核电厂交流不间断电源系统.pdf

电子测试第5期解决方案ELECTIRONIC TESTT2013年3月核电厂交流不间断电源系统朱晓峰中国核电工程有限公司,北京100840)摘要:本文以某核电作为参考,描述了核电厂交流不间断电源系统的结构组成和系统运行,及主要设各一一整流器、逆变器、蓄电池组、静态开关的功能特性,并从设计角度阐述了核电厂是如何确保交流不间断电源系统安全、可靠、稳定运行的。关键词:交流不间断电源US( Uninterruptible Power Supply)系统;整流器;逆变器;蓄电池组;静态开关Nuclear power plant UIPS System(China Nuclear Power Engineering Co, Ltd. Beijing 100840, China)Abstract This arlicle is based on a Nuc I ear power plant,. IL describes the struc Lure and syslem operal ionof nuc I car powcr plant LPS system, and the functional charactcristics of LPS systems main cquipment(Rcctificr, inverter, battery and static switch). From design perspective, its discussed how to ensure UPSsystem of nuclear power plant is under sale, reliable and stable operationKeywords: UPS(Uninterrupl ible Power Supply): Rectifier; Inverter; Battery; Static switch山于核电厂安全运行的重要性,重要仪表、重要阀和控制后备式UPS平常电网走旁路直接供电给负载,只有停电时负荷都必需一种不间断、高可靠、高性能的电源,因此交流不间断才山蓄电池经逆变器转换为交流电源提供给负载电力。后备式电源(以下简称UPS)系统在核电厂内有着大量的应用UPS具有电路简单、成木低、可靠性高的优点,但是其输出电压稳UPS系统功能定精度差,电网失电时负载供电有一段时间的中断,另外受切换电流和动作时间的限制,输出功率一般较小UPS系统是保证给不能承受轻微电压抗动或冲击的装置供在线式UPS尤论是电网供电正常时或供电不正常而由直流应电源。更为重要的是,在断电条件下,UPS可以紧急填补电源电源(蓄电池组)供电时,它对负载的供电均山UPS的逆变器提缺口,当遇到这种情况时,系统将自动切换至备用直流电源,直到供,当电网失电,在线式UPS没有任何转换动作,其对负载供电的主电源恢复为止。转换时间为零。当逆变器或直流电源输入故障时,H切换时间小于5mS的静态开关瞬间转换成旁路电源供电。这就从根木上消除2UPS组成结构了米自电网的任何电压波动和十扰对负载的影响,真正实现了对UPS系统主要山整流器、逆变器、蓄电池组、静态开关、手动负载的无十扰稳压供电。并且在线式UPS输出正弦波的波形失真旁路开关等维成系数较小,一般小于3%整流器应用于向逆变器提供稳定的直流电压。整流系统由在线互动式UPS平常由旁路输出给负载,逆变器此时做为输入隔离变压器、整流器和控制盘等组成,交流工作电源输入经充也器,当断电时逆变器则将蓄电池能量转为交流电供给负载整流器变成白流,一部分能量给蓄也池组充电,另一部分能量经在线互动式UPS具有效率高、结构简单、成本低、可靠性高的优逆变器变成交流给负载供电。逆变器山具有恒恒的静态装置点,但是它大部分时间山电网直接给负载供电,输出电压质量差,构成,其有全自动限流功能,川来防止其输出超过最大运行值和电网失电时交流旁路井关存在断井时间,导致IPS输出存在一定输出侧的过负荷或短路。道变器的输入来自整流器的直流输出或时间的电能中断。来自蓄电池组(直流电系统)。IPS系统运行时,逆变器自动跟踪综上三种UTS工作方式的特点,对于核电内不允许断电旁路电源的频率并与旁路电源同步,在主机故障或工作电源消失且对电源质量要求较高的重要用电设各米说,则须选用在线式时,实现尤扰动切换到旁路。静态转换开关义称静止开关,是一UPS系统种无触点开关,山两个可控硅(SCR)反向并联组成,闭合和断开3.2UPS容量选择山逻辑控制器控制。手动旁路开关具有自动、测试和旁路三位转UPS容量选择是一个很重要的问题:选大了,造成投资过大,换,便于维护UPS设备。手动旁路开关是先通后断结构,以保证而且过度轻载,可能造成市电停电时蓄电池放电电流小,放电时在切换过程中UIPS输出交流电源的连续性。间偏长,从而造成蓄电池深度放电;选小了,虽然节约一部分资金,但UPS长期处于重载状态,会使输出波形发生畸变,不能满足3核电厂UPS系统的设计用电设备的要求,也容易造成逆变器的损坏。本文以向反应堆保护设备供电的MA系统为例进行分析。在确定UIPS容量前,先要计算出负载的总容量。UPS最佳LMA系统为在线式UPS,其容量为10kWA,所带负荷约为5.5kVA,带载最应控制在额定容最的60%80%,同时兼顺考虑以后升功率因数约为0.7,蓄电池组为GT固定型防酸式铅酸蓄电池,数,应留有一定的扩充余地。另外,UPS的逆变器设有过载保容里为250Ah,节数为53节般当输出电流超过(1.21.25)In时,将自动切换至旁路供3.1UPS工作方式选择电。为了避免多台负载同时启动时的迭加冲击电流使US运行方US按工作方式,分为后备式、在线式和在线互动式。式发生频繁切换,而且避免主回路元件不至于过热,UPS容量也