一. 概述
厂用电切换在机组运行中经常发生， 若机组运行过程中厂用电被中断,轻者造成机组“非停”，重者引起设备损坏，造成巨大经济损失。因此，保证厂用电切换成功对机组安全稳定运行至关重要。
二. 简介
AP1000核电中压母线切换分为三种不同的方式 ：
手动切换（正常切换方式）：
先合后备，然后自动跳工作或备用。此切换方式为双向切换，可以由工作电源切向备用电源，也可以由备用电源切向工作电源。
快切（事故切换方式）：
快切为单向切换，只能由工作电源切换至备用电源。在工作电源进线上游发生故障时，若相应的闭锁继电器86动作，会触发工作电源进线跳闸，在0.2秒的时间窗口内，若同期条件满足，备用工作电源开关合闸。
残压切换（事故切换方式） ：
残压切换为单向切换，只能由工作电源切换至备用电源。当母线低电压30%及工作电源进线低电压90%触发时，工作电源进线跳闸，所此时备用电源电压正常，且所有的电动机负荷已跳闸，此时会通过残压切换自动合上备用电源进线开关。
1. 核岛手切逻辑框图：
2. 核岛手切逻辑分析：
OUT208=SV7T=LT01*IN101*IN102 SV7 PU=0.2s, DO=0.2s。M1及M2同时在合闸状态下，OUT208延时0.2s闭合，跳M1断 路器。
LT01=/ IN205*LV3
IN205为合闸指令，LV3为live-line/live-bus合闸条件。合闸指令发出后，M2断路器合闸，IN102置1。LV3受同期元件（ 25元件）的闭锁。
OUT201=SV16T
SV16延时0.5s后置1，OUT208若保持为1，0.5s后OUT201置1，跳1M2断路器。
SV16=SV7T
SV7延时0.2s置1后，SV16置1；SV16 PU=0.5s，DO=0.2s。OUT208置1后，若M1未断开，则IN101未断开，OUT208保持为1。
3. 核岛手切逻辑波形图：
4. 常规岛手切逻辑框图：
5. 常规岛手切逻辑分析：
OUT208=SV7T=LT01*IN101*IN102 SV7 PU=0.2s, DO=0.2s。M1及M2同时在合闸状态下，OUT208延时0.2s闭合，跳M1断 路器。
LT01=IN205
IN205为手切合闸指令。 OUT201=SV5T
SV5 延时0.5s后置1，OUT208若保持为1，0.5s后OUT201置1，跳1M2断路器。
SV5=SV7T
SV7延时0.2s置1后，SV5置1；SV5 PU=0.5s，DO=0.2s。OUT208置1后，若M1未断开，则IN101未断开，OUT208保持为1。
6. 常规岛手切逻辑波形图：
三. 问题分析
1. 核岛手切复位逻辑框图：
2. 核岛手切复位逻辑分析：
RST1= \IN101+\IN102+CF+/SV9T
IN101：工作电源进线断路器合闸位置；
IN102：备用电源进线断路器的合闸位置；
CF：合闸失败信号
此信号是针对备用电源进线断路器同期与备用柴油发电机时的同期失败所产生的信号，对于手切逻辑，此信号可以不考虑。
SV9= IN205*LV3
SV9 PU=5.5s，DO=0s。即合闸指令发出5.5秒后，若保护装置SEL-351没有接收到合闸反馈信号，则自动复位掉手切指令。
3. 常规岛手切复位逻辑框图：
4. 常规岛手切复位逻辑分析：
RST1=！IN101
IN101:工作电源进线断路器合闸位置。
即当工作电源进线断路器合闸后，备用电源进线的手切指令才能复位。
5. 核岛和常规岛手切复位逻辑对比分析：
对于核岛：当主控室发出合闸指令后，若断路器由于某些原因无法实际合闸，则5.5秒之后，SEL351会自动产生一个合闸失败信号，此信号会把手切合闸指令复位掉。即断路器即使无法实际合闸，手切合闸信号也会经一个短延时，把合闸指令复位。
对于常规岛：当主控室发出合闸指令后，若断路器由于某些原因无法实际合闸，则合闸指令会一直存在，无法自动复位。
6. 常规岛手切逻辑缺陷分析：
某核电站出现过由于合闸闭锁电磁铁损坏而使断路器无法合闸的问题。
如下图：
图中所示：Y1为合闸闭锁电磁铁，S3为断路器分合闸状态辅助开关，S2为Y1所闭锁的辅助开关。当断路器处于工作位置且分闸时，辅助开关S9节点处于闭合状态，断路器辅助开关S3闭合，从而接通合闸闭锁电磁铁控制回路，使闭锁电磁铁励磁动作，合闸闭锁电磁铁辅助开关S2闭合，接通合闸操作回路，进而使断路器合闸。
若合闸闭锁电磁铁Y1损坏，则使辅助触点S2无法闭合，进而使断路器无法合闸。
当中压母线由工作电源进线断路器带载，若主控室手切至备用电源进线断路器带载的同时，备用电源进线断路器的合闸闭锁电磁铁损坏，则就会出现手切失败的现象。对于核岛备用电源进线断路器来讲，SEL-351会自动把手切合闸指令复位掉。但是，对于常规岛备用电源进线断路器来讲，若由于合闸闭锁电磁铁损坏致使断路器无法合闸，SEL-351则无法把手切合闸指令复位掉，合闸指令会一直处于自保持状态。若此时保护装置SEL-351接收到合闸反馈信号（SEL-351保护装置无法区分工作位置的合闸反馈还是试验位置的合闸反馈），就符合并联切换逻辑，进而会把工作电源进线断路器跳开，引起母线失电。
若对合闸闭锁电磁铁进行更换后，就地断路器在试验位置进行断路器的分合闸试验。就会引起工作电源进线断路器的跳闸，进而引起整条母线失电。
例如：当3M1(52)为ES-3段供电时，如果3M2(52)的SEL-351接收到主控室下达的CLOSE信号，那么SEL-351开始启动手动并联切换步骤。SEL-351的主要逻辑为：接收到主控室发出合3M2(52)的信号→判同期→发出合3M2(52)的命令→收到3M2(52)已经合上的反馈→发出断开3M1(52)的命令→收到3M1(52)已断开的反馈。SEL-351保护装置逻辑中对3M2(52)是否为试验位置合闸反馈信号并不进行判断。
四. 设计改进
目前对于常规岛并联切换逻辑的缺陷只能人为的通过对保护装置SEL-351送假信号或者在线修改逻辑才能使LT1复位。
但是，长期人为的对LT1进线复位，难免会出现人因失误现象。因此，个人对此设计缺陷有几个解决思路：
断路器手车工作位置引入OUT208逻辑中，与断路器合闸反馈信号与的关系构成 OUT208的逻辑；
OUT208=SV7T=LT01*IN101*IN102*断路器手车工作位置
按照核岛并联切换的逻辑，在LT1的复位逻辑中，添加合闸失败自动复位信号。
常规岛手切复位逻辑中引入TRGTR复位按钮，且在主控室引入LT1的监视信号。
五. 总结
由于手切逻辑缺陷致使中压母线失电的事件在某核电站实际出现过。因此，保证正确的切换逻辑，对核电厂的安全运行起到重要的作用。
厂用电并联切换在运行中经常使用，确保母线能够及时、无误的进行双向切换对机组的安全稳定运行至关重要。
参考文献：
[1]. SEL-351-5，-6，-7 Protection System Instruction Manual；
[2]. 许珉.孙丰奇.发电厂电气主系统.机械工业出版社.2012.1(2)