CN109996380B - 一种核电站主控室照明系统及方法 - Google Patents

一种核电站主控室照明系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种核电站主控室照明系统及方法，系统包括：A列应急照明模块、B列应急照明模块、主控室安全照明模块、厂外电源；A列应急照明模块包括：A列第一UPS电源、A列应急柴油发电机、A列应急照明箱、A列应急照明灯；B列应急照明模块包括：B列第一UPS电源、B列应急柴油发电机、B列应急照明箱、B列应急照明灯；安全照明模块包括：A列第二UPS电源、B列第二UPS电源、双电源切换装置、主控室安全照明箱、继电器、主控室安全照明灯，主控室安全照明灯、A列应急照明灯以及B列应急照明灯均为同类型的光源；本发明解决了安全照明和应急照明同时工作引起视觉效果不好的以及应急柴油发电机启动过程中主控室照明切换造成的灯光不适应的问题。

Description

一种核电站主控室照明系统及方法
技术领域
本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种核电站主控室照明系统及方法。
背景技术
核电站主控室是对核电厂运行和事故状态实施运行控制的场所，也是应急响应期间核电厂运营单位应急组织中的运行控制组的工作场所。另外主控室集中了整个机组的主要系统的控制和监测，在正常运行工况和事故工况下都要保证主控室有足够的照明，以便能够正常的执行在主控室的操作。核电站主控室照明系统是与质量相关系统。
现有核电站主控室照明系统由应急照明和安全照明组成，其中应急照明分A/B列，分别由A/B列应急柴油发电机应急母线(分别作为A列、B列应急交流系统的一部分)供电；安全照明由直流蓄电池供电，蓄电池由A/B列应急照明配电箱(简称应急照明箱)和LNE360CR配电箱供电，LNE360CR由全厂失电(H3工况)电源供电。主控室照明供电简图见图1。应急照明灯具采用荧光灯，安全照明灯具采用直流白炽灯。
正常运行工况下时，主控室安全照明箱供电插头插在A列应急照明箱供电插座箱上，由A列通过充电器给蓄电池充电，主控室安全照明供电回路器继电器常闭触点处于断开位置，安全照明灯不亮。当A列失电后，手动将插头插到B列应急照明箱供电插座箱上，由B列给蓄电池充电，但在A列应急照明箱失电到，切换到B列应急照明箱的时间里，安全照明的继电器常闭触点闭合，安全照明点亮。
A/B列应急照明正常由厂外电源供电，当厂外电源失电后切换到应急柴油发电机供电，在应急柴油发电机启动过程中，主控室照明由安全照明提供照明。应急柴油发电机启动完后，主控照明切换到应急照明提供照明。
在全厂断电H3工况下，A/B列应急照明箱的电源失去，蓄电池给安全照明灯供电，以为主控室操作提供所需的照明。蓄电池可以为安全照明灯提供至少1小时供电，在1小时之内，由操作员将电源切换到LNE360CR配电箱供电。
上述产品结构或技术具有如下的缺点：
1.A/B列应急照明箱中任何一列失电后，切换到另外一列的过程中，存在安全照明和应急照明同时点亮，安全照明是白炽灯，应急照明为荧光灯，白炽灯和荧光灯的混合光源会产生黄色光斑，影响视觉效果。
2.采用白炽灯作为安全照明光源，在H3工况时光色突然改变，视力不能立即适应，让主控室操作人员感觉不适。
3.当厂外电源失电后切换到应急柴油发电机供电的过程中，主控室照明来回变化，安全照明的白炽灯和应急照明的荧光灯光色相差很大，来回切换使得主控室操作人员感觉不适。
4.安全照明的电源为直流，安全照明灯的配电箱配置了蓄电池、充电器、切换开关等设备，蓄电池在运行过程中会产生氢气带来安全隐患，配电箱设计和布置都有严格的要求。安全照明供电设备复杂，故障率比较高，维护成本高。
5.安全照明采用白炽灯，白炽灯功率大，照明功率密度很高，不符合现行标准的要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种核电站主控室照明系统及方法，解决了安全照明和应急照明同时工作产生混合光源引起视觉效果不好的问题，解决了应急柴油发电机启动过程中主控室照明来回切换造成的灯光不适应的问题，以及解决了在全厂断电的H3工况时由应急照明切换到安全照明时光色发生改变，主控室操作人感觉不适的问题。
本发明提供的一种核电站主控室照明系统，包括：A列应急照明模块、B列应急照明模块、主控室安全照明模块、厂外电源，所述主控室安全照明模块与所述A列应急照明模块以及所述B列应急照明模块之间相互独立设置；
所述A列应急照明模块包括：A列第一UPS电源、A列应急柴油发电机、A列应急照明箱、A列应急照明灯；所述B列应急照明模块包括：B列第一UPS电源、B列应急柴油发电机、B列应急照明箱、B列应急照明灯；
所述主控室安全照明模块包括：A列第二UPS电源、B列第二UPS电源、双电源切换装置、主控室安全照明箱、继电器(具体为电压继电器)、主控室安全照明灯，所述主控室安全照明灯、所述A列应急照明灯以及所述B列应急照明灯均为同类型的光源；
其中：
所述A列应急照明箱，其电流输入端分别与所述A列第一UPS电源以及所述厂外电源电性连接，其电流输出端与所述A列应急照明灯电性连接；
所述B列应急照明箱，其电流输入端分别与所述B列第一UPS电源以及所述厂外电源电性连接，其电流输出端与所述B列应急照明灯电性连接；
所述厂外电源，与所述A列第一UPS电源以及所述B列第一UPS电源电性连接，用于当所述厂外电源处于正常运行工况时，给所述A列第一UPS电源以及所述B列第一UPS电源充电；
所述双电源切换装置，其电流输出端通过一个开关断路器与所述主控室安全照明箱电性连接，其电流输入端分别与所述A列第二UPS电源以及所述B列第二UPS电源电性连接；
所述继电器，与所述A列应急照明箱的电流输入端以及所述B列应急照明箱的电流输入端电性连接，用于当检测到所述A列应急照明箱以及所述B列应急照明箱均失电之后，控制所述双电源切换装置与所述主控室安全照明箱之间的开关断路器闭合。
优选地，所述A列第一UPS电源的后备时间与所述B列第一UPS电源的后备时间相同，所述A列第二UPS电源的后备时间与所述B列第二UPS电源的后备时间相同，且所述A列第一UPS电源的后备时间小于所述A列第二UPS电源的后备时间。
优选地，所述主控室安全照明灯、所述A列应急照明灯以及B列应急照明灯均为荧光灯或者LED灯。
优选地，所述主控室安全照明模块还包括SBO柴油发电机；
所述SBO柴油发电机，用于给所述A列第二UPS电源以及所述B列第二UPS电源充电。
优选地，所述A列第一UPS电源、所述B列第一UPS电源、所述A列第二UPS电源、所述B列第二UPS电源均为交流电源。
优选地，所述A列应急照明箱通过一个开关断路器与所述A列第一UPS电源以及所述厂外电源电性连接，所述B列应急照明箱通过一个开关断路器与所述B列第一UPS电源以及所述厂外电源电性连接。
本发明还提供一种核电站主控室照明方法，应用于上述的核电站主控室照明系统中，包括下述步骤：
将A列应急照明箱与A列第一UPS电源以及厂外电源接通，将B列应急照明箱与B列第一UPS电源以及厂外电源接通；
采集所述A列应急照明箱的输入端电压以及所述B列应急照明箱的输入端电压，并判断所述A列应急照明箱的输入端电压是否为零以及所述B列应急照明箱的输入端电压是否为零；
当所述A列应急照明箱的输入端电压以及所述B列应急照明箱的输入端电压均不为零时，将A列应急照明灯以及B列应急照明灯的亮度均调至一半亮度；
当所述A列应急照明箱以及所述B列应急照明箱中只有一个应急照明箱的输入端电压为零时，则将输入端电压不为零的一个应急照明箱对应连接的应急照明灯的亮度调至全部亮度；
当所述A列应急照明箱以及所述B列应急照明箱的输入端电压均为零时，通过继电器控制所述双电源切换装置与所述主控室安全照明箱之间的开关断路器闭合，所述双电源切换装置将所述A列第二UPS电源与所述主控室安全照明箱接通，由所述A列第二UPS电源为所述主控室安全照明箱供电。
优选地，还包括下述步骤：
当所述A列应急照明箱以及所述B列应急照明箱的输入端电压均为零时，并且当所述A列第二UPS电源失电后，所述双电源切换装置将所述B列第二UPS电源与所述主控室安全照明箱接通，由所述B列第二UPS电源为所述主控室安全照明箱供电。
实施本发明，具有如下有益效果：本发明方案中应急照明和安全照明都采用同种类型的光源，这样避免了A列和B列应急照明箱中失去任何一列时，或者A列和B列应急照明箱全部失去时，安全照明和应急照明同时工作产生混合光源引起视觉效果不好的问题，当应急柴油发电机启动过程中，可以由A列第一UPS电源和B列第一UPS电源分别对A列应急照明箱和B列应急照明箱进行暂时供电，该过程中不需要切换至其他的光源，解决了应急柴油发电机启动过程中主控室照明来回切换造成的灯光不适应的问题，应急照明箱的光源和安全照明箱的光源为同种类型的光源，解决了在全厂断电的H3工况时由应急照明切换到安全照明时光色发生改变，主控室操作人感觉不适的问题。同时，安全照明箱由A列第二UPS电源和B列第二UPS电源供电，不需要单独设置蓄电池、充电器等设备，降低了安全照明箱的设计和布置难度。本发明方案为主控室营造了一个优异的视觉条件和视觉环境，为主控室操作员产生良好的照明心理效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术方案中核电站主控室照明系统的示意图。
图2是本发明提供的核电站主控室照明系统的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种核电站主控室照明系统，如图2所示，该系统包括：A列应急照明模块、B列应急照明模块、主控室安全照明模块、厂外电源，主控室安全照明模块与A列应急照明模块以及B列应急照明模块之间相互独立设置。
A列应急照明模块包括：A列第一UPS电源(Uninterruptible PowerSystem/Uninterruptible Power Supply，不间断电源)、A列应急柴油发电机、A列应急照明箱(即A列应急照明配电箱)、A列应急照明灯；B列应急照明模块包括：B列第一UPS电源、B列应急柴油发电机、B列应急照明箱(即B列应急照明配电箱)、B列应急照明灯。A列应急柴油发电机和厂外电源构成A列应急交流系统，B列应急柴油发电机和厂外电源构成B列应急交流系统。
主控室安全照明模块包括：A列第二UPS电源、B列第二UPS电源、双电源切换装置、主控室安全照明箱(即主控室安全照明配电箱)、继电器、主控室安全照明灯，主控室安全照明灯、A列应急照明灯以及B列应急照明灯均为同类型的光源。
其中：
A列应急照明箱的电流输入端分别与A列第一UPS电源以及厂外电源电性连接，A列应急照明箱的电流输出端与A列应急照明灯电性连接。
B列应急照明箱的电流输入端分别与B列第一UPS电源以及厂外电源电性连接，B列应急照明箱的电流输出端与B列应急照明灯电性连接。
厂外电源与A列第一UPS电源以及B列第一UPS电源电性连接，用于当厂外电源处于正常运行工况时，给A列第一UPS电源以及B列第一UPS电源充电。
双电源切换装置，其电流输出端通过一个开关断路器与主控室安全照明箱电性连接，其电流输入端分别与A列第二UPS电源以及B列第二UPS电源电性连接。
继电器，与A列应急照明箱的电流输入端以及B列应急照明箱的电流输入端电性连接，用于当检测到A列应急照明箱以及B列应急照明箱均失电之后，控制双电源切换装置与主控室安全照明箱之间的开关断路器闭合。
进一步地，A列第一UPS电源的后备时间与B列第一UPS电源的后备时间相同，A列第二UPS电源的后备时间与B列第二UPS电源的后备时间相同，且A列第一UPS电源的后备时间小于A列第二UPS电源的后备时间。
具体地，例如，A列第一UPS电源和B列第一UPS电源的后备时间均为2小时，A列第二UPS电源的后备时间和B列第二UPS电源的后备时间均为72小时或者12小时。需要说明的是，这里UPS电源的后备时间，是指UPS电源的最大供电时长。
进一步地，主控室安全照明灯、A列应急照明灯以及B列应急照明灯均为荧光灯或者LED(发光二极管)灯。
进一步地，主控室安全照明模块还包括SBO(全厂断电H3工况)柴油发电机。
SBO柴油发电机用于给A列第二UPS电源以及B列第二UPS电源充电。
进一步地，A列第一UPS电源、B列第一UPS电源、A列第二UPS电源、B列第二UPS电源均为交流电源。
进一步地，A列应急照明箱通过一个开关断路器与A列第一UPS电源以及厂外电源电性连接，B列应急照明箱通过一个开关断路器与B列第一UPS电源以及厂外电源电性连接。
本发明还提供一种核电站主控室照明方法，应用于上述的核电站主控室照明系统中，该方法包括下述步骤：
将A列应急照明箱与A列第一UPS电源以及厂外电源接通，将B列应急照明箱与B列第一UPS电源以及厂外电源接通；
采集A列应急照明箱的输入端电压以及B列应急照明箱的输入端电压，并判断A列应急照明箱的输入端电压是否为零以及B列应急照明箱的输入端电压是否为零；
当A列应急照明箱的输入端电压以及B列应急照明箱的输入端电压均不为零时，将A列应急照明灯以及B列应急照明灯的亮度均调至一半亮度；
当A列应急照明箱以及B列应急照明箱中只有一个应急照明箱的输入端电压为零时，则将输入端电压不为零的一个应急照明箱对应连接的应急照明灯的亮度调至全部亮度；
当A列应急照明箱以及B列应急照明箱的输入端电压均为零时，通过继电器控制双电源切换装置与主控室安全照明箱之间的开关断路器闭合，双电源切换装置将A列第二UPS电源与主控室安全照明箱接通，由A列第二UPS电源为主控室安全照明箱供电。
正常运行工况下，也即是当A列应急照明箱的输入端电压以及B列应急照明箱的输入端电压均不为零时，主控室安全照明箱供电回路的继电器常闭触点处于断开位置，安全照明箱中的安全照明灯不亮。当A列、B列应急照明箱中的任何一列失电、而另一列应急照明箱没有失电时，在失电的一列切换至没有失电的一列时，安全照明箱的供电继电器常闭触点处于断开位置，安全照明箱箱中的安全照明灯不会点亮。
当厂外电源失电后切换至应急柴油发电机供电，在应急柴油发电机启动过程中，由A列第一UPS电源的蓄电池和B列第一UPS电源的蓄电池给应急照明箱供电，主控室A列和B列应急照明保持正常运行状态，安全照明不点亮。
在全厂断电H3工况下，A列第一UPS电源和B列第一UPS电源供电2小时之后，主控室A列和B列应急照明电源失去，主控室切换到安全照明供电，安全照明由A列第二UPS电源供电，当A列第二UPS电源失电后，自动切换到B列第二UPS电源供电。
需要说明的是，上述调节应急照明箱的光源亮度，可以通过调节应急照明箱的光源功率来实现，例如，应急照明箱的光源为荧光灯时，可以通过荧光灯的镇流器中高频变压器电压转换比和频率相关的特性，实现荧光灯光源的功率调节。
进一步地，上述的核电站主控室照明方法还包括下述步骤：
当A列应急照明箱以及B列应急照明箱的输入端电压均为零时，并且当A列第二UPS电源失电后，双电源切换装置将B列第二UPS电源与主控室安全照明箱接通，由B列第二UPS电源为主控室安全照明箱供电。
本发明与原主控室照明设计方案相比，本发明方案中应急照明和安全照明都采用同种类型的光源，例如都是荧光灯，这样避免了A列和B列应急照明箱中失去任何一列时，安全照明和应急照明同时工作产生混合光源引起视觉效果不好的问题，解决了应急柴油发电机启动过程中主控室照明来回切换造成的灯光不适应的问题，解决了在全厂断电H3工况时由应急照明切换到安全照明时光色发生改变，主控室操作人感觉不适，同时，安全照明箱(也即是安全照明配电箱)没有蓄电池、充电器等设备，降低了安全照明配电箱的设计和布置难度。本发明方案为主控室营造了一个优异的视觉条件和视觉环境，为主控室操作员产生良好的照明心理效果。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种核电站主控室照明系统，其特征在于，包括：A列应急照明模块、B列应急照明模块、主控室安全照明模块、厂外电源，所述主控室安全照明模块与所述A列应急照明模块以及所述B列应急照明模块之间相互独立设置；
所述A列应急照明模块包括：A列第一UPS电源、A列应急柴油发电机、A列应急照明箱、A列应急照明灯；所述B列应急照明模块包括：B列第一UPS电源、B列应急柴油发电机、B列应急照明箱、B列应急照明灯；
所述主控室安全照明模块包括：A列第二UPS电源、B列第二UPS电源、双电源切换装置、主控室安全照明箱、继电器、主控室安全照明灯，所述主控室安全照明灯、所述A列应急照明灯以及所述B列应急照明灯均为同类型的光源；
其中：
所述A列应急照明箱，其电流输入端分别与所述A列第一UPS电源以及所述厂外电源电性连接，其电流输出端与所述A列应急照明灯电性连接；
所述B列应急照明箱，其电流输入端分别与所述B列第一UPS电源以及所述厂外电源电性连接，其电流输出端与所述B列应急照明灯电性连接；
所述厂外电源，与所述A列第一UPS电源以及所述B列第一UPS电源电性连接，用于当所述厂外电源处于正常运行工况时，给所述A列第一UPS电源以及所述B列第一UPS电源充电；
所述双电源切换装置，其电流输出端通过一个开关断路器与所述主控室安全照明箱电性连接，其电流输入端分别与所述A列第二UPS电源以及所述B列第二UPS电源电性连接；
所述继电器，与所述A列应急照明箱的电流输入端以及所述B 列应急照明箱的电流输入端电性连接，用于当检测到所述A列应急照明箱以及所述B列应急照明箱均失电之后，控制所述双电源切换装置与所述主控室安全照明箱之间的开关断路器闭合；
当A列应急照明箱的输入端电压以及B列应急照明箱的输入端电压均不为零时，主控室安全照明箱供电回路的继电器常闭触点处于断开位置，安全照明箱中的安全照明灯不亮；当A列、B列应急照明箱中的任何一列失电、而另一列应急照明箱没有失电时，在失电的一列切换至没有失电的一列时，安全照明箱的供电继电器常闭触点处于断开位置，安全照明箱箱中的安全照明灯不会点亮；
当厂外电源失电后切换至应急柴油发电机供电，在应急柴油发电机启动过程中，由A列第一UPS电源的蓄电池和B列第一UPS电源的蓄电池给应急照明箱供电，主控室A列和B列应急照明保持正常运行状态，安全照明不点亮；
在全厂断电时，A列第一UPS电源和B列第一UPS电源供电2小时之后，主控室A列和B列应急照明电源失去，主控室切换到安全照明供电，安全照明由A列第二UPS电源供电，当A列第二UPS电源失电后，自动切换到B列第二UPS电源供电。
2.根据权利要求1所述的核电站主控室照明系统，其特征在于，所述A列第一UPS电源的后备时间与所述B列第一UPS电源的后备时间相同，所述A列第二UPS电源的后备时间与所述B列第二UPS电源的后备时间相同，且所述A列第一UPS电源的后备时间小于所述A列第二UPS电源的后备时间。
3.根据权利要求1所述的核电站主控室照明系统，其特征在于，所述主控室安全照明灯、所述A列应急照明灯以及B列应急照明灯均为荧光灯或者LED灯。
4.根据权利要求1所述的核电站主控室照明系统，其特征在于，所述主控室安全照明模块还包括SBO柴油发电机；
所述SBO柴油发电机，用于给所述A列第二UPS电源以及所述B列第二UPS电源充电。
5.根据权利要求1所述的核电站主控室照明系统，其特征在于，所述A列第一UPS电源、所述B列第一UPS电源、所述A列第二UPS电源、所述B列第二UPS电源均为交流电源。
6.根据权利要求1所述的核电站主控室照明系统，其特征在于，所述A列应急照明箱通过一个开关断路器与所述A列第一UPS电源以及所述厂外电源电性连接，所述B列应急照明箱通过一个开关断路器与所述B列第一UPS电源以及所述厂外电源电性连接。
7.一种核电站主控室照明方法，应用于权利要求1～6任一项所述的核电站主控室照明系统中，其特征在于，包括下述步骤：
将A列应急照明箱与A列第一UPS电源以及厂外电源接通，将B列应急照明箱与B列第一UPS电源以及厂外电源接通；
采集所述A列应急照明箱的输入端电压以及所述B列应急照明箱的输入端电压，并判断所述A列应急照明箱的输入端电压是否为零以及所述B列应急照明箱的输入端电压是否为零；
当所述A列应急照明箱的输入端电压以及所述B列应急照明箱的输入端电压均不为零时，将A列应急照明灯以及B列应急照明灯的亮度均调至一半亮度；
当所述A列应急照明箱以及所述B列应急照明箱中只有一个应急照明箱的输入端电压为零时，则将输入端电压不为零的一个应急照明箱对应连接的应急照明灯的亮度调至全部亮度；
当所述A列应急照明箱以及所述B列应急照明箱的输入端电压均为零时，通过继电器控制所述双电源切换装置与所述主控室安全照明箱之间的开关断路器闭合，所述双电源切换装置将所述A列第二UPS电源与所述主控室安全照明箱接通，由所述A列第二UPS电源为所述主控室安全照明箱供电；
当厂外电源失电后切换至应急柴油发电机供电，在应急柴油发电机启动过程中，由A列第一UPS电源的蓄电池和B列第一UPS电源的蓄电池给应急照明箱供电，主控室A列和B列应急照明保持正常运行状态，安全照明不点亮；
在全厂断电时，A列第一UPS电源和B列第一UPS电源供电2小时之后，主控室A列和B列应急照明电源失去，主控室切换到安全照明供电，安全照明由A列第二UPS电源供电，当A列第二UPS电源失电后，自动切换到B列第二UPS电源供电。
8.根据权利要求7所述的核电站主控室照明方法，其特征在于，还包括下述步骤：
当所述A列应急照明箱以及所述B列应急照明箱的输入端电压均为零时，并且当所述A列第二UPS电源失电后，所述双电源切换装置将所述B列第二UPS电源与所述主控室安全照明箱接通，由所述B列第二UPS电源为所述主控室安全照明箱供电。
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