В зависимости от типа реактора, а также конструктивных особенностей контуров, систем и механизмов в качестве электропривода на АЭС установлены асинхронные электродвигатели серий и типов: ВАЗ, ВДА, ВАКЗ, АВ, АОВ2, ДВДА, ДВДА2, АТД, АТД2, АТД4, ДАЗО, ДА302, ДА304, А, A3, А4, BAO, ВА02 и др.
Электродвигатели имеют различное исполнение (защищенное, закрытое; с вертикальным и горизонтальным расположением вала), широкий диапазон частот вращения (до 3000 об/мин), различные системы охлаждения.
Наиболее мощными и ответственными механизмами реакторного отделения являются главные циркуляционные насосы, которые обеспечивают циркуляцию теплоносителя через активную зону реактора. В табл.1 приведены основные характеристики электродвигателей ГЦН.
По конструкции и техническим характеристикам электродвигатели ГЦН значительно отличаются от асинхронных электродвигателей других механизмов, так как к этим электродвигателям предъявляются особые требования, важнейшими из которых являются следующие:
двигатели эксплуатируются в помещениях с температурой среды до +60° С и давлении 1,7 • 105 Па. При аварийной ситуации двигатели должны обеспечивать работу при температуре в помещении до +90°С и давлении 1,7 * 105 и сохранять работоспособность при температуре до +150° С и давлением 5 • 104 Па;
из-за значительных колебаний температуры теплоносителя и обусловленных ими деформаций трубопроводов ГЦН имеет значительные перемещения в осевом направлении. Поэтому электродвигатель ГЦН устанавливается на корпус насоса, обеспечивая при таком исполнении одинаковые осевые перемещения двигателя и насоса;
при кратковременной потере питания двигателем агрегат должен обладать большой инерционностью ротора для обеспечения циркуляции теплоносителя через реактор в аварийных режимах;
при пуске одного двигателя при наличии работающих агрегатов ГЦН из-за противотока воды имеют место повышенные моменты сопротивления;
характеристики двигателей ГЦН должны обеспечивать прямой пуск насоса при снижении напряжения питающей сети на 20 — 30 % номинально, а также самозапуск после перерыва питания продолжительностью до 3 с;
Таблица 1. Основные характеристики электродвигателей ГЦН
Параметр | Реактор | |||
| РБМК-1 000 | ВВЭР-1 000 | БН-600 | |
|
|
| I контур | II контур |
Тип электродвигателя | ВДА 173/99- 6-2АУ4 | ВАЗ 215/109- 6-АМ05 | ВАКЗ 16-64- 6-АУ4 | ВАКЗ 15-51- 6-АУ4 |
Номинальная мощность, кВт | 5600 | 8000 | 3400 | 1600 |
Напряжение, В | 6000 | 6000 | 6000 | 6000 |
Ток статора, А | 620 | 880 | 374 | 185 |
Частота вращения, об/мин | 1000 | 1000 | 1000 | 250-1000 |
Коэффициент мощности COSφ | 0,9 | 0,91 | 0,915 | 0,88 |
КПД % | 96 | 96 | 95 | 94,8 |
IпускIном | 7,1 | 7,7 | - | - |
мтах1мном | 2,9 | 3,0 | 2,6 | 2,4 |
Момент инерции агрегата кг . м2 | 3500 | 7600 | 1700 | 1400 |
Исполнение электродвигателя | Вертикальное | Вертикальное | Вертикальное с фазным ротором | |
Ток ротора, А |
|
| 1280 | 1260 |
Напряжение на кольцах ротора, В | - | - | 1630 | 780 |
двигатели ГЦН должны обладать высокой эксплуатационной надежностью, обеспечивать длительную непрерывную работу, иметь датчики для дистанционного контроля за их работой и обеспечивать циркуляцию теплоносителя через активную зону реактора в связи с тем, что они установлены в необслуживаемых помещениях или в помещениях с ограниченным доступом персонала;
конструкция и степень защиты электродвигателя должны допускать орошение дезактивирующими растворами и обеспечивать работоспособность в условиях радиоактивной среды:
на реакторах некоторых типов должно быть обеспечено регулирование частоты вращения ротора электродвигателя ГЦН (до 1:10) при высокой точности ее поддержания, поэтому в этом случае используют регулируемый электропривод.
Основные данные электродвигателей напряжением 6 кВ, установленных на АЭС с реакторами РБМК-1 000, ВВЭР-1 000 и БН-600, приведены в табл. 2.
Таблица 2. Основные данные электродвигателей АЭС
Приводимый механизм | Тип двигателя Реактор ВВЭР- | Мощность, кВт | Ток, А | Частота вращения, об/мин |
Насос аварийного расхолаживания | 2АЗМ-800/6000У4 | 800 | 89,5 | 2970 |
Насос аварийного впрыска бора | 2АЗМ-800/6000У4 | 800 | 89,5 | 2970 |
Аварийный питательный насос | 2АЗМ-800/6000У4 | 800 | 89,5 | 2970 |
Конденсатный насос первой ступени | АВ-15- 36-8АМУХЛ4 | 1000 | 116 | 742 |
Конденсатный насос второй ступени | 2АЗМ-1600/6 000У4 | 1600 | 177 | 2975 |
Насос подогревателя | АВ-113-4М | 250 | 29,2 | 1480 |
Сливной насос ПНД-1 | АВ-114-4М | 320 | 73 | 1480 |
Сливной насос ПНД-3 | АОВ2-14-41-4УЗ | 500 | 57 | 1500 |
Насос замкнутого контура О ГЦ | А4-450Х-4 | 630 | 74,5 | 1000 |
Насос маслоподъема | А13-42-8УХЛ4 | 400 | 49 | 750 |
Вспомогательный питательный насос | 2АЗМ-800/6000У4 (4АЗМ-800/6000У4) | 800 | 89,5 | 2970 |
Насос гидростатического подъема ротора | А12-35-6У4 | 250 | 30 | 1000 |
Приводимый механизм | Тип двигателя | Мощность, кВт | Ток, А | Частота |
Циркуляционные насосы | ДВДА 260/99-20-2АУ4 | 4000 2500 | 458 | 300 250 |
Насос технической воды неответственных потребителей | ВАН 143/41-10УЗ | 1000 | 121 | 600 |
Сетевой насос пус- корезервной котельной | А4-400У-4УЗ | 630 | 72,5 | 1500 |
Пожарно-технический насос | АВ-113-4М | 250 | 29,2 | 1480 |
Насос опрессовки гермооболочки | 2АРМ-1000/6000У4 | 1000 | 113 | 1500 |
Насос подпитки циркуляционной системы | ВАН 118/51-10УЗ | 800 | 99 | 600 |
Спринклерный насос | 2АЗМ-500/6000У4 (4АЗМ-500/6000У4) | 500 | 54,8 | 2970 |
Подпиточный насос | 2АЗМ-800/6000У4 (4АЗМ-800/6000У4) | 800 | 89,5 | 2970 |
Насос технической воды ответственных потребителей | А 12-62-8 | 630 | 76 | 750 |
Главный циркуляционный насос | ВАЗ 215/209-6АМ05 | 8000 | 880 | 1000 |
Реактор РБМК-1000 | ||||
Главный циркуляционный насос | ВДА 173/99-6-2АУ4 | 5600 | 620 | 1000 |
Питательный насос | 2АЗМ-5 000/6 000У4 | 5000 | 545 | 2985 |
Насос технической воды | АВ-17-39-16 | 1250 | 140 | 375 |
Насос контура охлаждения, каналов охлаждения и защиты | А113-4М | 250 | 28,8 | 1480 |
Приводимый механизм | Тип двигателя | Мощность, кВт | Ток, А | Частота |
Насос аварийной подпитки деаэраторов | А113-4М | 250 | 28,8 | 1480 |
Насос спринклерной охладительной системы | А113-4М | 250 | 28,8 | 1480 |
Насос охлаждения аварийной половины реактора | 2АЗМ-800/6000У4 | 800 | 89,5 | 2970 |
Насос охлаждения неаварийной половины реактора | 2 A3 М-800/6000У4 | 800 | 89,5 | 2970 |
Аварийный питательный насос | 2АЗМ-800/6000У4 | 800 | 89,5 | 2970 |
Насос расхолаживания реактора | 2АЗМ-500/6000У4 | 500 | 54,8 | 2970 |
Противопожарный насос | А113-4М | 250 | 28,8 | 1480 |
Реактор БН-600 | ||||
Главный циркуляционный насос I контура | ВАКЗ 16-64-6-АУ4 | 3400 | 374 | 100-1000 |
Главный циркуляционный насос П контура | ВАКЗ 15-51-6-АУ4 | 1600 | 185 | 250- 1000 |
Пита-тельный насос | 2A3M-3 200/6000У4 | 3200 | 357 | 2980 |
Циркуляционный насос | ДВ ДА 215/39-12-16 | 1000 500 | 120 67 | 500 375 |
Вентилятор охлаждения фильтров-ловушек | А114-4М | 320 | 73 | 1470 |
Нагреватель системы газового разогрева | А113-2М | 320 | 73 | 2980 |
Вентилятор охлаждения теплообменника барабана отработавших пакетов | А114-4М | 320 | 73 | 1470 |
Расшифровка буквенных обозначений электродвигателей следующая: А — асинхронный; А (вторая буква) — для атомных электростанций; Т — трехфазный; Д — двигатель; Д (вторая буква) — двухскоростной; Д (третья буква) — с двойной беличьей клеткой; 3 — закрытого исполнения; О — обдуваемый; М — с охладителем для работы на морской воде; Н — наружной установки; С — синхронный; С (вторая буква) — специального исполнения (отличающийся от каталожного); В — вертикальный; К — компрессорный; К (вторая буква) — консольное исполнение (без вала); К (третья буква) - с контактными кольцами для устройства регулировки угла лопастей насоса; Ф — с валом.
У электродвигателей типа АТД, АТД2 и АТД4 имеются дополнительные буквенные обозначения: Р — с разомкнутым циклом вентиляции; 3-е замкнутым циклом вентиляции; П — продуваемое под избыточным давлением; В — водяным охлаждением; Л — для привода механизмов с легкими условиями пуска; М — для привода механизмов с нормальными условиями пуска и повышенными маховыми массами; Т — для привода механизмов с большими маховыми массами.
В условном обозначении двигателей типа ВАО и ВАО 2 буквы обозначают: В — взрывозащищенный; S, М или L — условная длина станины; А или В - условная длина сердечника статора. У электродвигателей А4 и ДА304 буквы X и Y обозначают условную длину двигателя (расстояние между фундаментными болтами по длине двигателя) или длину сердечника статора. Расшифровка цифровых обозначений дана в табл. 3.
Таблица 3. Расшифровка цифровых обозначений электродвигателей
Тип электродвигателя | Мощность, кВт | Напряжение, | Частота вращения, об/мин | Габарит | Число пакетов стали |
ВАЗ 215/109- 6АМ05 | - | - | - | - | - |
ВДА 173/99-6-2АУ4 | - | - | - | - | - |
ВАН 143/41- 10УЗ | - | - | - | - | - |
АВ-15-36-8АМ-УХЛ4 | - | - | - | 15 | - |
АОВ2-14-41-4УЗ | - | - | - | 14 | - |
АВ-114-4М* | - | - | - | 11 | - |
ДВДА 260/99-20-24У4 | - | - | - | - | - |
4 АЗМ-800/6000УХЛ4 | 800 | 6000 | - | - | - |
2АЗМ-500/6000У4 | 500 | 6000 | - | - | - |
A3-1600/6000 | 1600 | 6000 | - | - | - |
А 13-42-8УХЛ4 |
| - | - | 13 | - |
А4-450Х-4УЗ | - | - | - | - | - |
В АО 630L-4 | - | - | - | - | - |
ВАО 2-450М-4 | - | - | - | - | - |
ДАЗО 13-50-4 МУ1 | - | - | - | 13 | - |
ДАЗО 14-69-8/10У1 | - | - | - | 14 | - |
ДАЗО 19-12-12У1 | - | - | - | 19 | 12 |
ДА302-17-64-10У1 | - | - | - | 17 | - |
ДА304-450Х-4У1 |
| - | - | " | - |
* Третья цифра обозначает условно длину сердечника статора.