核电反应堆主泵开关柜制造技术

本发明专利技术涉及一种核电反应堆主泵开关柜，至少包括第一开关装置、第二开关装置，第一开关装置的电源输入端通过变频器与供电线路形成连接，第一开关装置的电源输出端与第二开关装置的电源输入端形成连接，第二开关装置的电源输出端与反应堆主泵形成供电连接，第一开关装置、第二开关装置为不同安全供电序列的主泵开关柜；同时向第一开关装置、第二开关装置输入安全跳闸信号时，至少有一个安全供电序列的开关装置断开，停止为反应堆主泵供电；当向第一开关装置、第二开关装置输入启动信号时，两个安全供电序列的开关装置形成串联为反应堆主泵进行供电。本发明专利技术具有冗余设计,提升了主泵启动和停止的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
核电反应堆主泵开关柜
本专利技术涉及一种核电反应堆主泵开关柜。
技术介绍
核电厂中，1E级(安全级)反应堆冷却剂泵开关柜是执行核电厂安全功能的重要设备，在预期寿命内正常投运，满足系统和设备的性能要求，在设计基准事件(地震)期间及之后的规定时间内具有可靠执行特定安全功能的能力，从而确保电厂的安全运行。目前核电厂的主泵断路器柜的结构和布置跟普通开关柜没有本质区别，仅结构加强，具有一定的抗震性能，与其他开关柜同列布置，拼在一起，从整列开关柜的主母线取得电源，经过断路器后采用电缆出线连接到主泵，额定运行电源频率为50Hz。由于主泵断路器柜的上游为主泵变频器，其在主泵启停过程中的频率将发生变化，因此供电回路存在8Hz低频状态下发生短路故障的可能。然而目前行业中的同类产品，均未提出过对断路器进行低频8Hz和60Hz开断能力的验证试验要求，因此无法验证其能覆盖主泵经过高压变频器在8Hz和60Hz高低频段运行保护要求。缺点一、没有冗余设计，不能做到极高可靠地控制主泵的启动和停止。缺点二、无电压互感器，不能取得主泵电压信号，无低电压保护功能，无逆功率闭锁保护功能。缺点三、抗震性能不够，对多种厂址的抗震要求包络性设计不够。
技术实现思路
针对上述现有主泵开关柜中没有冗余设计的问题，本专利技术提供一种具有冗余设计,提升主泵启动和停止可靠性的核电反应堆主泵开关柜。实现本专利技术的技术方案如下：核电反应堆主泵开关柜，该开关柜至少包括第一开关装置、第二开关装置，第一开关装置的电源输入端通过变频器与供电线路形成连接，第一开关装置的电源输出端与第二开关装置的电源输入端形成连接，第二开关装置的电源输出端与反应堆主泵形成供电连接，第一开关装置、第二开关装置为不同安全供电序列的主泵开关柜；同时向第一开关装置、第二开关装置输入安全跳闸信号时，至少有一个安全供电序列的开关装置断开，停止为反应堆主泵供电；当向第一开关装置、第二开关装置输入启动信号时，两个安全供电序列的开关装置形成串联为反应堆主泵进行供电。进一步地，所述第一开关装置、第二开关装置分别包括开关柜体，在各自开关柜体中布置有断路器、电流互感器、电压互感器、接地开关、开关保护控制器；电流互感器、电压互感器将各自采集到的数据信息传输给开关保护控制器；所述第一开关装置中的断路器、电压互感器与变频器的输出端通过供电电缆形成电连接，断路器的输出端与电流互感器连接后通过一次电缆与第二开关装置中的断路器、电压互感器形成电连接，第二开关装置中的断路器输出端与电流互感器连接后通过出线电缆与反应堆主泵形成连接；在开关柜体内部通过隔板隔离成进线电缆室、断路器室、电压互感器室、出线电缆室、二次仪表控制室；断路器装配于断路器室中，电压互感器装配于电压互感器室中，开关保护控制器装配于二次仪表控制室中。进一步地，所述接地开关包括装配于开关柜体中的底座、设置于底座上的三相绝缘子，在每个绝缘子的上方装配有静触头，以及转动设置于底座上的操作轴，所述操作轴上装配有与静触头一一对应的三相动触头，每个静触头上至少具有间隔布置的两个接触块；每个动触头至少具有两个接触片组，每个接触片组中包括两个与同一接触块形成接触配合的接触片；当动触头与静触头接触配合时，同一接触片组中的两个接触片对同一接触块形成夹住状态；同一接触片组中的两个接触片之间至少设置有一个对两个接触片产生接触压力使两个接触片夹住同一接触块的弹性夹紧装置。在每一接触片上至少设置有两个与同一接触块侧部形成接触配合的接触部，相邻接触部之间间隔布置。所述弹性夹紧装置设置于对同一接触块形成夹住状态的两个接触片中对应位置的接触部之间。所述弹性夹紧装置包括螺栓、压缩弹簧、锁紧螺母，螺栓将同一接触片组中的两个接触片连接，在两个接触片之间形成供接触块插入的插入空间，压缩弹簧装配在接触片外侧的螺栓上对接触片形成弹性顶力，所述锁紧螺母装配在螺栓上对压缩弹簧形成限位；当接触块处于两个接触片之间的插入空间时，在压缩弹簧的作用下，两个接触片对接触块形成夹住状态。这里的接地开关，较之于国内同类开关产品接地开关中接触块与接触片的接触面积有较多增大，具有更高的通流能力。当接触块及接触片由于正常操作而造成磨损，以及压缩弹簧由于疲劳效应造成弹性降低时，可通过弹性夹紧装置中螺栓上的调节锁紧螺母以加大压缩弹簧的压缩量，保证接触块与接触片间始终具有所规定的接触压力，也就保证了接地开关能够承受额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流、额定短路关合电流，同时也延长了接地开关的使用寿命。进一步地，所述开关柜体上设置有对门板处进行电弧阻挡的防电弧结构，该防电弧结构包括固定设置在门板内侧表面的缓冲板件，缓冲板件的四周边缘与门板内侧表面形成贴合，在缓冲板件的内侧表面与门板内侧表面之间形成缓冲腔室；在门板内侧表面的边缘设置有与开关柜体形成贴合的边部挡板，边部挡板与开关柜体贴合形成密封；在开关柜体上设置有朝向门板内侧表面进行延伸但不接触门板内侧表面的导流板，在导流板、缓冲板件、门板的内侧表面之间形成迷宫式的缓冲通道。所述门板内侧表面固定设置有对缓冲通道末端形成隔挡的阻挡结构，该阻挡结构包括固定设置于门板上的内撑板，以及装配于内撑板上的密封件，该密封件与开关柜体形成接触密封。在开关柜体的门板采用双层钢板加缓冲气室结构，门板与开关设备柜体缝隙处采用迷宫式缓冲通道结构。当开关设备内部发生故障电弧事故时，产生的高压高温气体正面冲击到缓冲板件上并使之产生变形甚至可能熔化，而门板与缓冲板件之间的缓冲腔室对冲击起到了一定的缓冲作用，同时缓冲腔室内的空气对高压高温气体也起到了一定的冷却作用，使得门板基本不会受到高温气体的破坏。而进入门与开关设备柜体缝隙处的少量高压高温气体，被导引到迷宫式的缓冲通道中，即经过90度转弯后才能进入缓冲通道中，并由边部挡板形成阻挡，无法直接喷射到柜体外部或相邻的腔室中，只能从开关设备的泄压口排出，即使有少量气体喷出，由于压力和温度被大大降低，不会对开关柜体外部造成损害，同时对设备运行人员起到了很好的安全保护作用，能够有效降低高压高温故障电弧气体对开关设备门板的破坏，杜绝开关柜体内产生的高压高温气体和炽热粒子向设备外壳扩散，抗内部故障电弧能力可达50kA，1s(内部电弧等级IAC级，AFLR)。进一步地，所述断路器室、电压互感器室内分别设置有手车，在开关柜体的侧板上装配有左导轨、右导轨，手车在左导轨、右导轨上运动，所述开关柜体中固定连接有支撑框架，该支撑框架处于左导轨、右导轨下方并与两个导轨固定连接，在支撑框架上固定设置有两个定位块，定位块上开设有定位孔，所述手车的前端固定设置有两个定位销，定位销一一对应的插入定位孔中形成限位；所述定位孔包括锥形孔段与锥形段连通的圆形孔段，定位销的外径与圆形孔段的内径相适应，所述定位销的前端为锥形端。所述支撑框架包括上支撑板、下支撑板，以及处于上支撑板、下支撑板之间的两个侧支撑板，侧支撑板的上端与上支撑板固定连接，下端与下支撑板固定连接，所述上支撑板、下支撑板以及两个侧支撑板围合成矩形支撑；上支撑板与左导轨、右导轨固定连接，下支撑板与开关柜体固定连接，侧支撑板与开关柜体的侧板固定连接；所述侧支撑板包括与上支撑板固定连接的上支板，与下支撑板固定连接的下支板，上支板与下支板之间固定连接；所述上支板本文档来自技高网...

【技术保护点】
核电反应堆主泵开关柜，该开关柜至少包括第一开关装置、第二开关装置，第一开关装置的电源输入端通过变频器与供电线路形成连接，第一开关装置的电源输出端与第二开关装置的电源输入端形成连接，第二开关装置的电源输出端与反应堆主泵形成供电连接，其特征在于，第一开关装置、第二开关装置为不同安全供电序列的主泵开关柜；同时向第一开关装置、第二开关装置输入安全跳闸信号时，至少有一个安全供电序列的开关装置断开，停止为反应堆主泵供电；当向第一开关装置、第二开关装置输入启动信号时，两个安全供电序列的开关装置形成串联为反应堆主泵进行供电。

【技术特征摘要】
1.核电反应堆主泵开关柜，该开关柜至少包括第一开关装置、第二开关装置，第一开关装置的电源输入端通过变频器与供电线路形成连接，第一开关装置的电源输出端与第二开关装置的电源输入端形成连接，第二开关装置的电源输出端与反应堆主泵形成供电连接，其特征在于，第一开关装置、第二开关装置为不同安全供电序列的主泵开关柜；同时向第一开关装置、第二开关装置输入安全跳闸信号时，至少有一个安全供电序列的开关装置断开，停止为反应堆主泵供电；当向第一开关装置、第二开关装置输入启动信号时，两个安全供电序列的开关装置形成串联为反应堆主泵进行供电。2.如权利要求1所述的核电反应堆主泵开关柜，其特征在于，所述第一开关装置、第二开关装置分别包括开关柜体，在各自开关柜体中布置有断路器、电流互感器、电压互感器、接地开关、开关保护控制器；电流互感器、电压互感器将各自采集到的数据信息传输给开关保护控制器；所述第一开关装置中的断路器、电压互感器与变频器的输出端通过供电电缆形成电连接，断路器的输出端与电流互感器连接后通过一次电缆与第二开关装置中的断路器、电压互感器形成电连接，第二开关装置中的断路器输出端与电流互感器连接后通过出线电缆与反应堆主泵形成连接；在开关柜体内部通过隔板隔离成进线电缆室、断路器室、电压互感器室、出线电缆室、二次仪表控制室；断路器装配于断路器室中，电压互感器装配于电压互感器室中，开关保护控制器装配于二次仪表控制室中。3.如权利要求2所述的核电反应堆主泵开关柜，其特征在于，所述接地开关包括装配于开关柜体中的底座、设置于底座上的三相绝缘子，在每个绝缘子的上方装配有静触头，以及转动设置于底座上的操作轴，所述操作轴上装配有与静触头一一对应的三相动触头，每个静触头上至少具有间隔布置的两个接触块；每个动触头至少具有两个接触片组，每个接触片组中包括两个与同一接触块形成接触配合的接触片；当动触头与静触头接触配合时，同一接触片组中的两个接触片对同一接触块形成夹住状态；同一接触片组中的两个接触片之间至少设置有一个对两个接触片产生接触压力使两个接触片夹住同一接触块的弹性夹紧装置。4.如权利要求3所述的核电反应堆主泵开关柜，其特征在于，在每一接触片上至少设置有两个与同一接触块侧部形成接触配合的接触部，相邻接触部之间间隔布置。5.如权利要求3所述的核电反应堆主泵开关柜，其特征在于，所述弹性夹紧装置设置于对同一接触块形成夹住状态的两个接触片中对应位置的接触部之间。6.如权利要求3或4或5所述的核电反应堆主泵开关柜，其特征在于，所述弹性夹紧装置包括螺栓、压缩弹簧、锁紧螺母，螺栓将同一接触片组中的两个接触片连接，在两个接触片之间形成供接触块插入的插入空间，压缩弹簧装配在接触片外侧的螺栓上对接触片形成弹性顶力，所述锁紧螺母装配在螺栓上对压缩弹簧形成限位；当接触块处于两个接触片之间的插入空间时，在压缩弹簧的作用下，两个接触片对接触块形成夹住状态。7.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊峰，郑云波，翁兴锋，张献高，谢永健，吴巧兰，吴一虎，张莉，
申请(专利权)人：江苏华冠电器集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32