CN219201805U - 核电厂应急电源铁磁谐振检测电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核电厂应急电源铁磁谐振检测电路及装置，其电路包括输入端用于连接应急电源的第一接口单元、用于采集所述应急电源的电压波形的采集单元、用于模拟所述应急电源接地故障的故障模拟单元、若干用于设置应急电源对地电容大小的电容设置单元、若干用于连接应急开关柜的电压互感器的第二接口单元以及用于防止所述应急电源过流的限流单元；实施本实用新型对消除应急电源的使用风险以及提高核电厂的安全性起到积极作用，还利用了限流单元防止应急电源过流，以避免相关联的电子元件过流损坏，从而提高了本实用新型电路的可靠性和安全性。

Description

核电厂应急电源铁磁谐振检测电路及装置

技术领域

本实用新型涉及核电厂应急电源技术领域，尤其涉及一种核电厂应急电源铁磁谐振检测电路及装置。

背景技术

核电厂应急电源是保证核电厂稳定运行的重要设备之一，由于应急电源的供电配置与被替代的常用电源的供电配置存在很大差别，如应急电源的供电电缆相对常用电源的供电电缆短很多，因此两者的对地电容明显不同（应急电源的对地电容一般远小于常用电源的对地电容），导致常用电源的对抑制铁磁谐振的措施（核电厂的应急开关柜中具有非常多的电磁式用电设备，导致供电母线极易出现铁磁谐振）很难在应急电源供电时保持较好的抑制效果。而目前，市面上又缺乏用于检测核电厂应急电源铁磁谐振特性的设备，导致使用应急电源供电存在一定安全风险，对核电厂的安全运行造成不良影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种核电厂应急电源铁磁谐振检测电路及装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂应急电源铁磁谐振检测电路，包括：

第一接口单元，其输入端用于连接应急电源；

用于采集所述应急电源的电压波形的采集单元，与所述第一接口单元的输出端连接；

用于模拟所述应急电源接地故障的故障模拟单元，与所述第一接口单元的输出端连接；

若干用于设置应急电源对地电容大小的电容设置单元，分别与所述第一接口单元的输出端连接；

若干用于连接应急开关柜的电压互感器的第二接口单元，分别与所述第一接口单元的输出端连接；以及

用于防止所述应急电源过流的限流单元，与所述第一接口单元的输出端连接。

优选地，每一个所述电容设置单元包括三个电容设置回路；各所述电容设置回路的输入端分别与所述第一接口单元的各相线输出端一一对应连接；

其中，每一个所述电容设置回路包括第一开关和第一电容；所述第一开关的第一端为所述电容设置回路的输入端，所述第一开关的第二端经所述第一电容连接至地。

优选地，不同所述电容设置单元中的第一电容的容值不同。

优选地，所述电容设置单元的数量为四个。

优选地，不同所述电容设置单元中的第一电容的容值分别为1μF、0.1μF、0.2μF和0.4μF。

优选地，所述故障模拟单元包括接触器；所述接触器的第一端连接所述第一接口单元的第一相线输出端，所述接触器的第二端接地。

优选地，所述限流单元包括第一避雷器、第二避雷器和第三避雷器；所述第一接口单元的第一相线输出端经所述第一避雷器连接至地，所述第一接口单元的第二相线输出端经所述第二避雷器连接至地，所述第一接口单元的第三相线输出端经所述第三避雷器连接至地。

优选地，每一个所述第二接口单元包括电缆接头；所述电缆接头的接线部通过线缆与所述第一接口单元的输出端连接，所述电缆接头的接头部用于连接所述电压互感器。

本实用新型还构造了一种核电厂应急电源铁磁谐振检测装置，包括本实用新型实施例提供的所述核电厂应急电源铁磁谐振检测电路。

优选地，所述核电厂应急电源铁磁谐振检测装置还包括用于提供所述应急电源的移动发电机；所述移动发电机的输出端连接所述第一接口单元的输入端。

本实用新型具有以下有益效果：提供一种核电厂应急电源铁磁谐振检测电路；通过第一接口单元与应急电源实现连接，以及通过各第二接口单元分别和相应的应急开关柜实现连接；通过电容设置单元设置应急电源的对地电容；并通过故障模拟单元模拟接地故障，以生成发生铁磁谐振的触发信号；接着，再通过采集单元采集应急电源的电压波形，以便工作人员可以直接观察应急电源的输出波形，进而判断应急电源是否产生铁磁谐振，并记录产生的谐振波形特性，对消除应急电源的使用风险以及提高核电厂的安全性起到积极作用；还利用了限流单元防止应急电源过流，以避免相关联的电子元件过流损坏，从而提高了本实用新型电路的可靠性和安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例中核电厂应急电源铁磁谐振检测电路的结构示意图；

图2是本实用新型一些实施例中核电厂应急电源铁磁谐振检测电路的电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

参见图1，是本实用新型一些实施例中核电厂应急电源铁磁谐振检测电路的结构示意图，用于检测核电厂应急电源产生铁磁谐振时的波形特性。如图2所示，该核电厂应急电源铁磁谐振检测电路包括：

第一接口单元1的输入端用于连接应急电源；

用于采集应急电源的电压波形的采集单元2，采集单元2与第一接口单元1的输出端连接；

用于模拟应急电源接地故障的故障模拟单元3，故障模拟单元3与第一接口单元1的输出端连接；

若干用于设置应急电源对地电容大小的电容设置单元4，各电容设置单元4分别与第一接口单元1的输出端连接；

若干用于连接应急开关柜的电压互感器的第二接口单元5，各第二接口单元5分别与第一接口单元1的输出端连接；以及

用于防止应急电源过流的限流单元6，限流单元6与第一接口单元1的输出端连接。

可以理解的，本实用新型的工作原理如下：首先，通过第一接口单元1与应急电源实现连接，以及各第二接口单元5与相应的应急开关柜的电压互感器连接；然后，根据待检测应急电源的供电配置通过电容设置单元4设置对地电容；再通过故障模拟单元3模拟接地故障，以生成发生铁磁谐振的触发信号；最后，工作人员可以通过采集单元2观察待检测应急电源的输出波形，判断是否产生铁磁谐振，并记录谐振波形；而限流单元的设计，可以防止应急电源过流，从而避免相关联的电子元件过流损坏。

在一个优选实施例中，如图2所示，每一个电容设置单元4包括三个电容设置回路41。各电容设置回路41的输入端分别与第一接口单元1的各相线输出端一一对应连接；其中，每一个电容设置回路41包括第一开关和第一电容；第一开关的第一端为电容设置回路41的输入端，第一开关的第二端经第一电容连接至地。

需说明的是，应急电源的对地电容大小与供电电缆呈正相关，即供电电缆越长，对地电容越大。可以理解的，在第一开关闭合时，相当于将与之连接相线经第一电容连接至地，这样等于在该相线增加了与第一电容的容值相等的等效电容。由于各系统的应急电源的供电配置也存在差异，导致对应的接地电容也存在差别，因此可以根据应急电源的供电配置来控制各电容设置单元4中的第一开关启闭，从而模拟在不同供电配置情景下的等效电容。

进一步地，在一个优选实施例中，如图2所示，不同电容设置单元4中的第一电容的容值不同。可以理解的，将同一个容设置单元4中的第一电容的容值设置为相同值，有利于对各相线设置相同容值的等效电容；而将不在同一个电容设置单元4中的第一电容的容值设置为不同值，可以更多元化地设置对地电容，提高对地电容的调节灵活度。

为了避免不必要的冗余设计，导致增加成本及造成资源浪费，在一些实施例中，如图2所示，电容设置单元4的数量为四个。

进一步地，在一个优选实施例中，不同电容设置单元4中的第一电容的容值分别为1μF、0.1μF、0.2μF和0.4μF。

可以理解的，由于在真实场景中，应急电源的供电电缆一般长度较短，且不同供电配置的供电电缆一般在一定范围内，因此，单个第一电容的容值设置在1μF以下即可。

进一步地，在一个优选实施例中，如图2所示，故障模拟单元3包括接触器。接触器的第一端连接第一接口单元1的第一相线输出端，接触器的第二端接地，因此可以通过控制接触器的启闭，可以模拟单相接地故障，以生成发生铁磁谐振的触发信号。

进一步地，在一个优选实施例中，如图2所示，限流单元6包括第一避雷器、第二避雷器和第三避雷器。第一接口单元1的第一相线输出端经第一避雷器连接至地，第一接口单元1的第二相线输出端经第二避雷器连接至地，第一接口单元1的第三相线输出端经第三避雷器连接至地。

可以理解的，本实用新型在使用时，需要第二接口单元5直接连接到相应的应急开关柜中的电压互感器，设置限流单元6不仅可以避免检测工作可能造成的过流故障导致核电厂的实体设备造成不良影响、甚至损坏，还能保护本实用新型中的电子元件。

进一步地，在一个优选实施例中，如图2所示，每一个第二接口单元5包括电缆接头。电缆接头的接线部通过线缆与第一接口单元1的输出端连接，电缆接头的接头部用于连接电压互感器，以便工作人员对相应的电压互感器进行接线操作。

进一步地，在一个优选实施例中，如图2所示，采集单元2包括录波器和隔离变压器TV0。录波器和隔离变压器TV0相互配合，使工作人员可以直接观察应急电源的输出波形，进而判断应急电源是否产生铁磁谐振，以及记录产生的谐振波形特性，为工作人员进行消谐措施作准备。

本实用新型还提供了一种核电厂应急电源铁磁谐振检测装置，包括本实用新型实施例提供的核电厂应急电源铁磁谐振检测电路。

在一个优选实施例中，该核电厂应急电源铁磁谐振检测装置还包括用于提供应急电源的移动发电机；移动发电机的输出端连接第一接口单元1的输入端。

本实用新型具有以下有益效果：提供一种核电厂应急电源铁磁谐振检测电路；通过第一接口单元与应急电源实现连接，以及通过各第二接口单元分别和相应的应急开关柜实现连接；通过电容设置单元设置应急电源的对地电容；并通过故障模拟单元模拟接地故障，以生成发生铁磁谐振的触发信号；接着，再通过采集单元采集应急电源的电压波形，以便工作人员可以直接观察应急电源的输出波形，进而判断应急电源是否产生铁磁谐振，并记录产生的谐振波形特性，对消除应急电源的使用风险以及提高核电厂的安全性起到积极作用；还利用了限流单元防止应急电源过流，以避免相关联的电子元件过流损坏，从而提高了本实用新型电路的可靠性和安全性。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种核电厂应急电源铁磁谐振检测电路，其特征在于，包括：

第一接口单元（1），其输入端用于连接应急电源；

用于采集所述应急电源的电压波形的采集单元（2），与所述第一接口单元（1）的输出端连接；

用于模拟所述应急电源接地故障的故障模拟单元（3），与所述第一接口单元（1）的输出端连接；

若干用于设置应急电源对地电容大小的电容设置单元（4），分别与所述第一接口单元（1）的输出端连接；

若干用于连接应急开关柜的电压互感器的第二接口单元（5），分别与所述第一接口单元（1）的输出端连接；以及

用于防止所述应急电源过流的限流单元（6），与所述第一接口单元（1）的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的核电厂应急电源铁磁谐振检测电路，其特征在于，每一个所述电容设置单元（4）包括三个电容设置回路（41）；各所述电容设置回路（41）的输入端分别与所述第一接口单元（1）的各相线输出端一一对应连接；

其中，每一个所述电容设置回路（41）包括第一开关和第一电容；所述第一开关的第一端为所述电容设置回路（41）的输入端，所述第一开关的第二端经所述第一电容连接至地。

3.根据权利要求2所述的核电厂应急电源铁磁谐振检测电路，其特征在于，不同所述电容设置单元（4）中的第一电容的容值不同。

4.根据权利要求3所述的核电厂应急电源铁磁谐振检测电路，其特征在于，所述电容设置单元（4）的数量为四个。

5.根据权利要求3所述的核电厂应急电源铁磁谐振检测电路，其特征在于，不同所述电容设置单元（4）中的第一电容的容值分别为1μF、0.1μF、0.2μF和0.4μF。

6.根据权利要求1所述的核电厂应急电源铁磁谐振检测电路，其特征在于，所述故障模拟单元（3）包括接触器；所述接触器的第一端连接所述第一接口单元（1）的第一相线输出端，所述接触器的第二端接地。

7.根据权利要求1所述的核电厂应急电源铁磁谐振检测电路，其特征在于，所述限流单元（6）包括第一避雷器、第二避雷器和第三避雷器；所述第一接口单元（1）的第一相线输出端经所述第一避雷器连接至地，所述第一接口单元（1）的第二相线输出端经所述第二避雷器连接至地，所述第一接口单元（1）的第三相线输出端经所述第三避雷器连接至地。

8.根据权利要求1所述的核电厂应急电源铁磁谐振检测电路，其特征在于，每一个所述第二接口单元（5）包括电缆接头；所述电缆接头的接线部通过线缆与所述第一接口单元（1）的输出端连接，所述电缆接头的接头部用于连接所述电压互感器。

9.一种核电厂应急电源铁磁谐振检测装置，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的核电厂应急电源铁磁谐振检测电路。

10.根据权利要求9所述的核电厂应急电源铁磁谐振检测装置，其特征在于，还包括用于提供所述应急电源的移动发电机；所述移动发电机的输出端连接所述第一接口单元（1）的输入端。

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