一种共交共直流母线的中频供电单元装置的制作方法

专利2026-02-20  11


本技术涉及中频电源,尤其涉及一种共交共直流母线的中频供电单元装置。


背景技术:

1、随着我国核事业的高速蓬勃发展,对核燃料的需求也在不断提高,离心分离铀浓缩工程的建设将不断扩大。有效提高中频供电系统的电源利用率、简化控制系统、提高系统可靠性及系统经济性,成为迫切发展的需求。电力电子技术和电源控制技术的不断发展,整流技术和逆变技术已经相当成熟;日益发展的光伏发电技术中,直流供配电系统发展的优势显而易见:直流系统具有系统结构简单、易于控制和调度等优点。

2、现役同位素工厂中,以铀浓缩工厂为主,其中频供电系统供电方案采用单元供电:在一个供电单元内为4段工艺负荷供电时,主要有两种运行方式:“4备2”和“4备1”切换式冗余运行模式。“4备2”切换式冗余运行模式:利用6台中频电源为工艺负荷供电,以达到系统冗余供电的要求,每个供电单元由4台工作电源和2台备用电源,1台备用电源和1台检修电源组成;4台工作电源与2台电源之间建立备用检修切换关系,实现系统的冗余备用。“4备1”切换式冗余运行模式:利用5台中频电源为工艺负荷供电,以达到系统冗余供电的要求,每个供电单元由4台工作电源和1台备用/检修电源组成;相邻2台工作电源彼此备用,并且与备用/检修电源之间建立备用检修切换关系,实现系统的冗余备用。

3、以上供电单元在工程中呈现出传输损耗大、生产运行维护成本较高,且通过多设备、多备用、高复杂操作来实现系统稳定可靠运行,供电单元冗余结构复杂。


技术实现思路

1、针对现有技术中的技术问题,本实用新型提供一种共交共直流母线的中频供电单元装置,系统前端及后端均采用母线供电方式,有效降低传输损耗,提高传输效率,在具有一定系统冗余度的同时减少冗余结构的复杂程度。

2、一种共交共直流母线的中频供电单元装置,包括共直流母线单元、共交流母线单元、若干逆变单元及负荷单元和与负荷单元连接的负载单元;若干逆变单元之间互为冗余,若干负荷单元之间互为冗余,负荷单元包括单头双掷开关、电子开关,逆变单元输入端与共直流母线单元连接,逆变单元输出端分别连接至共交流母线单元和单头双掷开关的一输入端,电子开关一端与交流母线连单元连接,另一端与单头双掷开关的另一输入端连接,单头双掷开关的输出端与负载单元连接。

3、进一步的,共直流母线单元包括第一直流母线和第二直流母线,第一直流母线和第二直流母线互为冗余,第一直流母线通过串接有第一输入侧隔离开关的第一进线母线连接至逆变单元的输入端,第二直流母线通过串接有第二输入侧隔离开关的第二进线母线连接至逆变单元的输入端。

4、进一步的,共交流母线单元包括第一交流母线和第二交流母线,第一交流母线和第二交流母线互为冗余,第一交流母线通过串接有第一输出侧隔离开关的第一出线母线连接至逆变单元的输出端,第二交流母线通过串接有第二输出侧隔离开关的第二出线母线连接至逆变单元的输出端。

5、进一步的,第一交流母线和第二交流母线分别连接至电子开关的第一输入端和第二输入端。

6、进一步的,还包括与共直流母线单元连接的输电单元,输电单元包括若干发电系统和能源监控装置,若干发电系统输电至共直流母线单元,能源监控装置连接在输电单元和共直流母线单元之间,用于监测共直流母线单元和输电单元之间的电力潮流流向。

7、进一步的,负荷单元还包括负荷柜功率补偿装置,负荷柜功率补偿装置连接至单头双掷开关的输出端。

8、进一步的,第一直流母线的电压为690v,第二直流母线的电压为1500v。

9、进一步的,第一交流母线的输出电压为190v×(1±10%),第二交流母线的输出电压为380v×(1±10%)。

10、相较于现有技术,本实用新型具有以下技术效果:

11、(1)本实用新型的一种共交共直流母线的中频供电单元装置,系统前端及后端均采用母线供电方式,可有效降低传输损耗,提高传输效率;

12、(2)本实用新型的一种共交共直流母线的中频供电单元装置,通过设置若干互为冗余的逆变单元和负荷单元,当其中一组逆变单元和负荷单元出现故障时,其余组的逆变单元和负荷单元维持负载供电,提高系统冗余度、可靠性,具有较高的负载供电的稳定性;同时通过电子开关对所连接母线进行选取,以及通过单刀双掷开关选择交流母线供电或逆变单元供电,使负荷柜对负载的供电可有多种选择,实现在具有一定系统冗余度的同时减少冗余结构的复杂程度。



技术特征:

1.一种共交共直流母线的中频供电单元装置,其特征在于,包括共直流母线单元、共交流母线单元、若干逆变单元及负荷单元和与负荷单元连接的负载单元;若干所述逆变单元之间互为冗余,若干所述负荷单元之间互为冗余,所述负荷单元包括单头双掷开关、电子开关,所述逆变单元输入端与共直流母线单元连接,所述逆变单元输出端分别连接至共交流母线单元和单头双掷开关的一输入端,所述电子开关一端与交流母线连单元连接,另一端与单头双掷开关的另一输入端连接,单头双掷开关的输出端与负载单元连接。

2.根据权利要求1中所述的一种共交共直流母线的中频供电单元装置,其特征在于,所述共直流母线单元包括第一直流母线和第二直流母线,所述第一直流母线和第二直流母线互为冗余,所述第一直流母线通过串接有第一输入侧隔离开关的第一进线母线连接至逆变单元的输入端,第二直流母线通过串接有第二输入侧隔离开关的第二进线母线连接至逆变单元的输入端。

3.根据权利要求2中所述的一种共交共直流母线的中频供电单元装置,其特征在于,所述共交流母线单元包括第一交流母线和第二交流母线,所述第一交流母线和第二交流母线互为冗余,所述第一交流母线通过串接有第一输出侧隔离开关的第一出线母线连接至逆变单元的输出端,所述第二交流母线通过串接有第二输出侧隔离开关的第二出线母线连接至逆变单元的输出端。

4.根据权利要求3中所述的一种共交共直流母线的中频供电单元装置,其特征在于,所述第一交流母线和第二交流母线分别连接至电子开关的第一输入端和第二输入端。

5.根据权利要求3中所述的一种共交共直流母线的中频供电单元装置,其特征在于,还包括与共直流母线单元连接的输电单元,所述输电单元包括若干发电系统和能源监控装置,若干所述发电系统输电至共直流母线单元所述能源监控装置连接在输电单元和共直流母线单元之间,用于监测共直流母线单元和输电单元之间的电力潮流流向。

6.根据权利要求1中所述的一种共交共直流母线的中频供电单元装置,其特征在于,所述负荷单元还包括负荷柜功率补偿装置,所述负荷柜功率补偿装置连接至单头双掷开关的输出端。

7.根据权利要求2中所述的一种共交共直流母线的中频供电单元装置,其特征在于,所述第一直流母线的电压为690v,第二直流母线的电压为1500v。

8.根据权利要求3中所述的一种共交共直流母线的中频供电单元装置,其特征在于,所述第一交流母线的输出电压为190v×(1±10%),所述第二交流母线的输出电压为380v×(1±10%)。


技术总结
本技术涉及中频电源技术领域,具体公开了一种共交共直流母线的中频供电单元装置,包括共直流母线单元、共交流母线单元、若干逆变单元及负荷单元和与负荷单元连接的负载单元;若干逆变单元之间互为冗余,若干负荷单元之间互为冗余,负荷单元包括单头双掷开关、电子开关,逆变单元输入端与共直流母线单元连接,逆变单元输出端分别连接至共交流母线单元和单头双掷开关的一输入端,电子开关一端与交流母线连单元连接,另一端与单头双掷开关的另一输入端连接,单头双掷开关的输出端与负载单元连接。本技术实现有效降低传输损耗,提高传输效率,在具有一定系统冗余度的同时减少冗余结构的复杂程度。

技术研发人员:张晓伟,郭秀容,相晓亮,刘维涛,杜康,马晓娜,郭翔宇,黄彩霞
受保护的技术使用者:中核第七研究设计院有限公司
技术研发日:20231007
技术公布日:2024/6/26
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