Собственных нужд

 

Мощность рабочих трансформаторов электростанций выбирается по расчетной нагрузке секций с учетом нагрузки общестанционных собственных нужд. Однако в учебном проектировании нагрузку общестанционных секций можно не учитывать.

При выборе мощности ТСН необходимо иметь в виду, что многие механизмы собственных нужд являются резервными в каждом агрегате (например, дублированные конденсатные насосы турбины), а другие являются резервными для всей электростанции (например, резервный возбудитель). Часть механизмов и электроприемников работают периодически, например сварка, освещение и т.д. Кроме того, мощность электродвигателей механизмов выбирается с учетом ухудшения условий работы в процессе эксплуатации, завышается из-за тяжелых условий пуска, а выбор мощности по каталогу также приводит к увеличению мощности электродвигателей против расчетной.

Учитывая, что определение действительной нагрузки трансформаторов собственных нужд представляет сложную задачу из-за зависимости ее:

· от коэффициента загрузки двигателя;

· КПД и коэффициента мощности cos ;

· наличия резервных и нормально не работающих механизмов;

· трансформаторов второй ступени напряжения (6/0,4 кВ) с их нагрузкой, при проектировании применяют упрощенную методику определения S _расч, кВ·А. Методика использует расчетные переводные коэффициенты К _расч для групп электродвигателей и для трансформаторов второй ступени [2].

Расчетная нагрузка на трансформатор собственных нужд первой ступени трансформации, то есть подключенный ответвлением к генераторному токопроводу, составляет

 

, (5.1)

 

где - расчетный переводной коэффициент для группы двигателей первой ступени напряжения (6 кВ) общим числом n _д1;

- расчетная мощность на валу каждого из двигателей первой ступени;

- расчетный переводной коэффициент для группы трансформаторов второй ступени напряжения общим числом n _т2;

S _{н т 2} - номинальная мощность каждого из трансформаторов второй ступени.

В величину S _расч включают и электродвигатели резервных агрегатов собственных нужд, резервных трансформаторов второй ступени, а также электродвигатели и трансформаторы надежного питания, работающие в нормальном режиме (например, насосы технической воды ответственных потребителей, трансформаторы питания АБП).

Электродвигатели, работающие эпизодически, а также электродвигатели механизмов систем расхолаживания, работающие только в аварийном режиме, при определении S _расч не учитывают.

На основе опыта проектирования и эксплуатации принято К _{расч д 1} = К _{расч т 2} = 0,9. Величина Р _{расч д 1} может быть найдена через номинальную мощность двигателя Р _{н д 1}, если известен его коэффициент загрузки К _згр:

 

.

 

Для электродвигателей механизмов АЭС коэффициент загрузки может принимать значения из диапазона К _згр = 0,65...0,8.

Расчетную нагрузку трансформаторов второй ступени также можно определять через расчетные переводные коэффициенты, но ввиду неоднородности состава электроприемников их разбивают на четыре группы с соответствующими значениями обобщенных переводных коэффициентов:

 

где - суммарная номинальная мощность постоянно работающих электродвигателей второй ступени единичной мощностью 70...200 кВт (при напряжении 0,4 кВ);

- суммарная номинальная мощность периодически работающих электродвигателей второй ступени единичной мощностью менее 100 кВт;

- суммарная номинальная мощность электродвигателей задвижек, колонок дистанционного управления и т.д.;

- суммарная номинальная нагрузка освещения и электрообогрева.

Для определения мощностей электродвигателей насосных агрегатов второй ступени напряжения требуется детальное знание технологического цикла производства электроэнергии.

Учитывая сложность определения расчетного значения S _{расч т2}, в учебном проектировании число и мощность трансформаторов 6,3/0,4 кВ принимаются по аналогии с действующими блоками АЭС. При этом не требуется вычислений для многочисленных двигателей и других электроприемников на напряжении 0,4 кВ.

При проектировании электрической части электростанции определение расчетной нагрузки основного трансформатора собственных нужд на напряжении 6 кВ целесообразно проводить в табличной форме (табл. 5.1).

 

 

Т а б л и ц а 5.1

 

Наименование потребителя

Число

Р нд, кВт или S тн, кВА

Расчетная нагрузка на трансформатор

Распределение по секциям

установлено

работающих

BA+BV+BJ

BB+BW

BC+BX

BD+BK

n уст

S р.т

n уст

S р.т

n уст

S р.т

n уст

S р.т

ГЦН

ЦН 1скор.

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

Конденсатный насос 1 ступени

-

Расчетная нагрузка на расщепленную обмотку

Расчетная нагрузка на трансформатор с.н.

Распределение потребителей по секциям необходимо производить таким образом, чтобы трансформаторы, питающие каждую пару секций нормальной эксплуатации (ВА и ВВ, ВС и ВД), были нагружены приблизительно одинаково. При этом расщепленные обмотки каждого из трансформаторов также должны быть нагружены равномерно.

Приближенный перечень основных потребителей, которые необходимо учитывать при выборе трансформатора собственных нужд блока с ВВЭР-1000, приведен в табл. 5.2.

 

Т а б л и ц а 5.2

 

Наименование потребителя	Число	Р нд, кВт или S тн, кВА	Коэффициент загрузки К згр
установленных	работающих
Главный циркуляционный насос				0, 67
Циркуляционный насос 1 скорость				0, 88
Циркуляционный насос 2 скорость				0, 88
Конденсатный насос 1-й ступени				0, 62
Конденсатный насос 2-й ступени				0, 62
Подъемный насос				0, 64
Насос замкнутого контура ОГЦ				0, 64
Сливной насос ПНД-1				0, 64
Сетевой насос				1, 00
Насос неответственных потребителей				1, 00
Насос градирен				0, 45
Трансформатор второй ступени				1, 00
Подпиточный насос				0, 93
Сливной насос ПНД-3				0, 60
Конденсатный насос ПСВ				0, 64
Насос гидростатического подъема ротора				0, 50
Насос технической воды ответственных потребителей				0, 64
Насос промывочной воды электромагнитных фильтров				0, 90
Электродвигатель химводоочистки				0, 90

 

5.2. Выбор мощности резервных трансформаторов

собственных нужд

 

Определение расчетной нагрузки на резервный трансформатор собственных нужд производится аналогично. При этом в соответствии с нормами технологического проектирования АЭС при отсутствии генераторных выключателей в блоках генератор-трансформатор РТСН должен обеспечить длительную замену рабочего и одновременно пуск или останов другого реакторного блока. В этом случае в величине расчетной мощности РТСН от запускаемого (останавливаемого) блока учитываются только электроприемники, работающие при пуске или останове. При наличии генераторных выключателей в блоках мощность РТСН должна обеспечить останов реакторного блока, в том числе и при объединенных или укрупненных блоках генератор-трансформатор. Для реакторов с одним блоком генератор-трансформатор мощность РТСН, как правило, принимается равной мощности рабочего трансформатора собственных нужд блока. Приближенный перечень основных потребителей запускаемого (останавливаемого) блока, которые необходимо учитывать при выборе РТСН блока с ВВЭР-1000, приведен в табл. 5.3.

 

Т а б л и ц а 5.3

 

№ п/п	Наименование механизма	Р дв.н кВт	Коэффициент загрузки
	Трансформатор питания выпрямителя АБП канала безопасности		1, 00
	Приток пневмокостюмов и система охлаждения		1, 00
	Насос подачи бора высокого давления		1, 00
	Насос аварийного впрыска бора		0, 93
	Насос аварийного расхолаживания		1, 00
	Насос технической воды ответственных потребителей (2 единицы)		0, 64
	Рециркуляционная система охлаждения блока		1, 00
	Рециркуляционная система охлаждения центрального зала		1, 00
	Насос организованных протечек		1, 00
	Спринклерный насос		0, 85
	Насос промконтура		1, 00
	Аварийный питательный насос		0, 90
	Противопожарный насос		0, 80
	Насос дренажных баков		0, 50