UPS及电气厂房隔离改造可行性研究.doc

必要性和目标 项目背景 2005-10-16秦山III期核电厂2号岛B通道UPS，由于旁路自饱和稳压器长期温度过高，导致绝缘破坏，引起火灾并使水喷淋动作。在失去B通道UPS的情况下，对核电厂的安全运行构成了严重隐患，最终迫使事故安全停堆。 存在的问题及评价 UPS设备缺陷 这次事故的原因主要是旁路自饱和稳压器温度过高，导致绝缘破坏发生的电气火灾。从事故过后对1，2号堆其他UPS的检查中发现，旁路稳压器温度普遍过高，这说明UPS设备存在共模故障。从设备本身的工作原理分析，UPS设备主要存在如下几点缺陷： 采用铁磁谐振工作原理，设备的发热元器件众多（比如电感，电容，变压器），且分布比较集中，不利于设备的散热； 设备原设计为60Hz工作频率，在中国50Hz电网中使用未进行相应改进； 自饱和稳压器发热超过额定值，对自身和其他设备的绝缘产生破坏； 对柜内温度监控，特别是自饱和稳压器的温度检测和报警不够完善。 从设备固有的工作原理来讲，这种共模故障是无法消除的，故障削弱了核电厂安全停堆的纵身防御深度，对核电厂安全运行构成了严重的隐患。 奇偶或冗余通道未有效隔离 从本次火灾事故导致水喷淋动作的影响来看，由于一个通道设备发生火灾后，在厂房没有做通道隔离的情况下，事故设备对其他通道设备的安全运行构成了威胁。从实地考察来看，同样的问题不仅在UPS设备间存在，在中压和低压配电房同样存在。因此从限制火灾扩大来讲，对厂房进行隔离刻不容缓。 火灾报警的有效性 消防喷淋的破坏性 奇偶或冗余通道未有效隔离 改造范围和目标 改造范围 本次改造可行性研究的范围为秦山III期核电厂UPS设备改造和UPS及蓄电池电气厂房隔离改造可行性研究。 改造目标 本次改造的目标为： 更新UPS设备，消除UPS旁路调压器发热隐患；新设备性能参数不低于原设备，提供原设备与其它系统的所有接口。 对UPS厂房内A,B,C通道UPS设备进行实体隔离，消除初期火灾在设备之间的相互影响，以及单个通道设备火灾后引起的水喷淋对其他通道设备安全运行的影响。 技术路线 设计准则 本次改造在充分尊重秦山III期最终安全评审结论的基础上，遵循CANDU堆适用安全规范和文件所确立的安全准则，并应用适用的轻水反应堆的安全理念进行设计。 电厂安全和消防法规或标准 98-03650-SDG-001 安全相关系统 98-03650-SDG-005 消防 IEEE308-01 《核电站安全级电力系统》 HAF202-96 《核电厂防火安全导则》 CAN/CSA-N293-M87 《Fire Protection for CANDU Nuclear Power Plants》 J100H-2000 《建筑钢结构防火技术规程》 GB50222-95 《建筑内部装修设计防火规范》 系统安全和性能标准 IEEE650-90 《核电站安全级静止式充电装置及逆变装置的质量鉴定》 IEEE944-86 《不间断电源系统在电厂的应用和试验》 GB/T7260-2003 《不间断电源设备（UPS）》 GB50009-2001 《建筑结构荷载规范》 GB50010-2002 《混凝土结构设计规范》 GB50011-2001 《建筑抗震设计规范》 GB50017-2003 《钢结构设计规范》 JBG116－98 《建筑抗震加固技术规程》 设备或材料的布置和性能标准 98-03650-SDG-004 分组和隔离 RG1.75-78 《电气系统的实体隔离》 IEEE384-92 《1E级设备和电路的独立性原则》 技术方案及其评价 UPS设备改造方案 本次改造的UPS 为非1E级设备，改造的方式以设备更新的方法，采用新设备替换老设备。新设备不采用铁磁谐振的工作原理，采用自动调节的自耦变压器来满足输出电压精度的要求。新设备保持原有设备的运行方式及保护配置，并且保持原设备系统运行所要求的供配电、控制、测量和信号等接口。 从市场调研来看，由GUTOR公司生产的同类型产品能完全满足设计要求。目前GUTOR可提供2种UPS作为改造设备，即非1E级AC 120V/1Ph/80KVA UPS和1E级AC 120V/1Ph/80KVA UPS。 方案一： 用GUTOR生产的非