4月26日,三澳核电项目500kV短线光差保护(基于分布式母差原理)装置在南京完成最终功能试验、出厂验收工作,具备发货条件。苍南核电、中广核运营、中广核工程等单位相关人员参与此次验收工作。
三澳核电项目主变压器是核安全密切相关的电气主设备,在核电机组满功率发电期间,其将发电机组24kV高压电能变换为500kV超高压电能,并通过GIL(气体绝缘金属封闭输电线路)、500kV开关站将核电清洁能源输送到国家电力网络中。主变压器与500kV开关站之间电力连接的T型区域存在电力导体路径较长(约1公里)、不同机组相对开关站呈现“分布布置”等特点,该区域所配置的传统继电保护装置往往呈现出保护速动性差、灵敏性不足等弱点。
分布式母线差动保护技术是一种先进的继电保护技术,通过“主机+多子机”的分布式结构实现光纤以太网数据交换传输,能够有效为核电主变高压侧的GIL、GIS(气体绝缘全封闭组合电器)等重要电力一次设备提供完善的光纤差动保护、断路器非全相保护、闪络保护等保护功能,并显著解决传统继保装置在速动性、灵敏性上的弱点,大大提高核电电力系统的运行稳定性。
自2020年起,我国电力行业陆续开展分布式母线差动保护技术的研究,推动技术应用。2021年起,苍南核电项目团队在国网华东分部调度控制中心的牵头、指导下,联合中广核工程、设备供应商等相关单位,集中优势力量深入开展基于分布式母差原理的短线光差保护装置首台套应用的推进工作,力争实现电力行业创新技术在三澳核电项目的首台套落地应用。
项目团队围绕技术路线的确认、评估,硬件结构及保护判据的设计、配置等环节,深度参与到为期两年的研究工作,积极梳理国内外分布式母差原理应用的历史经验反馈,逐项反馈、检查落实措施,通过多次技术研讨会、方案审查会等确认设计方案;团队成员各司其职、协同配合,持续攻坚克难,在保护装置开展相关检测试验前即针对全套保护配置方案进行了细致周密的研讨,明确装置设计及实体结构中的每一个细节。最终,三澳核电项目一期工程所采用的A、B套500kV短线光差保护(基于分布式母差原理)装置在2024年1月相继完成在国家继电保护及自动化设备质量检验检测中心的型式试验,并取得产品型号注册证书。
本次首台套应用的继电保护装置首次将分布式保护原理引入到短线光差保护、大大提高保护装置可靠性,还是行业首例将磁保持大功率继电器集成于微机继电保护装置,并实现CPU(中央处理器)总线连接,以解决传统微机型保护在抗干扰性、防止“交窜直”、整组逻辑连续性等性能上的弱点,实现了对传统工艺的突破;同时,装置创新点还包括将“发变组非全相起失灵”保护逻辑进行全局优化,充分考虑500kV开关站边/中断路器非全相运行对于机组零负序分量的影响、失灵联跳500kV开关转入孤岛运行模式的影响等,从根本上消除保护选择性方面的风险,避免了区外故障下保护误动切除主变、机组失去主厂外电源的风险。
验收工作组提前一个月启动出厂验收细则编写、测试项目及关键验证点梳理等工作,并在验收开始前完成验收演练和摸底,同心协力、勇毅前行,在各相关单位的监督见证下,顺利完成所有出厂验收任务,为实现三澳核电项目“500kV电源系统可用”重要里程碑、助力1号机组热试工作的顺利开展提供了强有力的保障。
未来,基于分布式母差原理的新型继保技术还将有望在更多的核电项目中得到推广应用,为我国核电事业的发展提供更加坚实的技术支撑。