核电厂应急柴油发电机的电气保护问题研究摘要：核电厂应急柴油发电机容量大、可靠性高、启动快、带载性能良好，但是我国目前的核电机组技术还缺乏自主研发的能力，主要依靠从德国或法国引进，做好核电机组的电气保护，提升应急供电的质量是应急柴油发电机电气运行的关键问题，提高电能质量，研究柴油核电机组的电器配置，做好电气保护，已经成为了我们面临的最现实的问题。本文对这一问题进行研究，希望为核电安全工作提供一定的参考。关键词：核电厂；应急柴油发电机；电气保护；电能质量1应急发电运行供应质量要求1.1应急柴油发电机的作用反应堆运行时，利用核裂变产生热量，堆芯成为强放射源，在反应堆停止运行时，就会产生自行放热，形成总的堆芯余热。余热是随着时间的延长而不断降低的，如果余热不能及时有效冷却，会导致堆芯持续升温以致熔化，自发突破反应堆设计中的多重实体屏障，将大量放射性物质释放到环境中，从而产生灾难性的后果。核电厂应急柴油发电机就是不断冷却堆芯，释放余热的动力源。核电厂应急柴油发电机容量较大，除正常运转外，还要保证气、油、水的充分供应和循环。包括机械系统、电气系统和仪控系统等等。作为最后一道应急电源，其作用在于在核电站的正常电源和辅助电源发生故障时，确保反应堆安全稳定停止运行，保证机组和关键安全设备免于损害。同时保护燃料元件不受损坏，有效保证核电厂核安全。应急柴油发电机属于1E级设备，属安全级设备，对地震、火灾、台风等要求有较强的抗御能力。1.2技术要求应急带载的要求如下：（1）接到启动指令后应在10～15s内启动并达到额定电压和频率；（2）负载期间，频率要在额定值的95%以上，电压在额定值的75%以上，频率恢复到其额定值的98%及电压恢复到其额定值的90%的时间应小于这一程序步骤开始和下一程序步骤开始之间的时间间隔的60%；（3）切除最大的单个负载，或在按程序加载的每一步骤之后，运行条件的瞬变均不应导致柴油发电机组转速的增加超出超速跳闸最小整定值与额定转速之差的75%；（4）空压系统在应急情况下能保证连续启动6次，每次不大于10s；（5）重要系统、设备采取冗余配置。除了符合核电安全的要求，还要必须符合发电机承受异常、事故运行工况能力的要求：由柴油发电机供电的供电系统有一相接地时能正常启动和运行；发电机组应该承受到一定程度上的短路、超速运行、超频、超压等故障的能力。1.3运行的关键电气问题在紧急运行时，启动时电压建立、程序带载时的继电保护动作、程序带载时中压电机启动引起的电压暂降等方面的要求非常严格。总的来说，紧急运行的关键问题要采取以下措施来改进：正确选择应急柴油发电机的继电保护设置；合理设计励磁方式和选择性能优良的励磁调节器；合理调整程序带载的负荷批次和柴油机的容量。2继电保护设置2.1运行模式作为事故发电机，应急柴油发电机的运行模式具有特殊性，应配置与之适应的继电保护装置，一般有应急方式和试验方式2种模式。前者由反应堆保护、应急母线失压、安全壳压力高等信号触发启动柴油发电机，要保证反应堆的冷却，防止误动，强调动作的可靠性，非严重故障不得跳闸。后者是由就地控制柜或主控室启动，试验目的是为了检验柴油发电机处于正常状态，可在事故应急情况下启动并能程序带载。为了检验故障和运行状态，强调其灵敏性。2.2试验方式继电保护（1）发电机差动保护。发电机差动保护能够在很大程度上降低短路电流。当出现短路时，电流呈现非平衡状态，对应的电流也会发生变化。通过这种方式，能够有效地提高继电保护装置的反应，缩短中间延时效应，并将此作为跳闸信号进行针对性处理后，完善设备应急处理程序，确保柴油发电机组能够始终处于良性循环状态当中，为核电厂的稳定和有序生产提供更多的支持和保障。（2）定子接地保护。定子接地保护由悬浮、单点及多点3种接地方式组成。其中第一种接地，是将发电机定子串联到一个接地点上，然后利用牵引导线将电流引入到大地当中。一般情况下，该接地方式没有形成静电回路，如果遇到雷电天气，极有可能对核电厂内部其他结构物产生一定程度的静电飞弧。第二种接地将3个核电设备并联到1条回路当中，...