АЭУ АЭС с ВВЭР. Влияние эксплуатационных факторов на работу конденсатора

5  ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ  ЭНЕРГОБЛОКА

 

Генератор электроэнергии - синхронный генератор переменного трехфазного  тока частотой f=50 Гц и напряжением  U=24 кВ.  Мощность генератора 1000 кВт. Генератор приводится во вращение прямодействующей турбиной К-1000-60/3000 (двухполюсный генератор ТВВ-1000-2).

Электроэнергия, вырабатываемая генератором, через выключатель нагрузки генератора КАГ-24, повышающий трансформатор 24/750 кВ и автоматические выключатели открытого  распределительного устройства (ОРУ) подается в линии электропередач (ЛЭП). ОРУ находится за переделами энергоблока и поэтому на схеме не показано.

Между автоматическим выключателем генератора и повышающим трансформатором осуществляется отвод части электроэнергии для  питания собственных нужд энергоблока (СН). Питание сети СН осуществляется через понижающие основные трансформаторы (ОТСН) 24/6,3 кВ. Для резервирования питания сети СН предусмотрена резервная подача питания через аналогичные понижающие трансформаторы (РТСН) 110-330/6,3 кВ от ОРУ или от отдельной ЛЭП.

Напряжением 6,3 кВ питаются электропотребители СН большой мощности (200 кВт и больше), а также понижающие трансформаторы 6,3/0,4 кВ. Напряжение 6,3 кВ подается на секции нормальной эксплуатации, имеющие в  маркировке первую букву В (ВА, ВВ, ВС, BD, BJ и др).

Для питания потребителей СН мощностью  менее 200 кВт предусмотрены сети напряжением 0,4 кВ, получающие питание  через понижающие трансформаторы от сети 6,3 кВ (или от другого энергоблока  через соответствующий понижающий трансформатор). Напряжение 0,4 кВ подается на секции, имеющие в маркировке первую букву С (CA, CB, CD и др.).

Для потребителей постоянного тока предусмотрена сеть постоянного  тока, питающаяся от сети 0,4 кВ через  выпрямители. Напряжение постоянного  тока 230 В подается на секции ЕЕ01 - ЕЕ06.

Имеется также сеть переменного  тока напряжением 0,4 кВ, питающаяся от сети постоянного тока через статические  преобразователи (инверторы). Эта сеть переменного тока представлена секциями EK, EL, EM, EN.

В качестве резервных источников электроэнергии используются резервные дизель-электрические станции (РДЭС). Генераторы электроэнергии РДЭС вырабатывают переменный трехфазный ток напряжением 6,3 кВ. Мощность каждого генератора 5,6 МВт. Набор нагрузки на дизель-генератор осуществляется автоматически ступенями. Дизель-генераторы постоянно находятся в режиме "горячего" резерва и готовы к автоматическому пуску и принятию нагрузки (пуск через 15 с после прохождеия сигнала обесточивания ЭБ; программа пуска заканчивается на 45 секунде).

В электроэнергетической системе выделены отдельные автономные участки, питающие механизмы и устройства каналов безопасности (системы, обеспечивающие расхолаживание ЯР, системы подачи раствора борной кислоты в Iк, системы подпитки Iк, системы аварийного питания ПГ, спринклерные системы, каналы СУЗ, АСУТ, КИПиА, БРУ-А и др.). В соответствии с нормами компоновки АЭС автономных каналов безопасности должно быть три (тройное резервирование). Соответственно и в электроэнергетической системе выделено три автономных участка, в каждом из которых предусмотрена своя РДЭС (РДЭС №1, №2, №3).

Что касается секций, питающих общеблочные  потребители, которые обеспечивают сохранность технологического оборудования энергоблока в различных аварийных  ситуациях, то для их питания также  предусматривают РДЭС. Таких РДЭС может быть одна или две. На данной схеме показано две РДЭС (РДЭС №4, №5).

Кроме того, в качестве резервного источника электроэнергии постоянного  тока используется аккумуляторная батарея (АБ) - семь групп АБ на один энергоблок АЭС. Три из них - в каналах безопасности, остальные четыре - общеблочные.

Некоторые секции шин, питающих СН, связаны  между собой соответствующими линиями, обеспечивающими их взаимное резервирование (кроме секций каналов безопасности).

В соответствии с требованиями надежности электроснабжения энергоблока в целом и отдельного его оборудования все потребители СН принято делить на три группы.

Секции сети переменного тока, имеющие  в маркировке первую букву В или  С и не имеющие резервных источников электроэнергии (кроме переключений на резервные трансформаторы РТСН), обеспечивают питанием третью группу потребителей СН. Эти механизмы обеспечивают нормальную работу энергоблока и в аварийных ситуациях могут не использоваться.

Секции сети переменного  тока, имеющие в маркировке первую букву В или С и имеющие в качестве резервных источников электроэнергии РДЭС (наряду с переключением на резервные трансформаторы РТСН), обеспечивают питанием вторую группу потребителей СН. Механизмы второй группы должны сохранить свою работоспособность и в аварийных ситуациях.

Секции сети постоянного  тока ЕЕ и секции сети переменного  тока EK, EL, EM, EN, имеющие в качестве резервных источников электроэнергии АБ (наряду со всеми видами резервирования подачи питания по переменному току), обеспечивают бесперебойным питанием первую группу потребителей СН. Механизмы первой группы должны сохранять бесперебойную работу во всех возможных аварийных ситуациях.

 

5.1. Потребители 3 группы

         К этой группе относятся потребители, не предъявляющие повышенных требований к надежности электроснабжения и допускающие перерыв электроснабжения на длительное время (в том числе и после срабатывания аварийной защиты энергоблока). В качестве резерва для потребителей этой группы предусмотрено только переключение питания от резервных трансформаторов РТСН. К таким потребителям, например, относятся механизмы: конденсатные насосы, циркуляционные насосы технического водоснабжения и некоторые другие. Среди потребителей собственных нужд АЭС третьей группы особое место занимают ГЦН. Установленные на АЭС ГЦН обладают моментом инерции, достаточным для обеспечения отвода тепла от активной зоны ЯР при глубоких просадках напряжения или потери напряжения на всех ГЦН и перехода реактора на естественную циркуляцию после срабатывания аварийной защиты в режиме обесточивания. Кроме того, у ГЦН принят ряд мер по повышению надежности питания:

•    каждый ГЦН подключаются к отдельной секции 6,3 кВ;
• установлены дополнительные комплекты быстродействующих резервных защит, позволяющих довести допустимое время отключения до       1 сек.;
•    предусмотрены ускоренные действия релейных защит в высоковольтных сетях.

Перечисленные меры позволяют в  большинстве аварийных режимов  в электрической части предотвратить глушение реактора или снижение его мощности.

 

5.2. Потребители  2  группы

        К этой группе относятся потребители, предъявляющие повышенные требования к надежности электроснабжения, допускающие перерыв питания на время, определяемое условиями безопасности (от десятков секунд до нескольких минут) и требующие обязательного наличия питания после срабатывания АЗ реактора. К этой же группе относятся механизмы, обеспечивающие расхолаживание реактора и локализацию аварии в аварийных режимах с полной потерей переменного тока (насосы системы аварийного охлаждения активной зоны, спринклерные насосы и т.п.). Кроме того к данной группе относится часть механизмов, обеспечивающих сохранность основного оборудования при обесточивании АЭС - маслонасосы турбины и некоторые другие.

Для питания указанных  потребителей кроме переключения на резервные трансформаторы РТСН используются также независимые источники  питания переменного тока - РДЭС, обеспечивающие начало принятия нагрузки через 15 секунд после подачи импульса на запуск.

 

5.3. Потребители 1 группы

        К этой группе отнесены потребители, предъявляющие повышенные требования к надежности электроснабжения, не допускающие по условиям безопасности энергоблока перерыва питания более чем на доли секунды во всех режимах, включая режим полного исчезновения напряжения переменного тока от рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд и требующие обязательного наличия питания после срабатывания аварийной защиты реактора. К ним относятся :

а) потребители, допускающие перерыв питания на время не более чем доли секунды и требующие длительное время надежного питания после срабатывания АЗ реактора (системы контрольно-измерительных приборов, автоматики системы управления ЯР и его защиты (СУЗ), автоматизированная система управления турбиной (АСУТ), БРУ-А, некоторые системы дозиметрии, некоторые технологические механизмы, преимущественно арматура). Эти потребители должны обеспечиваться питанием даже в аварийном режиме полной потери напряжения переменного тока на АЭС. К этой же группе также относятся потребители постоянного тока, не допускающие перерыва питания, и постоянно включенная часть аварийного освещения;

б) потребители, допускающие  перерыв питания  на время не более  чем доли секунды, но не требующие  длительное время питания после срабатывания АЗ реактора (группа электроприводов задвижек и отсечной арматуры, осуществляющих переключение аварийных локализующих систем в аварийных ситуациях);

в) потребители, требующие  при переходных режимах в энергосистеме (например, при случайных кратковременных провалах напряжения) гарантированного питания в течении двух секунд, но не требующие питания после срабатывания АЗ реактора (например, электромагниты, удерживающие стержни СУЗ в верхнем положении).