核电厂电气系统的设计必须遵循纵深防御的理念,确保在各类运行工况和事故工况下,为核安全、主回路、核辅助等系统提供安全可靠的电力供应;其中,中压配电系统设计和设备选型对整个核电厂的安全性和经济性起着至关重要的作用。本文以国内在建或已建占比最高的M310堆型及其改进型CPR1000技术路线的核电厂为研究对象,通过系统查找原设计方案的不足之处、借鉴核电堆型的最新设计理念,提出了M310堆型中压配电系统的改进方向,并从可行性、可靠性和经济性三方面对改进方案进行评估分析。首先,采用ETAP软件计算改进方案典型位置的短路电流值,依据标准规范完成主要电气设备和材料的选型,模拟仿真各切换工况下机组母线电压恢复时间满足设计规范,验证了改进方案的可行性;通过统计典型事故工况带载情况,算出应急电源和后备电源的负荷数据与功率需求,指出了电源额定容量和设计运行要求,为厂内电源设备选型提供参考数据。其次,运用故障树理论方法,分别建立改进方案正常配电和应急工况下配电系统的故障树,通过集合和概率计算改进方案的供电可靠性和运行安全性水平;同时,通过计算各基本事件对顶事件的敏感程度,识别出影响配电系统可靠性的关键因素,并提出后续提升配电系统可靠性的建议措施。最后,系统分析了核电发电总成本的费用及构成,算出改进方案的平均发电成本和平准化发电成本,证明了改进方案在电力市场发电成本方面更具竞争力;采用投资回报期、财务内部收益率指标,从静态和动态两个方面计算改进方案在现行核电标杆电价下的经济性,并经敏感性分析提出后续提高资金收益率的改进建议。本文通过对M310堆型中压配电系统的改进研究,为大型压水堆核电厂配电系统设计、电气设备选型提供了理论依据,为后续同类厂用电系统设计优化和项目改进提供了参考资料。