11月10日,海阳核电1号机组在完成主泵变频器“四用一备”改造工程(下简称“改造工程”)系统接入与在线联调后达到满功率运行状态,继10月7日2号机组完成改造工作后,海阳一期主泵供电可靠性提升工程现场实施工作全部成功完成,实现主泵变频器备用切换功能,主泵供电可靠性与机组运行经济性得到进一步提升。
让我们通过一组漫画,来了解一下“为核电站'治未病',用十个月攻克‘半秒钟’”的故事~
主泵变频器是三代非能动压水堆核电厂AP1000的关键单点失效电气设备,为主泵提供频率电压变换和限制主泵启动电流等功能,是主泵供电的唯一电源。每台机组配备四台主泵和四台主泵变频器,如果任意一台主泵变频器非预期失效,将会在极短时间内触发反应堆低流量停堆信号,导致电厂非计划停堆。
PS:在我国已投运的三代非能动核电机组中,因变频器故障导致的非计划停堆占比过半。
最终,海阳主泵变频器“四用一备”改造工程在原有四台进口主泵变频器的基础上,新增一台长期处于热备用状态的国产主泵变频器。当四台在用主泵变频器的任一台因故障退出运行时,备用变频器自动投入运行,切换过程应不触发主泵跳泵和停堆。
而在此次热态工况主泵满转速工况下备机变频器切换验证试验中,一回路流量及主泵的转速、电压、电流等各项参数均符合改造设计预期,试验切换时间均不超过0.6秒,标志着主泵变频器“四用一备”改造工程的设计理念从工程蓝图成为工程现实。
作为改造工程的总承包方,上海核工院充分发挥“国和一号”产业链联盟优势,自去年年底开始,克服了技术难度高、作业空间小、项目工期紧、切换控制要求严格等重重困难,采用各单位联合、多领域协同创新方式,最终如期、安全且高质量完成在线联调工作。
改造工程的成功实施和国产备用变频器顺利投用,有效解决了AP1000主泵变频器故障和可靠性不足的难题,为后续国内CAP1000机组主泵供电可靠性提升提供样板,对保障国家能源安全,提升三代核电安全性、经济性具有重要意义,同时也为后续类似关键复杂改造实施工作提供专项组织参考模板。