СХЕМЫ НАДЕЖНОГО ПИТАНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД АЭС С РЕАКТОРАМИ ВВЭР
Среди потребителей, требующих повышенной надежности электроснабжения (первая и вторая группы) имеются электродвигатели мощностью более 200 кВт, которые должны получать питание при напряжении 6 кВ. Электродвигатели меньшей мощности присоединяются к сетям переменного тока 0,4/0,23 кВ. Цепи управления, защиты, контроля получают питание постоянным током 220, 110, 48, 24 В.
В соответствии с вышесказанным в схемах электроснабжения с.н. предусматриваются секции надежного питания 6 и 0,4 кВ и щиты постоянного тока (ЩПТ).
В технологической части АЭС с реакторами ВВЭР предусмотрены три независимые системы аварийного расхолаживания (СЛОЗ). Независимость аварийного расхолаживания выдерживается не только в технологической части, но и в части электроснабжения механизмов САОЗ и их управления, для этого в схеме питания с. н. предусмотрены три автономные системы надежного питания потребителей САОЗ.
Рис. 1. Схема надежного питания потребителей с. н. первой и второй групп САОЗ.
На рис. 1 изображена одна из трех систем надежного питания (НП) потребителей с. н. первой и второй групп САОЗ.
Питание потребителей второй группы на напряжении 6 кВ осуществляется от секции надежного питания ВV, присоединенной к секции с. н. нормальной эксплуатации ВА через два выключателя. Если исчезнет напряжение или появится сигнал по технологическому параметру, характеризующему «большую» или «малую» течь в первом контуре или разрыв паропровода второго контура, питание автоматически будет подаваться от подключенного к секции дизель-генератора GV. Два выключателя между секциями ВV и BА обеспечивают надежное отключение от поврежденной или обесточенной рабочей секции 6 кВ даже при отказе одного выключателя.
К секции надежного питания 6 кВ (ВV) присоединены: электродвигатели насосов технической воды ответственных потребителей, нормальной подпитки и борного регулирования, спринклерной, дренажных баков; противопожарный, аварийный питательный насос, аварийные подпиточные насосы высокого и низкого давления; трансформаторы с. н. дизельной (ТД), агрегата бесперебойного питания (ТАБП), надежного питания (ТНП). Включение дизель-генератора на секцию НП производится со временем, большим времени АВР на блочных секциях 6 кВ. Дизель-генераторы находятся в режиме «горячего» резерва и готовы к автоматическому пуску и принятию нагрузки через 15 с. Набор нагрузки осуществляется автоматически ступенями из-за условий работы дизель-генератора.
Для одновременного запуска всех механизмов аварийного расхолаживания необходимо применение более мощных автономных источников или частотного пуска дизель-генераторов. В настоящее время находят применение газотурбинные установки.
Между тремя секциями надежного питания 6 кВ и тремя дизель-генераторами не предусматривается взаимное резервирование. Каждая секция способна по мощности подключенных дизель-генераторов (или других автономных источников) и по составу механизмов обеспечить аварийное расхолаживание при любом виде аварии, включая МПА с обесточиванием.
Для потребителей 0,4 кВ второй группы предусмотрена секция СV, получающая питание от трансформатора ТНП. Таких трансформаторов и секций — три (по числу систем безопасности).
Потребители первой группы переменного тока 0,4 кВ получают питание от агрегатов бесперебойного питания АБП. Секции 0,4 кВ первой группы выполнены из шкафов с тиристорными коммутационными устройствами типа ТКЕО и получают питание от автономных инверторов-преобразователей постоянного тока в переменный UZ, присоединенных к щиту постоянного тока. Щит получает питание от выпрямителя VS1, а при исчезновении напряжения — от аккумуляторной батареи GB1, работающей в режиме «буфера». Выпрямитель VS2 служит для постоянного подзаряда аккумуляторной батареи в нормальном режиме.
Потребители первой группы САОЗ постоянного тока присоединяются к щиту постоянного тока. Аккумуляторная батарея GB1 рассчитана на полную нагрузку потребителей данной системы безопасности и не связана с другими батареями; она работает на разряд кратковременно, только до момента пуска дизель-генератора. Эта батарея не подвергается глубоким разрядам, поэтому элементный коммутатор для нее не предусматривается.
Схема, рассмотренная на рис. 1, в общей схеме электроснабжения с. н. АЭС повторяется 3 раза (по числу технологических систем безопасности).
Общеблочные потребители 0,4 кВ первой группы (информационно-вычислительный комплекс, питание оперативных цепей потребностей, маслонасосы турбоагрегата и др.) получают питание от своего АБП — одного на реакторный блок. Принцип питания нагрузки 0,4 кВ такой же, как и в схеме рис. 1. Общеблочная аккумуляторная батарея рассчитывается на работу в аварийном режиме разряда в течение 30 мин. Эта батарея оборудуется элементным коммутатором и имеет связь с общеблочной батареей второго реакторного блока.
Силовые потребители СУЗ в нормальном режиме получают питание от двух взаимно резервирующих трансформаторов 6/0,4 кВ.
При снижении напряжения приводы СУЗ переключаются на аккумуляторную батарею (рис. 2).
Рис. 2. Схема электроснабжения цепей управления и контроля СУЗ.
Структура СУЗ и аппаратура контроля нейтронного потока (АКНП) предусматривают разделение каждой системы на три части: два комплекта формирования сигналов AЗ и один — предупреждающей зашиты СУЗ. В соответствии с этим питание принято но трем линиям в пределах каждой части:
первая линия получает питание через тиристорный АВР от одного инвертора системного АБП и шин 0,4 кВ нормальной эксплуатации;
вторая линия получает питание через тиристорный АВР от второго инвертора системного АБП и шин 0,4 кВ второй группы;
третья линия — через тиристорный АВР от каждого инвертора системного АБП.
На рис. 2 показано присоединение линий питания цепей управления и контроля СУЗ, относящихся к первой группе. Эти потребители получают питание через инверторный преобразователь UZ1 выпрямительного устройства VS (нормальный режим) или от аккумуляторной батареи GB (аварийный режим — исчезновение напряжения на шинах с. н.).
При неисправностях тиристора UZ1 питание с помощью быстродействующего тиристорного автоматического включения ТАВР переключается на исправный тиристор UZ2.
При неисправностях на шинах постоянного тока, отклонении или исчезновении напряжения питание переключается на шины 0,4 кВ нормальной эксплуатации или надежного питания. Время срабатывания ТАВР не более 20 мс.
При восстановлении питания нагрузка автоматически переключается на UZ1.
При разряде аккумуляторной батареи в аварийном режиме до 210 В автоматически подключается резервное питание от дизель-генератора, присоединенного к шинам 6 кВ надежного питания.
Многократное резервирование, принятое в схеме, обеспечивает надежное питание цепей управления и контроля СУЗ. Для аварийного питания потребителей логической части СУЗ предусматриваются отдельные аккумуляторные батареи на разные номинальные напряжения.
Эти мероприятия обеспечивают надежную работу СУЗ в любых аварийных режимах.
Для питания оперативным постоянным током потребителей распределительных устройств высокого напряжения устанавливаются аккумуляторные батареи на территории РУ ВН.