核电厂直流系统短路电流的计算方法及装置制造方法及图纸

本公开实施例提供了一种核电厂直流系统短路电流的计算方法及装置，其中所述方法包括：确定核电厂直流系统的最大运行工况和最小运行工况；基于核电厂直流系统的最大运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流；以及，基于核电厂直流系统的最小运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最小短路电流。本公开实施例通过确定核电厂的最大、最小运行工况，并基于最大、最小运行工况计算核电厂直流系统中的最大、最小短路电流，用于解决相关技术中按照单一短路电流值进行直流系统保护配合时，可能引起的保护配合元件遮断容量不够以及发生短路时灵敏度低于计算值等问题，更好的对线路进行短路保护，降低短路火灾造成的安全和经济损失。

Calculation method and device of short circuit current in DC system of nuclear power plant

【技术实现步骤摘要】
核电厂直流系统短路电流的计算方法及装置
本公开涉及电力工程
，尤其涉及一种核电厂直流系统短路电流的计算方法，以及一种核电厂直流系统短路电流的计算装置。
技术介绍
在核电厂直流系统中，短路电流危害巨大。据统计，电气火灾主要由短路引起，而短路起火造成的生命财产损失远非被保护的一段线路的价值所能比拟，尤其当起火引起爆炸时，其后果将更严重。因此需要设置短路保护设备用来防止短路起火，保护线路正常运行。为了保证短路保护设备能正确分断短路电流，在校验短路保护设备的保护配合能力时需要准确计算最大、最小短路电流。其中最大短路电流用于校验短路保护设备的遮断容量，最小短路电流用于校验短路保护设备的灵敏度。目前短路电流的计算方法中，直流系统的短路电流为蓄电池提供，该方法求取的短路电流为一定值，没有明确直流系统最大、最小短路电流的具体计算过程，利用这种方法计算出的短路电流无法用于校核系统不同运行工况下开关的分断能力，尤其是在核电站等具有特殊运行要求的电站中，每个停堆换料周期均需要对蓄电池进行核对性充放电试验，系统的运行工况之间存在很大的差异，若按照常规方法计算短路电流，就会出现保护电器的遮断容量不够，或保护设备灵敏度不够的情况。因此，提出一种可以准确计算直流系统中最大、最小短路电流的方案是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本公开提供了一种核电厂直流系统短路电流的计算方法及装置，以解决相关技术中计算短路电流值进行直流系统保护配合时，可能引起的保护配合元件遮断容量不够以及发生短路时灵敏度低于计算值等问题。根据本公开实施例的一方面，提供一种核电厂直流系统短路电流的计算方法，所述方法包括：确定核电厂直流系统的最大运行工况和最小运行工况；基于核电厂直流系统的最大运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流；以及，基于核电厂直流系统的最小运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最小短路电流。在一种实施方式中，所述确定核电厂直流系统的最大运行工况和最小运行工况，包括：分析核电厂直流系统的接线方式；基于所述核电厂直流系统的接线方式确定核电厂直流系统的最大运行工况和最小运行工况。在一种实施方式中，所述基于所述核电厂直流系统的接线方式确定核电厂直流系统的最大运行工况和最小运行工况，具体为：若核电厂直流系统的接线方式为蓄电池带负荷充电和放电，则最大运行工况为蓄电池均衡充电运行状态，最小运行工况为蓄电池事故放电末期；若核电厂直流系统接线方式为蓄电池离线均衡充电和放电，则最大运行工况为蓄电池充满电浮充运行状态，最小运行工况为蓄电池事故放电末期。在一种实施方式中，所述基于核电厂直流系统的最大运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流，其计算公式为：其中，Ib.max表示核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流；Ufc表示最大运行工况中蓄电池的上限电压值；n表示蓄电池个数；rB表示最大运行工况中蓄电池的内阻；rl表示蓄电池内部连接电缆的电阻；rlbb表示蓄电池到直流配电盘电缆的电阻。在一种实施方式中，所述方法还包括：获取核电厂直流系统中直流母线上充电器的额定电流及其数量；所述基于核电厂直流系统的最大运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流，其计算公式为：其中，Ib.max表示核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流；Ufc表示最大运行工况中蓄电池的上限电压值；n表示蓄电池个数；rB表示最大运行工况中蓄电池的内阻；rl表示蓄电池内部连接电缆的电阻；rlbb表示蓄电池到直流配电盘电缆的电阻；m表示直流母线上连接运行的充电器个数；IR表示充电器额定电流。在一种实施方式中，基于核电厂直流系统的最小运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最小短路电流，其计算公式为：其中，Ib.min表示核电厂直流系统中直流母线的最小短路电流；Ufz表示最小运行工况中蓄电池的下限电压值；n表示蓄电池个数；rB.N表示最小运行工况中蓄电池的内阻；rl表示蓄电池内部连接电缆的电阻；rlbb表示蓄电池到直流配电盘电缆的电阻。根据本公开实施例的另一方面，提供了一种核电厂直流系统短路电流的计算装置，所述装置包括：确定模块，其设置为确定核电厂直流系统的最大运行工况和最小运行工况；第一计算模块，其设置为基于核电厂直流系统的最大运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流；以及，第二计算模块，其设置为基于核电厂直流系统的最小运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最小短路电流。在一种实施方式中，所述确定模块包括：分析单元，其设置为分析核电厂直流系统的接线方式；确定单元，其设置为基于所述核电厂直流系统的接线方式确定核电厂直流系统的最大运行工况和最小运行工况。在一种实施方式中，所述确定单元具体设置为：若核电厂直流系统的接线方式为蓄电池带负荷充电和放电，则最大运行工况为蓄电池均衡充电运行状态，最小运行工况为蓄电池事故放电末期；若核电厂直流系统接线方式为蓄电池离线均衡充电和放电，则最大运行工况为蓄电池充满电浮充运行状态，最小运行工况为蓄电池事故放电末期。在一种实施方式中，所述第一计算模块，其计算公式为：其中，Ib.max表示核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流，Ufc表示最大运行工况中蓄电池的上限电压值；n表示蓄电池个数；rB表示最大运行工况中蓄电池的内阻；rl表示蓄电池内部连接电缆的电阻；rlbb表示蓄电池到直流配电盘电缆的电阻。在一种实施方式中，所述装置还包括：获取模块，其设置为获取核电厂直流系统中直流母线上充电器的额定电流及其数量；所述第一计算模块，其计算公式为：其中，Ib.min表示核电厂直流系统中直流母线的最小短路电流；Ufc表示最大运行工况中蓄电池的上限电压值；n表示蓄电池个数；rB表示最大运行工况中蓄电池的内阻；rl表示蓄电池内部连接电缆的电阻；rlbb表示蓄电池到直流配电盘电缆的电阻；m表示直流母线上连接运行的充电器个数；IR表示充电器额定电流。在一种实施方式中，所述第二计算模块，其计算公式为：其中，Ufz表示最小运行工况中蓄电池的下限电压值；n表示蓄电池个数；rB.N表示最小运行工况中蓄电池的内阻；rl表示蓄电池内部连接电缆的电阻；rlbb表示蓄电池到直流配电盘电缆的电阻。本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开实施例提供的核电厂直流系统短路电流的计算方法，通过分析核电厂直流系统中最大最小短路电流出现时的运行工况，确定核电厂的最大、最小运行工况，并基于该最大、最小运行工况计算核电厂直流系统中实际的最大、最小短路电流，其至少可以解决按照相关技术中计算方法按照单一短路电流值进行直流系统保护配合时，可能引起的保护配合元件遮断容量不够以及发生短路时灵敏度低于计算值等问题，更好的对线路进行短路保护，降低短路火灾造成的安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电厂直流系统短路电流的计算方法，其特征在于，包括：/n确定核电厂直流系统的最大运行工况和最小运行工况；/n基于核电厂直流系统的最大运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流；以及，/n基于核电厂直流系统的最小运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最小短路电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种核电厂直流系统短路电流的计算方法，其特征在于，包括：
确定核电厂直流系统的最大运行工况和最小运行工况；
基于核电厂直流系统的最大运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流；以及，
基于核电厂直流系统的最小运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最小短路电流。


2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述确定核电厂直流系统的最大运行工况和最小运行工况，包括：
分析核电厂直流系统的接线方式；
基于所述核电厂直流系统的接线方式确定核电厂直流系统的最大运行工况和最小运行工况。


3.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述基于所述核电厂直流系统的接线方式确定核电厂直流系统的最大运行工况和最小运行工况，具体为：
若核电厂直流系统的接线方式为蓄电池带负荷充电和放电，则最大运行工况为蓄电池均衡充电运行状态，最小运行工况为蓄电池事故放电末期；
若核电厂直流系统接线方式为蓄电池离线均衡充电和放电，则最大运行工况为蓄电池充满电浮充运行状态，最小运行工况为蓄电池事故放电末期。


4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，
所述基于核电厂直流系统的最大运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流，其计算公式为：



其中，Ib.max表示核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流；Ufc表示最大运行工况中蓄电池的上限电压值；n表示蓄电池个数；rB表示最大运行工况中蓄电池的内阻；rl表示蓄电池内部连接电缆的电阻；rlbb表示蓄电池到直流配电盘电缆的电阻。


5.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，还包括：
获取核电厂直流系统中直流母线上充电器的额定电流及其数量；
所述基于核电厂直流系统的最大运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流，其计算公式为：



其中，Ib.max表示核电厂直流系统中直流母线的最大短路电流；Ufc表示最大运行工况中蓄电池的上限电压值；n表示蓄电池个数；rB表示最大运行工况中蓄电池的内阻；rl表示蓄电池内部连接电缆的电阻；rlbb表示蓄电池到直流配电盘电缆的电阻；m表示直流母线上连接运行的充电器个数；IR表示充电器额定电流。


6.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，基于核电厂直流系统的最小运行工况计算核电厂直流系统中直流母线的最小短路电流，其计算公式为：



其中，Ib.min表示核电厂直流系统中直流母线的最小短路电流；Ufz表示最小运行工况中蓄电池的下限电压值；n表示蓄电池个数；rB.N表示最小...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐索妮，陈怀宇，沈岩，姜庆水，曾敬梅，周晓斌，王贵，姜博文，黄艺昀，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11