Balakovskaya - Основное оборудование РО

Схема управления маслосистемой ГЦН предусматривает при 161 аварийной остановке работающего маслонасоса включение резервного. После остановки масляного насоса конструкци и маслобака обеспечивается некоторое время полный расход масла через подшипники, а затем, на время последующего выбега (ориентировочно в течение 5 мин.) обеспечивается уменьшенн ый расход масла, соответствующий протечке масла через радиа льные уплотнения масляных ванн крестовин.

При полном расходе масло подается к подшипникам через вер хние торцы отводящих труб масляного бака, а при уменьшенном - через отверстия этих же труб, расположенные на уровне дна масля ного бака.

Радиальные уплотнения

Радиальные уплотнения вала, установленные в крестовинах , предназначены для ограничения утечки масла из камер смаз ки. Уплотнения, установленные в верхней и нижней крестовинах , имеют аналогичную конструкцию. Уплотнительное кольцо, поверхн ость трения которого залита баббитом, установлено между двумя резиновыми кольцами. Конструкцией уплотнения обеспечив ается подвижность уплотняющего кольца в радиальном направлен ии.

С целью предотвращения выделения паров масла из двигател я проставку насоса, ниже маховика устанавливается щит. Щит снабжен патрубком для отвода протечек жидкости.

Электронагреватели

Предназначены для предотвращения увлажнения изоляции н е работающего двигателя. Они должны включаются при каждой остановке электродвигателя не позднее, чем через один час после отключения. Нагреватели соединены в две параллельные вет ви, мощность каждой ветви 5 кВт, питание нагревателей от одноф азной сети переменного тока напряжением 220 В. Начала и концы параллельных ветвей выведены на штепсельные разъемы, установленные на корпусе крестовины.

Контроль температуры

Контроль температуры нагрева подпятника и подшипников осуществляется с помощью термопреобразователей сопроти вления ТСМ-0979, установленных в сегментах. Нагрев обмотки, сердечни ка статора контролируется с помощью термопреобразователей сопротивления, заложенных в пазы сердечника при укладке о бмотки. Температура горячего и охлажденного воздуха контролиру ется термометрами ТСМ-6114, установленными в корпусе статора.

Концы всех термометров сопротивления выведены на штепсе льные разъемы, установленные на корпусе двигателя. Концы термом етров сопротивления, заложены в пазы сердечника статора, выведены на штепсельные разъемы через промежуточную клеммную панель. Конструкция этой панели обеспечивает защиту вторичных ц епей измерения от высокого напряжения в случае пробоя на корпу с обмотки статора.

При эксплуатации электродвигателя ГЦН было выявлено, что при отключении МНС ГЦН и прекращении подачи масла происходит вакуумирование верхней маслованны из-за обратного слива напорного маслопровода.Вследствие этого также нарушала сь смазка нижнего подшипника электродвигателя. Это вызвало повреж дение нижнего подшипника электродвигателя на Южно-Украинской АЭС. Поэтому в 1986-87 годах на трубопроводе подачи масла на электродвигатель установлен обратный клапан в районе ег о входа в верхнюю маслованну для всех эксплуатируемых ГЦН.

Как мы уже говорили, передача момента вращения рот электродвигателя к выемной части (собственно насосу) ГЦН производится посредством торсионного вала. После провед ения капитального ремонта ГЦН (и, соответственно, капремонта электродвигателя) обычно проводят проверку работоспосо бности электродвигателя с отдельной его прокруткой и замером ви брации.

162

В этом случае его расчленяют с выемной частью путем стопо рения торсиона в поднятом положении.

Однако в этом режиме достигается очень длительный выбег электродвигателя, расцепленного с выемной частью (не мен ее 25 минут по паспорту завода-изготовителя). Объем же верхней маслованны обеспечивает выбег лишь в течение 5 минут без п одачи масла. Ясно, что в этом случае проектные защиты по потере по дачи масла на ГЦН не спасут двигатель от разрушения при прекра щении его подачи, поэтому в этом случае необходимо принятие дополнительных мер безопасности (заневоливание в открыт ом положении пневмоарматуры на маслопроводах, запитка МНС ГЦН от резервного энергопитания и т.д.).

Также актуальной остается проблема эксплуатации эл.двиг ателей ГЦН в зимнее время при температуре техводы +3 - +5 0С. При такой температуре техводы наблюдается интенсивный процесс “отпотевания” обмотки статора электродвигателя, особен но при его останове. Это требует регулирования расходов техводы на эл.двигатель со 100 м3/÷àñ äî 20-40 ì3/÷àñ.

164

Цели обучения

По окончании изучения данного материала обучаемые смогу т:

1.Объяснить необходимость наличия на АЭС источников авар ийного энергоснабжения.

2.Перечислить группы, на которые разбиваются все потребит ели электроэнергии на собственные нужды в зависимости от допустимости перерывов в электропитании.

3.Нарисовать упрощенную схему системы надежного электроп итания потребителей на примере одной СБ.

4.Описать расположение дизель-генераторных станции на пл ощадке АЭС.

5.Перечислить основные системы и агрегаты, из которых сост оит резервная дизель-электрическая станция типа АСД-5600.

6.Перечислить и кратко охарактеризовать основные системы дизеля типа 78 Г, используемого для привода генератора в

автоматизированной станции АСД-5600.

7.Перечислить защиты, вызывающие аварийную остановку ДГ с отключением нагрузки и включением аварийной сигнализац ии.

8.Кратко описать рабочее и аварийное стоп-устройство ДГ.

9.Описать алгоритм автоматического пуска дизель-электрич еской станции АСД-5600 по сигналу обесточивания.

10.Объяснить действие ключа управления ДГ на панелях HY19,21,23 БЩУ и HR01,03,05 РЩУ.

11.Кратко описать технологию включения ДГ на пареллельную работу с сетью.

Описать назначение, общее устройство и основные эксплуатационные режимы автоматизированной дизельэлектрической станции АСД-5600.

165

Резервная дизель-электрическая станция АСД-5600

Теоретические аспекты необходимости аварийных дизель-генераторов.

При эксплуатации АЭС решающее значение имеет безопаснос ть работы реакторной установки. Один из основополагающих принципов, на котором базируется безопасность работы реа кторной установки - это ограничение последствий возможных аварий .

При нормальной работе блока АЭС с ВВЭР на мощности теплов ая энергия, вырабатываемая в реакторе, отводится через парог енераторы во 2 контур, где она срабатывается на турбогенераторе.

После останова реактора мощность быстро снижается, но за счет запаздывающих нейтронов, радиоактивного распада продук тов деления и аккумулирующей способности материалов активн ой зоны тепловыделение продолжается.

В реакторах типа ВВЭР через 60 сек. после срабатывания АЗ остаточное тепловыделение составляет около 5,7% от номинал ьной мощности, через 15 минут оно снижается до 3,2%, а через сутки - до 0,9%. Даже после достаточно длительной выдержки ядерное топл иво продолжает выделять остаточное тепло.

В условиях нормальной эксплуатации температура оболоче к тепловыделяющих элементов находится на уровне 340 0С, при этом температура в центре топливного стержня достигает 1600 0С (температура плавления двуокиси урана 2800-2900 0С). При внезапном прекращении подачи теплоносителя в активную з ону реактора в оболочках твэлов могут появиться дефекты из-за ее перегрева.

Выгруженные из ядерного реактора отработавшие три года Т ВС содержат внутри твэлов большое количество радиоактивны х веществ (“осколков” деления урана). Сразу после выгрузки одна отработавшая ТВС содержит, в среднем, 0,3 миллиона кюри р/а веществ, которые выделяют энергию 100 квт. Только по мере выдержки отработавших ТВС в воде БВ их радиоактивность уменьшается и мощность остаточных энерговыделений сниж ается.

Остаточное тепловыделение одной ОТВС реактора ВВЭР-1000

Все это обуславливает необходимость в аварийных система х охлаждения активной зоны, способных вступить в действие п ри нарушении циркуляции теплоносителя в контуре охлаждени я реактора.

В соответствии c требованиями ОПБ-88 в проектах реакторных установок должны иметься средства, направленные на предотвращение проектных аварий и ограничение их послед ствий. В составе систем безопасности должны быть также предусмот рены

системы, выполняющие функции снабжения их рабочей средой , и что очень важно, энергией, для создания условий их функционир ования.

166

понижающие трансформаторы. В ходе некоторых аварийных ситуаций возможна полная потеря питания собственных нуж д.

По условиям допустимого перерыва в электропитании все потребители электроэнергии на собственные нужды можно р азбить на 3 группы:

Первая группа не допускает перерыва в питании (в том числе и при проектных авариях) более чем на доли секунд.

Вторая группа допускает перерыв в питании на десятки секунд, но требует обязательного питания после срабатыва ния АЗ реактора.

Третья группа допускает перерыва питания и не предъявляе т к нему особых требований.

К потребителям первой группы относятся контрольно-измер ительные приборы и автоматика, приборы технологического контроля реактора и его систем, системы централизованного контроля техноло гического процесса блока, некоторые системы радиационного контрол я, электроприводы быстродействующих клапанов отсечной арматуры, обеспечивающих вступление в работу систем расхолаживан ия и локализации аварии.

К потребителям второй группы относятся механизмы, обеспечивающие аварийное расхолаживание реактора и локализацию аварий в различных режимах, включая максимал ьную проектную аварию. Сюда же относятся механизмы, обеспечива ющие охлаждение ГЦН, часть потребителей турбоагрегатов, от кот орых зависит их надежная остановка и сохранность при аварийно м обесточивании, а также системы технологического дозконтроля.

К потребителям третьей группы относится большая часть на грузки собственных нужд АЭС, обеспечивающей основной технологи ческий процесс энергоблока. Третья группа потребителей на АЭС называется потребителями нормальной эксплуатации.

Для потребителей первой, второй и третьей групп предусмат ривается нормальное рабочее и резервное питание от двух независим ых источников питания, связанных с сетью энергосистем.

Для потребителей первой и второй групп, помимо перечислен ных источников, в аварийных режимах предусматривается допол нительно электроснабжение от специально установленных аварийных источников, не связанных с сетью энергосистемы.

питания 6,3 кВ на время, большее время АВР блочной секции167 нормальной эксплуатации, они должны автоматически отклю чаться от блочных секций и к ним должны подключаться аварийные автономные источники питания.

В качестве аварийного автономного источника для питания секций надежного питания 6 кВ используются дизельные электричес кие станции (АСД) с быстродействующим запуском.

Комплекс устройств, подающих электропитание на потребит ели первой и второй категории при обесточивании трансформат оров собственных нужд относится к обеспечивающим системам безопасности.

Общее устройство резервной дизель-электрической станции АСД-5600.

Здание дизель-электрической станции (ДЭС) должно быть рассчитано на все возможные воздействия, возникающие в ре зультате проектных аварий, и на местные природные условия. ДЭС долж на быть рассчитана на работу без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

В состав сооружений ДЭС входят: помещения, в которых разме щены дизель-генератор и вспомогательное оборудование и промежуточный подземный склад топлива.

Дизель-генератор, обеспечивающий один канал системы Общий вид дизель-генератора безопасности, должен устанавливаться в изолированной яч ейке и

оборудоваться автономными системами топлива, смазки, охлаждающей воды, пускового воздуха, управления, защиты и сигнализации. Объединение цепей и коммуникаций дизель-генераторов, принадлежащих к разным каналам, не допускается.

Для поддержания дизель-генератора в состоянии постоянной готовности к пуску допускается к пуску допускается оборудовать их системами подогрева воды внутреннего контура и смазки. Агрегаты должны быть автоматизированы не ниже третьей степени и иметь время необслуживаемой работы не менее 240 ч. Дизель-генератор должен допускать запуск и последующую работу без снабжения технической водой в течении не менее 90 сек момента пуска.

Электростанция дизельная автоматизированная АСД-5600 предназначена для использования в качестве автономного, аварийного, а также резервного источника электроснабжения ответственных потребителей атомной электростанции с ВВЭР-1000. Дизель-генераторы систем надежного питания в нормальном режиме АЭС не работают и не могут быть использоваться для иных целей, кроме аварийного питания. Предусмотрена отдельная независимая дизель-электрическая станция для каждой системы безопасности. Итого на одном блоке смонтировано 3 автоматизированных дизельэлектрических установок типа АСД-5600.

Система автоматического управления дизельэлектростанции АСД-5600 включает системы автоматического регулирования скорости, напряжения, температуры воды внутреннего контура и температуры масла. Также она обеспечивает контроль и управление технологическими операциями при пуске, работе под нагрузкой, останове и дежурстве. Запуск АСД с приемом нагрузки обеспечивается из режима “ДЕЖУРСТВО” при температурах воды и масла в ее системах, а также воздуха в камере всасывания не менее 200С. При этом время с момента команды до подключения АСД на секцию составляет не более 15 секунд.

Общий вид комплектного устройства КУАС-5600

169

Для повышения надежности при компоновке дизель-генерато рных зданий был применен принцип “физического разделения”, по этому два ДГ в нем относятся к одному блоку, и один к другому.

Дизель-генераторы и компрессоры расположены на нулевой о тметке здания. Насосные станции технической воды расположены в подземной части соответствующей “ячейки” здания на отме тке - 7 метров. На отметке 4,8 метра расположены расходные топливны е баки. Конструкция подвала до отметки 0,0 и фундаменты под дизель-генераторы выполняются из монолитного железобет она, надземные конструкции - из сборного железобетона.

Ввиду применения разнообразных горючих масел и дизтопли ва, а, следовательно, повышенной пожароопасности часть помеще ний дизель-генераторных относится к категории Б по ППБ и защи щается автоматически срабатывающими установками пожаротушени я, а также комплектуются первичными средствами пожаротушени я. В качестве извещателей в маслоопасных помещениях использ уются дымовые извещатели типа ДИП и тепловые извещатели типа ДП С- 038. Включение установки пожаротушения распыленной водой происходит автоматически от импульса пожарного извещат еля.

Комплектное устройство КУАС-5600.

Вместе с дизель-генератором на АЭС поставляется комплект ное устройство КУАС-5600, предназначенное для управления, защиты, сигнализации и автоматического регулирования РДЭС. Комп лектное устройство состоит из 4õ релейных шкафов управления (ШУД,ШУГ,ШСН1,ШСН2) и блока регламентных циклов аккумулятора.

Комплектное устройство КУАС-5600 обеспечивает постоянную готовность дизель-электрической станции к автоматическ ому пуску. Также она обеспечивает аварийную остановку станции с отключением нагрузки и включением аварийной сигнализац ии (световой и звуковой) при:

170

повышении t масла более 85 0С (в режиме “ДЕЖУРСТВО” действует только на сигнал);

повышении t воды внутреннего контура более 85 0С; падении давления масла ниже 3,0 кгс/см2; срабатывании защиты от многофазных замыканий в обмотке статора;

повышении частоты вращения вала ДГ более 1150 об/мин; незавершенном пуске станции (пуск длительностью более 26 секунд); незавершенной остановке станции (в режиме “ДЕЖУРСТВО”

действует только на сигнал); срабатывании защиты генератора от внешних коротких замыканий;

срабатывании защиты от однофазных коротких замыканий на “землю” в сети генераторного напряжения (в режиме “ДЕЖУРСТВО” действует только на сигнал); срабатывании защиты от двойных замыканий на “землю” (в режиме “ДЕЖУРСТВО” выводится).

Также имеется местный шкаф управления (ШУМ), предназначен ный для ручного управления дизель-генератором и обеспечиваю щий прокачку дизеля маслом, его пуск, нормальную остановку, эк стренную остановку и прокрутку ДГ, а также визуальный контроль осн овных параметров дизеля при его работе. Не рекомендуется работа дизеля в следующих режимах:

холостой ход продолжительностью более 30 минут; непрерывная работа ДГ на полной мощности более 240 часов; длительная работа дизеля с нагрузкой менее 2000 квт.

Допускается работа дизель-генератора при следующих авар ийных режимах при отсутствии возможности останова по технолог ии:

температура масла на выходе из дизеля: от 80 до 85 0С; температура подшипников N0 1 и 2 генератора: от 75 до 80 0Ñ.

Питание оперативных цепей управления и комплектного уст ройства

постоянным (выпрямленным) током напряжением 22...29,5 В Шкаф управления местный (ШУМ) осуществляется от блока питания, состоящего из трех пониж ающих

трансформаторов и выпрямителя.

В параллель с выпрямителем через разъем подключена аккумуляторная батарея 20НКГ-8К (19НКГ-10Д). Питание схемы автоматического управления, защиты и сигнализации дизеля и генератора осуществляется от выпрямителя или батареи через автоматические выключатели SF1, SF2 и SF3. Питание схемы управления собственных нужд осуществляется через SF4 и SF5.

Когда ДГ находится в состоянии “ДЕЖУРСТВО” питание схемы автоматического управления, защит и сигнализации дизеля, генератора и собственных нужд осуществляется от выпрямителя.

При исчезновении или снижении напряжения на выходе выпрямителя до 18,5 В схема автоматического управления, защиты и сигнализации дизеля и генератора автоматически подключается к аккумуляторной батарее. При этом схема управления собственными нуждами отключается в целях уменьшения нагрузки на аккумуляторную батарею. Соответственно для автоматического пуска важно иметь исправную заряженную аккумуляторную батарею.

Для компенсации тока саморазряда предусмотрена схема постоянного подзаряда батареи стабилизированным током величиной 25+4 мА. Для этой цели служит выпрямительное устройство. Выход выпрямительного устройства включен на аккумуляторную батарею через схему токовой стабилизации.

При отсутствии тока постоянного подзаряда или понижении его ниже допустимого включается световая и звуковая сигнализация. Контроль величины сопротивления изоляции между “землей” и каждым полюсом цепей постоянного оперативного тока производится с помощью смонтированного в шкафу устройства контроля изоляции.