1. 引言
某电厂1号机组101MD(反应堆硼和水补给系统电磁流量计)由LNE单一回路供电，当LNE失电后，101MD失去测量作用，在KIC(电厂计算机信息和控制系统)上显示为“故障”，并将301VB (反应堆硼和水补给系统阀门)的控制器强制切换到手动模式，这将导致REA系统的自动补给模式不可用。
在LNE失电后，事故处理的机组降功率阶段以及等待LNE恢复供电阶段都需要投入自动补给模式，补偿一回路冷却剂的收缩和泄漏。但目前存在的情况是，LNE失电后，自动补给将被闭锁投入，只能通过直接硼化管线注硼，操纵员无法控制注入一回路的硼酸量，由此可能导致一回路过分硼化，不利于机组的运行。101MD进行双切电源供电设计优化，采用电源自动切换装置，避免过度硼化，以提高机组的运行可靠性和经济性。
2. REA系统及101MD功能介绍
REA为反应堆硼和水补给系统，其功能主要为制备硼酸并贮存硼酸溶液，同时通过RCS系统（控制反应堆冷却剂系统）硼酸浓度来控制反应堆反应性的慢变化等功能，REA系统正确有效的运行是反应堆运行可靠性的前提保证。硼酸流量计101MD作为REA系统监测硼酸流量的仪表，保证其正常的工作对REA系统可靠性起着至关重要的作用。
3. 单电源供电失电风险与双切电源供电可行性分析
101MD由LNE系统独立供电，当上游电源LNE失电后，101MD 因失去上游电源而失去测量作用，REA系统的自动补给模式不可用。反应堆硼和水补给系统阀门控制器强制切换到手动模式，手动模式下的人工操作可能造成一回路过度硼化，不利于机组的运行。
设计优化后的101MD 由LNE+LNG 系统双切供电。LNE 系统交流不间断电源由三台并联的单相逆变器提供，这三台逆变器由LAA 直流电源系统供电。正常运行期间，全部负荷由三台逆变器供电。LNG系统设置一台逆变器，正常工况下由LBA直流电源系统经过逆变器向下游负荷供电。正常情况下，LNE、LNG系统在线运行。
LNE系统不执行安全功能，也无安全设计的基准。LNG系统执行安全功能，即向与安全相关的部件提供220V交流不间断电源。LNG系统设计符合单一故障原则。在发生影响电站事故时LNG系统能够向机组提供必要的厂用电电源。每个单元机组设置冗余的两套220V交流电源。同时，LNE、LNG系统设备的安装在电气厂房和连接厂房内，以防外来侵袭。
综上分析，LNE、LNG系统电源均会保持独立的工作运行状态，101MD采用LNE、LNG系统的双电源供电，大大降低了因上游失电造成的风险，对流量计的正常工作提供了有力的电源保障。
4. 双切电源供电设计优化总体方案概述
4.1 双切电源供电设计优化总体方案
101MD由LNE单路供电改为LNE+LNG双切供电。双电源之间的切换由双切电源自动转换开关ATS实现。当主电源LNE丧失时，备用电源LNG自动投入。自动转换开关ATS布置在定义为编号XX100CR的新增接线箱内。
4.2 双切电源供电设计优化后需达到的效果
在上游电源LNE失去后，电磁流量计会自动重新启动，在电源切换及仪表重启期间内（12s内），101MD失电，301VB的控制器401RG切换到“手动”模式，待切换至LNG供电后，101MD测量恢复正常，此时301VB的控制器401RG保持在“手动”状态，如需切“自动”，需操作员控制干预，手动切换回“自动”状态。且在正常工况下，101MD度数显示运行平稳。
5. 双切电源供电设计优化详细方案
5.1 双切电源供电设计优化涉及范围
涉及设计优化变更设备范围为:101JA硼酸流量计开关、102JA备用开关，以及101MD 测量表计和双电源切换箱XX100CR。
原设计101JA直接给101MD 供电，变更后原101JA引出动力电缆1LNEB0239接入新增双电源切换箱XX100CR，同时，原备用开关102JA通过新增电缆接入新增双电源切换箱XX100CR，切换箱内设置WATSN自动转换开关，通过切换开关新增电缆接入设备101MD，从而实现1号机组101MD 的双切电源供电设计。
5.2 双切电源供电设计优化基本要求
Ø 增加一路电源后不改变其他电源回路功能;
Ø 新增一路电源后不改变原有设计功能和安全功能;
Ø 新增配电箱满足相关抗震要求，载荷满足要求，具备施工可行性。
5.3 双切电源供电设计优化关键点分析
Ø 设备部件选型分析
（1）开关选型：涉及的供电负荷为101MD爱而美特电磁流量计，其额定功率为8W，原供电负荷开关101JA额定电流为0.28A，设计新增一路电源负荷开关为102JA，其额定电流为10A，因此新增一路电源开关满足负荷的正常运行要求。
（2）自动转换开关选型：设计时考虑到负载功率过小，选用了额定电流较小的自动转换开关，切换时间保证在2s以内。根据实际情况，自动转换开关设计采用型号为A-63/1 2 CBR 的WATSN 自动转换开关，该开关整定延时0s,实际最小触头转换时间1.2s。
（3）电缆截面选择：101MD电磁流量计，其额定电压100-230VAC，额定功率为8W，根据电磁流量计功率及电压损失计算，可选用WDZ-YJYD- 0.6/1Kv 2*2.5mm²聚乙烯绝缘低烟无卤阻燃耐低温低压电力电缆。
注:电压损失计算公式按《电力工程电气设计手册》电气一次部分式(17-6)
﹪=* Ig*L（rcos+xsin）
6. 双切电源供电设计优化改造变更后试验和验收
设计优化改造结束后，现场工作人员按照相关要求立即对计优化改造需达到的效果进行验证。当现场模拟上游电源1LNE失去后，电磁流量计101MD会自动重新启动，在电源切换及仪表重启期间内（12s 内），101MD 失电，301VB 的控制器401RG 切换到“手动”模式。待切换至LNG 供电后，101MD 测量恢复正常，此时301VB 的控制器401RG 保持在“手动”状态，如需切“自动”，需操作员控制干预，手动切换回“自动”状态。且在正常工况下，101MD度数显示运行平稳。
上述结果验证表明，此设计优化达到了预期的效果和目的。
7. 结论
经过一段时间运行，设计优化改造后的101MD运行良好。设计优化前，在LNE系统失电时，只能使用直接硼化功能，从安全性上考虑，不会影响安全，但可能引入过度硼化，不利于电厂的经济性。通过优化改造，增加一路LNG电源系统对其进行供电，不仅不会降低整个机组运行的安全性，而且可以有效的避免了过度硼化的可能性，有利于机组的运行，大大的提高了机组运行的经济性，为后续存在同样情况的机组提供了良好的借鉴实例。
参考文献
[1] 李炳华，建筑电气常用数据，北京：中国建筑标准设计研究院
[2] 中国机械工业联合会.GB50054 低压配电设计规范[Z]
[3] 姚家祎，工业与民用配电设计手册（第四版），北京：中国电力出版社出版
[4] IEC 60947 《低压开关设备和控制》
