CN201364488Y - 核电站电厂用电切换控制模块 - Google Patents

核电站电厂用电切换控制模块 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及核电站电厂用电切换控制模块，其特征是：由输入指令处理逻辑单元(1)、故障处理逻辑单元(2)、状态处理逻辑单元(3)、输出指令生成逻辑单元(4)和备用电源进线开关柜组成；输入指令处理逻辑单元(1)的四个输入端分别连接工作段PT柜的故障信号(1－1)、备用段PT柜的故障信号(1－2)、闭锁信号(1－3)和操作员站人机界面信号(1－4)，状态处理逻辑单元(3)的输入端连接备用段进线开关位置状态反馈信号(3－1)、一个输出端连接人机界面显示端(3－2)。本实用新型特别适用6.6kV备用电源进线开关控制，采用与机组统一的分散控制系统DCS，实现6.6kV备用电源进线开关的控制与机组控制系统共享操作员站，整体监控，具有提高机组运行的可靠性的效果。

Description

核电站电厂用电切换控制模块
技术领域
本实用新型涉及一种核电站电厂用电切换控制模块，适用于6.6kV电厂用电系统中开关设备自动切换控制，特别是适用于核电站的6.6kV备用电源进线开关控制。属于电气设备技术领域
背景技术
在核电厂中，电厂用电切换控制，特别是6.6kV电厂备用电源进线开关控制的可靠性对6.6kV电厂用电系统、380V电厂用电系统及核电厂机组安全运行至关重要，更关系到核岛的安全运行。现有的技术的6.6kV备用电源进线开关控制是由设置于开关柜内的继电器控制装置完成，包括中间继电器、保护用电流继电器和电压继电器，以及装于继电器架的转接中间继电器、装于控制室的控制开关和测量仪表和连接电缆来实现开关的控制、联锁、测量和监视报警。存在接线复杂、可靠性能差、维护困难、效率低、投入的维护人员较多从而增加其运营成本的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的，是为了解决现有技术的核电站6.6kV备用电源进线开关控制的回路可靠性能差、维护困难、效率低、投入的维护人员较多、运营成本高的缺陷，提供一种核电站电厂用电切换控制模块。
本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：
核电站电厂用电切换控制模块，其结构特点是：由输入指令处理逻辑单元、故障处理逻辑单元、状态处理逻辑单元、输出指令生成逻辑单元和备用电源进线开关柜组成；输入指令处理逻辑单元的四个输入端分别连接工作段PT柜的故障信号、备用段PT柜的故障信号、闭锁信号和操作员站人机界面信号，其二个输出端分别连接故障处理逻辑单元和输出指令生成逻辑单元的一个输入端；故障处理逻辑单元的二个输入端分别连接状态处理逻辑单元和输出指令生成逻辑单元的一个输出端，其二个输出端分别连接输出指令生成逻辑单元的一个输入端和人机界面报警端；状态处理逻辑单元的输入端连接备用段进线开关位置状态反馈信号、一个输出端连接人机界面显示端；输出指令生成逻辑单元的一个输出端连接备用电源进线开关柜控制指令信号端。
本实用新型的目的还可以通过采取如下技术方案达到：
本实用新型的一种实施方案是：输入指令处理逻辑单元由与门芯片IC1～IC4连接而成；故障处理逻辑单元由或门芯片I1、R/S触发器Q1～Q2和延时器芯片T1～T2连接而成；状态处理逻辑单元由与门芯片IC5～IC7和或门芯片I2连接而成；输出指令生成逻辑单元由或门芯片I3、IC4连接而成；工作段PT柜的故障信号连接与门芯片IC1的输入端，IC1的输出端连接I3的一个输入端；备用段PT柜的故障信号连接与门芯片IC2的输入端，IC2的输出端连接I3的一个输入端；若干个闭锁信号分别连接IC3的一个输入端；操作员站人机界面信号分别连接I1、I3的一个输入端和IC4的一个输入端；若干个备用段进线开关位置状态反馈信号分别连接I2和IC5、IC6、IC7的输入端；I3和I4的输出端连接备用电源进线开关柜控制指令信号端；Q1、Q2和I1的输出端连接人机界面报警端；IC5和I6的输出端连接人机界面显示端。
本实用新型的一种实施方案是：工作段PT柜的故障信号可以包括工作母线电压低信号、工作母线PT断线信号、工作母线PT检修信号，备用段PT柜的故障信号可以包括备用母线故障信号、备用母线PT断线信号、备用母线PT检修信号，闭锁信号可以包括辅助变高压侧开关合闸信号、工作母线进线开关分闸信号、分段开关分闸信号和残压及延时切换信号，操作员站人机界面信号可以包括辅助变保护动作信号和备用母线进线开关合闸信号。
本实用新型的一种实施方案是：备用段进线开关位置状态反馈信号可以包括备用段进线开关合闸信号、备用段进线开关在工作位置信号、备用段进线开关的试验开关在试验位置信号、备用段进线开关分闸信号、备用段进线开关在试验位置信号、备用段进线开关的试验开关在正常位置信号。
本实用新型的一种实施方案是：备用电源进线开关柜控制指令信号端包括跳闸信号和合闸信号。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型特别适用6.6kV备用电源进线开关控制，采用与机组统一的分散控制系统DCS，实现6.6kV备用电源进线开关的控制与机组控制系统共享操作员站，整体监控，具有提高机组运行的可靠性的效果。
2、本实用新型由于采用与机组统一的分散控制系统DCS，大大提高机组的自动化水平，减少运行维护人员的设置，达到减员增效的目的，具有降低使用及维护成本的效果。
附图说明
图1为本实用新型的逻辑原理框图。
图2是本实用新型一个具体实施例的电路原理图。
图3为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
参照图1，本实施例由输入指令处理逻辑单元1、故障处理逻辑单元2、状态处理逻辑单元3、输出指令生成逻辑单元4和备用电源进线开关柜组成；输入指令处理逻辑单元1的四个输入端分别连接工作段PT柜的故障信号1-1、备用段PT柜的故障信号1-2、闭锁信号1-3和操作员站人机界面信号1-4，其二个输出端分别连接故障处理逻辑单元2和输出指令生成逻辑单元4的一个输入端；故障处理逻辑单元2的二个输入端分别连接状态处理逻辑单元3和输出指令生成逻辑单元4的一个输出端，其二个输出端分别连接输出指令生成逻辑单元4的一个输入端和人机界面报警端2-1；状态处理逻辑单元3的输入端连接备用段进线开关位置状态反馈信号3-1、一个输出端连接人机界面显示端3-2；输出指令生成逻辑单元4的一个输出端连接备用电源进线开关柜控制指令信号端4-1。
参照图2，输入指令处理逻辑单元1由与门芯片IC1～IC4连接而成；故障处理逻辑单元2由或门芯片I1、R/S触发器Q1～Q2和延时器芯片T1～T2连接而成；状态处理逻辑单元3由与门芯片IC5～IC7和或门芯片I2连接而成；输出指令生成逻辑单元4由或门芯片I3、IC4连接而成；工作段PT柜的故障信号1-1连接与门芯片IC1的输入端，IC1的输出端连接I3的一个输入端；备用段PT柜的故障信号1-2连接与门芯片IC2的输入端，IC2的输出端连接I3的一个输入端；若干个闭锁信号1-3分别连接IC3的一个输入端；操作员站人机界面信号1-4分别连接I1、I3的一个输入端和IC4的一个输入端；若干个备用段进线开关位置状态反馈信号3-1分别连接I2和IC5、IC6、IC7的输入端；I3和I4的输出端连接备用电源进线开关柜控制指令信号端4-1；Q1、Q2和I1的输出端连接人机界面报警端2-1；IC5和I6的输出端连接人机界面显示端3-2。
工作段PT柜的故障信号1-1可以包括工作母线电压低信号1-1-1、工作母线PT断线信号1-1-2、工作母线PT检修信号1-1-3，备用段PT柜的故障信号1-2可以包括备用母线故障信号1-2-1、备用母线PT断线信号1-2-2、备用母线PT检修信号1-3-3，闭锁信号1-3可以包括辅助变高压侧开关合闸信号1-3-1、工作母线进线开关分闸信号1-3-2、分段开关分闸信号1-3-3和残压及延时切换信号1-3-4，操作员站人机界面信号1-4可以包括辅助变保护动作信号1-4-1和备用母线进线开关合闸信号1-4-2。备用段进线开关位置状态反馈信号3-1可以包括备用段进线开关合闸信号3-1-1、备用段进线开关在工作位置信号3-1-2、备用段进线开关的试验开关在试验位置信号3-1-3、备用段进线开关分闸信号3-1-4、备用段进线开关在试验位置信号3-1-5、备用段进线开关的试验开关在正常位置信号3-1-6。备用电源进线开关柜控制指令信号端4-1包括跳闸信号4-1-1和合闸信号4-1-2。
参照图3，本实用新型的具体控制流程如下：
1)由DCS人机界面输入指令；
2)由逻辑处理元件进行判断逻辑的可行性；
3)可行指令生成逻辑输出至6.6kV备用电源进线开关柜的断路器控制回路；
4)不可行，故障信号由报警器输出，有检测装置输送到人机界面，报警！重新设置或处理故障；
5)6.6kV备用电源进线断路器位置状态反馈信号经DCS信号输入路线端口输入至人机界面。
参照图1和图2，6.6kV备用电源进线的控制和监测均由运行人员在DCS的操作员站实现，包括了在DCS的操作员站对6.6kV断路器的远方合闸及跳闸操作，还有安装于开关柜内的微机型综合保护装置检测出电气回路故障后保护动作使开关跳闸及其位置状态反馈信号、开关柜内机械故障的报警信号、通过安装于开关柜内的CT、PT获得的电气测量信号等，这些信号通过电缆送至DCS的控制模块，控制模块根据运行要求进行逻辑处理，然后发出跳合/闸指令并给出相应的正常信号及报警信号。
本实施例中，人机界面的信号输入路线端口连接于故障处理逻辑单元2输出路线端口。故障处理逻辑单元2的信号路线输入端口连接于状态处理逻辑单元3、输入指令处理逻辑单元1及输出指令生成逻辑元件4的信号输出路线端口。
输入指令处理逻辑单元1及状态处理逻辑单元3的信号输入路线端口连接于现场设备的控制信号输出路线端口。
所述的输入指令逻辑处理单元1为接收外部信号，输入的信号经检测单元进行判断逻辑其可行性，为输出指令及故障处理的提供相应的处理结果，并和DCS操作介面的操作指令一起连接于输出端口。其信号路线输入端口连接于6.6kV备用电源进线开关柜以及其它与进线开关控制联锁或报警信号相关的开关柜，输出指令生成逻辑单元4是根据输入指令逻辑处理单元1判断逻辑可行性的结果，输出给6.6kV备用电源进线断路器控制回路。
状态处理逻辑单元3是接收到6.6kV备用电源进线断路器位置状态进行处理并送至人机界面及故障处理逻辑单元2。
故障处理逻辑单元2是将输入指令逻辑处理单元的判断逻辑其不行性信号同其他故障信号由故障报警器处理并输出至人机界面报警、重新设置或处理故障
6.6kV备用电源进线开关为备用电源的开断断路器，安装于开关柜内，连接致厂用变压器，为6.6kV母线提供备用电源。
本实用新型除了适用于具体实施例所述的核电站的6.6kV电厂备用电源进线开关控制之外，还可广泛于其他高、低压备用电源或工作电源的进线开关控制，其适用范围不受前述具体实施例的6.6kV电厂备用电源进线或工作电源的进线开关控制的限制。

Claims (5)

1、核电站电厂用电切换控制模块，其特征是：由输入指令处理逻辑单元(1)、故障处理逻辑单元(2)、状态处理逻辑单元(3)、输出指令生成逻辑单元(4)和备用电源进线开关柜组成；输入指令处理逻辑单元(1)的四个输入端分别连接工作段PT柜的故障信号(1-1)、备用段PT柜的故障信号(1-2)、闭锁信号(1-3)和操作员站人机界面信号(1-4)，其二个输出端分别连接故障处理逻辑单元(2)和输出指令生成逻辑单元(4)的一个输入端；故障处理逻辑单元(2)的二个输入端分别连接状态处理逻辑单元(3)和输出指令生成逻辑单元(4)的一个输出端，其二个输出端分别连接输出指令生成逻辑单元(4)的一个输入端和人机界面报警端(2-1)；状态处理逻辑单元(3)的输入端连接备用段进线开关位置状态反馈信号(3-1)、一个输出端连接人机界面显示端(3-2)；输出指令生成逻辑单元(4)的一个输出端连接备用电源进线开关柜控制指令信号端(4-1)。
2、根据权利要求1所述核电站电厂用电切换控制模块，其特征是：输入指令处理逻辑单元(1)由与门芯片IC1～IC4连接而成；故障处理逻辑单元(2)由或门芯片I1、R/S触发器Q1～Q2和延时器芯片T1～T2连接而成；状态处理逻辑单元(3)由与门芯片IC5～IC7和或门芯片I2连接而成；输出指令生成逻辑单元(4)由或门芯片I3、IC4连接而成；工作段PT柜的故障信号(1-1)连接与门芯片IC1的输入端，IC1的输出端连接I3的一个输入端；备用段PT柜的故障信号(1-2)连接与门芯片IC2的输入端，IC2的输出端连接I3的一个输入端；若干个闭锁信号(1-3)分别连接IC3的一个输入端；操作员站人机界面信号(1-4)分别连接I1、I3的一个输入端和IC4的一个输入端；若干个备用段进线开关位置状态反馈信号(3-1)分别连接I2和IC5、IC6、IC7的输入端；I3和I4的输出端连接备用电源进线开关柜控制指令信号端(4-1)；Q1、Q2和I1的输出端连接人机界面报警端(2-1)；IC5和I6的输出端连接人机界面显示端(3-2)。
3、根据权利要求1所述核电站电厂用电切换控制模块，其特征是：工作段PT柜的故障信号(1-1)包括工作母线电压低信号(1-1-1)、工作母线PT断线信号(1-1-2)、工作母线PT检修信号(1-1-3)，备用段PT柜的故障信号(1-2)包括备用母线故障信号(1-2-1)、备用母线PT断线信号(1-2-2)、备用母线PT检修信号(1-3-3)，闭锁信号(1-3)包括辅助变高压侧开关合闸信号(1-3-1)、工作母线进线开关分闸信号(1-3-2)、分段开关分闸信号(1-3-3)和残压及延时切换信号(1-3-4)，操作员站人机界面信号(1-4)包括辅助变保护动作信号(1-4-1)和备用母线进线开关合闸信号(1-4-2)。
4、根据权利要求1所述核电站电厂用电切换控制模块，其特征是：备用段进线开关位置状态反馈信号(3-1)包括备用段进线开关合闸信号(3-1-1)、备用段进线开关在工作位置信号(3-1-2)、备用段进线开关的试验开关在试验位置信号(3-1-3)、备用段进线开关分闸信号(3-1-4)、备用段进线开关在试验位置信号(3-1-5)、备用段进线开关的试验开关在正常位置信号(3-1-6)。
5、根据权利要求1所述核电站电厂用电切换控制模块，其特征是：备用电源进线开关柜控制指令信号端(4-1)包括跳闸信号(4-1-1)和合闸信号(4-1-2)。
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