一种核电厂冷态功能试验的供电方法

《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》涉及核电站调试领域，尤其涉及一种核电厂冷态功能试验的供电方法。

压水堆核电站主要由压水反应堆、一回路系统和二回路系统等三个部分组成。核裂变是由核燃料组成的反应堆堆芯在压力容器内进行的。压水堆以低浓缩铀为燃料、轻水为冷却剂和慢化剂。核裂变放出的热量由流经堆内的一回路系统的高压水带出堆外并在蒸器发生器里将热量传递给二回路的水。水受热后产生的蒸汽推动蒸汽轮机，蒸汽轮机则带动发电机发电。

为防止放射性物质外泄的事故，在放射性物质（裂变产物）和环境之间设置了三道屏障，只要其中有一道屏障是完整的，就不会发生放射性物质外泄的事故。其中由压力容器及其相连的管道组成的一回路承压边界，是核电站阻止放射性产物意外释放的第二道屏障。为保证第二道屏障的完整性，在装载核燃料前必须对一回路承压边界进行冷态功能试验，即对一回路水压试验，将一回路打压到228巴相对压力。

一回路冷态功能试验是在冷态下对主系统、辅助系统高压部分进行首次水压试验、并在反应堆压力容器未打开、核蒸汽供应系统带压工况下进行功能试验，以获得设备的初始运行数据及验证相连系统之间运行相容性的一系列工作。冷态功能试验压水堆核电机组一项特大型、高风险、高难度的调试项目，为满足进行冷态功能试验，关键设备的启动，设备联合调试等工作要求，规定核电站进行冷态功能试验，两路电源可用以确保上充泵的应急启动，两路电源指主电源＋辅助电源或主电源 应急柴油机发电机。

2012年4月前技术为满足进行冷态功能试验，关键设备的启动，设备联合调试等工作要求，规定核电站两路电源可用，即主电源＋辅助电源或主电源 应急柴油机发电机可用，以确保上充泵的应急启动。

2012年4月前技术要求核电站进行冷态功能试验时两路电源可用，即主电源＋辅助电源或主电源 应急柴油机发电机可用。但是主电源线路建设常常受制于外部条件的限制，涉及征地、拆迁等工作难度很大，主电源在冷态功能试验前，经常仍然不可用，导致无法进行冷态功能试验，影响核电厂的调试进程。

图1是《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》进行核电厂冷态功能试验的供电方法所使用的供电系统第一部分的电路结构图；

图2是该发明进行核电厂冷态功能试验的供电方法所使用的供电系统第二部分的电路结构图；

图3是该发明进行核电厂冷态功能试验的供电方法所使用的供电系统第三部分的电路结构图；

图4是该发明进行核电厂冷态功能试验的供电方法所使用的供电系统第四部分的电路结构图；

图5是该发明进行核电厂冷态功能试验的供电方法所使用的供电系统第五部分的电路结构图；

图6是该发明进行核电厂冷态功能试验的供电方法所使用的供电系统第六部分的电路结构图；

图7是该发明进行核电厂冷态功能试验的供电方法所使用的供电系统第七部分的电路结构图。

2016年12月7日，《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》获得第十八届中国专利优秀奖。

在2012年4月前技术中，核电站进行冷态功能试验时要求两路电源可用，即主电源和辅助电源并用，或主电源和应急柴油机发电机并用。而《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》是在主电源不可用的情况下，提供了一种新的冷态功能试验的供电方法，即使用辅助电源和应急柴油机供电来进行冷态功能试验。首先，在2012年4月前技术中，供电系统中的辅助电源在设计上由于只考虑启动1号主泵，没有考虑启动2号、3号主泵，因此，该发明在仅使用辅助电源进行冷态功能试验时，必须解决的技术问题是：第一，采取那些措施能够运行三台主泵；第二，采取那些措施，使得安全上是否可接受。

结合图1、图2和图3，在该供电系统中，由高压开关站通过主变和降压变压器A、降压变压器B供厂用电的是主电源，在主电源可用时，其分别通过降压变压器A、降压变压器B及相应的配电盘为各个设备供电，这些设备包括1号主泵（RCP（Reactor Coolant system，反应堆冷却剂系统）001PO）、2号主泵（RCP002PO）、3号主泵（RCP003PO）、1号上充泵（RCV（Chemical and volume Control system，化学和容积控制系统）001PO）、2号上充泵（RCV001PO）、3号上充泵（RCV001PO）、设备冷却水系统（Component Cooling system，RRI）、重要厂用水系统（ESSENTIAL SERVICE WATER SYSTEM，SEC）、余热排出系统（Residual Heat Removal system，RRA）及仪控设备。其中，2号主泵和3号主泵设置在辅助电源的A列进线上的其中一个6.6千伏中压交流配电盘LGA上；1号主泵设置在辅助电源的B列进线上的其中一个6.6千伏中压交流配电盘LGD上。1号上充泵设置在A列进线上的6.6千伏中压交流应急配电盘LHA上；2号上充泵和3号上充泵设置在B列进线上的6.6千伏中压交流应急配电盘LHB上。且每列进线上的中压交流应急配电盘通过断路器连接相应列的中压交流配电盘。另外，每列进线上的中压交流应急配电盘上都向设备冷却水系统、重要厂用水系统、余热排出系统的6.6千伏水泵供电。每列进线上的低压交流配电盘（例如LLA、LLC、LLB、LLD等）向交流不间断电源盘（例如LNA、LNB、LNE、LNP等）和直流电源盘（例如，LCA、LCB等）供电，交流不间断电源盘和直流盘向仪控设备供电，且每列进线上的低压交流配电盘均通过断路器、变压器连接相应列进线上的中压交流应急配电盘。

下面具体说明在主电源不可用时如何使用辅助电源和应急柴油机来供电以进行冷态功能试验，首先说明的是，LGR（Auxiliary Power Supply system，辅助厂用电源）通过两个辅助变压器（001TA、002TA）及相应的配电盘为各个设备供电，该供电方法包括：

依次运行三个分别用于加热一回路及循环一回路流体的主泵，其中，2号主泵和3号主泵设置在辅助电源的A列进线上，1号主泵设置在所述辅助电源的B列进线上，并对与所运行的所述主泵在同一列进线上的设备进行负荷限制，以满足该列进线上的辅助变压器的容量要求和该列进线上的所述辅助变压器到相应的配电盘的电缆的电流限值的要求；

在所述辅助电源失电时，自动启动的其中一列进线上的柴油机带动相应列进线上的上充泵、设备冷却水系统、重要厂用水系统和余热排出系统，且所述柴油机为本列进线上的不间断电源供电和通过临时接线为另一列最重要的不间断电源供电，其中，1号上充泵设置在A列进线上，2号上充泵和3号设置在B列进线上，三个所述上充泵分别用于在冷态功能试验开始时向一回路充水，在冷态功能试验期间，向一回路加压，并通过上充下泄来平衡调节一回路的压力，同时向所述主泵提供轴封注入水。

在一个优选实施例中，该供电方法还包括：对每列进线上的辅助变压器到相应的中压交流配电盘的电缆的电流和温度进行检测，并判断电流和温度是否超过预设值。

在另一个优选实施例中，所述B列进线上的低压交流电源为水压试验泵供电，其中，所述低压交流电源通过变压器、断路器连接B列进线上的另一个中压交流配电盘（例如LGC）连接。另外，备用电源或临时柴油发电机还可同时为水压试验泵供电。

在再一个优选实施例中，当柴油机设置在A列进线上的中压交流应急配电盘上时，A列进线上的低压交流配电盘为A列的交流不间断电源供电，A列的交流不间断电源为A列的仪控设备供电；A列进线上的低压交流配电盘通过临时接线为B列进线上的最重要的交流不间断电源（例如LNP）供电，从而为B列上的部分仪控设备供电，其中，A列进线上的低压交流配电盘通过变压器、断路器连接A列进线上的中压交流应急配电盘。还应当使B列48伏直流供电的化学和容积控制系统的下泄安全壳外侧隔离阀（RCV010VP）保持现场手动强制开启。

当柴油机设置在B列进线上的中压交流应急配电盘上，B列进线上的低压交流配电盘上为B列的交流不间断电源供电，B列的交流不间断电源为B列的仪控设备供电；B列进线上的低压交流配电盘通过临时接线为A列的交流不间断电源供电，从而为A列的仪控设备供电，其中，B列进线上的低压交流配电盘通过变压器、断路器连接B列进线上的中压交流应急配电盘。同时，对A列48伏直流配电盘供电进行负荷限制。

下面具体说明以上供电方法：辅助电源供电负荷是否足够，关键是主泵能够启动（需说明的是，因主泵供电负荷远大于其他设备，如上充泵、设备冷却水系统、重要厂用水系统、余热排出系统及仪控设备的供电负荷，因此此处考虑这些设备供电的情况下，还能够启动主泵），冷态功能试验期间，需要启动主泵对回路加热，同时进行主泵功能试验。在余热排出系统连接一回路加热时，为使一回路温度均匀，需要依次运行三台主泵。由于设计上没有考虑启动主泵，所以LGR（辅助电源）通过LGB（中压交流配电盘）向LGA（中压交流配电盘）供电启动2号主泵或3号主泵时，必须通过负荷限制，以满足辅变容量和电缆容量的要求，因此，必须进行负荷分析与限制，采取措施，使得对A列进线上的设备进行限荷后，辅变容量和辅助电源LGR到中压交流配电盘LGB的电缆电流都能满足启动一台主泵的要求。同样地，在启动1号主泵时，对B列进线上的设备进行限荷，使辅变容量和辅助电源LGR到中压交流配电盘LGC的电缆电流都能满足启动一台主泵的要求。经过负荷限制后，在满足厂用电供给情况下，启动一台主泵，辅变容量和辅助电源到中压交流配电盘LGB/LGC电缆电流都能满足要求，从用电容量上来说，可以进行冷试。

按照冷态功能试验调试程序要求，两路电源可用以确保上充泵的应急启动，如果辅助电源失去，柴油机应急启动并带上上充泵，保证主泵轴封注入，维持一回路压力，保证设备的安全。

当应急柴油机LHP设置在A列进线上的中压交流应急配电盘LHA时，此时，B列进线上的应急柴油机LHQ不可用。当辅变失电时，A列进线上的应急柴油机自动启动以给A列进线上的中压交流应急配电盘LHA供电，中压交流应急配电盘LHA为低压交流配电盘LLA、LLC供电，进而向A列进线上的直流盘LAA、LBA、LCA等供电，A列直流盘仍可永久运行。由于A列进线上的直流盘仍能正常运行，分别由其供电的不间断电源LNE、LNG将能继续永久运行，由LLA和LLC供电的变压器为不间断电源LNA、LNC供电，因此不会失电。因此，当辅变失电时，A列进线上的应急柴油机自动启动后，A列直流盘及220伏不间断电源均能继续永久工作，对安全级DCS（KCS）A列机柜没有影响。非安全级DCS（KCP）A列机柜（机柜内设置有仪控设备）由A列进线上的交流不间断电源LNE和LNG供电，或者由A列进线上的交流不间断电源LNE、LNA供电，它们都不会失电继续工作，对电厂控制功能基本没有影响。

当辅变失电时，由于B列应急柴油机不可用，B列进线上的中压交流应急配电盘LHB失电，B列进线上的直流盘LBB、LCB、LBP及220伏不间断电源LNP、LNH、LNB、LND失去交流供电，当蓄电池耗尽后，它们将先后失去，所采取措施如下：

a）交流不间断电源LNB和LND

再结合图4，B列进线上的交流不间断电源LNB、LND（图中仅示出了LNB）可通过9LLS（Hydrotest Purbin generator set，水压试验泵汽轮发电机组）再供电。在给9LLS加临时电源时，同时考虑可给交流不间断电源LNB、LND再供电。在LNB、LND蓄电池耗尽前，手动把LNB、LND变压器的供电转至9LLS供电，再手动把逆变器切到变压器供电。

b）交流不间断电源LNP和LNH

交流不间断电源LNP和LNH为安全级DCS（KCS）和非安全级（KCP）B列机柜供电，它们在KCS/KCP供电上是互为冗余的，但交流不间断电源LNP供电用户更多（主要是电站计算机和控制系统KIC、现场仪表）。结合图5，2012年4月前失电分析没有考虑两个220伏不间断电源同时失电，考虑将交流不间断电源LNP的变压器由原来的A列进线上的非应急低压交流电源LKD供电，临时接到A列进线上的应急低压交流配电盘LLA上供电，这样，当辅变失电时，交流不间断电源LNP可通过A列进线上的柴油机供电，不会失电。交流不间断电源LNH不考虑再供电，当交流不间断电源LNH失电时，由交流不间断电源LNH供电的机柜失去冗余电源，可由交流不间断电源LNP供电继续运行，对DCS及电厂控制功能基本没有影响。

c）48伏直流盘LCB

48伏直流盘LCB的失去对冷试的影响会主要如下：RCV010VP（化学和容积控制系统的下泄安全壳外侧隔离阀）阀门关闭，连锁引起RCV003/007/008/009VP关闭，下泄管线不可用；上充阀RCV050VP失去控制保持原位（但RCV048VP可用）；RCV250VP关闭，过剩下泄管线不可用。RIS124VP（水压试验超压保护阀门）无法自动开启，使超压保护功能失去。为防止RCV010VP阀门关闭造成下泄管线不可用，试验期间，用手轮强制开启RCV010VP，因下泄有多道阀门，RCV010VP手动开启并不会增加风险，从而克服因LCB因蓄电池耗光而失电带来的风险。因48伏直流盘LCB不会立即失电，在上充下泄隔离期间，使用过剩下泄，RCV250VP开启，有足够时间退回到上充下投运。对于RIS124VP，水压试验期间要求172巴以上，要求派一名操作员到RIS124VP就地，与主控建立直通电话，防止超压保护拒动。如在172巴以下，失去辅变，应立即派人到RIS124VP就地，直到RRA连接。因此，通过给交流不间断电源LNB、LND增加再供电、将交流不间断电源LNP的变压器由原来的低压交流380伏配电盘LKD供电，临时接到A列的中压交流应急配电盘上及把RCV010VP用手轮开启等措施后，风险是可控的。

当应急柴油机LHQ设置在B列进线上的中压交流应急配电盘LHB时，此时，A列进线上的应急柴油机LHP不可用。当辅变失电时，由于A列柴油机LHP不可用，A列进线上的中压交流应急配电盘LHA失电，A列进线上的直流盘LAA、LBA、LCA、220伏交流不间断电源LNE、LNG、LNA、LNC失去交流供电，当蓄电池耗尽后，它们将先后失去，采取措施如下：

a）交流不间断电源LNA和LNC

结合图6，设计上交流不间断电源LNA、LNC可通过9LLS（仅示出了LNA）再供电，在给9LLS加临时电源时，同时考虑可给交流不间断电源LNA、LNC再供电。在交流不间断电源LNA、LNC的蓄电池耗尽前，手动把交流不间断电源LNA、LNC变压器的供电转至9LLS供电，再手动把逆变器切到变压器供电。

b）交流不间断电源LNE和LNG

交流不间断电源LNE和LNG为安全级DCS（KCS）和非安全级（KCP）A列机柜供电，它们在KCS/KCP供电上是互为冗余的，但LNE供电用户更多（主要是KIC、现场仪表）。2012年4月前失电分析没有考虑两个220伏不间断电源同时失电，但A列进线上的230伏直流配电盘LAA可由原来的B列进线上的非应急低压交流电源LKE供电，临时接到B列进线上的应急低压交流配电盘LLB上供电（图6），这样，当辅变失电时，直流配电盘LAA可通过B列进线上的柴油机供电，不会失电,从而保障A列进线上交流不间断电源LNE也不会失电。应说明的是，A列进线上的230伏直流盘LAA向A列进线上交流不间断电源LNE供电，如果A列进线上的230伏直流盘LAA仅蓄电池能够维持供电时间大于6小时，则可以不考虑供电修改。另外，A列进线上交流不间断电源LNG不考虑再供电，当A列进线上交流不间断电源LNG失电时，由A列进线上交流不间断电源LNG供电的机柜失去冗余电源，可由A列进线上交流不间断电源LNE供电继续运行，对DCS及电厂控制功能基本没有影响。

c）48伏配电盘LCA

为延长在交流失电后A列进线上的直流48伏配电盘LCA运行时间，A列进线上的直流48伏配电盘LCA在冷试期间进行节电运行。按A列进线上的直流48伏配电盘LCA节电运行负荷限制，使得在冷试期间A列进线上的直流48伏配电盘LCA上游失去交流电后，A列进线上的直流48伏配电盘LCA蓄电池能维持供电大于6小时。

下面说明当应急柴油机LHQ设置在B列进线上的中压交流应急配电盘LHB时B列仪控电源的供电情况。当辅变失电时，应急柴油机LHQ自动启动给B列进线上的中压交流应急配电盘LHB供电，并向B列进线上的直流盘LBB、LCB供交流供电，B列直流盘仍可永久运行。由于B列进线上的直流盘LBB仍能正常运行，分别由其供电的B列进线上的不间断电源LNH、LNP将能继续永久运行，B列进线上的不间断电源LNB、LND由B列中压交流应急配电盘上的LLB和LLD供电的变压器供电，不会失电。因此，当辅变失电时，应急柴油机LHQ自动启动后，B列进线上的直流盘及220伏不间断电源均能继续永久工作，对安全级DCS（KCS）B列机柜没有影响。保守考虑，失电后6小时将机组退到卸压状态。因此，在蓄电池耗尽之前，有足够时间退到卸压状态。

因此，通过给LNA、LNC增加再供电、将LAA的变压器由原来的LKE供电，临时接到B列的低压交流配电盘来供电及对LCA进行节电运行，风险是可控的。

综上，使用《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》的供电方法进行冷态功能试验，在主电源不可用的情况下，使核电工程建设的进度基本不受影响，同时保证试验和设备的安全。

一种核电厂冷态功能试验的供电方法专利目的

《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》要解决的技术问题在于，针对2012年4月前技术的上述在主电源不可用时将导致无法进行冷态功能试验的缺陷，提供一种核电厂冷态功能试验的供电方法，该供电方法能在主电源不可用的情况下也能进行冷态功能试验。

一种核电厂冷态功能试验的供电方法技术方案

《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》构造一种核电厂冷态功能试验的供电方法，用于在一回路系统中进行冷态功能试验，所述供电方法包括：

依次运行三个分别用于加热一回路及循环一回路流体的主泵，其中，2号主泵和3号主泵设置在辅助电源的A列进线上，1号主泵设置在所述辅助电源的B列进线上，并对与所运行的所述主泵在同一列进线上的设备进行负荷限制；

在所述辅助电源失电时，自动启动的其中一列进线上的柴油机带动相应列进线上的上充泵、设备冷却水系统、重要厂用水系统和余热排出系统，且所述柴油机为本列进线上的不间断电源供电和通过临时接线为另一列进线上的不间断电源供电，从而为仪控设备供电，其中，1号上充泵设置在A列进线上，2号上充泵和3号上充泵设置在B列进线上，所述三个上充泵分别用于在冷态功能试验开始时向一回路充水，在冷态功能试验期间，向一回路加压，并通过上充下泄来平衡调节一回路的压力，同时向所述主泵提供轴封注入水。

在《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》所述的核电厂冷态功能试验的供电方法中，对每列进线上的辅助变压器到相应的中压交流配电盘的电缆的电流和温度进行检测，并判断电流和温度是否超过预设值，其中，1号主泵设置在B列进线上的其中一个中压交流配电盘上，2号主泵、3号主泵设置在A列进线上的其中一个中压交流配电盘上。

在《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》所述的核电厂冷态功能试验的供电方法中，在电流或温度超过预设值时，停止冷态功能试验。

在《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》所述的核电厂冷态功能试验的供电方法中，所述B列进线上的低压交流电源为水压试验泵供电，其中，所述低压交流电源通过变压器、断路器连接B列进线上的另一个中压交流配电盘连接。

在《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》所述的核电厂冷态功能试验的供电方法中，所述供电方法还包括：备用电源或临时柴油发电机同时为水压试验泵供电。

在《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》所述的核电厂冷态功能试验的供电方法中，所述柴油机设置在A列进线上的中压交流应急配电盘上，A列进线上的低压交流配电盘为A列的交流不间断电源供电，A列的交流不间断电源为A列的仪控设备供电；A列进线上的低压交流配电盘通过临时接线为B列的交流不间断电源供电，从而为B列上的部分仪控设备供电，其中，A列进线上的低压交流配电盘通过变压器、断路器连接A列进线上的中压交流应急配电盘。

在《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》所述的核电厂冷态功能试验的供电方法中，使B列48伏直流供电的化学和容积控制系统的下泄安全壳外侧隔离阀保持现场手动强制开启。

在《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》所述的核电厂冷态功能试验的供电方法中，所述柴油机设置在B列进线上的中压交流应急配电盘上，B列进线上的低压交流配电盘上为B列的交流不间断电源供电，B列的交流不间断电源为B列的仪控设备供电；B列进线上的低压交流配电盘通过临时接线为A列的交流不间断电源供电，从而为A列的仪控设备供电，其中，B列进线上的低压交流配电盘通过变压器、断路器连接B列进线上的中压交流应急配电盘。

在《一种核电厂冷态功能试验的供电方法》所述的核电厂冷态功能试验的供电方法中，对A列48伏直流配电盘供电进行负荷限制。

一种核电厂冷态功能试验的供电方法改善效果

使用该发明的供电方法进行冷态功能试验，在主电源不可用的情况下，使核电工程建设的进度基本不受影响，同时保证试验和设备的安全。

1.一种核电厂冷态功能试验的供电方法，用于在一回路系统中进行冷态功能试验，其特征在于，所述供电方法包括：依次运行三个分别用于加热一回路及循环一回路流体的主泵，其中，2号主泵和3号主泵设置在辅助电源的A列进线上，1号主泵设置在所述辅助电源的B列进线上，并对与所运行的所述主泵在同一列进线上的设备进行负荷限制，对每列进线上的辅助变压器到相应的中压交流配电盘的电缆的电流和温度进行检测，并判断电流和温度是否超过预设值，其中，1号主泵设置在B列进线上的其中一个中压交流配电盘上，2号主泵、3号主泵设置在A列进线上的其中一个中压交流配电盘上；在所述辅助电源失电时，自动启动的其中一列进线上的柴油机带动相应列进线上的上充泵、设备冷却水系统、重要厂用水系统和余热排出系统，且所述柴油机为本列进线上的不间断电源供电和通过临时接线为另一列进线上的不间断电源供电，从而为仪控设备供电，其中，1号上充泵设置在A列进线上，2号上充泵和3号上充泵设置在B列进线上，所述三个上充泵分别用于在冷态功能试验开始时向一回路充水，在冷态功能试验期间，向一回路加压，并通过上充下泄来平衡调节一回路的压力，同时向所述主泵提供轴封注入水。

2.根据权利要求1所述的核电厂冷态功能试验的供电方法，其特征在于，在电流或温度超过预设值时，停止冷态功能试验。

3.根据权利要求1所述的核电厂冷态功能试验的供电方法，其特征在于，所述B列进线上的低压交流电源为水压试验泵供电，其中，所述低压交流电源通过变压器、断路器连接B列进线上的另一个中压交流配电盘连接。

4.根据权利要求3所述的核电厂冷态功能试验的供电方法，其特征在于，所述供电方法还包括：备用电源或临时柴油发电机同时为水压试验泵供电。

5.根据权利要求1所述的核电厂冷态功能试验的供电方法，其特征在于，所述柴油机设置在A列进线上的中压交流应急配电盘上，A列进线上的低压交流配电盘为A列的交流不间断电源供电，A列的交流不间断电源为A列的仪控设备供电；A列进线上的低压交流配电盘通过临时接线为B列的交流不间断电源供电，从而为B列上的部分仪控设备供电，其中，A列进线上的低压交流配电盘通过变压器、断路器连接A列进线上的中压交流应急配电盘。

6.根据权利要求5所述的核电厂冷态功能试验的供电方法，其特征在于，使B列48伏直流供电的化学和容积控制系统的下泄安全壳外侧隔离阀保持现场手动强制开启。

7.根据权利要求1所述的核电厂冷态功能试验的供电方法，其特征在于，所述柴油机设置在B列进线上的中压交流应急配电盘上，B列进线上的低压交流配电盘上为B列的交流不间断电源供电，B列的交流不间断电源为B列的仪控设备供电；B列进线上的低压交流配电盘通过临时接线为A列的交流不间断电源供电，从而为A列的仪控设备供电，其中，B列进线上的低压交流配电盘通过变压器、断路器连接B列进线上的中压交流应急配电盘。

8.根据权利要求7所述的核电厂冷态功能试验的供电方法，其特征在于，对A列48伏直流配电盘供电进行负荷限制。

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中文名称

热态功能试验

英文名称

hot functional test

定　　义

利用主冷却剂泵和稳压器将核蒸汽供应系统升温升压，在从冷态到热态停堆状态的整个温度和压力范围内验证有关设备和系统的功能响应、耐久性和安全性，以保证它们能按设计要求运行所进行的工作。

应用学科

电力（一级学科），核电（二级学科）

对核蒸汽供应系统和汽轮发电机组等核电厂主设备的性能以及对核电厂满功率运行时的关键运行指标进行考核，以检验核电厂建成后是否达到合同规定的性能保证值的试验工作。当核电厂完成全部单系统试验、预运行试验、装料、临界和各台阶的功率试验之后，若条件允许应及时进行核电厂的性能试验。核电厂性能试验要求机组在满功率附近进行，而满功率示范运行对机组功率有类似要求，所以核电厂性能试验一般情况下可与满功率示范运行结合起来做。一般情况下，性能考核应在商业运行日之前完成，性能考核试验也是整个调试阶段的一部分，但也有可能由于供货商或业主的原因要将某项考核试验予以推迟或在采取纠正行动后重复进行，为此要在供货合同中规定相应条款。

试验时的运行工况 在进行性能试验时机组应已在额定功率下稳定运行了若干小时，且机组功率稳定在95%~100%额定功率范围内。核电厂应保证正常运行时需投运的所有系统应均投入使用。蒸汽发生器排污和二回路补水等系统应暂停。电网频率，发电机功率因数，一、二回路的温度、压力和流量以及蒸汽发生器水位、凝汽器真空等主要参数应尽可能保持稳定不变。这样可以减少对测定数据的修正。

试验方法和要求 性能试验一般由业主组织进行，设备供应商可以参与性能试验的全过程，性能试验的全部或部分也可以由业主与供货商双方认可的独立第三方进行。在核电厂的供货合同中一般都规定了有关性能试验的试验方法、试验标准和考核要求。根据这些试验方法、标准和要求，业主编写或委托编写全部性能试验的试验程序，经设备供货商审核同意并由业主最终批准后实施。试验结束后完成试验报告，给出试验结果是否满足合同要求的分析结论。

试验仪表 性能试验所用仪器仪表可以由业主提供，供货商认可，也可以由供货商提供，业主认可。试验仪表必须符合合同规定的对试验仪表的技术要求，尤其是精确度要求。试验仪表在试验前应由业主和供货商双方认可的独立第三方进行标定，且双方均可对标定过程进行见证。

试验项目 核电厂性能试验按照合同规定一般需进行核蒸汽供应系统输出热功率及其出口端蒸汽湿度、机组电功率、机组热耗率、厂用电消耗、机组噪声、振动等各项性能试验。每项试验可以单独进行，也可以插在满功率示范运行过程中进行。单独试验时，应在机组连续运行24h之后进行。

核蒸汽供应系统输出热功率及其出口端蒸汽湿度 通过核蒸汽供应系统输出端蒸汽参数的测量，可得到其输出热功率。对于采用自然循环式蒸汽发生器的压水堆和沸水堆而言，其输出端为饱和蒸汽。为确定其焓值，除测量出口端的蒸汽压力外还必须测定其相对湿度，而且相对湿度本身也往往就是合同规定所要考核的输出端蒸汽品质的指标。测量相对湿度的办法一般是在给水中加入一定浓度的放射性示踪元素(一般为24Na)或稳定化学元素(一般为铯)，通过测量输出端蒸汽凝结水中所含添加元素的浓度即可推算出蒸汽的相对湿度。

在考核试验之前，一般先在低于额定功率的工况下通过测定输出端热功率来标定反应堆的核测量仪表(输出端的热功率要扣减反应堆冷却剂泵的热功率份额和稳压器电加热份额才是反应堆的热功率)。然后才能按照标定后的核测量仪表指示把反应堆功率提升并稳定在额定值，并在此额定功率水平下测定输出端蒸汽参数。对于压水堆核蒸汽供应系统，合同所保证的输出端参数一般都考虑了蒸汽发生器的堵管率和污垢系数，在对实测数据分析时要扣除新蒸汽发生器对蒸汽参数带来的附加裕量。

机组电功率 指汽轮机在规定的终端参数下运行时通过发电机输出端测得的发电机输出电压和电流计算的发电机输出电功率。机组最大连续功率(MCR)是由供货商给定的当汽轮机运行在额定参数条件下的汽轮发电机组输出端的电功率。在发这一功率时，机组能在规定的终端参数下，在不超过设计寿命的条件下可无限期地运行。该功率通常对应有一热耗率保证值，这时汽轮机调节阀不一定要全部开启。最大连续功率也称额定功率、额定出力或额定负荷。

机组热耗率 指机组发出单位电量(kW·h)所消耗的核蒸汽供应系统热功率(kJ)，其计算公式是：机组热耗率=机组额定热功率(MW)×3600/机组额定电功率(MW)。由于机组热耗率是衡量机组整个热力系统热效率的参数，整个热力系统中的相关热力设备的性能要求都应在合同中加以规定，作为机组热耗率保证值测量所依据的条件。如果给水回热加热器不包括在汽轮机供货商的合同范围，买方最好在其技术条件中提供附有充分数据的给水加热系统图，以便于计算出整个装置的热耗率保证值，否则供货商应在合同中阐明计算保证热耗率时采用的给水加热器数目和分布、各给水加热器的端差和汽轮机到各加热器之间的压降。汽水分离再热器若不包括在汽轮机供货合同中则也应采取同样方法进行处理。如果汽轮机供货合同包括了给水回热加热系统，则应将给水抽汽回热级数、加热器数目和分布、给水泵在给水加热系统中的位置、供货终端所要求的给水温度及其允许偏差、加热器的端差等技术要求在合同中加以规定。如果有些装置不属于供货商的范围，如加热器、阀门、管道或泵，而其性能与保证值所依据的条件有所不同，则在合同阶段汽轮机供货商应有机会或者调整其保证值，或者对热力验收试验结果按商定办法进行修正。

厂用电消耗 一般是通过实际测量在机组正常运行时需连续运行或运行时间超过50%的电机负荷，或测量厂用变压器的负荷，再进行计算的。对厂用电各项负荷，在合同中均按项列出。

其他考核项目 有些合同中规定，要考核运行能力，如最大负荷变化率、甩负荷不停堆能力、甩负荷不停机能力等。有些合同还规定要考核机组噪声、振动和发电机温升、发电机漏氢率等。具体项目与数据，均在合同中列出。对于循环水泵流量的测量一般在循环水系统调试结束时就可进行，类似这样的性能试验可在机组性能试验之前进行。

性能试验结果的处理 由于性能试验不一定是在合同规定的试验条件下进行的，因此考核其出力、效率的保证性能时，应对实测结果以适当的修正曲线加以修正。其中对试验结果影响最大的是循环冷却水的温度。试验时的温度如与设计温度有偏离，则应按给定曲线进行修正。对厂用电要进行电压、温度、湿度和取水水位等修正。

满功率示范运行 目的是考验核电厂能在设计的额定功率下安全可靠地连续运行。一般要求按核电厂正常运行工况连续满功率稳定运行100~120h，功率波动应保持在 0~-5%范围内，不能发生功率降低或中断运行的情况。试验过程要由记录仪监测发电机总电功率、反应堆热功率水平、蒸汽发生器的给水流量和水位以及主蒸汽流量等。每班必须对运行情况，包括负荷变化的原因和设备不正常情况等做好详细记录。在满功率示范运行过程中可以结合进行性能测定试验，因为核电厂已经处于较长时间的满功率稳定工况下运行，对于进行性能测定试验是十分有利的。当连续100~120h满功率运行结束，达到了考验目的，并且核电厂的主要系统和部件以及辐射防护方面均未发生不可接受的异常情况时，核电厂将投入商业运行，同时业主将开始与设备供货商着手设备的验收工作。有些合同规定，在性能试验前，进行四个星期或700h的试运行作为示范运行。试运行时的功率不低于满功率的80%，并包括100h的连续满功率运行。

当核电厂完成机组调试、性能试验和示范运行，核电厂的系统和设备经试验考核全部达到其技术性能和要求时，核电厂投入正常运行。这时，核电厂的管理由业主的工程建设部门移交给业主的生产运行部门，核电厂正式投入商业运行。2100433B

流态冰是一种冰晶颗粒与水的混合物，其具有良好的热物理特性与广阔的应用前景，尤其是用于冰蓄冷技术当中，可以与太阳能等新能源的开发利用相结合，具有巨大的节能潜力。但当前流态冰的制取存在诸多的问题。本项目提出了一种基于溶液深度除湿蒸发冷冻的新方法来制取流态冰，将溶液深度除湿获得的干空气与过冷或者接近零度的水接触，通过水分的蒸发将水的气液相变潜热（约2500 kJ/kg）转化为冷量满足液固相变过程（约333 kJ/kg）需求，将部分过冷状态或者接近零度的水冷冻冰粒，最终形成流态冰。根据该方法构建了制冰系统并搭建了实验台。水滴的蒸发是一种复杂的物理现象，为了研究蒸发冷冻制取流态冰过程及其冰粒形成机理，本文首先从单个水滴入手，建立了描述整个传热传质过程的数学模型，并通过对悬挂水滴的蒸发冷却实验验证了该模型的有效性。通过模拟计算获得了水滴初始直径、初始水温、空气温度、空气含湿量和空气流速对水滴蒸发过冷过程的影响。结果表明，水滴初始直径越小、温度越低或空气流速越大，水滴的冷却速率就越大，达到稳态时的过冷时间就越短。另外通过降低空气温度或含湿量不仅提高了水滴的冷却速率，而且增加了水滴达到稳态时的过冷度。在原系统的基础上，提出了一种改进的溶液除湿蒸发式过冷水流态冰制取系统，改进后的系统增加了水预冷子系统，同时利用自身的冷却水对除湿后的空气进行降温。该改进有效提高了系统的制冰效率，同时也进一步降低了系统对电能的依赖。为了提高溶液除湿的能力，获得更好的除湿效果，满足蒸发制冰的需要，对除湿器的构造进行了改进，并通过应用NRTL方程寻找高成本-收益率的除湿溶液。本项目的研究成功可望发展成为一种新的制取流态冰方法和技术。 2100433B