CN211859725U - 核电站厂用电系统 - Google Patents

Abstract

本申请适用于核电站发电系统技术领域，提供了一种核电站厂用电系统，该核电站厂用电系统包括多个发电系统，每个发电系统均包括发电机组、机组变压单元、分裂变压器、应急发电单元、母线单元和用电设备，发电机组通过机组变压单元与母线单元连接，应急发电单元与母线单元连接，母线单元与用电设备连接；第一发电系统中的发电机组通过分裂变压器与第二发电系统中的母线单元连接；第一发电系统为多个发电系统中的任一发电系统，第二发电系统为多个发电系统中除第一发电系统之外的任一发电系统。可以解决发电系统中的主供电电源和应急供电电源同时故障，影响该发电系统中用电设备正常运行的问题。

Description

核电站厂用电系统

技术领域

本申请属于核电站发电系统技术领域，尤其涉及一种核电站厂用电系统。

背景技术

每个核电站内可以包括多个机组，每个机组可以看做为一个发电系统，每个发电系统中的供电电源包括主供电电源和应急供电电源，主供电电源为发电机组利用核能进行发电，并为发电系统中的用电设备进行供电；当发电系统中的发电机组进行检修或发生故障时，需要使用应急供电电源为用电设备进行供电。

随着全球气候变暖，极端天气频繁出现，超强台风等外部灾害可能会导致核电站内的某个发电系统中的主供电电源和应急供电电源同时发生故障，使该发电系统中的用电设备失去电源，影响该发电系统中用电设备的正常运行。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种核电站厂用电系统，可以解决发电系统中的主供电电源和应急供电电源同时故障，影响该发电系统中用电设备正常运行的问题。

本申请实施例提供了一种核电站厂用电系统，包括多个发电系统，每个所述发电系统均包括发电机组、机组变压单元、分裂变压器、应急发电单元、母线单元和用电设备，所述发电机组通过所述机组变压单元与所述母线单元连接，所述应急发电单元与所述母线单元连接，所述母线单元与所述用电设备连接；

其中，第一发电系统中的发电机组通过所述分裂变压器与第二发电系统中的所述母线单元连接；所述第一发电系统为所述多个发电系统中的任一发电系统，所述第二发电系统为所述多个发电系统中除所述第一发电系统之外的任一发电系统。

本申请实施例一种可能的实现方式中，所述核电站厂用电系统还包括控制单元，所述第一发电系统中的所述分裂变压器与所述第二发电系统中的母线单元之间设有开关单元；所有的开关单元均与所述控制单元连接。

本申请实施例一种可能的实现方式中，所述控制单元包括控制器、显示器和输入器；

所述控制器分别与所述显示器、所述输入器和所有的所述开关单元连接。

本申请实施例一种可能的实现方式中，所述控制单元还包括无线收发单元，所述无线收发单元与所述控制器连接。

本申请实施例一种可能的实现方式中，所述控制单元还包括报警器，所述报警器与所述控制器连接。

本申请实施例一种可能的实现方式中，每个所述发电系统还包括辅助变压单元，所述辅助变压单元的输入端与电网连接，所述辅助变压单元的输出端与所述母线单元连接。

本申请实施例一种可能的实现方式中，所述应急发电单元包括柴油发电机和应急变压器，所述柴油发电机通过所述应急变压器与所述母线单元连接。

本申请实施例一种可能的实现方式中，所述应急变压器与所述母线单元之间通过母联开关连接。

本申请实施例一种可能的实现方式中，所述机组变压单元与所述母线单元之间通过母联开关连接。

本申请实施例一种可能的实现方式中，所述机组变压单元包括至少一个三绕组变压器，发电机组通过所述三绕组变压器与所述母线单元连接。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

当核电站中某个发电系统中的主供电电源和应急供电电源同时发生故障时，正常的发电系统中的发电机组进行发电，通过分裂变压器为故障发电系统中的用电设备进行供电，保证故障发电系统中的用电设备正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的核电站厂用电系统的原理框图；

图2是本申请一实施例提供的控制单元的原理框图；

图3是本申请一实施例提供的核电站厂用电系统的电路连接示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

每个核电站内可以包括多个机组，每个机组可以看做为一个发电系统，每个发电系统中的发电机组利用核能进行发电，并为发电系统中的用电设备进行供电。随着全球气候变暖，极端天气频繁出现，超强台风等外部灾害可能会导致核电站内的某个发电系统中的发电机组发生故障，使该发电系统中的用电设备失去电源，影响该发电系统中用电设备的正常运行。

基于上述问题，本申请实施例提供了一种核电站厂用电系统，当核电站中某个发电系统中的主供电电源和应急供电电源同时发生故障时，正常的发电系统中的发电机组进行发电，通过分裂变压器为故障发电系统中的用电设备进行供电，保证故障发电系统中的用电设备正常运行。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本申请一实施例提供的核电站厂用电系统的原理框图，为了便于说明，图1示出了两个发电系统的连接示意图，但图1并不局限于发电系统的个数，多个发电系统中任意两个发电系统的连接情况与图1相同。

核电站厂用电系统包括多个发电系统，每个发电系统均包括发电机组100、机组变压单元200、分裂变压器600、应急发电单元300、母线单元400和用电设备500，发电机组100通过机组变压单元200与母线单元400连接，应急发电单元300与母线单元400连接，母线单元400与用电设备500连接；第一发电系统中的发电机组100通过分裂变压器600与第二发电系统中的母线单元400连接。

其中，第一发电系统为多个发电系统中的任一发电系统，第二发电系统为多个发电系统中除第一发电系统之外的任一发电系统。

具体地，发电系统正常时，发电系统中的发电机组100进行发电，并通过机组变压单元200和母线单元400为用电设备500提供电能；当发电系统中的发电机组100发生故障或检修时，可以使用应急发电单元300为用电设备500进行供电；当核电站中某个发电系统中的主供电电源和应急供电电源同时发生故障时，正常的发电系统中的发电机组100进行发电，通过分裂变压器600为故障发电系统中的用电设备500进行供电，保证故障发电系统中的用电设备500正常运行。

需要说明的是，分裂变压器600对发电机组100输出的电压进行变压，可以输出多个不同电压值的电源信号，可以满足发电系统中各个用电设备500的供电要求，例如发电系统中的用电设备500各自的工作电压不同，通过选用适当的分裂变压器600可以输出对应电压值的电源信号，满足发电系统中所有用电设备500的用电需求。

本申请的一个实施例中，应急发电单元300包括柴油发电机和应急变压器，柴油发电机通过应急变压器与母线单元400连接。使用柴油发电机进行发电，经过应急变压器将电压转变为用电设备500所适配的电压，以对发电系统中的用电设备500进行供电。

本申请的一个实施例中，应急变压器与母线单元400之间通过母联开关连接。

具体地，当不需要使用应急发电单元300为用电设备500提供电源时，将应急变压器与母线单元400之间通过母联开关断开，当需要使用应急发电单元300为用电设备500进行供电时，将应急变压器与母线单元400之间通过母联开关闭合，此时应急发电单元300进行发电，通过应急变压器、母联开关和母线单元400为用电设备500进行供电。

本申请的一个实施例中，每个发电系统还包括辅助变压单元，辅助变压单元的输入端与电网连接，辅助变压单元的输出端与母线单元400连接。

具体地，当发电系统中的发电机组100故障或检修时，辅助变压单元可以利用电网为发电系统中的用电设备500进行供电。

本申请的一个实施例中，机组变压单元200与母线单元400之间通过母联开关连接。

具体地，通过控制机组变压单元200与母线单元400之间母联开关的通道或断开实现控制发电机组100是否为发电系统中的用电设备500进行供电。当母联开关导通时，此时发电机组100进行发电，通过机组变压单元200、母联开关和母线单元400为用电设备500进行供电；当母联开关断开时，此时发电机组100不能够为发电系统中的用电设备500供电。

本申请的一个实施例中，机组变压单元200包括至少一个三绕组变压器，发电机组100通过三绕组变压器与母线单元400连接。

具体地，发电机组100进行正常发电时，可以通过三绕组变压器对用电设备500进行供电，三绕组变压器具有两个输出端，能够增大用电设备500的供电数量，降低变压器使用个数，从而降低电站厂用电系统的成本。

本申请的一个实施例中，核电站厂用电系统还包括控制单元，第一发电系统中的分裂变压器600与第二发电系统中的母线单元400之间设有开关单元700；所有的开关单元700均与控制单元连接。

其中，第一发电系统为多个发电系统中的任一发电系统，第二发电系统为多个发电系统中除第一发电系统之外的任一发电系统。

具体地，控制单元可以通过控制开关单元700的导通与断开以实现控制发电系统中的发电机组100是否为另一个发电系统中的用电设备500进行供电。当发电系统中的发电机组100能够正常发电时，控制单元控制开关单元700处于断开状态，此时每个发电系统中的发电机组100发电为各自的用电设备500进行供电；当某个发电系统中的主供电电源和应急供电电源同时发生故障时，可以通过控制单元控制与故障发电系统对应的开关单元700转换为导通状态，此时正常工作发电系统中的发电机组100对故障发电系统中的用电设备500进行供电。

图2示出了本申请一实施例提供的控制单元的原理框图，控制单元包括控制器801、显示器802和输入器803，控制器801分别与显示器802、输入器803和所有的开关单元700连接。

具体地，通过输入器803可以输入控制指令，控制器801可以根据控制指令对各个开关单元700进行控制，当有发电系统出现故障时，控制器801可以通过控制对应的开关单元700转换为导通状态，使正常发电系统中的发电机组100发电，并通过分裂变压器600为故障发电系统中的用电设备500进行供电。显示器802可以显示电站厂用电系统中各个开关单元700的工作状态，以便操作人员能够了解电站厂用电系统的工作状态，便于准确对电站厂用电系统进行控制。

本申请的一个实施例中，控制单元还包括无线收发单元804，无线收发单元804与控制器801连接。

具体地，控制单元可以通过无线收发单元804与移动终端实现信息交互，此处所有的移动终端可以为手机、平板或笔记本等移动设备，通过移动终端可以输入各种控制指令，控制器801根据控制指令对各个开关单元700进行控制；同时控制器801也可以通过无线收发单元804向移动终端发送电站厂用电系统的状态信息，便于操作人员能够远程对电站厂用电系统进行控制。

示例性的，控制器801可以选用单片机或PLC。

本申请的一个实施例中，控制单元还包括报警器805，报警器805与控制器801连接。

具体地，当电站厂用电系统中输出故障时，例如开关单元700出现损坏或不能正确执行控制指令，控制器801可以控制报警器805进行报警，通过操作人员及时进行处理。

示例性的，报警器805可以进行包括闪光灯和蜂鸣器，报警时可以进行声光同时报警，实现现场报警。报警器805也可以包括短信发送模块，报警时可以向指定操作人员的手机发送故障短信，以实现远程报警。

图3示出了本申请一实施例提供的核电站厂用电系统的电路连接示意图，为了便于说明，图3仅示出了两个发电系统的电路连接示意图，但图3并不对发电系统的个数进行限定，多个发电系统中的任意两个发电系统的电路连接示意图与图3所示的电路连接示意图相同。

图3中示出了两个发电系统包括第一发电系统和第二发电系统，其中，第一发电系统中的发电机组M1分别通过第一机组变压单元(变压器T12和变压器T13)与第一母线单元(母线1LGE、母线1LGA和母线1LGD)连接，母线1LGE、母线1LGA和母线1LGD分别与对应的第一用电设备连接；第一应急发电单元300包括两个柴油发电机(柴油发电机1LHP和柴油发电机1LHQ)，柴油发电机1LHP通过母线1LHA和母线1LGB与母线1LGA连接，柴油发电机1LHQ通过母线1LHB和母线1LGC与母线1LGD连接；第一辅助变压单元包括变压器T14，变压器T14通过母线1LGJ和母线1LGB与母线1LGA连接；发电机组M1通过分裂变压器T15和开关单元700与第二发电系统中的第二母线单元(母线2LGE、母线2LGA和母线2LGD)连接。

第二发电系统中的发电机组M2分别通过第二机组变压单元(变压器T22和变压器T23)与第二母线单元(母线2LGE、母线2LGA和母线2LGD)连接，母线2LGE、母线2LGA和母线2LGD分别与对应的第二用电设备连接；第二应急发电单元300包括两个柴油发电机(柴油发电机2LHP和柴油发电机2LHQ)，柴油发电机2LHP通过母线2LHA和母线2LGB与母线2LGA连接，柴油发电机2LHQ通过母线2LHB和母线2LGC与母线2LGD连接；第二辅助变压单元包括变压器T24，变压器T24通过母线2LGJ和母线2LGB与母线2LGA连接；发电机组M2通过分裂变压器T25和开关单元700与第一发电系统中的第二母线单元(母线1LGE、母线1LGA和母线1LGD)连接。

当第一发电系统中的主供电电源(发电机组M1和变压器T12)和应急供电电源(变压器T14)同时发生故障，第二发电系统正常工作时，控制单元控制对应的开关单元700导通，第二发电系统中的发电机组M2进行发电，并通过开关单元700和分裂变压器T25为第一发电系统中的第一用电设备供电。

反之，第二发电系统中的主供电电源和应急供电电源同时发生故障，第一发电系统正常工作时，控制单元控制对应的开关单元700导通，第一发电系统中的发电机组M1进行发电，并通过开关单元700和分裂变压器T15为第二发电系统中的第二用电设备供电。

由于核电站中包括多个发电系统，当有某个或某几个发电系统出现主供电电源和应急供电电源同时发生故障时，只要核电站有一个发电系统能够正常工作，则正常工作的发电系统中的发电机组可以为其它故障发电系统中的用电设备500进行供电，保证故障发电系统中用电设备500的正常运行。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电站厂用电系统，其特征在于，包括多个发电系统，每个所述发电系统均包括发电机组、机组变压单元、分裂变压器、应急发电单元、母线单元和用电设备，所述发电机组通过所述机组变压单元与所述母线单元连接，所述应急发电单元与所述母线单元连接，所述母线单元与所述用电设备连接；

其中，第一发电系统中的发电机组通过所述分裂变压器与第二发电系统中的所述母线单元连接；所述第一发电系统为所述多个发电系统中的任一发电系统，所述第二发电系统为所述多个发电系统中除所述第一发电系统之外的任一发电系统。

2.根据权利要求1所述的核电站厂用电系统，其特征在于，所述核电站厂用电系统还包括控制单元，所述第一发电系统中的所述分裂变压器与所述第二发电系统中的母线单元之间设有开关单元；所有的开关单元均与所述控制单元连接。

3.根据权利要求2所述的核电站厂用电系统，其特征在于，所述控制单元包括控制器、显示器和输入器；

所述控制器分别与所述显示器、所述输入器和所有的所述开关单元连接。

4.根据权利要求3所述的核电站厂用电系统，其特征在于，所述控制单元还包括无线收发单元，所述无线收发单元与所述控制器连接。

5.根据权利要求3所述的核电站厂用电系统，其特征在于，所述控制单元还包括报警器，所述报警器与所述控制器连接。

6.根据权利要求1所述的核电站厂用电系统，其特征在于，每个所述发电系统还包括辅助变压单元，所述辅助变压单元的输入端与电网连接，所述辅助变压单元的输出端与所述母线单元连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的核电站厂用电系统，其特征在于，所述应急发电单元包括柴油发电机和应急变压器，所述柴油发电机通过所述应急变压器与所述母线单元连接。

8.根据权利要求7所述的核电站厂用电系统，其特征在于，所述应急变压器与所述母线单元之间通过母联开关连接。

9.根据权利要求1至6任一项所述的核电站厂用电系统，其特征在于，所述机组变压单元与所述母线单元之间通过母联开关连接。

10.根据权利要求1至6任一项所述的核电站厂用电系统，其特征在于，所述机组变压单元包括至少一个三绕组变压器，发电机组通过所述三绕组变压器与所述母线单元连接。

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