Балаковская АЭС электрооборудование - Дизельные электрические станции АСД 5600

Цели обучения

Перечислить основные технические данные автоматизированной дизельной электростанции типа АСД-5600.
Перечислить основные требования к дизельным электростанциям.
Перечислить основные системы АСД-5600.
Описать порядок работы основных систем АСД-5600.
Описать возможные неисправности и работу сигнализации основных систем АСД-5600.
Описать схему питания оперативных цепей КУАС-5600.
Перечислить механическую аппаратуру, обеспечивающую пуск дизеля.
Перечислить основные механизмы и блокировки, участвующие в процессах пуска и управления дизелем.
Описать порядок автоматического пуска станции АСД-5600.
Описать порядок нормальной остановки станции АСД-5600.
Описать порядок экстренной остановки стации АСД-5600.
Перечислить электрические защиты генератора АСД-5600.
Описать систему возбуждения генератора АСД-5600.
Перечислить оптимальные условия синхронизации генератора с сетью.
Описать схему питания собственных нужд АСД-5600.
Перечислить виды сигналов при работе предупредительной сигнализации в схеме собственных нужд АСД-5600.

Описать устройство и работу автоматизированной дизельной электростанции типа АСД-5600

Введение

Расхолаживание реакторов разных типов и локализация последствий аварий необходимы в процессе эксплуатации атомных электрических станций (АЭС).
Осуществление расхолаживания и локализации аварий становится особенно сложной проблемой в условиях аварийного обесточивания секций собственных нужд и при нарушении связи станции с энергосистемой.
Обеспечение надежного функционирования устройств нормальной эксплуатации, защитных и локализующих устройств существенно зависит от схемных и конструктивных решений в электрической части АЭС и надежности используемого оборудования.
Характерной особенностью АЭС, оказывающей первостепенное влияние на принципы построения схем электроснабжения потребителей собственных нужд, на выбор источников питания и кратности их резервирования, является наличие остаточных тепловыделений в активной зоне после остановки блока.
Эти тепловыделения обусловлены:
наличием запаздывающих нейтронов;
радиоактивным распадом осколков деления, накопившихся в процессе работы реактора;
энергией, аккумулированной в ядерном горючем,теплоносителе, замедлителе и в элементах конструкции.
После любой остановки блока АЭС, плановой или внеплановой (аварийной), надо обеспечить непрерывную циркуляцию теплоносителя через активную зону, для отвода остаточных тепловыделений. Кроме того, необходима работа теплообменных устройств, для передачи энергии от теплоносителя реакторного контура в окружающую среду.
При нормальной работе блока АЭС, с ВВЭР на мощности, тепловая энергия, вырабатываемая в реакторе, отводится через парогенераторы во 2 контур, где она срабатывается на турбогенераторе. После останова реактора мощность быстро снижается, но за счет запаздывающих нейтронов, радиоактивного распада продуктов деления и аккумулирующей способности материалов активной зоны тепловыделение продолжается.
В реакторах типа ВВЭР через 60 сек. после срабатывания АЗ остаточное тепловыделение составляет около 5,7% от номинальной мощности, через 15 минут оно снижается до 3,2%, а через сутки - до 0,9%. Даже после достаточно длительной выдержки времени ядерное топливо продолжает выделять остаточное тепло.
В условиях нормальной эксплуатации температура оболочек тепловыделяющих элементов находится на уровне 340°С. При этом температура в центре топливных таблеток достигает 1600°С (температура плавления двуокиси урана составляет 2800- 2900°С). При внезапном прекращении подачи теплоносителя в активную зону реактора в оболочках ТВЭЛов могут появиться дефекты из-за ее перегрева.

На АЭС следует различать два режима расхолаживания ядерных энергетических реакторов:

1. расхолаживание при наличии напряжения на секциях собственных нужд;
2. расхолаживание при отсутствии напряжения на секциях собственных нужд, с привлечением аварийных источников электроснабжения.

Независимо от причины аварийной остановки реактора, его расхолаживание должно осуществляться безотказно, включая случаи исчезновения напряжения в сети собственных нужд от основных и резервных источников электроснабжения.
Задачу электроснабжения должны, при этом, выполнять аварийные автономные источники надежного и бесперебойного питания. Это требование полностью относится к электрооборудованию систем аварийного охлаждения реактора и локализации аварии.
По требованиям, предъявляемым к надежности электроснабжения, потребители собственных нужд АЭС делятся на три группы.
Первая группа - потребители, предъявляющие повышенные требования к надежности электроснабжения. Они не допускают, по условиям безопасности, перерыв питания более чем на доли секунды во всех режимах, включая режим полного исчезновения напряжения переменного тока от рабочих (ТСН) и резервных (РТСН) трансформаторов собственных нужд.

Потребители первой группы требуют обязательного наличия питания после срабатывания аварийной защиты (АЗ) реактора.
Вторая группа - потребители, предъявляющие повышенные требования к надежности электроснабжения, допускающие перерывы питания на время, определяемое условиями безопасности (от десятков секунд до десятков минут), и требующие обязательного наличия питания после срабатывания АЗ реактора.
Третья группа - потребители, не предъявляющие повышенных требований к надежности электроснабжения, допускающие перерывы питания на время автоматического ввода резерва (АВР) и не требующие обязательного наличия питания после срабатывания АЗ реактора.
К потребителям первой группы относятся системы контрольно-измерительных приборов и автоматики, приборы технологического контроля реактора и его систем, системы централизованного контроля технологического процесса блока, некоторые системы радиационного контроля, электроприводы быстродействующих клапанов отсечной арматуры, обеспечивающих вступление в работу систем расхолаживания и локализации аварии.
К потребителям второй группы относятся механизмы, обеспечивающие аварийное расхолаживание реактора и локализацию аварий в различных режимах, включая максимальную проектную аварию. Сюда же относятся механизмы, обеспечивающие охлаждение ГЦН, часть потребителей турбоагрегатов, от которых зависит их надежная остановка и сохранность при аварийном обесточивании, а также системы биологической и технологической дозиметрии.
К потребителям третьей группы относится большая часть нагрузки собственных нужд АЭС, обеспечивающей основной технологический процесс энергоблока. Третья группа потребителей на АЭС называется потребителями нормальной эксплуатации.
Для потребителей первой, второй и третьей групп предусматривается нормальное рабочее и резервное питание от двух независимых источников питания, связанных с сетью энергосистемы. Для потребителей первой и второй групп, помимо перечисленных источников, в аварийных режимах предусматривается дополнительное электроснабжение от специально установленных аварийных источников питания, не связанных с энергосистемой.
В качестве аварийных источников, для потребителей первой группы, применяются аккумуляторные батареи.
К системам аварийного расхолаживания АЭС предъявляются высокие требования по надежности и эффективности работы всех ее элементов. Эти требования реализуются наличием автономных источников питания нагрузок второй группы, обеспечивающих высокое качество электроэнергии для всех электроприемников, как в пусковых, так и в установившихся режимах.
Электрическая часть этих систем представляет собой сложный автономный комплекс, с автоматическим пуском аварийных источников питания и подключением нагрузки ступенями.
Потребители второй группы запитаны от секций надежного питания 6,3 кВ. Количество секций надежного питания 6,3 кВ должно соответствовать количеству систем безопасности, принятому в технологической части. На блоке ВВЭР-1000 число таких секций равняется трем (BV, BW, ВХ). Они присоединяются к секциям нормальной эксплуатации (ВА, ВВ, ВС) через два, последовательно включенных, выключателя.
При обесточении секций надежного питания 6,3 кВ на время, большее времени АВР блочной секции нормальной эксплуатации, они автоматически отключаются от блочных секций и к ним подключаются аварийные автономные источники питания.
В качестве аварийных автономных источников питания секций надежного питания 6,3 кВ используются дизельные электрические станции.

Назначение и основные технические данные АСД-5600

Дизельная автоматизированная электростанция АСД-5600 предназначена для использования в качестве автономного, аварийного источника электроснабжения ответственных потребителей собственных нужд атомной электростанции.
Дизель-генераторы систем надежного питания, в нормальном режиме работы АЭС, находятся в резерве и не могут быть использоваться для иных целей, кроме аварийного питания.
При обесточении секции надежного питания 6,3 кВ происходит формирование сигнала "обесточение". Данный сигнал формируется от защиты минимального напряжения и происходит при снижении напряжения на секции надежного питания 6,3 кВ до 25 % номинального значения и ниже. При этом пусковые органы обоих комплектов защиты минимального напряжения с выдержкой времени не более 1,5с действуют на отключение обоих секционных выключателей связи секции 6,3 кВ Н.Э. с секцией 6,3 кВ С.Б. Одновременно поступает команда на запуск дизель-генератора. Последующее подключение дизель-генератора к секции надежного питания производится с контролем отключенного положения хотя бы одного из секционных выключателей.
Технические данные АСД-5600:

Пуск АСД с приемом нагрузки обеспечивается из режима "ДЕЖУРСТВО" при температурах воды и масла в системах станции, а также воздуха в машинном помещении не менее +20°С. При этом время с момента подачи команды на пуск до готовности принятия нагрузки не более 15 секунд.
Система автоматического управления включает:
системы автоматического регулирования скорости вращения дизеля, напряжения генератора,
температуры воды внутреннего контура и температуры масла.
Она обеспечивает управление и контроль технологическими операциями при:
пуске дизеля;
работе дизеля под нагрузкой;
останове дизеля; положении дизеля в режиме "дежурство".