戴 湘，周 俊，范 晨
海南核电有限公司，海南昌江 572733
压水堆棒电源系统的并联运行
戴 湘，周 俊，范 晨
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本文对海南核电棒电源系统发电机，从励磁系统设计原理、并联运行调试方法、进相运行可能性等角度进行分析，并给出了一定的建议与处理方法。
棒电源系统；发电机；励磁；无功；进相
1 棒电源系统功能简介
棒电源系统(RAM)的任务是确保对控制棒驱动机构(CRDM)的线圈连续供电，包括两套棒电源机组的故障将使CRDM磁力线圈失去电源，此时驱动杆和控制棒依靠自身的重力落入堆芯，使反应堆紧急停堆。
该系统通过两套带飞轮的电动发电机组供电，发电机采用曲折星形接法，2×100%冗余配置，平时双机并联运行。
2 励磁系统的原理
棒电源系统采用谐振式相复励[1]，原理图如图1所示，整流变压器T6副边绕组接整流桥V1，产生基础励磁，该励磁电流是过量的[2]，通过限流电阻R1进行适当分流，可以在不同工况下获得合适的励磁电流，保证发电机的电压稳定。
图1 励磁系统原理图
如何控制限流电阻R1触发组件的导通角呢？测量变压器T7、T8分别测得线电压，中间互感器T4、T5分别测得相电流，设调差电阻R2接入回路部分阻值为，则可得：
棒电源系统负载的额定功率因数为0.25（感性），在向量图中，将分解为有功分量和无功分量[3]，做向量图如图2所示。可见，当调差投入时，反馈电压变为变为，有功分量主要起改变相位作用，反馈电压幅值受无功分量影响较大。低功率因素时，
图2 相量图
3 并联运行的调试
双机并联运行时，需要进行调整以使无功分配均匀。先在空载额定频率时，用外接电位计调整空载电压至额定值（图3，E点），然后保持外接电位计位置，并在额定频率下，加额定电流负载，功率因素0.8，转动同轴电位计R2，是调差电阻增大，发电机电压下降到额定值的96.4%（图3，I点），将同轴电位计锁紧，然后保持电流和功率因数不变，用外接电位计将电压调整到额定值的98.2%（直线EF平移至CD），锁紧。然后，再施加功率因数1，0.8In的负载，电压应该为101.8%（图3，C点），这样，Iq1/In在0至0.6时，电压调整率由3.6%变为1.8%，对下游负载更有利。
从图3，可以得出在负载变化时，设图3中EF的斜率为k，压降可表示为（设线性度良好）：
4 双机并联运行时，进相运行的可能性
如图3所示，U轴右侧为1号机组，U轴左侧为2号机组，负载所需的无功负荷为线段KL或NO；当由于稳压精度或外接电位计电位漂移等原因造成AB、EF空载电压不一致时，若负载是轻载状态，可运行在JKL位置，当EF漂移更严重时，对应的运行点变为MNO，总的无功负载不变，但2号机组进相的程度更严重了，若CD持续漂移，2号机组的欠磁保护将有动作跳机的风险，这种持续性的漂移，一般不会是稳压精度的原因。稳压精度范围内，将会是时而一号机多发无功，时而二号机多发无功，且在重载条件下，反应为双机均发出无功，但有一定分配差额。在进相运行、重载条件下，还应关注静稳极限问题，应控制棒电源系统在运行时，负载较轻（7%），而失磁保护整定较高（40%），静稳极限需要另外分析。
5 结论
海南核电棒电源系统是近年来国产化的首机，发电机励磁系统采用谐振式相复励，取消了碳刷，取消了励磁回路的并联，降低了维修率及双机故障的概率，效果良好。其励磁系统改动大，尤其是并联运行时，无功分配问题需要关注。目前核电站中一般较少配备无 功假负载，该设备应提前准备，以便在励磁系统更换、维修后，及时做调差试验，保障 系统平稳运行。
图3 U-Iq图
[1]许实章.电机学[M].1版.北京：机械工业出版社，1981：412.
[2]徐贤德，等.调差电路几种接线方式的浅析[J].电力建设，1992（9）：50.
[3]王宗德，等.中小型同步发电机的调差[J].电工技术杂志，1992（12）：4.
TP3
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1674-6708（2016）171-0224-01
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