外接电源式的接地保护系统及方法与流程

本发明涉及核电，尤其涉及一种外接电源式的接地保护系统及方法。

背景技术：

1、发电机是核电供电系统最重要的电气设备之一，当发电机的对地电流超过安全限值时，若未控制相关设备进行断开或跳闸，可能会导致核电供电系统的部分设备损坏，影响核电供电系统的正常运行，因此需要对核电供电系统实施接地保护措施。

2、其中，外接电源式保护方案被广泛应用在各核电厂中，其原理是通过接地变压器使核电供电系统与接地电阻和外接电源实现耦合，再基于基尔霍夫定律计算出核电供电系统的接地电阻。而现有的外接电源式保护方案，需要配置阻值较大的接地电阻，才能实现较好的保护效果，因为若接地电阻的值较小，会导致测试电流增大，不仅需要提高安全限值，同时会导致分流到外接电源的电流分量增大，降低接地电阻计算准度；并且，核电供电系统的对地等效电容一般较高，导致核电供电系统的容性电流较大，而接地电阻较大又会导致核电供电系统的阻性电流较小，若阻性电流与容性电流相差较大，也会降低接地电阻的计算准度，最终导致保护效果下降。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种外接电源式的接地保护系统及方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种外接电源式的接地保护系统，用于核电供电系统，包括：

3、用于输出测试电源的供电单元；

4、与所述核电供电系统的接地变压器的副边连接、用于根据核电供电系统的容性电流调节其阻性电流的调节单元；

5、串联在所述供电单元与所述调节单元之间、用于减小在测试过程中分流到所述供电单元的分流电流的增阻单元；

6、与所述调节单元连接、用于采集反馈数据的采集单元；以及

7、与所述采集单元连接、用于根据所述反馈数据生成接地保护信号的处理单元。

8、优选地，所述调节单元包括可调电阻；所述可调电阻的第一端连接所述接地变压器的副边的第一端，所述可调电阻的第二端和可调端连接所述接地变压器的副边的第二端，所述可调电阻的可调端和第一端还连接所述增阻单元，以通过调整所述可调端的位置调节所述阻性电流。

9、优选地，所述增阻单元包括设定匝数比的隔离变压器；所述隔离变压器的副边与所述可调电阻的可调端和第一端并联连接，所述隔离变压器的原边连接所述供电单元，以根据所述设定匝数比增大所述隔离变压器的原边回路的等效电阻，进而减小在测试过程中分流到所述供电单元的分流电流。

10、优选地，所述采集单元包括用于测量反馈电流的电流互感器和用于测量反馈电压的电压测量单元；

11、所述电流互感器套设在所述接地变压器的副边上，所述电流互感器的输出端连接所述处理单元，所述电压测量单元的测量端连接所述增阻单元，所述电压测量单元的输出端连接所述处理单元。

12、优选地，所述接地保护系统还包括识别单元；所述识别单元的识别端用于连接所述核电供电系统的发电机出口断路器，所述识别单元的输出端连接所述处理单元以向其反馈所述发电机出口断路器的开闭状态；

13、所述处理单元用于根据所述开闭状态确定所述核电供电系统的运行模式，进而根据所述运行模式确定补偿量，并根据所述补偿量和所述反馈数据生成所述接地保护信号；所述运行模式包括空载模式和带载模式。

14、优选地，所述识别单元包括辅助触头；所述辅助触头的联动机构用于与所述发电机出口断路器配合，所述辅助触头的开关触头连接所述处理单元。

15、本发明还构造了一种外接电源式的接地保护方法，用于核电供电系统，所述核电供电系统接地保护方法包括：

16、步骤s10、根据所述核电供电系统的容性电流调节其阻性电流；

17、步骤s20、进行用于减小在测试过程中分流到接地保护系统的供电单元的分流电流的增阻处理；

18、步骤s30、通过所述供电单元输出测试电源，以采集反馈数据；

19、步骤s40、根据所述反馈数据生成接地保护信号。

20、优选地，在所述步骤s10中，包括：

21、通过所述接地保护系统的调节单元调节所述阻性电流。

22、优选地，在所述步骤s20中，所述增阻处理包括：

23、通过串联在所述供电单元与所述调节单元之间、具有设定匝数比的隔离变压器，减小在测试过程中分流到接地保护系统的供电单元的分流电流。

24、优选地，所述步骤s40包括：

25、识别所述核电供电系统的运行模式，以根据所述运行模式确定补偿量，根据所述补偿量和所述反馈数据生成所述接地保护信号；所述运行模式包括空载模式和带载模式。

26、本发明具有以下有益效果：提供一种外接电源式的接地保护系统；通过供电单元输出测试电源，利用调节单元调节核电供电系统阻性电流，还通过增阻单元减小分流到供电单元的分流电流大小，最后，通过处理单元根据采集单元采集到的反馈数据生成接地保护信号；实施本发明可以实现核电供电系统的阻性电流的调节，并同时减小分流到供电单元的分流电流，减小调低核电供电系统的接地电阻的不良影响，提高接地保护信号的计算准度，进而显著提高该接地保护系统的保护效果。

技术特征：

1.一种外接电源式的接地保护系统，用于核电供电系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的外接电源式的接地保护系统，其特征在于，所述调节单元(2)包括可调电阻；所述可调电阻的第一端连接所述接地变压器(7)的副边的第一端，所述可调电阻的第二端和可调端连接所述接地变压器(7)的副边的第二端，所述可调电阻的可调端和第一端还连接所述增阻单元(3)，以通过调整所述可调端的位置调节所述阻性电流。

3.根据权利要求2所述的外接电源式的接地保护系统，其特征在于，所述增阻单元(3)包括设定匝数比的隔离变压器；所述隔离变压器的副边与所述可调电阻的可调端和第一端并联连接，所述隔离变压器的原边连接所述供电单元(1)，以根据所述设定匝数比增大所述隔离变压器的原边回路的等效电阻，进而减小在测试过程中分流到所述供电单元(1)的分流电流。

4.根据权利要求1所述的外接电源式的接地保护系统，其特征在于，所述采集单元(4)包括用于测量反馈电流的电流互感器(41)和用于测量反馈电压的电压测量单元(42)；

5.根据权利要求1至4任一项所述的外接电源式的接地保护系统，其特征在于，还包括识别单元(6)；所述识别单元(6)的识别端用于连接所述核电供电系统的发电机出口断路器(8)，所述识别单元(6)的输出端连接所述处理单元(5)以向其反馈所述发电机出口断路器(8)的开闭状态；

6.根据权利要求5所述的外接电源式的接地保护系统，其特征在于，所述识别单元(6)包括辅助触头；所述辅助触头的联动机构用于与所述发电机出口断路器(8)配合，所述辅助触头的开关触头连接所述处理单元(5)。

7.一种外接电源式的接地保护方法，用于核电供电系统，其特征在于，所述核电供电系统接地保护方法包括：

8.根据权利要求7所述的外接电源式的接地保护方法，其特征在于，在所述步骤s10中，包括：

9.根据权利要求8所述的外接电源式的接地保护方法，其特征在于，在所述步骤s20中，所述增阻处理包括：

10.根据权利要求7至9任一项所述的外接电源式的接地保护方法，其特征在于，所述步骤s40包括：

技术总结
本发明公开了外接电源式的接地保护系统及方法，用于核电供电系统，该系统包括用于输出测试电源的供电单元、用于根据核电供电系统的容性电流调节其阻性电流的调节单元、用于减小在测试过程中分流到所述供电单元的分流电流的增阻单元、用于采集反馈数据的采集单元和用于根据所述反馈数据生成接地保护信号的处理单元；实施本发明可以实现核电供电系统的阻性电流的调节，并同时减小分流到供电单元的分流电流，减小调低核电供电系统的接地电阻的不良影响，提高接地保护信号的计算准度，进而显著提高该接地保护系统的保护效果。

技术研发人员：康杰,陈伟龙,张晋强,黄超,冯伟岗,刘铸峰,朱太波,向方成,万田
受保护的技术使用者：苏州热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12