NB T 20208-2013 核电厂安全级配电盘质量鉴定.pdf

1、ICS 27. 120.20 F83 备案号:41439-2013 NB 中华人民共和国能源行业标准NB厅20208-2013核电厂安全级配电盘质量鉴定Qualification of switchboard for safety class applied in nuclear power plants 2013 - 06 -08发布2013 - 10-01实施国家能源局发布NB/T 20208-2013 自次-A唱i1AqLq白qdA峙AA哇A哇A哇FO民dFDFD吁tnvQdQdnu定件uu料件uuu鉴条-u.资文-u的境求验定定件用义盘环要试鉴鉴文引走则则电件验能度序述式化革则备持性与

2、原总配条试性裕和概型者抗总设支罔范语定定定件范规术鉴JJ鉴111鉴JJJ文111ASA喧FOHDoau民U民U民U同iHi叮tl234567 NB/T 20208-2013 II 目。自本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。本标准由核业标准化研究所归口。本标准主要起草单位z中科华核电技术研究院有限公司北京分公司。本标准主要起草人:李美儒、孔海志、邱建文、张丽芹、f宏伟3NB/T 20208-2013 核电厂安全级配电盘质量鉴定1 范圄本标准规定了核电厂安全壳外安全级配电盘柜体及内部重要部件鉴定的基本要求和方法。本标准适用于交流10kV及以

3、下配电盘、直流1500V及以下配电盘。2 规范性引用文件F列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 1984-2003 高压交流断路器GB/T 2421. 1-2008 电工电子产品环境试验概述和指南GB/T 2900. 1-2008电术语基本术语GB/T 2900. 18-2008电工术语低压电器GB/T 2900. 20-一1994电王术语高压开关设备GB 3906-2006 3.6kV40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备GB 4208-2008 外壳防护等级CIP

4、代码)GB 725 1. 1一2005低压成套开关设备和控制设备第1部分z型式试验和部分型式试验成套设备GB/T 11022-2011 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T 12 127-2002 核电厂安全系统电气设备质量，鉴定GB/T 13625-1992 核电安全系统电气设备抗震鉴定GB/T 14808一2001交流高压接触器和基于接触器的电动机起动器GB/T 18380. 12-2008电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第12部分:单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延试验1kW预温合型火焰试验方法DL/T 538-2006 高压带电显示装置NB/T 20040-一2011核电厂安全级

5、电气设备抗震鉴定试验规则NB/T 20063-2012 核电厂仪表和控制术语NB/T 20227-2013 核电厂安全级成套开关设备鉴定3 术语与定义GB/T 2900.1-2008、GB/T2900. 18-2008、GB/T2900. 20-1994、GB/T12727-2002、GB/T11022 -2011、GB725 1. 1-2005和NB/T20063-2012中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了以上标准中的一些术语和定义。3.1 和锺环境mildenvironment 严酷性不超过在电厂正常运行和预计运行事件期间的环境。NB/T 2020S岳01

6、33.2 梅应mHrgin 规定的核电厂最严酷运行条件和环境条件，与设备鉴定全过程所采用的条件之差。3.3 老化aging在设计范围内的运行工况-1 ，元件或设备的物理、化学或电气特性随时间所发生的变化，这种变化可能导致其重要功能特性劣化。3.4 运行经验operating experience 在与被鉴定的特定设备的鉴定条件相当的条件下，可核实的运行数据的积累。3.5 使用条件service conditions 在正常运行工况、预期的极端异常运行T况、以及在核电厂假设的设计基准事件条件下，成套开关装置所处的周边环境条件，包括温度、温度、电压等级、电力负荷和信号状态等。3.6 设计基准事件d

7、es i gn bas i s event (.四日在设计中应用的假想事件，以便确定构筑物、系统和设备的可接受的性能要求。3. 1 型式试验type test 对代表产品的一个或多个物项进行的符合性试验。3.8 设备鉴定町uipmerrtqual ification 通过分析、型式试验或运行经验获得的证据，证明在规定的运行条件和环境条件下设备能按规定的准确度和性能要求起作用。4 鉴定原则4. 1 总则核电厂安全级配电盘质量鉴定应遵循GB/T12127-2002所规定的原则，这些原则的基本要求是提供成文的证据，以证明配电盘在规定的设计基准事件之前、设计基准事件期间和设计基准事件后能执行其所要求的

8、安全功能。通常，这样的证据需要一个包括老化和性能评价在内的鉴定大纲。鉴定所采用的验证方法有型式试验法、运行经验法、分析法或上述方法的综合。此外，这些方法还可用来延长已确定的鉴定寿命。不论选择哪种方法，最终结果应证明设备能满足鉴定要求，这种证明是成文的、合乎逻辑并可审查的证据。这种证据的形式不但便于质量鉴定人员验证，而且也便于其他有关人员检查。证据应包含设备技术规格书、鉴定大纲、鉴定方法、鉴定数据、必要的论证和验收准则。4.2 配电盘的鉴定4.2.1 鉴定方法本标准是通过规定了一组标准的设备使用条件和环撞条件，并介绍了这哩条件下可采用的鉴定方法(试验法、分析法、运行经验法或综合法)，说明4.1中

9、的鉴定原则。试验法需要将设备置于模拟的使用条件之下。除非只要求部件鉴定，否则应按组装或总装级的试验进行鉴定。2 NB/T 20202013 分析法包括热和运行老化对设备影响的分析测定、设计基准事件的环境条件的分析或试验，以验证该设备执行所要求的安全功能的能力。运行经验法是运用经认可的运行经验，证明同样的或类似的设备在与新的用途所假设的使用条件至少在一样严酷的情况下成功地运行。4.2.2 鉴定大纲4.2.2.1 拟定鉴定大纲鉴定大纲应提供设备技术规格书和鉴定结果之间的可核查的联系，应说明识别所有的显著老化机理的方法、根据己识别的显著老化机理所确定的鉴定大纲、特定的设计基准事件和其他要求等。4.2

10、.2.2 识别显著老化相l理配电盘是由不同的材料、设计和不同功能的器件和部件构成。因此，对每一种器件和部件，应根据其材料、设计、功能和特定的环填条件进行审查，以便鉴别可能妨碍该设备执行其所要求的安全功能的显著老化机理。配电盘最可能的老化机理是F列因素产生的:a)操作循环次数:b)温度:c)辐照。配电盘使用场所的温度效应主要对非金属材料有影响，当可验证井有资料证明这些影响或其他老化机理不显著时，不要求对老化作进一步分析或验证。4.2.2.3 鉴定大纲的实施4.2.2.3.1 慨述根据显著老化机理的识别结果，如果在使用条件下，不能证明这些老化失效机理不影响设备功能，则按照本标准第6章规定的鉴定程序

11、，对配电盘和(旦旦)其他部件进行鉴定。如果偏离鉴定太纲中规定的环境条件，则要修改鉴定程序井进行相应的论证。当选择试验法时，宜按4.2.2.3.24.2.2.3.3规定的顺序进行鉴定。4.2.2.3.2 部件级鉴定部件级鉴定包括但不限于以下步骤za)检查:b)型式试验zc)老化试验如果有显著老化机理);d)功能验证(如果己完成老化试验ke)鉴定大纲要求的其他试验。4.2.2.3.3 总装级鉴定总装级鉴定包括但不限于以下步骤za)按4.2.2.3.2中a)d)的步骤对配电盘进行试验:b)抗震鉴定:c)鉴定大纲中要求的其他试验:d)最终的功能试验。4.2.3 样机选择原则3 NB/T 20208-

12、2013 鉴定试验样机的结构、元器件选择应具有足够的代表性，以保证样机能够代表该类产品的典型特性。每个待鉴定的器件向经过检资，以便核实样机是否13鉴定大纲中规定的相同，必要时应在文件中详细列出试验样机的型号和序列号。4.2.4 文件编制文件编制应符合第7章的规定。5 鉴定条件5. 1 试验环境条件试验时的正常大气条件应符合GB/T2421. 1-2008的规定za)温度范围:15 C .35 C; b)相对湿度:25 %.75 %; c)大气压力:96 kPa士10kPao 如没有特殊规定，试验应在上述规定的正常大气条件F进行。试验之前，所有设备在上述条件F放置24h，如没有特殊说明，这些条件

13、也是恢复和预处理的条件。5.2 性能要求目前核电厂的安全级配电盘都安装在安全壳外，地震是其唯一的设计基准事件。在预期鉴定寿命内，安全级配电盘在地震设计基准事件期间和之后均应能执行其预期安全功能。常用的功能要求如下，必要时应规定补充技术要求za) 主回路应能承受额定运行电压和瞬时过电压zb) 断路器和设备应能承载、分断指定应用的负荷电流zc) 断路器和设备应能承载、分断指定应用的短路电流zd) 仅在指令操作r，断路器才能进行分、合罔动作:e) 保护、控制、辅助和仪表设备均应能实现预期安全功能05.3 梅度鉴定大纲中规定豁度的目的是为了在验证设备的满意性能时考虑合理的不确定性和产品的正常制造偏差，

14、从而对设备在所规定的是不利的运行条件下能执行其功能提供较大的可信度。正常使用条件下的格度应满足NB厅20227-2013中第6章及GB厅12727-2002中5.4.1.6的要求。6 鉴定程序6. 1 概述设备可通过试验法、分斩法、运行经验法或其任意组合的方法进行鉴定。应根据具体情况运用本章所介绍的程序开展综合鉴定。所使用的鉴定方法应产生可审查的数据，这些数据能证明符合鉴定火纲的全部要求。6.2 型式试验每个器件应在正常环境条件下运行并达到设备技术规格书所规定的全部性能和电气特征参数的极限值。在基准试验里向记录足够的数据作为后续的功能试验的基准数据。配电盘型式试验按如-f标准进行z4 , NB

15、/T 20208-013 a)高压配电盘:GB 4208-2008、GB/T11022-2011、GB3906-2006、DL/T538-2006、GBIT18380. 12 -2008、GB/T14808-2001和GB1984-2003o b)低压配电盘:GB 7251. 1-2005和GB/T18380. 12-20080 6.3 老化6.3. 1 概述具有显著老化机理的部件，在没有足够的证据证明由于材料的老化不会明显地影响配电盘在地震事件期间和之后执行其预期安全功能的能力之前，应考虑老化失放机理的影响，并进行老化分析或试验。6.3.2 老化方法的选择6.3.2.1 总则可选用的老化方法

16、包括老化试验、分析、运行经验以及这儿种方法的任意组合。阿根据对特定器件的材料和使用的评价结果来选择老化方法，如果选用白然老化过的设备作为试验样机，并且有适当文件证明符合GB/T12727一2002的规定，即使存在显著者化机理，也不必进行老化试验或分析。6.3.2.2 热老化方法应用阿伦纽斯关系式可确定热老化条件。2日速老化因子和试验条件应根据构成器件的材料对时间或温度的敏感度进行保守的选择，如果对某一种材料的特定的成分，规定的加速鹅老化因子不能用，可使用同类材料在相提植度F的活化能以求得有关性能的保守值。6.3.2.3 热老他温擅!老化温度的i瞌择取决于所涉及材料的实际温度土鞭值、要求的老化时

17、间和设番运行时的环境温度，配电盘内的温升应包含在阿伦纽斯的分析中。6.3.2.4 鉴定寿命目辑应在开始时为具有显;荐者化机，理的每个器件确定鉴定寿命日际。这项工作宜在审费每个吉普件及其设计、材料和-J.lI剧于说明寿命限值的运行历史以后进行。6.3.2.5 自热效应器件的白热效应对设备寿命有重要影响，其影响取决于白热的程度、运行时的热负荷肉子和其他因素。因而应根据这些因素来审查每个器件并估计它们的影响，设计者应将预期的热负荷园子提供给鉴定者。在器件的白热效应未知的情况下，可运用该器件适用的工业标准来计算温升。6.3.3 老化试验6.3.3.1 热老化和运行老化需要进行老化试验的配电盘内部件可经

18、过老化后再装入配电盘中。部件的老化程序中考虑的老化机理包括时间一温度效应、动作循环对设备的影响。可通过分析或运行经验方法确定这些老化机理。在老化试验大纲中，时间一温度效应、动作循环在递增基础上累积。若配电盘的鉴定寿命为N年(N推荐值:5、10或1日，则典型的试验步骤如下za) 将器件置于规定温度的环境中进行等效于N年实际时间的热老化，试验后进行外观检费:b) 将器件从高温环境中移出后恢复到正常室温r.使器件完成等放TN年的动作循环:5 NB/f 20208-2013 c) 进行器件功能试验，将其结果与基准数据比较，并将分析结果形成文件:d) 如有要求，按制造厂的建议定期维护，以使老化试验期间故

19、障率最小:e) 按需要重复上述试验步骤，直到累积的运行时间等效于鉴定寿命目标。6.3.3.2 辐照老化核电厂使用的安全级配电盘在正常使用条件下，都安装在安全壳外的和缓环境中，整个使用寿期内累积剂量不超过100句，不要求进行辐照鉴定。在特殊使用条件f，如果安装场所的辐照累积剂量大于l00Gy.除非能通过分析证明这种要求没有必要，应在祖度老化和抗地震试验前做加大辐照剂量率鉴定。对于白然老化的配电盘，辐照应在抗拙震试验之前进行。试验细节可参见GB/T12727一200206.3.4 老化分析6.3.4.1 概述老化分析包括对热老化和运行老化的分析。分析应考虑己识别的老化机理当中任何已知的复合效应。在

20、有适当的理由和证明文件时，可运用下列分析方法。6.3.4.2 热老化分析应通过研究老化敏感材料的老化特征、规定的环境和运行条件来评价热老化对器件的影响。分析按-F列步骤进行za) 识别器件中全部老化敏感材料:b) 获取每种材料的阿伦纽斯数据或其他可用的时间一温度曲线等。确保用于推导数据的材料属性相应于器件执行其安全功能所必需的设计要求例如z介电强度、机械强度等); c) 按规定的鉴定寿命目标，确定每种材料在规定的环境和括，行条件下预期的有毅寿命:分析中所使用的温度应以每种用途所预期的部件运行温度为依据。确定这些缸度时，应考虑自然效应和器件运行时环境温度:d) 如果材料的预期的有效寿命超过被分析

21、器件鉴定寿命目标，则可认为该材料在所分析的环境中没有显著热老化机理:如果预期的有效寿命小子鉴定寿命目标，则预期的有效寿命就成为该材料的鉴定寿命z器件的鉴定寿命等于构成该器件并时其执行安全功能所必要的各种材料中最短的鉴定寿命ze) 应将分析结果形成文件e热老化分析也可使用其他分析方法-6.3.4.3 运行老化分新通常，因为没有实际试验数据就不能准确预测运行老化对地震脆弱性的影响。所以应通过规定的运行老化试验来评价运行老化对部件或器件的影响。如果根据现有的试验数据能产生证明文件，并且这些试验数据表明部件或器件不会由于老化而影响它们在地震期间或地震后执行功能的能力，则可运用分析方法来分析运行老化影响

22、。分析可按下列步骤进行z6 a) 估算每个配电盘电路和部件在鉴定寿命目标值期间总的动作循环数zb) 获取试验数据，包括每台已安装的设备抗震试验之前动作循环试验数据。该数据应规定所利用的电接触荷载:只在所施加的触点电荷载等于或大于器件运行时荷载的试验才可为该分析所用zc) 如果试验数据中循环数超过运行时要求的循环数，并且抗震试验数据表明在地震脆弱性方面与未经运行的器件或部件相比没有明显恶化，那么就可认为该设备没有明显的运行老化机理:d) 应将分析结果形成文件。NB/T 20208-2013 6.3.4.4 老化分斩的审查应利用热者化、辐照老化和运行者化的分析结果来确定设备的整体老化状况。在这个过

23、程中，应考虑综合的热老化、辐照老化和运行老化的任何已知的复合效应。如果热老化、辐照老化、运行老化及其复合效应的分析都证明不存在显著老化机理，则对该设备不要求进行老化试验。如果热老化、辐照者化或运行老化分析中的任何一个导致鉴定寿命小于鉴定寿命目标，则该设备的鉴定寿命应取其中最小的鉴定寿命数值。6.3.5 自然老化法对部件或器件，可用自然老化代替老化试验。在使用这个方法时，应满足F列要求za) 己证明自然老化过的部件或器件及其材料与待鉴定的部件或器件及其材料是相似的。在证明过程中，要考虑部件实体布置、规格、安装特点、相互连接、应力、发热或散热、结构材料、老化影响、环境影响和性能要求:应通过分析或试

24、验来证明所存在的任何差异不影响部件或器件执行其安全功能:b) 部件或器件在与预期用途的正常环境条件至少在一样严酷的环境中已经老化:c) 经受自然老化的设备的运行、更换或维修记录可用于证明使用条件是正确的:d) 自然老化过的设备在过去运行中的荷载与持鉴定的设备的规定荷载至少在一样严格:e) 有支持上述要求的证明文件。6.4 抗震鉴定可通过试验法、分析与试验相结合的方法或运用运行经验来进行配电盘的抗震鉴定。安全级配电盘的抗震鉴定应满足GB/T136251992和NB/T2004-2011的要求。样机需在运行基准地震(OBE)和安全停堆地震(SSE)期间和试验之后，执行其预期安全功能。6.4.1 试

25、验法6.4.1.1 试验输入试验的振动输入应符合GB/T13625-1992和NB/T20040-2011的规定，可采用单轴、双轴或三轴试验台进行试验。试验反应谱至少应满足技术规格书要求，井考虑适当的裕度.优先采用随机的或多频试验的输入信号。如果决定采用单频信号(如正弦拍披，正强扫波或衰减正琼波)，则应有合适的理由，或者应由己探测到组成配电盘的各类部件的自报频率。此外，如果使用单频信号，试验反应谱应包络要求反应谱的3dB通频带，还应进行同相和反相试验。6.4. 1. 2 安装样机试验时用焊接或螺栓安装。试验所用的安装方法和程序应与配电盘在核电厂内安装方法和程序相同，否则，应进行相应的论证。试验

26、期间所用的安装方法和程序应形成文件。6.4. 1. 3 试验步骤在试验前需先进行样机的功能检查，试验时阻尼比一般取矶，在三个规定轴线方向的每一个方向执行z一-1Hz50Hz共振频率探资试验:一5次运行基准地震(OBE)试验:-一-1次安全停堆地震(SSE)试验。6.4.1.4试验过程要求7 NB/T 20208-2013 6.4. 1. 4. 1 功能验证要求在SSE试验期间通过运动设备(如接触器、继电器或带分励脱扣的断路器)改变状态(由通电到断电或反之的器件，在进行SSE试验时，应以类似方式动作。如果只要求在SSE试验后进行这样的动作，则只需在SSE试验以后进行动作试验。在地震激励期间，就地

27、操作装置不应动作。典型样机应进行试验以验证其通、断性能。6.4. 1. 4.2 触点监IJ在触点状态取决于器件通电或断电状态时，应按下列方式试验和监测这些触点za) 使触点断开和闭合:b) 使器件通电和断电。所选定的触点应能足以评价设备性能。振动输入引起任一触点颤动的允许时间取决于颤动对所在电路的影响。设计者所向鉴定者提供触点由于颤动而保持在非预期状态所允许的最长时间。6.4. 1. 4.3 电气负荷如果没有其他理由，所有的测试都应包括典型的下列电负载和激励电流za) 对器件应进行通电和断电两种状态试验，包括接触器线圈、继电器线圈、变压器、断路器具其他通电动作的器件:b) 试验期间，接触器和断

28、路器的主触点宜通过规定的负载电流:c) 试验期间，接触器、继电器或断路楼上的辅助触点应通以规定的负载电流zd) 试验期间，典型启动器和断路若是的热过载元件应通以额定负载电流。6.4.1.5 验收准则当已经证明梓机能按其技术规格书的要求在假设地震事件之前、事件期间和事件后执行其所要求的安全功能时，则认为该样机抗震鉴定舍楼。关于地震动输入水平，当试验反应谱包络要求反应谱时，则认为样机已承受相应的地最动输入应力.6.4.2 分析和试验综合法当已经有配电盘的抗震试验数据时，可运用分析和试验综合方法验证具有相似设计的配电盘的抗震鉴定，使用这个方法应遵循GB/T13625-1992第6章的规定.6.4.3

29、 经验分析法可通过论证与以前鉴定合格的设备或经过更剧烈地震激励的设备的相似性来完成对配电盘的抗震鉴定。应使用技术论证等方法确定设备特征和激励环壤的相似性。可根据各种原始数据推导出经验数据，它们可以是za) 以前执行质量鉴定太纲所得到的分析数据或试验数据:b) 根据经历过地震的设备所得到的已成文的数据zc) 根据运行动态负载或其他动态应力环境所得到的数据。根据原始数据和可用的文字资料的详细程度，可采用各种不同的方法。所选定的方法参见GB/T13625-1992附录A的规定。7 文件8 NB/T 20208-2013 7. 1 总则编制的文件应足以证明配电盘及其部牛在正常和异常运行条件-f、设计基

30、准事件期间和i事件后能满足对它们规定的安全功能要求。文件编制应采用有条理和可核壳的方式。鉴定文件应满足GB/T12727 -2002第6章中的文件要求。7. 2 设备鉴定资料7. 2. 1 运行条件文件向包括所有正常的、异常的、设计基准事件期间和事件后特定的运行条件，以及设备鉴定时的垣行条件的数据表格。7.2.2 特殊性能文件向说明已按设备鉴定大纲验证过的特殊性能c7.2.3 鉴定大纲鉴定大纲说明的验收准则、鉴定程序、鉴定方法和结论应与设备技术规格书进行对比。鉴定大纲至少应包括以F几项:a) 设备技术规格书:b) 待试验的单元数目:c) 安装、连接和其他接口要求:d) 老化模拟程序，包括鉴定寿

31、命目标:e) 模拟的运行条件:f) 测定的性能和环境变量:g) 试验装置要求，包括准确度:h) 环境、运行试验及其测量的详细步骤:i) 验收准则:j) 琅式试验数据:k) 技术规格书中不适用部分的说明:1) 对配电盘及其部件所特有的任何条件的说明，这些条件是上述各项不包括的，但对试验期间可能对该设备有影响:m) 鉴别显著老化机理的方法。7.2.4 鉴定报告鉴定报告向包括za) 鉴定大纲:b) 目标(验收准则); c) 待测设备的详细说明:d) 试验装置说明和l测量仪表标识ze) 试验程序:f) 试验数据:g) 要求的定期维修、监督和(或)测试:h) 时试验期间所发生的任何部件或故障或异常情况的

32、评价:i) 摘要和结论，包括鉴定寿命说明:j) 支持文件:9 NB/T 20208-2013 k) 批准、鉴定者签名和日期。7.3 支持文件7.3.1 概述根据jg行经验、分析、外推或其组合方法验证配电盘的部分型式试验向包括7.3.27.3.4所列的支持文件。7.3.2 京行经验数据运行经验数据应包掂za) 设备技术规格t5;b) 设备的接口和边界条件:c) 适合于用运行经检验证的设备技术要求=d) 用运行经验验证的特殊性能:e) 对d)中的每个性能，将过去的应用和技术要求与新设备的技术要求进行比较zf) 可用于设备鉴定的运行经验摘要和来源(包括维护修理记录、环境条件、电负载和地震或振动荷载)

33、; g) 判定数据是否合格的基准和待鉴定的设备zh) 批准、鉴定者签字和日期。7.3.3 分析分析文件应包括=a) 设备技术规格把b) 设备接口和边界条件zc) 待分析的特殊性能、假设的故障模式或故障影响:d) 所采用的假设、经验数据和数学模型以及它们使用的证明文件ze) 支持假设和数学模型的试验数据=f) 所用分析方法和计算机程序的说明:g) 通过分析建立的性能参数及其适用性摘要zh) 批准、鉴定者签字和日期。7.3.4外推利用试验数据或运行经验数据进行外推时，所为该外雄的正确性提供依据和论证。10 的FONlONONmz 中华人民共和国能源行业标准核电安全级配电盘质量鉴定NB/T 20208-2013 * 核工业标准化研究所发行北京海淀区骚子营1号院邮政编码:100091 电话:010-62863505 机械工业信息研究院印制部印刷版权专有侵权必究* 2013年10月第1次印刷定价24.00元2013年10月第1版印数1-200