3.4 Власні потреби АЕС

 

Склад споживачів ВП, споживана ними потужність і електроенергія залежать від типу реактора і параметрів основного обладнання. В системі ВП АЕС підвищуються вимоги надійності електропостачання механізмів, що забезпечують безпеку АЕС. Тому всі споживачі в системі ВП АЕС за ступенем надійності і допустимим часом перерви живлення в режимі зникнення напруги в системі ВП можуть бути розділені на 3 групи [4]:

І група – споживачі, що допускають за умовами безпеки перерву живлення лише на долі секунди у всіх режимах, включаючи режим повного зникнення змінної напруги від робочих і резервних трансформаторів ВП, і що вимагають обов’язкової наявності надійного живлення після спрацювання аварійного захисту реактора.

 

 

 SHAPE  \* MERGEFORMAT

 

Рисунок 3.2 – Схема електропостачання ВП ТЕЦ (до шин 6 кВ)

Система живлення таких навантажень називається системою живлення І категорії надійності. Аварійними джерелами живлення таких систем служить акумуляторна батарея (АБ) і агрегати безперервного живлення (АБЖ).

ІІ група – споживачі, перерва живлення яких, що визначається умовами безпеки, допустима залежно від типу реактора і технологічної схеми на час від десятків секунд до десятків хвилин.

Система живлення таких навантажень називається системою живлення ІІ категорії надійності. Аварійними джерелами живлення таких систем на сучасних АЕС служать дизель-генераторні установки (ДГУ) зі швидкодіючим автоматичним запуском.

ІІІ група – споживачі, що не висувають до надійності більш високих вимог, ніж до живлення відповідальних споживачів на ТЕС.

Ці споживачі не потребують обов’язкового включення при зникненні живлення системи ВП і не беруть участі у процесі аварійного розхолоджування реактора. Їх нормальне живлення передбачається від робочих ТВП, а резервне – від резервних трансформаторів ВП.

На АЕС передбачаються такі основні мережі для живлення механізмів ВП:

- мережа 6 кВ змінного струму для живлення електродвигунів потужністю 200 кВт і більше, а також понижувальних трансформаторів 6/0,4 кВ і 6/0,23 кВ;

- мережа 380/220 В змінного струму для живлення електродвигунів потужністю до 200 кВт а також освітлення та іншого навантаження;

- мережі 380/220 В і 55 В змінного струму з ізольованою нейтраллю для живлення електрообігріву обладнання і трубопроводів І та ІІ контурів;

- мережа надійного живлення 380/220 В змінного і 220 В постійного струму для живлення споживачів І категорії надійності;

д) мережа надійного живлення 6 кВ і 380/220 В змінного стуму для живлення споживачів ІІ категорії надійності.

В системі ВП на всіх напругах використовується одиночна секціонована система збірних шин, причому робоче живлення електроприймачів 6 кВ і 0,4 кВ здійснюється від одного первинного джерела, а резервне – від іншого.

Збірні шини 6 кВ поділяються на секції, кількість яких залежить від кількості ГЦН на реактор, допустимої кількості ГЦН, що одночасно від’єднуються без спрацювання аварійного захисту реактора, а також від кількості і потужності робочих ТВП. До однієї секції 6 кВ, як правило, не повинно під’єднуватись більше двох ГЦН при шести ГЦН на блок і не більше одного ГЦН при загальній кількості ГЦН на блок не більше чотирьох. На енергетичний реактор повинно бути не менше двох секцій
6 кВ, кожна з яких під’єднується до робочого джерела через свій вимикач. Робочі трансформатори приєднують до відгалуження від генератора.

Для аварійного розхолоджування можна використовувати енергію вибігу турбогенератора, при цьому робочий ТВП під’єднується за варіантом, показаним на рис. 3.3, б). У цьому варіанті пуск і зупинення блока здійснюється за допомогою ПРТВП. Схема варіанта в) дозволяє здійснювати пуск і зупинення блока робочими ТВП, використовувати енергію вибігу генератора для аварійного розхолоджування і зберегти реактор в енергетичному режимі з живленням ВП від своїх блочних ТВП при від’єднанні блока від енергосистеми через аварії в електричних колах ВН.

 

Рисунок 3.3 – Варіанти приєднання робочих ТВП АЕС

 

Робочі ТВП повинні покривати навантаження своїх секцій, включаючи загальностанційне навантаження, без перевантаження окремих обмоток. Резервні трансформатори мережі ВП 6 кВ під’єднуються до РУ нижчої з підвищених напруг АЕС або окремою лінією до РУ найближчих електростанцій чи підстанцій. Вони можуть також під’єднуватись до відгалуження від блоків, що мають генераторні вимикачі. Мережа 0,4 кВ будується також за блочним принципом.

Відповідно до вимог безпеки на АЕС передбачаються три автономні системи безпеки в технологічній частині і відповідно три автономні системи надійного живлення мереж 6 і 0,4 кВ змінного струму і 220 В постійного стуму. Для живлення споживачів 6 кВ другої групи за кількістю систем безпеки передбачається на кожен блок три секції 6 кВ. В нормальному режимі експлуатації ці секції отримують живлення від секцій робочих ТВП через два послідовно включені вимикачі, які забезпечують надійне відділення секції навіть у випадку відмови одного з вимикачів.

У випадку зникнення напруги на секції 6 кВ надійного живлення ІІ групи або при появі спеціального технологічного імпульсу, напруга на секції подається від автономно під’єднаних до них джерел електропостачання (автоматизованих дизель-генераторів). На кожен блок АЕС передбачається встановлення трьох повністю незалежних один від одного дизель-генераторних агрегатів. Розвертання дизель-генератора з моменту подачі команди на запуск до моменту готовності, до прийняття навантаження складає від 15 до 50 секунд. У випадку виходу з ладу двох дизель-генераторів одного блока, блок зупиняється.

Між секціями 6 кВ надійного живлення ІІ групи не передбачається взаємного резервування. Для малопотужних двигунів та іншого електричного навантаження ІІ групи передбачаються окремі секції 0,4 кВ, кількість яких відповідає кількості систем безпеки, тобто трьом. Кожна секція 0,4 кВ надійного живлення під’єднується до окремого трансформатора надійного живлення 6/0,4 кВ, приєднаного до відповідної секції 6 кВ надійного живлення. Резервування цих секцій не передбачається.

На випадок повної втрати змінного струму електростанції надійне живлення відповідальних споживачів машзалу і деаераторної здійснюється від окремого дизель-генератора, четвертого на блок. Це дозволяє підвищувати надійність блока за рахунок виведення несистемних споживачів з системи електрозабезпечення надійного живлення, що служать для забезпечення ядерної і радіаційної безпеки.

Одиночна потужність споживачів І групи невелика, тому для їх живлення передбачаються секції надійного живлення як трифазного змінного струму 0,4 кВ, так і постійного струму 220 В. Джерелом живлення споживачів І групи в аварійному режимі найчастіше є агрегат безперервного живлення (АБЖ) в комплекті з акумуляторною батареєю. При цьому в нормальному режимі живлення здійснюється від АБЖ, під’єднаного до відповідної секції 6 кВ надійного живлення ІІ групи. На блок встановлюється п’ять комплектів АБЖ: три – для систем безпеки, по одному на кожну систему; по одному – для живлення загальностанційного навантаження і живлення інформаційно-обчислювального комплексу (ІОК).

В аварійному режимі споживачі 0,4 кВ І групи надійності отримують живлення від АБ напругою 220 В. На блок передбачається три АБ для забезпечення живлення аварійного навантаження відповідних систем безпеки. Крім того, на блок встановлюється одна АБ для живлення споживачів ІОК і одна загальноблочна АБ для живлення блочних споживачів, що не мають зв’язку з технологічними системами безпеки.

Залежно від кількості блоків генератор-трансформатор на АЕС береться така кількість резервних ТВП при наявності генераторних вимикачів: 1 – при одному-двох блоках; 1 приєднаний і 1 готовий до встановлення – при кількості блоків три і більше.

Магістралі резервного живлення ВП 6 кВ секціонуються вимикачами при одному РТВП через 3–4 блоки, а при двох РТВП – через кожні 2–3 блоки.

 

 

Рисунок 3.4 – Схема живлення системи ВП блока АЕС з реактором типу ВВЕР - 1000