一种为核电厂主泵供电的带有无级变速箱的电动发电机组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种为核电厂主泵供电的带有无级变速箱的电动发电机组，属于核电机组供电设备技术领域。包括机组进线开关、电动机、无级变速器、发电机和出线开关；机组进线开关、电动机、无级变速器、发电机、机组出线开关和主泵依次连接。在电动机和发电机之间设置一个无级变速箱，根据需要自动调节发电机转速，使得输出交流电源的频率无级可调。这样，电动发电机组不仅适用于主泵正常工作期间，也适用于启动期间，通过本实用新型专利技术可以完全取代昂贵且不可靠的变频器；提高供电的可靠性。提高供电的可靠性。提高供电的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种为核电厂主泵供电的带有无级变速箱的电动发电机组


[0001]本技术涉及一种为核电厂主泵供电的带有无级变速箱的电动发电机组，属于核电机组供电设备


技术介绍

[0002]AP1000/CAP1000核电机组反应堆冷却剂系统(以下简称RCS系统)共有四台主泵，RCS系统将堆芯中产生的热能转化为高温饱和蒸汽，并输送到汽轮发电机组转化为电能；RCS系统具有导出停堆后系统内的显热和堆芯的衰变热等安全相关功能。主泵作为RCS系统的核心设备，安全稳定运行至关重要。
[0003]AP1000/CAP1000核电机组主泵电动机采用屏蔽式电动机，额定电压为6.9kV，额定频率为60Hz。主泵电动机由变频器进行驱动、控制，需要通过变频器将10.5kV、50Hz厂用电源转换为6.9kV、60Hz电源，供主泵电动机使用。由于主泵不允许直接启动，必须采用变频启动方式，中国AP1000/CAP1000核电机组不仅在启动时使用变频器，而且在启动结束后仍然要求变频器连续运行，持续为主泵供电。由于主泵在核电机组中的重要性十分突出，要求主泵本身和供电设备均应具有很高的可靠性，而采用变频器持续供电，不仅设备使用成本高，且增加了复杂的供电中间环节，降低了供电的可靠性。因此目前采用变频器供电的方式具有以下技术问题：1、主泵变频器运行可靠性低，发生预充电失败、控制系统切换、功率单元旁路等故障频繁，并会导致机组非计划停堆；2、因主泵变频器的故障导致机组停堆，会对核电厂造成重大经济损失；3、非计划停堆影响核电机组的运营业绩，对核电企业的形象造成严重的负面影响。现有技术中为了解决上述技术问题也提供了解决方案，如中国专利《一种AP1000核电机组反应堆冷却剂泵的电动发电机组供电方法》(申请号：CN202010735659.7)提供了一种AP1000/CAP1000核电机组反应堆冷却剂泵的电动发电机组供电方法，该技术方案自上游母线至主泵设有两套供电系统，包括变频器供电系统和电动发电机组供电系统；变频器供电系统自上游母线至主泵依次为主泵回路开关、主泵变频器、电抗器、变频器出线开关；其中电动发电机组供电系统自上游母线至主泵依次为机组进线开关、电动发电机组、机组出线开关；电动发电机组包括1台5对极的同步电动机，1台6对极的同步发电机和配套的电动机励磁柜、发电机励磁柜、机组控制柜和机组保护柜。主泵启动时由变频器供电，而正常工作期间主要通过电动发电机组供电。但该方案由于电动发电机组转速无法调节，其输出交流电的频率固定为60Hz，无法在主泵启动期间为其提供0
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60Hz的交流电源，主泵启动时仍然需要由变频器供电。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为解决由于主泵电动机由变频器进行驱动、控制而导致的成本高，可靠性低的技术问题。
[0005]为达到解决上述问题的目的，本技术所采取的技术方案是提供一种为核电厂主泵供电的带有无级变速箱的电动发电机组，包括机组进线开关、电动机、无级变速器、发
电机和机组出线开关；机组进线开关、电动机、无级变速器、发电机、机组出线开关和主泵依次连接。
[0006]优选地，所述电动机设为同步电动机。
[0007]优选地，所述发电机设为同步发电机。
[0008]优选地，所述无级变速器设有控制器。
[0009]优选地，所述机组出线开关和主泵之间设有开关。
[0010]优选地，所述开关数量大于等于2。
[0011]优选地，所述开关设为串联。
[0012]相比现有技术，本技术具有如下有益效果：
[0013]1.本技术通过在电动机和发电机之间设置一个无级变速箱，根据需要自动调节发电机转速，使得输出交流电源的频率无级可调。这样，电动发电机组不仅适用于主泵正常工作期间，也适用于启动期间，完全取代昂贵且不可靠的变频器。增设无级变速箱后，电动发电机组发电机、电动机的极对数不再作要求。
[0014]2.电动发电机组相对于主泵变频器具有很高的稳定性，可以提高供电的可靠性。电动发电机组输出交流电源的频率无级可调，使得电动发电机组不仅适用于主泵正常工作期间，也适用于启动期间，完全取代昂贵且不可靠的变频器。
[0015]3.本技术的使用，可根据制造商研制能力、成本等实际情况，选择最为经济的同步发电机、电动机。
附图说明
[0016]图1为本技术安装结构示意图；
[0017]附图标记：1.机组进线开关；2.同步电动机；3.无级变速器；4.同步发电机；5.开关二；6.开关三；7.开关四；8.主泵。
具体实施方式
[0018]为使本技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：
[0019]本技术提供一种为核电厂主泵供电的带有无级变速箱的电动发电机组，包括机组进线开关1、电动机、无级变速器3、发电机和机组出线开关；机组进线开关1、电动机、无级变速器3、发电机、机组出线开关和主泵8依次连接。电动机设为同步电动机2；发电机设为同步发电机4。无级变速器3设有控制器。机组出线开关和主泵8之间设有开关，开关数量大于等于2，开关设为串联。
[0020]实施例
[0021]如图1所示，在电动机和发电机之间设置一个无级变速箱，根据需要自动调节发电机转速，使得输出交流电源的频率无级可调。这样，电动发电机组不仅适用于主泵正常工作期间，也适用于启动期间，完全取代昂贵且不可靠的变频器。增设无级变速箱后，电动发电机组发电机、电动机的极对数不再作要求。
[0022]本技术的技术方案提供了一种AP1000/CAP1000核电机组主泵的电动发电机组，自上游母线至主泵8的一套电动发电机组供电系统完全取代了原有的变频器。自上游母线至主泵8依次为机组进线开关1、同步电动机2、无级变速器3、同步发电机4及三个开关；
[0023]主泵的运行步骤为：
[0024]步骤一、无级变速器3变速比置位为0，机组进线开关1、开关二5、开关三6、开关四7闭合；
[0025]步骤二、根据主泵8升降速率需要，通过控制器逐渐调节无级变速器3变速比，无级调节同步发电机4的速率，得到期望的输出频率。
[0026]中国AP100/CAP1000核电机组主泵8电源引自10.5kV、50Hz交流母线，经过电动发电机组后转换为6.9kV、0
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60Hz电源为主泵8供电。主泵8无论是在正常运行阶段还是在启动阶段，均由电动发电机组提供电源。
[0027]电动发电机组从10.5kV母线取电，电动发电机组由1台同步电动机2，1台同步发电机4，以及无级变速器3组成。电动发电机组的入口配置机组进线开关1作为机组进线开关，机组的出口配置开关二5作为机组出线开关。
[0028]电动机励磁系统为电动机提供励磁，发电机励磁系统为发电机提供励磁，使发电机出线电压维持在6.9kV。
[0029]以上所述，仅为本技术的较佳实施例，并非对本技术任何形式上和实质上的限制，应当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种为核电厂主泵供电的带有无级变速箱的电动发电机组，其特征在于：包括机组进线开关、电动机、无级变速器、发电机和机组出线开关；机组进线开关、电动机、无级变速器、发电机、机组出线开关和主泵依次连接。2.如权利要求1所述的一种为核电厂主泵供电的带有无级变速箱的电动发电机组，其特征在于：所述电动机设为同步电动机。3.如权利要求2所述的一种为核电厂主泵供电的带有无级变速箱的电动发电机组，其特征在于：所述发电机设为同步发电机。4.如权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴放，缪正强，马柏松，郑海龙，
申请(专利权)人：山东核电有限公司，
类型：新型
国别省市：