主泵是核電站最關(guān)鍵的設(shè)備之一,被喻為核電站的 “心臟”。記者10月9日從山東核電獲悉,海陽(yáng)核電2號(hào)機(jī)組10月7日在完成主泵變頻器“四用一備”可靠性提升工程試驗(yàn)后達(dá)到滿功率運(yùn)行狀態(tài),標(biāo)志著該機(jī)組成為國(guó)內(nèi)AP1000首臺(tái)具備主泵變頻器備用切換能力的機(jī)組,三代核電主泵供電可靠性取得重大突破 ,為后續(xù)CAP1000主泵供電可靠性提升提供了模版,對(duì)保障我國(guó)能源安全、提升三代核電國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。
主泵變頻器是三代非能動(dòng)壓水堆核電廠AP1000的關(guān)鍵單點(diǎn)失效電氣設(shè)備,為主泵提供頻率電壓變換和限制主泵啟動(dòng)電流等功能,是主泵供電的唯一電源。每臺(tái)核電機(jī)組配備四臺(tái)主泵和四臺(tái)主泵變頻器,如果任意一臺(tái)主泵變頻器非預(yù)期失效,將在極短時(shí)間內(nèi)觸發(fā)反應(yīng)堆低流量停堆信號(hào),導(dǎo)致電廠非計(jì)劃停堆。在我國(guó)已投運(yùn)的三代非能動(dòng)核電機(jī)組中,因變頻器故障導(dǎo)致的非計(jì)劃停堆占比約64%。
本次主泵變頻器“四用一備”改造工程,通過(guò)增加主泵備用電源的方式來(lái)保障主泵運(yùn)行,即在原有四臺(tái)進(jìn)口主泵變頻器的基礎(chǔ)上,新增一臺(tái)長(zhǎng)期處于熱備用狀態(tài)的國(guó)產(chǎn)變頻器。該變頻器由山東核電聯(lián)合國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)院和制造廠家設(shè)計(jì)研發(fā),具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) ,消除了國(guó)外變頻器功率單元設(shè)計(jì)隱患,實(shí)現(xiàn)了控制器在線維護(hù)及回切功能,各項(xiàng)指標(biāo)完全滿足現(xiàn)場(chǎng)安全運(yùn)行需求。
同時(shí),經(jīng)過(guò)模擬瞬時(shí)故障試驗(yàn),當(dāng)四臺(tái)在用主泵變頻器中的任意一臺(tái)因故障退出運(yùn)行時(shí),備用變頻器自動(dòng)投入運(yùn)行,切換過(guò)程中一回路流量、主泵的轉(zhuǎn)速、電壓、電流等均全部正常,四次切換試驗(yàn)均一次成功。經(jīng)專項(xiàng)組對(duì)主泵變頻器“四用一備”改造工作的全面試驗(yàn)驗(yàn)證,試驗(yàn)結(jié)果均符合設(shè)計(jì)要求,標(biāo)志著主泵變頻器“四用一備”改造工程的設(shè)計(jì)理念正式從工程藍(lán)圖走向?qū)嶋H應(yīng)用。
在此次攻關(guān)任務(wù)中,山東核電采用“產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合、多專業(yè)協(xié)同”的創(chuàng)新模式,在產(chǎn)品研發(fā)、樣機(jī)研制、單體試驗(yàn)、聯(lián)合調(diào)試等方面展開(kāi)科技攻關(guān)。研發(fā)出在熱備狀態(tài)切換的拓?fù)渎肪€圖,提出全新超快切換方案;通過(guò)系統(tǒng)分析性能測(cè)試,實(shí)現(xiàn)樣機(jī)功能與電廠實(shí)際應(yīng)用匹配,增加靈敏度和使用壽命;進(jìn)行變頻器切換瞬態(tài)載荷分析對(duì)比,驗(yàn)證對(duì)主泵機(jī)組的沖擊滿足規(guī)范的要求等。