一种针对核电厂锂电池系统的火灾共模预防方法技术方案

本发明专利技术公开了一种针对核电厂锂电池系统的火灾共模预防方法，包括对潜在共模点关联的安全设备进行安全功能分析，若发现潜在共模点对应的安全设备全部失效时，仍然能够保证安全功能的实现，则进一步判断是否满足准则d，若满足准则d，则要求对相应防火分区进行改进；若发现潜在共模点对应的安全设备全部失效时，无法保证安全功能的实现，则该潜在共模点认定为真正的共模点；对真正的共模点所处防火分区进行锂电池火灾风险分析，以得到相应风险程度，若风险程度高于预设安全值，则要求对相应防火分区进行改进。本发明专利技术提供的火灾共模预防方法针对锂电池系统提前对火灾及其所有危害的共模情况进行了分析和评估，消除了锂电池系统对核安全的影响。安全的影响。安全的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种针对核电厂锂电池系统的火灾共模预防方法


[0001]本专利技术涉及防火设计
，尤其涉及一种针对核电厂锂电池系统的火灾共模预防方法。

技术介绍

[0002]核电厂作为一种大型复杂工业体，厂内存在很多的蓄电池系统为核电厂内相关系统提供应急情况下的紧急供电。核电厂的蓄电池作为直流电力系统，是核电厂安全的最后一道保护屏障，稳定、安全、高效的蓄电池系统是核电厂安全、稳定、经济运行的重要组成部分。
[0003]在现有的核电厂系统中，蓄电池基本都采用传统的铅酸蓄电池。铅酸蓄电池作为一种传统的蓄电池系统，性能较为稳定，但是，由于铅酸蓄电池系统在充放电过程中可能会产生氢气，聚集的氢气会有爆炸的风险，因此，核电厂内的铅酸蓄电池系统都要求配备有氢气探测系统和排风系统。为了抵抗地震工况的共模失效影响，现在的核电厂安全要求一般要求这些氢气探测和排风系统具有抗震能力。此外，铅酸蓄电池电力衰减较快，储存环境的温度湿度要求较高，日常维护检查的工作量巨大。另一方面，随着技术的发展，动力锂电池近年来取得了飞速的发展。动力锂电池由于其电压平台高、比能量高、自放电低、循环性能好、环境友好等众多特点，已广泛运用在手机、笔记本电脑等便携式电子通讯设备的供电、新能源汽车混合动力大巴等交通工具的供能、大型民航客机等各种航空飞行器的动力电源、以及二次充电及储能领域内的风能与太阳能的储能电源。近年来，电力系统已有部分地方电力公司的变电站采用磷酸铁锂电池的直流系统，并且运行状况良好，未出现重大设备故障事故。核电领域近年来已有部分锂电池替代UPS系统，直流供电系统的试点案例。磷酸铁锂电池替代原铅酸蓄电池在循环寿命、能量效率、安全、运维制度、管理方式和维护工作量上有较大的技术优势，锂电池在核电厂的应用前景十分广阔。
[0004]然而，锂电池热失控引起的起火爆炸事故是当前核电厂应用锂电池储能系统的主要障碍。锂电池产生热失控的主要原因与动力锂电池的不合理使用、内部结构缺陷、制造材料具有易燃性等有关，单个电池的热失控会影响整个电池组，引发严重火灾。
[0005]虽然目前国内外都开展了大量的锂电池火灾安全分析和控制研究与应用，但是，由于核电是一个非常特殊的行业，因此核电防火和消防也有与常规工业和民用消防的显著差异。常规消防和防火的目标是保护人员安全与财产安全，而核电领域的消防防火的首要目标是保证核安全，即防止核事故发生并防止放射性物质的过量释放。由于这些目标的差异，导致核电厂的防火安全分析方法和防火措施都与常规工业有着显著的差异，例如，核电厂内的防火设计除满足一般的GB标准和工业标准外，主要还需满足针对核电的自身核电厂防火设计标准。
[0006]以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请
的新颖性和创造性。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术存在的不足，本专利技术提供一种针对核电厂锂电池系统的火灾共模预防方法，具体技术方案如下：
[0008]提供了一种针对核电厂锂电池系统的火灾共模预防方法，包括以下步骤：
[0009]对核电厂内的防火分区按以下准则对安全设备进行潜在共模点识别，
[0010]准则a：存在属于保证安全功能的同一系统的多个冗余列的安全设备；
[0011]准则b：存在属于保证安全功能的系统的一列安全设备，还存在属于实现其冗余列功能所必需的系统；
[0012]准则c：安全设备由冗余的电气盘供电，并且多个安全设备有概率导致电气盘保护的选择性缺陷；
[0013]准则d：存在火灾情况下失效有概率导致事故工况的设备，或者存在事故工况下保证必需安全功能的设备；
[0014]若满足准则a、b、c中任一个准则，则判别为存在潜在共模点。
[0015]对所述潜在共模点关联的安全设备进行安全功能分析，若发现所述潜在共模点对应的安全设备全部失效时，仍然能够保证安全功能的实现，则进一步判断是否满足准则d，若满足准则d，则要求对相应防火分区进行改进；
[0016]若发现所述潜在共模点对应的安全设备全部失效时，无法保证安全功能的实现，则该潜在共模点认定为真正的共模点；对真正的共模点所处防火分区进行锂电池火灾风险分析，以得到相应风险程度，若所述风险程度高于预设安全值，则要求对相应防火分区进行改进，例如重新设计直流电源供电方案。
[0017]进一步地，所述锂电池火灾风险分析包括：针对火灾及其导致的二次危害逐项进行火灾风险分析，每一项灾害均考虑灾害的直接影响以及间接影响；在直接影响分析和间接影响分析中，考虑的因素包括设备位置和灾害持续时间。
[0018]进一步地，所述二次危害包括灭火剂二次效应危害、爆炸危害、有毒与可燃气体危害。
[0019]进一步地，在所述锂电池火灾风险分析之前需要先进行锂电池火灾安全分析，所述锂电池火灾安全分析包括：针对需要安装锂电池系统的防火分区逐个采集相应的核安全物项、房间信息、其他可燃物料、非能动防火设施、火灾自动报警系统、固定式灭火系统、通风与防排烟系统、应急照明系统、通信系统的相关信息；根据相关火灾动力特性曲线或锂电池专有试验公式，对火灾发展的程度进行分析，计算火灾载荷，以做防火安全措施充分性评价，并相应进行防火安全改进。
[0020]进一步地，根据准则a和b识别潜在共模点时并不区分安全动作。
[0021]进一步地，所述核电厂的安全功能包括：
[0022]利用反应堆保护系统控制反应堆的运行工况；利用紧急停堆系统使得控制棒下落；维持反应堆安全停堆。
[0023]进一步地，所述安全功能包括多个冗余的子功能，所述子功能出现在不同的防火分区中。
[0024]进一步地，所述子功能包括泵送和/或隔离。
[0025]进一步地，所述准则a关注同一系统内部的冗余，并且与其功能一一对应。
[0026]进一步地，所述安全设备包括安全分级的机械设备或电缆。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有下列优点：针对锂电池系统提前对火灾共模情况进行了系统性排查，降低了火灾风险，提高了防火能力，以保证实现在核电的各种工况下的安全运行。
附图说明
[0028]图1是本专利技术实施例提供的火灾共模预防方法的流程示意图；
[0029]图2是本专利技术实施例提供的火灾共模预防方法中锂电池火灾安全分析流程示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0031]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对核电厂锂电池系统的火灾共模预防方法，其特征在于，包括以下步骤：对核电厂内的防火分区按以下准则对安全设备进行潜在共模点识别，准则a：存在属于保证安全功能的同一系统的多个冗余列的安全设备；准则b：存在属于保证安全功能的系统的一列安全设备，还存在属于实现其冗余列功能所必需的系统；准则c：安全设备由冗余的电气盘供电，并且多个安全设备有概率导致电气盘保护的选择性缺陷；准则d：存在火灾情况下失效有概率导致事故工况的设备，或者存在事故工况下保证必需安全功能的设备；若满足准则a、b、c中任一个准则，则判别为存在潜在共模点；对所述潜在共模点关联的安全设备进行安全功能分析，若发现所述潜在共模点对应的安全设备全部失效时，仍然能够保证安全功能的实现，则进一步判断是否满足准则d，若满足准则d，则要求对相应防火分区进行改进；若发现所述潜在共模点对应的安全设备全部失效时，无法保证安全功能的实现，则该潜在共模点认定为真正的共模点；对真正的共模点所处防火分区进行锂电池火灾风险分析，以得到相应风险程度，若所述风险程度高于预设安全值，则要求对相应防火分区进行改进。2.根据权利要求1所述的火灾共模预防方法，其特征在于，所述锂电池火灾风险分析包括：针对火灾及其导致的二次危害逐项进行火灾风险分析，每一项灾害均考虑灾害的直接影响以及间接影响；在直接影响分析和间接影响分析中，考虑的因素包括设备位置和灾害持续时间。3.根据权利要求2所述的火灾共模预防方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凌宇，刘翔，贺群武，薛峰，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：