摘要：进入21世纪以来，我国核电事业呈现了快速的发展趋势。从核电工程工作的可靠性及安全性角度考虑，有必要注重核电机组电气设计。从现状来看，我国核电机组电气设计技术水平正处于进步发展的阶段，和西方发达国家相比尚且存在一定的差距。本课题在分析现状下国内核电机组电气设计的基础上，进而针对核电机组电气设计优化措施进行探究，以期为我国核电机组电气设计的优化及完善提供具有价值的参考建议。
关键词：核电机组；电气设计；优化措施；参考建议
核电事业的发展和我国社会经济的发展存在相辅相成的关系，换而言之即核电事业对促进我国国民经济增长有着重要作用，并且随着社会经济的发展也能够在很大程度上带动核电事业的发展。基于核电工程角度分析，确保核电机组系统运行过程中的可靠性及安全性非常重要。因此，便有必要优化设计核电机组电气设计。我国相关机构部门颁布了《核电中长期发展规划（2005—2020年）》，该条例明确提到需注重我国核电事业的发展，优化核电机组电气设计，使核电运行装机容量得到有效提高[1]。总之，从我国核电事业的进步及发展角度考虑，针对“核电机组电气设计”进行细化分析具备一定的价值意义。
一、现状下国内核电机组电气设计的分析
近年来，随着我国综合国力的增强，在核电事业以及核电相关设计水平上也有了明显的进步，比如在核电机组电气设计方面，和改革开放前便有了明显的进步；但同时也需认识到现状下我国核电机组电气设计和西方发达国家比较还是存在一定的差距。下面重点从现状国内核电机组电气设计能力及与西方发达国家的差距两大方面进行分析，具体内容如下：
（一）现状国内核电机组电气设计能力
从现状来看，我国具备了核电项目的联合设计能力，例如：秦山一期、二期自助设计、大亚湾以及岭澳核电项目联合设计等；其中，我国压水堆核电站自主设计能力达到了300MW（CNP300）、600MW（CNP600）级水平；并且，其中的1000MW级压水堆核电站设计方案则由中外合作完成。在不断进步与发展过程中，我国也具备了单独进行1000MW级核电站的设计能力[2]。并且，从我国核电事业的发展趋势来看，自主设计，形成核电站设计品牌是发展过程中的一大必然趋势。
（二）与西方发达国家的差距
自主设计、制造以及建设，是我国核电事业发展的目标，这一目标的实现，需强化标准化建设，积极构建属于自身的核电规划及标准体系。基于现状角度来看，我国针对核电站选址、设计以及建造制定了相应的法律法规体系，但是在完善的核电站系统及设备设计标准体系的构建上显得不足，进一步使得我国核电机组电气设计和西方发达国家比较尚且存在一定的差距，主要表现为：其一，在技术输出上，执行了美国与法国相关技术标准；其二，国内现有的设计标准和国外标准缺乏统一性，使得在相关标准的执行上存在矛盾冲突。总之，针对现状下国内核电机组电气设计的发展及和西方发达国家的差距，有必要学会设计技术的借鉴，优化国内设计，进一步促进国内核电事业的发展。
二、核电机组电气设计优化措施探究
在上述分析过程中，对我国核电机组电气设计现状趋势及问题有了一定的了解。为了优化我国核电机组电气设计，有必要采取有效的措施。总结起来，具体措施如下：
（一）改进厂用电压等级
从现状来看，国内的核电站电气系统及设备设计缺乏统一的规范标准，工程应用操作性偏弱；在核电机组电气设计方面，会根据国外成熟、通用的规范标准进行设计，IEEE与RCC-E标准便应用广泛，但是不同的标准，内容明细存在差异，例如：在《IEC标准电压》（IEC60038：2002）当中，便将EIC标准电压设置为标称电压400/690V、6.6kV；但在《标准电压》（GB/T156-2007）当中，以目前国内设计和设备制造实际条件来看，对上述电压分别改为380/660V及6kV[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外，结合大亚湾和岭澳一、二期工程直流电压等级使用了230V、115V、48V与40V，当中230V和115V不是我国的标准电压，也称为“非IEC标准电压”。因此，根据我国核电项目技术标准，设计单位有必要改进厂用电压等级，把其中的230V、115V直流电压进行改进，改成220V、110V；而48V直流系统，核岛部分可疑保留，BOP部分全部取消，其中的30V直流系统便可以取消。总而言之，在改进厂用电压等级过程中，需对工艺系统负荷、设备供应实际情况、符合国产设计标准等因素进行充分考虑，同时根据厂用电接线设计方案，对厂用电压等级进行合理、科学的改进，从而使核电机组电气设计实现优化及完善。
（二）提高220kV辅助变压器布设的合理性
我国海阳、三门核电工程，每台机组配置了2台辅助变压器，为高厂全变容量备用，使机组运行的安全性得到有效保障；其中220kV和500kV升压站布置在一起，辅助变压期与电气厂房靠近。而从我国大亚湾核电工程来看，2台机组共用2台辅助变压器，使机组安全停运得到有效保障，其中220kV升压站与主厂房区域靠近，辅助变压器和电气厂房靠近[4]。从核电机机组电气设计的优化角度考虑，提高220kV辅助变压器布设的合理性非常关键。
通常而言，考虑到线路损耗的降低，及电压降的减少，变压器油必要尽可能地与负荷布置靠近；与此同时，核电站的辅助变压器也有必要尽可能地和电气厂房靠近。然而，在工程设计过程中，为了使220kV设备的运行及管理显得更加方便，可把220kV和500kV升压站布置在一起，全厂辅助变压器则基于220kV升压站中布置，以此使辅助变压器低压测电缆的长度能够有效增长，并使中压厂用电系统的接地电容电流得到有效加大，特别是在220kV升压站和电气厂房距离比较远的情况下，采取此类设计方法具备显著效果。
（三）规范选择高压配电装置的型号
对于高压配电装置来说，主要的型式有三种，即：其一，屋外敞开式；其二，SF6全封闭组合电器；其三，SF6混合绝缘组合电器。从现状来看，国内在建以及已经建设的核电站集中于沿海地区，由于处于电气IV级污秽区域，电气设备会受到台风、潮湿以及盐雾等影响，因此对于高压配电装置来说，有必要应用防护性能优良的户内式SF6全封闭组合电器，或者户外式SF6全封闭组合电器，例如：秦山一期、二期便应用了户外式SF6全封闭组合电器。与此同时，国内秦山一期与石岛湾由于机组容量比较小，应用了220kV电压出线，国内别的核电站都应用了500kV出线[5]。
对于SF6混合绝缘组合电器，在经济性上良好，并且在运行可靠性、安全性以及维护优良性上，兼具了SF6全封闭组合电器的优势，属于和SF6全封闭组合电器相接近的一类新型配电装置。从现状的火电项目来看，比如：海门电厂、防城港电厂便投入应用，应用了SF6混合绝缘组合电器，这属于一项全新的选择方式。从核电机组电气设计的优化角度考虑，有必要根据厂址的污秽等级一级场地条件，同时结合地基处理以及土建成本等，规范选择高压配电装置，进一步确保设计的优化及完善。
三、结语
在核电机组电气设计过程中，需根据我国现有规范条例的实际情况，明确不足，改进厂用电压等级，与此同时提高220kV辅助变压器布设的合理性，并规范选择高压配电装置的型号。相信从以上方面加以完善，核电机组电气设计将能够得到有效优化，进一步为核电机组电气设计的优化及完善奠定坚实的基础。
参考文献：
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[2]杨耀杰，蔺红胜.关于1000MW火电机组启/备变电源引接方案分析[J].科技风，2014，13：107.
[3]钱萍，尹春明.岭澳核电站半速汽轮发电机基础结构型式分析[J].南方能源建设，2015，02：102-106.
[4]胡庆来.CPR1000核电机组与常规百万机组主要电气设备选择差异分析[J].水电与新能源，2013，01：74-78.
[5]赵晓，钟桦，刘占盛.某三代核电厂安注泵电动机冷却多样化热阱方案探讨[J].暖通空调，2016，11：41-43.
论文作者:杨德栋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
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