Особенности электрической части АЭС - Сеть постоянного тока и особенности выбора аккумуляторных батарей АЭС

Сеть постоянного тока АЭС является частью сети надежного питания I группы (см. рис. 2-6) и от соответствующей сети на ТЭС той же мощности отличается гораздо большими нагрузками (табл. П-4 и П-10), причем не в нормальном, а именно в аварийном режиме при обесточивании сети собственных нужд. В аварийном режиме наиболее значительную нагрузку на аккумуляторные батареи создают обратимые двигатель-генераторы, питающие нагрузку I группы переменного напряжения 50 Гц, аварийный маслонасос смазки ГЦН, подпитка обмотки возбуждения генератора при использовании энергии выбега, а также в некоторых технологических схемах АЭС насосы промежуточного контура (см. рис. 1-5).
Аккумуляторные батареи АЭС отличаются от батарей ТЭС той же мощности не только большей величиной нагрузки, но и совершенно иным характером графика разряда с сильно выраженной ступенчатостью из-за большого количества разнообразных электродвигателей I группы (см. табл. П-8, пп. 1,3). Некоторые из них работают в аварийном режиме по программе, характеризующейся частыми включениями и отключениями, да и сам процесс аварийного расхолаживания может продлиться гораздо дольше (если не будет восстановлено питание от системы), чем нормальный останов турбогенераторов, продолжающийся около 30 мин. Для аккумуляторных батарей ТЭС это время и принимается за расчетную длительность аварии.
На АЭС в связи с наличием дизель-генераторов имеется возможность перевести на них питание всех нагрузок аккумуляторной батареи в аварийном режиме (см. рис. 2-6 и табл. П-4, П-10) и принять расчетное время разряда аккумуляторной батареи несколько большим времени пуска дизель-генератора, уменьшив тем самым ее мощность. Однако до накопления опыта эксплуатации сети надежного питания в таком режиме можно принимать расчетное время разряда аккумуляторных батарей такое же, как на ТЭС, т. е. 30 мин.
Из-за наличия нагрузки I группы емкости аккумуляторных батарей на АЭС получаются выше, чем на ТЭС той же мощности. Как видно из табл. П-10, блочная аккумуляторная батарея для канального кипящего реактора мощностью 1000 МВт имеет тип СК-52, а для водо-водяного реактора мощностью 400— 500 МВт — СК-28 (табл. П-4). Если насосы промежуточного контура не относятся к потребителям I группы, то устанавливают одну рабочую аккумуляторную батарею на каждый реакторный блок и одну резервную на два блока (рис. 2-6). Если же насосы промежуточного контура имеют привод с питанием от аккумуляторной батареи, то на каждый реакторный блок устанавливают две батареи — одну блочную и одну так называемую батарею промежуточного контура, на которую, помимо электродвигателя насоса промежуточного контура, ложится и нагрузка обратимого двигатель-генератора (табл. П-4). В целях взаимного резервирования аккумуляторные батареи принимают одинаковыми.
Следует отметить, что на АЭС благодаря наличию дизель-генераторов имеется возможность значительного снижения нагрузки на аккумуляторные батареи, если удастся часть ее потребителей перевести во II группу. Это прежде всего касается насосов промежуточного контура, аварийного маслонасоса турбины и аварийного насоса уплотнения вала генератора. Перевод аварийного насоса промежуточного контура на питание от сети надежного питания станет допустимым, если эта система будет допускать перерыв питания до нескольких минут, для этого требуется усовершенствовать технологическую схему АЭС и ее оборудование (реактор, ГЦН). Перевод питания аварийных маслонасосов турбин и уплотнения вала генератора на сеть надежного питания II группы возможен при создании гравитационных систем смазки и при оборудовании генераторов масляными аккумуляторами для поддержания давления уплотняющего масла при аварийном переходном процессе и при обесточиваниях на время до 3—5 мин. Уже в настоящее время в толчковой нагрузке на батареи при наличии масляных аккумуляторов нагрузка от масляных насосов системы уплотнения вала генератора не учитывается.
Другим важным резервом уменьшения нагрузки на аккумуляторную батарею является исключение всей или части силовой нагрузки СУЗ из числа потребителей I группы, что существенно уменьшает нагрузку на обратимый двигатель-генератор в аварийном режиме (ср. табл. П-10, п. 9 и табл. П-5, п. 8). Наличие на АЭС дизель-генераторов позволяет уменьшить и нагрузку аварийного освещения, выделив на аккумуляторную батарею лишь минимальную необходимую его часть до включения в работу дизель-генераторов. Из сказанного можно предположить, что в перспективе нагрузка на аккумуляторные батареи АЭС в аварийном режиме может стать значительно ниже, чем на ТЭС той же мощности, хотя в настоящее время мы имеем обратную картину. Кроме того, возможны схемы безрезервной аккумуляторной батареи (на время вывода ее из работы нагрузки могут питаться от предварительно запущенного дизель-генератора). Такие схемы могут быть рекомендованы только после накопления опыта эксплуатации сетей надежного питания АЭС и обеспечения питания толчковых нагрузок (например, соленоидов выключателей) от дизель-генераторов или их перевода на питание от батарей других блоков.