Собственных нужд

5.1. При разработке схем электроснабжения СН учитываются

следующие отказы систем и оборудования:

1) короткие замыкания в электрооборудовании связанные с увеличением

тока и снижением напряжения до уровня ниже 80%Uном в поврежденной сети собственных нужд энергоблока;

2) одновременное отключение рабочего и резервного источников питания

СН (режим обесточивания);

3) повреждения в цепи турбогенератора, повышающего трансформатора и

трансформатора СП, приводящие к отключению блока генератор-трансформатор и к полному сбросу нагрузки энергоблока при моноблочном его исполнении;

4) повреждения на шинах повышенного напряжения АЭС, приводящие к

отключению всех блоков, подключенных к этим шинам;

5) устойчивое повреждение на одной из секций распределительного

устройства РУСН 6 кВ или 0, 4 кВ;

6) повреждение секции СН 6 кВ, совпадающее во времени с ремонтом

одного из ГЦН, подключенного к другой секции;

7) пожар в одном из отсеков кабельных сооружений.

 

5.2. При эксплуатации электрооборудования, анализе его работы,

необходимо учитывать прямую электрическую связь с сетью энергосистемы и распространение возмущений в ее сети на режим работы механизмов СН, что существенно для устройств электроавтоматики и электродвигателей, в том числе ГЦН, осуществляющих циркуляцию теплоносителя через реактор. Тем не менее, в схемах электроснабжения СН Балаковской АЭС указанный недостаток, проявляющийся в некоторой зависимости напряжения на электродвигателях механизмов СН от режима сети энергосистемы, удается свести к минимуму. Это достигается применением быстродействующей релейной защиты, автоматического регулирования возбуждения генераторов, асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором с улучшенными характеристиками, а также секционирования системы СН и автоматического ввода резервного питания. Правильный выбор и точная настройка уставок РЗА, надежная работа аппаратуры электрической автоматики обеспечивают безаварийную работу энергоблока в целом и сведение к минимуму разрушений на поврежденном оборудовании.

 

5.3. Основные виды защит для присоединений 6 кВ и 0, 4 кВ

 

5.3.1. Каждое присоединение, отходящее от секции 6 кВ СН

(электродвигатель или трансформатор 6/0, 4 кВ), оснащено устройствами защиты от междуфазных КЗ и однофазных замыканий на землю. На каждом

электродвигателе системы безопасности устанавливается междуфазная токовая отсечка, реализующая принцип замера максимального тока и отстроенная от пускового режима данного двигателя, а так же защита от замыканий на землю, реализующая принцип замера токов на выходе кабельного трансформатора тока нулевой последовательности, отстроенная от емкостного тока данного присоединения.

Обе защиты при срабатывании действуют без выдержки времени на

отключение выключателя электродвигателя. Аналогичные защиты

устанавливаются на ТСН 6/0, 4 кВ, питаемых от секций 6 кВ САЭ, и питающих

секции 0, 4 кВ СН, причем, междуфазная токовая отсечка при этом отстраивается от повреждений на стороне НН трансформатора. Дополнительно на каждом ТСН 6/0, 4 кВ устанавливается максимальная токовая защита, реализующая принцип замера максимального тока и отстроенная от режима группового пуска электродвигателей 0, 4 кВ, питающихся от этого ТСН. Эта защита срабатывает с выдержкой времени, согласованной с междуфазными отсечками, встроенными в автоматические выключатели, с помощью которых электродвигатели 0, 4 кВ подключены к секции 0, 4 кВ СН. Все защиты этих ТСН 6/0, 4 кВ, отходящих от секций 6 кВ СН, при срабатывании действуют на отключение выключателей 6 кВ

этого ТСН. Дополнительно на каждом выключателе 6 кВ ТСН 6/0, 4 кВ

выполняется устройство резервирования отказа этого выключателя (УРОВ).

 

5.3.2. Каждый дизель-генератор 6 кВ защищен основной и резервной защитой от междуфазных КЗ. В качестве основной защиты применяется

быстродействующая защита, выполненная на дифференциальном принципе с торможением. В качестве резервной защиты применяется защита, реализующая принцип замера максимального тока с блокировкой по минимальному напряжению и срабатывающая с выдержкой времени 0, 3 с.

Дизель-генератор также снабжен защитой от потери возбуждения,

выполненной на принципе замера сопротивления на выводах дизель-генератора и срабатывающей без выдержки времени. Все эти защиты расположены в помещении дизель-генераторов и при срабатывании действуют на отключение выключателя 6 кВ дизель-генератора на секции 6 кВ СН и на гашение поля дизель-генератора. Аварийный останов дизель-генератора с отключением нагрузки производится также:

· при понижении давления масла;

· при повышении температуры воды дизель-генератора;

· при повышении частоты вращения дизель-генератора.

 

5.3.3. Кабельные линии 6 кВ, связывающие секции 6 кВ нормальной

эксплуатации с соответствующими секциями 6 кВ второй группы надежности

(т.н. “перемычки”) защищены основной и резервной защитой от междуфазных КЗ и защитой от замыканий на землю. В качестве основной защиты применяется быстродействующая защита, выполненная на дифференциальном принципе. В качестве резервной защиты применяется защита, реализующая принцип замера максимального тока лектродвигателей питающихся от секции 6 кВ СН и срабатывающая с выдержкой времени 0, 3 с. Все защиты каждой кабельной линии при срабатывании действуют на отключение обоих секционных выключателей 6

кВ.

 

5.3.4. Для надежной работы защит от замыканий на землю

электродвигателей 6 кВ и ТСН 6/0, 4 кВ, питающихся от секции 6 кВ нормальной эксплуатации и приключенных к секции 6 кВ второй группы надежности в режиме, когда эта секция работает параллельно с секцией нормальной эксплуатации, на каждой секции нормальной эксплуатации выполнено заземление искусственной нейтрали через высоковольтный резистор сопротивлением 100 Ом. При этом нулевая точка (нейтраль) выполняеся искусствено с помощью специального трансформатора со схемой соединения обмоток Y/Д, подключаемого к секции 6 кВ нормальной эксплуатации (рис.3).

 

Такое техническое решение обеспечивает протекание активного тока замыкания на землю порядка 40...45 А только через поврежденное присоединение, в то время как через остальные присоединения протекают только собственные емкостные токи нулевой последовательности.

Это позволяет обеспечить надежную и селективную работу защит от

замыканий на землю и ограничить тем самым перенапряжения, возникающие при этих замыканиях, как по величине, так и по длительности, предотвращая тем самым переход однофазных замыканий в многофазное КЗ, повреждение оборудования СН и ограничение мощности энергоблока.

При питании потребителей 6 кВ системы безопасности от дизель-генератора

все защиты от замыканий на землю не работают, т.к. заземление нейтрали сети 6 кВ СН через резистор производится только на секции нормальной эксплуатации (СНЭ), а выключатели питания секций 6 кВ СБ от СНЭ отключены. В этом режиме защиты отстроены от весьма небольших емкостных токов. Такое решение повышает надежность работы системы безопасности при питании их от дизель- генераторов.

 

5.3.5. Из-за наличия выключателя В-Г типа КАГ-24 в цепи генераторного

токопровода (рис. 3) пуск и остановку энергоблока можно осуществлять с

помощью рабочих ТСН, не прибегая к РТСН. Переход с рабочего на РТСН и

наоборот можно осуществлять как с перерывом питания, путем отключения

рабочего (резервного) ввода и автоматического (ручного) включения резервного (рабочего) ввода, так и без перерыва питания) за счет параллельной работы рабочего ТСН и РТСН. Группы их соединений, с учетом трупп соединения повышающего трансформатора блока и автотрансформатора (АТ) связи, позволяют рабочему ТСН и РТСН работать параллельно, но с неизбежным риском нерасчетного увеличения токов КЗ в таком режиме.

 

При включении на параллельную работу следует также учитывать, что в замкнутом контуре из последовательно включенных рабочего трансформатора СН, повышающего трансформатора блока, АТ связи и РТСН неизбежно возникает уравнительный ток, связанный с фазовым сдвигом напряжений вторичных обмоток рабочего ТСН и РТСН с возможным неравенством приведенных коэффициентов трансформации этих трансформаторов. Фазовый сдвиг напряжений обусловлен тем, что перед включением один из трансформаторов СН имеет нагрузку, близкую к номинальной, а другой находится на холостом ходу.

 

Таким образом, включение при таком неравенстве приведенных

коэффициентов трансформации вызывает уравнительный ток Iу, превосходящий номинальный. Учитывая это превышение, можно ожидать, что этот трансформатор будет отключен релейной защитой в процессе коммутации. Если включение производить при близких значениях приведенных коэффициентов трансформации, уравнительный ток не превысит 36% номинального тока, причем только в первый момент, после чего нагрузка распределяется примерно поровну между рабочим ТСН и РТСН, а Iу приближается к нулю.

 

При условии выравнивания их напряжений 6, 3 кВ с помощью встроенных устройств РПН (регулировка напряжения под нагрузкой) допускается длительная параллельная работа ТСН и РТСН.