時間：2023-05-30 09:04:36
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇第三代核電，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
國家原子能機(jī)構(gòu)主任孫勤也在同日宣布，我國決定在利用已經(jīng)掌握的第二代改進(jìn)型核電技術(shù)，建設(shè)一批二代改進(jìn)型核電機(jī)組的同時，引進(jìn)具有國際先進(jìn)水平的三代核電技術(shù)，建設(shè)浙江三門和山東海陽二個核電自主化依托項(xiàng)目。
“我國把積極推進(jìn)核電建設(shè)作為重要能源戰(zhàn)略，制定了到2020年實(shí)現(xiàn)運(yùn)行核電裝機(jī)容量達(dá)到4000千萬瓦、在建容量1800萬千瓦的宏偉目標(biāo)。”孫勤說。
核電示范工程啟動
我國在第一代、第二代核電建設(shè)中引進(jìn)了法國、俄羅斯等多個國家的技術(shù)，第三代核電技術(shù)目前是國際上最先進(jìn)、最成熟的核電技術(shù)。
據(jù)了解，為加速中國核電工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，在較高的起點(diǎn)上自主創(chuàng)新，我國從2003年啟動了第三代核電自主化依托項(xiàng)目的招標(biāo)組織工作。2004年9月，核電自主化依托項(xiàng)目對外招標(biāo)文件向國外潛在投標(biāo)商正式發(fā)售。國際上多家廠商參與了競標(biāo)。
2006年12月，我國與美國西屋公司簽約，以全面技術(shù)轉(zhuǎn)讓的方式引進(jìn)第三代核電技術(shù)AP1000，建設(shè)浙江三門、山東海陽核電示范工程，共四臺核電機(jī)組。這表明我國核電自主化依托項(xiàng)目正式確定選用西屋聯(lián)合體的AP1000方案，這兩個項(xiàng)目也是世界上第一個進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)作的第三代核電技術(shù)AP1000項(xiàng)目，計(jì)劃將于2013年建成。
“四年多來，山東核電有限公司圍繞海陽核電廠址規(guī)劃、審評、動遷、海域使用、土地預(yù)審和施工準(zhǔn)備等，全力推進(jìn)了山東海陽核電項(xiàng)目的前期工作。”據(jù)中國電力投資集團(tuán)公司總工程師俞培根介紹，截至2007年3月底，海陽核電項(xiàng)目規(guī)劃的6臺百萬千瓦級機(jī)組建設(shè)場地一次平整完成，護(hù)堤工程全部完工，進(jìn)廠道路、供水、供電、供暖條件全部具備，主體工程施工配套設(shè)施準(zhǔn)備全面展開。目前，項(xiàng)目公司正圍繞核島主合同談判、常規(guī)島采購招標(biāo)和正式開工建設(shè)等全面展開各項(xiàng)工作，為順利推進(jìn)海陽核電建設(shè)積極準(zhǔn)備。
據(jù)孫漢虹介紹，我國將會在前四臺核電機(jī)組中逐步提高國產(chǎn)化率，平均為50%，從第五套設(shè)備開始，可以基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，包括哈鍋、上海電氣、一重、大連起重、哈電機(jī)等有能力制造的國產(chǎn)化部件。
引進(jìn)三代核電技術(shù)是加快我國核電自主化進(jìn)程的重要途徑。不過，中國核能行業(yè)協(xié)會理事長、國家原子能機(jī)構(gòu)原主任張華祝認(rèn)為，在做好三代核電技術(shù)引進(jìn)工作的同時，近期內(nèi)應(yīng)加快二代改進(jìn)型核電技術(shù)的批量化建設(shè)，再安排一批二代改進(jìn)型核電項(xiàng)目建設(shè)，以提升自主化能力，促進(jìn)我國核能產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。
張華祝解釋說，從世界核電機(jī)組的技術(shù)構(gòu)成看，絕大多數(shù)在役機(jī)組屬于第二代及第二代改進(jìn)技術(shù)，實(shí)踐證明這類核電機(jī)組的技術(shù)比較成熟，安全性能良好，經(jīng)濟(jì)上也具有較好的競爭力。近年來，以美國為代表的一些核電大國通過對運(yùn)行核電機(jī)組的技術(shù)改造，增效延壽，普遍把原來40年的設(shè)計(jì)壽期延長到60年，在保證安全的前提下，挖掘了核電機(jī)組的潛力，進(jìn)一步提高了核電的經(jīng)濟(jì)性。與此同時，一些國家新開工的項(xiàng)目還在繼續(xù)選用第二代改進(jìn)型技術(shù)，說明第二代改進(jìn)技術(shù)在當(dāng)前仍然具有較大的生存和發(fā)展空間。
俞培根也承認(rèn)，AP1000采用非能動的簡化設(shè)計(jì)，并通過設(shè)計(jì)改進(jìn)提高主控室的先進(jìn)性和大量模塊化建造等技術(shù)提高安全性和經(jīng)濟(jì)性，但世界范圍內(nèi)首次設(shè)計(jì)建造，尚無實(shí)踐驗(yàn)證，在核電廠建設(shè)、運(yùn)營中必定存在不確定因素。
山東海陽和浙江三門作為依托項(xiàng)目，在初次引進(jìn)中直接采用非全交鑰匙的合同分包采購、中外聯(lián)合項(xiàng)目管理的模式，是核電建設(shè)的全新嘗試。“項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造技術(shù)轉(zhuǎn)讓和自主化進(jìn)程對國內(nèi)外各參與方都提出了更高的要求，存在風(fēng)險是客觀事實(shí)。”俞培根說。
能源結(jié)構(gòu)需轉(zhuǎn)型換代
2002年至2006年，我國國內(nèi)生產(chǎn)總值從102398億人民幣上升至209407億人民幣，翻了一番。與此同時，一次能源消費(fèi)總量也從2002年的151797億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增加到2006年的245669億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，也翻了一番。但煤炭在一次能源消費(fèi)的比重仍然維持在七成左右，以傳統(tǒng)燃煤為主的能源結(jié)構(gòu)并沒有重大改變。巨大的煤炭產(chǎn)能和燃煤消費(fèi)方式已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)有別于同等水平國家的經(jīng)濟(jì)特色，也是難以實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗雙減目標(biāo)的體系性原因。
而從總的能源效率看，技術(shù)的落后也制約了效率的提高。按現(xiàn)行匯率計(jì)算，我國單位GDP能源消耗比世界平均水平高2.2倍左右，比美國、歐盟、日本和印度分別高2.4倍、4.6倍、8倍和0.3倍。
目前，我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)大致為：煤炭為68.7%、油氣為24%，水電及核電為7.3%。能源問題專家武建東認(rèn)為，我國能源結(jié)構(gòu)需要徹底的轉(zhuǎn)型換代。
中國核科技信息與經(jīng)濟(jì)研究院科技委副主任石俠民也認(rèn)為，為了保證21世紀(jì)我國能源的可持續(xù)發(fā)展，核電是惟一可以大規(guī)模取代化石燃料的成熟的潔凈能源。
“目前最好的替代品就是核能。”4月21日，國家發(fā)展和改革委員會副主任陳德銘在博鰲亞洲論壇2007年年會表示，世界礦產(chǎn)能源是非常有限的，石油和天然氣只有幾十年的使用時間，煤也就是150至200年。這就說明急需替代品，而核能有非常大的優(yōu)點(diǎn)，它不排放二氧化碳，對環(huán)境保護(hù)有好處。
作為世界能源建設(shè)的重要組成部分，核電以其清潔、高效、安全等優(yōu)勢被越來越多的國家所重視，核電已經(jīng)與火電、水電一起構(gòu)成了當(dāng)今世界電力的三大支柱。截止2005年底，全球在役運(yùn)行的核電機(jī)組443座，核電年發(fā)電量超過2.98萬億千瓦時，占世界發(fā)電總量的16%，西歐OECD國家的電力有43%來自核電。
2006年3月，國務(wù)院審議通過《核電中長期發(fā)展規(guī)劃》，確定到2020年中國的核電裝機(jī)總量將從現(xiàn)在的870萬千瓦提高到4000萬千瓦，也即今后每年需要開工建設(shè)3-4座百萬千瓦的核電機(jī)組，靜態(tài)投資超過3000億人民幣。武建東認(rèn)為，我國將是亞太地區(qū)一個巨大的核電市場。據(jù)悉，美國西屋公司、法國阿海琺公司與德國西門子公司等都在爭搶這塊市場。
自主研發(fā)能力形成
“早在上世紀(jì)八十年代，我國就已經(jīng)確定了核電發(fā)展技術(shù)方向。”據(jù)中國核工業(yè)集團(tuán)公司科技委常委張祿慶介紹，我國通過對當(dāng)時引進(jìn)的二代法國壓水堆技術(shù)的消化吸收，取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步，自主實(shí)現(xiàn)了60萬千瓦壓水堆機(jī)組設(shè)計(jì)國產(chǎn)化，基本掌握了百萬千瓦壓水堆核電廠的設(shè)計(jì)能力，自主研發(fā)CNP1000和對法國M310技術(shù)的改進(jìn)。
2006年，我國在役核電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)電量達(dá)548億千瓦時，全年平均負(fù)荷因子達(dá)到88%，核電建設(shè)項(xiàng)目順利進(jìn)行，新項(xiàng)目的前期工作穩(wěn)步推進(jìn)。孫勤認(rèn)為，在核電建設(shè)中，我國已成功地解決了不同核電技術(shù)和管理方式帶來的困難和問題，在吸納國外建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，一條適合中國國情的核電發(fā)展道路正在形成。
2006年4月28日，我國首座國產(chǎn)大型商用核電站――秦山二期核電工程1、2號機(jī)組順利通過國家竣工驗(yàn)收。同時，二期擴(kuò)建工程3、4號機(jī)組正式開工，成為我國“十一五”期間第一個開工的國產(chǎn)化核電項(xiàng)目。
據(jù)國防科工委介紹，秦山二期工程是中國核電自主化發(fā)展的成功典范，以此為基礎(chǔ)改進(jìn)建設(shè)的二期擴(kuò)建工程，其可靠性和安全性將提高到一個新水平。這標(biāo)志著我國自主設(shè)計(jì)的大型商用核電機(jī)組CNP600已經(jīng)成熟，具備了批量建設(shè)的條件和能力，對推動我國后續(xù)核電項(xiàng)目自主化建設(shè)具有重要意義。
據(jù)中國核工業(yè)集團(tuán)公司計(jì)劃局原副總工程師溫鴻鈞介紹，在設(shè)計(jì)技術(shù)方面，上世紀(jì)九十年代，美國西屋公司研發(fā)AP600時，中國核動力研究設(shè)計(jì)院研究了AP600的設(shè)計(jì)方案，并針對其缺點(diǎn)提出了一個改進(jìn)方案，定名為CAP600，即中國的AP600，得到國際原子能機(jī)構(gòu)和國際同行的好評，西屋公司把此方案納入其系列，稱為AP600C，即AP600的中國方案。目前，西屋公司AP1000方案兩個關(guān)鍵驗(yàn)證試驗(yàn)：水力流致振動試驗(yàn)和水力模擬試驗(yàn)尚未完成，西屋公司已經(jīng)同中國核動力院商議，上述兩個關(guān)鍵驗(yàn)證試驗(yàn)將交給核動力院代為完成。
“由此說明，中國核動力院具備了核電機(jī)型設(shè)計(jì)相當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)能力。”溫鴻鈞介紹，我國核工業(yè)二院和上海核工程設(shè)計(jì)院在核電站電廠設(shè)計(jì)上也有相當(dāng)?shù)哪芰ΑＮ曳皆O(shè)計(jì)院在招標(biāo)工程設(shè)計(jì)建設(shè)中，有能力較多地參與。當(dāng)然，參與要在不影響由美方負(fù)總責(zé)的前提下進(jìn)行。
據(jù)悉，作為中國裝備制造業(yè)最大的企業(yè)集團(tuán)之一，上海電氣集團(tuán)今年6月將在臨港基地建成核島和常規(guī)島主設(shè)備生產(chǎn)能力提升項(xiàng)目，形成具有承制年產(chǎn)2套1000MW級壓水堆的核島主設(shè)備(壓力容器、蒸發(fā)器、穩(wěn)壓器等)、1700MW第三代壓水堆常規(guī)島半速機(jī)組和195MW高溫氣冷堆壓力殼、蒸發(fā)器等關(guān)鍵設(shè)備的能力。到2008年底，總投資60多億元的上海電氣核電制造產(chǎn)業(yè)鏈將全面建成，成為中國投入最多、設(shè)施最集中、專業(yè)化能力最強(qiáng)的核電設(shè)備制造新基地，這也將使上海成為我國唯一擁有核電成套供應(yīng)能力的大型基地。
不過，在引進(jìn)消化技術(shù)的同時，經(jīng)營核電的體制也應(yīng)當(dāng)抓緊改革。武建東表示，我國經(jīng)營核電的公司主要有三個，即中國核工業(yè)集團(tuán)公司(中核集團(tuán))，中國廣東核電集團(tuán)公司(中廣核)和中國電力投資集團(tuán)公司。這種類似專營權(quán)的經(jīng)營體系，仍然有著計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的思想，并不有利于中國核電事業(yè)的發(fā)展。武建東建議，應(yīng)該立足區(qū)域經(jīng)濟(jì)和重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，大力推進(jìn)中國核電立省、核電立市、核電立廠的全新戰(zhàn)略。
事實(shí)上，發(fā)展核電有利于調(diào)動地方的積極性。據(jù)中核集團(tuán)科技委常委汪兆富說，從我國核電發(fā)展歷史來看，核電項(xiàng)目會從經(jīng)濟(jì)、稅收、教育、三產(chǎn)服務(wù)等方面極大地拉動項(xiàng)目所在地的發(fā)展。
汪兆富說，核電屬于高科技產(chǎn)業(yè)，核電站的建設(shè)技術(shù)復(fù)雜，投資量大，資金密集，參建人員多，建設(shè)工期長。每建造1臺百萬千瓦級的核電機(jī)組，就需要投資人民幣100億元左右，如此巨大的投資，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展必將產(chǎn)生巨大的拉動效應(yīng)。
汪兆富認(rèn)為，秦山核電站所在地浙江海鹽縣的發(fā)展歷程充分驗(yàn)證了這一點(diǎn)，目前秦山核電站5臺核電機(jī)組創(chuàng)造的效益占海鹽縣GDP的1/3左右，“海鹽從一個名不見經(jīng)傳的小地方到連續(xù)幾年躋身全國百強(qiáng)縣之列，核電站在拉動經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮的作用顯而易見。”
■相關(guān)鏈接
一、二、三、四代核電
一代：核電站的開發(fā)與建設(shè)開始于上世紀(jì)50年代。1954年，前蘇聯(lián)建成電功率為五千千瓦的實(shí)驗(yàn)性核電站；1957年，美國建成電功率為九萬千瓦的希平港原型核電站。這些成就證明了利用核能發(fā)電的技術(shù)可行性。國際上把上述實(shí)驗(yàn)性和原型核電機(jī)組稱為第一代核電機(jī)組。
二代：上世紀(jì)60年代后期，在試驗(yàn)性和原型核電機(jī)組基礎(chǔ)上，陸續(xù)建成電功率在30萬千瓦以上的壓水堆、沸水堆、重水堆等核電機(jī)組，它們在進(jìn)一步證明核能發(fā)電技術(shù)可行性的同時，使核電的經(jīng)濟(jì)性也得以證明：可與火電、水電相競爭。上世紀(jì)70年代，因石油漲價引發(fā)的能源危機(jī)促進(jìn)了核電的發(fā)展，目前世界上商業(yè)運(yùn)行的四百多座核電機(jī)組絕大部分是在這段時期建成的，稱為第二代核電機(jī)組。
三代：上世紀(jì)90年代，為消除三里島和切爾諾貝利核電站事故的負(fù)面影響，世界核電界集中力量對嚴(yán)重事故的預(yù)防和后果緩解進(jìn)行了研究和攻關(guān)，美國和歐洲先后出臺“先進(jìn)輕水堆用戶要求”文件和“歐洲用戶對輕水堆核電站的要求”，進(jìn)一步明確了防范與緩解嚴(yán)重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。國際上通常把滿足這兩份文件之一的核電機(jī)組稱為第三代核電機(jī)組。
對第三代核電機(jī)組，要求能在2010年前進(jìn)行商用建造。在國際上，目前已比較成熟的第三代核電壓水堆有AP-1000、ERP和System80+三個型號，System80+雖已經(jīng)美國NRC批準(zhǔn)，但美國已放棄不用。
第三代核電技術(shù)問世以后，受到全球核電用戶的普遍關(guān)注，包括中國在內(nèi)的一些核電業(yè)主已經(jīng)選用或準(zhǔn)備選用更安全、更經(jīng)濟(jì)的第三代核電技術(shù)進(jìn)行新的核電機(jī)組建設(shè)。
關(guān)鍵詞：第三代先進(jìn)壓水堆核電廠；通信系統(tǒng)；可靠性
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，核電廠將成為能源工業(yè)的重要組成部分，當(dāng)前國內(nèi)現(xiàn)役核電廠中，通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以有線通信作為主要通信手段，系統(tǒng)間相互獨(dú)立，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，維護(hù)使用效率低。第三代先進(jìn)壓水堆核電廠通信系統(tǒng)采用分層架構(gòu)，保證了系統(tǒng)良好的靈活性和可擴(kuò)展性。根據(jù)現(xiàn)役核電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的反饋，無線通信系統(tǒng)的便捷性和實(shí)時性是有線系統(tǒng)無法比擬的。以下對第三代先進(jìn)壓水堆核電廠通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、主要通信系統(tǒng)的功能、設(shè)計(jì)特點(diǎn)等進(jìn)行分析。
1第三代先進(jìn)壓水堆核電廠通信系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)原則
1．1總體結(jié)構(gòu)。第三代先進(jìn)壓水堆核電廠為單堆布置兩環(huán)路機(jī)組，電功率1250MW，設(shè)計(jì)壽命60年［1］，通信設(shè)計(jì)理念以無線通信為主，主要包括無線通信、自動電話系統(tǒng)、應(yīng)急自動電話系統(tǒng)、呼叫通話系統(tǒng)、警報與廣播系統(tǒng)、聲力電話以及時鐘系統(tǒng)。總體結(jié)構(gòu)見圖1。1．2設(shè)計(jì)原則。a．可行性和適應(yīng)性。保證系統(tǒng)在技術(shù)上的可行性、經(jīng)濟(jì)上的可能性。b．實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)始終貫徹面向應(yīng)用、注重實(shí)效的方針，堅(jiān)持實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的原則。c．先進(jìn)性和成熟性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)既要采用先進(jìn)的概念、技術(shù)和方法，又要注意結(jié)構(gòu)、設(shè)備和工具的相對成熟。d．開放性和標(biāo)準(zhǔn)性。為了滿足系統(tǒng)所選用的技術(shù)和設(shè)備匹配性，滿足投資的長期效應(yīng)以及不斷擴(kuò)展的功能需求，必須追求系統(tǒng)的開放性和標(biāo)準(zhǔn)性。e．可靠性和有效性。通信各子系統(tǒng)采用相對獨(dú)立、運(yùn)行方式各不相同但功能重疊的模式，從而保證了整個通信系統(tǒng)的可靠性和多樣性。f．安全性和保密性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不但要考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護(hù)和隔離。g．可擴(kuò)展性和易維護(hù)性。為了適應(yīng)系統(tǒng)變化的要求，必須充分考慮系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)的便利。h．核電廠通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)如綜合布線、供電系統(tǒng)和機(jī)房等也有與常規(guī)電廠不同之處，設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和特殊要求在于要考慮連接核島內(nèi)外的通信線纜系統(tǒng)的通信貫穿件，并充分考慮通信貫穿件有一定的傳遞衰耗等特性。綜合布線要考慮核電廠的特殊要求，采用低煙無鹵阻燃的特種電纜［2］。
2通信子系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)
2．1無線通信系統(tǒng)。目前國內(nèi)投入運(yùn)行的核電站的通信手段主要為有線通信，工作的靈活性和高效性受到限制。建設(shè)一套低功率、低干擾、抗輻射的無線電話系統(tǒng)可大大提高核電站工作人員的溝通效率，并保證在一些極端事故下通訊的有效性。第三代先進(jìn)壓水堆核電廠的設(shè)計(jì)中，第一次提出了將無線通信系統(tǒng)作為常規(guī)事務(wù)和應(yīng)急處理時的首選通信方式，首次要求覆蓋全廠，在確認(rèn)無線系統(tǒng)對核電站的安全相關(guān)設(shè)備沒有干擾的前提下，核電站運(yùn)行期間可以使用。無線系統(tǒng)采用無線保真（Wi－Fi）技術(shù)，Wi－Fi可以提供熱點(diǎn)覆蓋、低移動性和高數(shù)據(jù)傳輸速率。基于無線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，適宜在核電前期設(shè)置一套無線系統(tǒng)設(shè)備，在電廠建設(shè)期間投運(yùn)，滿足建設(shè)期的語音通信需求。電廠建成投產(chǎn)以后，可方便增加相關(guān)設(shè)備，對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容，滿足電廠運(yùn)行期間的通信需求［2］，并可與電廠前期的系統(tǒng)做到無縫連接。無線電話系統(tǒng)在第三代核電通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，攜帶無線電話的工作人員可在廠區(qū)的主要區(qū)域內(nèi)被呼叫，該系統(tǒng)由中央控制單元、便攜式手持機(jī)、便攜式頭戴耳機(jī)、基站和天線及其他設(shè)備組成，所以無線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是整個通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，國內(nèi)某在建第三代壓水堆核電站無線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為應(yīng)用服務(wù)層，網(wǎng)絡(luò)交換層和終端接入層。應(yīng)用服務(wù)層：為無線電話系統(tǒng)的用戶注冊、存儲、呼叫信令處理、媒體和業(yè)務(wù)控制、互聯(lián)接入、展示服務(wù)平臺。網(wǎng)絡(luò)交換層：作為軟交換網(wǎng)的承載網(wǎng)絡(luò)，其作用和功能就是將邊緣接入層中的各種媒體網(wǎng)關(guān)、控制層中的軟交換機(jī)、業(yè)務(wù)應(yīng)用層中的各種服務(wù)器平臺、各種通信終端等軟交換網(wǎng)網(wǎng)元連接起來。終端接入層：可接入的終端具有很大的靈活性，可以支持SIP協(xié)議的有線／無線通信終端，實(shí)現(xiàn)核電站廠房內(nèi)外通信調(diào)度需求。2．2自動與應(yīng)急電話系統(tǒng)。自動電話系統(tǒng)與無線通信系統(tǒng)互為備用，提供全廠范圍內(nèi)的常規(guī)語音通信，并與所需的廠外通信鏈路連接。系統(tǒng)由交換機(jī)、配線架、電話機(jī)和相關(guān)設(shè)備組成，是非安全相關(guān)系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供所有話站間的全雙工語音通訊，具有呼叫轉(zhuǎn)移、支持包括無線電話系統(tǒng)手持機(jī)用戶在內(nèi)的多方電話會議。應(yīng)急電話系統(tǒng)用于電廠重要崗位之間的備用通信聯(lián)系，可以轉(zhuǎn)移呼叫且能夠提供多方電話會議功能。該系統(tǒng)的規(guī)模小于自動電話系統(tǒng)，系統(tǒng)話機(jī)主要設(shè)置在主控室、遠(yuǎn)程停堆操作室、技術(shù)支援中心和其他關(guān)鍵操作區(qū)域。2．3警報與廣播系統(tǒng)。2．3．1警報系統(tǒng)。警報系統(tǒng)獨(dú)立于其他所有的通信子系統(tǒng)，由設(shè)置在全廠范圍內(nèi)的聲光報警顯示屏及報警器等設(shè)備組成。該系統(tǒng)通過警報器發(fā)出警報，在廠房公共區(qū)域及高噪音環(huán)境區(qū)域設(shè)置聲光報警顯示屏，在主控制室和遠(yuǎn)距離停堆室提供警報觸發(fā)及警報信息選擇功能。發(fā)生事故時，由控制按鈕觸發(fā)警報系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的聲警報信號和文字信息顯示方式的光警報，通知人員撤離或緊急撤離，并且在事故排除后能夠發(fā)出警報解除。2．3．2廣播呼叫系統(tǒng)。廣播呼叫系統(tǒng)的功能是在全廠范圍內(nèi)呼叫和調(diào)度指揮核電廠工作人員，為全廠通信系統(tǒng)提供更多的適應(yīng)性和可靠性。該系統(tǒng)由通話站、功放、揚(yáng)聲器、調(diào)度主機(jī)、調(diào)度臺與自動電話系統(tǒng)及應(yīng)急自動電話系統(tǒng)的接口電路和其他相關(guān)設(shè)備組成，并且系統(tǒng)線路獨(dú)立，不會對廠內(nèi)外的其他系統(tǒng)施加干擾，反之亦然。系統(tǒng)調(diào)度臺可生產(chǎn)廣播信息和調(diào)度指令，對某一區(qū)域廣播，也可對幾個或全部區(qū)域廣播。2．4聲力電話。聲力電話作為核電站內(nèi)部設(shè)備的調(diào)試及檢修專用的通信系統(tǒng)，能提供核電站內(nèi)部任意2點(diǎn)或多點(diǎn)之間的通信聯(lián)系，通過聲音產(chǎn)生的動力，在無需任何供電的情況下，適合長時間的連續(xù)通話，可用于核電站執(zhí)行任務(wù)的工作人員間的常規(guī)通訊。由手持機(jī)、聲力電話插座、便攜式頭戴機(jī)、中央配線盤及相關(guān)設(shè)備組成。該系統(tǒng)故障不會危及安全相關(guān)的系統(tǒng)，并且不會妨礙安全停堆。聲力電話主要用于以下3個回路。a．換料回路。添加燃料過程所涉及的區(qū)域中的通信話站配有換料回路聲力電話插座盒，每個插座盒上設(shè)有3個通道。b．維修／測試回路。遍布于主控室的所有的通信話站、當(dāng)?shù)氐目刂泼姘濉⒃O(shè)備支架、電機(jī)控制中心（MCC）、開關(guān)設(shè)備以及大型機(jī)電都配有聲力維修／測試回路插座盒。c．工廠停堆操作。戰(zhàn)略性地配置插座盒，以便在控制室被撤走的情況下提供便利的語音通信。位于啟動給水泵區(qū)、上水泵區(qū)、柴油發(fā)電機(jī)房、配電室以及主蒸汽排放閥區(qū)域的通信站配有帶3個通道的聲力電話插座盒。2．5時鐘系統(tǒng)。時鐘系統(tǒng)用來建立一個精確的時間基準(zhǔn)，為該系統(tǒng)內(nèi)所有子鐘和電廠其他所需系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時間信號。時鐘系統(tǒng)采用全球定位系統(tǒng)（GPS）和接收機(jī)來提供一個精確的時間基準(zhǔn)信號。使用時間基準(zhǔn)進(jìn)行校時的時鐘（母鐘和子鐘）設(shè)置在需要同步時間的區(qū)域。
3應(yīng)用中存在的問題及解決措施
第三代先進(jìn)壓水堆核電廠規(guī)模大、參與方多、技術(shù)性高、無成熟堆型以及項(xiàng)目管理的綜合性增加了交流和溝通難度。由于各參與方有不同要求和對項(xiàng)目有不同的期望，導(dǎo)致在采購過程中需要多次反復(fù)地溝通和協(xié)調(diào)。第三代先進(jìn)壓水堆核電廠通信系統(tǒng)比較特殊，部分通信設(shè)備的主控單元安放在核島，但常規(guī)島／電站輔助設(shè)施（CI／BOP）的設(shè)備需接入核島主控單元，從而實(shí)現(xiàn)通信功能，這就要求在采購設(shè)備的時候需要與業(yè)主充分溝通：首先，要理解總目標(biāo)及業(yè)主的意圖，盡可能保持通信設(shè)備接口的一致性及各級設(shè)備之間的匹配性；其次，在項(xiàng)目執(zhí)行過程中，盡可能的多與業(yè)主進(jìn)行交流，使業(yè)主對項(xiàng)目進(jìn)展及時了解和跟進(jìn)，避免業(yè)主反復(fù)修改技術(shù)方案導(dǎo)致的進(jìn)度計(jì)劃的拖延。3．1通信系統(tǒng)設(shè)備供電負(fù)荷。在項(xiàng)目執(zhí)行過程中，非核級配電系統(tǒng)（EDS）配電盤負(fù)荷配置已滿，以至于通信系統(tǒng)的負(fù)荷不斷要求被壓縮。由于整個核島通信系統(tǒng)的部分系統(tǒng)主機(jī)（自動電話系統(tǒng)，廣播呼叫與警報系統(tǒng)，無線系統(tǒng)）為2個核島共用，且均布置在1號核島，從而導(dǎo)致1號核島用電負(fù)荷緊張。建議可以將自動電話系統(tǒng)，廣播呼叫與警報系統(tǒng)，無線系統(tǒng)的主機(jī)根據(jù)負(fù)荷進(jìn)行布置，將某些用電負(fù)荷大的設(shè)備主機(jī)移至2號核島，從而減輕1號核電的用電負(fù)荷。3．2系統(tǒng)間的可靠性。自動電話系統(tǒng)，廣播呼叫與警報系統(tǒng)，無線系統(tǒng)之間相互連接，均通過自動電話系統(tǒng)的交換機(jī)進(jìn)行通訊，因此，對于自動電話系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求，一旦自動電話系統(tǒng)的主機(jī)故障，將導(dǎo)致廣播呼叫與警報系統(tǒng)和無線系統(tǒng)之間通信中斷。后續(xù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，可以考慮冗余連接，保證系統(tǒng)可靠性。3．3安全殼內(nèi)通信設(shè)備。第三代先進(jìn)壓水堆核電廠安全殼內(nèi)布置了功放、話站、喇叭等，通信設(shè)備中大多為電路板等電子器件，在殼內(nèi)輻照環(huán)境下，設(shè)備很快就會故障損壞。第一，影響系統(tǒng)的使用；第二，增加采購成本。殼內(nèi)通信設(shè)備主要是為了核電站換料檢修階段施工人員的使用而設(shè)置的，在電站正常運(yùn)行下，上述設(shè)備并不使用，因此，在后續(xù)設(shè)計(jì)中，可將這些設(shè)備列為可摘卸設(shè)備，僅在換料檢修期間安裝使用，運(yùn)行期間拆除。3．4時鐘系統(tǒng)。第三代先進(jìn)壓水堆核電廠時鐘系統(tǒng)采用的傳輸方式仍為IRIG－B碼，與目前主流的基于網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（NTP）傳輸方式存在滯后性，因此在與閉路電視系統(tǒng)連接時就存在傳輸方式不統(tǒng)一，需要增加額外的轉(zhuǎn)換設(shè)備。時鐘系統(tǒng)的GPS天線距離主機(jī)較遠(yuǎn)，且需要通過同軸電纜傳輸。基于同軸電纜傳輸距離的限制，如此布置可能導(dǎo)致接收信號的不準(zhǔn)確。建議將GPS信號接收機(jī)前置的方案，無論從系統(tǒng)精確性角度，還是從拉線布置方面，時鐘系統(tǒng)都得到了優(yōu)化。
4結(jié)束語
本文分析了第三代先進(jìn)壓水堆核電廠通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、主要系統(tǒng)功能和設(shè)計(jì)特點(diǎn)，并結(jié)合在項(xiàng)目執(zhí)行過程中遇到的問題提出改進(jìn)建議：將通信系統(tǒng)設(shè)備根據(jù)負(fù)荷進(jìn)行布置；考慮系統(tǒng)間冗余連接；僅在換料檢修期間安裝使用安全殼內(nèi)通信設(shè)備；將時鐘系統(tǒng)的GPS信號接收機(jī)前置。由于核電廠通信系統(tǒng)覆蓋面廣，通信技術(shù)的發(fā)展和更新?lián)Q代快，如何將新技術(shù)的采用和核電廠通信安全有效結(jié)合是一個很大的研究課題，需要設(shè)計(jì)方、供貨方和業(yè)主充分溝通，以達(dá)到最佳工程實(shí)踐的目標(biāo)，隨著依托項(xiàng)目的不斷推進(jìn)，對整個系統(tǒng)的認(rèn)識和理解也將逐步深入。
作者:鄒穎男 嚴(yán)振杰 單位:國核工程有限公司
參考文獻(xiàn)：
在日本福島核泄漏事故發(fā)生后，世界各國對于核電站都持謹(jǐn)慎態(tài)度。本刊記者實(shí)地探訪三門核電站，揭開核電的神秘面紗。
核電站施工酷似“搭積木”
位于浙江省臺州市三門縣境內(nèi)的三門核電站，是世界上第一座采用第三代核電技術(shù)AP1000的核電站。它使用了由美國西屋公司開發(fā)的AP1000技術(shù)，不僅安全性比第二代核反應(yīng)堆提高百倍，而且壽命也延長了20年，達(dá)到60年。今年2月3日，本刊記者就探訪了這座正在興建當(dāng)中的核電站。
換上特制的防砸皮鞋，穿上反光背心，戴上能顯示準(zhǔn)入?yún)^(qū)域的安全帽，記者搭乘核電站專車，穿過一條隧道，來到位于海邊的三門核電工程現(xiàn)場。這里矗立著一個巨型的鋼制安全殼，殼體被巨大的塔吊包圍著，殼體外遍布腳手架。
“這就是核島，核反應(yīng)堆主系統(tǒng)都在這里面。”三門核電站工作人員介紹說。
三門核電站采用“模塊化”的施工方法來建設(shè)，AP1000核電機(jī)組共有119個結(jié)構(gòu)模塊和65個設(shè)備模塊。在運(yùn)抵核電站施工現(xiàn)場之前，各個模塊可以在不同的工廠同時制造。而后，它們就可以在工地上像搭積木一樣拼裝起來，從而節(jié)約施工時間。
不過，想要搭好這些“給巨人玩的積木”，也需要起重能力超群的吊車助力。考慮到AP1000核電站建設(shè)過程中大型模塊和設(shè)備較多，三門核電站于2007年引進(jìn)了當(dāng)時全球起重量最大的履帶式大吊車。最大起吊能力達(dá)2358.2噸，可在100米起吊半徑上起吊500噸以上的重物，滿足施工中的起重需求。
第三代核電站強(qiáng)調(diào)安全
當(dāng)三門核電站的施工進(jìn)度穩(wěn)步推進(jìn)的時候，人們也不免有些擔(dān)憂：這座核電站的安全性究竟如何？或者說，假如發(fā)生自然災(zāi)害或者工作人員操作失誤，它會不會成為又一個“切爾諾貝利”，讓核電站周圍的土地成為“廢土”？
“經(jīng)常有人問我：‘核電站會像原子彈一樣爆炸么？’人們會提出這個問題，乃至談‘核’色變，恰恰反映出公眾核能科技知識的缺乏。”三門核電站工作人員說，“‘二戰(zhàn)’末期美國對日本廣島和長崎的核打擊，給人們留下了深刻的印象，也讓‘核’成為一個令人膽寒的詞。不過，雖然原子彈中的核裝料和核電站中的核燃料都含有鈾-235或钚-239，但它們的純度相差很大，前者高達(dá)90%以上，后者僅為3%左右，所以核電站不會像原子彈那樣發(fā)生核爆炸。這就好比是高度白酒和低度啤酒一樣，白酒因酒精含量高可以被點(diǎn)燃，而啤酒因酒精含量低，就不能被點(diǎn)燃。”
不僅如此，擔(dān)心中國的核電站變成下一個“切爾諾貝利”也同樣可謂多慮。這是因?yàn)橹袊暮穗娛聵I(yè)起步較晚，因此具有“后發(fā)優(yōu)勢”，可以選擇更安全的反應(yīng)堆堆型。而三門核電站采用的AP1000，屬于第三代核電技術(shù)，安全性更是大幅增強(qiáng)。舉例而言，以往核電站在發(fā)生事故時，很多應(yīng)急措施需要由操作人員和工程技術(shù)人員在短時間內(nèi)做出決斷，但人在巨大壓力下很容易判斷失誤，有可能導(dǎo)致核電站事故雪上加霜。因此，第三代核電站在保證安全方面，有意減少了“人”的因素。三門核電站使用的AP1000壓水堆，在發(fā)生事故后的72小時內(nèi)，無需人工干預(yù)即可自動啟動安全系統(tǒng)，維持反應(yīng)堆堆芯的完整性和乏燃料池的冷卻，從而為核電站的操作人員和工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)留出更長的決斷時間。
從三門核電站排出的冷卻水，也不像人們想象的那樣會帶有核輻射。三門核電站工作人員說：“三門核電站使用的AP1000壓水堆，其‘雙回路’的工作原理就保證了有輻射的水不會流向外界。在這個反應(yīng)堆里，高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應(yīng)堆，并在蒸汽發(fā)生器內(nèi)把熱量傳給二回路的水，使它們變?yōu)檎羝羝苿悠啓C(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。這就好比說一回路是個熱水袋，里面的水有輻射；二回路是一臉盆水，這里的水被熱水袋加熱，但與熱水袋之間是隔絕的，因此臉盆里的水沒有輻射。至于從三門灣取得的海水，只是為了冷卻臉盆里的水，那么從核電站排回大海的水就更沒有輻射了。”
核電不應(yīng)被“妖魔化”
盡管三門核電站采用的第三代核電技術(shù)已經(jīng)極大地提高了安全性，但與“核”有關(guān)的諸多負(fù)面詞匯，比如“核泄漏”“核輻射”，早已隨著此前的歷次核事故深入人心，讓不少人對核電是否真正安全充滿疑慮。
自從前蘇聯(lián)在1954年6月建成奧布寧斯克核電站以來，人類利用核電站生產(chǎn)電能的歷史，至今已有將近60年。在這期間，人類共經(jīng)歷了3次重大核事故，分別是1979年的美國三哩島核事故，1986年的前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故和2011年的日本福島核事故。
“這3起歷史上的核電站事故，各有其起因。每一次事故，都提醒人們關(guān)注此前設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理核電站時忽視的一些問題，讓核電變得更為安全。”清華大學(xué)工程物理系副教授俞冀陽告訴記者。
俞冀陽介紹說，三哩島核事故開始于一次工作人員的錯誤操作，而后，由于一系列設(shè)備故障，以及緊急情況下其他工作人員的錯誤操作，使一次小的故障急劇擴(kuò)大，造成了堆芯熔化的嚴(yán)重事故。幸運(yùn)的是，由于主要的工程安全設(shè)施都自動投入，而且反應(yīng)堆設(shè)有幾道安全屏障，因此沒有造成人員傷亡，對環(huán)境的影響也極小。在三哩島核事故之后，提高核電設(shè)備的質(zhì)量和可靠性得到了全球核工業(yè)界的重視，最終催生了極為重視安全和可靠性的AP1000技術(shù)。
根據(jù)中國國家發(fā)改委主任馬凱與美國能源部長鮑德曼共同簽署的《中華人民共和國和美利堅(jiān)合眾國政府關(guān)于在中國合作建設(shè)先進(jìn)壓水堆核電項(xiàng)目及相關(guān)技術(shù)轉(zhuǎn)讓的諒解備忘錄》（下稱《備忘錄》），中國國家核電技術(shù)招標(biāo)機(jī)構(gòu)選擇了美國西屋公司(Westinghouse)和肖工程公司聯(lián)合體作為優(yōu)先中標(biāo)方，引進(jìn)AP1000技術(shù)建設(shè)浙江三門、山東海陽共計(jì)四臺百萬千瓦級核電機(jī)組。其中浙江三門項(xiàng)目由中國核工業(yè)集團(tuán)公司（下稱中核集團(tuán)）控股和承建，山東海陽項(xiàng)目則由中電投控股40%。
作為中國五大發(fā)電集團(tuán)之一，中電投的出現(xiàn)，意味著一直由中核集團(tuán)和中國廣東核電集團(tuán)有限公司（下稱中廣核集團(tuán)）壟斷的核電領(lǐng)域堅(jiān)冰乍破。
一位接近中電投集團(tuán)的人士告訴《財(cái)經(jīng)》記者：“中電投也幾乎在簽約前的最后一刻才接到通知。”據(jù)悉，協(xié)議的價格還沒有最終確定，很可能將交由業(yè)主與技術(shù)提供方進(jìn)一步談判。
美方對于招標(biāo)結(jié)果顯然非常滿意。據(jù)路透社報道，美國能源部長鮑德曼在簽約后表示，這一合作可為美國國內(nèi)創(chuàng)造大約5500個工作機(jī)會。
法方則沉默以對。“無論結(jié)果如何，我們都尊重客戶的選擇。”在10月下旬招標(biāo)工作的最后關(guān)頭，法國阿海琺公司（Areva）總裁羅薇曾如此告訴《財(cái)經(jīng)》記者。
發(fā)電集團(tuán)躋身核電領(lǐng)域
長期以來，中核集團(tuán)和中廣核集團(tuán)一直壟斷著中國的核電領(lǐng)域。但在新一輪核電浪潮中，傳統(tǒng)電力企業(yè)，尤其是電力體制改革之后的發(fā)電企業(yè)，野心勃勃地打算進(jìn)入核電領(lǐng)域，其中，以中電投最為搶眼。
在2002年電力體制改革劃分資產(chǎn)時，原國家電力公司所有的核電資產(chǎn)一并劃歸中電投，使中電投成為五大電力集團(tuán)中惟一擁有核電資產(chǎn)的企業(yè)，權(quán)益核電裝機(jī)容量為135萬千瓦，占中電投集團(tuán)當(dāng)時總權(quán)益裝機(jī)容量的6.08%，包括浙江秦山二期6%、秦山三期20%、廣東大亞灣7.5%、廣東嶺澳10%、江蘇田灣30%的股份。但在所有這些資產(chǎn)中，中電投都不是真正的控制者。
近年來，中電投一直在積極籌劃進(jìn)入核電領(lǐng)域。2003年，國家發(fā)改委批準(zhǔn)山東海陽核電項(xiàng)目進(jìn)入籌備，中電投擁有該項(xiàng)目40％的控股權(quán)。
當(dāng)年9月，中電投控股的山東核電有限公司揭牌。2004年12月20日，中電投又成立了中電投核電有限公司。在整合現(xiàn)有核電存量資產(chǎn)的同時，中電投一直在努力推進(jìn)山東海陽和遼寧紅沿河兩個核電項(xiàng)目。當(dāng)年年底，中電投總經(jīng)理王炳華在一次內(nèi)部講話時指出，國務(wù)院及有關(guān)部門已明確表示，將中電投作為國內(nèi)進(jìn)行核電建設(shè)開發(fā)的第三家企業(yè)集團(tuán)。
2004年9月啟動的第三代百萬千瓦級核電招標(biāo)工作，顯然加速了中電投進(jìn)入核電領(lǐng)域的進(jìn)程。在此前的公開報道中，中國提出的招標(biāo)項(xiàng)目一直是廣東陽江和浙江三門的四臺核電機(jī)組，這兩個項(xiàng)目的控股方即承建方分別為中廣核集團(tuán)和中核集團(tuán)。在此次招標(biāo)結(jié)果中，山東海陽項(xiàng)目卻頂替廣東陽江，成為中國優(yōu)先建設(shè)的核電項(xiàng)目。
“這對于電力企業(yè)來說是一件好事，我們將與核電集團(tuán)從一個起點(diǎn)上賽跑了。”一位五大電力集團(tuán)的人士告訴《財(cái)經(jīng)》記者。這位人士還透露，中國對廣東陽江兩臺百萬千瓦核電機(jī)組的招標(biāo)，最終仍有可能選擇法國阿海琺的技術(shù)。
“這是一次巧妙的安排。一方面打破了核電體制的壟斷，引入了電力集團(tuán)成為核電的業(yè)主，同時也確保了各方面利益的平衡。”一位接近中電投集團(tuán)的人士告訴《財(cái)經(jīng)》記者。
為什么是AP1000
最后的抉擇主要在美國西屋公司的AP1000和阿海琺公司的EPR技術(shù)間展開。10月下旬，核電招標(biāo)組專程召開了一次內(nèi)部評標(biāo)會議，對西屋公司的AP1000與阿海琺的EPR的技術(shù)進(jìn)行比較評估。
專家們普遍認(rèn)為，兩者都符合第三代核電的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各有優(yōu)缺點(diǎn)。EPR安全性較高、技術(shù)成熟，但技術(shù)復(fù)雜，不易掌握；AP1000的價格較低、設(shè)計(jì)理念先進(jìn)，代表了未來的方向，但目前沒有應(yīng)用先例，不確定因素多，風(fēng)險較大。
招標(biāo)會議結(jié)束不久，國家核電技術(shù)公司將初步評標(biāo)結(jié)果上報國務(wù)院，西屋電器公司以其技術(shù)和價格等因素被作為優(yōu)先推薦的方案。之后，國務(wù)院召開多次會議，在考慮了技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政治等諸多因素后，選定AP1000技術(shù)。
去年3月11日，日本福島發(fā)生核泄漏事故。16日，中國宣布暫停審核新核電項(xiàng)目，國務(wù)院常務(wù)會議確定了針對核電行業(yè)的“國四條”――暫停新建核電項(xiàng)目的審批；在全國進(jìn)行核設(shè)施安全性檢查；抓緊編制核安全規(guī)劃；調(diào)整完善核電發(fā)展中長期規(guī)劃。這意味著中國核電重啟，需要跨過四條門檻。
這次核電重啟，國務(wù)院為當(dāng)前和未來核電建設(shè)定下了一個謹(jǐn)慎的基調(diào)：在建設(shè)節(jié)奏上要“合理把握”、“穩(wěn)步推進(jìn)”，“穩(wěn)妥恢復(fù)正常建設(shè)”；在準(zhǔn)入門檻上，“新建核電機(jī)組必須符合三代安全標(biāo)準(zhǔn)”，“按照全球最高安全要求新建核電項(xiàng)目”。同時還明確規(guī)定，“十二五”時期只在沿海安排少數(shù)經(jīng)過充分論證的核電項(xiàng)目廠址，不安排內(nèi)陸核電項(xiàng)目。
內(nèi)陸核電再次擱淺
此次核電重啟最受矚目的，是內(nèi)陸核電項(xiàng)目再次擱淺的問題。
由于核電發(fā)電成本遠(yuǎn)低于火電，再加上核電站能為當(dāng)?shù)貛砭薮蟮亩愂找约跋嚓P(guān)的經(jīng)濟(jì)帶動力，內(nèi)陸省份競相搶占核電項(xiàng)目。包括江西、湖南、湖北、安徽、河南、四川、重慶、甘肅和吉林等地都陸續(xù)公布過核電發(fā)展計(jì)劃。《國家電網(wǎng)報》2010年7月的數(shù)據(jù)稱，在中國43個審查完成初步可行性報告的核電項(xiàng)目中，內(nèi)陸核電站占31個。
目前，中核湖南桃花江核電站、中廣核湖北成寧核電站、中電投江西彭澤核電站都是首批拿到國家發(fā)改委“路條”（即同意開展前期工作的批復(fù)）的內(nèi)陸核電站。這三家核電站曾經(jīng)為爭取成為“內(nèi)陸首家核電站”而展開激烈競爭，此時都只能靜待“開禁”，身陷其中的，除了中核、中廣核、中電投等央企，還有多家參與運(yùn)作的上市企業(yè)。
按照這三大內(nèi)陸核電站的投資數(shù)據(jù)，三大電站投資額總計(jì)超過2000億元，前期運(yùn)作費(fèi)用超過100億元，其中大部分源于銀行貸款。有核電企業(yè)人員估算，核電項(xiàng)目告停之后，維護(hù)廠址的費(fèi)用每年在l億以上。目前，中廣核正著手將湖北咸寧項(xiàng)目的設(shè)備搬往廣東陸豐廠址，而中核也已經(jīng)將其桃花江項(xiàng)目的設(shè)備、人員遷向遼寧徐大堡。
當(dāng)?shù)卣娜兆油瑯与y堪。湖南為支持桃花江核電項(xiàng)目這個“有史以來投資最大的工程”，僅打通一條通往核電站7公里長的“桃荷公路”就耗資2億元資金；江西彭澤為了給核電站讓路，僅用7天時間就搬走了項(xiàng)目所在地帽子山船形村、滬西村的482戶居民，搬遷成本高達(dá)3億元左右。
此前，與江西彭澤縣一江之隔的安徽望江曾為其核電項(xiàng)目深感不安。望江四位退休官員經(jīng)過調(diào)研寫成《吁請停建江西彭澤核電廠的陳情書》，直指彭澤核電項(xiàng)目在民意環(huán)節(jié)上“舞弊”，其選址存在種種弊端：突破人口密度紅線，地震標(biāo)準(zhǔn)不符，臨近工業(yè)集中區(qū)等。望江縣人民政府也專門發(fā)文，呼吁停建彭澤核電廠，這也是內(nèi)地核電站被廣泛關(guān)注的導(dǎo)火索。
而事實(shí)上，比起沿海核電站，內(nèi)陸核電站甫一發(fā)展，就遭到眾多阻力。內(nèi)陸核電廠大多依水而建，其對飲用水安全、農(nóng)業(yè)灌溉及環(huán)境的影響不容小覷，核電人士透露，特別是水利部，由于擔(dān)心內(nèi)陸水系受核電污染，反對態(tài)度鮮明。
最終提交國務(wù)院常務(wù)會議審議的《核安全規(guī)劃》中，關(guān)于內(nèi)陸核電的內(nèi)容被全部刪去；而在國家能源局的《中長期規(guī)劃》中，相關(guān)表述則改為“在‘十二五’期間不安排內(nèi)陸核電站建設(shè)”。中國能源研究會常務(wù)副理事長周大地表示，“不建設(shè)內(nèi)陸核電站，不是技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的考量，而是政治上的考量，核電站并不是天經(jīng)地義要建設(shè)在海邊。”
盡管目前內(nèi)陸核電站至少還要靜待三年，但也并非永遠(yuǎn)凍結(jié)。一位不愿透露姓名的核電專家表示，目前各申請核電站的內(nèi)陸城市仍然沒有放棄希望，態(tài)度十分積極。而另一方面，由于國內(nèi)諸多項(xiàng)目擱淺，一些核電企業(yè)便將擴(kuò)張版圖伸向國外。
據(jù)了解，中國已經(jīng)向巴基斯坦旁遮普省恰希瑪核電站的兩座反應(yīng)堆提供了設(shè)備，其三號和四號反應(yīng)堆的建設(shè)也已經(jīng)于2011年底破土動工。今年1月，沙特和中國簽署了一項(xiàng)以和平為目的的核能開發(fā)和利用合作協(xié)議；土耳其總理埃爾多安也于4月訪華時，邀請中國對土計(jì)劃中的斯諾普核電站提供幫助。
今年8月，南非標(biāo)準(zhǔn)銀行首席執(zhí)行官杰科?馬里表示，該銀行已與中國廣東核電集團(tuán)達(dá)成在南非建設(shè)核電廠的協(xié)議；中廣核最近還表示，有意在羅馬尼亞唯一的核電站切爾納沃德核電站投資修建兩個新的核反應(yīng)堆。
技術(shù)路徑爭議不定
此次國務(wù)院常務(wù)會議要求“新建核電機(jī)組必須符合三代安全標(biāo)準(zhǔn)”，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選擇上，這個措辭大有深意。
從現(xiàn)實(shí)情況來看，目前中國已經(jīng)運(yùn)行的15臺機(jī)組，皆采用的是二代加技術(shù)（第二代改進(jìn)型技術(shù)），而在建的26臺機(jī)組中，只有浙江三門和山東海陽建設(shè)的4臺采用從美國西屋公司引進(jìn)的A P1000技術(shù)，以及廣東臺山建設(shè)的2臺從法國阿海琺公司引進(jìn)的EPR技術(shù)，屬于三代技術(shù)，其余機(jī)組皆采用的是二代加技術(shù)。
中國從1983年開始制定核電政策，最初采用“以我為主，中外合作”的方針，確立了“引進(jìn)+國產(chǎn)化”為主的路線，1985年中核集團(tuán)的秦山核電站（一期）為自主開發(fā)，而中國廣東核電集團(tuán)則在大亞灣引進(jìn)法國技術(shù)，從此―直走法國技術(shù)路線，形成了以法國技術(shù)為主導(dǎo)的“萬國牌”格局。前面提到的“二代加”，則是指在法國堆型的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的兩種堆型。
上世紀(jì)90年代，中國開始經(jīng)歷“以純粹購買電容為目的（不包含技術(shù)轉(zhuǎn)讓內(nèi)容）”的第二輪引進(jìn)，相繼從加拿大、法國、俄羅斯引進(jìn)了三種二代技術(shù)堆型。目前中國建成投運(yùn)的15臺核電機(jī)組中，除秦山一期30萬千瓦機(jī)組為自主設(shè)計(jì)以外，其余10臺皆是引進(jìn)技術(shù)。
“中國是‘萬國牌’，引進(jìn)了幾個國家的堆型，每個電站都不一樣，這樣發(fā)展下去肯定不行，一定要統(tǒng)一技術(shù)。”原國家能源局局長張國寶曾回憶稱，每個人的背景不一樣，主張也不一樣，統(tǒng)一到哪一邊去，存在分歧，但大家有一個共識，“最終要有自己的核電技術(shù)”。
2004年9月，中國首個第三代核電技術(shù)項(xiàng)目向全球。經(jīng)過3年的招標(biāo)和評標(biāo)，美國西屋電氣公司的APl000技術(shù)戰(zhàn)勝法國阿海琺公司的EPR技術(shù)而中標(biāo)。以承擔(dān)第三代核電技術(shù)AP1000自主化為任務(wù)的國家核電技術(shù)公司由此步入戰(zhàn)局。國家核電技術(shù)公司專家委員會湯紫德稱，中國核電重啟后必須考慮AP1000等第三代技術(shù)，如果現(xiàn)有的二代和“二代加”核電技術(shù)不進(jìn)行改造，必將被淘汰出局。但業(yè)內(nèi)也有人質(zhì)疑美國西屋公司的AP1000技術(shù)尚停留在實(shí)驗(yàn)理論層面，迄今還未經(jīng)過任何實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的檢驗(yàn)。
另一方面，中廣核和中核都不愿放棄自身積累多年的優(yōu)勢，相繼展開了對二代技術(shù)的升級工作，他們聲稱將推出“符合三代技術(shù)安全標(biāo)準(zhǔn)”的國產(chǎn)技術(shù)：中核為ACPl000，中廣核則為ACPR1000+。中廣核還表示，吸取福島核事故的教訓(xùn)，將對其“二代加”技術(shù)再加以改進(jìn)，推出同樣符合三代核電安全標(biāo)準(zhǔn)的過渡技術(shù)ACPR1000。
【關(guān)鍵詞】第三代移動通信技術(shù) 現(xiàn)代通信技術(shù) 問題 影響
1 第三代移動通信技術(shù)概述
要想深入探究第三代移動通信技術(shù)究竟如何影響現(xiàn)代通信技術(shù)，那么首先要對其定義及特征有所了解，對其簡要概述如下：
1.1 第三代移動通信技術(shù)之定義
第三代通信技術(shù)一般被人們稱為3G，由英文3rd Generation縮寫而來。主要相對第一代模擬式手機(jī)（也就是1G），和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機(jī)（也就是2G）而言。具體而言，第三代通信技術(shù)是指，將無線通信和國際互聯(lián)網(wǎng)等其他多媒體通信相結(jié)合，一種新興的移動通信系統(tǒng)。它不僅能夠?qū)σ魳贰⒁曨l流、圖像等多媒體形式進(jìn)行處理，還能夠提供諸如電話會議、電子商務(wù)、網(wǎng)頁瀏覽等多種多樣的信息服務(wù)。但是，要想其能夠?qū)崿F(xiàn)這些功能，就必須保證無線網(wǎng)絡(luò)達(dá)到支持該項(xiàng)活動發(fā)生的數(shù)據(jù)傳輸速度。
1.2 第三代移動通信技術(shù)之特征
通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合工作實(shí)際，可以看到第三代移動通信技術(shù)主要由以下幾點(diǎn)特征：第一，與第一、二代移動通信技術(shù)相比，其可實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋、高頻譜利用率、高服務(wù)質(zhì)量、高保密性、低成本等特點(diǎn)。第二，第三代移動通信技術(shù)具備了支持從話音到多媒體業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換的能力，尤其是在支持互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)方面有著出色的表現(xiàn)。
2 當(dāng)前發(fā)展第三代移動通信技術(shù)所面臨的問題
雖然第三代移動通信技術(shù)在許多方面比第一、第二代移動通信技術(shù)更為便捷、高效，但是在發(fā)展過程中仍然面臨著一些問題，對其主要存在的問題歸納如下：
2.1 時延擴(kuò)展問題
時延擴(kuò)展問題是指，來自不同路徑的信號會產(chǎn)生不同的傳播時延，而一旦時延超過檢測脈沖寬度的百分之十，脈沖之間的干擾就會變得十分明顯，從而對移動通信的數(shù)據(jù)傳輸速率產(chǎn)生影響，受到限制。
2.2 多徑衰落問題
這一問題在幾乎所有的移動通信系統(tǒng)中都有可能會產(chǎn)生。主要是因?yàn)椋瑹o線電波在傳播的過程中會發(fā)生反射、散射、折射現(xiàn)象，這樣一來就會產(chǎn)生多條傳播路徑。當(dāng)不同路徑的信號同時到達(dá)接收機(jī)的時候，受到天線位置、極化、方向不同的因素影響，接受信號的相位、幅度也會產(chǎn)生起伏狀的變化，從而導(dǎo)致較為嚴(yán)重的衰落現(xiàn)象。
2.3 多址干擾問題
多址干擾是3G系統(tǒng)所獨(dú)有的一種干擾，產(chǎn)生的原因主要是，用戶不同的擴(kuò)頻碼字相互之間的干擾。因?yàn)?G系統(tǒng)采用的是CDMA技術(shù)，也就是利用不同的擴(kuò)頻碼字對用戶進(jìn)行區(qū)分，正因?yàn)槿绱耍鱾€用戶的擴(kuò)頻碼就必須幾倍較強(qiáng)的自相關(guān)性和較弱的互相關(guān)性。但是，即便自相關(guān)性很強(qiáng)，互相關(guān)性很弱，也不可能保證各個用戶之間的互相干擾完全消失。因此，CDMA系統(tǒng)就會收到干擾限制。
2.4 遠(yuǎn)近效應(yīng)問題
遠(yuǎn)近效應(yīng)所帶來的問題，主要是因?yàn)楦鱾€移動臺在發(fā)射信號的時候都是使用相同的頻率，而基站在接收信號的時候，對較近的移動臺發(fā)射出來的信號接收功率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于較遠(yuǎn)處的。簡單來說，遠(yuǎn)近效應(yīng)問題就是指近處打工了信號對遠(yuǎn)處的小功率信號產(chǎn)生較強(qiáng)的干擾。這種干擾不僅僅在3G系統(tǒng)中存在，但是在3G系統(tǒng)中表現(xiàn)得最為明顯。
3 第三代移動通信技術(shù)對現(xiàn)代通信技術(shù)的影響
隨著第三代移動通信技術(shù)的發(fā)展和推廣，其對現(xiàn)代通信技術(shù)帶來了重大的影響。最為主要的表現(xiàn)形式就是，為人們生活、工作、學(xué)習(xí)等提供了更為優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。具體而言，可以分為以下幾類：
3.1 移動支付服務(wù)
移動支付也被人們成為手機(jī)支付，一般是指用戶在購買商品、服務(wù)時，直接用手機(jī)進(jìn)行支付。例如，支付寶推出的當(dāng)面付、掃碼付等服務(wù)項(xiàng)目，都屬于移動支付。在移動通信產(chǎn)生的最初時期，重點(diǎn)主要是最基本的通信，隨著移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展和推進(jìn)，已經(jīng)延生到了生活的各個方面，極大的方便了人們的生活。一些技術(shù)較為成熟的城市，已經(jīng)推出了同時具備公交卡、銀行卡、信用卡等多重功能的手機(jī)卡。在移動支付服務(wù)的實(shí)現(xiàn)過程中，需要銀行、商家、運(yùn)營商等多方配合，才能保證完成，并確保支付安全。
3.2 定位服務(wù)
定位服務(wù)又叫做位置服務(wù)，主要是講移動通信網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星定位系統(tǒng)相互校核，為消費(fèi)者提供的一種通信增值業(yè)務(wù)。通常是借助使用者的移動終端，在某種具體的定位技術(shù)下，將用戶所處位置進(jìn)行確定。
3.3 可視電話服務(wù)
相比較傳統(tǒng)的電話通信方式而言，第三代移動通信技術(shù)以其技術(shù)的先進(jìn)性，設(shè)備的現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)了可視電話服務(wù)功能。普通的電話只能夠?qū)崿F(xiàn)語音的傳輸，但是第三代移動通信技術(shù)能夠?qū)ⅰ绊橈L(fēng)耳”變成“千里眼”。
3.4 視頻留言服務(wù)
視頻留言服務(wù)是，當(dāng)用戶在撥打?qū)Ψ诫娫挓o人接聽或者自動轉(zhuǎn)接到留言信箱的情況下，借助用戶手機(jī)的攝像頭及錄音設(shè)備錄制音頻、視頻這一類多媒體留言的服務(wù)。被呼叫用戶在有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，能夠在手機(jī)或者網(wǎng)頁上查看留言。
4 結(jié)語
第三代移動通信技術(shù)是通信業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)相互融匯、結(jié)合的產(chǎn)物。用戶只要擁有一臺支持3G網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)，除了在完成日常通信需求之外，還能夠及時、方便、迅速的實(shí)現(xiàn)購物、視頻等多媒體通信。并能能夠直接在手機(jī)屏幕上寫字繪畫，在十分短的時間內(nèi)傳輸給另外一臺手機(jī)。除此之外，還能夠利用3G技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時位置共享、電話會議、多媒體彩鈴等服務(wù)。隨著近年來對第三代移動通信技術(shù)的普及，越來越多的城市對移動運(yùn)營商發(fā)放了3G牌照，越來越多的人們體會到3G通訊技術(shù)帶來的便利與快捷。因此，第三代移動通訊技術(shù)將對現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】先進(jìn)輕水堆；用戶要求文件；設(shè)計(jì)控制文件；反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)；電廠控制系統(tǒng) ；保護(hù)和安全監(jiān)測系統(tǒng) ；特殊監(jiān)測系統(tǒng)
前言
AP1000是西屋公司設(shè)計(jì)提供的第三代核電輕水反應(yīng)堆，它與傳統(tǒng)的第二代或二代改進(jìn)型的核電廠的主要差別之一就在于引入非能動安全系統(tǒng)，最大的特點(diǎn)設(shè)計(jì)簡練，易于操作。充分利用自然力來應(yīng)對影響核安全的事故，從而使得傳統(tǒng)核電廠冗余的安全能動系統(tǒng)設(shè)計(jì)得以簡化，并且使大部分電氣系統(tǒng)降為非安全級。本文從技術(shù)引消吸的角度對AP1000核電廠主泵電氣回路進(jìn)行分析和研究。
核電廠冷卻劑回路循環(huán)泵是核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)主回路中除控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)外唯一能動部件。主泵是核反應(yīng)堆一回路的壓力邊界，其承壓部件是核電廠防止放射性釋放的第二道屏障。主泵電氣回路的持續(xù)、安全、可靠對反應(yīng)堆的安全高效運(yùn)行十分重要，有必要對其詳細(xì)研究。
1.AP1000主泵電機(jī)介紹
AP1000采用全密閉的屏蔽主泵，利用屏蔽主泵的外殼構(gòu)筑反應(yīng)堆壓力容器一回路的壓力邊界，降低了一回路泄露的風(fēng)險，減少二代核電站主泵必需而又復(fù)雜的軸承密封系統(tǒng)。AP1000主泵是重要的一回路設(shè)備，采用美國EMD公司研制的屏蔽電動機(jī)泵。該主泵采用屏蔽電機(jī)的無軸封離心泵，帶有高慣量的惰性飛輪。在假定喪失電源后，該轉(zhuǎn)動慣量能提供強(qiáng)制流量和后續(xù)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)RCS的自然循環(huán)一起充分冷卻堆芯。AP1000主泵由水力部件和電機(jī)部件兩部分組成。水力部件主要是由泵殼、葉輪和導(dǎo)葉等部件組成。屏蔽電機(jī)是一種專門設(shè)計(jì)的立式、水冷、單繞組、四極、三相、鼠籠式的帶有屏蔽轉(zhuǎn)子和定子的感應(yīng)電機(jī)。電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子繞組均采用屏蔽套，并完全浸沒在一回路冷卻劑中。主泵可以正反轉(zhuǎn)，不設(shè)置防逆轉(zhuǎn)裝置。泵的本體安裝了振動、速度、溫度、電流、電壓等傳感器。主泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)參見詳圖1。目前主泵暫時只能美國制造引進(jìn)，該屏蔽電機(jī)電源采用三相、6.9kV、60Hz的電源。主泵電機(jī)的電功率為5500kW，額定轉(zhuǎn)速為每分鐘1800轉(zhuǎn)。
AP1000主泵安裝在蒸汽發(fā)生器底部，每臺蒸汽發(fā)生器配置兩臺，倒置對稱布置。作用是將一回路的冷卻劑從熱管段引入至蒸汽發(fā)生器，經(jīng)蒸汽分生器冷卻后再送至冷管段進(jìn)入反應(yīng)堆壓力容器。AP1000主泵的主要功能是在高溫高壓下輸送反應(yīng)堆冷卻劑，并維持反應(yīng)堆一回路的壓力邊界完整性。參見AP1000核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)簡圖2。
2.AP1000主泵運(yùn)行模式分析
AP1000主泵在正常功率運(yùn)行時，四臺主泵中任意一臺發(fā)生故障停運(yùn)，反應(yīng)堆需要緊急停堆。在啟動運(yùn)行期間，四臺主泵需同時按照事先預(yù)訂的轉(zhuǎn)速平臺（0-315-900-1580-1800），分步驟把每臺泵按照預(yù)訂的轉(zhuǎn)速同時提升或下降。若四臺主泵不同時在同一個轉(zhuǎn)速平臺啟動或停止，則未啟動成功或停止運(yùn)行的泵會倒轉(zhuǎn)。主泵發(fā)生事故停止運(yùn)行時，經(jīng)檢查無誤要再恢復(fù)時，需要將其它主泵轉(zhuǎn)速降至315轉(zhuǎn)。再將故障主泵送電，使故障主泵緩慢啟動后再升速至同一轉(zhuǎn)速平臺315轉(zhuǎn)。之后再繼續(xù)提升恢復(fù)。
如果主泵設(shè)計(jì)有防逆轉(zhuǎn)裝置，同一環(huán)路兩臺主泵吸入口加隔離措施，則可能實(shí)現(xiàn)一臺主泵停運(yùn)后，機(jī)組維持低功率運(yùn)行。
3.AP1000主泵電氣一次回路的設(shè)計(jì)
AP1000雙環(huán)路四臺主泵分別由常規(guī)島的四段10kV中壓母線通過饋線斷路器供電至中壓變頻器，再由變頻器通過兩個串聯(lián)的1E級中壓斷路器經(jīng)電氣貫穿件后再供電給主泵電機(jī)。參見AP1000主泵電氣回路圖3。同一環(huán)路上的兩臺主泵，電源分別取自兩臺帶分裂繞組的高壓廠用變壓器。當(dāng)主電源（發(fā)電機(jī)供電）、優(yōu)先電源（電網(wǎng)通過主變倒送，再經(jīng)高壓廠用變壓器供電）失電或故障停運(yùn)時，電源自動切換至輔助電源供電。
一回路主泵主要為反應(yīng)堆冷卻劑傳導(dǎo)堆芯的熱功率提供直接動力，功率大，運(yùn)行周期長。主泵采用變頻器能降低反應(yīng)堆冷卻劑在冷態(tài)運(yùn)行下低速啟動的電機(jī)功率。用變頻器啟動可以使主泵在受控下逐步升速，再增加功率，電動機(jī)在啟動過程中不會過載，大大降低了對電機(jī)容量和過載能力的要求。但也正是由于屏蔽泵的使用，限制了主泵的尺寸和功率，惰性飛輪轉(zhuǎn)動慣量也較小。隨著制造工藝的進(jìn)步和對材料研究的深入，可適當(dāng)放大主泵的尺寸和功率，加大惰性飛輪的轉(zhuǎn)動慣量，增加安全的裕度。
AP1000設(shè)計(jì)控制文件DCD最初是在主泵啟動和反應(yīng)堆冷卻劑低溫運(yùn)行時啟用變頻器來驅(qū)動主泵。但在功率運(yùn)行時，變頻器自動被旁路退出運(yùn)行。美國電網(wǎng)和國內(nèi)電網(wǎng)的頻率不一致，分別為60Hz和50Hz，導(dǎo)致在國內(nèi)AP1000核電廠主泵在功率運(yùn)行時變頻器必須提供主泵電機(jī)所需要的60Hz電源。主泵制造材料和加工工藝要求非常高，目前國內(nèi)暫時還不能研發(fā)制造50Hz國產(chǎn)化產(chǎn)品，因此在國內(nèi)AP1000核電項(xiàng)目中對主泵變頻器的可靠性和可用性指標(biāo)提出了很高的要求。除了變頻器關(guān)鍵的元器件外，控制器及附屬冷卻支持系統(tǒng)都必須考慮可靠性及可用性指標(biāo)。另外變頻器長時間運(yùn)行還需考慮電子器件的老化問題。隨著50Hz主泵的研制和國產(chǎn)化，可以在后續(xù)的AP1000核電項(xiàng)目使用同美國一樣的運(yùn)行方式，以降低對變頻器的依賴。
AP1000主泵電氣回路除兩個串聯(lián)的1E級斷路器及其貫穿件、變頻器之后的連接電力電纜需要考慮在0-60Hz的頻率范圍內(nèi)工作外，變頻器斷路器和變頻器之前的連接電力電纜只需要按照0-50Hz工頻工作考慮即可。主泵1E級斷路器執(zhí)行安全功能，可靠地?cái)嚅_主泵電動機(jī)，可靠性要求高。當(dāng)主泵電機(jī)失電后，轉(zhuǎn)子線圈剩磁切割定子線圈，反饋電能至定子線圈，形成制動并將降低主泵惰轉(zhuǎn)的時間，所以1E級斷路器要求采用快速斷路器。在1E級斷路器斷開的同時，還需要將其跳閘信號快速反饋給變頻器執(zhí)行輸出閉鎖。1E級斷路器和變頻器斷路器柜均采用金屬封閉型開關(guān)柜，斷路器采用真空斷路器。
4.AP1000主泵電氣二次回路設(shè)計(jì)
主泵變頻器斷路器由電廠控制系統(tǒng)PLS控制，并接受變頻器故障信號聯(lián)鎖跳閘。其控制回路采用硬接線，測量和保護(hù)相關(guān)信息通過微機(jī)綜保裝置以通訊方式傳送至PLS。
變頻器自帶雙重冗余備用的控制器，分別通過兩根獨(dú)立的光纖通道連接至PLS。PLS與變頻器之間的接口信號主要有三類：變頻器控制命令信號、變頻器狀態(tài)反饋信號及其變頻器自身監(jiān)測信號。
主泵1E級斷路器1和2均采用硬接線，控制回路連接至PMS。PLS通過冗余的雙通訊通道連接到保護(hù)和安全監(jiān)測系統(tǒng)PMS。兩者均受PMS和PLS控制，但PMS系統(tǒng)的控制命令優(yōu)先于PLS系統(tǒng)。兩個斷路器與PMS之間的接口采用核安全級模塊作為隔離措施。當(dāng)PLS控制指令發(fā)出時，通過冗余的雙通訊通道傳送至PMS，再由PMS輸出執(zhí)行相關(guān)操作。PMS操作主泵1E級斷路器時，傳送兩個獨(dú)立的分、合閘操作指令分別至相應(yīng)序列的主泵1E級斷路器。主泵1E級斷路器1對應(yīng)于B序列，主泵1E級斷路器2對應(yīng)于C序列。PMS和PLS均接收來自于兩個斷路器的狀態(tài)反饋信號，只不過PLS接收狀態(tài)信號是通過PMS中轉(zhuǎn)。
主泵變頻器斷路器至變頻器回路，設(shè)置配電饋線微機(jī)保護(hù)裝置。主要配置有速斷、過流、接地保護(hù)功能，直接動作于主泵變頻器斷路器跳閘。
主泵1E級斷路器1設(shè)置兩套獨(dú)立的電氣貫穿件微機(jī)保護(hù)裝置。設(shè)置有低電壓、逆功率、負(fù)序電流、負(fù)序電壓、過載、速斷、過流、過電壓、頻率保護(hù)功能，直接動作于主泵1E級斷路器1跳閘。
主泵1E級斷路器2設(shè)置兩套獨(dú)立的主泵電機(jī)微機(jī)保護(hù)裝置。設(shè)置有低電壓、逆功率、負(fù)序電流負(fù)序電壓、過負(fù)荷、速斷、過流、頻率保護(hù)功能，直接動作于主泵1E級斷路器2跳閘。
變頻器自帶保護(hù)，其主要的保護(hù)功能有電動機(jī)保護(hù)：包含速斷、過流、帶時延接地過電壓保護(hù)、過電壓、電機(jī)超速、輸出缺相。另外對輸入電氣回路的保護(hù)：包含輸入過電壓、輸入電壓丟失、輸入相平衡、輸入缺相、輸入接地故障、輸入隔離變壓器溫度過高。
主泵電機(jī)本體帶有震動傳感器，將主泵運(yùn)轉(zhuǎn)時的震動信息送至專用監(jiān)測系統(tǒng)SMS。還帶有速度傳感器，將轉(zhuǎn)速信息送至PMS。溫度傳感器將溫度信號送至PLS。通過該三個傳感器實(shí)現(xiàn)對主泵電機(jī)本體的監(jiān)視。
5.結(jié)語和展望
AP1000作為革新型的三代核電站，一個主要的創(chuàng)新點(diǎn)就是改進(jìn)了二代核電站主泵設(shè)計(jì)。AP1000主泵的電氣回路電氣設(shè)備眾繁多，運(yùn)行方式復(fù)雜，與外部系統(tǒng)接口眾多。對AP1000主泵的電氣回路詳細(xì)分析和研究有助于主泵及其1E級斷路器的國產(chǎn)化研究。
目前國內(nèi)在二代和二代加的核電廠電氣設(shè)計(jì)上有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，但與AP1000等為代表的三代核電廠電氣設(shè)計(jì)方案相比有了較大的變化。在將來的三代核電廠電氣設(shè)計(jì)工作中，可充分消化、吸收和借鑒ALWR URD的資料及其AP1000項(xiàng)目寶貴經(jīng)驗(yàn)，逐步發(fā)展并形成自主化設(shè)計(jì)的第三代核電廠。
參考文獻(xiàn)
[1]林誠格，郁祖盛等.非能動安全先進(jìn)核電廠AP1000 [M].第1版，原子能出版社，2008年8月
關(guān)鍵詞：通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)；設(shè)備鑒定；環(huán)境鑒定；抗震鑒定；鑒定方法
引言
核電站核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)對于核電站正常運(yùn)行和環(huán)境保護(hù)起著重要的作用，是反應(yīng)堆重要的輔助屏障系統(tǒng)，也是核電站的縱深防御措施之一。通風(fēng)空調(diào)設(shè)備是核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，對于核安全級（簡稱核級）的通風(fēng)空調(diào)設(shè)備，需要進(jìn)行鑒定以驗(yàn)證其在規(guī)定的使用條件下具備所要求的功能能力。核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的主要設(shè)備包括風(fēng)機(jī)類、風(fēng)閥類、空調(diào)類和凈化類，因設(shè)備功能不同，這些設(shè)備類別又分為多種系列、型號和規(guī)格，選擇有代表性的樣機(jī)進(jìn)行鑒定成為必然。文章在目前國內(nèi)在建的某第三代先進(jìn)壓水堆核電站核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的研制基礎(chǔ)上，對鑒定樣機(jī)的選擇原則、鑒定方法的選擇、鑒定輸入條件、鑒定內(nèi)容、鑒定結(jié)論進(jìn)行了分析總結(jié)。
1 設(shè)備鑒定
1.1 設(shè)備鑒定的目的
根據(jù)NB/T 20036.1[1]，設(shè)備鑒定的目的是證明被鑒定設(shè)備在規(guī)定的使用條件下具備所要求的功能能力，并產(chǎn)生相應(yīng)的證據(jù)。
1.2 設(shè)備的分級
HAF102[2]在設(shè)計(jì)總準(zhǔn)則一章中針對核電廠的設(shè)計(jì)提出了“必須明確規(guī)定構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件的全部安全功能。構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件必須按其安全的重要性進(jìn)行分級。”從而根據(jù)其安全級別對物項(xiàng)的設(shè)計(jì)和評定提出相應(yīng)的鑒定要求。根據(jù)TS-X-NIEP-TCYV-DC-20001[3]，第三代先進(jìn)壓水堆核電站核島通風(fēng)空調(diào)設(shè)備功能安全分級、電氣分級、地震分級之間的對應(yīng)關(guān)系如表1所示。
1.3 設(shè)備鑒定的內(nèi)容
設(shè)備鑒定包括設(shè)備的環(huán)境鑒定和抗震鑒定，只有經(jīng)過設(shè)備鑒定合格的設(shè)備，才能用于核設(shè)施。環(huán)境鑒定是驗(yàn)證設(shè)備在正常與事故環(huán)境條件下的性能，環(huán)境鑒定包括長期正常運(yùn)行工況下的老化鑒定和事故環(huán)境工況下的LOCA鑒定；抗震鑒定是驗(yàn)證設(shè)備在地震載荷的作用下能否正常工作，保持其要求的性能，以履行其安全功能。
針對國內(nèi)在建的某第三代先進(jìn)壓水堆核電站核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備，依據(jù)該項(xiàng)目設(shè)備技術(shù)規(guī)格書以及相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，如TS-X-NIEP-TCYV-RN-20054[4]、BTR67C00303[5]、HAF J0053[6]、NB/T 20036.2-2011[7]、IEEE 334-2006[8]等的要求，選擇了8臺代表性樣機(jī)。樣機(jī)的選取原則是：每種類型的設(shè)備選擇一臺有代表性的進(jìn)行鑒定，所選擇的代表性樣機(jī)是本類型設(shè)備系列中工況條件最惡劣的。8臺樣機(jī)的鑒定要求如表2所示。
1.4 設(shè)備鑒定的方法
對于設(shè)備的環(huán)境鑒定，一般采用試驗(yàn)方法；
對于設(shè)備的抗震鑒定，可采用試驗(yàn)法、分析法、相似法、經(jīng)驗(yàn)法或以上方法的適當(dāng)組合。
2 設(shè)備的環(huán)境鑒定
從表2可知，8臺樣機(jī)沒有事故環(huán)境工況下的LOCA鑒定要求。本課題所涉及的電氣設(shè)備鑒定要求均為K3。這些電氣設(shè)備均按RCC-E[9]的要求進(jìn)行了環(huán)境鑒定或者被已作環(huán)境鑒定的同類設(shè)備所包絡(luò)。對于樣機(jī)本身，需作環(huán)境鑒定的是設(shè)備中含有的一些環(huán)境敏感的非金屬材料，如密封墊、脂和油漆，這些材料的環(huán)境鑒定均按NB/T 20036.3[10]規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行。
3 設(shè)備的抗震鑒定
3.1 抗震鑒定方法選擇的一般原則
抗震鑒定方法的具體應(yīng)用應(yīng)遵守NB/T 20036.1[1]的要求。在選擇抗震鑒定方法時宜考慮待鑒定設(shè)備的安全功能、可能的失常、可利用的鑒定資源以及設(shè)備類型、尺寸、形狀、復(fù)雜性，是否實(shí)際可行，是否只憑結(jié)構(gòu)完整性就可評定所要求的安全功能，結(jié)論的可靠性等。
對于非能動機(jī)械設(shè)備的抗震鑒定，選擇分析法進(jìn)行；對于無核電廠使用經(jīng)驗(yàn)的能動機(jī)械設(shè)備，應(yīng)采用試驗(yàn)法鑒定其原型設(shè)備（特殊情況除外）。
抗震分析法是采用有限元分析的方法，利用ANSYS程序計(jì)算設(shè)備的固有頻率，然后采用譜分析（計(jì)算時采用的地震載荷譜為該項(xiàng)目同一類型同一結(jié)構(gòu)型式的所有核級設(shè)備地震譜的包絡(luò)譜）與靜力分析相結(jié)合的方法計(jì)算設(shè)備在自重、壓力、風(fēng)管載荷（如有）以及地震載荷共同作用下的應(yīng)力和變形，并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行應(yīng)力評定。
抗震試驗(yàn)法鑒定的試驗(yàn)過程如下：
基準(zhǔn)試驗(yàn)：檢驗(yàn)正常運(yùn)行條件下的功能，并取得基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；
老化試驗(yàn)（如有）：熱老化、輻照老化、運(yùn)行老化（磨損、振動）；
地震試驗(yàn)：規(guī)定地震條件下的振動和功能試驗(yàn)；
最終檢驗(yàn)：即最后的功能試驗(yàn)，以便與基準(zhǔn)試驗(yàn)比較。
3.2 核級通風(fēng)空調(diào)設(shè)備的抗震鑒定過程和結(jié)論
3.2.1 核級密閉型離心風(fēng)機(jī)和核級高壓軸流風(fēng)機(jī)的抗震鑒定過程
核級密閉型離心風(fēng)機(jī)和核級高壓軸流風(fēng)機(jī)的抗震鑒定采用試驗(yàn)法進(jìn)行。電機(jī)作為風(fēng)機(jī)的配套設(shè)備，與風(fēng)機(jī)一起進(jìn)行抗震試驗(yàn)，電機(jī)本身則采用相似法進(jìn)行驗(yàn)證。抗震試驗(yàn)的內(nèi)容和順序如下：
（1）基準(zhǔn)試驗(yàn)，包括：外觀及尺寸檢查、動平衡檢驗(yàn)、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)、性能試驗(yàn)。
（2）極限工況性能，即20%超速試驗(yàn)。
（3）事故工況試驗(yàn)。
即地震試驗(yàn)，試驗(yàn)采用多頻波法在試驗(yàn)設(shè)備的三個正交軸向同時輸入人工模擬加速度（取地震阻尼比為4%時樓層反應(yīng)譜的包絡(luò)譜水平方向和垂直方向的最大加速度）時程進(jìn)行激振。采用地震臺臺面的加速度信號作為控制信號完成5次1/2DBE和1次DBE地震試驗(yàn)，每次試驗(yàn)時間30s。在模擬核安全事故工況下，風(fēng)機(jī)可靠運(yùn)行。該試驗(yàn)在中國核動力設(shè)計(jì)研究院核級設(shè)備鑒定實(shí)驗(yàn)室完成。
樓層反應(yīng)譜的包絡(luò)譜是按照核級風(fēng)機(jī)所處的廠房和標(biāo)高，選擇每個廠房最大的樓層反應(yīng)譜，然后對所選擇的樓層反應(yīng)譜以4%阻尼比的曲線進(jìn)行包絡(luò)分析得到核級風(fēng)機(jī)的SSE包絡(luò)譜；
（4）最終檢驗(yàn)，是地震試驗(yàn)后的功能試驗(yàn)，與基準(zhǔn)試驗(yàn)進(jìn)行比較。
抗震試驗(yàn)結(jié)果表明，核級密閉型離心風(fēng)機(jī)和核級高壓軸流風(fēng)機(jī)樣機(jī)在正常工況下以及事故工況下都滿足規(guī)范的要求。
3.2.2 核級密閉型隔離風(fēng)閥和核級多葉密閉型止回風(fēng)閥的抗震鑒定過程
核級密閉型隔離風(fēng)閥和核級多葉密閉型止回風(fēng)閥的抗震鑒定采用分析法和試驗(yàn)法相結(jié)合的方法進(jìn)行。
（1）分析法的抗震鑒定過程
對核級密閉型隔離風(fēng)閥和核級多葉密閉型止回風(fēng)閥進(jìn)行抗震分析與應(yīng)力評定，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的完整性，分析過程中采用有限元分析方法。
考慮核級風(fēng)閥垂直管道和水平管道安裝方式，以及最不利的風(fēng)管安裝方式的核級風(fēng)閥開、關(guān)兩個位置建立有限元模型。
確定邊界條件：在進(jìn)行模態(tài)分析時，核級風(fēng)閥的邊界條件是將風(fēng)閥與風(fēng)管連接的所有螺栓的對應(yīng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行固定約束；在進(jìn)行風(fēng)閥抗震分析時，模型邊界條件為在支架和預(yù)埋板焊接處的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上固支約束。
確定載荷組合和地震載荷，地震載荷采用核級風(fēng)閥樓層反應(yīng)譜的SSE包絡(luò)譜。
確定評定準(zhǔn)則，包括設(shè)備應(yīng)力限值，支承件應(yīng)力限值，變形限值，連接螺栓應(yīng)力評定準(zhǔn)則。
利用ANSYS程序計(jì)算核級風(fēng)閥的固有頻率，然后采用譜分析的方法計(jì)算核級風(fēng)閥在自重、壓力、地震載荷共同作用下的應(yīng)力和變形。計(jì)算和評定的內(nèi)容有：模態(tài)分析，地震響應(yīng)分析，各使用等級下計(jì)算和評定（包括應(yīng)力分析結(jié)果及評定，變形分析結(jié)果及評定，軸的評定，連接螺栓的評定）。
依照RCC-M[11]規(guī)范對結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度評定，結(jié)構(gòu)的變形參考ASME AG-1[12]以及BTR67C00503[13]進(jìn)行評定。結(jié)果表明核級密閉型隔離風(fēng)閥和核級多葉密閉型止回風(fēng)閥的設(shè)計(jì)滿足規(guī)范的要求。
（2）試驗(yàn)法的抗震鑒定過程
核級密閉型隔離風(fēng)閥和核級多葉密閉型止回風(fēng)閥分別采用垂直管道和水平管道兩種安裝方式進(jìn)行抗震試驗(yàn)以實(shí)現(xiàn)包絡(luò)。電動裝置作為核級密閉型隔離風(fēng)閥的配套設(shè)備，與核級密閉型隔離風(fēng)閥一起進(jìn)行抗震試驗(yàn)。電動裝置本身也按IEEE 382-2006[14]采用抗震試驗(yàn)的方法單獨(dú)進(jìn)行驗(yàn)證。
a.基準(zhǔn)試驗(yàn)，包括：外觀及尺寸檢查、動作靈活性試驗(yàn)、外泄漏試驗(yàn)、內(nèi)泄漏試驗(yàn)
b.極限工況試驗(yàn)，包括：葉片變形量試驗(yàn)、最大耐壓試驗(yàn)
c.性能隨時間變化試驗(yàn)，包括：500次循環(huán)試驗(yàn)、循環(huán)試驗(yàn)后外觀及尺寸檢查、循環(huán)試驗(yàn)后外泄漏試驗(yàn)、循環(huán)試驗(yàn)后內(nèi)泄漏試驗(yàn)
d.事故工況試驗(yàn)
即地震試驗(yàn)，試驗(yàn)采用多頻波法在試驗(yàn)設(shè)備的三個正交軸向同時輸入人工模擬加速度（取地震阻尼比為4%時樓層反應(yīng)譜的包絡(luò)譜水平方向和垂直方向的最大加速度）時程進(jìn)行激振。采用地震臺臺面的加速度信號作為控制信號完成5次1/2DBE和1次DBE地震試驗(yàn)，每次試驗(yàn)時間30s。在模擬地震試驗(yàn)過程中及試驗(yàn)后，風(fēng)閥能夠保持結(jié)構(gòu)完整性的同時，也能實(shí)現(xiàn)其功能。該試驗(yàn)在中國核動力設(shè)計(jì)研究院核級設(shè)備鑒定實(shí)驗(yàn)室完成。
e.最終檢驗(yàn)，是地震試驗(yàn)后的功能試驗(yàn)，與基準(zhǔn)試驗(yàn)進(jìn)行比較。
抗震試驗(yàn)結(jié)果表明，核級密閉型隔離風(fēng)閥和核級多葉密閉型止回風(fēng)閥樣機(jī)在正常工況下以及事故工況下都滿足規(guī)范的要求。
3.2.3 核級冷風(fēng)機(jī)組的抗震鑒定
核級冷風(fēng)機(jī)組的抗震鑒定采用分析法進(jìn)行。風(fēng)機(jī)作為核級冷風(fēng)機(jī)組的配套設(shè)備，與核級冷風(fēng)機(jī)組一起進(jìn)行整機(jī)的抗震分析，風(fēng)機(jī)和電機(jī)本身的能動性則通過相似法被已通過鑒定的同類設(shè)備所包絡(luò)。
首先，對核級冷風(fēng)機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，建立有限元模型，確定邊界條件，分析材料特性；
其次分析載荷條件，分別對自重（DW）、壓力（P）和地震載荷進(jìn)行分析，確定使用等級及對應(yīng)的載荷組合方式，地震載荷采用核級冷風(fēng)機(jī)組樓層反應(yīng)譜的SSE包絡(luò)譜；
然后確定評定準(zhǔn)則，包括應(yīng)力評定準(zhǔn)則、變形評定準(zhǔn)則和連接螺栓評定準(zhǔn)則；
接著進(jìn)行計(jì)算得出結(jié)果并根據(jù)RCC-M[11]和ASME AG-1[12]對結(jié)果進(jìn)行評定，分別得出模態(tài)分析結(jié)果、地震響應(yīng)分析結(jié)果、各使用等級下計(jì)算結(jié)果及評定（包括應(yīng)力分析結(jié)果及評定、變形分析結(jié)果、連接螺栓評定、預(yù)埋板載荷）；
最后依照RCC-M[11]規(guī)范對結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度評定，結(jié)構(gòu)的變形參考ASME AG-1[12]進(jìn)行評定。結(jié)果表明核級冷風(fēng)機(jī)組的設(shè)計(jì)滿足規(guī)范的要求。
3.2.4 核級高壓致密型過濾器箱體的抗震鑒定
核級高壓致密型過濾器箱體的抗震鑒定采用力學(xué)分析法進(jìn)行。
首先，對核級高壓致密型過濾器箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，建立有限元模型，確定邊界條件，分析材料特性；
其次分析載荷條件，分別對自重（DW）、靜壓（P）、風(fēng)管施加的載荷（W）和地震載荷進(jìn)行分析，確定使用等級及對應(yīng)的載荷組合方式，地震載荷采用核級高壓致密型過濾器箱體樓層反應(yīng)譜的SSE包絡(luò)譜；
然后確定評定準(zhǔn)則，包括應(yīng)力評定準(zhǔn)則、連接螺栓評定準(zhǔn)則和穩(wěn)定性評定準(zhǔn)則；
接著進(jìn)行計(jì)算得出結(jié)果并根據(jù)RCC-M[11]對結(jié)果進(jìn)行評定，分別得出模態(tài)分析結(jié)果、地震響應(yīng)分析結(jié)果、各使用等級下計(jì)算結(jié)果及評定（包括應(yīng)力分析結(jié)果及評定、變形分析結(jié)果、連接螺栓評定、預(yù)埋板載荷、焊縫強(qiáng)度校核、穩(wěn)定性（屈曲）分析和評定）；
最后依照RCC-M[11]規(guī)范對結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度評定，結(jié)構(gòu)的變形參考BTR67C00703[15]進(jìn)行評定。結(jié)果表明核級高壓致密型過濾器箱體的設(shè)計(jì)滿足規(guī)范的要求。
3.2.5 核級預(yù)過濾器/高效過濾器排架的抗震鑒定
核級預(yù)過濾器/高效過濾器排架的抗震鑒定采用力學(xué)分析法進(jìn)行。
首先，對核級預(yù)過濾器/高效過濾器排架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，建立有限元模型，確定邊界條件，分析材料特性；
其次分析載荷條件，分別對自重（DW）、靜壓（P）和地震載荷進(jìn)行分析，確定使用等級及對應(yīng)的載荷組合方式，地震載荷采用核級預(yù)過濾器/高效過濾器排架樓層反應(yīng)譜的SSE包絡(luò)譜；
然后確定評定準(zhǔn)則，包括應(yīng)力評定準(zhǔn)則和連接螺栓評定準(zhǔn)則；
接著進(jìn)行計(jì)算得出結(jié)果并根據(jù)RCC-M[11]對結(jié)果進(jìn)行評定，分別得出模態(tài)分析結(jié)果、地震響應(yīng)分析結(jié)果、各使用等級下計(jì)算結(jié)果及評定（包括應(yīng)力分析結(jié)果及評定、變形分析結(jié)果、連接螺栓評定）；
最后依照RCC-M[11]規(guī)范對結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度評定，結(jié)構(gòu)的變形參考BTR67C00703[15]進(jìn)行評定。結(jié)果表明核級預(yù)過濾器/高效過濾器排架的設(shè)計(jì)滿足規(guī)范的要求。
3.2.6 DVD分體式核級空氣處理機(jī)組的抗震鑒定過程
DVD分體式核級空氣處理機(jī)組由4部分組成，分別為：DVD-AHU通風(fēng)機(jī)組、DVD-AHU壓縮機(jī)機(jī)組、DVD-AHU室外機(jī)組和DVD-AHU就地控制柜，采用冷媒管路和電纜將4部分連接而成的整套機(jī)組。
DVD分體式核級空氣處理機(jī)組均安裝在同一廠房同一標(biāo)高的樓層上，選擇4%阻尼比的曲線作為其SSE反應(yīng)譜。
4 結(jié)束語
文章對第三代先進(jìn)壓水堆核電站核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備：核級密閉型離心風(fēng)機(jī)、核級高壓軸流風(fēng)機(jī)、核級密閉型隔離風(fēng)閥、核級多葉密閉型止回風(fēng)閥、核級冷風(fēng)機(jī)組、DVD分體式核級空氣處理機(jī)組、核級高壓致密型過濾器箱體和核級預(yù)過濾器/高效過濾器排架的鑒定分別進(jìn)行了總結(jié)，對核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的抗震鑒定如何應(yīng)用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析總結(jié)，總結(jié)出適用于核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的樣機(jī)選擇原則，鑒定方法的選擇，包絡(luò)性地震載荷的確定，鑒定的實(shí)施，和鑒定結(jié)論。該鑒定總結(jié)對于其他核電站核島通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)核級設(shè)備的鑒定具有較高的參考價值和指導(dǎo)意義。
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關(guān)鍵詞：DAS；PMS；電動閥；氣動閥
1 概述
AP1000核電站PMS主要用于監(jiān)視機(jī)組關(guān)鍵參數(shù)，探測機(jī)組異常狀態(tài)，觸發(fā)緊急停堆及相應(yīng)專設(shè)安全設(shè)施，是機(jī)組緊急故障下仍能處于安全狀態(tài)的關(guān)鍵屏障。為了減輕PMS系統(tǒng)共模故障的影響，減少由于PMS系統(tǒng)共模故障導(dǎo)致的概率風(fēng)險評估中堆芯損壞頻率和大釋放頻率，在AP1000第三代核電廠中設(shè)置了DAS系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)介紹
2.1 PMS系統(tǒng)
PMS系統(tǒng)基于ComQ平臺，該系統(tǒng)配置有四個冗余序列，停堆及專設(shè)驅(qū)動邏輯為四取二。主要用于完成監(jiān)測電廠關(guān)鍵參數(shù)、觸發(fā)反應(yīng)堆停堆、驅(qū)動專設(shè)安全設(shè)施動作以及事故后監(jiān)視等安全功能。
2.2 DAS系統(tǒng)
DAS系統(tǒng)基于高級邏輯系統(tǒng)（ALS）平臺，是對PMS系統(tǒng)不太可能發(fā)生的軟件共模故障的多樣性備用系統(tǒng)，通過控制停堆斷路器上游的電動發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)停堆，提高了緊急停堆的可靠性，從根本上限制了ATWS事故的產(chǎn)生率和后果。但由于控制棒的插入失效等原因仍不可避免的發(fā)生，DAS還提供了停機(jī)和堆芯的非能動余熱排出功能，作為事故后的緩解。
3 DAS與PMS系統(tǒng)就地控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制特點(diǎn)分析
DAS系統(tǒng)作為PMS備用系統(tǒng)，通過獨(dú)立的就地儀表和處理器平臺，在發(fā)生緊急事故并且PMS系統(tǒng)不可用的極端狀態(tài)下，通過給停堆斷路器斷電實(shí)現(xiàn)安全停堆，驅(qū)動非能動余熱導(dǎo)出（PRHR）/堆芯換料水箱（IRWST），堆芯補(bǔ)水箱（CMT），觸發(fā)爆破閥等一系列保護(hù)動作，預(yù)防和緩解ATWS事故。它與PMS系統(tǒng)控制相同的就地設(shè)備，但在實(shí)現(xiàn)方式上存在差異。
3.1 停堆功能
PMS系統(tǒng)停堆命令通過反應(yīng)堆停堆邏輯矩陣（RTM TU）直接驅(qū)動停堆斷路器，導(dǎo)致本序列對應(yīng)的停堆斷路器打開。當(dāng)兩個序列的停堆斷路器斷開，控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)斷電，控制棒落棒，實(shí)現(xiàn)停堆功能。DAS系統(tǒng)停堆命令由開關(guān)量輸出卡件輸出，在硬件上將兩個觸點(diǎn)信號（分別由DAS兩個處理器控制輸出）串聯(lián)實(shí)現(xiàn)2取2邏輯，使停堆輸出繼電器上電，斷開停堆斷路器上游的電動發(fā)電機(jī)組的勵磁開關(guān)，使控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)斷電，控制棒落棒，實(shí)現(xiàn)停堆功能。DAS與PMS的停堆功能盡管都是由控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)斷電實(shí)現(xiàn)的，但PMS通過斷開斷路器實(shí)現(xiàn)停堆動作，而DAS通過給停堆斷路器斷電實(shí)現(xiàn)。
3.2 電動閥
DAS與PMS共同控制的電動閥共13個：安全殼冷卻閥和ADS 1-3級閥門。其中ADS1-3級電動閥，DAS系統(tǒng)只能通過主控室手動開關(guān)對其進(jìn)行一對一控制。
PMS由設(shè)備接口卡件（CIM）發(fā)出閥門開關(guān)命令，共控制兩個線圈：閥門開命令線圈和閥門關(guān)命令線圈，線圈上電后，相應(yīng)的觸點(diǎn)閉合，電機(jī)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)執(zhí)行相應(yīng)的開關(guān)功能。閥門動作到位后，閥位反饋信號會送回到CIM卡件。
DAS系統(tǒng)只能給控制的電動閥發(fā)出開命令，其控制信號由ALS開關(guān)量輸出卡件輸出，共控制一個線圈，線圈上電，相應(yīng)的觸點(diǎn)閉合，電機(jī)上電驅(qū)動，閥門打開。DAS系統(tǒng)不能接收閥門閥位反饋信號。
3.3 氣動閥
DAS與PMS系統(tǒng)通過控制氣動閥供氣管線上的電磁閥實(shí)現(xiàn)對氣動閥的控制。PMS控制的電磁閥回路濕電壓由1E級直流電源和不間斷電源系統(tǒng)（IDS）供電，共控制一個驅(qū)動電磁閥，電磁閥上電，氣源供給/失氣，閥門動作。DAS控制的電磁閥回路濕電壓由非1E級直流電與UPS系統(tǒng)（EDS）供電，此電磁閥為雙線圈電磁閥，即電磁閥內(nèi)沒有設(shè)置彈簧復(fù)位裝置，內(nèi)部設(shè)置兩個線圈：驅(qū)動線圈和復(fù)位線圈，相關(guān)線圈上電，氣源供給/失氣，實(shí)現(xiàn)閥門開/關(guān)控制。
3.4 爆破閥
AP1000核電機(jī)組共12個爆破閥：ADS第4級（4個），IRWST注入隔離閥（4個），安全殼再循環(huán)閥（2個），安全殼再循環(huán)/IRWST排水閥（2個）。DAS僅可以在主控室手動觸發(fā)爆破閥，其共控制12個爆破閥點(diǎn)火器，對上述12個爆破閥實(shí)行1對1控制。PMS通過CIM卡件可手動/自動觸發(fā)爆破閥，其共控制16個爆破閥點(diǎn)火器，除ADS第4級爆破閥冗余控制兩個點(diǎn)火器外，其余8個爆破閥實(shí)行1對1控制。除此之外，CIM卡件會接受到爆破閥閥位反饋信號。
4 DAS對PMS系統(tǒng)就地執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制影響分析及調(diào)試策略
4.1 DAS對PMS系統(tǒng)氣動閥控制上的影響分析
對于DAS與PMS共同控制的氣動閥，由于DAS控制的氣動閥電磁閥位于PMS控制電磁閥的上游，其控制的優(yōu)先級大于PMS優(yōu)先級，即當(dāng)DAS發(fā)出驅(qū)動信號，驅(qū)動電磁閥上電，使氣源管線供氣/失氣，PMS將無法控制此氣動閥。DAS發(fā)出驅(qū)動命令后，氣動閥動作，若要復(fù)位此氣動閥，只能使用DAS的手動硬手操開關(guān)進(jìn)行復(fù)位。在對DAS與PMS共同控制氣動閥的調(diào)試過程中，建議首先對DAS控制的電磁閥進(jìn)行調(diào)試，保證其上游氣源供給的可控性；或在對PMS控制的氣動閥調(diào)試時，應(yīng)確保DAS控制的氣動閥驅(qū)動信號復(fù)位，否則閥門將不能執(zhí)行PMS命令。
4.2 DAS對PMS系統(tǒng)電動閥控制上的影響分析
對于DAS與PMS共同控制的電動閥，由于DAS開命令的輸出觸點(diǎn)與PMS關(guān)命令的輸出觸點(diǎn)串聯(lián)，當(dāng)DAS控制的線圈上電后，與PMS關(guān)命令串聯(lián)的DAS開命令輸出觸點(diǎn)斷開，PMS將不能執(zhí)行此閥門的關(guān)動作，需將DAS開命令復(fù)位后，PMS才能對其執(zhí)行控制命令。在對DAS與PMS共同控制電動閥的調(diào)試過程中，應(yīng)注意DAS復(fù)位電動閥的方法。為了防止當(dāng)DAS在控制電動閥執(zhí)行開命令時，PMS發(fā)出關(guān)命令對其產(chǎn)生干擾，在電動機(jī)控制機(jī)柜（MCC柜）內(nèi)硬件設(shè)計(jì)上，將DAS發(fā)出的驅(qū)動命令轉(zhuǎn)換為保持信號。若要復(fù)位DAS控制的電動閥，需將MCC柜電源斷電，復(fù)位DAS的驅(qū)動信號后，再將MCC柜上電，從PMS或PLS側(cè)復(fù)位此閥門。
5 結(jié)束語
文章主要通過介紹DAS和PMS的停堆方式，電動閥，氣動閥，爆破閥的控制方式，闡述兩者在就地執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方式上的差異，及在電動閥和氣動閥控制上DAS命令對PMS命令的影響。在機(jī)組調(diào)試或生產(chǎn)活動中，對于兩者共同控制的斷路器、電動閥和氣動閥，若發(fā)現(xiàn)拒動現(xiàn)象，在對上游儀控系統(tǒng)的故障排查過程中，除了檢查PMS/PLS系統(tǒng)驅(qū)動命令是否發(fā)出外，不要忽略對DAS系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動命令是否復(fù)位及其控制就地閥門回路濕電壓是否上電的排查。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：華龍一號核電機(jī)組；M310核機(jī)組；配電系統(tǒng)；差異
福建福清核電廠（福清核電）1-4號機(jī)組為M310核電機(jī)組，5、6號機(jī)組為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的華龍一號核電機(jī)組。其中福清核電5號機(jī)組是華龍一號全球首臺機(jī)組，具有重要意義。華龍一號核電機(jī)組作為第三代核電機(jī)組，與第二代的M310核電機(jī)組之間存在許多差異，包括配電系統(tǒng)的差異。分析華龍一號核電機(jī)組與M310核電機(jī)組配電系統(tǒng)之間的差異，可以比較它們的安全性和可靠性。
16.6kV公用配電系統(tǒng)差異
M310機(jī)組（以福清核電1、2號機(jī)組為例）的6.6kV公用配電系統(tǒng)是9LGI，該系統(tǒng)有兩段母線，即9LGIA與9LGIB，其供電關(guān)系如圖1中左圖所示，圖中黑色方塊代表閉合狀態(tài)的開關(guān)，黑色方框代表斷開狀態(tài)的開關(guān)（下同）。當(dāng)1、2號機(jī)組都正常運(yùn)行時，9LGIA由1LGC供電，9LGIB由2LGC供電，1LGC、2LGC有兩路電源，分別來自廠用變壓器（廠變）和輔助變壓器（輔變），這兩路電源可以通過自動慢切換裝置進(jìn)行切換。但1LGC、2LGC均是單元機(jī)組的廠用電母線，單元機(jī)組大修時會停役。當(dāng)1LGC或2LGC失電時，通過手動合上9LGIA與9LGIB之間的母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，可讓9LGIA或9LGIB轉(zhuǎn)由另一臺機(jī)組供電。
華龍一號機(jī)組（以福清核電5、6號機(jī)組為例）的6.6kV公用配電系統(tǒng)是7ESH和7ESI，每個系統(tǒng)有兩段母線，即7ESHA與7ESHB和7ESIA與7ESIB，6.6kV公用負(fù)荷接在7ESHB和7ESIB上，其供電關(guān)系如圖1中右圖所示。當(dāng)5、6號機(jī)組都正常運(yùn)行時，7ESHA由5ESF供電，7ESHB由7ESHA供電，7ESIA由6ESF供電，7ESIB由7ESIA供電：當(dāng)5ESF或6ESF失電時，7ESHA或7ESIA母線的電源將自動慢切換到由輔變供電；當(dāng)廠外輔助電源也失去時，通過手動合上7ESHB與7ESIB之間的母聯(lián)開關(guān)，可讓7ESHB或7ESIB轉(zhuǎn)由另一臺機(jī)組供電。
由此可見，華龍一號機(jī)組6.6kV公用配電系統(tǒng)可直接由輔變供電，不受單元機(jī)組6.6kV正常配電系統(tǒng)停役檢修的影響，其供電可靠性較M310機(jī)組有所提高。
2華龍一號機(jī)組增加380V交流不間斷電源系統(tǒng)
對比M310機(jī)組，華龍一號機(jī)組增加380V交流不間斷電源系統(tǒng)EAW和EAY。EAW和EAY系統(tǒng)用于向嚴(yán)重事故發(fā)生時需要使用的閥門供電，在全廠失電（SBO）后的72小時內(nèi)，提供相關(guān)閥門動作一次的電能。EAW和EAY均有各自獨(dú)立的蓄電池組。
380V交流不間斷電源系統(tǒng)供電的用戶主要包括：穩(wěn)壓器快速卸壓閥；主泵密封高低壓泄漏電動隔離閥、氮?dú)饷芊怆妱痈綦x閥；二次側(cè)非能動凝水隔離閥。其中穩(wěn)壓器快速卸壓閥和二次側(cè)非能動凝水隔離閥為華龍一號機(jī)組特有閥門，主泵密封高低壓泄漏電動隔離閥和氮?dú)饷芊怆妱痈綦x閥為華龍一號機(jī)組與M310機(jī)組共有閥門。
M310機(jī)組的主泵密封高低壓泄漏電動隔離閥和氮?dú)饷芊怆妱痈綦x閥僅由380V交流應(yīng)急配電系統(tǒng)LLI或LLN一路供電，而華龍一號機(jī)組的由交流不間斷電源系統(tǒng)供電，供電可靠性顯著增加。特別是在全廠斷電的嚴(yán)重事故工況下，交流不間斷電源系統(tǒng)蓄電池的供電能夠保證閥門的可操作性，有利于緩解事故后果。
3華龍一號機(jī)組增加72小時電源系統(tǒng)
對比M310機(jī)組，華龍一號機(jī)組新增一套72小時電源系統(tǒng)，它由220V直流電源系統(tǒng)ETE、ETF和220V交流不間斷電源系統(tǒng)EAU、EAV組成。ETE和ETF系統(tǒng)給堆腔注水冷卻系統(tǒng)（CIS）和非能動安全殼熱量導(dǎo)出系統(tǒng)（PCS）的驅(qū)動裝置供電，同時為EAU、EAV系統(tǒng)逆變器提供220V直流電源。EAU和EAV系統(tǒng)給主控室應(yīng)急照明和事故后DCS機(jī)柜供電。ETE、EAU為A列，ETF、EAV為B列。圖2是ETE、EAU供電關(guān)系圖，ETF、EAV的供電關(guān)系與之類似。
ETE系統(tǒng)的一臺整流器由EEK供電，另一臺整流器由ERE供電，當(dāng)發(fā)生全廠斷電事故時，可改由SBO電源系統(tǒng)EES供電。ETE和ETF均有各自獨(dú)立的蓄電池組，并且滿足對負(fù)荷連續(xù)72小時供電的要求。
華龍一號機(jī)組新增的72小時電源系統(tǒng)為事故后的DCS機(jī)柜、非能動系統(tǒng)驅(qū)動裝置和主控室應(yīng)急照明提供72小時不間斷電源，給華龍一號機(jī)組事故后72小時不干預(yù)創(chuàng)造條件，可以降低華龍一號機(jī)組堆芯融化概率和大量放射性物質(zhì)外泄概率。
水能：海洋能發(fā)展空間廣闊
水能是一種可再生能源，是清潔能源，是指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源；狹義的水能資源指河流的水能資源。是常規(guī)能源，一次能源。
就河流發(fā)電而言，中國是水電大國，2012年中國水電發(fā)電總量達(dá)到8641億千瓦時，居全球第一。同年，美國的水電發(fā)電量為2793億千瓦時，居世界第二。位于中國湖北省的三峽水電站，是目前世界上最大的水電站，總裝機(jī)容量為2250萬千瓦；位于巴西和巴拉圭的伊泰普水電站是世界第二大水電站，裝機(jī)容量為1400萬千瓦。但是，伊泰普水電站的全年發(fā)電量達(dá)到946.84億度，超過了三峽水電站的843.7億度，這是由于三峽水電站每年會經(jīng)歷6個月的枯水期，水量不足限制了其發(fā)電量，而巴拉那河供應(yīng)伊泰普水電站的充沛水量幾乎不受季節(jié)影響。
就河流而言的水能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)相對成熟，水能發(fā)電的技術(shù)新領(lǐng)域是海洋能發(fā)電，海洋波浪能。這是一種取之不盡用之不竭的無污染可再生能源。在各國的新能源開發(fā)計(jì)劃中，海洋波能的利用都占有一席之地。日本、美國、英國，印度都建有海洋波能發(fā)電站。海洋波能雖然取之不盡，但也有難以搜集的難點(diǎn)。海洋波能發(fā)電，對人類能源利用而言，還是一塊尚待技術(shù)突破的領(lǐng)域。
氫能：觸手可及卻面臨技術(shù)瓶頸
氫氣是另外一種環(huán)保能源，氫燃料有很多優(yōu)點(diǎn)。氫氣燃燒后產(chǎn)物為水，不污染環(huán)境，氫氣泄漏后，自動升空，不會聚集，爆炸危險相對較小，1公斤氫氣的熱值，是汽油的三倍。氫氧焰溫度高達(dá)2800度，高于常規(guī)液氣。氫氧焰火焰挺直，熱損失小，利用效率高。氫能來源于水，燃燒后又還原成水，理論上具備循環(huán)利用可能。氫氣是活性氣體催化劑，可以與空氣混合方式加入催化燃燒所有固體、液體、氣體燃料。加速反應(yīng)過程，促進(jìn)完全燃燒，達(dá)到提高焰溫、節(jié)能減排之功效。氫氣來源廣泛：氫氣可由水電解制取，水取之不盡，每公斤水可制備1860升氫氧燃?xì)猓串a(chǎn)即用。
氫能的缺點(diǎn)是，目前的制取成本較高，電解水制氫工藝耗電量大。目前，科學(xué)界研發(fā)出一種氫電池，已經(jīng)裝備在新能源汽車上，中國的氫電池技術(shù)目前主要裝備在客車領(lǐng)域，這種電池工作原理是：圓形容器內(nèi)裝有一種特殊成分硅化鈉，與水相遇時便會產(chǎn)生氫氣。反應(yīng)過程安全而且環(huán)保，唯一的副產(chǎn)品是一點(diǎn)點(diǎn)水蒸氣，使用時只需向下部容器中放置一些水，容器內(nèi)的化學(xué)藥劑便能通過反應(yīng)提取氫元素并為電池充電。日本已經(jīng)將這種技術(shù)裝備到轎車生產(chǎn)領(lǐng)域。
核能：讓最危險的核反應(yīng)變得安全
核能是通過轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量，符合愛因斯坦的方程E=mc^2，其中E=能量，m=質(zhì)量，c=光速常量。核能的釋放主要有三種形式：
核裂變，是通過一些重原子核（如鈾-235、钚-239等）的裂變釋放出的能量，是目前核電站普遍運(yùn)用的發(fā)電核反應(yīng)，核裂變發(fā)電的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到三代，目前正在進(jìn)行四代核技術(shù)攻關(guān)。
核聚變，由兩個或兩個以上氫原子核（如氫的同位素―氘和氚）結(jié)合成一個較重的原子核，同時發(fā)生質(zhì)量虧損釋放出巨大能量的反應(yīng)，這也是太陽的發(fā)熱原理。相比于核裂變，核聚變幾乎不會帶來放射性污染等環(huán)境問題，而且其原料可直接取自海水中的氘，來源幾乎取之不盡，是理想的能源方式，人類已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)不受控制的核聚變，如氫彈的爆炸，但是還不能穩(wěn)妥、持久地控制核聚變的速度和規(guī)模，實(shí)現(xiàn)持續(xù)、平穩(wěn)的能量輸出，相關(guān)技術(shù)正在研究過程中。中國、美國、法國、英國的核聚變研究處在世界前列，知名的國際研究項(xiàng)目有美國的國家點(diǎn)火裝置，法國的熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆，中國的EAST可控核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。
核衰變，是一種自然的慢得多的裂變形式，因其能量釋放緩慢而難以加以利用。
就目前核電站普遍應(yīng)用的核裂變發(fā)電技術(shù)而言，已經(jīng)從上世紀(jì)60年代的第一代，發(fā)展到了現(xiàn)今的第四代。發(fā)生事故的切爾諾貝利可算作“第一代”核電站――石墨反應(yīng)堆，既無內(nèi)安全殼，更無外安全殼；福島可算“第二代”核電站――有內(nèi)安全殼，但無外安全殼。中國在2012年底通過的《核電安全規(guī)劃》明確，新建核電站必須符合三代核電站安全標(biāo)準(zhǔn)：內(nèi)外安全殼兼有。中國的第三代核電站，采用AP1000技術(shù)，配備“非能動”安全系統(tǒng)，在反應(yīng)堆上方頂著多個千噸級水箱，一旦遭遇地震等緊急情況，無需交流電源和應(yīng)急發(fā)電機(jī)，僅利用地球引力、物質(zhì)重力等自然現(xiàn)象就可驅(qū)動核電廠的安全系統(tǒng)，冷卻反應(yīng)堆堆芯，帶走堆芯余熱，恢復(fù)核電站的安全狀態(tài)。中國內(nèi)陸的首家核電站目前已經(jīng)選址在湖南桃江，進(jìn)入前期施工準(zhǔn)備階段。
第四代核電技術(shù)是指待開發(fā)的核電技術(shù)，其主要特征是防止核擴(kuò)散，具有更好的經(jīng)濟(jì)性，安全性高和廢物產(chǎn)生量少。包括釷基核電站，釷基核電站用金屬釷代替鈾作為核電站原料，釷基熔鹽反應(yīng)堆主要優(yōu)勢是：一旦發(fā)生地震導(dǎo)致的電力供應(yīng)中斷，反應(yīng)堆內(nèi)的固態(tài)鹽就會熔解，液態(tài)燃料流入儲存池并固化，核裂變反應(yīng)終止。釷基核電研發(fā)的難點(diǎn)在于，熔鹽的腐蝕性較大，對核電站的部件材料要求較高。
一般而言，一種新型核電技術(shù)研發(fā)成功都需要數(shù)年甚至數(shù)十年，而只在核電技術(shù)舞臺上活躍不滿兩年時間的“華龍一號”，為什么能夠扛起我國自主三代、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核電大旗？它的身世之謎是什么？它擁有哪些先進(jìn)的理念和技術(shù)，讓國人引以為傲……
為揭開籠罩在“華龍一號”的神秘面紗，記者先后走訪承擔(dān)其設(shè)計(jì)、研發(fā)工作的科研單位――中國核動力研究設(shè)計(jì)院、中國核電工程有限公司等科研基地，探尋其背后的故事。
從無到有
1997年，一個靜謐的午后，在中國核動力研究設(shè)計(jì)院老基地一棟辦公樓里，一陣陣激烈的爭論聲充斥著整個樓道。原來，十幾個技術(shù)人員正聚集在一間辦公室里，討論著中國自主百萬千瓦級核電站方案的主參數(shù)。
或許那時，他們誰也沒有預(yù)料到，這就是“華龍一號”孕育17年的起點(diǎn)。
核動力院承擔(dān)著“華龍一號”反應(yīng)堆及一回路設(shè)計(jì)工作，了解“華龍一號”“心臟”的誕生，必然以這里為起點(diǎn)。長期擔(dān)任核電工程項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人的核動力院科技委副主任、原副院長張森如說，早在1996年，原國家計(jì)委在上海組織召開關(guān)于核電發(fā)展的研討會，提出國家發(fā)展核電的方向不再是60萬千瓦級，而是100萬千瓦級。這促使大家萌發(fā)了自主研發(fā)百萬千瓦級核電技術(shù)的念頭。
當(dāng)時恰逢嶺澳核電站二期正走自主設(shè)計(jì)、自主制造、自主建造、自主運(yùn)營的建設(shè)路線，規(guī)劃建設(shè)兩臺百萬千瓦級壓水堆核電機(jī)組。據(jù)張森如介紹，為拿下嶺澳核電站二期工程，核動力院在秦山二期60萬千瓦核電技術(shù)（CNP600）的基礎(chǔ)上，開發(fā)了百萬千瓦壓水堆核電技術(shù)CPR1000。CPR1000在換料周期、設(shè)計(jì)壽命、數(shù)字化儀控、專設(shè)安全系統(tǒng)優(yōu)化等方面進(jìn)行了25項(xiàng)改進(jìn)。在CNP600、CPR1000的基礎(chǔ)上，中國第二代核電技術(shù)逐漸定型并取得了驕人的戰(zhàn)績，相繼運(yùn)用于浙江秦山二期擴(kuò)建兩臺機(jī)組、廣東嶺澳二期兩臺機(jī)組、遼寧紅沿河一期四臺機(jī)組、福建福清一期兩臺機(jī)組、浙江方家山兩臺機(jī)組、廣東寧德兩臺機(jī)組、廣東陽江兩臺機(jī)組、海南昌江兩臺機(jī)組的設(shè)計(jì)。遺憾的是，CNP600、CPR1000均是法國進(jìn)口機(jī)型M310的改進(jìn)型，在堆芯設(shè)計(jì)，特別是在燃料元件設(shè)計(jì)制造技術(shù)上，不具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，不能實(shí)現(xiàn)出口。
為了突破核電技術(shù)發(fā)展長期受制于人、不能實(shí)現(xiàn)出口的困局，振興國內(nèi)裝備制造業(yè)。從1997年開始，核動力院在CNP600“121堆芯”、CPR1000“157堆芯”的基礎(chǔ)上，自主創(chuàng)新地提出“177堆芯”的概念，功率確定為100萬千瓦，機(jī)型確定為 CNP1000，隨后開展了主參數(shù)論證、概念設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)、模擬初步設(shè)計(jì)、工程初步設(shè)計(jì)，完成了反應(yīng)堆整體水力模擬試驗(yàn)、反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件流致振動試驗(yàn)等一系列關(guān)鍵性驗(yàn)證性試驗(yàn)。2005年10月，國家環(huán)保總局核安全中心對《CNP1000核電廠初步安全分析報告》進(jìn)行了預(yù)審評。審評認(rèn)為：CNP1000設(shè)計(jì)比國內(nèi)同類核電技術(shù)在安全方面的設(shè)計(jì)更加全面和周到，將CNP1000核電技術(shù)定位于“二代改進(jìn)型”核電技術(shù)是準(zhǔn)確和符合實(shí)際的，經(jīng)局部設(shè)計(jì)改進(jìn)后具備上工程的條件。
后由于國家引進(jìn)AP1000技術(shù)，為給引進(jìn)三代核電技術(shù)預(yù)留更多的廠址，CNP1000未能上工程。直至2007年4月，中核集團(tuán)公司將CNP1000更名為CP1000，在前期研發(fā)工作的基礎(chǔ)上，開展了CP1000工程總體設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)工作，同時開展了概率安全分析、重大設(shè)計(jì)方案研究及初步安全分析報告編制工作，并在2010年4月，通過中國核能行業(yè)協(xié)會組織的國內(nèi)專家審查，獲得業(yè)界認(rèn)可，完全具備上工程的所有條件。2011年，國家核安全局已經(jīng)受理以福清核電5、6號為項(xiàng)目背景CP1000安全審評工作，第一次初步安全分析報告對話會在同年2月28日、3月1日兩天召開。此時，福清現(xiàn)場負(fù)挖已經(jīng)啟動，預(yù)計(jì)當(dāng)年年底實(shí)現(xiàn)福清5號機(jī)組澆灌第一罐混凝土。
正當(dāng)大家期待我國自主百萬千瓦級核電就要落地成為現(xiàn)實(shí)時，2011年3月11日，日本福島核事故發(fā)生。國務(wù)院提出，今后國內(nèi)新建核電站必須以世界最高安全標(biāo)準(zhǔn)來審查，并滿足第三代核電技術(shù)要求，代表中國二代核電技術(shù)發(fā)展最高水準(zhǔn)的CP1000再次擱淺。
為應(yīng)對世界核電形勢變化，中核集團(tuán)啟動核電技術(shù)重點(diǎn)科技專項(xiàng)，在CP1000工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，消化吸收引進(jìn)的三代核電技術(shù)，充分考慮日本福島核事故后的經(jīng)驗(yàn)反饋，依據(jù)國家最新核安全法規(guī)要求，研發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)ACP1000。ACP1000被視為中核集團(tuán)占領(lǐng)核電技術(shù)制高點(diǎn)的重要標(biāo)志性工程，肩負(fù)著帶動核電相關(guān)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)提升、實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用、真正樹立我國自主核電品牌、實(shí)現(xiàn)核電“走出去”目標(biāo)的使命。基于此前十多年的研發(fā)基礎(chǔ)，6個月完成了ACP1000頂層設(shè)計(jì)方案，并通過專家評審。“按正常推進(jìn)，頂層設(shè)計(jì)方案需要1年到1年半的時間。雖然時間壓縮得很短，但是工作的過程充滿了自信和希望。”中國核電工程有限公司ACP1000出口項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)理張翔宇說。
2013年4月，在國家能源局和國家核安全局的指導(dǎo)下，為步調(diào)一致?lián)屨紘H核電市場，在ACP1000技術(shù)的基礎(chǔ)上，中核集團(tuán)和廣核集團(tuán)將各自的百萬千瓦級技術(shù)進(jìn)行融合，形成我國自主知識產(chǎn)權(quán)、自主品牌的三代核電技術(shù)“華龍一號”。
“十多年的自主創(chuàng)新之路，‘華龍一號’經(jīng)歷了諸多‘從無到有’的突破，相當(dāng)曲折，前方的路布滿荊棘，我們依舊選擇最初的那份堅(jiān)守，在堅(jiān)守中不斷壯大、提高自己的技術(shù)水平，更加自信地推動我們的夢想向現(xiàn)實(shí)加速前行。”中核集團(tuán)“華龍一號”總設(shè)計(jì)師、中國核電工程有限公司副總經(jīng)理兼總工程師邢繼如此表述這段曲折的夢想之路。
創(chuàng)新之路
十七年研發(fā)歷程，寥寥千言，意猶未盡，總感覺缺少點(diǎn)什么？那就是，沒有為那些致力我國自主三代核電研究貢獻(xiàn)智慧和青春的平凡科研工作者留下只言片語。
在“華龍一號”的研發(fā)中，中國核動力研究設(shè)計(jì)院的劉昌文承擔(dān)了本院“華龍一號”總設(shè)計(jì)師的任務(wù)，對他而言，有一件事記憶猶新，如鯁在喉。在福島事故前，為爭取CP1000盡快實(shí)現(xiàn)福清5、6號機(jī)組上工程，核動力院考慮從美國西屋公司購買蒸汽發(fā)生器。然而，西屋公司設(shè)置很多條件，其中有一款大意是在國外核電市場，CP1000不能與AP1000競爭。
“核心技術(shù)掌握在別人手里，命運(yùn)就掌握在別人手里。我們咬緊牙攻關(guān)，也要開發(fā)屬于自己的拳頭產(chǎn)品。”劉昌文對核動力院院長羅琦在核電工作會上的講話至今記憶猶新。后來，核動力院自籌經(jīng)費(fèi)成功地研發(fā)了蒸汽發(fā)生器，并為此完成了四項(xiàng)工程驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。
顯然，翻版別人的設(shè)計(jì)，是不能讓中國從核電大國變成核電強(qiáng)國的！只有搞自主化，實(shí)現(xiàn)自主品牌，才能獲得國際認(rèn)可，實(shí)現(xiàn)“走出去”。
為此，科研人員也是朝著這個方向努力的。
為“華龍一號”安全性能滿足三代要求，在對反應(yīng)堆薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行梳理時，為將事故后操縱員不干預(yù)時間由10分鐘提高到30分鐘，課題組攻關(guān)人員對各種假想事故的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行梳理，提出改進(jìn)措施，進(jìn)行理論計(jì)算，如此反復(fù)上百遍，不厭其煩，白天晚上連軸轉(zhuǎn)，一點(diǎn)點(diǎn)向前推進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)攻克。
為能夠最真實(shí)模擬蒸發(fā)器二次側(cè)非能動余熱排除系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)人員采用1：1比例，近60米的臺架高聳云端，近20米的蒸發(fā)器U型管模擬，可謂煞費(fèi)苦心。
科學(xué)研究是枯燥的，但同時也是緊張并富有挑戰(zhàn)性的。不少科研人員，上有老下有小，小孩生病、老母親又生病，醫(yī)院、辦公室兩地不停地來回跑。劉昌文說：“這樣的例子很多。每次看見他們一副身心疲憊的樣子，晚上還要繼續(xù)加班，心很酸，對不起他們。”
