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摘要：核电厂系重要的生产商用电力的电厂。本文通过对“应急柴油发电机的作用、特点、技术要求”以及“核电厂应急柴油发电机安全运行管理策略”作综述，希望核电厂能够执行定子接地保护方案与发电机差动保护方案保障应急柴油发电机的安全运行，从而促进电厂持久性发展。仅供参考。
关键词：核电厂；应急柴油发电机；安全运行；管理方略
应急柴油发电机系核电厂的应急电源，如果应急柴油发电机能够安全、高效的运行，那么核电厂的核安全就能够得到保障。因为很多时候在备用电源与主电源失电后，需要应急柴油发电机在10s内达到额定频率与额定电压进行程序带载，从而有效照明或导出堆芯余热，所以对控制高危事件的事态发展具有重要意义[1]。
1、应急柴油发电机的作用、特点及技术要求
核电厂系将核能转换为热能，用其产生可供汽轮机使用的蒸汽,通过汽轮机带动发电机,从而构成生产商用电力的电厂。自从日本福岛核爆炸之后，应急柴油发电机安全运行管理成为了大众话题，现对应急柴油发电机的作用、特点及技术要求作如下分析：
1.1应急作用
核电厂的反应堆在化学反应过程中可产生很多热量，由于热量在堆芯内集中凝聚，并成为了核裂变的重点放射源，而堆芯中的余热智慧随着时间的迁移逐渐散去，但没有在限定时间内散去的余热会将反应堆内的堆芯烧毁，因此核电厂的柴油发电机需要一款应急设备解决此类问题。核电厂很多机电组配有应急柴油发电机，这2至4台应急柴油发电机的主要作用是在主电源与备用电源关闭后进行应急的，可有效的帮助堆芯排出热量。核电厂往昔并没有应急柴油发电机，当主电源及备用电源关闭后，配电系统与所有的电源发生断开，堆芯余热不能有效散去，导致配电设备的内部被严重烧毁[2]。虽然应急柴油发电机的运行功率很大，但是其承载容量也很大，只有保障核电厂的冷却油与冷却水充足，主电源以及备用电源没有任何故障，才有可能不使用应急柴油发电机。
1.2敏感性低
应急柴油发电机的控制系统可在数据库里设置遥感程序，从而实现远程监测，敏感性极低。例如：应急柴油发电机启动后，报警程序也会随之启动，不仅完善了启动程序的监控流程，而且彰显了应急柴油发电机的试验性与应急性。往昔，柴油发电机缺少遥感程序，一些设备在后期运行当中发生故障才为人们启动警报，导致设备严重损坏而无法被修复。
1.3稳定性高
应急柴油发电机可进行全自动化控制，一些已被投入使用的应急柴油发电机（如HC407GF）可按照系统动态的稳定性识别故障，立即将分析数据输送至终端系统，使系统故障得到及时修复。核电设备运行功率的波长被管理人员录入数据库后，管理人员通常将反应堆冷却系统、安注箱、主变压器的波长分别设置为1300nm到1500nm、700nm到900nm、800nm到1200nm。核电设备的工作波长若在工作时发生异常，那么应急柴油发电机的自动识别系统就能够按照波长的长短分析故障，并将判断结果上传至终端系统，实现信息传输[3]。这个系统的传输路径因信号加密得到了较高的稳定性，目前多采用8进制进行加密，例如在传输数据的过程中，加密后的代码为010011110111001101000，当该指令翻译过来后则是2367150[4]。可见，应急柴油发电机的高稳定性能够有效故障数据信息的传输。
1.4技术要求
终端系统对应急柴油发电机发出指令后，只有将间隔时间控制在10至20s，再将电压、额定电流设置在设备的允可范围内，才能保证启动及运行能够正常的进行。往昔，柴油发电机启动及运行间隔时间为80至170s，如此长的间隔时间无法使核电设备达到预测值，因此设备经常发生低压抖动。正在负载运行的设备的应急柴油发电机振动频率达到5200至6800Hz，如果电压、电流未达到额定电压值85%与额定电流值90%，那么核电厂设备则难以正常运作。核电设备对中间切换时间的要求是切换时间小于下一程序与此程序开始时间的50%，系统切换必须拥有充足的等效过渡时间。日本应急柴油发电机在加载程序的时候，因为加载了附加设备程序，所以其内部转子的转速比原先快了70%，从而会自动跳闸，只有规定应急柴油发电机加载附加设备程序的转子转速小于额定转数17%，才能避免日本福岛核爆炸的类似事件的发生。
2、核电厂应急柴油发电机安全运行管理策略
核电厂的应急柴油发电机需要制定有效的定子接地保护方案，选择合适的接地方式至关重要。此外，降低短路过程中的电流是一项重要的发动机差动保护措施。
2.1定子接地保护方案
定子接地主要有单点接地、多点接地与悬浮接地三种处理方式。单点接地主要指多个核电设备并联于同一回路，使高压电流经牵引导线引入大地；核电厂的3个高压系统被命名为A系统、B系统与C系统，A系统有3个子系统，能够在单点接地时串联并接入C系统与母线并联接入；B系统能够与接地母线单独连接，不会形成静电回路。多点接地常用于工作频率10MHz以上的工作环境，若工作频率在1MHz以下，则用单点接地，1MHz和10MHz之间最长接地线超过波长的1/20应用多点接地，否则单点接地；多点接地可将二次中各个核电设备单独接地，常见的蒸汽发生器、主变压器与高低压加热器能够经牵引导线独自接地，接地后辐射噪音、接地阻值较小。悬浮接地可将定子串联于同一个接地点，通过牵引导线使电流引入大地，因为悬浮接地没有静电回路，所以雷雨天气时核电厂周围结构物会被击穿，并产生出非常强大的静电飞弧。此外，回路接地主要是运用逆变器的工作原理，将高电压、高电流转换为低电压、低电流，从而保障电路工作人员的人身安全。
2.2发电机差动保护方案
发动机差动保护主要作用目的是降低短路时的电流，因为短路电流属于非平衡状态，其运作具有非周期性，差动保护工作电流发生降低，所以电流差值及降低幅度不可大于6%，差动保护必须将灵敏时差进行改进，使设备可及时接收原有信息数据，将其中间延时缩减，确保终端处理器能够发出正确的指令。此外，差动保护能够在运行管理中处理跳闸信号，将发电机应急程序进一步完善。
3、结束语
核电厂的应急柴油发电机需要应用差动保护与定子接地保护，通过多种接地形式，防止静电回路的构成。同时利用逆变器工作原理控制工作电流，将反应灵敏时差减小，可有效降低核电厂应急柴油发电机的故障率，提升机械效率。
参考文献
[1]周国华,卢忠斌,徐红生.秦山地区核电厂移动柴油发电车配置[J].核动力工程,2015,S1:159-162.
[2]周京安.核电厂应急柴油发电机安全运行管理措施[J].能源与节能,2015,10:78-79.
[3]孔凡何,阮阳.核电厂SBO应急柴油发电机组方案设计与应用[J].电气应用,2016,02:78-80.
[4]张祝愿,黄强,魏中华.核电厂应急柴油发电机组的运行[J].科技视界,2016,08:80-81.