一種核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)及供電方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)及方法。核電廠非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的部分閥門、主控室的應(yīng)急照明和事故后的DCS機(jī)柜需要應(yīng)急電源供電，應(yīng)急供電系統(tǒng)根據(jù)供電負(fù)荷分為A、B系列，每個(gè)系列的直流部分由兩臺(tái)充電器和一組蓄電池及一組直流配電柜構(gòu)成，交流部分由逆變器和調(diào)壓變壓器構(gòu)成。當(dāng)全廠斷電事故發(fā)生后，直流系統(tǒng)蓄電池放電并保持為負(fù)荷供電。在此期間，SBO柴油機(jī)起動(dòng)，為其中一臺(tái)充電器開始供電，充電器在帶負(fù)荷的同時(shí)為蓄電池組充電。這種供電方案，充分保證了在核電廠發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，如果需要起動(dòng)非能動(dòng)的安全設(shè)施，其非能動(dòng)及相關(guān)系統(tǒng)的電源至少在72小時(shí)內(nèi)可用，消除了福島事故中柴油機(jī)失電后的隱患。
【專利說明】一種核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)及供電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于核電站系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)，具體涉及一種核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)及供電方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的二代核電廠，在全廠斷電情況下直流應(yīng)急供電系統(tǒng)為負(fù)荷提供I小時(shí)供電,蓄電池放電I小時(shí)后,負(fù)荷將失去直流電源。根據(jù)日本福島事故后,核安全局對(duì)提高核安全的要求，我們自主研發(fā)的三代核電設(shè)計(jì)有事故后72小時(shí)內(nèi)響應(yīng)的非能動(dòng)系統(tǒng)。為保證其動(dòng)作和監(jiān)測(cè)功能，向非能動(dòng)系統(tǒng)供電的應(yīng)急供電系統(tǒng)應(yīng)在72小時(shí)內(nèi)保持供電。非能動(dòng)系統(tǒng)包括堆腔注水冷卻系統(tǒng)、二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)和非能動(dòng)安全殼熱量導(dǎo)出系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備主要包括電磁閥和電動(dòng)閥，同時(shí)，為方便運(yùn)行人員監(jiān)控，主控室應(yīng)急照明及事故后需要運(yùn)行的DCS機(jī)柜，也應(yīng)在應(yīng)急供電的情況下維持72小時(shí)內(nèi)可用，所以需要設(shè)計(jì)應(yīng)急供電系統(tǒng)為這些負(fù)荷供電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)及供電方法，解決核電站非能動(dòng)設(shè)備的供電問題，提高核電站的安全性。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，根據(jù)供電負(fù)荷分為互為冗余的A、B系列，每個(gè)系列由直流部分和交流部分構(gòu)成，直流部分包括兩臺(tái)充電器、一組蓄電池以及一組直流配電柜，交流部分包括逆變器、調(diào)壓變壓器、靜態(tài)開關(guān)和交流配電柜；直流部分的兩臺(tái)充電器和一組蓄電池分別與直流配電柜相連接，直流配電柜與交流部分的逆變器相連接，逆變器和調(diào)壓變壓器分別通過靜態(tài)開關(guān)與交流配電柜相連接。
[0005]進(jìn)一步，如上所述的核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，其中，所述的兩臺(tái)充電器中的一臺(tái)與核電站內(nèi)應(yīng)急380V交流電源相連接，另一臺(tái)與SBO柴油機(jī)(全廠斷電時(shí)起動(dòng)的附加柴油機(jī))供電的380V交流電源相連接。
[0006]進(jìn)一步，如上所述的核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，其中，所述的調(diào)壓變壓器與380V交流配電盤相連接。
[0007]—種采用上述核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)所進(jìn)行的供電方法，正常情況下，一臺(tái)充電器由核電站內(nèi)應(yīng)急380V交流電源供電，該充電器帶負(fù)荷運(yùn)行的同時(shí)為蓄電池組充電；
[0008]當(dāng)全廠斷電事故發(fā)生后，蓄電池組放電至少72小時(shí)為負(fù)荷供電；在蓄電池放電期間，SBO柴油機(jī)起動(dòng)，為另一臺(tái)充電器開始供電，該充電器帶負(fù)荷運(yùn)行的同時(shí)為蓄電池組充電，逆變器作為一個(gè)直流負(fù)荷在72小時(shí)內(nèi)不斷電；在逆變器發(fā)生故障的情況下，靜態(tài)開關(guān)自動(dòng)切換到調(diào)壓變壓器上，保證交流負(fù)荷不間斷供電。
[0009]本發(fā)明的有益效果如下:[0010]I)本發(fā)明提供了一種核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電方法，解決了核電站非能動(dòng)設(shè)備在全廠失電情況下至少72小時(shí)內(nèi)的供電問題，提高了核電站的安全性。
[0011]2)本發(fā)明將負(fù)荷供電的電壓等級(jí)統(tǒng)一為直流220V和交流220V，優(yōu)化了非能動(dòng)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的應(yīng)急供電系統(tǒng)一個(gè)供電系列的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明所提供的核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)根據(jù)供電負(fù)荷分為A、B系列。此處的A、B系列即為核電站主工藝中所述的A、B系列，是指整個(gè)核電站從交流電源到直流電源到負(fù)荷的冗余設(shè)計(jì)，B系列完全是A系列的冗余，A系列發(fā)生故障，不影響B(tài)系列完成核安全功能。即兩套設(shè)備執(zhí)行安全功能，一套故障，另一套不受影響，繼續(xù)執(zhí)行功能。故本發(fā)明的應(yīng)急供電系統(tǒng)也設(shè)有兩套，與整個(gè)核電站的A、B系列配套。
[0015]每個(gè)系列由直流部分和交流部分構(gòu)成，直流部分由兩臺(tái)充電器1、2和一組蓄電池3及一組直流配電柜4構(gòu)成，交流部分由逆變器5和調(diào)壓變壓器6、靜態(tài)開關(guān)7和交流配電柜8構(gòu)成。直流部分的兩臺(tái)充電器1、2和一組蓄電池3分別與直流配電柜4相連接，直流配電柜4與交流部分的逆變器5相連接，逆變器5和調(diào)壓變壓器6分別通過靜態(tài)開關(guān)7與交流配電柜8相連接。兩臺(tái)充電器中的一臺(tái)充電器I與核電站內(nèi)應(yīng)急380V交流電源10相連接，另一臺(tái)充電器2與SBO柴油機(jī)(全廠斷電時(shí)起動(dòng)的附加柴油機(jī))供電的380V交流電源11相連接。
[0016]本發(fā)明針對(duì)上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)急供電方法如下:
[0017]正常情況下，一臺(tái)充電器由核電站內(nèi)的帶柴油機(jī)的380V電源供電，充電器帶負(fù)荷運(yùn)行的同時(shí)為蓄電池組充電。
[0018]當(dāng)全廠斷電事故發(fā)生后，蓄電池組放電至少72小時(shí)為負(fù)荷供電。在蓄電池放電期間，SBO柴油機(jī)起動(dòng)，為其中另一臺(tái)充電器開始供電，該充電器帶負(fù)荷運(yùn)行的同時(shí)為蓄電池組充電，所以在發(fā)生全廠斷電事故時(shí)，非能動(dòng)的直流負(fù)荷在至少72小時(shí)內(nèi)不會(huì)斷電，逆變器作為一個(gè)直流負(fù)荷也不會(huì)在72小時(shí)內(nèi)斷電。
[0019]如果逆變器發(fā)生故障，靜態(tài)開關(guān)可以自動(dòng)切換到調(diào)壓變器上，保證交流負(fù)荷的不間斷供電。
[0020]采用A、B系列的冗余設(shè)計(jì)，充分保證了在核電廠發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，如果需要起動(dòng)非能動(dòng)的安全設(shè)施，其非能動(dòng)及相關(guān)系統(tǒng)的電源至少在72小時(shí)內(nèi)可用，消除了福島事故中應(yīng)急柴油機(jī)失效后的隱患。
[0021]需要注意的是，上述具體實(shí)施例僅僅是示例性的，在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng),其特征在于:根據(jù)供電負(fù)荷分為互為冗余的A、B系列，每個(gè)系列由直流部分和交流部分構(gòu)成，直流部分包括兩臺(tái)充電器(1、2)、一組蓄電池(3)以及一組直流配電柜(4)，交流部分包括逆變器(5)、調(diào)壓變壓器(6)、靜態(tài)開關(guān)(7)和交流配電柜(8);直流部分的兩臺(tái)充電器(1、2)和一組蓄電池(3)分別與直流配電柜(4)相連接，直流配電柜(4)與交流部分的逆變器(5)相連接，逆變器(5)和調(diào)壓變壓器(6)分別通過靜態(tài)開關(guān)(7)與交流配電柜(8)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，其特征在于:所述的兩臺(tái)充電器中的一臺(tái)充電器(I)與核電站內(nèi)應(yīng)急380V交流電源(10)相連接，另一臺(tái)充電器(2 )與SBO柴油機(jī)供電的380V交流電源(11)相連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，其特征在于:所述的調(diào)壓變壓器(6 )與380V交流配電盤(9 )相連接。
4.一種采用權(quán)利要求1所述核電站非能動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)急供電系統(tǒng)所進(jìn)行的供電方法，其特征在于:正常情況下，一臺(tái)充電器由核電站內(nèi)應(yīng)急380V交流電源供電，該充電器帶負(fù)荷運(yùn)行的同時(shí)為蓄電池組充電； 當(dāng)全廠斷電事故發(fā)生后，蓄電池組放電至少72小時(shí)為負(fù)荷供電；在蓄電池放電期間，SBO柴油機(jī)起動(dòng)，為另一臺(tái)充電器開始供電，該充電器帶負(fù)荷運(yùn)行的同時(shí)為蓄電池組充電，逆變器作為一個(gè)直流負(fù)荷在72小時(shí)內(nèi)不斷電； 在逆變器發(fā)生故障的情況下，靜態(tài)開關(guān)自動(dòng)切換到調(diào)壓變壓器上，保證交流負(fù)荷不間斷供電。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK103441567SQ201310332816
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】姜慶水, 竇慧元, 王貴, 齊索妮 申請(qǐng)人:中國(guó)核電工程有限公司