[發(fā)明專利]一種用于核電機(jī)組的發(fā)變組保護(hù)控制方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810934211.0
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109167338B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐小明;孫運(yùn)兵;白旭光;賀英章;倪世虎;唐誠;田彬;白世杰;屈天龍;梁忠英;段賢穩(wěn);黃雅芬;劉波;郭振武;李吉生
• 申請（專利權(quán)）人: 嶺澳核電有限公司;嶺東核電有限公司;大亞灣核電運(yùn)營管理有限責(zé)任公司;中國廣核集團(tuán)有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08;H02H7/04;G21D3/00
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 彭愿潔;彭家恩

一種用于核電機(jī)組的發(fā)變組保護(hù)控制方法及其裝置，第一方面，由于故障檢測單元具有故障檢測信號的識別能力，使得故障點(diǎn)的發(fā)生位置或故障類型快速地得到判別；第二方面，由于邏輯確定單元對不同故障選擇了相應(yīng)的跳閘邏輯，使得發(fā)變組的故障控制過程更加明細(xì)化，在發(fā)電機(jī)發(fā)生故障時采取停機(jī)組的跳閘邏輯時能夠避免以往發(fā)變組全停的情形，利于外部電網(wǎng)通過主變繼續(xù)為廠內(nèi)設(shè)備供電；第三方面，由于邏輯確定單元在主變壓器、廠變壓器、輸電母線和/或開關(guān)自身發(fā)生故障時采取全停的跳閘邏輯，使得系統(tǒng)能夠及時切斷發(fā)電機(jī)與變壓器之間的電連接，可有效避免發(fā)電機(jī)繼續(xù)向故障點(diǎn)輸電，利于確保發(fā)變組安全運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及百萬千瓦級的核發(fā)電技術(shù)，具體涉及一種用于核電機(jī)組的發(fā)變組保護(hù)控制方法及其裝置。

背景技術(shù)

核能發(fā)電是一種重要的新能源發(fā)電技術(shù)，以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能，以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來代替火力發(fā)電的鍋爐，以蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)來發(fā)電。當(dāng)前，核電機(jī)組主要包括核反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器和相關(guān)的控制設(shè)備，其中，發(fā)電機(jī)、變壓器及其相關(guān)的發(fā)變組保護(hù)控制系統(tǒng)(簡稱GPA)對核電機(jī)組的電力輸出的安全性和穩(wěn)定性都起著至關(guān)重要的作用。

目前，往往用發(fā)變組保護(hù)系統(tǒng)(GPA)來控制發(fā)電機(jī)和變壓器的前端或后端設(shè)置的開關(guān)，在發(fā)電機(jī)故障、變壓器故障、輸電母線故障、開關(guān)自身故障等情形發(fā)生時，發(fā)變組保護(hù)控制系統(tǒng)根據(jù)自身的控制邏輯以控制相應(yīng)的開關(guān)斷開，從而完成出口全停、停機(jī)組、解列或程序停機(jī)等動作，確保發(fā)生故障時能夠及時隔離故障點(diǎn)，保護(hù)核電機(jī)組其它設(shè)備的安全運(yùn)行。

其中，發(fā)電機(jī)出口負(fù)荷開關(guān)是核電機(jī)組中的重要開關(guān)之一，主要用于在故障發(fā)生時隔離發(fā)電機(jī)和變壓器，以往的發(fā)電機(jī)出口負(fù)荷開關(guān)只能分?jǐn)?0kA以下電流，無法形成對更大電流的承受能力，存在發(fā)電機(jī)出口三相短路等故障所引起的大電流對發(fā)電機(jī)出口負(fù)荷開關(guān)的損壞風(fēng)險，在嚴(yán)重情況下，可能會導(dǎo)致因發(fā)電機(jī)出口負(fù)荷開關(guān)損壞而產(chǎn)生的機(jī)組全停的問題，不利于核電站中核電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

此外，以往的發(fā)變組保護(hù)控制系統(tǒng)(GPA)的控制邏輯較為單一，例如，在擬定發(fā)生出口全停的相關(guān)故障時(如主變壓器、廠變壓器或輸電母線故障等)，GPA只能先控制汽輪機(jī)跳閘、發(fā)電機(jī)的滅磁開關(guān)跳閘及輸電母線上的高壓開關(guān)跳閘，之后才能控制發(fā)電機(jī)出口負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行跳閘，如此將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)將短時與主變壓器、廠變壓器相連，仍為故障點(diǎn)提供電流，從而使得保護(hù)控制過程存在一定的不安全因素。再例如，在擬定發(fā)生出口停機(jī)組的相關(guān)故障時(如低頻二段、低電壓二段、超高壓開關(guān)聯(lián)跳等)，GPA需要在汽輪機(jī)跳閘且正向低功率動作之后，才能斷開發(fā)電機(jī)出口負(fù)荷開關(guān)，如此，也將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)在短時內(nèi)仍與主變壓器或廠變壓器連接，不利于立刻切斷線路來隔離故障點(diǎn)。還例如，在擬定發(fā)生發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時，GPA會按照控制邏輯執(zhí)行全停主變和全停機(jī)組的操作，直接導(dǎo)致廠變壓器沒有電力供應(yīng)的尷尬境地，無法確保核電站內(nèi)的正常供電需求，不利于達(dá)到小范圍內(nèi)的跳閘停電要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是如何在發(fā)變組發(fā)生故障時快速解除發(fā)電機(jī)和外電網(wǎng)、內(nèi)電網(wǎng)之間的連接關(guān)系，以增強(qiáng)核電機(jī)組運(yùn)行的可靠性和靈活性。為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N用于核電機(jī)組的發(fā)變組保護(hù)控制方法及其裝置。

根據(jù)第一方面，一種實(shí)施例中提供一種用于核電機(jī)組的發(fā)變組保護(hù)控制方法，包括以下步驟：

獲取故障檢測信號；

根據(jù)所述故障檢測信號判斷所述發(fā)變組中故障的發(fā)生位置和/或故障類型；

根據(jù)所述發(fā)變組中故障的發(fā)生位置和/或故障類型確定跳閘邏輯；

根據(jù)所述跳閘邏輯控制所述發(fā)變組中相應(yīng)開關(guān)的跳閘狀態(tài)。

所述發(fā)變組包括：汽輪機(jī)和對應(yīng)的停機(jī)閥，發(fā)電機(jī)和對應(yīng)的滅磁開關(guān)，通過出口母線與發(fā)電機(jī)連接的主變壓器、廠變壓器及出口母線上的GCB開關(guān)，以及與主變壓器連接的輸電母線上的高壓側(cè)開關(guān)；