压水堆核电站主泵电磁飞轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102104291A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102104291A(43)申请公布日2011.06.22(21)申请号201010609230.X(22)申请日2010.12.28(71)申请人杨子路地址314300浙江省嘉兴市海盐县枫叶村64-42(72)发明人杨子路(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109代理人王江成(51)Int.Cl.H02K7/02(2006.01)H02K7/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称压水堆核电站主泵电磁飞轮(57)摘要本发明公开了一种压水堆核电站主泵电磁飞轮，旨在提供一种通过以电磁场的耦合代替飞轮与主泵轴系的机械连接，主泵轴与飞轮轴物理分离，能够大幅度提高主泵惰转时间，降低主泵轴系的制造要求、减少主泵轴系震动能量、缩短主泵启动时间、减少主泵启动过程对周边设备的影响的压水堆核电站主泵电磁飞轮。它包括机械飞轮、同步电机、直流启动电机、启动控制单元、同期控制单元，机械飞轮与同步电机及直流启动电机的转轴机械连接，同步电机通过开关和导线与主泵电机并连，启动控制单元控制直流启动电机。电磁飞轮由直流电机启动，同步电机维持同步运转，机械飞轮和同步电机、主泵电机共同向主泵提供惰转能量。本发明适用于所有的压水堆核电站。CN10249ACCNN110210429102104294A权利要求书1/1页1.一种压水堆核电站主泵电磁飞轮，包括机械飞轮，其特征在于，还包括同步电机、直流启动电机、启动控制单元、同期控制单元，所述同期控制单元连接有同期开关，所述机械飞轮与所述同步电机的转动轴及所述直流启动电机的转动轴机械连接，所述同步电机通过所述同期开关与主泵电机入口连接，所述启动控制单元连接所述直流启动电机和所述同步电机。2.根据权利要求1所述的压水堆核电站主泵电磁飞轮，其特征在于，还包括交流变压器、整流电源，所述交流变压器的输入端和电源母线之间串联有一个直流启动电机电源开关，所述交流变压器的输出端通过所述整流电源与所述直流启动电机电连接，所述启动控制单元连接所述整流电源。3.根据权利要求1或2所述的压水堆核电站主泵电磁飞轮，其特征在于，还包括无功指示仪表，所述无功指示仪表与同步电机电连接。4.根据权利要求1或2所述的压水堆核电站主泵电磁飞轮，其特征在于，还包括内部环境为真空的外壳，所述同步电机、所述机械飞轮和所述同步电机都设置在外壳内。5.根据权利要求1或2所述的压水堆核电站主泵电磁飞轮，其特征在于，所述启动控制单元通过电磁飞轮出口频率仪表连接所述同步电机。6.根据权利要求1或2所述的压水堆核电站主泵电磁飞轮，其特征在于，所述主泵电机和电源母线之间串联有第一进线开关和第二进线开关，所述同期开关与所述主泵电机的连接点在所述第一进线开关和所述第二进线开关之间。2CCNN110210429102104294A说明书1/4页压水堆核电站主泵电磁飞轮技术领域[0001]本发明涉及一种压水堆核电站主泵结构，尤其是涉及一种压水堆核电站主泵电磁飞轮。背景技术[0002]水冷堆核电站中，主泵用于提供反应堆冷却剂循环动力，保证堆芯热量的有效导出。作为缓解电厂失去外电源事故的关键手段，主泵设置有较大质量的飞轮，为主泵提供足够的断电后惰转时间。传统设计是将一个机械式飞轮直接与主泵轴机械连接，增大轴系转动惯量，以满足对惰转时间的要求。但这也造成了一些问题：对泵轴及各个轴承的制造要求变得更苛刻。压水堆主泵容量很大，运行环境恶劣，维护困难。这导致对其轴系的设计制造要求极高。质量很大的机械飞轮附加在轴系上，进一步增加了设计制造的难度；由于各种原因，主泵的安装空间受到限制。机械飞轮需要占用较大空间。这给主泵及其飞轮的设计制造带来了极大的困难。例如AP1000系列核电厂的主泵飞轮设计就遇到了极大的挑战；高速运转的大质量飞轮，不可避免地增加了轴系的震动能量。由于主泵与冷却剂压力边界的刚性连接，这直接增加了LOCA（lossofcoolantaccident，失去冷却剂装量事故）的风险；机械飞轮大幅度增加了主泵轴系的转动惯量，进而大幅度增加了主泵启动时间，这极大地增加了主泵电机设计制造和运行的限制和困难；主泵启动时会造成其电源母线电压明显下降，影响周边设备的正常运转；由于上述各项问题的存在，主泵飞轮的储能容量受到较大限制。这就造成对电站堆芯物理热工设计方面的限制，并可能进一步导致电站整体造价的上升。发明内容[0003]本发明主要是解决现有技术所存在的由于各种原因导致的对飞轮储能容量限制、对主泵轴系制造要求高、轴系震动能量大、主泵启动时间长、主泵启动时功率高等的技术问题，提供一种可以延长主泵惰转时间、降低主泵轴系的制造要求、减轻主泵轴系震动、缩短主泵