EJ T 1044-1997 核电厂应付全厂断电设计准则.pdf
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1、ICS 27. 120. 20 F 83 备襄号:469-1”7EJ 中华人民共和国核行业标准EJ /T 1044-1997 核电厂应付全厂断电设计准则Nuclear power plant station blackout 1997-07-09发布1997-12-26实施中国核工业总公司发布C60524000007 EJ/T 1044-1997 目次前言.皿1 范围2术语.3 应付全厂断电的基本要求4 应付全厂断电的能力.“. . . . . . . . 2 附录A(标准的附录非安全级系统和设备的质量保证导则.17 附录BC标准的附录关于系统和电厂设备技术要求的导则. . 19 EJ/T 1
2、044-1997 日u言本标准是根据美国核管理委员会管理导则RG1. 155-1988全厂失电编写的,在技术内容上与上述导则等效,只在下述两个方面作了修改z一RG1.155采用英制单位,本标准采用公制单位,公式中的系数也相应调整z一RG1. 155示意图使用美国电网电压,本标准使用中国电网电压。本标准编写规则遵守GB/T1. 1-1993标准化工作导则第1单元z标准的起草与表述规则第1部分z标准编写的基本规定。本标准的主要内容是针对核电厂超设计基准事故。本标准的附录A、附录B都是标准的附录。本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位z上海核工程研究设计院。本标准主要起草人
3、:朱立群、黄钧鹏。本标准委托全国核仪器仪表标准化技术委员会负责解释。i 中华人民共和国核行业标准核电厂应付全厂断电设计准则EJ/T 1044-1997 Nuclear power plant station blackout 1范围本标准规定了确定核电厂应付全厂断电时限能力的方法本标准适用于轻水堆核电f。2 定义本标准采用下列定义。2.1 全厂断电stationblackout 核电厂内重要的和非重要的配电装置母线全部失去交流电源,即失去厂外电源同时汽机脱扣和厂内应急交流电力系统故障,但是未失去由厂内蓄电池组通过逆变器送到母线的交流电摞或替代交流电源。2. 2优先电摞preferredpowe
4、r supply (PPS) 、在事故或事故后工况下,从输电系统优先给安全级电力系统供电的电源。2.3 替代交流电源alternate AC source 一种设置在核电厂内或在核电厂附近的具有下述特点的交流电源a)能够连接但正常不连接到优先电糠系统或厂内应急交流电源系统sb)与厂外交流电源和厂内应急交流电源共模故障概率最小$c)当全厂断电后,能及时地供电Fd)有足够的容量和可靠性使应付全厂断电所需的和使电厂进入并保持在安全停堆状态的时限内所需的所有系统运行。3应付全厂断电的基本要求核电厂应付全厂断电的基本要求如下zu保持交流电摞系统的高可靠性Fb)制定操作程序井进行培训以便当厂外交流电摞和厂
5、内应急交流电源失效时能及时恢复供电p。保证核电厂能在一定时限内应付全厂断电,该时限取决于该核电厂发生全厂断电的概率和及时恢复交流电源供电的能力pd)制定应付全厂断电的运行规程,以便在全厂断电期间保证堆芯充分冷却和安全壳适中国核工业总公司1”7-07-09批准1997-12-26实施1 EJ/T 1044-1997 当完整性。4 应付全厂断电的能力当厂外电源和厂内应急交流电源同时失去时,在一定时限内应付全厂断电的能力进一步加强了核电厂纵深防御。4.1提供了根据全厂断电概率和恢复交流电源的能力确定电厂应能应付全厂断电可接受的最小时限的一种方法。每个核电厂都有在限定时间内没有交流电源也能排出余热和保
6、持安全壳完整性的能力。4.2提供了确定一个电厂实际能够应付全厂断电的时限的规则。如果该电厂应付全厂断电的实际能力明显小于可接受的最小时限,则可能需要变更以加强电厂应付全厂断电的能力。若需要变更,4.3提供了这种变更的规则。无论是否需要变更,都应根据4.4的规则制定应付全厂断电的程序并进行训练。4. 1 可接受的最小全厂断电时限能力每个核电厂都应能承受规定最小时限的全厂断电并从全厂断电中恢复,这个规定时限应基于下列因素za)厂内应急交流电源系统的冗余度(即可用电源数减去余热排出所需的电源数); b)每个厂内应急交流电源(例如,柴油发电机组)的可靠度zc)预期的厂外电源的断电频度;d)恢复厂外电源
7、需要的时间。4. 1. 1 厂内应急交流电摞(一般指应急柴油发电机组)4. 1. 1. 1 应急交流电源配置分组对各种配置的应急交流电源分组见表2。4. 1. 1.2 应急柴油发电机可靠度指标应急柴油发电机(以下简称EDG)最低可靠度指标:对应急交流电惊按A、B、C组配置的电厂是0.95每一指令,对D组配置的是0.975每指令。为了确定应承受的全厂断电时限,按下述步骤确定EDG的可靠度。a)根据最后20、50、100次指令,计算拟采用的每台应急柴油发电机可靠度Fb)通过求a)结果的平均值,计算该机组EDG对应最后20、50、100次指令的可靠度平均值Fc)从b)中算出的该机组EDG可靠度平均值
8、与下列指标比较2对于最后20次指令EDG可靠度o.90; 对于最后50次指令EDG可靠度o.94; 对于最后100次指令EDG可靠度o.95; d)如果应急交流电源的配置是A、B或C组,且满足c)中三项指标中任何一项,则该机组的EDG平均可靠度指标可选择0.95或0.975,用以从表1确定适用的应付全厂断电的时限z如果应急交流电源的配置是D组,且满足c)中三项标准中任何一项,则该机组的EDG平均可靠度指标可选择0.975;e)如果应急交流电摞的配置是A、B或C组,且不满足c)中的三项指标中的任何一项,2 EJ/T 1044-1997 则该机组的EDG平均可靠度指标可选择0.屿,用以从表1确定适
9、用的应付全厂断电的时限。另外,如果根据最后20次指令,该机组的EDG可靠度平均值低于o.9,则按EDG的可靠度为0.95从表1确定应付全厂断电时限的可接受性必须进一步加以论证s如果应急交流电源的配置是D组,且不满足。中的三项标准中的任何一项,则所要求的应付全厂断电时限(通过表1得到应增加到下一个更长的时限(如4h增加到胁,Sh增加到16h)。4. 1. 1. 3 可靠性程序厂内应急交流电源的可靠运行应由一个可靠性程序来保证,该程序用来维持和监视每个电源的可靠性水平,一个应急柴油发电机可靠性程序一般由下述部分或工作组成:a)每台应急柴油发电机可靠度指标,与电厂类别和由表1确定的可接受的全厂断电时
10、限相符合zb)监视试验和可靠性监控程序,用于跟踪应急柴油发电机性能和支持维修工作;c)维护程序,用于保证应急柴油发电机达到可靠度指标,并提供故障分析和调查初始原因的能力;d)信息和数据收集系统,提供可靠性程序的参数,监测应急柴油发电机已达到的可靠性水平,并与目标值相比较ze)负责鉴别主程序的各部分以及一个用于检查是否达到可靠性水平和保证可靠性程序正常运行的管理监视程序。4. 1.1. 4 应急交流电源的恢复程序应急交流电源失效时,恢复应急交流电源的行动准则和程序应与电厂制定的技术准则和应急操作程序相结合。4.1. 2 厂外电源厂外电源失效时的操作程序应包括恢复厂外电源和使用附近电源(包括燃气轮
11、发电机、移动式发电机、水轮发电机、燃煤发电机)所需要的操作,至少应考虑:a)气象导致的失电Fb)电网低电压和解列;c)优先电源配电系统故障,可能导致重要配电装置失去正常电源。4.1. 3 最小全厂断电时限能力表1给出了以上述厂址和电厂有关特性为函数确定可接受的应付全厂断电最小时限的能力的一种方法。表2表7给出表1中使用的各种因素的详细解释和定义。表2定义厂内应急交流电力系统不同水平的冗余度用以确定表1中应急交流电源配置分组。表3定义表1中3个厂外电摞设计特性组,这些特性组是根据下列因素的不同组合而定义的:a)厂外电源的独立性(I ) ; b)恶劣天气(SW);c)恶劣天气的恢复性(SWR);d
12、)极端恶劣天气(ESW)。各个因素(I、SW,SWR和ESW)的定义在表4表7中分别给出。3 EJ/T 1044-1997 从表2和表3确定合适的组别,并且按4.1. 1. 2确定厂内应急交流电源可靠度平均值之后,就可以用表1为每个电厂决定可接受的最小全厂断电时限能力。4.2 对特定核电厂应付全厂断电能力的评价对每个核电厂都应做出评价,以确定该电厂对按4.1为其确定的可接受的全厂断电时限的承受和恢复能力。在确定电厂应付全厂断电能力时,应作如下考虑。4. 2.1 进行评价时,应假定全厂断电事件发生时反应堆正处在100%额定热功率下运行,并且在此功率水平至少已经运行了100天。4.2.2 应确定全
13、厂断电后提供堆芯冷却和余热排出必需的所有系统和部件的能力,包括电厂蓄电池组容量,冷凝水贮水箱容量,压缩空气容量、仪表和控制需求。4.2.3 应对维持足够的反应堆冷却剂总装量以保证堆芯冷却的能力做出评价,评价时应考虑冷却剂的收缩和主泵轴封处的世漏和下泄,以及在全厂断电时不能隔离的其他常开管道引起的冷却剂总量的流失。4.2.4 应对规定的持续时间和恢复时间内应付全厂断电所需设备在相应的环境条件下的设计充分性和能力作出说明和评价。应考虑下列因素zu应付全厂断电所需设备的潜在故障zb)环境对应付全厂断电所需设备的可靠性和可操作性的潜在影响,包括对消防系统的可能影响zc)其他危害(例如天气)对应付全厂断
14、电的设备例如使厂内母线运行和恢复应急柴油发电机所需的辅助设备,以及其他必需设备)的潜在影响;d)全厂断电和恢复期间要求操作者进入的有关区域的可居留性。已经作出的评价不需要重复。例如在交流电源全部断电期间需要工作的安全级设备已经对超过全厂断电的环境条件下(例如失去采暖、通风与空调)的运行作过质量鉴定,则不需另作分析。如果已经作出评价,能合理证明所需设备在全厂断电的环境温度下仍可运行,则认为这些设备是可接受的。4.2.5 除安全级设备外,只要可用的非安全级设备满足4.3. 3和4.3. 4的要求,则应考虑使用这些设备应付全厂断电。与厂内应急交流电源独立且性质不同的厂内或附近的替代交流电源以下简称A
15、AC电源,如燃气轮发电机、单独的柴油机、蒸汽发电机等将构成可接受的全厂断电应付能力,只要已经分析证明从全厂断电开始直到上述AAC电源启动并在所要求的时限内使应付全厂断电所需的全部设备投入运行时止,电厂具有应付全厂断电的能力。通常应付全厂断电所需的厂内设备在前8h应有效,对那些厂外设备,应考虑规定时限内它的有效性和可接近性,包括考虑失去厂外电源时可能经常出现的气候条件。如果AAC电源或其他电源,满足4.3. 5的要求并可以通过试验证明在全厂断电开始IOmin之内对停堆母线恢复供电,则不必对应付能力进行分析。4.2.6 要考虑运行人员在控制室内和控制室外的及时操作,只要能证明这些操作能够及时执行,
16、则这些操作会增加电厂能应付全厂断电的时限。4.2.7应说明保持“安全壳适当完整性”的能力。全厂断电时,“安全壳适当完整性”是由阔EJ/T 1044-1997 门的位置指示和关闭全厂断电开始时可能处于开启位置的安全壳隔离阀的能力来保证,而该能力与优先电源和全厂断电机组的厂内应急交流电源无关。下列问门不必考虑a)运行中正常情况是锁关的阀门pb)断电时故障关闭的阅门zc)止回阀zd)非放射性闭路系统(不包括那些直接与安全壳大气相通的管道在全厂断电时预期不破口的阀门pe)标称直径小于75mm的阀门。4.3应付全厂断电的变更措施如果根据4.2评价方法确定的时限明显小于该电厂最小可接受的全厂断电时限(该时
17、限是按4.1确定的,或是执照持有者或申请者按其他依据作出并经核安全当局认可的),则应进行变更来延长时限,使电厂能应付全厂断电。若需变更,作如下考虑。4. 3.1 如果在考虑了甩负荷以延长蓄电池耗尽的时间后,蓄电池容量还必须进一步增大以满足4.1确定的全厂断电时限的要求,则增设蓄电池组或为现有的蓄电池组增加一个独立于厂外电源和全厂断电机组的厂内应急交流电源的充电系统是可接受的方案,例如一台专用的柴油发电机组。4.3.2 如果冷凝水存贮箱的容量不足以在4.1确定的全厂断电时限内排出衰变热,则用一个满足4.5的要求,从替代水源给存贮箱补水的系统来增加容量是可接受的方案,只要补水所需的动力源应独立于厂
18、外电源和全厂断电机组的厂内应急交流电源。4.3.3 如果压缩空气容量不足以在4.1确定的全厂断电时限内排出衰变热和维持安全壳适当完整性。则用一个满足4.5的要求,从备用气源中提供足够容量的系统来增加空气的容量是可接受的方案,补充空气所需的动力源应独立于厂外电源和全厂断电机组的厂内应急交流电源。4.3.4 如果一次冷却剂的上充与补给、反应堆冷却剂泵轴封的冷却或注入、余热排出或维持安全壳完整性等需要一个系统来满足4.1确定的全厂断电时限的要求,则应遵守:a)此系统应可以在控制室操作,如果需要其他的控制方式,应证明这些控制步骤可以及时地完成;b)如果此系统必须在失去所有交流电源lOmin内动作,则应
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- EJ 1044 1997 核电厂 应付 全厂 断电 设计 准则
