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1、1秦山核电厂 380V 淡水段改造摘要：本文对 380V 淡水段系统现状和改造采用的方案进行了叙述，通过改造消除了所有存在的缺陷，达到了改造目的。并取得了低压开关柜改造的经验。内 关键词：裸露故障低压开关柜 框架式断路器 保护整定 1、系统概述及存在问题380V 淡水 I、II 段电气系统用于二级泵房、计安楼、行政楼、食堂、综合楼、双阀滤池、加药间、排污泵房、消防站、警卫营房等子项低压交流负荷供电。对保证秦山核电厂工业用水和生活用水起着至关重要的作用。由于秦山核电厂设计于 20 年前，鉴于当时的条件，电气产品选择面极为狭窄，几乎没有令人满意的产品。秦山 I 期淡水段 380V 母线采用了 BS
2、L-10 型固定式低压配电屏，柜内元件主要采用了 DW10 系列空气断路器、DZ10 系列塑壳断路器、HD11、HD13 系列隔离开关和 CJ 系列接触器等元器件。这些元器件经过十年运行后日趋老化，设备故障率趋高。目前已对许多元件进行了更换。但由于制造商已不再生产上述元件，许多元件因此而无备件可换；由于 BSL-10 型固定式低压配电屏的结构特性决定了该配电屏具有母排裸露、屏后无安全设施等不安全因数，对检修维护人员、运行人员均构成威胁，运行人员许多停送电操作均需在柜后进行，不利于人身安全，容易引起设备及人身事故；471、482、480 开关目前均只能手动机械分、合闸，影响运行人员的操作安全；由
3、于近年来的发展，淡水段 380V 母线备用回路已用完，现有低压配电屏不具备进一步发展的可能性；380V 淡水段设备2陈旧、老化，471-2、482-2 闸刀两侧母排颜色不对应，容易发生运行事故，如最近发生的两起事故：2002 年 6 月 7 日，480-1 闸刀故障引起 380V 淡水、段失电；2002 年 7 月 20 日，#1、#2 淡水变低压侧 A、C 相相序不对应引起 380V 淡水段失电。淡水变低压侧 471、482 断路器至 380V 淡水段母线侧无隔离闸刀，要检修471、482 断路器时必须母线停电。而机组运行期间，380V 淡水或段又不允许长时间停电，如果 471 或 482
4、断路器发生故障，会给检修和运行带来很大困难。另外，在 02 年的红外普查中发现多处电接点有温升过高的情况。2、改进方案2.1 改造的总体思路2.1.1 将 BSL-10 型低压配电屏更换成 MB 或 MNS 型低压开关柜，以提高安全可靠性,保持负荷现有控制功能不变，配电间控制屏拆除，重新进行电动机二次回路设计，并考虑将 380V 淡水段综合报警（进线开关故障跳闸报警、联络开关故障跳闸报警）及工业水泵、生活水泵、化学泵电流信号送水厂值班室。2.1.2 根据 380V 淡水段现场情况，设计中尽量避免建筑和结构的改动，继续使用原配电柜基础，合理安排负荷位置，尽量避免改动原有电缆。2.1.3 淡水段配
5、电间照明重新设计,更换照明配电箱，将电源自动切换改成在照明箱内手动切换。2.2 设备、材料选型32.2.1 低压开关柜的选型MB 和 MNS 型低压开关柜都是目前国内外较先进的柜型，具有相近的技术性能，通过考虑性价比，本次改造拟采用施耐德 MB 型低压开关柜。该产品为全封闭型，运行人员操作时碰不到带电部分，提高了运行人员的操作安全性。MB 型低压开关柜由法国施耐德电气公司引进，并在国内通过型式试验。它采用了标准化、模数化设计，结构紧凑，布局灵活（固定和抽屉方案可以任意转换），通用性、互换性强。开关柜的基本框架由 2mm 厚的金属板模块组装而成，分别由前后两个不同尺寸的半柜组成，采用先进铆钉工艺
6、铆接而成。柜内分为 4 个隔室：开关隔室、辅助接线隔室、母线隔室、连线隔室。各隔室采取了严密的隔离措施，以防止各功能区内的故障扩大。开关隔室由抽屉或固定分隔单元构成，固定分隔单元的门及抽屉单元均有可靠的机械联锁装置，并可通过操作手柄控制，操作手柄定位后可加锁固定。除上述操作手柄外，各单元回路面板上还设有断路器操作手柄、接触器控制按钮、状态指示灯及必要的表计等。抽屉单元具有合闸位置、试验位置、隔离位置。合闸位置：一次和二次回路都接通，设备处于运行状态；试验位置：一次回路断开，二次回路接通，可以对二次回路进行测试并检查回路接线的正确性；隔离位置：一次和二次回路都断开，隔离负荷设备，可以对负荷设备进
7、行检修维护。母线隔室内布置有主母线（水平母线）和配电母线（垂直母线，进线柜无）。柜内设有独立的PE 接地排和 N 线中性排，两者贯穿整个装置，安装在柜前底部及右侧。该产品的主要性能参数如下：柜体型式：户内，抽屉式或固定分隔式 防护等级：IP31/IP42/IP54 4母线系统型式：3P+N+PE 额定绝缘电压：1000VAC1200VDC 额定工作电压：690VAC750 VDC 额定频率：50HZ60 HZ 水平母线：1250A 2000A 2500A3200A 4000A5000A6300A 垂直母线额定电流：PC 柜 3200AMCC 柜 800A 1250A 1600A 馈电电路最大电
8、流：5000A 抽屉回路最大电流：550A 控制电机最大电流：480A 水平母线峰值耐受电流（0.1s）220KA 水平母线短时耐受电流（1s）100KA 垂直母线峰值耐受电流（0.1s）176KA 垂直母线短时流（1s）80KA 辅助回路额定电压：220VDC/220VAC 额定工频耐受电压（1min） 2500V 二次工频耐受电压（1min） 2500V 柜体尺寸（HWD mm）：22001000（1000）600 380V 淡水段存在配电和电机控制两种负荷。电机控制负荷因存在二次回路，需要在试验位置对二次回路进行调试，考虑到与备用回路的互换性和检修的方便性，电机控制负荷采用抽屉单元；配电
9、负荷没有二次回路，因固定隔室单元没有抽屉单元中接插件的薄弱环节，所以配电负荷采用固定隔室单元。2.2.2 框架式断路器5471、482、480 开关选用最新型的施耐德（Schneider）MT 框架式断路器，配有智能保护单元(Micrologic5.0P)：具有长延时、短延时和速断保护，可以进行电压、电流、功率和故障记录等查询。配有电动操作机构、合闸线圈、分励脱扣线圈等，可以进行电动合跳闸，保证了操作人员的安全。而且同样具有合闸位置、试验位置、隔离位置。要进行隔离操作时可使用手柄将开关摇至隔离位置。如要检修 471 开关，先将 482 联络开关投入，淡水、段联络运行，然后断开 471 开关，将
10、其退出至隔离位置，抬出后进行检修，母线不需要停电，这样改造设计时将 471-2、482-2 闸刀取消，也解决了“检修 471、482 断路器时必须母线停电”的问题。技术参数：极数3额定绝缘电压660V额定工作电压380V6额定频率50HZ额定工作电流1250-2500A额定电流下温升50额定短路接通容量(Icm）63KA额定极限短路分断容量(Icu)40KA额定工作短路分断容量(Ics)7100%Icu额定短时耐受电流(1S)40KA使用类别B 类机械寿命2000 次电气寿命500 次2.2.3 塑壳断路器选用施耐德（Schneider）的具有限流功能的 Compact NS 系列塑壳断路器。
11、技术参数： 8配有热敏脱扣器电磁脱扣器电子脱扣器分励脱扣器（电动操作机构固定安装）极数3额定绝缘电压660V额定工作电压380V额定频率50HZ9额定工作电流100-630A额定电流下温升50额定极限短路分断容量(Icu)25KA使用类别B 类机械寿命6000 次电气寿命102000 次2.2.4 接触器选用施耐德（Schneider）的 LC 系列接触器。技术参数：额定电压380V额定绝缘水平660V额定频率50HZ最高工作电压660V11吸持线圈额定电压220V线圈额定吸持功率100VA控制功率（AC3）135KW操作频率（AC3）300 次/小时电气寿命50 万次2.3 保护方案122.
12、3.1 淡水段电力负荷分析编 号设备组名称数 量单机容量 （KW）需要 系数 K功率 因数 cos计算负荷有功 P30 (KW)无功 Q30 (Kvar)视在S3013(KVA)淡水段11#生活水泵1450.80.836274522#生活水泵1450.80.83614274531#化学泵1300.80.82418304二级泵房排水泵11.10.50.80.5150.30.551#2#工业水泵变频器12100.60.812694.5157.56排水泵动力箱11500.80.812016901507二级泵房照明箱1100.80.886108水厂道路照明箱1150.80.812179159二级泵房
13、1#2#真空泵15.60.80.84.43.35.510宣教中心动力箱1600.80.84818366011宣教中心照明1500.80.840305012高配间直流充电装置1150.80.8129191513快滤池1750.80.860457514食堂11750.80.810578.720131.21531#行政楼动力箱11250.80.81007512516消防队1260.80.820.815.62126173#次氯酸钠发生器1500.80.8403050总计731.9548.8914.722同时系数0.9658.71493.92823.23由上表可知：淡水段变压器负荷率=变压器负荷/变压器
14、容量=823/1000=82.3%。这种负荷水平是比较理想的，可以接受。而且由于油浸式变压器具有比较强的过负荷能力，目前的淡水段具有一点负荷浴量，处于经济运行考虑，建议淡水段的负荷控制在 850KVA 以内。若以后的负荷增加造成变压器负荷大于 900KVA，则应考虑更换变压器。编 号设备组名称数 量单机容量23（KW）需要 系数 K功率 因数 cos计算负荷有功 P30 (KW)无功 Q30 (Kvar)视在S30 (KVA)淡水段1加药间1150.8240.8129152营房112.50.80.8107.512.53消防队1260.8250.820.815.6264吊车1150.30.84.
15、53.35.55二级泵房照明配电箱1100.8260.88610633#厂房电源1800.80.86448807高配间直流备用1150.8270.8129158厂区道路1260.80.820.815.6269高配间照明1150.80.8281291510电动闸门17.70.80.86.14.57.511排水泵动力箱11350.80.8291088113512排污泵房1600.80.8483660131#2#次氯酸钠发生器1350.80.830282135143#澄清池180.80.86.44.88153#工业水泵1750.80.860314575164#工业水泵11350.80.8108811
16、3517二级泵房检修箱1500.80.815323018.7184#生活水泵1450.80.8362745193#生活水泵1450.80.836332745203#化学泵1300.80.8241830212#化学泵1300.80.824341830总计663.6497.5829.2同时系数0.9597.24447.75746.2835由上表可知：淡水段变压器负荷率=变压器负荷/变压器容量=746/1000=74.6%。这种负荷水平是比较理想的，可以接受。而且由于油浸式变压器具有比较强的过负荷能力，目前的淡水段具有一点负荷浴量，处于经济运行考虑，建议淡水段的负荷控制在 850KVA 以内。若以后的负荷增加造成变压器负荷大于 900KVA，则应考虑更换变压器。2.3.2 母线三相短路电流计算公用段短路容量：根据有关资料，6KV 公用段母线的三相短路周期分量为37KA。系统短路容量 S=31/2UI* 采用标么值法进行计算淡水、段相短路电流基准值：基准容量 Sj 取 100MVA基准电压 Uj 取 6.3KV基准电流 Ij=
