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VVER与M310百万机组电气主设备性能提升与检修工艺创新

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成果主要完成人

刘永生、王声学、申雁鹏、崔丽丽、王 略、谢金平、邹 晓、封建宝、许 平、雷 成、章 勇、万玉晶

项目概况

本项目属于核电厂变压器、发电机等电气主设备领域。是针对VVER和M310核电厂电气主设备存在的性能不足、运行可靠性低、关键检修工艺欠缺等痛点、难点问题,开展了一系列的性能改进和技术创新研究,有效解决了存在的痛点、难点问题,提高了机组的安全可靠性。形成了一系列主要创新成果如下: (1)针对田湾核电站一期工程俄供500kV主变存在的设计缺陷、性能不足问题,通过国产化研究,成功研制了国内核电百万机组首台500kV主变。在此基础上,进一步进行绝缘性能提升研究,在田湾核电站三期工程中,成功将500kV主变耐压等级由全球当前的680kV提升至740kV,即首创了全球核电耐压等级最高的500kV主变并可靠运行,有效缓解VFTO对主变压器破坏的业内难题,开创了国产核电大容量主变制造及应用先河。形成《一种变压器的磁屏蔽结构及磁屏蔽方法》(ZL201010213524.0)等12项专利及《油浸式电力变压器技术参数和要求》(GB/T 6451-2015)等13份标准。 (2)在全球核电领域首次提出主变中性点GIB接地方式的创新,有效解决了主变中性点出线过热缺陷多发的痛点(《一种用于核电站分相式主变的接地装置》,202111661833.9)。 (3)发明了干式变压器状况评估方法和多信息量在线综合监测方法,并提出了辅助变压器空载断相检测方法,同时发明了多种变压器检修工艺,实现了各类变压器的状态监测和检修工艺的技术创新,授权发明专利4项、形成标准2份,提升了设备的安全可靠性。 (4)针对俄供发电机组定子端部绕组振动磨损重大缺陷,通过建模仿真分析,研究一套治理大型发电机端部振动的创新检修工艺,低成本下有效治理俄供发电机的重大隐患。发明俄供励磁机直流引线无焊接、冷微弯的弯头一体化工艺,解决俄供技术中存在应力集中易导致疲劳断裂的问题。形成中国专利3项。 (5)首创了百万机组发电机转子绝缘缺陷定位及处理方法,同时研制了大型发电机转子护环拆装的感应电源装置,有效解决了大型发电机转子检修过程中存在的痛点和难点;同时发明了发电机轴电流监测和轴电压检测的新方法及工具,实现了发电机检修、故障诊断、运行状态监测等系列化技术创新。形成俄罗斯专利2项,中国专利21项。 (6)首次在核电机组成功实现了通过变频技术对高压大功率循泵电机转速进行调节,有效解决了双速电机调节灵活性不足或调节时对机组冲击大的问题,克服了北方核电机组冬季凝汽器蒸汽背压过低的痛点。针对不同堆型发明了不同的应急电源快速接入方式,形成中国专利2项。 本项目共形成专利61项,其中俄罗斯发明专利授权1项、受理1项,国内发明专利授权20项,实用新型专利授权和发明专利受理39项,发表论文20篇,编制生效国家、行业及团体标准17份。项目成果应用14年,经济效益逾2亿元,减少大量SF6温室气体排放,提升了社会生态效益,部分创新点开创了行业先河并取得引领性创新,将核电厂大容量主变的国产化应用推上了新的平台,百万发电机故障诊断和检修工艺取得创新突破,解决了无国产大功率双速电机的情况下北方核电机组冬季凝汽器背压过低的痛点,实现了多堆型核电厂应急移动电源的接入可靠性与便捷性。专家鉴定该成果填补国内外多项空白,整体达到了国际先进水平,具有良好的社会效益和经济效益,以及推广应用前景。