核电厂柴油发电机组间的支援系统及方法与流程

1.本发明属于核电技术领域，具体涉及一种核电厂柴油发电机组间的支援系统及方法。


背景技术：

2.相关技术中，为了满足纵深防御要求并保证核电厂的经济性，设置了备用柴油发电机组作为厂内备用电源系统，备用柴油发电机组可以保证核电厂设施不完全依赖厂外电源，在厂外电源失去时为核电厂进一步提供纵深防御深度并提高核电厂运行的经济性。但是在厂外电源失去且备用柴油发电机失去的情况下，非能动核电厂诸如ap1000堆型在设计基准工况下的非能动系统启动风险将升高，同时高价值的厂用电设备损坏的几率也将大大增加，因此，如何保障核电厂备用电源系统的有效性成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.为克服相关技术中存在的问题，提供了一种核电厂柴油发电机组间的支援系统及方法。
4.根据本公开实施例的一方面，提供一种核电厂柴油发电机组间的支援系统，所述系统包括：中压电源切换装置、多个核电机组、多个备用柴油发电机组、多个中压配电盘，每个核电机组设置多个备用柴油发电机组；
5.每个中压配电盘对应一个备用柴油发电机组和一个核电机组，针对每个中压配电盘，该中压配电盘还包括正常电源断路器、备用电源断路器和支援电源断路器，该正常电源断路器连接在该核电机组与正常电源之间，该备用电源断路器连接在该核电机组与该备用柴油发电机组之间，该支援电源断路器连接在该核电机组与中压电源切换装置之间；
6.所述中压单元切换装置包括多个间隔和两个手车，每个间隔与一个中压配电盘的支援电源断路器相对应；
7.针对出现故障备用柴油发电机组的待支援核电机组，选择所述系统内的一个正常运行的核电机组作为支援核电机组，选择该支援核电机组的一个备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组，将该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的部分负荷切换至由该支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电，分别断开该支援柴油发电机组以及该故障备用柴油发电机组对应中压配电盘的正常电源断路器、备用电源断路器，分别闭合该支援柴油发电机组以及该故障的备用柴油发电机组对应中压配电盘的支援电源断路器，并将第一手车推入中压单元切换装置中故障备用柴油发电机组中压配电盘的间隔，将第二手车推入支援柴油发电机组对应中压配电盘的间隔，启动该支援柴油发电机组使得待支援核电机组的中压配电盘重新通电。
8.在一种可能的实现方式中，将该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的部分负荷切换至由该支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电，包括：
9.将该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的辅助设备切换至由该支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电，停运该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的辅助设备，并使得该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的交流变压器保持通电，使得该支援柴油发电机组转入安全后备状态。
10.在一种可能的实现方式中，选择该支援核电机组的任意一个备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组，包括：
11.选择该支援核电机组的负荷最少的备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组。
12.在一种可能的实现方式中，所述中压电源切换装置还包括多个冗余的间隔，用于对应新增的核电机组。
13.根据本公开实施例的另一方面，提供一种核电厂柴油发电机组间的支援方法，所述方法应用于如权利要求1所述核电厂柴油发电机组间的支援系统中，所述方法包括：
14.步骤1，针对出现故障备用柴油发电机组的待支援核电机组，选择所述系统内的一个正常运行的核电机组作为支援核电机组，选择该支援核电机组的一个备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组；
15.步骤2，将所述支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的部分负荷切换至由所述支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电；
16.步骤3，分别断开该支援柴油发电机组以及该故障备用柴油发电机组对应中压配电盘的正常电源断路器、备用电源断路，分别闭合该支援柴油发电机组以及该故障的备用柴油发电机组对应中压配电盘的支援电源断路器；
17.步骤4，在步骤3后，将第一手车推入中压单元切换装置中故障备用柴油发电机组中压配电盘的间隔，将第二手车推入支援柴油发电机组对应中压配电盘的间隔，启动该支援柴油发电机组使得待支援核电机组的中压配电盘重新通电。
18.在一种可能的实现方式中，步骤2包括：
19.步骤20，将该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的辅助设备切换至由该支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电，停运该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的辅助设备；
20.步骤21，使得该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的交流变压器保持通电，使得该支援柴油发电机组转入安全后备状态。
21.在一种可能的实现方式中，步骤1还包括：选择该支援核电机组的负荷最少的备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组。
22.在一种可能的实现方式中，所述中压电源切换装置还包括多个冗余的间隔，用于对应新增的核电机组。
23.本公开的有益效果在于：本公开提供的核电厂柴油发电机组间的支援系统设置通过各备用柴油发电机组中压配电盘正常电源断路器、备用电源断路器、支援电路断路器和中压电源切换装置相配合的线路连接结构，形成一套简单、灵活的中压接线方案，可以根据需要实现任意核电机组的柴油发电机组与待支援核电机组中压配电盘之间的连接，由此快速形成电力支援，保证了机组安全停运，并有效的降低非能动专设系统动作的风险，既满足本机组安全性，又可以提高其他机组安全性。本公开提供的多机组核电厂机组之间柴油发电机组的连接方案，其设计简洁，投入有限，可以广泛推广于多机组核电厂的电气系统设计
中。
附图说明
24.图1是根据一示例性实施例示出的一种核电厂柴油发电机组间的支援系统的示意图。
25.图中：
26.001ja：正常电源断路器；002ja：备用电源断路器；
27.003ja：支援电源断路器；001js：第一手车；001js：第二手车；
28.1ema：第一中压配电盘；1emb：第二中压配电盘；
29.2ema：第三中压配电盘；2emb：第四中压配电盘；
30.1emp：第一备用柴油发电机组；1emq：第二备用柴油发电机组；
31.2emp：第三备用柴油发电机组；2emq：第四备用柴油发电机组；
32.0emt：中压电源切换装置。
具体实施方式
33.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
34.图1是根据一示例性实施例示出的一种核电厂柴油发电机组间的支援系统的示意图。如图1所述，该核电厂柴油发电机组间的支援系统包括：中压电源切换装置0emt、多个核电机组、多个备用柴油发电机组(1emp、1emq、2emp、2emq)、多个中压配电盘(1ema、1emb、2ema、2emb)，其中，每个核电机组设置多个备用柴油发电机组，例如，1号核电机组设置第一备用柴油发电机组1emp和第二备用柴油发电机组1emq，2号核电机组设置第三备用柴油发电机组2emp和第四备用柴油发电机组2emq。不同核电机组的备用柴油发电机组互不相同。
35.需要说明的是，图1仅示例性的展示2个核电机组，每个核电机组设置两个备用柴油发电机组的情况，可以根据实际电源支援需要选择任意数量的核电机组和各核电机组的备用柴油发电机组，本公开对核电机组的数量和每个核电机组备用柴油发电机组的数量不做限定。
36.针对每个中压配电盘，该中压配电盘对应一个备用柴油发电机组和一个核电机组。
37.例如，第一中压配电盘1ema对应1号核电机组和第一备用柴油发电机组1emp，第一中压配电盘1ema的正常电源断路器001ja连接在1号核电机组与正常电源之间，第一中压配电盘1ema的备用电源断路器002ja连接在1号核电机组与第一备用柴油发电机组1emp之间，第一中压配电盘1ema的支援电源断路器003ja连接在1号核电机组与中压电源切换装置0emt之间。
38.例如，第二中压配电盘1emb对应1号核电机组和第二备用柴油发电机组1emq，第二中压配电盘1emb的正常电源断路器001ja连接在1号核电机组与正常电源之间，第二中压配电盘1emb的备用电源断路器002ja连接在1号核电机组与第二备用柴油发电机组1emq之间，第二中压配电盘1emb的支援电源断路器003ja连接在1号核电机组与中压电源切换装置0emt之间。
39.例如，第三中压配电盘2ema对应2号核电机组和第三备用柴油发电机组2emp，第三
中压配电盘2ema的正常电源断路器001ja连接在2号核电机组与正常电源之间，第三中压配电盘2ema的备用电源断路器002ja连接在2号核电机组与第三备用柴油发电机组2emp之间，第三中压配电盘2ema的支援电源断路器003ja连接在2号核电机组与中压电源切换装置0emt之间；
40.例如，第四中压配电盘2emb对应2号核电机组和第四备用柴油发电机组2emq，第四中压配电盘2emb的正常电源断路器001ja连接在2号核电机组与正常电源之间，第四中压配电盘2emb的备用电源断路器002ja连接在2号核电机组与第四备用柴油发电机组2emq之间，第四中压配电盘2emb的支援电源断路器003ja连接在2号核电机组与中压电源切换装置0emt之间。
41.所述中压单元切换装置0emt包括多个间隔，例如图1所示的第一间隔01、第二间隔02、第三间隔03和第四间隔04、第一手车001js和第二手车002js，每个间隔与一个中压配电盘的支援电源断路器相对应；例如，第二间隔02与第一中压配电盘1ema的支援电源断路器003ja的连接线路相对应，第一间隔01与第二中压配电盘1emb的支援电源断路器003ja的连接线路相对应，第四间隔04与第三中压配电盘2ema的支援电源断路器003ja的连接线路相对应，第三间隔03与第四中压配电盘2ema的支援电源断路器的连接线路相对应，这样，可以根据需要将第一手车001js和第二手车002js分别推入两个不同间隔中，实现该两个不同间隔对应的中压配电盘的连通，由此无需额外复杂的连接结构，即可通过手车在不同隔间的位置变化灵活的适应不同的电源支援场景。
42.针对出现故障备用柴油发电机组的待支援核电机组，选择所述系统内的一个正常运行的核电机组作为支援核电机组，选择该支援核电机组的一个备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组，将该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的部分负荷切换至由该支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电，分别断开该支援柴油发电机组以及该故障备用柴油发电机组对应中压配电盘的正常电源断路器、备用电源断路器，分别闭合该支援柴油发电机组以及该故障的备用柴油发电机组对应中压配电盘的支援电源断路器，并将第一手车推入中压单元切换装置中故障备用柴油发电机组中压配电盘的间隔，将第二手车推入支援柴油发电机组对应中压配电盘的间隔，启动该支援柴油发电机组使得待支援核电机组的中压配电盘重新通电。
43.在一种可能的实现方式中，以2号核电机组(支援核电机组的示例)的第四备用柴油发电机组2emq(支援柴油发电机组的示例)通过第四中压配电盘2emb和中压电源切换装置0emt使1号核电机组的第一中压配电盘1ema(待支援核电机组的中压配电盘)重新通电的情况为例，进行以下说明：
44.将中压电源切换装置0emt上的第一手车001js推入第二间隔02，将第二手车002js推入第三间隔03。
45.在第一中压配电盘1ema上拉出正常电源断路器001ja，在第一中压配电盘1ema上拉出第一备用柴油发电机组1emp的备用电源断路器002ja(分别断开故障备用柴油发电机组对应中压配电盘的正常电源断路器、备用电源断路的示例)。
46.对第四中压配电盘2emb进行减负荷操作，将第四中压配电盘2emb的部分负荷由第四中压配电盘2emb转到第三中压配电盘2ema。例如，可以停运第四中压配电盘2emb上所运行的辅助设备使第四备用柴油发电机组2emq转入安全后备状态。在第四中压配电盘2emb上
拉出所有电动机进线接触器，并使10/0.4kv交流变压器保持通电，防止第四中压配电盘2emb蓄电池电压下降由此保障第四备用柴油发电机组2emq的辅助设备运行。
47.在第四中压配电盘2emb上拉出正常电源断路器001ja，将第四中压配电盘2emb中的备用电源断路器002ja完全拉出，闭合第四中压配电盘2emb的支援电源断路器003ja(分别断开支援柴油发电机组对应中压配电盘的正常电源断路器、备用电源断路，闭合支援柴油发电机组对应中压配电盘的支援电源断路器的示例)。
48.从2号核电机组的控制室确认第四备用柴油发电机组2emq已起动,然后采用控制室主控室盘台上的选择开关进行电源切换，核对第四中压配电盘2emb中的正常电源断路器001ja是否断开，核对第四中压配电盘2emb中的备用电源断路器002ja是否断开，并核对母线电压值是否符合安全要求。
49.接着，闭合第一中压配电盘1ema中的支援电源断路器003ja，使得第一中压配电盘1ema进行重新加荷，完成第四备用柴油发电机组2emq对1号机组的电源支援。
50.需要说明的是，在第一备用柴油发电机组1emp、第二备用柴油发电机组1emq、第三备用柴油发电机组2emp、第四备用柴油发电机组2emq中任意一个机组发生故障时，均可以采用与上述方法相类似的过程实现支援柴油发电机组对待支援核电机组的电源支援，在此不再赘述。
51.本公开提供的核电厂柴油发电机组间的支援系统设置通过各备用柴油发电机组中压配电盘正常电源断路器、备用电源断路器、支援电路断路器和中压电源切换装置相配合的线路连接结构，形成一套简单、灵活的中压接线方案，可以根据需要实现任意核电机组的柴油发电机组与待支援核电机组中压配电盘之间的连接，由此快速形成电力支援，保证了机组安全停运，并有效的降低非能动专设系统动作的风险，既满足本机组安全性，又可以提高其他机组安全性。本公开提供的多机组核电厂机组之间柴油发电机组的连接方案，其设计简洁，投入有限，可以广泛推广于多机组核电厂的电气系统设计中。
52.在一种可能的实现方式中，中压电源切换装置还包括多个冗余的间隔，每个新增的核电机组的备用柴油发电机组的中压配电盘可以通过支援电源断路电器接入一个冗余的间隔中，无需额外增加更多的线路连接，既具备高扩展性，又保障了经济性。
53.在一种可能的实现方式中，提供一种核电厂柴油发电机组间的支援方法，所述方法应用于如权利要求1所述核电厂柴油发电机组间的支援系统中，所述方法包括：
54.步骤1，针对出现故障备用柴油发电机组的待支援核电机组，选择所述系统内的一个正常运行的核电机组作为支援核电机组，选择该支援核电机组的一个备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组；
55.步骤2，将所述支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的部分负荷切换至由所述支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电；
56.步骤3，分别断开该支援柴油发电机组以及该故障备用柴油发电机组对应中压配电盘的正常电源断路器、备用电源断路，分别闭合该支援柴油发电机组以及该故障的备用柴油发电机组对应中压配电盘的支援电源断路器；
57.步骤4，在步骤3后，将第一手车推入中压单元切换装置中故障备用柴油发电机组中压配电盘的间隔，将第二手车推入支援柴油发电机组对应中压配电盘的间隔，启动该支援柴油发电机组使得待支援核电机组的中压配电盘重新通电。
58.在一种可能的实现方式中，步骤2包括：
59.步骤20，将该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的辅助设备切换至由该支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电，停运该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的辅助设备；
60.步骤21，使得该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的交流变压器保持通电，使得该支援柴油发电机组转入安全后备状态。
61.在一种可能的实现方式中，步骤1还包括：选择该支援核电机组的负荷最少的备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组。
62.在一种可能的实现方式中，所述中压电源切换装置还包括多个冗余的间隔，用于对应新增的核电机组。
63.关于上述方法的描述可参见关于上述系统的说明，在此不再赘述。
64.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

技术特征：
1.一种核电厂柴油发电机组间的支援系统，其特征在于，所述系统包括：中压电源切换装置、多个核电机组、多个备用柴油发电机组、多个中压配电盘，每个核电机组设置多个备用柴油发电机组；每个中压配电盘对应一个备用柴油发电机组和一个核电机组，针对每个中压配电盘，该中压配电盘还包括正常电源断路器、备用电源断路器和支援电源断路器，该正常电源断路器连接在该核电机组与正常电源之间，该备用电源断路器连接在该核电机组与该备用柴油发电机组之间，该支援电源断路器连接在该核电机组与中压电源切换装置之间；所述中压单元切换装置包括多个间隔和两个手车，每个间隔与一个中压配电盘的支援电源断路器相对应；针对出现故障备用柴油发电机组的待支援核电机组，选择所述系统内的一个正常运行的核电机组作为支援核电机组，选择该支援核电机组的一个备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组，将该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的部分负荷切换至由该支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电，分别断开该支援柴油发电机组以及该故障备用柴油发电机组对应中压配电盘的正常电源断路器、备用电源断路器，分别闭合该支援柴油发电机组以及该故障的备用柴油发电机组对应中压配电盘的支援电源断路器，并将第一手车推入中压单元切换装置中故障备用柴油发电机组中压配电盘的间隔，将第二手车推入支援柴油发电机组对应中压配电盘的间隔，启动该支援柴油发电机组使得待支援核电机组的中压配电盘重新通电。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，将该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的部分负荷切换至由该支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电，包括：将该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的辅助设备切换至由该支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电，停运该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的辅助设备，并使得该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的交流变压器保持通电，使得该支援柴油发电机组转入安全后备状态。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，选择该支援核电机组的任意一个备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组，包括：选择该支援核电机组的负荷最少的备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中压电源切换装置还包括多个冗余的间隔，用于对应新增的核电机组。5.一种核电厂柴油发电机组间的支援方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1所述核电厂柴油发电机组间的支援系统中，所述方法包括：步骤1，针对出现故障备用柴油发电机组的待支援核电机组，选择所述系统内的一个正常运行的核电机组作为支援核电机组，选择该支援核电机组的一个备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组；步骤2，将所述支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的部分负荷切换至由所述支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电；步骤3，分别断开该支援柴油发电机组以及该故障备用柴油发电机组对应中压配电盘的正常电源断路器、备用电源断路，分别闭合该支援柴油发电机组以及该故障的备用柴油
发电机组对应中压配电盘的支援电源断路器；步骤4，在步骤3后，将第一手车推入中压单元切换装置中故障备用柴油发电机组中压配电盘的间隔，将第二手车推入支援柴油发电机组对应中压配电盘的间隔，启动该支援柴油发电机组使得待支援核电机组的中压配电盘重新通电。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤2包括：步骤20，将该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的辅助设备切换至由该支援核电机组对应的其他备用柴油发电机组对应的中压配电盘供电，停运该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的辅助设备；步骤21，使得该支援柴油发电机组对应的中压配电盘供电的交流变压器保持通电，使得该支援柴油发电机组转入安全后备状态。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，步骤1还包括：选择该支援核电机组的负荷最少的备用柴油发电机组作为支援柴油发电机组。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中压电源切换装置还包括多个冗余的间隔，用于对应新增的核电机组。

技术总结
本公开属于核电技术领域，具体涉及一种核电厂柴油发电机组间的支援系统及方法。本公开提供的核电厂柴油发电机组间的支援系统设置通过各备用柴油发电机组中压配电盘正常电源断路器、备用电源断路器、支援电路断路器和中压电源切换装置相配合的线路连接结构，形成一套简单、灵活的中压接线方案，可以根据需要实现任意核电机组的柴油发电机组与待支援核电机组中压配电盘之间的连接，由此快速形成电力支援，保证了机组安全停运，并有效的降低非能动专设系统动作的风险，既满足本机组安全性，又可以提高其他机组安全性。又可以提高其他机组安全性。又可以提高其他机组安全性。


技术研发人员：姚立珊 于玺 李保柱 赵欣然 许玫 陈超 费云艳 周晓斌
受保护的技术使用者：中国核电工程有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/8/5