Выбор схем выдачи мощности электростанции типа АЭС



2.5.8 Выбор элементов КРУ 0,4 кВ

Для снабжения потребителей 0,4 кВ применяем комплектные трансформаторные подстанции типа КТПсн. КТП данного типа выполняются с двусторонним обслуживанием и состоят из силовых и релейных ячеек. В силовые ячейки устанавливаются выдвижные автоматические выключатели. В релейные ячейки устанавливаются выдвижные блоки со смонтированной на них аппаратурой.

Конструкции шкафов предусматривают:

в шкафах вводов питания, секционных, установку выключателей или разъединителей и релейных блоков;

в шкафах линий возможность набора выключателей типа А3700, ВА-50 и релейных блоков в различных вариантах;

взаимозаменяемость однотипных блоков.

Выбор сборных шин КТПСН 0,4 кВ.

Выбор шин по длительно допустимому току:

Длительно допустимый ток для прямоугольных шин определим по формуле:

принимаем к установке алюминиевые шины размером 8010 мм (Iдоп = 2410 А).

Проверим принятые размеры по термической стойкости.

где Bk - тепловой импульс;

с - коэффициент, равный с = 88.

Условие термической стойкости выполнено.

Электродинамическая стойкость шин.

Шкафы вводов питания и секционные шкафы комплектуем выключателями серии «электрон», предназначенными для установки в цепях с номинальным напряжением переменного тока до 660 В частотой 50 Гц. В качестве примера приводим расчёты по выбору выключателя рабочего (резервного) питания секции 0,4 кВ нормальной эксплуатации CA.

Таблица 2.19

Выбор выключателей рабочего (резервного) ввода секции CA.

Тип выключателя	Параметры
	Номинальное напряжение	Длительный номинальный ток	Динамическая стойкость	Отключающая способность
	Расчётные данные	Каталожные данные	Расчётные данные	Каталожные данные	Расчётные данные	Каталожные данные	Расчётные данные	Каталожные данные
	Uуст	Uном	Iдл.н.	Iном	i уд	Iдин	Iпо	Iоткл
	Uуст ? Uном	Iдл.н. ? Iном	i уд ? Iдин	Iпо ? Iоткл
	кВ	А	кА	кА
Э16 В	0,4	0,4	1443	1600	14,8	40	38,5	84

Ввод питания на секции 2-категории 0,4 кВ систем безопасности и секции компенсаторов объёма выполняется рубильником исходя из условий необходимой надёжности питания секций данных потребителей.

Таблица 2.20

Выбор рубильника ввода питания на секции систем безопасности.

Тип рубильника	Параметры
	Номинальное напряжение	Длительный номинальный ток	Динамическая стойкость	Термическая стойкость
	Расчётные данные	Каталожные данные	Расчётные данные	Каталожные данные	Расчётные данные	Каталожные данные	Расчётные данные	Каталожные данные
	Uуст	Uном	Iдл.н.	Iном	i уд	Iдин	Iпо
	Uуст ? Uном	Iдл.н. ? Iном	i уд ? Iдин	Iпо ?
	кВ	А	кА	кА2?с
Р-2315	0,4	0,4	1443	1600	40,3	50	48	900

3. Определение мощности дизель-генераторов систем надежного питания

3.1 Определение мощности дизель-генераторов систем надежного питания

Мощность дизель-генератора при ступенчатом пуске асинхронной нагрузки выбирают по мощности, потребляемой (Рпотр i) электродвигателями, подключенными к секции надежного питания, и возрастающей с пуском очередной ступени. Должно выполняться условие

(3.1)

где nст - число ступеней пуска; Рн дг - номинальная нагрузка дизель-генератора.

Значение Рпотр определяется по номинальной мощности двигателя Рдв н, его коэффициенту загрузки и КПД

(3.2)

По формулам (3.1), (3.2) определяются мощности, потребляемые двигателями по завершении операции пуска соответствующей ступени. В то же время в процессе пуска очереди, в особенности при прохождении отдельными электродвигателями критического скольжения, величина нагрузки на дизель-генератор может кратковременно увеличиться по сравнению с установившимся режимом. Для дизелей существуют заводские характеристики допустимых предельных нагрузок.

Определение нагрузки в процессе пуска асинхронных двигателей представляет сложную и трудоемкую задачу. Пусковую мощность двигателя можно оценить на основе мощности, потребляемой в установившемся номинальном режиме , коэффициентов мощности номинального режима , при пуске и кратности пускового тока К i

(3.3)

Тогда пусковая мощность на каждой из ступеней пуска определяется как сумма мощностей, потребляемых в установившемся режиме ранее запущенными двигателями, и пусковой мощности двигателей, запускаемых в данной ступени. Должно выполняться условие

(3.4)

где Рдоп дг - нагрузка, допускаемая на дизель-генератор в переходном процессе, как правило, Рдоп дгРн дг.

Значение cos пуск определяется из формулы

(3.5)

где Кп - кратность пускового момента.

Следует отметить, что пусковая мощность, определяемая по формуле (3.3), является величиной условной, так как в процессе пуска напряжение снижается.

Расчет мощности дизель-генератора целесообразно вести в табличной форме. Пример расчета приведен в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Очередность пуска	Механизм	Рдв н кВт	Рпотр кВт	Cos ном	Рпуск кВт	Установившаяся мощность ступени	Пусковая мощность + + Рпуск j
1	Эквивалентный трансформатор надеж. питания АБП.	1000	800	0,3	1500	800	1500
2	Эквивалентный трансформатор пит. нагрузки 0,4кВ	1000	800	0,3	1500	1600	3000
3	Эквивалентный трансформатор пит. нагрузки 0,4кВ	1000	800	0,3	1500	2400	4500
4	Насос технической воды	1250	1170	0,22	2080	3570	2880
5	Насос аварийного впрыска бора	800	560	0,3	1680	4130	4560
6	Аварийный питательный насос	800	560	0,3	1680	4690	6240
7	Насос спринклерный реактора	500	362	0,3	1006	5052	7246

Из таблицы 3.1 видно, что к установке может быть принят дизель-генератор номинальной мощностью Рн дг = 5600 кВт, допускающий перегрузку 6200 кВт в течении 1 часа.

3.2 Особенности определения мощности дизель генераторов систем надежного питания блоков с ВВЭР-1000

В соответствии с основной концепцией безопасности эксплуатации атомных электростанций на АЭС должны быть предусмотрены автономные системы безопасности в технологической части и соответственно автономные системы надежного питания, включающие в том числе и автономные источники питания - дизель генераторы. Требования к проектированию автономных систем надежного питания определяются ПРАВИЛАМИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ АВАРИЙНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ. Для блока с реактором ВВЭР-1000 число таких систем принято три. Основными потребителями этих систем являются электродвигатели механизмов, обеспечивающих расхолаживание реактора и локализацию аварии в аварийных различных режимах с полной потерей переменного тока (насосы системы аварийного охлаждения зоны, аварийные питательные насосы, спринклерные насосы и т.п.). В случае исчезновения напряжения на секции 6 кВ надежного питания второй группы или при появлении 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. Каждая из этих систем надежного питания должна быть способна по мощности подключенных дизель-генераторов и составу механизмов обеспечить аварийное расхолаживание реактора при любом виде аварии. В таблице 3.2 приведен перечень механизмов, участвующих в ступенчатом пуске от дизель-генератора системы безопасности.

Таблица 3.2

Очередность пуска	Механизм	Рдв н кВт	Время включения
1	2	3	4
1	Трансформатор питания выпрямителя АБП канала безопасности	1000	0
1	Приток пневмокостюмов и система охлаждения	7	0
2	Насос подачи бора высокого давления	55	5
2	Насос аварийного впрыска бора	800	5
2	Насос аварийного расхолаживания	800	5
3	Насос технической воды ответственных потребителей (2 единицы)	630	10
4	Рециркуляционная система охлаждения бокса	110	20
4	Рециркуляционная система охлаждения центрального зала	110	20
4	Рециркуляционная система охлаждения шахты аппарата	110	20
4	Насос организованных протечек	75	20
5	Спринклерный насос	500	30
5	Насос промконтура	110	30
6	Аварийный питательный насос	800	40

Коэффициент загрузки Кзгр механизмов из этой таблице целесообразно принять Кзгр= 0,7-0,8.

Вместе с тем, при проектировании схемы электроснабжения собственных нужд АЭС должно быть обеспечено надежное питание механизмов обеспечивающих сохранность основного оборудования машинного зала и реакторного отделения блока. Для решения этой задачи современные энергоблоки оснащаются системой надежного питания общеблочных потребителей. В качестве аварийных источников надежного питания общеблочных потребителей также используют дизель генераторы.

Таблица 3.3

Потребители общеблочных секций 6 кВ, BJ, BK.

№	Присоединения	Наименование	Нагрузка BJ	Нагрузка BK
1	Насос гидростатического подъёма ротора	SC91D	315	315
2	Подпиточный насос (вспомогательный)	RL51D	800	800
3	Подпиточный насос	TK21D	800	800
4	Насос водоснабжения РДЭС	VH10D	250	250
5	Трансформатор 6/04 кВ, неответственных потребителей CJ, CK	BU31	1000	1000
6	Трансформатор 6/04 кВ, АБП (УВС)	BU17	250	--
7	Трансформатор 6/04 кВ, АБП (общеблочный)	BU18	--	250
8	Трансформатор 6/04 кВ, РДЭС	BU37	250	--
ИТОГО:	3298,5 кВ·А	3075,5 кВ·А

При обесточении одновременно двух общеблочных секций (BJ, BK) запускаются два дизель генератора (дизель генератор своего блока подключается к одной секции, дизель-генератор соседнего блока подключается через перемычку ко второй секции). В случае незапуска одного из этих генераторов или невключения соответствующего выключателя дизель генератора на одну из секций происходит включение выключателей перемычки между общеблочными секциями. Последний режим (один дизель-генератор на обе секции) принимается в качестве расчетного при выборе мощности общеблочных дизель-генераторов.

Мощность этого дизель генератора должна быть достаточна для включения ответственных общеблочных механизмов и механизмов машинного зала, обеспечивающих аварийное расхолаживание и останов основного оборудования блока. В таблице 3.4 приведен перечень механизмов, участвующих в ступенчатом пуске от общеблочного дизель генератора.

Таблица 3.4

Основные механизмы и этапы ступенчатого приема нагрузки на общеблочный дизель генератор

Очередность пуска	Механизм	Рдв н кВт
1	Трансформатор надежного питания выпрямительного устройства общеблочного АБП (2 единицы)	1000
1	Трансформатор надежного питания выпрямительного устройства УВС	400
1	Насос технической воды дизель-генератора	250
1	Охлаждение приводов СУЗ	110
2	Вспомогательный питательный насос	800
3	Предвключенный насос подпиточного агрегата	55
3	Масляный насос подпиточного агрегата	15
4	Подпиточный насос	800

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10