专利名称：核电工程变压器dcs控制模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种核电工程变压器DCS控制攀块，适用于核电站的电厂用变 压器6.6kV侧开关控制。属于电气设备技术领域。
背景技术：
在核电厂中，6.6kV变压器开关控制的可靠性对6.6kV厂用电系统、380V厂 用电系统及核电厂机组安全运行至关重要，更关系到核岛的安全运行。现有的技 术的6.6kV变压器开关控制是由设置于开关柜内的继电器控制装置完成，包括中 间继电器、保护用电流继电器和电压继电器，以及装于继电器架的转接中间继电 器、装于控制室的控制开关和测量仪表和连接电缆来实现开关的控制、联锁、测 量和监视报警。存在接线复杂、可靠性能差、维护困难、效率低、投入的维护人 员较多从而增加其运营成本的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的，是为了解决现有技术的核电站6.6kV变压器开关控制回 路可靠性能差、维护困难、效率低、投入的维护人员较多、运营成本高的缺陷， 提供一种核电站变压器开关控制模块。
本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到
核电工程变压器DCS控制模块，其结构特点是由输入指令处理逻辑单元、故 障处理逻辑单元、状态处理逻辑单元、输出指令生成逻辑单元和变压器6.6kV侧 开关柜组成；输入指令处理逻辑单元的三个输入端分别连接变压器6.6kV侧开关 柜的故障信号、闭锁信号和操作员站人机界面信号，其二个输出端分别连接故障 处理逻辑单元和输出指令生成逻辑单元的一个输入端；故障处理逻辑单元的二个
输入端分别连接状态处理逻辑单元和输出指令生成逻辑单元的一个输出端，其二 个输出端分别连接输出指令生成逻辑单元的一个输入端和人机界面报警端；状态 处理逻辑单元的输入端连接变压器6.6kV开关位置状态反馈信号、 一个输出端连 接人机界面显示端；输出指令生成逻辑单元的一个输出端连接变压器6.6kV开关 柜控制指令信号端。
本实用新型的目的还可以通过采取如下技术方案达到
本实用新型的一种实施方案是4入指令处理逻辑单元由与门芯片IC1、 IC2 和IC3及或门芯片II连接而成；故障处理逻辑单元由与门芯片IC5、 IC6、或门 芯片14、 R/S触发器Q1、 Q2、延时器芯片T1、 T2连接而成；状态处理逻辑单元 由与门芯片IC7、 IC8、或门芯片12、 13连接而成；输出指令生成逻辑单元由与门芯片IC4、或门芯片15连接而成；变压器6.6kV'侧开关柜的故障信号连接门芯 片II的输入端，II的二个输出端分别连接15的输入端和IC4的输入端、14的输 入端，闭锁信号分别连接IC3、 IC4、 IC5和IC6的输入端，操作员站人机界面信 号分别连接IC2、 IC3和IC4的输入端；若干个变压器6.6kV开关位置状态反馈 信号分别连接12、 13和IC7、 IC8的输入端；15和IC4的输出端连接变压器6.6kV 开关柜控制指令信号端；Ql、 Q2和I4的输出端连接人机界面报警端；IC7和I3 的输出端连接人机界面显示端。
本实用新型的一种实施方案是变压器6.6kV侧开关柜的故障信号可以包括 变压器过负荷保护动作信号、变压器高压熔断器脱扣信号、变压器电缆零序保护 动作信号、变压器中性点零序保护动作信号、跳闸连接片退出信号；闭锁信号可 以包括打开OPEN信号、关闭CLOSE信号；操作员站人机界面信号可以包括远 方/就地控制开关在远方位置信号、选择DCS控制偉号。
本实用新型的一种实施方案是变压器6.6kV开关位置状态反馈信号可以包 括变压器开关合闸信号、变压器开关在工作位置信号、变压器开关的试验开关在 试验位置信号、变压器开关分闸信号、变压器开关在试验位置信号、变压器开关 的试验开关在正常位置信号。
本实用新型的一种实施方案是变压器6.6kV开关柜控制指令信号端包括跳 闸信号和合闸信号。
本实用新型的有益效果是
1、 本实用新型特别适用6.6kV变压器开关控制，采用与机组统一的分散控制 系统DCS，实现6.6kV变压器开关的控制与机组控制系统共享操作员站，整体监 控，具有提高机组运行的可靠性的效果。
2、 由于本实用新型采用与机组统一的分散控制系统DCS,大大提高机组的 自动化水平，减少运行维护人员的设置，达到减员增效的目的，具有降低使用及 维护成本的效果。
图1为本实用新型的逻辑原理框图。 图2是本实用新型一个具体实施例的电路原理图。 图3为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
参照图l，本实施例由输入指令处理逻辑单元1、故障处理逻辑单元2、状态 处理逻辑单元3、输出指令生成逻辑单元4和变压'器6.6kV侧开关柜组成；输入 指令处理逻辑单元1的三个输入端分别连接变压器6.6kV侧开关柜的故障信号1-1、闭锁信号1-2和操作员站人机界面信号1-3，其二个输出端分别连接故障处 理逻辑单元2和输出指令生成逻辑单元4的一个输入端；故障处理逻辑单元2的 二个输入端分别连接状态处理逻辑单元3和输出指令生成逻辑单元4的一个输出 端，其二个输出端分别连接输出指令生成逻辑单元4的一个输入端和人机界面报 警端2-1;状态处理逻辑单元3的输入端连接变压器6.6kV开关位置状态反馈信 号3-l、 一个输出端连接人机界面显示端3-2;输出指令生成逻辑单元4的一个输 出端连接变压器6.6kV开关柜控制指令信号端4-1。
参照图2，输入指令处理逻辑单元1由与门芯片IC1、 IC2和IC3及或门芯片 Il连接而成；故障处理逻辑单元2由与门芯片IC5、 IC6、或门芯片I4、 R/S触发 器Q1、 Q2、延时器芯片T1、 T2连接而成；状态处理逻辑单元3由与门芯片IC7、 IC8、或门芯片12、 13连接而成；输^B指令生成逻辑单元4由与门芯片IC4、或 门芯片15连接而成；变压器6.6kV侧'开关柜的故障信号1-1连接门芯片II的输 入端，II的二个输出端分别连接15的输入端和IC4的输入端、14的输入端，闭 锁信号1-2分别连接IC3、 IC4、 IC5和IC6的输入端，操作员站人机界面信号1-3 分别连接IC2、 IC3和IC4的输入端；若干个变压器6.6kV开关位置状态反馈信 号3-1分别连接12、13和IC7、IC8的输入端；I5和IC4的输出端连接变压器6.6kV 开关柜控制指令信号端4-1; Ql、 Q2和14的输出端连接人机界面报警端2-1; IC7 和13的输出端连接人机界面显示端3-2。
变压器6.6kV侧开关柜的故障信号1-1可以^括变压器过负荷保护动作信号 1-1-1、变压器高压熔断器脱扣信号1-1-2、变压器电缆零序保护动作信号1-1-3、 变压器中性点零序保护动作信号1-1-4、跳闸连接片退出信号1-1-5;闭锁信号1-2 可以包括打开OPEN信号1-2-1、关闭CLOSE信号1-2-2;操作员站人机界面信 号1-3可以包括远方/就地控制开关在远方位置信号1-3-1、选择DCS控制信号 1-3-2。变压器6.6kV开关位置状态反馈信号3-1可以包括变压器开关合闸信号 3-1-1、变压器开关在工作位置信号3-1-2、变压器开关的试验开关在试验位置信号 3-1-3、变压器开关分闸信号3-1-4、变压器开关在试验位置信号3-1-5、变压器开 关的试验开关在正常位置信号3-1-6。变压器6.6kV开关柜控制指令信号端4-1包 括跳闸信号4-1-1和合闸信号4-1-2。
参照图3，本实用新型的具体控制流程如下
1) 由DCS人机界面输入指令；
2) 由逻辑处理单元进行判断逻辑的可行性；
3) 可行指令生成逻辑输出至6.6kV变压器开关柜的断路器控制回路；
4) 不可行，故障信号由报警器输出，有检测装置输送到人机界面，报警！重 新设置或处理故障；5) 6. 6kV变压器断路器位置状态反馈信号经DCS信号输入路线端口输入至人 机界面。
参照图1和图2， 6. 6kV变压器幵关的控制和监测均由运行人员在DCS的操 作员站实现，包括了在DCS的操作员站对6. 6kV断路器的远方合闸及跳闸操作， 还有安装于开关柜内的微机型综合保护装置检测出电气回路故障后保护动作使开 关跳闸及其位置状态反馈信号、开关柜内机械故障的报警信号、通过安装于开关 柜内的CT、 PT获得的电气测量信号等，这些信号通过电缆送至DCS的控制模块， 控制模块根据运行要求进行逻辑处理，然后发出跳合/闸指令并给出相应的正常信 号及报警信号。
本实施例+ ，人机界面的信号输入路线端口连接于故障处理逻辑单元输出路 线端口。故障处理逻辑单元2的信号路线输入端口连接于状态处理逻辑单元3、 输入指令处理逻辑单元1及输出指令生成逻辑单元4的信号输出路线端口。输入 指令处理逻辑单元1及状态处理逻辑单元3的信，输入路线端口连接于现场设备 的控制信号输出路线端口。核电站6.6kV变压器^f关控制模块主要包括有DCS 的操作系统的人机界面、输入指令处理逻辑单元l、输出指令生成逻辑单元4、状 态处理逻辑单元3、故障处理逻辑单元2和变压器6.6kV侧开关柜组成。
输入指令逻辑处理单元1为接收外部信号，输入的信号经检测单元进行判断 逻辑其可行性，为输出指令及故障处理的提供相应的处理结果，并和DCS操作介 面的操作指令一起连接于输出端口。其信号路线输入端口连接于变压器6.6kV侧 开关柜以及其它与变压器6.6kV侧开关控制联锁或报警信号相关的开关柜。
输出指令生成逻辑单元4是根据输入指令逻辑处理单元判断逻辑可行性的结 果，输出给变压器6.6kV侧断路器控制回路。
状态处理逻辑单元3是接收到变压器6.6kV恻断路器位置状态进行处理并送 至人机界面及故障处理逻辑单元。 ，
故障处理逻辑单元2是将输入指令逻辑处理单元判断逻辑其不行性信号同其 他故障信号由故障报警器处理并输出至人机界面报警、重新设置或处理故障
变压器6.6kV开关为6.6kV电源的开断断路器，安装于开关柜内，连接致厂 用6.6kV母线，为变压器提供电源。'
本实用新型除了适用于具体实施例所述的核电站的电厂用变压器6.6kV侧开 关控制之外，还可广泛于其他高、低压变压器的开关控制，其适用范围不受前述 具体实施例的电厂用变压器6.6kV侧开关控制的限制。
权利要求1、核电工程变压器DCS控制模块，其特征是由输入指令处理逻辑单元(1)、故障处理逻辑单元(2)、状态处理逻辑单元(3)、输出指令生成逻辑单元(4)和变压器6.6kV侧开关柜组成；输入指令处理逻辑单元(1)的三个输入端分别连接变压器6.6kV侧开关柜的故障信号(1-1)、闭锁信号(1-2)和操作员站人机界面信号(1-3)，其二个输出端分别连接故障处理逻辑单元(2)和输出指令生成逻辑单元(4)的一个输入端；故障处理逻辑单元(2)的二个输入端分别连接状态处理逻辑单元(3)和输出指令生成逻辑单元(4)的一个输出端，其二个输出端分别连接输出指令生成逻辑单元(4)的一个输入端和人机界面报警端(2-1)；状态处理逻辑单元(3)的输入端连接变压器6.6kV开关位置状态反馈信号(3-1)、一个输出端连接人机界面显示端(3-2)；输出指令生成逻辑单元(4)的一个输出端连接变压器6.6kV开关柜控制指令信号端(4-1)。
2、 根据权利要求1所述的核电工程变压器DCS控制模块，其特征是输入指 令处理逻辑单元(l)由与门芯片IC1 IC3及或门芯片Il连接而成；故障处理逻 辑单元(2)由与门芯片IC5 IC6、或门芯片14、 R/S触发器Q1 Q2、延时器芯 片T1 T2连接而成；状态处理逻辑单元(3)由与门芯片IC7 IC8、或门芯片12 13连接而成；输出指令生成逻辑单元(4)由与门芯片IC4、或门芯片I5连接而 成；变压器6.6kV侧开关柜的故障信号(1-1)连接门芯片I1的输入端，II的二 个输出端分别连接15的输入端和IC6的输入端、14的输入端，闭锁信号(1-2) 分别连接IC3、 IC4、 IC5和IC6的输入端，操作员站人机界面信号(1-3)分别 连接IC2、IC3和IC4的输入端；若干个变压器6.6kV开关位置状态反馈信号(3-l) 分别连接I2、 13和IC7、 IC8的输入端；15和IC4的输出端连接变压器6.6kV开 关柜控制指令信号端(4-1); Ql、 Q2和14的输出端连接人机界面报警端(2-1); IC7和13的输出端连接人机界面显示端(3-2)。
3、 根据权利要求1所述的核电工程变压器DCS控制模块，其特征是变压器 6.6kV侧开关柜的故障信号(1-1)包括变压器过负荷保护动作信号(1-1-1)、变 压器高压熔断器脱扣信号(1-1-2)、变压器电缆零序保护动作信号(1-1-3)、变压 器中性点零序保护动作信号(1-1-4)、跳闸连接片退出信号(1-1-5);闭锁信号(l-2) 包括打开OPEN信号(1-2-1)、关闭CLOSE信号(1-2-2);所述操作员站人机界 面信号(1-3)包括远方/就地控制开关在远方位置信号(1-3-1)和选择DCS控制 信号(1-3-2)。
4、 根据权利要求1所述的核电工裎变压器DCS控制模块，其特征是变压器 6.6kV开关位置状态反馈信号(3-1)包括变压器开关合闸信号(3-1-1)、变压器 开关在工作位置信号(3-1-2)、变压器开关的试验开关在试验位置信号(3-1-3)、 变压器开关分闸信号(3-1-4)、变压器开关在试验位置信号(3-1-5)、变压器开关 的试验开关在正常位置信号(3-1-6)。
5、 根据权利要求1所述的核电工程变压器DCS控制模块，其特征是变压器 6.6kV开关柜控制指令信号端(4-1)包括跳闸信号(4-1-1)和合闸信号(4-1-2)。
专利摘要本实用新型涉及核电工程变压器DCS控制模块，其特征是由输入指令处理逻辑单元(1)、故障处理逻辑单元(2)、状态处理逻辑单元(3)、输出指令生成逻辑单元(4)和变压器6.6kV侧开关柜组成；输入指令处理逻辑单元(1)的三个输入端分别连接变压器6.6kV侧开关柜的故障信号(1-1)、闭锁信号(1-2)和操作员站人机界面信号(1-3)，其二个输出端分别连接故障处理逻辑单元(2)和输出指令生成逻辑单元(4)的一个输入端；输出指令生成逻辑单元(4)的一个输出端连接变压器6.6kV开关柜控制指令信号端(4-1)。本实用新型的6.6kV变压器开关控制模块采用与机组统一的分散控制系统DCS，实现6.6kV变压器开关的控制与机组控制系统共享操作员站，整体监控，具有提高机组运行的可靠性的效果。
文档编号G05B19/418GK201392993SQ20082020659
公开日2010年1月27日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者刘井山, 莉 杨, 汪少勇, 励 沙, 谢创树, 陈华民 申请人:广东省电力设计研究院