本實用新型涉及一種核電站下網(wǎng)關口計量切換裝置，特別是一種大型核電站下網(wǎng)關口計量切換裝置。

背景技術：

大型核電站（指目前國內(nèi)主流的、裝機1000MW及以上機組）在向電網(wǎng)發(fā)送電能（上網(wǎng)電量）的同時，其發(fā)電機勵磁等設備也需消耗電能，一般廠內(nèi)用電占其發(fā)電量的5~10%。電站內(nèi)只要有一臺發(fā)電機組發(fā)電，在高壓母線上與該機組有電氣連接的機組的廠用電就用該機組發(fā)的電能；反之，如在高壓母線上相互連接的一臺或幾臺機組沒有一臺機組發(fā)電，這時核電機組的廠用電就必須從高壓電力線獲得電網(wǎng)的電能，這個電能叫核電機組的下網(wǎng)電量，對應計量點叫做下網(wǎng)計量關口。對于1000MW及以上核電機組，下網(wǎng)計量關口在該機組升壓變高壓側(cè)。

核電站需按計量關口的用電量向電網(wǎng)繳納相應的電費。由于在計量關口的電能計量裝置（電能表）不能區(qū)分廠用電是用核電站本身發(fā)的電能還是用下網(wǎng)電量，需配置自動投切裝置進行區(qū)分。該裝置在用下網(wǎng)電量時把關口計量裝置投入，用核電站自己電量時切斷計量裝置不計量。最后計量裝置計量的全部為下網(wǎng)電量。

目前電廠及核電站一般把斷路器輔助觸頭和繼電器通過控制電纜按一定的邏輯連接構(gòu)建自動投切回路：其投切回路需采用發(fā)電機組出口斷路器、高壓配電裝置斷路器的輔助接點，這些接點在回路中需進行各種不同的串聯(lián)、并聯(lián)的電氣連接。在常規(guī)火電廠或機組小于4臺的核電廠，由于機組之間距離不是太遠，在采用的控制電纜截面為4平方毫米及以上時，對應控制切換模擬邏輯回路所需的控制電纜長度基本能滿足切換控制所需壓降等要求。

但是，對于大型核電站（如福建省目前正在建設和規(guī)劃的核電站）遠期規(guī)模一般為6臺1000MW火電機組，按上述原理構(gòu)建的切換回路控制電纜將需要很長（最長將達到7.5km）。如此長的控制電纜電阻將達到幾十歐姆，是回路在電纜上產(chǎn)生的壓降達到10%以上，因而將影響對繼電器動作的驅(qū)動，使切換回來動作正確可靠性降低。如附圖1所示為一大型核電站（6臺1000MW機組）的電氣主接線，附圖2所示為該大型核電站的下網(wǎng)關口計量繼電器構(gòu)建的投切回路示意圖。圖中，ZJ1~ZJ6為繼電器，其它為GCB1~GCB6為1#～6#發(fā)電機組出口斷路器輔助接點；5011～5063為高壓配電裝置斷路器輔助接點；+KM/-KM為控制電源。

從圖上可看出，如1#機組發(fā)電，6#機組不發(fā)電且通過5002斷路器在高壓母線與#1機組連接，則#6機組的閉鎖回路需GCE1機組、5012、5013、5002、5062、5063等6個斷路器輔助接點的串聯(lián)。而大型核電站機組之間距離較大，上述電站1#機到#6機組電纜溝距離將近3km。這樣，上述串聯(lián)回路最長可達8.8km（發(fā)電機輔助接點電纜芯長度2x3km+其它五個斷路器輔助接點電纜芯長度2x5x200m+到網(wǎng)絡控制室800m）。

發(fā)電廠二次回路的一般采用DC220V或DC110V。中間繼電 ZJ1~ZJ6電阻一般在300歐姆左右。8.8km控制電纜芯（4平方毫米）的電阻將近37.84歐姆，其引起的電壓下降超過10%。這樣將影響繼電器的正常動作（接通或切斷），從而影響自動投切回路穩(wěn)定性和可靠性，需進行改進。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術的不足之處而提供一種能夠確保自動投切回路穩(wěn)定性和可靠性的大型核電站下網(wǎng)關口計量切換裝置。

本實用新型的目的是通過以下途徑來實現(xiàn)的：

大型核電站下網(wǎng)關口計量切換裝置，包括有復數(shù)個發(fā)電機組出口斷路器輔助接點和復數(shù)個高壓配電裝置斷路器輔助接點，其結(jié)構(gòu)要點在于，還包括有邏輯控制切換裝置，該邏輯控制裝置包括有斷路器輔助接點開關量輸入回路、邏輯控制單元和切換輸出回路，其中復數(shù)個發(fā)電機組出口斷路器輔助接點和復數(shù)個高壓配電裝置斷路器輔助接點分別接入斷路器輔助接點開關量輸入回路，切換輸出回路連接至各個機組關口計量電壓回路。

本實用新型采用邏輯控制切換裝置替代傳統(tǒng)的繼電器，從而簡化切換回路。邏輯控制切換裝置以各個斷路器輔助接點直接作為邏輯控制單元的開關量，邏輯控制單元則根據(jù)現(xiàn)有技術中的投切回路構(gòu)建邏輯控制單元，能夠根據(jù)接收的發(fā)電機組出口斷路器輔助接點開關量狀態(tài)，便可判斷核電站內(nèi)是否有發(fā)電機組正在發(fā)電，例如開關量輸入回路接收到某一發(fā)電機組出口斷路器輔助接點的開關量信號，表示該接點對應的核電機組在發(fā)電，若無開關量輸入，則表示該核電機組處于停機狀態(tài)，需要外部提供廠用電。進一步根據(jù)高壓配電裝置斷路器輔助接點的輸入狀態(tài)：有輸入開關量表示處于合位狀態(tài)，沒有輸入開關量則表示為斷開狀態(tài)；根據(jù)現(xiàn)有的投切回路邏輯關系判斷停機機組是否與核電站內(nèi)其他正在發(fā)電的機組有電氣連接，如果有連接則將發(fā)電機組發(fā)的電能送至停機機組，如果沒有連接，則通過切換輸出回路切換到下網(wǎng)關口計量回路。由此本實用新型所述的大型核電站下網(wǎng)關口計量切換裝置有效的簡化了切換回路，由邏輯控制切換裝置實現(xiàn)自動切換輸出接點，實現(xiàn)計量裝置電壓回路投入切除，從而實現(xiàn)智能切換。該裝置切換回路的最長控制電纜只有2km，回路在電纜上產(chǎn)生的壓降在2.5%以下，可靠性得到保證的同時減少了大量控制電纜的應用。

本實用新型可以進一步具體為：

所述邏輯控制單元或者為一種邏輯控制回路，或者為一種PLC控制器。

由于邏輯控制單元是基于原有投切回路的原理進行構(gòu)建，因此可以以回路的形式體現(xiàn)，也可以采用PLC控制器。所述的PLC控制器是一種常規(guī)市售的可編程控制器，只需采用原有投切回路的原理構(gòu)建邏輯判斷流程，便可實現(xiàn)本實用新型所述的邏輯控制功能，且該PLC 控制器的體積小，操作簡單方便，可進一步簡化切換回路，提高切換回路的可靠性。

綜上所述，本實用新型提供了一種大型核電站下網(wǎng)關口計量切換裝置，有效的簡化了切換回路，由邏輯控制切換裝置實現(xiàn)自動切換輸出接點，實現(xiàn)智能切換。所述切換輸出回路最長控制電纜只有2km，回路在電纜上產(chǎn)生的壓降在2.5%以下，可靠性得到保證，同時還減少了大量控制電纜的應用。

附圖說明

圖1為背景技術所述大型核電站的電氣主接線示意圖；

圖2為背景技術所述大型核電站的下網(wǎng)關口計量繼電器構(gòu)建的投切回路示意圖；

圖3所示為本實用新型所示大型核電站下網(wǎng)關口計量切換裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖。

下面結(jié)合實施例對本實用新型做進一步描述。

具體實施方式

最佳實施例：

參照附圖3，大型核電站下網(wǎng)關口計量切換裝置，包括有復數(shù)個發(fā)電機組出口斷路器輔助接點和復數(shù)個高壓配電裝置斷路器輔助接點，還包括有邏輯控制切換裝置，該邏輯控制裝置包括有斷路器輔助接點開關量輸入回路、邏輯控制單元和切換輸出回路，其中復數(shù)個發(fā)電機組出口斷路器輔助接點和復數(shù)個高壓配電裝置斷路器輔助接點分別接入斷路器輔助接點開關量輸入回路，切換輸出回路連接至各個機組關口計量電壓回路。其中所述邏輯控制單元為一種PLC控制器。

所述大型核電站下網(wǎng)關口計量切換裝置的工作原理如下，參見附圖3：

1、各斷路器輔助接點直接作為開關量接入PLC的開關量輸入模塊。

2、可編程控制器(PLC)根據(jù)接入的開關量狀態(tài)，判斷是否核電站內(nèi)有一臺發(fā)電機組正在發(fā)電。如 GCE1的輔助接點開關量有輸入，表示1號核電機組在發(fā)電。

3、可編程控制器(PLC)根據(jù)接入的開關量狀態(tài)，智能判斷核電站內(nèi)某臺發(fā)電機組停機。如 GCE6的輔助接點開關量無輸入，表示6號核電機組處于停機狀態(tài)，需外部提供廠用電。

4、根據(jù)開關量狀態(tài)判斷停機機組是否與核電站內(nèi)正在發(fā)電的機組有電氣連接。以6號機組停機為例，6號機組需用廠用電。如果6號機組通過斷路器與1號機組在高壓母線上有連接，即5011、5061斷路器同時為合位狀態(tài)或5012、5013、5062、5063斷路器同時處于合位狀態(tài)，則判斷停機的6號機組與1號機組在高壓母線上有連接。

5、如果判斷有連接，即停機機組（6號機）在用站內(nèi)發(fā)電機組（1號機）發(fā)的電能（圖示Y接點），此時切換輸出回路切斷（PLC輸出接點斷開）計量下網(wǎng)關口計量裝置的計量回路（圖示N接點）。反之，如無連接，則切換到下網(wǎng)關口計量回路，用電網(wǎng)的電。

本實用新型優(yōu)點在于：1、提高了大型核電站下網(wǎng)關口計量切換回路的可靠性：保證大型核電站只要電站內(nèi)只要有一臺發(fā)電機組發(fā)電，在高壓母線上與該機組有電氣連接的機組的廠用電就能夠用該機組發(fā)的電能，此時切換裝置切斷計量下網(wǎng)關口計量裝置的計量回路；反之，如在高壓母線上相互連接的一臺或幾臺機組沒有一臺機組發(fā)電，這時核電機組的廠用電就從高壓電力線獲得電網(wǎng)的電能，此時切換裝置接通計量下網(wǎng)關口計量裝置的計量回路，如實計量用電網(wǎng)的電量。2、減少大量控制電纜并降低整體投資。據(jù)統(tǒng)計，采用上述邏輯控制的切換裝置后，上述規(guī)模核電站可減少控制電纜12km。綜合造價比目前繼電器切換裝置降低2萬元。

本實用新型未述部分與現(xiàn)有技術相同。