节热膨胀；1.5.9密集母线接地系统采用独立接地的三相五线制TN-S方式，中性线与相线同材质等截面，PE （外壳不可作PE）线容量不小于相线容量的1/2；1510密集母线防止涡流损耗：大电流母线槽要有防止由电磁感应造成母线涡流问题的解决措施，并请详细说明；1.5.11密集母线防烟囱效应：投标母线产品内不应存在连续空间，要避免形成“烟囱效应”，说明解决的方法和装置；1.5.12密集母线槽外形和重量应紧凑，以减少安装空间，重量轻；1.5.13密集母线安装维护性能：密集母线产品应采用标准化、模块化设计，便于迅速安装以及维护；节省施工费用；1.5.14密集母线防错设计:产品应设计良好，从总体上保证母线安装方便，易于维护，具有良好的防错设计,最大限度的避免因人为因素而造成的产品故障; 请详细阐明；1.5.15密集母线与设备连接：密集母线与设备如开关柜、变压器等连接处，正常运行不应产生过热，低压密集型母线截面及支持跨距应满足短路热稳定及短路动稳定的要求，支持跨距同时避开共振区；与变压器的连接应采用软连接，连接铜排应达到密集型母线段的质量要求，镀锡/镀银处理，截面积应达到或者超过母线槽截面；连接地线应满足供电报装单位的要求；1.5.16密集母线槽安装支架：厂家应根据母线槽的各种安装方式，提供各种母线槽安装支架，包括水平、垂直支架及弹簧支撑架；各类支架应有足够的强度，具有较强的抗腐蚀能力和耐氧化性；1.5.17母线槽材料环保要求：所有材料必须符合环境保护要求，产品可被回收再利用，主要绝缘材料在火灾时不能放出有毒气体；1.5.18寿命：低压密集型母线槽的使用寿命不低于30年。
精编大亚湾核电站电气系统简介资料
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厂用电设备布置
核岛部分各厂房主配电系统布置：
-3.40m：在NX厂房170房，布置有热洗衣房辅助配电盘9LKP。 0m：NX中布置有9LKZ、1-2LKJ、9LNF等配电盘，KX中布置有1-2LKL配电盘； DX厂房内设有1-2LHP/LHQ的柴油机及其附属的供电盘1-2LLG/LLW；另外，固体废物处 理厂房QS中还设有0 LKS配电盘。 3.8m：主要是电气厂房LX和连接厂房WX的蓄电池装置，两台机共有26组直流蓄电池布置 于此层。 7.2m：在LX和WX的该层中，布置了全厂大部分的配电开关柜，包括6.6KV中压柜，380、 220V低压柜和相当数量的直流配电柜。 15.5m：在LX和WX厂房该层中，布置了一些相当重要的交直流系统，如四组不间断电源 LNA、LNB、LNC和LND等。
香港电网和广东电网供电。
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联络变压器
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四. 厂内外供电网络
功能：
在各种工况下（正常或事故工况下），为电站的附属设备提供安全可 靠的电源，并为与核安全有关的系统和设备提供应急电源，以保证核 电站的安全运行。
电源：
厂外主电源（500/400KV电网）；
主发电机；
厂外辅助电源（220KV电网）；
常规岛厂房的主配电系统布置：
常规岛的主配电系统主要集中在汽机厂房MX的MB区的20m层，有大多数380V交流柜和 LAB、LBM的蓄电池与直流柜，两个公用开关柜9LKK、9LKN设在1MB502房间内。配电 盘1-2LLP/LLR设置在LX7.0m层中。
核电厂常规岛封闭母线安装及焊接质量控制
核电厂常规岛封闭母线安装及焊接质量控制摘要：核电厂常规岛的主要功能是将核岛产生的蒸汽热能转换成汽轮机的机械能，再通过发电机转变成电能，转化的电能需要通过导线来传输电流，这个导线称为离相封闭母线，又称铝母线，是由高导电率的铝质材料制成的，用以传输电能，具有汇集和分配电力的产品。
关键词：核电厂常规岛；封闭母线安装；焊接质量控制引言封闭母线是指以非磁性金属材料制成的外壳保护电气母线的结构。
由于封闭母线外壳具有屏蔽作用，可将母线磁场降低至裸露时的10%，且发热量极小，可满足现代建筑可靠供电的要求。
同时，由于封闭母线本身结构较为复杂，对安装质量要求较高，需要加强施工技术要点研究和技术管理，确保电气工程施工质量。
1离相封闭母线导体特点提高运行的安全可靠性，母线封闭后也为采用通风冷却创造了条件：消除钢结构发热离相封闭母线，采用外壳屏蔽可从根本上解决钢结构感应发热的问题；采用分相封闭可减少接地故障，避免相间短路；相封闭母线因有外壳保护可消除外界潮气灰尘；采用分相封闭可杜绝相间短路的发生，减小相间短路电动力。
由于外壳上涡流和环流的双重屏蔽作用，使相间导体所受的短路电动力大为降低；提高运行的安全可靠性，采用片状膜塑料压制而成母线封闭后防止绝缘子结露，同时采用测氢和测温等装置显示其测量信号或传至DCS系统，外壳在同一相内包括分支回路采用电气全连式，并采用多点接地。
2基础技术信息2.1结构分析及检查封闭母线的导体和薄壳区段为正圆，导体由三个绝缘体(三个半部分)支撑，其中一个位于正上方，另两个位于左下方和右下方。
支撑隔离器组件包括：球形皇冠金工具、橡胶垫、弹性块、隔离器体和底座。
根据结构，只有橡胶垫子起缓冲作用，具有一定的压缩量。
侧导线和套管之间的距离测量为隔热层高度大于260mm，无CT位置，布线导线和套管之间的最小距离大于250mm，而不会影响设备的安全操作。
拆下隔离器绝缘子，并检查橡胶垫是否压在隔离器顶部，压缩约6毫米。
核电厂电气系统电气主接线PPT教案
旁 路 母 线
主 母 线
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旁路 隔离 开关
旁 路 断 路 器
3 . 单 母 线带 旁路母 线接线
（2）运行方式 ➢当检修出线断路器1QF时：QSa按等电位原则→先并后切
①先合旁路断路器QFa向旁路母线WBa充电，检查旁路母线 WBa是否完好，使WBa带电;
②再合该回路旁路隔离开关1QSa，实现旁路与正常工作回 路并联运行;
特点： ➢准确反映设备的现场情况； ➢可以做操作前的模拟演示； ➢主接线电压等级线路用不同颜色表示； ➢在设备旁标注本站统一的运行编号。
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电气主接 线图的 绘制特 点
1.单线图：局部的TA才用三相表示；中性线（或接地线） 用虚线表示。
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1 . 不 分 段的 双母线 接线
②检修任一回路的母线隔离开关时，只影响该回路供电； ③工作母线故障后，所有回路短时停电并能迅速回复供电； ④检修任一断路器时，可以利用母联断路器替代引出线QF工 作； ⑤便于扩建。
➢ 缺点： ①设备较多，配电装置复杂，经济性较差； ②运行中需要用QS作为操作电器切换电路，容易发生误 操作； ③当Ⅰ段母线故障时，在切换母线过程中，仍要短时地切 除较多的电源及出线。
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4. 单 母 线分 段带旁 路母线 接线
（1）接线形式 ：图2-6
旁路 母线
旁路断 路器
➢单母线分段的 目的：减少母线 故障的停电范围
➢旁路母线的作 用：使任意一台 出线QF故障或 检修时，该回路 不停电。
分段断 路器
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图26
4. 单 母 线分 段带旁 路母线 接线
核电厂的电气主接线及厂用电
大多数负荷是泵,其次为电加热元件和送排风 机
路漫漫其悠远
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。
路漫漫其悠远
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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
路漫漫其悠远
工作I段
工作 Ⅱ段 公用 I段
公用 Ⅱ段
6KV安全 I段
核电厂电气系统-直流系统及不停电电源、事故保安电源
电气运行
第三节 事故保安电源
• 一、柴油发电机组的特点
• ( 1 ）柴油发电机组的运行不受电力系统运行的 影响，是独立的可靠电源。它起动迅速，能满足 发电厂中允许短时间断电的交流事故保安负荷的 要求。 • ( 2 ）柴油发电机组可长期运行，满足长时间事 故停电的供电要求。 • ( 3 ）柴油发电机结构紧凑，辅助设备较为简单， 热效率较高，因此经济性较好。
电气运行
• 二、蓄电池原理
•
发电厂的蓄电池组，是由许多个蓄电池相互 串联组成的，串联的个数取决于直流系统的工作 电压。常用的蓄电池有酸性蓄电池和碱性蓄电池 两种。
• 酸性蓄电池工作原理： •
电气运行
•
电气运行
• 三、充电设备 • 蓄电池只能用直流电源来充电，发电厂厂用电是交流 电。需要使用将交流电变为直流电的设备对蓄电池充电， 即整流设备，如硅整流器等。 目前，广泛采用硅整流器 作为直流电源蓄电池的充电设备。
电气运行
• 四、蓄电池和充电设备的运行 • （一）运行方式
电气运行
• 蓄电池组的运行方式有两种方式：一种是充放电方式，一 种是浮充电方式。 • （1）充放电方式：蓄电池经常接在直流母线上供负荷用 电，充电机组则断开。在充电时，起动充电机组，一方面 向蓄电池充电补充能量的储存（充电每两天进行一次）； 另一方面供经常性负荷用电。 • （2）浮充电方式：用浮充电机组、硅整流器或晶闸管整 流器作为浮充电源，浮充源与蓄电池并列运行于直流母线 上。浮充电源一方面供经常性的直流负荷用电，另一方面 以很小的电流向蓄电池充电，以补偿蓄电池自放电的损耗。 • 一般以采用浮充电的方式居多。
电气运行
• 其主要作用是为如下负荷提供直流电源： • (l）控制室及就地操作的主配电装置、厂用配电 装置的控制、信号回路，以及各级配电装置的断 路器控制回路等。 • (2）直流控制的各级厂用电动机的控制、信号回 路。 • (3）汽轮机、给水泵的直流润滑油泵及发电机直 流氢冷密封油泵的电动机。 • (4）事故照明网络。 • (5）继电保护及自动装置。 • (6）其他直流用电设备，如 UPS 、通信备用电源、
核电厂电气系统--母线_图文
5.母线的截面形状
➢ 矩形母线——具有集肤效应小、散热条件好、安装简单、 连接方便等优点（易产生电晕） 。多用于35KV及以下的 户内配电装置中。宽度与厚度之比为h/b=5～12 且 Smax=125mm×10mm
➢ 管形母线——空心导体、集肤效应小，抗弯能力好 ，放 电电晕电压高。多用于35KV及以上的户外配电装置中。
➢ 母线三相导体排列方式：（各相之间的相对关系） • 水平排列（软母线、硬母线） • 竖直排列（硬母线） • 三角形排列（硬母线）
➢ 母线的放置法：（母线与空间的相对关系） 平放、立放
➢ 安装方式：（母线与绝缘子的相互关系） • 平装——机械抗弯强度高，对流散热效果差 • 立装——对流散热效果好，机械抗弯强度高差
综合布置方式：
竖排立放平装、平排平放平装 竖排平放立装、平排立放立装
6.母线的布置
母线的排列应按设计规定，如无设计规定时， 应按下述要求排列。 （1）垂直布置的母线：
交流：由上向下A，B，C相； 直流：由上向下正、负极。 （2）水平布置的母线：
交流：由内向外（面对母线） A，B，C相的排列 直流：由内向外正、负极。 （3）引下线排列：
全连式分相封闭母线的屏蔽原理： 由于同相外壳各段已焊成一体，且三相外壳间又用金属板短
接，这好似1：1 的电流互感器二次绕组被短路一样。主母线 的电流所产生的交变磁通作用于外壳，在外壳上产生感应电动 势，此电动势在外壳的闭合回路中产生三相环流，由于外壳是 采用低值电阻的铝合金制成的，因此外壳上的三相环流与母线 电流基本上是方向相反，数值相等，使主母线在外壳外面所产 生的磁通被抵消，这就是屏蔽作用。
➢ 槽形母线——电流分布均匀，与同截面的矩形母线相比， 具有集肤效应系数小，冷却条件好，金属材料的利用率高 、机械强度高等优点。当母线的工作电流很大，每相需要 三条以上的矩形母线才能满足要求时，一般采用槽形母线 。
三门核电站离相封闭母线运行
三门核电站离相封闭母线运行摘要：离相封闭母线在电厂母线，各种电器之间连接起着重要作用。
被封闭的金属外壳包裹着的母线需要采取措施保持内部通风，控制母线湿度及空气压力。
本文所介绍内容中，在三门核电站，如何对离相封闭母线进行冷却，通风及干燥。
关键词：离相封闭母线（IPB）强迫风冷干燥装置在发电厂和变电站中各级电压配电装置的母线，各种电器之间的连接以及发电机、变压器等电气设备与相应配电装置母线之间的连接，所有这些连接导线也统称为母线。
母线的作用是汇集、分配和传送电能。
母线可分类如下：矩形母线，槽型母线，水内冷母线，金属外壳封闭母线。
其中金属外壳封闭母线是将载流母线用金属外壳密封保护起来，并让金属外壳接地。
三门核电厂的发电机至厂用变压器，厂用变压器至各段中压母线和辅助变压器至中压母线都是金属外壳封闭母线。
金属外壳封闭母线又可以分为离相封闭母线（IPB）和共箱封闭母线两种。
三门核电厂发电机至厂用变压器高压侧就是离相封闭母线。
离相封闭母线（IPB）连接发电机，GCB,主变，厂变高压侧，励磁变压器，接地变压器和PT/SA柜。
采用全连式，带微正压充气或者空气干燥装置，其中发电机回路封闭母线采用强迫风冷，其余部分的封闭母线采用自然冷却/强迫风冷。
强迫风冷系统离相封闭母线强迫风冷系统的基本原理是利用离心风机和系统气路通道形成循环气流。
在处于该循环通道中的母线本体外，设置“气-水”热交换器，对循通道中的气流进行热冷却处理。
循环的基本路径是：经过热交换器的冷空气→A、C相母线外壳→母线上的三相外壳连接通道→B相母线外壳→热交换器对热空气进行热交换。
如此循环往复，整套母线内部就一直处于强迫对流冷却过程中。
大载流状态下的导体及外壳的温度就被限定在规定的范围内。
离相封闭母线强迫风冷系统由装置本体、控制柜、气路通道、监控传感器等几部分组成。
设备本体主要由2组4台离心风机和2套热交换器组成。
控制柜内含有整套设备的电气保护和控制元件。
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。
某核电站厂用电系统结构分析
某核电站厂用电系统结构分析摘要：某核电厂用电系统分为安全相关电源和非安全相关电源。
由于采用了非能动的专设安全设计理念，在严重事故情况下，极大减少了对能动设备的依赖。
本文从可靠性设计角度对其结构进行分析。
关键词：厂用电可靠性结构设计某核电厂厂用电系统主要任务是提供电力生产机械所需电能并保证环境、人身和设备安全。
该系统设计为非安全相关交流电气设备，为核岛电气设备、常规岛电气设备与BOP电气设备供电。
与传统的压水堆核电厂相比，该核电厂采用了非能动的设计理念，可以不通过能动设备来保证核安全，核电厂的备用柴油发电机降为非1E级设备，不执行任何安全相关功能，应急运行时仅对具有纵深防御功能的负载供电。
该厂用电系统分为：核岛辅助电气系统、常规岛辅助电气系统、BOP辅助电气系统。
从可靠性设计角度对厂用电的系统结构进行简要分析，如下：一、厂用电接线设计要素：该厂用电系统设计主要考虑以下要素：●负荷分类及系统分级（核安全级、纵深防御、投资保护、机组运行）●电源引接（启动、工作、后备、应急、检修等）●电压等级的确定●接线形式（通常采用单母线分段接线形式）●运行方式与短路电流限制●配电变压器型式、数量、容量●厂用电动机选择●电动机自启动校验二、厂用电气系统电源该厂用电系统电源为支持电厂所有运行模式的电源，包括：●维系自持运行的机组电源（主发电系统）；●电力输出侧电网的反馈电源（500KV系统）；●用于启停、检修和后备的厂外备用电源（220KV系统）；●保安负荷（投资保护和人员安全）备用电源（备用柴油发电机组）；●应急停堆和保持安全停堆所需安全级备用电源（能动电厂，应急柴油发电机组）或非安全备用电源（非能动电厂，备用柴油发电机组）；●用于电厂控制、应急照明、电厂通讯、反应堆保护、事故监测等的1E级和非1E级蓄电池组、逆变器及其配电装置。
三、厂用电系统结构及分析厂用电设备均布置在专用厂房，按负荷（包括负荷组合）性质和冗余通道而分段，基于运行电压等级和供电优先度级别而分层。
核电厂的电气主接线及厂用电1
启/备变
采用封闭母线的优点
3 1 减少相间短路电动力，由于外壳上涡流和 减少接地故障，避免相间短路，离相封闭 2 消除钢结构发热，离相封闭母线采用外壳屏 5 封闭母线由工厂成套生产质量有保证，运行维护 4 提高运行的安全可靠性。防止绝缘子结露同 6 外壳在同一相内包括分支回路采用电气全连 蔽可从根本上解决钢结构感应发热的问题 环流的双重屏蔽作用使相间导体所受的短路 母线因有外壳保护可消除外界潮气、灰尘以 工作量小施工安装简便而且不需设置网栏简化了对 式并采用多点接地使外壳基本处于等电位， 时采用测氢和测温等装置其测量信号可就地显 电动力大为降低。 土建的要求 条件系统，提高运行的安全可靠性， 及外物引起的接地故障，母线采用分相封闭 接地方式大为简化并杜绝人身触电危险。 示或传至 DCS 也杜绝相间短路的发生。 母线封闭后也为采用通风冷却创造了条件
三、单母线分段带旁路母线接线
4.典型操作 要求线路L1不停电，检修断路器1QF，其操作顺序如下：
L1
检查90QF确断开 合上901QS， 15QS 合上905QS， 13QS 检查旁路母线电压正常， 断开90QF， 1QF 合上15QS， 合上90QF， 11QS 检查90QF三相电流平衡， I段 断开1QF， 断开13QS， 断开11QS， 按检修要求做好安全措施 ，即可对1QF进行检修升高电压侧接线 • 厂用电接线
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 4）主变故障影响发电机送电
发电厂电气部分第四章习题解答
第四章电气主接线4—1 对电气主接线的基本要求是什么?答：对电气主接线的基本要求是：可靠性、灵活性和经济性.其中保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。
灵活性包括：操作、调度、扩建的方便性。
经济性包括：节省一次投资，占地面积小，电能损耗少。
4-2 隔离开关与断路器的区别何在？对它们的操作程序应遵循哪些重要原则？答：断路器具有专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流,故用来作为接通和切断电路的控制电器.而隔离开关没有灭弧装置,其开合电流极小，只能用来做设备停用后退出工作时断开电路。
4—3 防止隔离开关误操作通常采用哪些措施？答：为了防止隔离开关误操作,除严格按照规章实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间加装电磁闭锁和机械闭锁装置或电脑钥匙。
4-4 主母线和旁路母线各起什么作用?设置专用旁路断路器和以母联断路器或者分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修出线断路器时,如何操作？答：主母线主要用来汇集电能和分配电能。
旁路母线主要用与配电装置检修短路器时不致中断回路而设计的。
设置旁路短路器极大的提高了可靠性。
而分段短路器兼旁路短路器的连接和母联短路器兼旁路断路器的接线,可以减少设备,节省投资。
当出线和短路器需要检修时，先合上旁路短路器，检查旁路母线是否完好,如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上后会自动断开,就不能使用旁路母线。
如果旁路母线完好，旁路断路器在合上就不会断开,先合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，再断开两侧的隔离开关，有旁路短路器代替断路器工作，便可对短路器进行检修。
4-5 发电机—变压器单元接线中,在发电机和双绕作变压器之间通常不装设断路器，有何利弊？答：发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得在选择出口断路器时，受到制造条件或价格等原因造成的困难。
但是，变压器或者厂用变压器发生故障时,除了跳主变压器高压侧出口断路器外，还需跳发电机磁场开关，若磁场开关拒跳,则会出现严重的后果，而当发电机定子绕组本身发生故障时,若变压吕高压侧失灵跳闸，则造成发电机和主变压器严重损坏.并且发电机一旦故障跳闸，机组将面临厂用电中断的威胁。
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
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22
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。
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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
核电中低压配电设计
核电中低压配电设计
二、核电电气系统 8、配置 500kV主电网：500kV主要电力输送网确保整个引出线起点 的电力输送。 220kV辅助电网：220kV辅助电网尽量与500kV的电网保持独 立，以确保向核岛机组永久性和安全相关的辅助设施提供最 大可靠性的电源。
核电中低压配电设计
二、核电电气系统 8、配置 24kV封闭母线： - 发电机与主变压器之间的连接； - 发电机与主变压器之间的发电机断路器； - 与高压厂用降压变压器及电压互感器的接头连接； - 单相主变压器； - 发电机中性点连接及其接地装置，包括零相序限流电阻； - 降压变压器A； - 降压变压器B；
核电中低压配电设计
三、中低压介绍 3、厂用电单线图
核电中低压配电设计
四、配电流程 配电设计的成品文件就是电气配置接线图：需要体现 设备描述（设备编码、功率、电流）、主开关选型（供货 商提供的主元器件型号、脱扣器型号、接触器型号、热继 电器型号）、接地保护选型（接地保护互感器型号、接地 保护继电器型号）、抽屉描述（摸高、回路类型、典型图 号、回路编号）和电缆选型（电缆编号、电缆型号及终端 房间）等信息。
核电中低压配电设计
二、核电电气系统 4、辅助设备的电气供电 机组辅助设备通过高厂变供电： - 机组正常运行时通过主发电机供电； - 机组启机时通过主变从电网取电。 永久负荷的电源供电: - 机组辅助设备由永久需要供电的母线段提供电源； - 当主网和发电机断电时，应当从辅助变压器中获得 电源保证在此工况下永久负荷的运行。
核电中低压配电设计
四、配电流程 4、设计选型 用电负荷归类整理 根据工艺专业用电负荷提资单确定相应的配电系统或设备 -6.6KV用电设备负荷分配到LH*和LG*相应的中压配电盘； -380V 用电设备负荷分配到LK*和LL*相应的低压配电盘； -220V 用电设备负荷分配到LM*、LN*、照明系统及带隔离 变的小三箱。
核电厂电气系统--母线
综合布置方式：
竖排立放平装、平排平放平装 竖排平放立装、平排立放立装
电气运行
6.母线的布置
母线的排列应按设计规定，如无设计规定时， 应按下述要求排列。
（1）垂直布置的母线：
交流：由上向下A，B，C相； 直流：由上向下正、负极。
（2）水平布置的母线：
交流：由内向外（面对母线） A，B，C相的排列 直流：由内向外正、负极。
电气运行
（二）封闭母线的作用
( l ）减少接地故障，避免相间断路。
大容量发电机出口短路电流很大，发动机承受不 住出口短路电流的冲击。封闭母线因为具有金属外壳 保护，所以基本上可消除外界潮气、灰尘和外界异物 引起的接地故障。采用封闭母线基本避免了相间短路 故障，提高了发电机运行的可靠性。
电气运行
电气运行
封闭母线
封闭母线是指将母线用非磁性金属材料（一般用铝合金）， 制成的外壳保护起来。全连式分相封闭母线，是将每相每段外 壳焊在一起，且三相外壳两端用短路板连接并接地，它允许母 线外壳中流过轴向环流。它不仅密封性好，而且由于在三相外 壳间存在环流，可对母线磁场进一加以屏蔽，因而可便短路电 流在母线导体上产生的电动力降低到裸母线时的 1/4 左右， 附近钢构件的感应发热损耗也减少到微不足道的程度。由于外 壳上的轴向电流与母线电流的大小几乎相等、方向相反（近于 180o) ，故外壳内的电能损失较大。
量少是贵重金属。 ②铝——导电率较低、截面大、重量轻、耐腐蚀性能差 ③钢——导电率差、趋肤效应严重、损耗较大。机械强
度高、价格便宜。
以铝代铜
电气运行
软母线：
4.母线的种类
采用悬式绝缘子将其两端拉紧固定，一般采用钢芯铝 绞线，相间距离较大，常用于户外配电装置和架空输电 线路 。
(发电厂电气课件)第四章-3双母线接线形式
高可靠性和灵活性
多功能化和集成化
未来的双母线接线将更加注重高可靠性和 灵活性，以满足不断变化的电力需求。
未来的双母线接线将具备更多的功能，如 输电、配电、储能等，同时实现集成化， 提高设备的利用率和运行效率。
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灵活性高
双母线接线方式可以灵活地分配 和切换电源，提高了系统的可靠
性和稳定性。
扩展方便
随着电力需求的增长，双母线接线 可以方便地增加新的线路或变压器， 而不会对现有系统造成太大的影响。
运行效率高
双母线接线可以优化电力系统的运 行效率，降低能耗和运营成本。
缺点分析
01
02
03
投资成本高
双母线接线需要更多的设 备和电缆，因此初始投资 成本较高。
维护复杂
双母线接线增加了系统的 复杂性和维护的难度，需 要专业的技术人员进行维 护和检修。
占地面积大
由于双母线接线需要更多 的设备和线路，因此需要 占用较大的空间，增加了 土地资源的消耗。
04 双母线接线在发电厂中的 应用
应用场景
高峰负荷时段
系统故障
双母线接线可以灵活地投切发电机组， 以满足高峰负荷的需求。
详细描述
双母线分段接线由两段独立的母线和一组联络开关组成。每一段母线上都可以连接多台发电机和变压器。通过操 作联络开关，可以实现不同段母线之间的互为备用，进一步提高了供电的可靠性和灵活性。同时，分段接线还可 以方便地进行设备的检修和故障处理，减少了对正常供电的影响。
03 双母线的优缺点分析
优点分析
02
在双母线接线中，每个电源和负 载都通过两个独立的断路器连接 到两段母线上，从而实现了电源 和负载的灵活分配和切换。
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中性线：不接地——白色（紫色）
接地——紫黑横条
电气运行
8.母线的参数
• 额定电压Ue • 额定载流量Ial • 截面积S • 相间距离a
• 硬母线跨距 la
• 软母线的档距 l
电气运行
硬母 线
软母 线
9.母线的型号
LMY-80×8
厚度b(mm）
宽度h(mm)
TM-60×6
热处理特征（未软化Y； 软化R）
• 槽形母线——电流分布均匀，与同截面的矩形母线相比， 具有集肤效应系数小，冷却条件好，金属材料的利用率高、 机械强度高等优点。当母线的工作电流很大，每相需要三 条以上的矩形母线才能满足要求时，一般采用槽形母线。
• 圆形母线——可防止产生电晕，散热面小，抗弯能力差。 多用于户外的钢芯铝绞线。
电气运行
全连式分相封闭母线组成： 由载流导体、支持绝缘子和保护外壳组成。载流导体用铝
制成，形状可以是双槽、双半圆、圆管或方管；支柱绝缘子采 用内胶装多棱边式；外壳用5-8 mm 厚的铝合金板制成圆筒形。 为维护方便，在外壳上设有观察孔。封闭母线和外壳都有伸缩 接头，以适应振动和温度的变化。
电气运行
电气运行
电气运行
电气运行
封闭母线
封闭母线是指将母线用非磁性金属材料（一般用铝合金）， 制成的外壳保护起来。全连式分相封闭母线，是将每相每段外 壳焊在一起，且三相外壳两端用短路板连接并接地，它允许母 线外壳中流过轴向环流。它不仅密封性好，而且由于在三相外 壳间存在环流，可对母线磁场进一加以屏蔽，因而可便短路电 流在母线导体上产生的电动力降低到裸母线时的 1/4 左右， 附近钢构件的感应发热损耗也减少到微不足道的程度。由于外 壳上的轴向电流与母线电流的大小几乎相等、方向相反（近于 180o) ，故外壳内的电能损失较大。
量少是贵重金属。 ②铝——导电率较低、截面大、重量轻、耐腐蚀性能差 ③钢——导电率差、趋肤效应严重、损耗较大。机械强
度高、价格便宜。
以铝代铜
电气运行
• 软母线：
4.母线的种类
采用悬式绝缘子将其两端拉紧固定，一般采用钢芯铝 绞线，相间距离较大，常用于户外配电装置和架空输电 线路 。
• 硬母线：
采用支柱绝缘子固定，相间距离小。（户内、户外）
电气运行
5.母线的截面形状
• 矩形母线——具有集肤效应小、散热条件好、安装简单、 连接方便等优点（易产生电晕） 。多用于35KV及以下的 户内配电装置中。宽度与厚度之比为h/b=5～12 且 Smax=125mm×10mm
• 管形母线——空心导体、集肤效应小，抗弯能力好 ，放 电电晕电压高。多用于35KV及以上的户外配电装置中。
电气运行
（二）封闭母线的作用
( l ）减少接地故障，避免相间断路。
大容量发电机出口短路电流很大，发动机承受不 住出口短路电流的冲击。封闭母线因为具有金属外壳 保护，所以基本上可消除外界潮气、灰尘和外界异物 引起的接地故障。采用封闭母线基本避免了相间短路 故障，提高了发电机运行的可靠性。
电气运行
( 2 ）减少母线周围钢结构发热。裸露大电流母线会 使周围钢结构在电磁感应下产生涡流和环流，产生损 耗并引起发热。金属封闭母线的外壳起到屏蔽作用， 使外壳以外部分的磁场大约可降到裸露时的 10 %以 下，大大减少了母线周围钢结构的发热。
电气运行
全连式分相封闭母线的屏蔽原理： 由于同相外壳各段已焊成一体，且三相外壳间又用金属板
短接，这好似1：1 的电流互感器二次绕组被短路一样。主母 线的电流所产生的交变磁通作用于外壳，在外壳上产生感应电 动势，此电动势在外壳的闭合回路中产生三相环流，由于外壳 是采用低值电阻的铝合金制成的，因此外壳上的三相环流与母 线电流基本上是方向相反，数值相等，使主母线在外壳外面所 产生的磁通被抵消，这就是屏蔽作用。
( 3 ）减少相间电动力。由于金属外壳的屏蔽作用， 使短路电流产生的磁通大大减弱，降低了相间电动力。
电气运行
( 4 ）母线封闭后，通常采用微正压方式运行，可防 止绝缘子结露，提高了运行的可靠性，并且为母线强 迫通风冷却创造了条件。 ( 5 ）封闭母线由工厂成套生产，施工安装简便，简 化了对土建结构的要求，运行维护工作量小。
电气运行
课程:电气设备及运行
3.3 母线
哈尔滨工程大学核科学与技术学院
电气运行
母线
电气运行
§3.3 母线、电缆及绝缘子
3.3.1 母线（WB） 1.母线的作用
汇聚和分配电能的裸导体。 汇流排 2.特点
裸导体装置、通过的功率大、要承受很大的动热稳 定。是发电机、变压器和配电装置等大电流回路的导体， 也泛指用于各种电气设备连接的导线。 3.母线的材料 ①铜——导电率高、机械强度高、抗腐蚀性能好 。但储
（3）引下线排列：
交流：由左向右（面对母线）A，B，C相的排列 直流：由左向右正、负极。
电气运行
7.母线的着色
（1）着色的目的：
• 便于识别相序
• 防止腐蚀
• 提高母线表面散热系数（可增加载流量12%~15%）。 （2）母线的着色：
三相交流：A相——黄色
B相——绿色
C相——红色
直流：正极——赭色
负极——蓝色
母线（M）
材料（铜T；铝L）
LGJ-120
额定截面（mm2）
Hale Waihona Puke TJ-90绞线（J）
材料（铜T；铝L；钢G；钢
芯铝线LG）
电气运行
10、封闭母线
（一）、概述
随着发电机单机容量的不断增大，发动机的额定电流也相 应增大。对大容量发电机母线而言，不仅有母线本身电动力问 题、发热问题，还有母线支持、悬吊钢构架以及母线附近混凝 土柱、楼板、基础内的钢筋在交变强磁场中感应涡流引起的发 热问题。一旦母线短路，不仅一般敞露母线和绝缘子的机械强 度很难满足要求，而且发电机本身也遭受损伤，并由此影响系 统安全供电以及系统的稳定运行。采用金属外壳的分相封闭母 线，已被国内外实践证明是解决上述问题的有效办法。
6.母线的布置
• 母线三相导体排列方式：（各相之间的相对关系） • 水平排列（软母线、硬母线） • 竖直排列（硬母线） • 三角形排列（硬母线）
• 母线的放置法：（母线与空间的相对关系） 平放、立放
• 安装方式：（母线与绝缘子的相互关系） • 平装——机械抗弯强度高，对流散热效果差 • 立装——对流散热效果好，机械抗弯强度高差
综合布置方式：
竖排立放平装、平排平放平装 竖排平放立装、平排立放立装
电气运行
6.母线的布置
母线的排列应按设计规定，如无设计规定时， 应按下述要求排列。
（1）垂直布置的母线：
交流：由上向下A，B，C相； 直流：由上向下正、负极。
（2）水平布置的母线：
交流：由内向外（面对母线） A，B，C相的排列 直流：由内向外正、负极。