核電站用直流系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種核電站用直流系統(tǒng)，其包括蓄電池、充放電機、充電器、直流配電盤和直流母線，直流母線包括第一直流母線和第二直流母線，第一直流母線和第二直流母線采用母聯(lián)開關(guān)進行連接，蓄電池和充放電機連接到第一直流母線，充電器和直流配電盤連接到第二直流母線，直流配電盤采用饋線開關(guān)與第二直流母線連接。本發(fā)明提供的核電站直流系統(tǒng)可以使蓄電池放電試驗在大修外的時間進行，將這一試驗占用的大修時間降低為零，從而提高了工作效率。
【專利說明】核電站用直流系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電流系統(tǒng)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種核電站用直流系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]直流和UPS系統(tǒng)是核電廠內(nèi)非常重要的電源系統(tǒng)，是穩(wěn)定的且連續(xù)可靠供電的電源系統(tǒng)，是為了保證對核島各種重要的控制設(shè)備、保護系統(tǒng)、全廠微機分散控制系統(tǒng)(DCS)、熱工自動裝置、消防報警系統(tǒng)等需要不間斷電源的設(shè)備供電而設(shè)置的。這些系統(tǒng)大都是安全級系統(tǒng)或核安全相關(guān)的系統(tǒng)，因此，直流系統(tǒng)的可靠性對核電廠的安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟運行起著很重要的作用。
[0003]蓄電池是直流系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，其作為一種儲能裝置，在外部交流電源故障的情況下，仍能保證為負荷設(shè)備提供連續(xù)可靠的供電。為了確保蓄電池的供電能力可以滿足負荷設(shè)備的需求，需要定期對蓄電池進行放電試驗，以驗證蓄電池的實際容量。因為直流系統(tǒng)不允許在蓄電池離線的情況下運行，所以蓄電池的放電試驗一般在機組大修時進行。
[0004]蓄電池的放電試驗是對蓄電池帶載能力的驗證，需要讓蓄電池在一定的放電電流下進行一段時間的持續(xù)放電。由于核電廠內(nèi)的重要保護控制負荷較多，直流和UPS系統(tǒng)的容量比較大，使得相應(yīng)的蓄電池容量也比較大，放電試驗的時間也就會更長。每一臺核電機組的直流系統(tǒng)都在10套以上，根據(jù)規(guī)范要求，每組蓄電池放電時間為5?10小時，完成放電試驗后還需要更長的時間對蓄電池進行充電，使其恢復(fù)到滿充狀態(tài)。受到設(shè)備和人員的限制，無法讓所有蓄電池同時進行試驗，這樣的話對于大修時間的影響是相當(dāng)可觀的。
[0005]現(xiàn)有的核電廠內(nèi)，蓄電池的放電試驗采用逐個進行的方式,通過直流系統(tǒng)配電盤上的蓄電池放電試驗回路，每次對一組蓄電池進行放電試驗，具體的系統(tǒng)接線圖請參考圖1所示。配電盤上的蓄電池放電試驗回路通過電纜與放電連接箱進行連接，當(dāng)某一系統(tǒng)的蓄電池需要進行放電試驗時，使用臨時電纜將放電連接箱與移動式放電試驗小車連接起來，在放電試驗小車上完成放電參數(shù)設(shè)置，開始放電試驗。蓄電池中儲存的能量將通過放電試驗小車中的電阻轉(zhuǎn)換為熱量，散發(fā)到空氣當(dāng)中。
[0006]由于直流系統(tǒng)按列檢修的要求，無法對多組蓄電池同時進行放電試驗，那么放電試驗所占用的時間就需要根據(jù)蓄電池的數(shù)量進行累加，從而延長核電廠大修的時間，對核電機組的可用率造成不利影響。
[0007]綜合來說，現(xiàn)有技術(shù)方案在實際的實踐中，主要缺陷有:1、蓄電池放電試驗耗時太長，占用了核電廠大修的時間，降低了核電機組的可用率，從而降低了核電廠運行的經(jīng)濟性；2、當(dāng)一組蓄電池故障時，整個直流系統(tǒng)為不可用狀態(tài)，對直流系統(tǒng)的可靠性影響較大；
3、蓄電池放電試驗過程中，蓄電池內(nèi)儲存的能量全部轉(zhuǎn)化為熱量散發(fā)出來，浪費了大量的能源，并且對于放電試驗房間的環(huán)境溫度有著不利的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的在于:提供一種核電站用直流系統(tǒng)，使蓄電池放電試驗可以在大修外的時間進行，將這一試驗占用的大修時間降低為零。
[0009]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種核電站用直流系統(tǒng)，包括蓄電池、充放電機、充電器、直流配電盤和直流母線，所述直流母線包括第一直流母線和第二直流母線，第一直流母線和第二直流母線采用母聯(lián)開關(guān)進行連接，所述蓄電池和充放電機連接到第一直流母線，所述充電器和直流配電盤連接到第二直流母線，其中，所述直流配電盤采用饋線開關(guān)與第二直流母線連接。
[0010]優(yōu)選的，所述充放電機與第二直流母線采用蓄電池放電試驗回路開關(guān)連接，所述母聯(lián)開關(guān)與蓄電池放電試驗回路開關(guān)之間設(shè)置機械聯(lián)鎖。
[0011]優(yōu)選的，所述直流系統(tǒng)還包括有備用蓄電池系統(tǒng)，所述備用蓄電池系統(tǒng)通過插座接口連接到第二直流母線。
[0012]優(yōu)選的，所述備用蓄電池系統(tǒng)包括蓄電池、充放電機、插座箱、直流母線和開關(guān)設(shè)備，其中，所述直流母線包括第三直流母線和第四直流母線，所述第三直流母線和第四直流母線采用母聯(lián)開關(guān)進行連接，所述蓄電池和充放電機連接到第三直流母線，所述插座箱通過接口連接到第四直流母線。
[0013]優(yōu)選的，所述備用蓄電池系統(tǒng)的充放電機與第三直流母線采用充放電機回路開關(guān)連接，所述母聯(lián)開關(guān)與充放電機回路開關(guān)之間設(shè)置機械聯(lián)鎖。
[0014]優(yōu)選的，所述備用蓄電池系統(tǒng)的插座箱具有不同的插座接口，每個直流系統(tǒng)通過一個插座接口與備用蓄電池系統(tǒng)連接。
[0015]優(yōu)選的，所述核電站用直流系統(tǒng)還包括有備用充電器，用于對充電器進行替換。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明核電站用直流系統(tǒng)中，直流母線采用單母分段的接線方式，以提供新穎的直流系統(tǒng)和蓄電池的接線方式，從而使蓄電池放電試驗可以在大修外的時間進行，將這一試驗占用的大修時間降低為零；為直流系統(tǒng)的運行提供了更靈活的方式，提高了直流系統(tǒng)的可靠性，也將蓄電池內(nèi)儲存的能量進行了有效回收，節(jié)約了能源，并且解決了蓄電池放電試驗時的散熱問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本發(fā)明核電站用直流系統(tǒng)及其有益效果進行詳細說明，其中:
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中直流系統(tǒng)的接線示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明核電站用直流系統(tǒng)的接線示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明核電站用直流系統(tǒng)中備用蓄電池系統(tǒng)的接線示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案及其有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的【具體實施方式】僅僅是為了解釋本發(fā)明，并非為了限定本發(fā)明。
[0022]請參閱圖2，本發(fā)明提供了一種核電站用直流系統(tǒng)，其包括蓄電池、充放電機、充電器、直流配電盤和直流母線。直流母線包括第一直流母線和第二直流母線，第一直流母線和第二直流母線采用母聯(lián)開關(guān)進行連接。蓄電池和充放電機連接到第一直流母線，充電器和直流配電盤連接到第二直流母線，其中，直流配電盤采用饋線開關(guān)與第二直流母線連接。
[0023]充放電機與第二直流母線采用蓄電池放電試驗回路開關(guān)連接，母聯(lián)開關(guān)與蓄電池放電試驗回路開關(guān)之間設(shè)置機械聯(lián)鎖，防止母聯(lián)開關(guān)和蓄電池放電試驗回路開關(guān)同時閉合，以避免在進行蓄電池放電試驗時誤合母聯(lián)開關(guān)，造成直流系統(tǒng)內(nèi)的蓄電池和其具有的備用蓄電池系統(tǒng)并列運行。
[0024]請參考圖2和圖3，直流系統(tǒng)還包括有備用蓄電池系統(tǒng)，備用蓄電池系統(tǒng)通過插座接口連接到第二直流母線，并分別以A到F的英文字母標(biāo)識，布置在備用蓄電池系統(tǒng)組附近的插座箱內(nèi)。
[0025]備用蓄電池系統(tǒng)包括蓄電池、充放電機、插座箱、直流母線和開關(guān)設(shè)備，其中，直流母線包括第三直流母線和第四直流母線，第三直流母線和第四直流母線采用母聯(lián)開關(guān)進行連接。蓄電池和充放電機連接到第三直流母線，插座箱通過接口連接到第四直流母線。直流系統(tǒng)正常運行時，備用蓄電池由充放電機進行浮充電，保證蓄電池處于滿充狀態(tài)。當(dāng)需要使用備用蓄電池時，通過插座箱將備用蓄電池系統(tǒng)與相應(yīng)直流系統(tǒng)的母線連接起來，也即與第二直流母線連接。
[0026]備用蓄電池系統(tǒng)的充放電機與第三直流母線采用充放電機回路開關(guān)連接，母聯(lián)開關(guān)與充放電機回路開關(guān)之間設(shè)置機械聯(lián)鎖。
[0027]備用蓄電池系統(tǒng)的插座箱具有不同的插座接口，以使不同的直流系統(tǒng)可以通過一個插座接口與備用蓄電池系統(tǒng)連接。
[0028]請再參考圖2和圖3，當(dāng)蓄電池需要進行放電試驗時，通過插座箱內(nèi)不同的插座連接，選擇相應(yīng)的直流系統(tǒng)，將備用蓄電池系統(tǒng)與其相應(yīng)母線相連。此時直流系統(tǒng)內(nèi)的蓄電池和備用蓄電池將產(chǎn)生短時并列，應(yīng)盡快斷開母聯(lián)開關(guān)，避免兩組蓄電池長期并列運行。母聯(lián)開關(guān)斷開后，可以閉合蓄電池放電試驗回路開關(guān)，通過充放電機對蓄電池進行放電試驗。放電試驗產(chǎn)生的電能通過充放電機反送回380V交流母線，為其他廠用負荷供電。放電試驗完成后，再通過充放電機為蓄電池充電，充電和放電是同一回路，將其恢復(fù)到滿充狀態(tài)。
[0029]當(dāng)蓄電池放電試驗完成后，斷開蓄電池放電試驗回路開關(guān)，閉合母聯(lián)開關(guān)，將蓄電池重新接入直流系統(tǒng)。然后，斷開備用蓄電池系統(tǒng)與直流母線的連接，使其恢復(fù)到由充放電機進行浮充電的狀態(tài)，此時系統(tǒng)接線恢復(fù)到正常運行工況的接線。
[0030]同樣的，備用蓄電池也需要由充放電機定期進行放電試驗，以保證其容量滿足負荷需求。
[0031]若某一直流系統(tǒng)的蓄電池發(fā)生故障或需要進行檢修，也可以采用上述的步驟，用備用蓄電池替換故障的蓄電池，以保證該直流系統(tǒng)的可靠運行。
[0032]本發(fā)明核電站用直流系統(tǒng)還包括有備用充電器，除了在蓄電池放電試驗或故障檢修時對蓄電池進行替換外，還可以在充電器故障檢修時對充電器進行替換，使得充電器的檢修也可以在役進行，從而進一步提高直流系統(tǒng)運行的靈活性，加強直流系統(tǒng)的可靠性，提高核電機組的可用率。
[0033]綜上所述，本發(fā)明核電站用直流系統(tǒng)中，直流母線采用單母分段的接線方式，以提供新穎的直流系統(tǒng)和蓄電池的接線方式，從而使蓄電池放電試驗可以在大修外的時間進行，將這一試驗占用的大修時間降低為零；為直流系統(tǒng)的運行提供了更靈活的方式，提高了直流系統(tǒng)的可靠性，也將蓄電池內(nèi)儲存的能量有效的回收，節(jié)約了能源，并且解決了蓄電池放電試驗時的散熱問題。
[0034]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1.一種核電站用直流系統(tǒng)，包括蓄電池、充放電機、充電器、直流配電盤和直流母線，其特征在于:所述直流母線包括第一直流母線和第二直流母線，第一直流母線和第二直流母線采用母聯(lián)開關(guān)進行連接，所述蓄電池和充放電機連接到第一直流母線，所述充電器和直流配電盤連接到第二直流母線，其中，所述直流配電盤采用饋線開關(guān)與第二直流母線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站用直流系統(tǒng)，其特征在于:所述充放電機與第二直流母線采用蓄電池放電試驗回路開關(guān)連接，所述母聯(lián)開關(guān)與蓄電池放電試驗回路開關(guān)之間設(shè)置機械聯(lián)鎖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的核電站用直流系統(tǒng)，其特征在于:所述直流系統(tǒng)還包括有備用蓄電池系統(tǒng)，所述備用蓄電池系統(tǒng)通過插座接口連接到第二直流母線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電站用直流系統(tǒng)，其特征在于:所述備用蓄電池系統(tǒng)包括蓄電池、充放電機、插座箱、直流母線和開關(guān)設(shè)備，其中，所述直流母線包括第三直流母線和第四直流母線，所述第三直流母線和第四直流母線采用母聯(lián)開關(guān)進行連接，所述蓄電池和充放電機連接到第三直流母線，所述插座箱通過接口連接到第四直流母線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的核電站用直流系統(tǒng)，其特征在于:所述備用蓄電池系統(tǒng)的充放電機與第三直流母線采用充放電機回路開關(guān)連接，所述母聯(lián)開關(guān)與充放電機回路開關(guān)之間設(shè)置機械聯(lián)鎖。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的核電站用直流系統(tǒng)，其特征在于:所述備用蓄電池系統(tǒng)的插座箱具有不同的插座接口，每個直流系統(tǒng)通過一個插座接口與備用蓄電池系統(tǒng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站用直流系統(tǒng)，其特征在于:所述核電站用直流系統(tǒng)還包括有備用充電器，用于對充電器進行替換。
【文檔編號】H02J7/02GK103701203SQ201310690641
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月15日
【發(fā)明者】任麟, 劉晨, 張立斌 申請人:中廣核工程有限公司, 中國廣核集團有限公司