一种应急配电系统的控制电路及应急配电系统的制作方法

1.本实用新型涉及配电技术领域，具体涉及一种应急配电系统的控制电路及应急配电系统。


背景技术：

2.核电厂的厂用电系统中，交流应急配电系统用于对保证核电站安全可靠所需要的厂用设备进行供电，同时对用于保护昂贵设备的负荷进行供电，交流应急母线的电源由厂外电源和应急柴油发电机组等组成。
3.目前的配电系统的设计中，应急柴油发电机通过电缆和断路器与应急母线相连，在核电厂正常运行时，母线上的应急柴油发电机进线断路器处于分闸状态，应急柴油发电机不起动。当失去厂外电源时，控制应急柴油发电机进线断路器合闸，从而应急柴油发电机起动。对于此设计，在厂外电源给应急母线供电时，存在由于人因失误使应急柴油发电机进线断路器闭合，将会使未起动的应急柴油发电机带电，此时，应急柴油发电机将发生逆功率，变为电动机运行，进而导致应急柴油发电机损坏。目前，仅通过增强管理手段减少人因失误，仍无法避免此类问题的发生。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提供一种应急配电系统的控制电路及应急配电系统，避免由于人因失误导致应急柴油发电机发生逆功率，变为电动机运行的情况发生，从而减少经济损失。
5.本实用新型提供一种应急配电系统的控制电路，包括主回路和控制回路。主回路包括第一断路器001ja、第二断路器002ja、应急母线、外部电源、第一柴油发电机。应急母线上具有第一节点和第二节点，所述第一节点与外部电源通过第一线路连接，所述第一线路上设有第一断路器001ja，所述第二节点与第一柴油发电机通过第二线路连接，所述第二线路上设有第二断路器002ja。
6.控制回路包括控制电源、第一支路以及第二支路，第一支路与第二支路并联后再与控制电源连接。第一支路包括第一手动按钮、第二断路器002ja的无源节点、第一断路器001ja的合闸线圈，第一手动按钮、第二断路器002ja的无源节点、第一断路器001ja的合闸线圈串联连接以形成所述第一支路。第二支路包括第二手动按钮、第一断路器001ja的第一无源节点、第二断路器002ja的合闸线圈，第二手动按钮、第一断路器001ja的第一无源节点、第二断路器002ja的合闸线圈串联连接以形成所述第二支路。
7.在按下第一手动按钮后，第一断路器001ja的合闸线圈得电以使第一断路器001ja合闸，同时第一断路器001ja的第一无源节点断开，则应急母线由第一节点接入的外部电源供电。在应急母线由第一节点接入的外部电源供电时，按下第二手动按钮后，第二断路器002ja的合闸线圈不得电，第一柴油发电机不启动。
8.优选地，主回路还包括第二柴油发电机、第三断路器003ja，应急母线上还具有第
三节点，所述第三节点与第二柴油发电机通过第三线路连接，所述第三线路上设有第三断路器003ja。控制回路还包括第三支路，第三支路与第一支路、第二支路并联后再与控制电源连接。第一支路还包括第三断路器003ja的无源节点，第三断路器003ja的无源节点串接于第一支路中。第三支路包括第三手动按钮、第一断路器001ja的第二无源节点、第三断路器003ja的合闸线圈，第三手动按钮、第一断路器001ja的第二无源节点、第三断路器003ja的合闸线圈串联连接以形成第三支路。
9.在按下第一手动按钮后，第一断路器001ja的合闸线圈得电以使第一断路器001ja合闸，同时第一断路器001ja的第一无源节点和第二无源节点断开，应急母线由第一节点接入的外部电源供电。在应急母线由第一节点接入的外部电源供电时，按下第二手动按钮后，第二断路器002ja的合闸线圈不得电，第一柴油发电机不启动。在应急母线由第一节点接入的外部电源供电时，按下第三手动按钮后，第三断路器003ja的合闸线圈不得电，第二柴油发电机不启动。
10.优选地，第一断路器001ja、第二断路器002ja、第三断路器003ja采用压缩空气型断路器。
11.进一步地，本实用新型还提供一种应急配电系统，包括用电设备和上述的应急配电系统的控制电路。应急母线，其与外部电源或发电机相连，用于向各用电设备配电。上述的控制电路，用于控制应急母线由外部电源或发电机供电。
12.本实用新型的应急配电系统的控制电路及应急配电系统，通过对控制回路的闭锁，即在外部电源进线的第一断路器的合闸线圈所在的支路中，串接柴油发电机进线的第二断路器的无源节点，且在柴油发电机进线的第二断路器的合闸线圈所在的支路中，串接外部电源进线的第一断路器的无源节点，以使在外部电源向应急母线供电时，由于外部电源进线的第一断路器的无源节点处于断开状态，即使发生人因失误按下柴油发电机进线的第二断路器的合闸线圈所在支路中的手动按钮时，第二断路器的合闸线圈仍不得电，故主回路中的柴油发电机进线的第二断路器仍为分闸状态，柴油发电机不会逆功率变成电动机运行。有效地防止人因失误导致应急柴油发电机变成电动机运行的情况的发生，减少应急柴油发电机损坏造成的经济损失。
附图说明
13.图1为本实用新型实施例1提供的应急配电系统的控制电路的结构示意图；
14.图2为本实用新型实施例2提供的应急配电系统的控制电路的结构示意图。
15.图中：001ja-第一断路器；002ja-第二断路器；003ja-第三断路器；m-电机。
具体实施方式
16.为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。
17.实施例1：
18.本实施例提供一种应急配电系统的控制电路，应用于核电厂或其他厂房具有应急配电需求的系统，或具有多路电源进线且各路电源进线不能同时供电的配电盘。
19.如图1所示，应急配电系统的控制电路包括主回路和控制回路。其中，主回路包括
第一断路器001ja、第二断路器002ja、应急母线、外部电源、第一柴油发电机。
20.应急母线上具有第一节点和第二节点，第一节点与外部电源通过第一线路连接，第一线路上设有第一断路器001ja，第二节点与第一柴油发电机通过第二线路连接，第二线路上设有第二断路器002ja。
21.控制回路包括控制电源、第一支路以及第二支路，第一支路与第二支路并联后再与控制电源连接。
22.第一支路包括第一手动按钮、第二断路器002ja的无源节点、第一断路器001ja的合闸线圈。第一手动按钮、第二断路器002ja的无源节点、第一断路器001ja的合闸线圈串联连接以形成第一支路。第二支路包括第二手动按钮、第一断路器001ja的第一无源节点、第二断路器002ja的合闸线圈。第二手动按钮、第一断路器001ja的第一无源节点、第二断路器002ja的合闸线圈串联连接以形成第二支路。需要说明的是，本实施例中的无源节点的功能为：在断路器合闸时，断路器的无源节点断开；在断路器分闸时，断路器的无源节点闭合。
23.以上应急配电系统的控制电路可防止人因失误导致第一柴油发电机逆功率，变成电动机运行，具体控制过程如下：
24.(1)外部电源供电：
25.由于第二断路器002ja处于分闸状态，故第二断路器002ja的无源节点处于闭合状态，在按下第一手动按钮后，第一断路器001ja的合闸线圈得电以使第一断路器001ja合闸，同时第二支路中的第一断路器001ja的第一无源节点断开，则应急母线由第一节点接入的外部电源供电。
26.在应急母线由第一节点接入的外部电源供电时，当操作人员失误按下第二手动按钮后，由于第一断路器001ja的第一无源节点处于断开状态，故第二断路器002ja的合闸线圈不得电，第二断路器002ja仍处于分闸状态，因此，第一柴油发电机不启动。通过控制回路闭锁，当发生操作人员失误按下第二手动按钮后，第一柴油发电机不会变成电动机运行，避免柴油发电机损坏产生经济损失。
27.(2)柴油发电机供电：
28.当失去外部电源时，需控制应急母线由第二节点接入的第一柴油发电机供电。复位第一手动按钮，第一断路器001ja的合闸线圈失电，第一断路器001ja分闸，同时第一断路器001ja的第一无源节点闭合。按下第二手动按钮后，第二断路器002ja的合闸线圈得电以使第二断路器002ja合闸，同时，第一支路上的第二断路器002ja的无源节点断开，应急母线由第一柴油发电机供电。
29.在应急母线由第一柴油发电机供电时，且外部电源恢复后，当发生操作人员失误按下第一手动按钮后，由于第一支路上的第二断路器002ja的无源节点处于断开状态，第一断路器001ja的合闸线圈不得电，第一断路器001ja仍处于分闸状态，故与其连接的外部电源不会向应急母线供电。从而避免发生外部电源向应急母线供电，第一柴油发电机逆功率变成电动机运行的情况。
30.可选地，本实施例中的断路器采用常规断路器，优选地，第一断路器001ja和第二断路器002ja采用压缩空气型断路器。
31.本实施例的应急配电系统的控制电路，通过对控制回路的闭锁，即在外部电源进线的断路器的合闸线圈所在的支路中，串接柴油发电机进线的断路器的无源节点，且在柴
油发电机进线的断路器的合闸线圈所在的支路中，串接外部电源进线的断路器的无源节点，以避免发生外部电源和柴油发电机同时向应急母线供电的情况。有效地解决了现有技术中由于人因失误导致的应急柴油发电机发生逆功率变成电动机运行的问题，避免应急柴油发电机损坏造成经济损失。
32.实施例2：
33.由于核电厂对用电设备的安全性和可靠性运行具有高要求，应急配电系统中通常设置两个或多个应急柴油发电机。如图2所示，本实施例提供一种应急配电系统的控制电路，在实施例1的应急配电系统的控制电路的基础上，主回路还包括第二柴油发电机、第三断路器003ja，应急母线上还具有第三节点，第三节点与第二柴油发电机通过第三线路连接，第三线路上设有第三断路器003ja。
34.控制回路还包括第三支路，第三支路与第一支路、第二支路并联后再与控制电源连接。第一支路还包括第三断路器003ja的无源节点，第三断路器003ja的无源节点串接于第一支路中。
35.第三支路包括第三手动按钮、第一断路器001ja的第二无源节点、第三断路器003ja的合闸线圈。第三手动按钮、第一断路器001ja的第二无源节点、第三断路器003ja的合闸线圈串联连接以形成第三支路。
36.可选地，第三断路器003ja采用压缩空气型断路器。
37.以上应急配电系统的控制电路可防止人因失误导致第一柴油发电机或第二柴油发电机逆功率，变成电动机运行，具体控制过程如下：
38.(1)外部电源供电：
39.由于第二断路器002ja、第三断路器003ja处于分闸状态，故第二断路器002ja的无源节点和第三断路器003ja的无源节点均处于闭合状态。在按下第一手动按钮后，第一断路器001ja的合闸线圈得电以使第一断路器001ja合闸，同时第一断路器001ja的第一无源节点和第二无源节点断开，应急母线由第一节点接入的外部电源供电。
40.在应急母线由第一节点接入的外部电源供电时，当操作人员失误按下第二手动按钮后，第二断路器002ja的合闸线圈不得电，第二断路器002ja仍处于分闸状态，第一柴油发电机不启动。
41.在应急母线由第一节点接入的外部电源供电时，当操作人员失误按下第三手动按钮后，第三断路器003ja的合闸线圈不得电，第三断路器003ja仍处于分闸状态，第二柴油发电机不启动。
42.(2)第一柴油发电机供电：
43.当失去外部电源，需控制应急母线由第一柴油发电机供电。复位第一手动按钮，第一断路器001ja的合闸线圈失电，第一断路器001ja分闸，同时第一断路器001ja的第一无源节点和第二无源节点闭合。按下第二手动按钮后，由于第一断路器001ja的第一无源节点处于闭合状态，故第二断路器002ja的合闸线圈得电以使第二断路器002ja合闸，同时，第二断路器002ja的无源节点断开，应急母线由第一柴油发电机供电。
44.在应急母线由第一柴油发电机供电时，且外部电源恢复后，由于第二断路器002ja的无源节点处于断开状态，当操作人员失误按下第一手动按钮，第一断路器001ja的合闸线圈不得电，故第一断路器001ja仍处于分闸状态，故与其连接的外部电源不会向应急母线供
电。从而避免发生外部电源和第一柴油发电机同时向应急母线供电，使得第一柴油发电机逆功率变成电动机运行的情况。
45.(3)第二柴油发电机供电：
46.由于第二柴油发电机供电的控制过程与第一柴油发电机供电的控制过程类似，此处不再赘述。
47.综上所述，为避免外部电源和柴油发电机同时向应急母线供电，导致柴油发电机变成电动机运行而损坏，故在应急配电系统的控制电路中，在外部电源进线的断路器的合闸线圈所在支路串接n个柴油发电机进线的断路器的无源节点(即n个无源节点)，且在各柴油发电机进线的断路器的合闸线圈所在支路相应串接外部电源进线的断路器的无源节点，以实现控制回路的闭锁。
48.实施例3：
49.本实施例提供一种应急配电系统，包括用电设备，以及实施例1或实施例2所述的应急配电系统的控制电路。
50.应急母线，其与外部电源或发电机相连，用于向各用电设备(如图2所示的电机m)配电。
51.实施例1或实施例2所述的应急配电系统的控制电路，用于控制应急母线由外部电源或发电机供电。
52.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。