 |
Особенности построения сетей постоянного тока на АЭС
|
|
|
|
ЛЕКЦИЯ 36
ТЕМА: Установки постоянного оперативного тока на ЭС
Общие положения.
Для обеспечения наиболее рационального и экономичного режима передачи и распределения эл. энергии, постоянного контроля за этим процессом быстрых и правильных переключателей, а также защиты ЭО от повреждений ЭС и ПДС оснащается комплектом устройств и аппаратов, образующих вторичные цепи. К ним относятся рассмотренные ранее устройства сигнализации, блокировок а также управления, защиты измерения телемеханики, приводы аппаратов с дистанционным управлением, а также источники оперативного тока (ИОТ), обеспечивающие энергией перечисленные устройства. При нарушениях нормальной работы ЭС или ПДС оперативный ток используется для аварийного освещения и электроснабжения особо ответственных потребителей (системы УКТС и АКНП, КИП и А), которые обеспечивают сохранность ЭО.
Мощность источника оперативного тока должна быть достаточной для действующих вторичных устройств при самых тяжелых авариях, а напряжение должно отличаться высокой стабильностью (Таблица 36.1).
Таблица 36.1
| №№п/п | Электроприемник | Нормальное напряжение В | Допустимые значения от Uн |
| 1 2 3 4 5 | Аппаратура управления, блокировка, сигнализация и релейная защита Приводы масляных выключателей: Эл. магнитные включения Эл. магнитные отключения (С.Н.) Эл. магниты управления воздушными выключателями Аварийное освещение Электродвигатели | 220В 220В 220В 220В 220В 220В | 80 – 110 80 – 110 65 – 120 65 – 120 95 – 105 95 - 105 |
Согласно ПТЭ ЭС и сетей [1] устройства релейной защиты, автоматики, телемеханики аварийной и предупредительной сигнализации должны быть постоянно включены и готовы к действию. Особое значение имеет наличие оперативного тока, отсутствие которого может привести к отказу при переключениях.
|
|
|
Требования к источникам оперативного тока.
1. Непрерывность электроснабжения оперативных цепей, в том числе при авариях в первичных цепях.
2. Напряжение на зажимах приемников оперативного тока при КЗ в первичных цепях не должно быть ниже нормированного значения, при котором обеспечено срабатывание реле или эл. магнитных аппаратов.
3. Потери напряжения в цепях оперативного тока до потребителей при максимальной нагрузке не должно превышать 5-10% Uн.
В зависимости от размеров и мощности ЭС и ПДС Uот может быть от 24В до 220В. Все источники оперативного тока могут быть разделены на: независимые и зависимые.
К независимым ИОТ относятся АБ, которые при отсутствии U со стороны тока зарядных цепей за счет ранее накопленной энергии способны обеспечить минимум переключений, необходимых для аварийного участка и оповещения персонала.
К зависимым ИОТ относятся источники переменного и выпрямленного тока, которые снабжают электрической энергией оперативные цепи посредством отбора энергии от первичных цепей. При некоторых видах аварий в первичных цепях возможна полная потеря ОТ.
Особенности построения сетей постоянного тока на АЭС
Самым надежным источником питания (ИП) сетей постоянного оперативного тока (ОТ) считаются АБ. Большим преимуществом АБ являются:
1 независимость от внешних условий, что позволяет обеспечить работу вторичных цепей даже при полном исчезновении напряжений силовой сети;
2 при питании от АБ можно выполнять устройства релейной защиты и автоматики любой сложности, а для дистанционного управления выключателями применять простые и надежные приводы постоянного тока;
|
|
|
3 способность выдерживать значительные кратковременные перегрузки, которые возникают при наложении на нормальный режим работы АБ толчковых токов включения приводов выключателя.
Недостатки АБ, ограничивающие их применение:
1 высокая стоимость установки (кроме АБ требуется отапливаемое помещение и относительно сложное зарядное устройство);
2 необходимость постоянного обслуживания АБ;
3 наличие разветвленной сети самой аккумуляторной установки.
На ЭС и ПДС существуют два основных режима использования АБ
а) заряд – разряд, б) постоянный подзаряд.
Режим заряд-разряд оказался целесообразным при отсутствии аварийных толчковых нагрузок и недопустимых колебаний напряжения в сети постоянного тока. Это характерно для относительно небольших мощностей ЭС и ПДС, соответственно небольших емкостей АБ. Для АБ большой емкости, работающей на нагрузку с толчками при включении выключателей, метод заряд-разряд неприемлем по следующим причинам:
1 батарея не может быть разряжена более чем на 60%, либо должна выбираться заведомо завышенной емкости;
2 увеличивается износ пластин аккумуляторов, так как требуются частые заряды;
3 частые заряды АБ усложняют ее эксплуатацию.
По этим причинам АБ средней и большой емкости эксплуатируются в режиме постоянного подзаряда. Подзарядное устройство питает постоянно включенную нагрузку и подзаряжает АБ, компенсируя ее саморазряд. Таким образом батарея всегда полностью заряжена и готова к использованию ее полной емкости. При отключении подзаряда АБ переходит в режим разряда и берет нагрузку на себя. По существу АБ разряжается только при аварии на стороне переменного тока.
На АЭС АБ являются аварийными источниками питания систем безопасности СУЗ, аварийного освещения, а также источником ОТ для цепей управления, автоматики, сигнализации и релейной защиты. Количество и типы АБ определятся в соответствии с требованиями НТП АЭС:
1 для каждого энергоблока АЭС устанавливаются одна или две общеблочные АБ для питания общеблочных потребителей и одна АБ для питания информационно-вычислительного комплекса. Общеблочная АБ рассчитана на работу в аварийном режиме разряда в течение 30 минут. Если энергоблок оснащается общеблочными секциями надежного питания 6 кВ (ВJ и ВК), то на таком энергоблоке могут устанавливаться две общеблочные АБ и АБ для питания вычислительного комплекса. Между общеблочными АБ предусматривается взаиморезервирование;
|
|
|
2 для каждого реакторного блока устанавливается АБ по числу систем безопасности (в настоящее время –3 штуки). Эти батареи работают кратковременно и не подвергаются глубоким разрядам;
3 для каждого ДГ устанавливается своя АБ, обеспечивающая его автоматический запуск, т.е. 5 АБ по числу ДГ на один блок;
4 для потребителей СУ3предусматриваются отдельные АБ на разные напряжения – 24 В, 48, 110, 220 В, т.е. как минимум 4 шт.;
5 для устройств управления автоматики, релейной защиты элементов повышенного напряжения вне главного корпуса устанавливаются 1-2 АБ в зоне ОРУ на 330 кВ и выше.
Все батареи на АЭС работают в режиме постоянного подзаряда. Оперативный постоянный ток на ЭС распределяется между отдельными присоединениями централизованно. Возле АБ устанавливается ЩПТ, состоящий из нескольких панелей, по одной для каждой АБ, каждого зарядного и подзарядного устройства. На других панелях устанавливаются сборные шинки, к которым присоединяются отдельные участки сети оперативного тока. Для повышения надежности сложной разветвленной распределительной сети ОТ ее делят на несколько независимых сетей, имеющих самостоятельную защиту предохранителями или автоматами.
Деление сети производится по функциональным признакам, т.е. объединяются по питанию аппараты, имеющие одинаковое функциональное значение. Другой мерой повышения надежности питания оперативным током является секционирование шинок на щитах управления, двухстороннее питание потребителей (рисунок 36.1).
|
|
|
