[实用新型]一种反应堆冷却剂泵供电装置

说明书

本实用新型提供一种反应堆冷却剂泵供电装置，该装置包括：超级电容器组、双向DC/DC变换器、监测控制模块、双向逆变器、变压器；双向DC/DC变换器将直流电进行升压或者降压处理后输出；双向逆变器将交流电转化为直流电输出或者将直流电转化为交流电输出；变压器与反应堆冷却剂泵电性连接，将交流电转化为满足第一设定电压值的交流电输出至反应堆冷却剂泵；监测控制模块与双向DC/DC变换器电性连接，采集双向逆变器直流侧的电压、双向DC/DC变换器的第一端的电压和电流，并控制双向DC/DC变换器输出直流电的电压满足第二设定电压值和/或电流满足设定电流值。本实用新型可以在反应堆冷却剂泵断电的情形下应急供电，提高反应堆冷却剂泵转子惰转时间，确保系统安全。

技术领域

本实用新型涉及核电站厂用电系统电源技术领域，尤其涉及一种反应堆冷却剂泵供电装置。

背景技术

反应堆冷却剂泵(简称“主泵”)是压水堆核电站一回路系统的关键设备之一，每条环路有一台主泵，用于驱动冷却剂在反应堆冷却剂系统内循环流动，连续不断地把堆芯中产生的热量传递给蒸汽发生器二次侧给水。主泵确保有适当流量的冷却剂流经堆芯，以维持偏离泡核沸腾比(以下简称DNBR)大于允许值。

在核电厂反应堆停堆工况下，主泵惰转，为了避免发生DNBR，对主泵惰转时间有限制要求。

当核电站发生全厂断电事故时，由于主泵失去电源而发生惰转，通过堆芯的冷却剂流量突然减少，给反应堆的安全带来威胁。为了确保全厂断电工况下堆芯的安全，主泵要求具有较长的惰转时间。

在发生主泵断电的情况下，反应堆需紧急停堆。停堆后反应堆剩余功率呈指数下降，故短时间内必须保持有较高的冷却剂流量通过反应堆堆芯。主泵装有飞轮装置，用键固定在电动机轴端，转子飞轮能够增加转子的转动惯量，延长转子的惰转时间，达到避免发生DNBR，提高系统安全性。通过在主泵转子增加惰转飞轮，提高主泵转子的转动惯量，以提高主泵的惰转时间。然而目前的飞轮方案能维持的主泵惰转时间较短，当反应堆冷却剂系统对主泵惰转时间具有更高要求时，目前的飞轮储能则无法满足系统安全要求，因此需要采用一种新型的应急供电方式，进一步提高主泵转子惰转时间，确保系统安全。

1)在目前主泵的设计方案中，飞轮储能带主泵转子惰转时间无法满足反应堆冷却剂系统要求，传统方法是：增加飞轮的重量、转动惯量，因此对主泵电机轴以及轴承的金属材料、剪切应力、结构等提出了更高要求，否则存在电机轴断裂的风险。

2)飞轮储能存在转速过快、反转等危险，一定程度上威胁到了主泵乃至核电的安全运行，传统的应对措施是增加相关的防超速和防逆转等系统保护装置，使得系统设计更加复杂。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种反应堆冷却剂泵供电装置，可以在反应堆冷却剂泵断电的情形下，应急供电，提高反应堆冷却剂泵转子惰转时间，确保系统安全。

本实用新型提供的一种反应堆冷却剂泵供电装置，包括：超级电容器组、双向DC/DC变换器、监测控制模块、双向逆变器、变压器；

所述双向DC/DC变换器，其第一端与所述超级电容器组电性连接，第二端与所述双向逆变器的直流侧电性连接，用于接收直流电，并将接收的直流电进行升压或者降压处理后输出；

所述双向逆变器，其交流侧通过第二开关与所述变压器电性连接，还通过第三开关与交流电源电性连接，用于接收所述交流电源输出的交流电，并将交流电转化为直流电输出，或者接收直流电，并将直流电转化为交流电输出；

所述变压器，与反应堆冷却剂泵电性连接，用于接收交流电，并将接收的交流电转化为满足第一设定电压值的交流电，且将满足第一设定电压值的交流电输出至所述反应堆冷却剂泵；