一种防止核电反应堆意外停堆的方法及装置 |
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申请号 | CN201610911626.7 | 申请日 | 2016-10-19 | 公开(公告)号 | CN106504809A | 公开(公告)日 | 2017-03-15 |
申请人 | 广东核电合营有限公司; 岭东核电有限公司; 大亚湾核电运营管理有限责任公司; 中国广核集团有限公司; 中国广核电力股份有限公司; | 发明人 | 屈天龙; 白世杰; 孙运兵; 倪世虎; | ||||
摘要 | 本 发明 实施例 公开了一种防止核电反应堆意外停堆的方法及装置,发 电机 在核电站系统中与负荷 开关 、 变压器 、高压开关以及电 力 系统依次相连接,其中方法包括:本发明实施例通过首先判断发电机是否发生过频事件;若是,则再判断负荷开关是否闭合;若是,则最后断开高压开关;由于在过频事件发生时,考量了负荷开关的状态,防止了高压开关的误跳,故使维护工作顺利进行、机组回升状态快且保证了机组的安全性。 | ||||||
权利要求 | 1.一种防止核电反应堆意外停堆的方法,所述发电机在核电站系统中与负荷开关、变压器、高压开关以及电力系统依次相连接,其特征在于,所述方法包括: |
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说明书全文 | 一种防止核电反应堆意外停堆的方法及装置技术领域[0001] 本发明涉及核电领域,尤其涉及一种防止核电反应堆意外停堆的方法及装置。 背景技术[0002] 在核电站系统中,通常将发电机、负荷开关、变压器、高压开关和电力系统依次相连接。为防止发电机过频导致的机组损坏,通常需要实时检测发电机出口电压的频率,当频率超过频率阈值时,获取超过频率阈值的持续时间,若持续时间大于持续时间阈值,则断开高压开关。 [0003] 当维护发电机时,工作人员断开负荷开关,此时,若出现汽轮发电机组中的汽机超速,则发电机出口电压的频率会超过频率阈值,从而断开高压开关,高压开关是向核反应堆提供电源的主要路径,高压开关断开,将导致反应堆意外停堆,导致全厂设备的运行和工作状态发生重大变化,迫使正常的各项工作均受到影响,无法正常开展,需要在反应堆及其附属设备状态稳定后,才能开展其他正常维护工作;或者当负荷开关出现故障断开时,发电机突然甩掉全部负荷,由于汽轮发电机组本身存在机械惯性,同时由于发电机负荷的阻力作用消失,导致汽轮发电机组转动速度开始增加,出现汽机超速,则发电机出口电压的频率会超过频率阈值,从而断开高压开关,同样导致反应堆意外停堆,导致全厂设备的运行和工作状态发生重大变化。反应堆从停堆状态过渡到正常运行状态,需要大量复杂的操作及状态转换,因此高压开关跳闸使机组回升状态缓慢。同时,高压开关跳闸,反应堆失去主要的外电源,反应堆停堆,将导致系统及设备受到很大的冲击,有可能导致设备损坏,从而影响机组的安全性。。 [0004] 由于上述现有技术仅仅根据发电机的过频事件断开高压开关,从而导致了维护工作易中断、机组回升状态缓慢且无法保证机组的安全性。 发明内容[0005] 本发明实施例提供一种防止核电反应堆意外停堆的方法,能够使维护工作顺利进行、机组回升状态快且保证了机组的安全性。 [0006] 第一方面,本发明实施例提供了一种防止核电反应堆意外停堆的方法,包括: [0007] 判断发电机是否发生过频事件; [0008] 若是,则判断负荷开关是否闭合; [0009] 若是,则断开高压开关。 [0010] 另一方面,本发明实施例提供了一种防止核电反应堆意外停堆的装置,包括: [0011] 过频事件判断单元,用于判断发电机是否发生过频事件; [0012] 负荷开关判断单元,用于若过频事件判断模块判断发电机发生过频事件,则判断负荷开关是否闭合; [0013] 断开单元,用于若负荷开关判断单元判断负荷开关闭合,则断开高压开关。 [0014] 本发明实施例通过首先判断发电机是否发生过频事件;若是,则再判断负荷开关是否闭合;若是,则最后断开高压开关;由于在过频事件发生时,考量了负荷开关的状态,防止了高压开关的误跳,故使维护工作顺利进行、机组回升状态快且保证了机组的安全性。附图说明 [0015] 为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0016] 图1是本发明实施例提供的一种防止核电反应堆意外停堆的方法的一示意流程图; [0017] 图2是本发明实施例提供的一种防止核电反应堆意外停堆的方法的另一示意流程图; [0018] 图3是本发明实施例提供的一种防止核电反应堆意外停堆的装置的一示意性框图; [0019] 图4是本发明实施例提供的一种防止核电反应堆意外停堆的装置另一示意性框图; [0020] 图5是本发明实施例提供的一种防止核电反应堆意外停堆的装置过频事件判断单元的一示意性框图; [0021] 图6是本发明实施例提供的一种防止核电反应堆意外停堆的装置过频事件判断单元的另一示意性框图。 具体实施方式[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。 [0023] 应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。 [0024] 还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。 [0025] 还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。 [0026] 如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。 [0027] 参见图1,图1是本发明实施例提供一种防止核电反应堆意外停堆的方法的示意流程图。如图所示的防止核电反应堆意外停堆的方法可包括以下步骤: [0028] 防止核电反应堆意外停堆的方法应用于核电站系统中,核电站系统包括发电机、负荷开关、变压器、高压开关及电力系统,发电机在核电站系统中与负荷开关、变压器、高压开关以及电力系统依次相连接。 [0029] 在步骤101中,判断发电机是否发生过频事件。 [0030] 其中,过频事件为持续时间大于持续时间阈值的事件,持续时间为发电机的出口电压的频率大于或等于频率阈值的时间。 [0031] 在步骤102a中,若是,则判断负荷开关是否闭合。 [0032] 步骤102a可以具体为:检测负荷开关的辅助接点两端的电压,并根据该电压判断负荷开关是否闭合。其中,根据该电压判断负荷开关是否闭合的步骤进一步具体为:当该电压大于或等于电压阈值时,则判断负荷开关断开;当该电压小于电压阈值时,则判断负荷开关闭合。 [0033] 在步骤102b中,若否,则维持高压开关的闭合。 [0034] 若由于发电机没有发生过频事件,故发电机工作状态正常,无需断开高压开关。 [0035] 在步骤103a中,若是,则断开高压开关。 [0036] 其中,在执行步骤101至步骤103a过程中,步骤101在判断发电机发生过频事件时输出第一高电平信号,步骤102a在判断负荷开关闭合时输出第二高电平信号,步骤103a再将第一高电平信号和第二高电平信号进行与运算,从而得到高电平的触发信号,该触发信号控制高压开关的断开。 [0037] 在步骤103b中,若否,则维持高压开关的闭合。 [0038] 由于负荷开关没有闭合,故发电机与电力系统的链路是断开的,故无需再断开高压开关。 [0039] 其中,在执行步骤101至步骤103b过程中,步骤101在判断发电机发生过频事件时输出第一高电平信号,步骤102a在判断负荷开关不闭合时输出第一低电平信号,步骤103a再将第一高电平信号和第一低电平信号进行与运算,从而得到低电平的无效的触发信号,该无效的触发信号维持高压开关的闭合。 [0040] 参见图2,图2是本发明实施例提供一种防止核电反应堆意外停堆的方法的另一种示意流程图。如图2所示的防止核电反应堆意外停堆的方法可包括以下步骤: [0041] 在步骤201中,将预设的频率阈值和预设的持续时间阈值关联并保存至数据库。 [0042] 其中,持续时间阈值为发电机在频率阈值下运行时发生汽机机械疲劳并引起汽机损坏的时间。 [0043] 步骤201具体为:生成一个数组,以表征发电机频率阈值和持续时间阈值之间的关系。 [0044] 频率阈值包括第一频率阈值、第二频率阈值和第三频率阈值,持续时间阈值包括第一持续时间阈值、第二持续时间阈值和第三持续时间阈值。其中,第一频率阈值可以为50.5Hz,第二频率阈值可以为51Hz,第三频率阈值可以为51.5Hz,第一持续时间阈值可以为 180分钟,第二持续时间阈值可以为5分钟,第三持续时间阈值可以为0分钟。 [0045] 在步骤202中,实时获取发电机的出口电压的频率。 [0046] 其中,步骤202具体可以包括: [0047] 对发电机的出口电压进行电压采样; [0048] 对电压采样值进行放大; [0049] 将放大后的电压采样值与预设参考电压进行比较,并获取预设时间(例如1分钟)内放大后的采样值大于参考电压的次数,以得到发电机的出口电压的频率。 [0050] 其中,获取预设时间内放大后的采样值大于参考电压的次数,以得到发电机的出口电压的频率的步骤可以具体为:获取预设时间内放大后的采样值大于参考电压的次数,并将次数除以预设时间的商作为发电机的出口电压的频率。 [0051] 在步骤203中,判断多个频率阈值中的至少一个频率阈值是否小于发电机的出口电压的频率。 [0052] 若步骤203中判断为否(即多个频率阈值均大于频率),则表明未发生过频事件,所以无需作任何处理。 [0053] 在步骤204中,若是,则将小于频率的一个或多个频率阈值设为一个或多个目标频率阈值,根据频率分别获取与一个或多个目标频率阈值一一对应的一个或多个持续时间,并在预存的数据库中获取分别与一个或多个目标频率阈值一一对应的一个或多个持续时间阈值。其中,持续时间为频率保持大于或等于目标频率阈值的时间。 [0054] 步骤204可以具体为:遍历预存的数据库,获取分别与一个或多个目标频率阈值一一对应的一个或多个持续时间阈值,其中,数据库预存有发电机在不同目标频率阈值下的持续时间阈值。 [0055] 在步骤205中,判断是否有至少一个持续时间大于对应的持续时间阈值。 [0056] 若没有一个持续时间大于对应的持续时间阈值,则表明未发生过频事件,无需作任何处理。 [0057] 其中,步骤201至步骤206是图1中的步骤101的具体执行过程。 [0058] 在步骤206中,若是,则判断负荷开关是否闭合。 [0059] 步骤206可以具体为:检测负荷开关的变压器侧的电压,并根据该电压判断负荷开关是否闭合。根据该电压判断负荷开关是否闭合进一步具体为:当该电压大于或等于电压阈值时,则判断负荷开关闭合;当该电压小于电压阈值时,则判断负荷开关断开。 [0060] 在步骤207a中,若是,则断开高压开关。 [0061] 其中,在执行步骤205至步骤207a过程中,步骤205在判断至少一个持续时间大于对应的持续时间阈值时输出第一高电平信号,步骤206在判断负荷开关闭合时输出第二高电平信号,步骤207a再将第一高电平信号和第二高电平信号作与运算,从而得到高电平的触发信号,该触发信号控制高压开关的断开。 [0062] 在步骤207b中,若否,则维持高压开关的闭合。 [0063] 若负荷开关没有闭合,则发电机与电力系统的链路是断开的,故无需再断开高压开关。 [0064] 其中,在执行步骤205至步骤207b过程中,步骤205在判断至少一个持续时间大于对应的持续时间阈值时输出第一高电平信号,步骤206在判断负荷开关不闭合时输出第一低电平信号,步骤207b再将第一高电平信号和第一低电平信号作与运算,从而得到低电平的无效的触发信号,该无效的触发信号维持高压开关的闭合。 [0065] 为了实现上述防止核电反应堆意外停堆的方法,本发明实施例还提供了一种防止核电反应堆意外停堆的装置,该装置应用于核电站系统中,核电站系统包括发电机、负荷开关、变压器、高压开关及电力系统,发电机在核电站系统中与负荷开关、变压器、高压开关以及电力系统依次相连接。参见图3,图3为本发明实施例提供的一种防止核电反应堆意外停堆的装置的一示意性框图。本实例中的终端30包括的各单元用于执行图1对应的实施例中的各步骤,具体请参阅图1以及图1对应的实施例,此处不赘述。防止核电反应堆意外停堆的装置30包括过频事件判断单元310、负荷开关判断单元320和断开单元330。 [0066] 过频事件判断单元310,用于判断发电机是否发生过频事件。 [0067] 负荷开关判断单元320,用于若过频事件判断模块判断发电机发生过频事件,则判断负荷开关是否闭合。 [0068] 断开单元330,用于若负荷开关判断单元判断负荷开关闭合,则断开高压开关。 [0069] 其中,负荷开关判断单元320具体用于若过频事件判断模块判断发电机发生过频事件,检测负荷开关的辅助接点两端侧的电压,并根据该电压判断负荷开关是否闭合。负荷开关判断单元320根据该电压判断负荷开关是否闭合的过程进一步具体为:当该电压大于或等于电压阈值时,则判断负荷开关断开;当该电压小于电压阈值时,则判断负荷开关闭合。 [0070] 在另一种实施例中,如图4所示,上述防止核电反应堆意外停堆的装置30还可以包括维持单元340。本实例中的防止核电反应堆意外停堆的装置30包括的各单元用于执行图2对应的实施例中的各步骤,具体请参阅图2以及图2对应的实施例,此处不赘述。 [0071] 维持单元340,用于若负荷开关判断单元判断负荷开关不闭合,则维持高压开关的闭合。 [0072] 如图4所示,过频事件判断单元310包括频率获取单元311、频率判断单元312、持续时间获取单元313和持续时间判断单元314。 [0073] 频率获取单元311,用于实时获取发电机的出口电压的频率。 [0074] 其中,频率获取单元311具体用于: [0075] 对发电机的出口电压进行电压采样; [0076] 对电压采样值进行放大; [0077] 将放大后的电压采样值与预设参考电压进行比较,并获取预设时间(例如1分钟)内放大后的采样值大于参考电压的次数,以得到发电机的出口电压的频率。 [0078] 频率获取单元311获取预设时间内放大后的采样值大于参考电压的次数,以得到发电机的出口电压的频率的过程可以进一步具体为:获取预设时间内放大后的采样值大于参考电压的次数,并将次数除以预设时间的商作为发电机的出口电压的频率。 [0079] 频率判断单元312,用于判断多个频率阈值中的至少一个频率阈值是否小于频率。 [0080] 频率阈值包括第一频率阈值、第二频率阈值和第三频率阈值,持续时间阈值包括第一持续时间阈值、第二持续时间阈值和第三持续时间阈值。 [0081] 持续时间获取单元313,用于若频率判断单元判断多个频率阈值中的至少一个频率阈值小于频率,则将小于频率的一个或多个频率阈值设为一个或多个目标频率阈值,根据频率分别获取与一个或多个目标频率阈值一一对应的一个或多个持续时间,并在预存的数据库中分别获取与一个或多个目标频率阈值一一对应的一个或多个持续时间阈值;其中,持续时间为频率保持大于或等于目标频率阈值的时间。 [0082] 其中,持续时间获取单元313具体用于遍历预存的数据库,获取分别与一个或多个目标频率阈值一一对应的一个或多个持续时间阈值,其中,数据库预存有发电机在不同目标频率阈值下的持续时间阈值。 [0083] 持续时间判断单元314,用于判断是否有至少一个持续时间大于对应的持续时间阈值。 [0084] 如图5所示,过频事件判断单元310还包括保存单元315。 [0085] 保存单元315,用于将预设的频率阈值和预设的持续时间阈值关联并保存至数据库。 [0086] 其中,保存单元315具体用于生成一个数组,以表征发电机频率阈值和持续时间阈值之间的关系。 [0087] 本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。 [0088] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的终端和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。 [0089] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的终端和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接,也可以是电的,机械的或其它的形式连接。 [0090] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。 [0091] 另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。 [0092] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例终端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。 [0093] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。 |