核电站保护系统的配电分析及设计

徐坤 靳伟民

摘要：核电站的保护系统是核电站的神经中枢，为核电站的安全、稳定和经济的运行提供了重要的保障，因此其配电系统的设计就非常重要，可靠稳定的配电系统设计。

关键词：保护系统；配电

中图分类号：TM71 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）12-0286-01

核电站保护系统（RRP）是核电站的安全系统，对人员的安全、环境的保护、核电厂设备的保护，和对提高核电厂利用率都具有极其重要的作用。核电站保护系统的监测与核电厂安全有关的重要参数，当这些参数超过由安全分析确定的保护定值时，自动给出保护动作信号，防止反应堆事故的扩大或减轻事故后果。配电系统作为保护系统电源供应系统，其安全、可靠、稳定的系统设计，直接影响着保护系统的可靠和安全的运行。

1配电系统的设计要求

根据单一故障准则规定，核电站的系统或设备组合，在其任何部件发生可信的单一随机故障时，仍能执行其正常功能。核电站保护系统是重要的核电系统，其对应配电系统，应该对保护系统的设备提供所需的冗余供电系统，配电系统设计还需提供必要的保护电路，当配电系统其中任一系统故障，另一系统仍能正常提供正常的配电。

保护系统的配电系统还需提供满足保护系统电源质量要求的、稳定可靠的电源，避免因外部电源质量下降产生的浪涌和干扰，以及由内部配电设计引起的交直流干扰和压降。

2配电系统分析

对于保护系统设备自身应用，反应堆保护系统电源的设计满足“独立性”和“单一故障原则”的要求，核电站为其提供了两路冗余不间断220V交流电源，配电系统在设计必要的浪涌保护和滤波措施后，需将引入的220V交流电源进线转换和分配，转换为保护系统本身需求的电源和机柜的报警电源。

保护系统自身设备分为逻辑柜和输出柜，其内部需求的电源种类分为48V、24V和12V，将引入的220V交流电源，通过配电系统转换为48V、24V和12V后可以提供给自身设备使用。

为保持保护系统等安全重要系统的可靠性，在电站运行期间需要执行的例行定期试验。定期试验只是为保护系统提供试验支持，因此，核电站现场为保护系统的定期试验，提供了一路48V直流电源，通过配电系统引入机柜，并完成浪涌保护和滤波设计后，将引入的48V直流电源进行分配，以供保护系统定期试验使用。

3配电系统设计

在配电系统中，其配电方案一般有两种方式，即分散式配电方式和集中式配电方式，这两种配电方式在工程中都有应用。

1）分散式配电是指在配电柜一侧，仅完成交流电源的分配功能，其优点是配电柜设计简单，分配电源电压等级较高，减少了电源传输时的热损耗，直接完成220V电源分配即可；其缺点是，在设备端进行交直流转换后，容易产生交直流干扰，设备端不能提供足够的短路电流，增大了电路保护的难度，增加了设备端的复杂程度。

2） 集中式配电是指，在配电柜一侧，先完成交流电源的转换功能，再完成直流电源的分配，其优点是，其配电端可以提供足够的短路电流，对回路起到更好的保护，集中转换和集中配电，便与标准化设计，提供电源的利用率；其缺点是，电源输送过程中的压降问题，配电柜散热量较高。

由于项目中配电箱由设计院提供，本着最简单和标准化的原则，项目采用了分散式配电。针对系统的A、B列问题，系统单独提供配电电源，其配电单线图如下：

4总结

本文介绍了核电站保护系统的供电设计，针对“独立性”和“单一故障原则”的要求，设计两路冗余供电，并分析了系统配电单线图，为保护系统的实施提供了供电保障。

参考文献：

[1]李俊卿，谭文.核电厂DCS配电系统的设计与应用[J].中国核电，2015（6）.

[2]劉元.核电数字化仪控系统配电系统的研究与应用[J].电力系统装备，2012（6）.