[实用新型]核电厂超高压联合开关站补充跳机装置

说明书

本专利属于核电站运行领域，具体涉及核电厂超高压联合开关站补充跳机装置及方法。鉴于核电厂的特殊性，目前在国内已投产的核电厂中，还未有投入补充跳机装置的先例,因此，急需研发出一套装置。核电厂超高压联合开关站补充跳机装置,包括：两台补充跳机装置决策主机箱，四台补充跳机装置I/O机箱。本专利的实施，不仅解决了某核电厂严重窝电问题，提高了机组运行的可靠性、经济性。另由于本项目在国内核电厂属首次自主设计、管理补充跳机装置，具有良好的社会示范效应。

技术领域

本专利属于核电站运行领域，具体涉及核电厂超高压联合开关站补充跳机装置及方法。

背景技术

核电厂随着机组扩建，在线路、开关或母线停运检修时会造成电流超标，以某核电厂500kV开关站为例，电网核定每条线路的长期输送容量为1550MW，短时2280MW(30min)。即一条线路检修时长期输送容量为1550MW，最高不能超过2280MW，开关或母线检修时限额为3100MW。根据电力系统安全稳定导则DL755，在正常运行方式(含计划检修方式)下的电力系统受到“同杆并架双回线的异名两相同时发生单相接地故障重合不成功，双回线三相同时跳开”等较严重的故障扰动后，保护、开关及重合闸正确动作，应能保持稳定运行，必要时允许采取切机和切负荷等稳定控制措施。

2012年国家电监会发布新的管理规定，为确保电网安全，重新定义了事故预想“N-1”准则，其中一个重要变化就是将500kV的同杆双回线路定义成一个系统元件，即同杆双回线按同时失效考虑。目前某核电厂500kV开关站中所有接入机组总输出容量380万千瓦，即使考虑线路检修安排相配串一台机组陪停，也仍有约320万千瓦送出需求，还需降出力92万千瓦，每年因检修造成窝电量约10.3亿度。除线路检修外，母线和开关检修同样也带来出力受限问题。

通过调研国内核电厂限额解决情况，国内核电厂设计带基本负荷，不参与电网负荷控制，鉴于核电厂的特殊性，目前在国内已投产的核电厂中，还未有投入补充跳机装置的先例，核安全局、电监会、国家电网及设计院等均没有这方面的经验。因此，急需研发出一套装置来解决这个矛盾。

发明内容

一.目的：

问题解决从开关站提升外送能力和降低检修期间发电容量两角度出发，分析四个根本问题，提出六种解决方案，通过比较分析方案必要性、安全性、可靠性、暂态稳定性、策略、可行性、经济性，最终研发出一套装置和方法，成功解决了核电厂输送容量受限问题。各电厂可根据自身的策略表，确保电网的安全，避免电厂有功功率震荡致发电机、变压器等设备严重损坏，在确保核安全和电网安全的基础上，能更好的发挥核电的经济效益。

二.技术方案：

本发明的技术方案如下：

核电厂超高压联合开关站补充跳机装置,包括：两台补充跳机装置决策主机箱，四台补充跳机装置I/O机箱。两台E补充跳机装置决策主机箱分别通过专用光缆和补充跳机装置I/O机箱相连；一台补充跳机装置决策主机箱和两台补充跳机装置I/O机箱组成一套装置；两台补充跳机装置决策主机箱并列运行，两套装置功能完全相同，两套装置之间完全独立，互不通讯。一套装置的两组出口接点串联后送至发变组保护。

三.有益效果

(1)研发出核电厂补充跳机装置切机模式和策略及功能实现

1)设计研发适用于核电的管理模式及切机原则；2)设计两种跳闸方式——全跳和选跳，用于不同的事故模式，保证厂用电安全；3)防拒动配置：软硬件上独立的A/B列双冗余配置，任何一套装置动作出口跳机；4)防误动配置：为防止误跳闸造成正常机组被切除，设计双重“二取二”的逻辑跳闸，避免单一元件故障触发保护动作，以及电缆信号干扰触发保护。5)针对四个根本问题，研发出不同工况下的不同切机策略，并形成切机策略表，再通过软件固化到补充跳机装置中，实现补充跳机装置经策略判断后执行相应切机动作。

(2)改进汽轮发电机控制设计