Особенности схем электроснабжения собственных нужд АЭС

 

                   3 Особенности системы электроснабжения АЭС

 

Потребители собственных нужд АЭС делятся на четыре группы. ЭП первой группы, не допускают перерыва питания (ЭП системы управления и защиты реактора, системы контроля и измерений реактора, системы дозиметрического контроля радиоактивных излучений, ЭД аварийных маслонасосов системы регулирования и смазки турбины и т. п.).

ЭП второй группы, допускают перерыв питания на время не более 1-3 мин, что позволяет осуществить АВР от независимого источника (ЭД насосов, обслуживающих первый радиоактивный контур и его вспомогательные устройства, ЭП важных вспомогательных систем - специальной вентиляции, аварийного освещения, противопожарной защиты и т. п.). Для электроснабжения потребителей I и II групп выполняют специальные сети и источники надежного питания, наличие которых - специфичная особенность с. н. АЭС. ЭП третьей группы – это главные циркуляционные насосы (ГЦН) для реакторов с водяным и жидкометаллическим теплоносителем и газодувки реакторов с газовым теплоносителем.

Потребители четвертой группы аналогичны ТЭС. Схема электроснабжения электроприемников этой группы строится аналогично тому, как это делается на КЭС.

В нормальном режиме питание всех ЭП с. н. осуществляют отбором мощности от главных генераторов, работающих параллельно с энергосистемой.

 

Рисунок 13.4 - Варианты присоединения рабочих трансформаторов с. н. на АЭС

 

Если аварийное расхолаживание не требует использования энергии выбега турбогенератора, то ответвление рабочего ТСН выполняют, как на ТЭС: к токопроводу генератора, если генераторные выключатели отсутствуют, или.при наличии генераторных выключателей ВГ— между выключателем и трансформатором блока (см.рисунок 13.4 б, в).

Если для аварийного расхолаживания необходимо использовать энергию выбега турбогенератора, то рабочий ТСН присоединяют между генератором и выключателем. Тогда при повреждении блочного трансформатора или блочных выключателей со стороны ВН, а также при исчезновении напряжения в РУ ВН генератор отключается выключателем ВГ. Энергия выбега через ТСН используется для аварийного расхолаживания реактора. Схема с двумя последовательно включенными генераторными выключателями и присоединением рабочего ТСН между ними (см. рисунок 13,4 г) позволяет избавиться от этого недостатка, сохранив возможность использования энергии выбега турбогенератора для аварийного расхолаживания.

Особенности электрооборудования и механизмов собственных нужд атомных электростанций.

 Связь технологической и электрической частей АЭС

 Основные отличия электрической части АЭС от электрической части ТЭС заключаются в такой схеме питания собственных нужд, которая способна обеспечить гораздо более высокую надежность электроснабжения ответственных механизмов собственных нужд, чем на обычных электростанциях.

 В соответствии оэтим на АЭС появляются специальные сети и дополнительные источники надежного питания, используется совместный выбег турбогенераторов с механизмами собственных нужд и ряд других схемных и режимных мероприятий для повышения надежности питания системы собственных нужд.

54Расчет тока КЗ в схеме двигатель система

в) - схема вида «двигатель—система»,

Рисунок 9.3 - Типовые схемы замещения для расчета токов к.з.

Схема вида «двигатель—система», приведенная на рисунке 9.3, в, для расчета токов к. з. в электроустановке с двигателями, которые непосредственно связаны с расчетной точкой К.З.: РУ 6 - 10 кВсобственных нужд атомных и тепловых электростанций (точка К6) или промышленных подстанций (точка К1 при наличии двигательной нагрузки).

Для упрощения группу электродвигателей объединяют в один эквивалентный (источник Д) суммарной мощности с усредненными параметрами. Получается двухлучевая конечная схема вида «генератор - система». Расчет ведетсялибо с индивидуальным учетом каждого двигателя либо с групповым учетом.

Начальный периодический ток асинхронного двигателя можно с достаточной точностью приравнять его пусковому току:

 

где - кратность пускового тока по отношению к номинальному I _ном.

Для секции С.Н. ТЭЦ можно принять следующие параметры эвивалентного двигателя: I _пуск.д =5,6; cos φ = 0,87;КПД – 0,94; = 0,07 сек; = 0,04 сек. Тогда начальное значение периодической составляющей тока К.З. кА, от эквивалентного двигателя секции (источника Д) определится следующим выражением:

где Р_{ном, д -} номинальная мощность эквивалентного двигателя Д, равная сумме номинальных мощностей двигателей секции (группы), МВт;

U_ном -номинальное напряжение двигателя Д, кВ.

Остальные необходимые значения тока К.З. от источника Д вычисляют следующим образом:

- периодическая составляющая к моменту τ ;

- апериодическая составляющая к моменту τ ;

- ударный ток ; ;

Состав рабочего проекта

Рабочий проект - это совокупность пояснительной записки с рас­четами и рабочими чертежами, по которым осуществляют монтажно-строительные работы.

Готовый рабочий проект состоит из:

• титульного листа, на котором имеется печать проектировочной организации и подпись ее руководителя;
• листа согласования с определенными контролирующими организациями;
• ведомости основных комплектов всех рабочих чертежей;
• ведомостей чертежей рабочего комплекта;
• общих данных;
• пояснительной записки, составленной по определенным правилам;
• ведомости ссылочных документов;
• разработанной однолинейной электрической схемы;
• составленного плана месторасположения различного оборудования и прохождения кабельных трасс;
• списка используемых условных обозначений;
• составленной для конкретного проекта спецификации применяемого оборудования, различных изделий и прочих материалов.

3.2 В состав рабочей документации генерального плана включают:

— рабочие чертежи генерального плана (основной комплект рабочих чертежей марки ГП.При объединении в одном основном комплекте рабочих чертежей генерального плана и сооружений тран­спорта основному комплекту рабочих чертежей присваивают марку ГТ);

— эскизные чертежи общих видов нетиповых изделий, конструкций, устройств и малых архи­тектурных форм (далее — эскизные чертежи общих видов нетиповых изделий);

— ведомость потребности в материалах —

— ведомость объемов строительных и монтажных работ —

3.3 В состав основного комплекта рабочих чертежей генерального плана включают:

— общие данные по рабочим чертежам;

—разбивочный план;

— план организации рельефа;

— план земляных масс;

— сводный план инженерных сетей;

— план благоустройства территории;

— выносные элементы (фрагменты, узлы)

Сооружения, инженерные коммуникации и их размещение

Электрическая станция имеет в своем составе большое число зданий, сооружений и инженерных коммуникаций для размещения которых требуется значительная площадь: 0,04— 0,06 га/МВт для КЭС, 0,01—0,03 га/МВт для ТЭЦ.

Часть со­оружений - склад топлива, железнодорожные при­емные станции с разгрузочными устройствами, золошлакоотвалы и т. п., выносят за пределы строитель­ной площадки.

Для золошлакоотвалов отводят площади, которые должны обеспечить работу электро­станции в течение не менее чем 25 лет.

Площадку для ТЭЦ стремятся поместить в центр тепловых нагрузок, так как радиус передачи носите­лей тепловой энергии от ТЭЦ ограничен. Горя­чую воду транспортируют на расстояния до 35 км, а пар—до 8—12 км.

Конденсационные электростанции (КЭС) требуют огромного количества топлива и тех­нической воды (в первую очередь для конденсации от­работанного пара турбин).

При выборе системы во­доснабжения стараются использовать есте­ственные водоемы, а при их отсутствии создают систему искусственного охлаждения с прудом-охладителем или градирнями. Площадки ТЭС должны быть удалены от границ жилых районов в соответствии с размерами нормиро­ванных санитарно-защитных, как это показано в таблице 2.1.

При выборе места сооружения газо­мазутной КЭС в первую очередь учитывают расположе­ние естественных водоемов. Транспорт низкосортных углей ограничен расстояниями до 150 - 200 км. Намечая строительство пыле-угольной КЭС, учитывают расположение как топливной базы, так и источника водоснабжения.

При выборе района сооружения АЭС удаленность топливной базы не играет существен­ной роли. В настоящее время АЭС раз­мещают там, где запасы органи­ческого топлива весьма ограничены, а потребность в электроэнергии очень велика.

Месторасположение ГЭС определяется характеристиками створа реки и требованиями комплексного использования водотока для целей оро­шения, судоходства, рыбного хозяйства, водоснабжения, лесосплава и т. п.

Большую роль здесь играет разме­щение водохранилища ГЭС, которое часто требует за­топления значительных площадей и отчуждения годных для сельского хозяйства угодий.

Уровень грунтовых вод должен быть ниже глуби­ны заложения подвалов и подземных коммуникаций не менее чем на 3 - 4 м. Не допускается строительные пло­щадки располагать в районах тяжелых оползней, на за­болоченных и переувлажненных грунтах.

Необходимо учитывать опасность селевых потоков, снежных лавин, землятресений (выше 8 баллов) и т. д. Рельеф местности желателен относительно ровный.

Для определения возможности строительства и сравнения вариантов размещения площадок проводят инженерные изыскания: инженерно-геологические (определение рельефа местно­сти, состава коренных и четвертичных отложений на глубине до 50—100 м, характеристик водоносных слоев» исследование физико-геологических процессов и явле­ний); топографо-геодезические (составление карт пред­полагаемого участка строительства станции); гидроло­гические (оценка водных ресурсов, определение харак­теристик возможного источника технического водоснаб­жения); метеорологические (климатические данные и сейсмичность).

Выбор площадки сооружений гидроузла ГЭС имеет свои особенности.

Сюда входят: выбор створа подпор­ных сооружений, выбор трасс судоходных и водопропу­скных сооружений, выбор станционной площадки и, на­конец, определение зоны водохранилища.

На площадке электростанции размещают многочис­ленные здания, сооружения и прокладывают инженер­ные коммуникации (сети).

В состав инженерных коммуникаций вхо­дят; технологические связи (трубопроводы, водоводы, каналы, лотки, транспортеры топлива и т. п.; электри­ческие связи (токопроводы, кабели и т. д.); транспорт­ные пути и комму­никации общего назначения; водопровод и канализа­ция; отопительная сеть, сети электроосвещения, связи, сигнализации.

Здания и сооружения основного производственного назна­чения: главный корпус, в котором размещают ос­новное и вспомогательное оборудование; распредели­тельные устройства (РУ) генераторного и повышенных (35 кВ и выше) напряжений; РУ собственных нужд; со­оружения циркуляционной воды - насосная, градирни, брызгальный бассейн; сооружения топливного хозяйст­ва - приемные и размораживающие устройства, угле­дробилка, пылезавод; спецсооружения для удаления и дезактивации радиоактивных отходов.