Характеристика потребителей собственных нужд

Характерной особенностью схемы электроснабжения собственных нужд атомной электростанции являются повышенные требования к надежности питания приводов механизмов, обеспечивающих безопасность АЭС.

Механизмы собственного расхода атомной электростанции относятся, согласно ПУЭ, к потребителям 1-й категории и по требованиям к надежности могут быть разбиты на три группы [1].

1. потребители 1-й группы. К этой группе отнесены потребители, предъявляющие повышенные требования к надежности электроснабжения, не допускающие по условиям безопасности перерыва питания более чем на доли секунды во всех режимах, включая режим полного исчезновения напряжения переменного тока от рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд. Эта группа потребителей, как правило, требует обязательного наличия питания после срабатывания аварийной защиты реактора. К ним относятся:

а) потребители, допускающие перерыв питания на время не более чем доли секунды и требующие длительное время надежного питания после срабатывания АЗ реактора (системы контрольно-измерительных приборов и автоматики защиты реактора, приборы технологического контроля реактора и его систем, БРУ-А, некоторые системы дозиметрии, некоторые технологические механизмы, преимущественно арматура). Эти потребители должны обеспечиваться питанием даже в аварийном режиме полной потери напряжения переменного тока на АЭС. К этой же группе также относятся потребители постоянного тока, не допускающие перерыва питания, и постоянно горящая часть аварийного освещения;

б) потребители, допускающие перерыв питания на время не более чем доли секунды, но не требующие длительного времени питания после срабатывания АЗ реактора (группа электроприводов задвижек и отсечной арматуры, осуществляющих переключение аварийных и локализующих систем в аварийных ситуациях, а также БРУ-К);

в) потребители, требующие при переходных режимах в энергосистеме гарантированное питание в течение двух секунд (для предотвращения срабатывания АЗ реактора), но не требующие питания в режиме обесточивания и после срабатывания АЗ реактора (электромагниты приводов СУЗ, удерживающие стержни управления в заданном положении).

2. потребители 2-й группы. К этой группе относятся потребители, предъявляющие повышенные требования к надежности электроснабжения, допускающие перерыв питания на время, определяемое условиями безопасности (от десятков секунд до нескольких минут) и требующие обязательного наличия питания после срабатывания АЗ реактора. К этой же группе относятся механизмы, обеспечивающие расхолаживание реактора и локализацию аварии в различных аварийных режимах с полной потерей переменного тока (насосы системы аварийного охлаждения зоны, спринклерные насосы и т.п.). Кроме того, к данной группе относится часть механизмов, обеспечивающих сохранность основного оборудования при обесточивании АЭС - маслонасосы турбины и уплотнения вала генератора. Для питания этих указанных потребителей должны использоваться независимые источники питания переменного тока. В качестве таковых приняты дизель-генераторные установки, обеспечивающие начало принятия нагрузки через 15 с после подачи импульса на запуск.

3. потребители 3-й группы. К этой группе отнесены потребители, не предъявляющие к надежности более высоких требований, чем к питанию ответственных потребителей на тепловых электростанциях. К таким потребителям относятся механизмы собственного расхода атомной станции (конденсатные, циркуляционные насосы и др.), которые не отличаются от аналогичных потребителей обычных тепловых электростанций. Среди потребителей собственных нужд АЭС особое место занимают главные циркуляционные насосы. Устанавливаемые на АЭС ГЦН обладают моментом инерции, достаточным для обеспечения сохранения уровня мощности АЭС при глубоких посадках напряжения или потере напряжения на всех ГЦН в течение порядка 1,5 с и перехода реактора на естественную циркуляцию после срабатывания аварийной защиты в режиме обесточивания, если напряжение после 1,5 с не восстановится. Однако, учитывая высокую ответственность ГЦН, обеспечивающих охлаждение активной зоны, и необходимость снижения мощности реактора при потере питания у части ГЦН, целесообразно принять ряд мер по повышению надежности питания ГЦН:

· каждый ГЦН подключить к отдельной секции 6 кВ;

· установить дополнительные комплекты быстродействующих резервных защит на АЭС, позволяющих довести время отключения коротких замыканий до 1 с;

· предусмотреть ускорение действия релейных защит в высоковольтных сетях;

· предусмотреть автоматическое подключение резервного источника питания на шины секций, к которым подключены ГЦН.

Перечисленные меры позволяют в большинстве аварийных режимов в электрической части предотвратить погашение реактора или снижение его мощности.