Схемы электроснабжения потребителей 0,4 кВ второй группы надежности систем безопасности АЭС

ЛЕКЦИЯ 19

Тема: Схемы надежного питания потребителей систем безопасности собственных нужд АЭС

19.1.Схемы электрических соединений 6 кВ для потребителей второй группы надежности систем безопасности АЭС

Известно, что на АЭС существует целая группа механизмов, требующих надежного питания для обеспечения ядерной безопасности электростанции, которая допускает перерывы питания на время, определяемое условиями аварийного расхолаживания. Она относится к потребителям второй группы. В нормальном режиме работы АЭС работает только часть этих потребителей. При аварийном расхолаживании нагрузка на сеть надежного питания существенно возрастает за счет ввода в работу аварийных механизмов.

В соответствии с основной концепцией безопасности эксплуатации АЭС с ВВЭР, принятой МАГАТЕ, на каждый реакторный энергоблок предусматриваются три полностью независимые автономные системы безопасности, каждая из которых способна осуществить аварийное расхолаживание и локализацию аварии. Независимость трех систем безопасности выдерживается по технологической, электрической части и по цепям управления. В соответствии с этим, на каждый реакторный блок устанавливаются три автономные системы надежного питания на напряжениях 6; 0,4 кВ переменного тока и 0,22 кВ постоянного тока, включающие в себя каждая: дизель-генератор, аккумуляторные батареи, два выпрямительных устройства, три автономных полупроводниковых инвертора, трансформаторы 6,3/0,4 кВ и 6,3/0,23 кВ, распределительные устройства на 6; 0,4 и 0,22 кВ (рисунок 19.1).

Каждая секция распределительного устройства 6,3 кВ надежного питания (BV, BW, BX) должна подключаться к рабочему источнику питания (к блочной секции 6 кВ третьей группы надежности ВА, ВВ или ВС) так, чтобы было обеспечено ее обязательное отделение при прохождении команды «отключить», например, через два последовательно включенных выключателя.

При этом, как правило, к блочной секции должно подключиться по одной секции надежного питания системы безопасности. Основными потребителями, получающими питание от этих секций, являются электродвигатели механизмов, обеспечивающих расхолаживание реактора и локализацию аварии в различных аварийных режимах с полной потерей переменного тока (насосы системы аварийного охлаждения зоны, аварийные питательные насосы и т.п.).

Рисунок 19.1.Схема электроснабжения потребителей системы безопасности

В случае исчезновения напряжения на секции 6,3 кВ (BV, BW, BX) надежного питания второй группы или появления импульса по технологическому параметру, характеризующему «большую» или «малую» течи в первом контуре или разрыв паропровода второго контура, питание на секции надежного питания подается от автоматически подключаемых к ним дизель-генераторов мощностью по 5600 кВт каждый. Два секционных выключателя обеспечивают в этом случае надежное отключение секции надежного питания при повреждениях или обесточении секции 6,3 кВ третьей группы надежности (ВА, ВВ, ВС, ВД). Отключение секции BV, BW, BX является обязательным условием включения дизельных генераторов на секцию надежного питания.

Между тремя секциями 6,3 кВ надежного питания и тремя ДГ не предусматривается взаимного резервирования. Каждая из секций способна по мощности подключенных ДГ и составу механизмов обеспечить аварийное расхолаживание реактора при любом виде аварии.

Ввод резервного питания на секции надежного питания 6,3 кВ систем безопасности не предусматривается. При возникновении аварийной ситуации сигнал на запуск ДГ должен подаваться независимо на каждый ДГ. Включение ДГ, как аварийного источника питания, на секцию должно производиться со временем, большим времени действия автоматики ввода резервного питания на секцию 6,3 кВ третьей группы надежности. Набор нагрузки на ДГ должен осуществляться автоматически ступенями. ДГ постоянно должны находиться в режиме «горячего» резерва и готовы к автоматическому пуску и принятию нагрузки.

Схемы электроснабжения потребителей 0,4 кВ второй группы надежности систем безопасности АЭС

Секции надежного питания второй группы на 0,4 кВ получают питание от трансформаторов 6,3/0,4 кВ мощностью 1000 кВт. А основными потребителями этих секций являются: насос промконтура, насос организованных протечек, насос подачи бора высокого давления, насос расхолаживания бассейна выдержки, нагрузка каналов СУЗ и автоматики контроля нейтронного потока (АКНП), системы охлаждения помещений (БЩУ, РЩУ, СУЗ, АКНП), освещение реакторного отделения, питание КИПиА.

Минимальное количество секций надежного питания 0,4 кВ должно быть равно числу каналов систем безопасности. Для схемы электроснабжения собственных нужд блока с реакторов ВВЭР-1000 от каждой секции надежного питания 6 кВ должно питаться две секции 0,4 кВ (CV1, CV2 на рисунке 19.1). Состав механизмов, подключенных к секциям 0,4 кВ и мощность трансформаторов в каждой системе должна быть рассчитана на стопроцентную нагрузку потребителей 0,4 кВ одной системы безопасности.

Рассмотрим организацию электроснабжения потребителей второй группы надежности при авариях в технологической части и аварийном обесточении АЭС (т.е. отсутствии напряжения на шинах нормальной эксплуатации от ОТСН и РТСН). При длительном обесточении шин нормальной эксплуатации через время, несколько превышающее время АВР от РТСН, по сигналу отсутствия напряжения на шинах BV (BW, BX) будет подана команда на запуск дизельных генераторов систем безопасности. Время выхода ДГ на номинальные обороты из нерабочего состояния составляет 15 секунд. Для включения ДГ на секцию надежной эксплуатации обязательным условием является надежное отключение секции BV (BW, BX) от обесточенной или поврежденной рабочей секции ВА (ВВ, ВС). Наличие двух последовательно включенных секционных выключателей между секциями надежного питания BV (BW, BX) и секциями нормальной эксплуатации ВА (ВВ, ВС) гарантирует успешность их разделения для автономной работы даже при отказе одного секционного выключателя. После включения ДГ секция готова к аварийному расхолаживанию.

Основными расчетными режимами для каждой из трех систем безопасности являются:

А) обесточение без аварии технологического оборудования;

Б) обесточение с малой течью в первом контуре, компенсируемой системой подпитки;

В) обесточение с большой течью в первом контуре, не компенсируемой системой подпитки;

Г) обесточение с разрывом паропровода второго контура.

Ввиду соизмеримости мощности нагрузки и ДГ, включение ЭД механизмов производится ступенями; последовательность и интервалы времени определяются технологической частью. Для каждого из расчетных режимов существует своя аварийная программа автоматического ступенчатого пуска.

Длительность перерыва питания секции 6 кВ надежного питания составляет от 20 сек (для «0» ступени) до 50 секунд (для последней ступени) подключаемой нагрузки.

Потребители 0,4 кВ второй группы на время перерыва питания до приема нагрузки на ДГ обесточиваются. После приема нагрузки на ДГ потребители 0,4 кВ второй группы получают питание по нормальной схеме.