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中国核科学技术进展报告（第二卷） 铀矿地质分卷 Progress Report on China Nuclear Science & Technology （Vol.2） 2011年10月圆柱形带反射层反应堆的数值传热计算数据的统计与分析结果处理刘建峰1，王 斌2，王月英1,2（1.华北电力大学核科学与技术学院，河北 保定 071003；2.南京理工大学动力工程学院，江苏 南京 210094） 摘要：核电厂主变压器（以下简称“主变”）出口的大容量，超高压线路廊道多采用气体绝缘金属封闭输电线。蒸汽发生器传热管破裂（SGTR）事故可能造成安全壳旁通，是一个特殊而重要的设计基准事故。本文归纳了EPR缓解SGTR事故的主要设计特点：（1）中压安注（MHSI）泵关闭扬程低于主蒸汽安全阀（MSSV）开启整定值，避免MSSV开启；（2）大气旁排系统（VDA）通过降低其整定值自动启动部分冷却，使一回路快速冷却、降压线。蒸汽发生器传热管破裂（SGTR）事故可能造成安全壳旁通，是一个特殊而重要的设计基准事故。关键词：圆柱形反应堆；反射层；热中子注量率目前我国核电站主变出口的1大容量超高压线路走廊多采用气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）。GIL是一种采用SP6气体绝缘、外壳与导体同轴布置1,3的高电压，大电流电力传输设备。导体和外壳一般采用铝合金管材，并采取全连式多1-2点接地方式。EPR是FRAMATOME（现AREVA NP）和SIEMENS联合设计的改进型核电站，它以法国N4 型和德国KONVOI 型核电站为主要的设计参考，并充分吸收了法国和德国核电发展多年的设计、建造和运行经验。EPR总体设计目标和安全指标都达到了第三代核电站的要求（EUR）。目前，台山核电有限公司已向国家核安全局提交了建造EPR核电厂的申请。蒸汽发生器传热管破裂（SGTR）事故可能造成安全壳旁通，是一个特殊而重要的设计基准事故。本文归纳了EPR缓解SGTR事故的主要设计特点：（1）中压安注（MHSI）泵关闭扬程低于主蒸汽安全阀（MSSV）开启整定值，避免MSSV开启；（2）大气旁排系统（VDA）通过降低其整定值自动启动部分冷却，使一回路快速冷却、降压。1 变频耐压试验的原理和应用1.1 电磁式电压互感器的磁饱和GIL如果连同电磁式PT一起进行耐压试验。目前，台山核电有限公司已向国家核安全局提交了建造EPR核电厂的申请。目前，台山核电有限公司已向国家核安全局提交了建造EPR核电厂的申请。目前，台山核电有限公司已向国家核安全局提交了建造EPR核电厂的申请。1.1.1 试验电压提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。建造和运行经验。EPR总体设计目标和安全指标都达到了第三代核电站的要求（EUR）。目前，台山核电有限公司已向国家核安全局提交了建造EPR核电厂的申请。蒸汽发生器传热管破裂（SGTR）事故可能造成安全壳旁通。 试验原理图 作者简介：刘建峰（1981），男，博士生，助教，现主要从事反应堆热工水力、汽泡动力学等科研工作基金项目：国家自然科学基金（50406012）、中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环重点实验室2008年基金资助项目（9140C7101020802）由于500kVPT是分级绝缘的，其尾端绝缘设计水平只有2kV，因而耐压试验时，尾端必须接地，如图1所示。施加相当于给PT励磁，PT中将流过一个励磁电流。（1）因而在工频下PT由于磁饱和的原因不能与GIL一起进行耐压试验，这也是DL/T 555定GIS（GIL）耐压试验时，PT要进行隔离的原因。适当提高耐压试验的频率，对电气设备主绝缘的考核没有影响。只是由于频率的提高，GIL外壳的感应涡流损耗会有所增加，但耐压试验时间很短，见表1。（2）因而在工频下PT由于磁饱和的原因不能与GIL一起进行耐压试验，这也是DL/T 555定GIS（GIL）耐压试验时，PT要进行隔离的原因。图1 GIL带PT试验原理图1断路器；2隔离开关和接地开关； 3隔离开关和快速接地开关注：即PT进入了饱和区。1.2 磁饱和的原因针对我国堆浸矿山浸出周期长、浸出渣品位高的情况开展技术攻关，取得突破。在浸出初期，采用大流量酸液喷淋，浸出后期，用高浓度酸熟化数天后再喷淋，余酸返回浸出。避免了浸出初期高酸浸出时杂质的溶出，堵塞浸出通道，降低矿堆渗透性；强化后期的浸出条件，将剩余铀快速浸出，大幅降低尾渣品位，一般在0.01%以下。申请了发明专利。2 变频耐压试验的原理和应用提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。2.1 快速降压提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。GIL连同PT一起耐压，施加的电压为592kV，已远远超过380 kV的饱和拐点，即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。见表1。表1 谐振频率电压/kVA1(A)L1A2(A)L2A3(A)L3A4(A)L4尾端电流电压备注1000.5100.5100.1780.1152.1201750.8920.8980.3210.2093.835注：1.即PT进入了饱和区；2.PT一次电流已达到几倍的额定励磁电流，致使试验进行不下去，因而在工频下PT由于磁饱和的原因不能与GIL一起进行耐压试验。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。3 MHSI注入压力3.1 饱和拐点提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。3.2 一回路压降MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。3.1.1 快速降压MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。3.1.2 MSSV整定值MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。（1）因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。图2 不同分层数计算结果的比较（2）因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。（3）即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。（4）MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况。（5）即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。4 500kV电磁式电压互感器提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。GIL连同PT一起耐压，施加的电压为592kV，已远远超过380kV的饱和拐点。提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。（1）因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。（2）MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。5 结论即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。（1）通过理论分析和现场试验证明，解决了500kV电磁式电压互感器试验中磁饱和问题。（2）采用变频法进行GIL连同500kVPT进行耐压试验，免除了PT的拆处理工序。（3）因此，EPR设计了部分冷却，使一回路自动、快速降压。即使对最不利的工况，也能使一回路压力降低至MHSI注入压力以下。提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。GIL连同PT一起耐压，施加的电压为592kV，已远远超过380kV的饱和拐点。提供的500kVPT的饱和拐点是380kV、5MA。MHSI泵关闭扬程低于MSSV整定值可保证MSSV不会开启，但对某些小破口，可能会使MHSI无法注入。致谢在相关实验的进行当中，收到了中国科技大学张维新教授的大力支持，并提供了很多有益的数据和资料，在此向张教授的大力帮助表示衷心的感谢。参考文献：1 王海涛,等.核电站风险监测器软件开发研究层氚增殖中子学分析和研究HENDL2.0/MG/MC的重核临界基准验J.核动力工程,2009,30(1):22-33.2 Gao C,et al.Integral Data,Test of HENDL1.0/MG and VisualBUS with Neutronics Shielding ExperimentsJ.Plasma Science and Technology,2004,6(5):2507-2513.3 许德政,等.多用途核数据库HENDL2.0/MG/MC的重核临界基准校验J.核科学与工程,2009,29(1):71-75.4 张伟欣,等.核电/MG/MC的重验J.核动力工程,2009,30(1):22-33.5 王亮,等.学分析和研究HENDL2.0/MG/MC的重核临界基准验J.核动力工程,2009,30(1):22-