[發明專利]一種核電站非能動系統相關的應急供電系統及供電方法

有效

• 申請號: 201310332816.X
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103441567A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 姜慶水;竇慧元;王貴;齊索妮
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 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

本發明屬于核電站系統供電設計，具體涉及一種核電站非能動系統相關的應急供電系統及供電方法。

背景技術

現有的二代核電廠，在全廠斷電情況下直流應急供電系統為負荷提供1小時供電，蓄電池放電1小時后，負荷將失去直流電源。根據日本福島事故后，核安全局對提高核安全的要求，我們自主研發的三代核電設計有事故后72小時內響應的非能動系統。為保證其動作和監測功能，向非能動系統供電的應急供電系統應在72小時內保持供電。非能動系統包括堆腔注水冷卻系統、二次側非能動余熱排出系統和非能動安全殼熱量導出系統，這些系統的相關設備主要包括電磁閥和電動閥，同時，為方便運行人員監控，主控室應急照明及事故后需要運行的DCS機柜，也應在應急供電的情況下維持72小時內可用，所以需要設計應急供電系統為這些負荷供電。

發明內容

本發明的目的在于提供一種核電站非能動系統相關的應急供電系統及供電方法，解決核電站非能動設備的供電問題，提高核電站的安全性。

本發明的技術方案如下：一種核電站非能動系統相關的應急供電系統，根據供電負荷分為互為冗余的A、B系列，每個系列由直流部分和交流部分構成，直流部分包括兩臺充電器、一組蓄電池以及一組直流配電柜，交流部分包括逆變器、調壓變壓器、靜態開關和交流配電柜；直流部分的兩臺充電器和一組蓄電池分別與直流配電柜相連接，直流配電柜與交流部分的逆變器相連接，逆變器和調壓變壓器分別通過靜態開關與交流配電柜相連接。

進一步，如上所述的核電站非能動系統相關的應急供電系統，其中，所述的兩臺充電器中的一臺與核電站內應急380V交流電源相連接，另一臺與SBO柴油機（全廠斷電時起動的附加柴油機）供電的380V交流電源相連接。

進一步，如上所述的核電站非能動系統相關的應急供電系統，其中，所述的調壓變壓器與380V交流配電盤相連接。

一種采用上述核電站非能動系統相關的應急供電系統所進行的供電方法，正常情況下，一臺充電器由核電站內應急380V交流電源供電，該充電器帶負荷運行的同時為蓄電池組充電；

當全廠斷電事故發生后，蓄電池組放電至少72小時為負荷供電；在蓄電池放電期間，SBO柴油機起動，為另一臺充電器開始供電，該充電器帶負荷運行的同時為蓄電池組充電，逆變器作為一個直流負荷在72小時內不斷電；在逆變器發生故障的情況下，靜態開關自動切換到調壓變壓器上，保證交流負荷不間斷供電。

本發明的有益效果如下：

1）本發明提供了一種核電站非能動系統相關的應急供電方法，解決了核電站非能動設備在全廠失電情況下至少72小時內的供電問題，提高了核電站的安全性。

2）本發明將負荷供電的電壓等級統一為直流220V和交流220V，優化了非能動供電系統的設計方案。

附圖說明

圖1為本發明的應急供電系統一個供電系列的原理圖。

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。

如圖1所示，本發明所提供的核電站非能動系統相關的應急供電系統根據供電負荷分為A、B系列。此處的A、B系列即為核電站主工藝中所述的A、B系列，是指整個核電站從交流電源到直流電源到負荷的冗余設計，B系列完全是A系列的冗余，A系列發生故障，不影響B系列完成核安全功能。即兩套設備執行安全功能，一套故障，另一套不受影響，繼續執行功能。故本發明的應急供電系統也設有兩套，與整個核電站的A、B系列配套。

每個系列由直流部分和交流部分構成，直流部分由兩臺充電器1、2和一組蓄電池3及一組直流配電柜4構成，交流部分由逆變器5和調壓變壓器6、靜態開關7和交流配電柜8構成。直流部分的兩臺充電器1、2和一組蓄電池3分別與直流配電柜4相連接，直流配電柜4與交流部分的逆變器5相連接，逆變器5和調壓變壓器6分別通過靜態開關7與交流配電柜8相連接。兩臺充電器中的一臺充電器1與核電站內應急380V交流電源10相連接，另一臺充電器2與SBO柴油機（全廠斷電時起動的附加柴油機）供電的380V交流電源11相連接。

本發明針對上述系統設計的應急供電方法如下：

正常情況下，一臺充電器由核電站內的帶柴油機的380V電源供電，充電器帶負荷運行的同時為蓄電池組充電。

當全廠斷電事故發生后，蓄電池組放電至少72小時為負荷供電。在蓄電池放電期間，SBO柴油機起動，為其中另一臺充電器開始供電，該充電器帶負荷運行的同時為蓄電池組充電，所以在發生全廠斷電事故時，非能動的直流負荷在至少72小時內不會斷電，逆變器作為一個直流負荷也不會在72小時內斷電。