[發明專利]核電站大型循環水泵配套6kV雙速電機接線設計方法

無效

• 申請號: 201310299691.5
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103414273A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 王勁;范君龍;霍紅梅;陳懷宇
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: H02K3/28
• 分類號: H02K3/28;H02P9/40
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術領域

本發明屬于核電站設計技術，具體涉及一種核電站大型循環水泵配套6kV雙速電機接線設計方法。

背景技術

海水循環水泵是核電站三回路的重要設備，其功能是為汽輪發電機組的凝汽器和輔助冷卻水系統提供必需的冷卻水,并將這些熱負荷輸送到最終熱阱—海水。核電站的循環水泵，由于其特殊性，容量通常要比火電廠的循環水泵大很多，其配套電機容量根據機組容量的不同大約為5000～6000kW。由于某些地區的冬季、夏季海水溫差較大，導致不同季節所需要的循環冷卻海水流量也有較大差別，如果按所需的最大流量來選擇循環水泵，勢必造成在某些季節時熱負荷喪失過多，同時消耗的用電量增多，造成極大的能源浪費。

為解決這一問題，需針對冬季、夏季所需的不同海水流量來采取措施。經認真分析和多方調研，在采用不同容量配置的兩臺循環水泵及配套電機和采用單臺循環水泵配套雙速電機的兩種方案中，最終選擇了后者。但此方案也有較大的難度，由于循環水泵配套電機容量很大，需選用6kV中壓電機，而我國并沒有6kV雙速電機的制造標準，且國內也沒有制造出產品的先例，所有都需要自行研制。

另外，根據GB/T14285-2006《繼電保護和安全自動裝置技術規程》，2MW以上的電動機應裝設縱聯差動保護，但由于雙速電機的特殊接線形式，無法使用通常的方法，即在外引的中性點側接電流互感器來實現對電動機的差動保護。這個問題也給電機的研制帶來了一定的難度，需要改變思路，從電機繞組的設計上來想辦法解決此難點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種通過一組6kV開關柜連接電機不同的繞組聯結實現電機雙速運轉的接線設計方法，以滿足大型循環水泵配套需要并實現流量改變的目標。

本發明的技術方案如下：一種核電站大型循環水泵配套6kV雙速電機接線設計方法，該方法首先根據循環水泵的軸功率和轉速確定電機在冬、夏季分別所需的功率、轉速和極數；然后采用對電機定子繞組改變極數的調速方式，通過經電纜與電機定子繞組相連接的一組6kV開關柜中不同開關的切換來實現電機極數的改變，從而改變電機轉速。

進一步，如上所述的核電站大型循環水泵配套6kV雙速電機接線設計方法，其中，所述的電機極數的改變是通過將電機定子繞組在三角形聯結和雙星形聯結之間進行切換的方式實現的；所述的電機定子繞組的每相平均分成2組，當三角形聯結時，每相2個繞組串聯，繞組極數較多，電機低速運轉；當雙星形聯結時，每相2個繞組并聯，繞組極數較少，電機高速運轉。

進一步，如上所述的核電站大型循環水泵配套6kV雙速電機接線設計方法，其中，在所述的一組6kV開關柜中設置進線隔離開關，以及高速運行饋線開關、低速運行饋線開關、中性點連接開關；所述的高速運行饋線開關和低速運行饋線開關分別通過電纜與電機定子繞組相連接，低速運行饋線開關出口還與中性點連接開關相連；當低速運行饋線開關閉合，高速運行饋線開關和中性點連接開關斷開時，電機定子繞組呈三角形聯結；當高速運行饋線開關和中性點連接開關閉合，低速運行饋線開關斷開時，電機呈雙星形聯結。

進一步，如上所述的核電站大型循環水泵配套6kV雙速電機接線設計方法，其中，當電機定子繞組呈三角形聯結時，每相2個繞組串聯，每相定子繞組中裝設1個電流互感器與裝設在6kV開關柜中的第一電流互感器和第一差動繼電器一起完成對低速運轉狀態下電機的短路故障保護，所述的第一電流互感器和第一差動繼電器安裝在低速運行饋線開關柜中。

進一步，如上所述的核電站大型循環水泵配套6kV雙速電機接線設計方法，其中，當電機定子繞組呈雙星形聯結時，每相2個繞組并聯，每相定子繞組中裝設2個電流互感器與裝設在6kV開關柜中的第二電流互感器和第二差動繼電器一起完成對高速運轉狀態下電機的短路故障保護，所述的第二電流互感器和第二差動繼電器安裝在高速運行饋線開關柜中。

本發明的有益效果如下：本發明針對國內目前沒有6kV雙速電機定型產品的現狀，提供了一種通過一組6kV開關柜連接電機不同的繞組聯結實現電機雙速運轉的接線設計，并將2組電流互感器安裝在電機定子繞組內，與裝在6kV開關柜內的電流互感器和差動繼電器共同實現對電機在不同轉速下的差動保護，以滿足大型循環水泵配套需要并實現流量改變的目標。本發明滿足了核電站大型循環水泵調速并實現流量調節的要求，從而實現了高效節能的效果。

附圖說明

圖1為本發明具體實施例的電機繞組接線及與開關柜的連接示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。