核电厂常规岛厂用电电源慢速切换逻辑设计
福清核电慢切装置事故切换逻辑分析
福清核电慢切装置事故切换逻辑分析发布时间:2022-05-26T05:28:50.940Z 来源:《中国科技信息》2022年第3期作者:徐海龙[导读] 慢切装置是核电厂的重要设备之一,其用于在主用电源丧失时在符合逻辑的情况下自动切换至备用电源。
徐海龙福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:慢切装置是核电厂的重要设备之一,其用于在主用电源丧失时在符合逻辑的情况下自动切换至备用电源。
但由于该设备在核电厂正常运行工况下各种启动模式较少触发,所以对于慢切装置的启动触发逻辑存在认识盲区。
本文以福清核电站3/4号机组慢切装置为例,对慢切装置的基本情况、动作原理以及慢切装置事故切换的初始工况、起动条件、启动过程、闭锁条件、失电时间等进行了详尽的分析,以便在失电事故发生时,运行人员能够迅速判断慢切装置的动作情况是否符合预期,进而做出正确的干预。
关键字:慢切装置;事故切换;失电时间Analysis of accident switching logic in Fuqing Nuclear Power PlantXu HailongFujian Fuqing Nuclear Power Co., Ltd.; Fuqing, Fujian ProvinceAbstract: Slow-cut device is one of the important equipments in nuclear power plant. It is used to switch to standby power supply automatically when the main power supply is lost. However, there is a blind area for the start-up logic of the slow-cut device because the device is rarely triggered by various start-up modes under the normal operating conditions of the nuclear power plant. Taking the slow cutting device of Fuqing Nuclear Power Plant Unit 3/4 as an example, the basic condition, operating principle, the initial working condition, starting condition, starting process, locking condition and power loss time of the slow cutting device are analyzed in detail, so that when the power loss accident occurs, operators can quickly determine whether the operation of the slow-cutting device is in line with expectations, and then make the correct intervention.Keywords: Slow-cut device; accident switch; loss of power time1 福清核电慢切装置综述福清核电3、4号机组厂用电慢切换屏柜按机组配置,每台机组一台切换装置屏柜,每面屏柜配置两台MFC2000-5S切换装置,其中LGA/B用一台切换装置,LGD/C用一台切换装置。
AP1000核电厂孤岛运行厂用电源同期切换研究
AP1000核电厂孤岛运行厂用电源同期切换研究
任少义;石康宁;李彪;李忠全
【期刊名称】《电气技术》
【年(卷),期】2017(000)009
【摘要】本文针对AP1000非能动核电机组孤岛运行工况,根据SEL-351型综合继电器特性,通过分析厂用电源切换过程中的技术难点,论证厂用电源检测同期参数切换方式的可行性,比较各种切换方式的优缺点,提出一种并联切换与快速切换相结合的厂用电源检同期切换方案.该方案兼具不失电与操作时间短的优点,为制定电厂孤岛运行厂用电源切换预案提供参考.
【总页数】4页(P57-60)
【作者】任少义;石康宁;李彪;李忠全
【作者单位】山东核电有限公司,山东烟台 265116;山东核电有限公司,山东烟台265116;山东核电有限公司,山东烟台 265116;山东核电有限公司,山东烟台265116
【正文语种】中文
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2.AP1000核电厂微机型准同期装置整定分析 [J], 沈恒坚
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4.AP1000核电厂中压厂用电源切换设计及优化 [J], 姚铁兵;张会国;夏晓磊
5.大频差下高压厂用电源切换试验研究 [J], 郭霞;兀鹏越;马晋辉;李海军;徐兴国
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核电常规岛及BOP部分全开全关电动门逻辑图标准化设计的改进
核电常规岛及BOP部分全开全关电动门逻辑图标准化设计的
改进
李俊
【期刊名称】《电力科学与工程》
【年(卷),期】2008(24)4
【摘要】分析了岭澳一期核电站"常规岛及BOP部分"全开全关电动门逻辑图设计存在的问题.在岭澳二期设计过程中,结合本期工程的设计原则,提出了逻辑图标准化设计的解决方案,使设计效率大大提高.
【总页数】4页(P65-67,71)
【作者】李俊
【作者单位】广东省电力设计研究院,广东,广州,510600
【正文语种】中文
【中图分类】TK472.6
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1.岭澳核电站二期常规岛及BOP接地系统设计简介及思考 [J], 秦高原
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4.论"委托管理+监理"模式文件组卷探述——以某核电厂常规岛、BOP及送出工程项目为例 [J], 高红艳
5.核电常规岛及BOP建造阶段质保分级研究 [J], 高照普
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上海电力学院学报2010年总目次
与 ; 勇 二 缮
兽 妻 妻 爱誊 专 舞
9。 0 圆截 面 除尘管 道流 场特性 的数 值模 拟与分 析 … …… …… …… ……… …… …… 张建平 戴 咏夏 ( ) 8 复 合保 温对 电站机 组蒸 汽管 道散热 的影 响 … …… …… …… …… ……… …… …… 王文欢 潘 卫 国( 2 1) 燃 气轮机 排气 烟道 内部 流场 模拟 与流动 阻力分 析 …… …… …… ……… 方 伟 梁松彬 任建兴 (5 1) 水 源热泵 集 中冷热水 系 统能耗 及其 效益 分析 …… …… …… …… ……… …… …… 裘 薇 温彩 霞 (9 1) 小 型燃煤 锅炉 尾部 烟道 烟气余 热 回收装 置设计 方案 … …… …… …… 蒋 燕 李永 光 张 丽华等 ( 3 2) 锅 炉受热 面钢 材离 子硼 钼共 渗后耐 磨性 能试验 研究 … …… …… ……… …… …… 尹祥德 赵宪 萍(7 2) 6OMW 超 临界燃煤 机组 S R烟气脱 硝工 程实 例 …… …… …… ……… 倪 宏 宁 刘 岗 郑莆燕 ( 1 O C 3) 水平 轴风 力机 叶轮 流场 的数值 模拟 …… …… …… …… …… … ……… 闫海津 胡 丹梅 李 佳 ( 2 ) 1 3 大 型火 电机组 汽轮机 固体 颗 粒侵蚀 的原 因分析 与对 策研 究 … ……… 郑 玉婷 张 莉 程 超 峰( 2 ) 17 秸 秆生物 质燃 料燃烧 特性 分 析 … ……… …… …… …… …… … ……… …… …… 潘 雯瑞 任 建兴 ( 3 ) 11 燃煤 电站 锅炉 多种污染 物 联合 脱除技 术 的 比较 与分 析 …… …… … 章 玲 潘 卫 国 吴 江等 (2 ) 32 基 于改进 的神经 网络循 环 流化 床锅炉 建模 … …… …… …… …… …… 王 渡 陈 佳 李 嘉 (2 ) 37 海水 源热 泵系统 的节 能研究 …… ……… …… …… …… …… …… … 郭振 江 钟 晓辉 谷 民安等 (3 ) 3 1 3 0 MW 旋 流燃 烧方式 煤粉 炉炉 内速 度场 分布 的数 值模 拟 … … ……… 李芳 芹 李 赫男 任 建兴 ( 3 ) 3 35 电站 锅炉 故障诊 断技术 的发展 … ……… …… …… …… …… …… ……… …… … 姜 磊 杨 俊保 (4 ) 5 1 分 布式联 产系统 相关 问题 的研 究 ……… …… …… …… …… … ……… 姚 均天 郑 莆燕 柴 国旭 (4 ) 55
核电厂逻辑图识图介绍
电力管理
Power Management
电力系统装备
Electric Power System Equipment
核电厂逻辑图识图介绍
张川 (阳江核电有限公司,广东阳江 529941)
[摘 要]近年来,国家大力发展核电行业,中国自主研发的 CPR1000、华龙一号等堆型已在全国大力建设。想要了解核电 厂运行原理,就要从其最基本的逻辑控制入手,是核电厂设计的基础。
逻辑符号一般是与门,或门,RS 触发器及延时器组成。 下面以逻辑图中常见的一个方框图为例说明其含义。
越来越大,所以对于物理数据传输时一定要确保数据传输通 道的扩大和数据道路的扩展,其次,对于非物理数据的传输 一定要注意精确性和密度实现对现在文本图形的良好压缩可 以很好的提高现在整体的传输速度。在传输时要注意对家庭 网络的主干实现满足,提高现在整体家庭的使用。现在仿真 测试是提高智能家居系统以及实现在有效链路设计的方法之 一,通过现在的系统的仿真测试,通过先建立仿真平台,实 现对现在整体模块的控制来实现对现在信息以及各项信息网 络通道的建设实现信息的快速传输和传递。而当拥有仿真平 台之后,就可以更好的通过现在信息的使用,通过模块排队 以及各项总体使用限制通道来将现在整体信息的有效利用, 并且现在信息接收通过吸引到监控的错误检测,也是造成现 在整体信息使用效率低下的原因之一。在进行现代仿真平台 建设是最重要的一点,就是信息模块的建立信息模块是在调 节整体信息协调性以及加强现在信息的生成模块,三个节点 的控制方法之一,通过现在生成信息和编号控制来提高现在 整体监视系统的有效运行。并且现在的接收模块进行信息系 统的信息接收和显示时,一定要通过使用良好的信息控制方 式来进行良好的信息收集,如果不使用这种方式就会导致现 在禁用模块的信息收集以及信息使用出现延迟,容易出现信 息排队以及各项信息滞后的现象影响现在整体信息网络的使 用和信息通道的建设。从 OPCServer 读取数据后,底层程序 需要预处理数据。预处理过滤掉无效数据。无效数据的原因是: 收集点设备故障 ;风电机组 PLC 问题 ;不正确的网络通信导 致在某个时间收集不正确的数据 ;OPCServer 的收藏质量非常
AP1000核电厂中压厂用电源切换设计及优化
经离相封闭母线 T 接在主变低压侧。辅助变 (RAT)
高压侧接入 220 k V 外部电网系统,其容量与高厂变
容量一致,在高厂变故障或退出运行时作为高厂变
的全容量备用。高厂变、辅助变低压侧至厂用电系
统 (ECS) 中压配电装置采用共箱母线连接,高厂变
低压侧开关为工作电源断路器 M1,辅助变低压侧开
关为备用电源断路器 M2。机组电气系统简图见图 1。
关键词:核电厂;中压厂用电源;切换设计 中图分类号:TM623 文献标识码:B 文章编号:1007-3175(2019)06-0028-06
Design & Optimization of Medium Voltage Buses Transfer in
AP1000 Nuclear Power Plant
1 AP1000核电厂的电气系统简介
A P1000 核电技术是美国西屋公司设计开发的 百万千瓦级压水堆核电机组。在传统压水堆核电技 术的基础上,AP1000 机组采用“非能动”的安全系 统,使其安全性有了显著提高。A P1000 核电机组采 用发电机 - 变压器组的单元制接线方式,发电机经 主变升压后接入 500 k V 系统。发电机和主变压器之 间装设发电机出口断路器 ( G C B ),发电机经离相封 闭母线与 500 kV 主变压器低压侧相连。每台机组分 别配置两台高厂变 ( 编码为 2A、2B)、两台辅助变 ( 编 码为 4A、4B,辅助变相当于常规火电厂的启备变 )。 每台机组单独配置辅助变,这一点与火电厂多台机 组共用启备变存在明显差异。高厂变 (UAT) 高压侧
YAO Tie-bing1, ZHANG Hui-guo2, XIA Xiao-lei1 (1 Shandong Nuclear Power Company Ltd, Yantai 265116, China; 2 Yuncheng Power Supply Company of State Grid Shanxi Electric Power Company, Yuncheng 044000, China) Abstract: Introduction was made to the design characteristic of the electrical system and medium voltage buses transfer of AP1000 nuclear power plant. This paper compared the difference of medium voltage buses transfer between nuclear power plant and normal thermal power plant and analyzed the medium voltage buses transfer characteristic and design optimization procedure of AP1000 nuclear power under abnormal operation mode. Via design optimization, the buses transfer wasn’t be blocked any longer when auxiliary boilers were in operation. This paper gave the relevant suggestion, which provides references for the follow-up AP1000 project. Key words: nuclear power plant; medium voltage buses transfer; switch design
三门核电厂用电切换方式探讨
三门核电厂用电切换方式探讨张尧(三门核电有限公司,浙江三门317112)摘要:厂用电切换是发电厂检修和事故下保障厂用设备及系统安全运行的重要手段,现以三门核电厂一期工程厂用电切换为例对并联切换、快速切换和残压切换进行介绍,并对实际切换录波波形进行分析,表明保护装置逻辑搭接而成的切换逻辑合理可行。
关键词:厂用电切换;切换逻辑;波形图0引言在核电厂中,厂用电是核电厂安全运行的基石,失去厂用电将会给核电厂带来极大的安全隐患[1]。
三门核电厂用电为主给水泵、循环水泵等重要设备提供动力,任意一段母线的失电将导致反应堆降功率甚至停堆,因而厂用电的切换是保障厂用设备及系统安全运行的重要手段。
1三门核电厂用电切换介绍三门核电一期工程厂用电切换采用并联切换、快速切换和残压切换相结合的模式,在每台机组核岛2段中压母线(ES-1、ES-2)和常规岛4段中压母线(ES-3、ES-4、ES-5、ES-6)上通过中压进线断路器SEL-351保护装置逻辑搭接而成。
通过厂用电切换,每段母线都可以由厂用变压器通过主进线断路器(M1)或辅助变压器通过备用进线断路器(M2)进行带载。
2切换逻辑分析(1)并联切换:在正常情况下由运行人员从厂用变压器手动切换至辅助变压器(或从辅助变压器至厂用变压器)带载中压母线。
(2)快速切换:当主变、厂变发生故障或发电机出口断路器(GCB)失灵或500kV开关站失灵均会启动快速切换,由厂变电源切换至220kV辅变电源。
快速切换过程是单向的,即只能从厂变电源切换至辅变电源,而不能进行反向切换。
(3)残压切换:若快速切换不成功,在30%U n母线电压下延时3s进入残压切换过程(核岛中压残压切换为3.5s延时)。
2.1并联切换并联切换是厂用电正常运行期间进行母线供电方式切换的最重要手段,可以由运行人员通过PLS(电厂控制系统)对中压母线进线断路器进行远程分合闸控制,或者通过就地分合闸旋转开关进行就地控制,能够在母线不停电的情况下进行供电电源切换。
AP1000核电厂厂用电切换方式探讨
AP1000核电厂厂用电切换方式探讨作者:马飞李好黄兵来源:《科技创新导报》 2015年第5期马飞李好黄兵(江苏核电有限公司江苏连云港 222042)摘要:从现实的角度来看,AP1000核电厂厂用电切换方式的选用对于核电厂日常管理工作的有序运作有着重要的意义。
该文以AP1000核电厂为例,从其设计理念着手进行论述,探究AP1000核电厂厂用电切换方式的利与弊,并结合现实状况对该核电厂厂用电设计以及设备选型进行剖析,以期相关论述内容能为实践提供有益的借鉴。
关键词:AP1000核电厂用电切换方式探讨中图分类号:TM762 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)02(b)-0199-01凭借以往的AP1000核电厂用电管理的经验可知,在厂用电操作的过程中,电力系统的整体安全性至关重要,因此,在探讨AP1000核电厂厂用电切换方式时,要始终将设备以及电网环境的安全管理放在首位。
1 浅析AP1000核电厂以及厂用电切换方式1.1 AP1000核电厂概述AP1000核电厂是美国西屋公司研发的第三代先进非能动压水堆核电厂,从目前我国核电厂的研发与建设过程来看,该项目的建设已经深入到国内各实体项目之中。
AP1000核电厂是在传统压水堆核电技术的基础上,选用了“非能动”的安全系统,进而使得AP1000核电厂电力系统环境更具安全性与经济性。
1.2 浅析AP1000核电厂的用电设计理念AP1000核电厂的用电设计基本采用的是二代技术,在原有技术水平的支撑下,将部分电力设备的系统升级,并对核心系统设备进行优化改造。
在整个AP1000核电厂的用电设计过程中,保留了诸多传统模式下的安全技术,与此同时,AP1000核电厂也整合了多项全新的“非能动”用电设计理念,如柴油发电系统技术等等,其内环境中的安全功能的执行凭借“非能动力”来实现,在重力、空气对流等作用力的驱动下,维系AP1000核电厂的用电,并由以此来提升整个AP1000核电厂的安全系数[1]。
核电厂主泵转速低可能触发失去主外电源的逻辑合理性分析
核电厂主泵转速低可能触发失去主外电源的逻辑合理性分析摘要某核电站模拟机教员在进行冷源预案演练场景测试时发现:机组满功率运行期间,当重要厂用水系统(SEC)全部失去,设备冷却水系统(RRI)由于失去冷源而出现水温上涨的现象,由RRI冷却的主泵电机轴承温度也随之上涨。
在降功率过程中(还未降到10%Pn以下),三台主泵由于电机轴承温度达到80℃而跳闸,反应堆自动停堆。
同时,主开关站0GEW超高压断路器也断开,机组失去主外电源,切至辅变供电。
导致机组同时出现冷源和电源故障,安全裕度严重下降。
机组存在核功率或汽机负荷大于10%Pn(P7)信号,且两台及以上主泵出现机械类故障而跳闸时,可能导致停堆的同时失去主外电源,使机组的故障范围扩大,安全裕度进一步下降。
针对反应堆保护系统(RPR)增加反应堆紧急停堆信号(P4)闭锁甩孤岛逻辑及汽机紧急跳闸信号(C8)/P4修正汽机负荷大于10%Pn信号(P13)的建议,通过独立分析,认为冷源演练假设不成立,改造方案不明确且必要性不充分,暂不实施改造。
关键词反应堆保护系统(RPR);甩孤岛逻辑;汽机负荷大于10%Pn信号(P13);0 概述某核电站模拟机教员在进行冷源预案演练场景测试时发现:机组满功率运行期间,当重要厂用水系统(以下简称SEC系统)全部失去,设备冷却水系统(以下简称RRI系统)由于失去冷源而出现水温上涨的现象,由RRI冷却的主泵电机轴承温度也随之上涨。
在降功率过程中(还未降到10%Pn以下),三台主泵由于电机轴承温度达到80℃而跳闸,反应堆自动停堆。
同时,主开关站0GEW超高压断路器也断开,机组失去主外电源,切至辅变供电。
导致机组同时出现冷源和电源故障,安全裕度严重下降。
初步分析为,机组存在核功率或汽机负荷大于10%Pn信号(以下简称P7信号,由P10信号与P13信号取或逻辑),且两台及以上主泵出现机械类故障而跳闸时,可能导致停堆的同时失去主外电源,使机组的故障范围扩大,安全裕度进一步下降。
发电厂低压厂用电源切换与保护及逻辑配合应用探讨
压 器 的阻抗 。
相角 差 。
假设 两 台变压器 容量 及 阻抗 相 同 , 则
,: A U ( 3 )
低 厂变环 流 I 为 ,= ( 2 )
不 同相 角 差 时 低 压 厂 用 变 压 器 环 流 估 算 如 表1 所示 。
P . u
式中: Z 、 Z : —— 分 别 为 工 作 变 压 器 和 备 用 变
一
段 电源来 自高厂 变 , 一 段 电源来 自高备 变 时 , 随
及引 出线上 的相 问短路 故 障。
( 2 )低压 厂用 变压 器过 电流保 护 。保 护变 压
着运 行方 式 和潮 流 的变 化 , 相 角 差 可能 较 大 。在 并联 切换 过程 中 , 断 路 器 的合 闸需 通 过 检 同期 的
v o l t a g e t o e q u i p me n t . G e n e r a l me t h o d w a s d e s c r i b e d i n a n a l y z i n g d i f e r e n t s y s t e m p ra a me t e r i n l f u e n c e t o e q u i p me n t , s e t t i n g d a t a r e g u l a t i o n o f r e l a y p r o t e c t i o n a n d c h a n g e r — o v e r l o g i c c o o r d i n a t i o n v i a d e t a i l e d c lc a u l a t i o n W s a p r e s e n t e d . Ke y wo r d s :p o we r p l a n t ;L V p o we r s u p p l y s y s t e m ;r e l a y p r o t e c t i o n;c h a n g e — o v e r c o n t r o l l o c
10.5kV厂用电快切试验及其逻辑分析
10.5kV厂用电快切试验及其逻辑分析厂用电源的可靠性对于电厂来说十分重要,由于厂用电源的失电,一方面可能会造成经济损失,另一方面可能会对系统或设备的安全運行造成不良影响。
本文主要通过对某核电10.5kV厂用电源切换方式的介绍,结合现场调试情况,重点对快切逻辑进行了分析。
标签:厂用电;10.5kV;切换;快切1 引言厂用电的可靠性对于电厂来讲十分重要,这直接关系到电厂的经济性及安全性。
本文重点通过对某核电厂厂用电切换方式的介绍、切换逻辑的分析、几种切换装置的优缺点进行了分析,给后续厂用电切换相关试验提供一定的借鉴作用。
2 厂用电结构图3 快切功能实现3.1 快切原理当UAT因各种原因失电后,此时由于10.5kV中压母线上电动机负荷的惰转,异步电动机此时的工作方式为异步发电机,母线上所有正在惰转电动机的电压合成反馈电压。
图2是某300kV机组6kV母线反馈向量轨迹(衰减较慢的情况)。
其中:K=XM/(XS+XM);VS为系统电压;VD为母线反馈电压;△U为VS与VD压差;XS为系统电抗;XM为中压电动机电抗;A’A”为当K=0.67时的安全合闸曲线,曲线右边为安全区;B’B”为当K=0.95时的安全合闸曲线,曲线右边为安全区。
如图2所示,正常运行时,工作电源与备用电源同相,其电压向量端点为A,母线失电后,反馈电压端点将沿曲线逆时针移动,如果能在AB段合上备用电源,此时既能保证电动机运行安全,又不会使电动机转速下降太多,这就是快切。
3.2 快切逻辑图启动快切,需要满足如下条件:(1)运行人员需在PLS界面上许可母线切换;(2)MSUT、UAT、发电机故障;(3)切换装置无内部报警;(4)切换装置电源电压在正常范围内;(5)M2断路器跳闸监视回路1、2正常;(6)M2断路器保护装置无跳闸信号;(7)M1、M2检同期,满足同期要求;(8)M2断路器分闸。
复归快切,需要满足如下条件:(1)M1断路器分闸、M2断路器合闸,且母线低电压(低于90%额定电压);(2)残压切换;(3)M2断路器合闸。
核电站机组保安段电源切换功能调试及设计改进
该保安电源 的切换主要通过 Q A2 、QB 2 、Q C 2 间的切
换 来 实 现 。正常 工 作 时 ,选 择 开 关 在 “ B备 用 ”位 置 , 由
Q C 2 的分闸信号和选择开关的相关信号 ,发现信号都能送
达 且长 时间 保持 ( 超过合 闸需要 的 o . 5 s 延时) ,至 此 基 本 把 问题 锁 定 在 2 3 K D 上 。分 析 Q B 2本 身 控 制 回 路 ,发 现 2 3 K D为 中间继 电器 ,且 其 必 须 在 2 6 KT相 关 触 点 闭 合 的
维护维修
核 电 站 机 组 保 安 段 电源 切 换 功 能 调 试 及 设 计 改 进
屈 天佑 ,龙 杰 ,刘 旭 华。
3 1 4 3 0 0 )
( 1 . 中 国核 工业集 团中 国中原对 外工程 有 限公 司 ,北 京 1 0 0 1 9 1 ;
2 . 中 国核 工业 集 团中核核 电运行 管理 有 限公 司 ,浙江 嘉兴
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核电厂厂用电源切换试验方法、装置及设备[发明专利]
专利名称:核电厂厂用电源切换试验方法、装置及设备专利类型:发明专利
发明人:张立强,朱孟子,甘龙,王辰,颜旭,严天鹏,姜涛,赵岩申请号:CN202111208236.0
申请日:20211018
公开号:CN114121317A
公开日:
20220301
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供了一种核电厂厂用电源切换试验方法、装置及设备,方法包括:并行配置BAS56试验与BAS54试验初态,其中,在配置BAS54试验初态时,维持一回路热停工况及凝汽器真空条件辅助设备的可用状态,满足厂用电源在辅变供电模式下的辅助设备启动要求;执行BAS56试验,并在BAS56试验结束后,获得BAS56试验终态;在BAS56试验终态下,采用仿自动切换的快速倒电技术,实现核电机组厂用公用负荷的相邻机组间的快速停送电;以BAS56试验终态作为BAS54试验初态,执行BAS54试验。
本发明实现厂用电源切换试验与涉网试验的深度解耦,减小厂用电源切换试验对涉网工作的关联度,实现试验窗口的高度灵活性,进一步提高试验效率、简化试验操作、降低试验风险。
申请人:中广核工程有限公司,中国广核集团有限公司,中国广核电力股份有限公司
地址:518124 广东省深圳市大鹏新区鹏飞路大亚湾核电基地工程公司办公大楼
国籍:CN
代理机构:广州三环专利商标代理有限公司
代理人:王基才
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核电厂常规岛厂用电电源慢速切换逻辑设计
核电厂常规岛厂用电电源慢速切换逻辑设计管新娟【摘要】针对核电厂常规岛厂用电,利用现代化电子技术成果,对装置构成、软硬件配置、逻辑原理、参数设定等进行设计,以期达到厂用电电源实现慢速切换,确保安全、可靠运行,且在切换过程中不造成设备损坏停机的目的.【期刊名称】《上海电力学院学报》【年(卷),期】2010(026)002【总页数】4页(P119-122)【关键词】厂用电;慢速切换;逻辑设计【作者】管新娟【作者单位】华东电力设计院,上海,200063【正文语种】中文【中图分类】TM623;TP302.2核电厂常规岛 6 kV厂用电由厂用工作电源及辅助优先电源供电,其厂用电系统的安全可靠性对整个机组乃至整个核电厂的安全、可靠运行有着相当重要的影响,而厂用电切换则是整个厂用电系统的一个重要环节.对于核电厂常规岛 6 kV厂用电的切换,由于其备用变压器容量较小,只能断开大部分电动机负荷后才可投入备用电源,因此只能进行慢速切换.此外,厂用电切换的基本要求是安全性和可靠性,其安全性体现为切换过程中不能造成设备损坏,而可靠性则体现为提高切换成功率,减少辅助变过流或重要辅机跳闸造成核岛停堆的事故.本设计根据秦山核电厂二期扩建工程厂用电接线的实际,提出慢速切换的逻辑设计及技术要求,并给出初步整定值.1 工程概况和运行条件1.1 工程概况秦山核电厂二期工程需扩建 2台 660MW汽轮发电机组,2台机组均采用半断路器方式接入500 kV电压系统.发电机出口与断路器相连,其与主变压器之间则用离相封闭母线连接.每台机组设 2台高压厂用分裂变变压器,分裂变的低压两侧各接一段6 kV厂用母线.2台机组共设 2台高压辅助变压器,并通过高压开关接于 220 kV母线上.此外,2台辅助变压器均为双卷变压器,其低压侧接在 6 kV公用母线上.发电机主要技术参数如下:型式为 QFSN-660-2;额定容量为 733.3 MW.主变压器主要技术参数如下:双线圈铜绕组无励磁调压油浸式变压器,型式为单相,额定容量为260MW(绕组温升 55 K时).高压厂用工作分裂变压器容量为 50/25-25 MW.辅助双卷变压器容量为 31.5 MW.1.2 遵循的主要现行标准核电厂常规岛厂用电电源遵循的主要现行标准见表 1.表1 主要的现行标准日期/年编号名称1994 DL/T 553 220~500 kV电力系统故障动态记录技术准则1994 GB 50065 交流电气装置的接地设计规范1999 DL/T 663 220~500 kV电力系统故障动态记录检验准则2001 DL/T 5136火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程2001 DL 478 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件2004 DL/T 5044 电力工程直流系统设计技术规程2006 GB 14285 继电保护和安全自动装置技术规程1.3 基本技术条件装置类型:微机厂用电慢速切换装置,型号为MFC2000-2S.工作环境条件:环境温度为 -10~+50℃;相对湿度为 5% ~95%;大气压力为 86~106 kPa.装置直流电源:额定电压为 DC 48 V;允许偏差为 -10%~+10%;纹波系数为不大于5%.额定交流输入:交流电流为 5 A;交流电压为100 V或 57.7 V;频率为 50 Hz.输出接点信号容量:跳合闸出口为 DC48 V,5 A(接通);信号为 DC 48 V,50W(断开); 测量精度:电压电流为不大于±2%;频率为不大于±0.1Hz;相角为不大于0.5°;延时为不大于2 ms.功率消耗:当交流电流回路为 5 A时,每相不大于 1W;当交流电压回路为 100 V时,每相不大于 1W;直流电源回路正常工作时,不大于 30W,切换时,不大于 50W.过载能力:交流电流回路为 2倍额定电流时,可连续工作;为 10倍额定电流,允许过载10 s;为40倍额定电流时,允许过载 1 s.交流电压回路为1.5倍额定电压时,可连续工作;直流电源回路为80%~115%额定电压时,可连续工作.2 装置特点及主要技术性能2.1 装置主要特点核电厂常规岛厂用电电源慢速切换装置采用人机界面,即装置本体设有大液晶显示屏,能实时显示主接线、开关状态、母线电压、分支电流、频率差、相位差等运行参数,信息较齐全.此外,该系统还采用中文操作菜单,简单明了、易学易用.操作过程中提示故障异常情况,并可随时提供切换后的记录信息.该装置的主要功能包括切换功能、通信功能和其他功能.(1)切换功能兼有正常手动切换,事故切换和不正常情况切换功能;兼有快速切换,同期捕捉、残压和长延时切换功能;所有切换模式都采用串联模式.(2)通信功能 485口接入 DCS系统或电气监控系统,实现远方操作和信息上送;232口接插便携机,具有专用通信接口软件,可在便携机上进行监测,并对记录数据进行分析、储存、打印等.(3)其他功能保护闭锁、出口闭锁;自动投入后加速保护;分支电流录波;监测后备电源失电、PT断线、开关位置异常等.2.2 技术性能要求秦山核电厂二期扩建工程的厂用电母线切换装置应具有同期捕捉、慢速切换、快速切换 3种切换方式,以及同时切换、串联切换 2种切换模式.每种切换方式都应能单独投退.本工程以慢速串联切换为主要切换方式.装置应具有同期检定和只动作一次的功能.该装置能实现正常手动并联、串联切换,通过DCS操作员或装置面板上手动启动装置,实现从工作电源到备用电源,或从备用电源到工作电源的双向切换.对装置中不需要的功能,如定值和控制字等进行屏蔽,并设有管理密码,方便以后使用.该装置的一次接线示意如图 1所示.图 1中,中高压工作厂变——主网供电时为工作开关LGA100JA合位,辅网供电时为备用开关LGA200JA合位.图1 厂用电母线切换的一次接线示意正常的母线切换由手动启动,在控制台、DCS系统或装置面板上均可进行.正常切换是双向的,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.正常切换逻辑有以下几种方式.(1)反向切换逻辑正常启机,事故后恢复.具体过程为:开入量“检修恢复方式”处于断开状态,经 LGA100JA断路器在分闸位置、LGA200JA断路器合闸位置、LGA工作进线断路器 PT有电压确认,且应确定在正常运行的无闭锁状态下,由开入“反向手动切换”接点闭合启动,装置先跳开备用进线开关,确认跳开后,经设定的定值“串联切换合闸延时”进行延时后,投入母线残压和长延时判断,若满足任一条件即闭合工作进线开关.检修后恢复的具体过程为:开入量“检修恢复方式”处于闭合状态,经LGA100JA断路器在分闸位置、LGA 200JA断路器合闸位置、LGA工作进线断路器 PT有电压确认,且应确定在正常运行的无闭锁状态下,由开入“反向手动切换”接点闭合启动,装置先跳开备用进线开关,确认跳开后,投入快速、同捕、母线残压和长延时判断,若满足任一条件即闭合工作进线开关.(2)正向切换逻辑工作进线闭合,备用进线断开,正常运行在无闭锁状态下,由开入量“正向手动切换”接点闭合启动,经 LGA 100JA断路器在合闸位置、LGA200JA断路器分闸位置、LGA备用进线断路器 PT有电压确认,且应确定在正常运行无闭锁状态下,装置先跳开工作进线开关,确认跳开后,经设定的定值“串联切换合闸延时”进行延时后(此时长延时计时),投入母线残压和长延时判断,若满足任一条件即闭合备用进线开关.事故切换由保护出口启动,只能进行由工作电源切向备用电源的单向操作.为实现核电厂常规岛厂用电电源的慢速切换,该装置应具有闭锁功能,在出现 PT断线、保护闭锁、失去备用电源等情况时自动报警,并将装置闭锁,防止装置误动.该装置还具有自检功能,可在线自动检测内部电路、合跳闸出口、直流电源和所设参数等内部运行情况,发现异常自动报警,并可显示故障位置和事故原因.此外,该装置具有数字化录波功能,能够提供完整的切换过程频差、相差和电压幅值.能够追踪每次切换的所有定值、所有开关状态、启动原因、装置发出的合跳闸命令等.录波从装置启动开始(应包括切换前 0.1 s的录波),每 10 ms采样一次,总录波时间不小于 2 s,并且保证数据在装置掉电后不丢失,同时具有远传功能.由于该装置具备打印功能,所有录波数据均可打印输出.在“复归”前可进行反复打印.2.3 定值参数的设定该装置所有的整定值、运行方式(控制字)均可在液晶屏上按照菜单提示用按键方式进行设定,修改前必须输入正确密码.密码为 4位数字,出厂时的密码为 0000,用户使用时可根据需要自行设定.2.3.1 整定定值该装置的参考整定定值见表 2.表2 参考整定值注:缺省值是指开关合闸时间为 65 ms时的参考整定值.类型快速切换频差/Hz快速切换相差/(°)同捕切换频差/Hz同捕恒定越前时间/ms残压切换电压幅值失压启动电压幅值%范围 0.1~2.0 0.5~60.0 0.1~5.0 1~150 20~60 20~90缺省值 1.50 30.00 5.00 70.00 25.00 40.00类型后备失电电压幅值/%失压启动延时串联切换合闸延时长延时s初始相角/(°)范围 20~90 0.10~10.00 0.00~5.00 0.0~10.0 0/±30.0/±60.0/±90.0/±120.0缺省值 80.00 1.00 1.50 5.00 0同捕恒定越前时间是根据装置外围实际合闸回路的总时间来进行整定的.2.3.2 切换方式设置切换方式设置见表 3.在各种切换方式中,需要对后备失电闭锁投退方式进行说明.此功能用于备用 PT检修时,若暂时退出该功能,此时装置仍能进行切换,但切换方式与正常方式有所不同:在后备不失电情况下,装置仍然可以进行正常切换;而在后备失电情况下,只能进行残压和长延时切换.表3 切换方式设置名称范围缺省值控制方式远方、就地远方失压启动投入、退出投入快速切换投入、退出投入同捕越前时间投入、退出投入残压切换投入、退出投入长延时切换投入、退出投入后备失电闭锁投入、退出投入出口投退投入、退出投入手动串切合延时投入、退出投入3 结论(1)电源切换时供电大约中断 1.5 s,使电动机内部电压衰减,可防止由于不同相切换而引起的电动机联轴器和端部绕组的损坏.(2)切换后系统母线上只剩下永久性厂用设备负荷,对秦山二期扩建工程常规岛厂用电而言,只剩下闭式冷却水泵和低压厂用变压器负荷,其目的是保证对永久性厂用设备供电的连续性.(3)如果待切换的系统在保护范围内发生继电保护动作,则闭锁慢速切换,即事故切换只能单向操作.参考文献:【相关文献】[1]弋东方.电力工程电气设计手册:电气一次部分[S].北京:中国电力出版社,2009:268-286. [2]卓乐友.电力工程电气设计手册:电气二次部分[S].北京:中国电力出版社,2009:618-676. [3]刘取.电力稳定性及发电机励磁控制[M].北京:中国电力出版社,2007:218-260.[4]高亮.发电机组继电保护及自动装置[M].北京:中国电力出版社,2009:69-81.[5]何首贤.供配电技术[M].北京:中国水利电力出版社,2005:231-233.。
核电常规岛低压电动机控制电源分析
核电常规岛低压电动机控制电源分析摘要:本文主要围绕核电常规岛低压电动机控制电源展开论述,首先概述了核电常规岛低压电动机交流接触器控制原理;其次探究了低压交流接触器失压脱扣的原因;最后阐述了线圈电源使用交流控制电源的问题和整改意见,以期为后续的工程设计提供真实、可靠的借鉴。
关键词:低压电动机,控制电源,交流基础器,失压脱扣针对核电常规岛低压配电系统而言,交流接触器在其中担任的角色是操作电器,主要是控制电动机供电回路的正常和断开,实际使用比较广泛。
如果出现短路故障、大功率电动机成组启动、厂用电源切换等问题,那么就极易导致相应配电系统的电压波动,同时还有可能会引发瞬间断电的现象。
这种情况下,对于电压暂降敏感设备交流基础器来说,很容易会造成失压脱扣,从而影响汽轮发电机组辅机系统低压电动机的正常、有序运行,甚至会导致电动机停运,大幅度降低核电机组运行的安全性、稳定性,而且还会引起非计划停机。
通常情况下,低压电动机交流接触器所运用的是电磁式接触器,借助电磁产生的力来控制主触头的接通与断开。
将电磁系统根据励磁电流的类型进行划分,能够分为直流磁系统与交流磁系统,由于交流磁系统在取电方面比较便利,而且不需要进行直流电源的设置,再加上选用交流磁系统的经济性比较高,因此很多核电建设单位会在低压电动机回路中使用交流控制电源。
1、低压电动机控制原理在低压电动机回路中,主要应用的是交流控制电源,也就是电动机主动力电源为接触器励磁线圈电源进行供电,实际所需电压为单相220V或者两相380V,以下为具体的控制原理:第一,如果主动力回路处于正常状态,而且保护没有动作,那么相关操作人员就可以对就地的按钮-S11的实施控制,也可以来控制远方的控制系统DCS,目的在于开启合闸的指令,然后接触器线圈-K01就会获得一定电能,同时主触头处在闭合状态,接着接通电动机动力回路,如此,电动机开始运行;而相关操作人员如若通过对就地的按钮-S12或者远方的控制系统DCS进行控制,那么就可以开启分闸的指令,这时继电器-K21会取得一定电能,然后辅助触头断开-K01控制回路,导致电动机动力回路失电,进而致使电动机呈现出停运状态。
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50k 0 V电压 系统. 电机出 口与断路器相连 , 发 其
作者简介 :管新娟 (9 5一 ) 女 , 16 , 大学本科 , 高级工程师 , 上海人 . 主要 研究方 向为发 电厂 电气 工程设计 和研究 . - E
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1 工程 概 况 和 运 行 条 件
1 1 工 程 概 况 .
秦 山核 电厂二 期工 程需扩 建 2台 6 0MW 汽 6
轮发 电机组 , 2台机 组 均 采 用 半 断 路 器 方 式 接 人
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收 稿 日期 :2 1 0 2 00— 2— 0
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等进行设计 , 以期达到厂用电电源实现慢速切换 , 确保安全 、 靠运行 , 可 且在切换过 程中不造 成设 备损坏停 机
的 目的.
关键词 :厂用电 ; 慢速切换 ;逻辑设计
中 图分 类 号 :T 6 3 T 3 2 2 M 2 ; P 0 . 文 献 标 识 码 :A
Lo i sg fS o S t h n fPo r f r I t r a e g cDe i n o lw wic i g o we o n e n lUs i ce r Po r Pln n e to a sa d n Nu la we a tCo v n i n lIln
文章 编 号 :10 42 (00 0 0 1 o 06— 7 9 2 1 )2— l9一 4
核 电厂 常 规 岛厂 用 电 电 源 慢 速 切 换 逻 辑 设 计
管 新 娟
( 华东电力设计 院 , 上海 摘 20 6 ) 00 3
要 :针对核电厂常规岛厂用电 , 利用现代化 电子技术成果 , 对装置构成 、 软硬件配置 、 逻辑原理 、 参数设定
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( at hn l tcP w r eg i stt, h nh i 00 3 h i ) E s C iaEe r o e D s nn I tue Sa g a 2 0 6 ,C n ci i g ni a
Absr t Ai n tt l crc c n ump in o he c n e to a sa d i uce rpo rp a t , tac : mi g a he ee ti o s to ft o v n i n liln n n l a we l n s a p yng te mo e' l cr n c tc n l g p l i h d l1ee to i e h oo y,t e d sg a e n o c n ie ain t ec mp n nt ft e / h e in tk si t o sd r t h o o e so o h t e f cl i s h lt n fs f r nd had r e,l gc in il n a a t r h a ii e ,t e a ome to o t e a r wa t l wa o ia pr cp e a d p r mee s,w t iw l ih a ve
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与 主变压器 之 间则 用 离相 封 闭母 线 连 接 . 台机 每
变过 流或重 要辅 机跳 闸造成 核 岛停堆 的事故 . 本 设计 根据秦 山核 电厂二期 扩建工 程 厂用 电 接线 的实 际 , 出慢 速 切 换 的逻 辑 设 计 及 技术 要 提
求 , 给 出初 步整 定值 . 并
对 于核 电厂 常规岛 6k V厂 用 电的切 换 , 由于 其 备用 变压器 容 量 较小 , 能断 开 大 部 分 电动 机 只 负荷 后 才可投 入 备用 电源 , 因此 只 能进 行 慢 速 切 换. 此外 , 厂用 电切换 的基 本要 求是 安全性 和 可靠 性, 其安 全性 体现 为 切 换 过程 中不 能 造成 设 备 损
核 电厂常规 岛 6k V厂 用 电 由厂 用 工 作 电源 及辅 助优先 电源 供 电 , 厂 用 电 系统 的 安全 可靠 其 性对 整个机 组乃 至 整个 核 电厂 的安全 、 可靠 运 行
有着 相 当重要 的影 响 , 厂用 电切 换 则 是整 个 厂 而
用 电系统 的一 个 重要环 节.
第2 6卷 第 2期
上
海 电 力 学 院
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Vn. 6. No 2 12 .
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