核电站控制棒驱动机构电源系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种核电站控制棒驱动机构电源系统，其包括多组外接电源、分别与所述多组外接电源一一对应且电性连接的多组储能电源，以及同时电性连接所述多组外接电源与所述多组储能电源的停堆断路器；所述外接电源用于同时向所述储能电源及所述停堆断路器提供电能，所述储能电源在所述外接电源无法正常工作时为所述停堆断路器提供电能。相对于现有技术，本实用新型专利技术提供的核电站控制棒驱动机构电源系统，结构简单、使用方便、独立性强且对环境要求低。

Power system of control rod drive mechanism in nuclear power plant

【技术实现步骤摘要】
核电站控制棒驱动机构电源系统
本技术属于核电厂反应堆控制棒驱动电源领域，更具体地说，本技术涉及一种核电站控制棒驱动机构电源系统。
技术介绍
核电站控制棒驱动机构(CRDM)是核电厂专用的电磁驱动机构，具有工作电流突变大，范围宽的特点，因此其配套的控制棒驱动机构电源系统(RAM)应具有短时释放出较大功率的能力，需要配置储能环节。目前，普遍采用的核电站控制棒驱动机构电源系统有两种：使用飞轮储能的转动机械电源和使用铅酸电池储能的静止式电源。使用飞轮作为储能环节，主电源驱动异步电机带动飞轮以及发电机旋转，得到稳定的交流电源，再经过整流变为直流电源供控制棒驱动机构使用，该技术经过交流电、机械能、交流电、直流电一系列的转换，电源转换环节多、系统效率低、系统结构复杂、控制系统设备多、建造成本高。而使用铅酸电池储能，由于铅酸电池功率密度低，通风要求高，因此占地面积大，对核岛厂房提出了较高的设计要求，和其它系统共用电池时存在安全等级不同及多个电气系统之间相互独立的问题。有鉴于此，实有必要提供一种新型的核电站控制棒驱动机构电源系统，以克服上述缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、使用方便、独立性强且对环境要求较低的核电站控制棒驱动机构电源系统。为了实现上述目的，本技术提供一种核电站控制棒驱动机构电源系统，包括多组外接电源、分别与所述多组外接电源一一对应且电性连接的多组储能电源，以及同时电性连接所述多组外接电源与所述多组储能电源的停堆断路器；所述外接电源用于同时向所述储能电源及所述停堆断路器提供电能，所述储能电源在所述外接电源无法正常工作时为所述停堆断路器提供电能。作为本技术核电站控制棒驱动机构电源系统的一种改进，每组外接电源包括一个交流电源以及一个电性连接于所述交流电源的整流器；所述整流器用于将所述交流电源输出的交流电转化为直流电并提供给所述储能电源及所述停堆断路器。作为本技术核电站控制棒驱动机构电源系统的一种改进，所述交流电源为交流发电机、低压交流电源或配电系统，其输出电压幅值为380V。作为本技术核电站控制棒驱动机构电源系统的一种改进，每组储能电源包括一个变换器及一个电性连接于所述变换器的超级电容器组；所述变换器为电性连接于所述整流器与所述超级电容器组之间的DC/DC变换器；所述外接电源为所述储能电源充电时，所述变换器将经所述整流器转换的直流电进一步调压为所述超级电容器组充电，所述储能电源为所述停堆断路器提供电能时，所述变换器将所述超级电容器组中的电能转化为电压稳定的直流电。作为本技术核电站控制棒驱动机构电源系统的一种改进，所述停堆断路器还与所述控制棒驱动机构电性连接并为所述控制棒驱动机构供电。作为本技术核电站控制棒驱动机构电源系统的一种改进，所述变换器对停堆断路器的输出电压与所述整流器的输出电压一致。作为本技术核电站控制棒驱动机构电源系统的一种改进，所述整流器根据控制棒驱动机构的需求选取输出电压，根据控制棒驱动机构的最大成组提棒容量选取容量。作为本技术核电站控制棒驱动机构电源系统的一种改进，所述超级电容器组的容量根据交流电源波动下控制棒驱动机构以平均功率放电1.2s的电量选取。作为本技术核电站控制棒驱动机构电源系统的一种改进，所述停堆断路器为直流断路器，根据控制棒驱动机构的最大成组提棒容量选取。作为本技术核电站控制棒驱动机构电源系统的一种改进，所述外接电源的数量为两组，所述储能电源的数量为两组。相对于现有技术，本技术提供的核电站控制棒驱动机构电源系统，通过用超级电容器组与变换器配合，替代传统的转动机械电源和使用铅酸电池储能电源，使得核电站控制棒驱动机构电源系统结构简单、使用方便、独立性强且对环境要求低。附图说明以下结合附图和具体实施方式，对本技术核电站控制棒驱动机构电源系统及其技术效果进行详细说明，其中：图1为本技术提供的核电站控制棒驱动机构电源系统的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本技术，并不是为了限定本技术。请参照图1，本技术提供了一种核电站控制棒驱动机构电源系统100，为控制棒驱动机构200供电。核电站控制棒驱动机构电源系统100包括多组外接电源10、分别与多组外接电源10一一对应且电性连接的多组储能电源20，以及同时电性连接多组外接电源10与多组储能电源20的停堆断路器30。本实施方式中，外接电源10的数量为两组，储能电源20的数量为两组。每组外接电源10包括一个交流电源11和一个电性连接于交流电源11的整流器12。交流电源11为交流发电机、低压交流电源或配电系统。本实施方式中，外接电源10用于同时向储能电源20及停堆断路器30提供电能，整流器12用于将交流电源11输出的交流电转化为直流电并提供给储能电源20及停堆断路器30。进一步的，交流电源11的输出电压幅值为380V，整流器12根据控制棒驱动机构200的需求选取输出电压(例如可以是220V或其他电压值)，根据控制棒驱动机构的最大成组提棒容量选取容量。每组储能电源20包括一个变换器21及一个电性连接于变换器21的超级电容器组22。本实施方式中，储能电源20在外接电源10无法正常工作时为停堆断路器30提供电能。变换器21为电性连接于整流器12与超级电容器组22之间的DC/DC变换器：外接电源10为储能电源20充电时，变换器21将经整流器12转换的直流电进一步调压至合适的直流电压为超级电容器组22充电；储能电源20为停堆断路器30提供电能时，变换器21将超级电容器组22中的电能转化为电压稳定的直流电，以维持棒控驱动机构工作的直流电压。变换器21对停堆断路器30的输出电压与整流器12的输出电压一致，超级电容器组22的容量根据交流电源11波动下控制棒驱动机构200以平均功率放电1.2s的电量选取。超级电容器组22包括电容均压装置。停堆断路器30还与控制棒驱动机构200电性连接。停堆断路器30为直流断路器，根据控制棒驱动机构的最大成组提棒容量选取。本实施方式中，在控制棒驱动机构200提取控制棒时，超级电容器组22放电并经变换器21调整直流电压后向控制棒驱动机构200供电，保证棒控电源的电压稳定；在交流电源11产生波动或者短时无法工作时，超级电容器组22放电并经变换器21调整直流电压后向控制棒驱动机构200供电，保证棒控电源在1.2s内保持稳定；待交流电源11正常工作时，交流电源11经整流器12向控制棒驱动机构200供电，同时变换器21将经整流器12的直流电调压后向超级电容器组22充电。结合以上对本技术实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本技术提供的核电站控制棒驱动机构电源系统100，通过用超级电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电站控制棒驱动机构电源系统，其特征在于：包括多组外接电源、分别与所述多组外接电源一一对应且电性连接的多组储能电源，以及同时电性连接所述多组外接电源与所述多组储能电源的停堆断路器；所述外接电源用于同时向所述储能电源及所述停堆断路器提供电能，所述储能电源在所述外接电源无法正常工作时为所述停堆断路器提供电能。/n

【技术特征摘要】
20181017 CN 20182168685161.一种核电站控制棒驱动机构电源系统，其特征在于：包括多组外接电源、分别与所述多组外接电源一一对应且电性连接的多组储能电源，以及同时电性连接所述多组外接电源与所述多组储能电源的停堆断路器；所述外接电源用于同时向所述储能电源及所述停堆断路器提供电能，所述储能电源在所述外接电源无法正常工作时为所述停堆断路器提供电能。


2.根据权利要求1所述的核电站控制棒驱动机构电源系统，其特征在于：每组外接电源包括一个交流电源以及一个电性连接于所述交流电源的整流器；所述整流器用于将所述交流电源输出的交流电转化为直流电并提供给所述储能电源及所述停堆断路器。


3.根据权利要求2所述的核电站控制棒驱动机构电源系统，其特征在于：所述交流电源为交流发电机、低压交流电源或配电系统，其输出电压幅值为380V。


4.根据权利要求2所述的核电站控制棒驱动机构电源系统，其特征在于：每组储能电源包括一个变换器及一个电性连接于所述变换器的超级电容器组；所述变换器为电性连接于所述整流器与所述超级电容器组之间的DC/DC变换器；所述外接电源为所述储能电源充电时，所述变换器将经所述整流器转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晨，于艇，孙辉，谭胜盛，叶育林，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44