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非能动核电厂照明系统配置方法及关键技术研究

陈益峰  
【摘要】:照明系统是电气学科中的一门重要分支,是核电厂电气系统的一个重要组成部分,对电厂人员的正确操作,设备的正确启停和安全可靠运行、事故工况下的应急操作和人员疏散起着重要的作用。在核电厂电气设计中,照明系统是其中重要的一个环节,其电源直接取自核岛电气系统,与核岛交流电气系统及1E级直流与UPS系统都有着直接的接口,因此照明系统本身具有电气系统的属性,同样需要关注短路故障、电缆电压降、断路器整定值等问题;与此同时,照明系统的重点在其呈现的光学属性,工作面照度、炫光角度、能效控制,灯具结构等种种因素,成为了每一个照明工程师必须要考虑的问题。三代非能动核电站的非能动理念相比其他能动核电厂有着较大的差异,照明系统设计也引入了诸多新的配置,如照明控制系统,主控室调光系统等,这些系统的引入对传统核电厂照明设计产生了冲击,同时也对照明系统的可靠运行、与安全系统的隔离等带来了一系列的问题与挑战;与此同时,受限于核电厂特殊的厂址环境条件和工艺要求,以往核电厂内满足安全壳内无汞无铝要求的白炽灯光源广泛应用于壳内照明、水下照明等,但无论是白炽灯本身的光源特性与主流设计逐渐脱节的事实,还是我国实施的《中国逐步淘汰白炽灯路线图》要求,白炽灯等传统光源在现今的核电厂照明设计中已逐渐演变为薄弱环节。本论文首先论述了照明设计中重要的理论概念,对光学概念、照明标准和计算原理进行了阐述,然后提供了部分照明光源和灯具的特性,并解释了核电厂环境对照明设计的重要影响。本论文重点是基于三代非能动核电站核岛反应堆厂房照明系统的运行要求和特点,结合该厂房内各区域的环境条件要求,分析其照明系统的配置策略和设计思路,使用DIALux建模和仿真软件对主控制室进行点照度法仿真,在此基础上提炼出对核岛照明设计具有重要影响的关键因子,并根据关键因子,探究LED光源前沿照明技术在应对和解决关键因子带来的问题的可行性,使用仿真软件进行仿真验证,以达到预期目标。最后,整合三代非能动核电站照明设计特点和关键技术,优化三代非能动核电站系列核岛照明系统的可靠性和照明效果,并成为三代非能动核电站照明设计能源行业标准的重要支撑文本。


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