Схемы питания собственных нужд ГЭС.

Схемы сн ГЭС отличаются от схем сн ТЭС, несмотря на то, что источники энергии у них одинаковы: генераторы и система. Отличая вызваны тем, что расход электроэнергии значительно меньше и отсутствуют мощные электродвигатели напряжением 6кВ, доля общестанционной нагрузки больше чем на ТЭС.

Используется два подхода :

-объединенное питание агрегатных и общестанционных нагрузок;

-раздельное питание.

Для ГЭС малой и средней мощности эл/эн может распределяться только на напряжение 0,4кВ.

В этом случае общественной нагрузки и агрегатное питается от общих рабочих трансформаторов мощность которых обычно не превышает 1000 кВА.

На ГЭС с генераторным напряжением не менее двух трансформаторов сн подключается к шинам ГРУ. Резерв может быть как явным так и вскрытом виде. Секции сн 0,4кВ должны быть снабжены АВР.

На ГЭС средней и большой мощности распределение эл.эн в системе сн на одном напряжение 0,4кВ экономически нецелесообразно, поэтому вводят две степени напряжения 6 или10 и 0,4..0,22

РУ 6кВ обычно делают общение для питания агрегатной и общественной нагрузки к нему подключаться мощные электродвигатели 6кВ.

Число рабочих трансформаторов сн может изменяться в широких пределах. Определяющим при выборы трансформаторов является мощность предельно допустимой по уровню токов к.з. и обеспечивающие успешность самозапуска эл. двигателя сн.

Число трансформаторов для питание общественной нагрузки должно быть не менее двух. Главные рабочие трансформаторы подключается в точки в которых постоянно обеспечивается напряжения.

Схемы с.н. АЭС.

Особенности выполнение схем сн АЭС связаны с технологическим циклом и типом ядерных реакторов.

Потребители на АЭС делят на три группы.

Первая группа. потребители требующие повышенной надежности электроснабжение не допускающие перерыв питания более чем на доли секунды, включая режим полного исчезновения напряжения переменного тока от рабочих и резервных трансформаторов сн и требующая обязательного питания после срабатывания аварийной защиты реактора. Это контрольно-измерительные приборы и автоматика защиты реактора, система дозиметрии, аварийные масло насосы турбогенераторы и уплотнения вала; без сальниковые ГЦН с малой инерционной массой; электромагниты приводов СУЗ, удерживающие стержни управления в заданном положении.

Вторая группа. Потребители требующие повышенное и допускающие перерывы питания на время определяемое условиями аварийного расхолаживания (от десятков секунд до десятков минут) это механизмы расхолаживание реактора и локализации аварии насосы противопожарные, масло насосы турбин и уплотнений вала генераторов ГЦН первого и второго натриевых контуров реакторов БН.

Третия група. Потребители, не предъявляющее повышенных требований к надежности электроснабжения, допускающие перерывы питания на время АВР и не требующие обязательного наличие питания после срабатывания АЗ реактора.

Это потребители I категории по КУЭ.

К ним относиться: ГЦН с большой инерционной массой; конденсатные, циркуляционные и сетевые насосы, насосы технической воды.

В режиме нормальной эксплуатации для потребители сн I,II и III групп предусматривается питание от рабочих трансформаторов сн (ТСН), а в случаях их отключения – от резервного ТСН, связанных с сетью энергосистемы.

Схемы питания потребителей сн АЭС нормальной эксплуатации строиться по тем же принципам, что и схемы КЭС.

Для потребителей I иII групп в аварийном режиме предусматривается электроснабжение от специальных автономных источников, не связанных с сетью энергосистемы, которые должны обеспечить питание этих потребителей при МПА и обеспечения основных источников электроснабжения сн.

В качестве аварийных источников питания сн АЭС предусматриваются; автоматизирование дизель- генераторы, газотурбине установки; аккумуляторные батареи, обратимые двигатель- генераторы.

Для потребителей первой и второй групп на АЭС создаются специальные сети и агрегаты надежного питания.

Особую роль среди механизмов сн нужд АЭС занимают главные циркуляционные насосы, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя через активную зону.

Имеются два основные модификации таких наосов: герметические насосы безсальникового типа и насосы с ограниченной контролируемой протечкой.

Бессальниковые ГЦН имеют производительность до 10000 м³/ч работают в условиях высоких давлений до 16,9мПа и температур 300^о и выше и имеют мощность приводного двигателя около 2 МВт. В бессальниковом электронасосе энергия от статора к ротору встроенного электродвигателя передаются индуктивно через перегородку, разделяющую статорную и роторную полости. При этом статор остается сухим. Ротор вращается в среде перекачиваемого теплоносителя опираясь на подшипники, выполненные из специальных антифрикционных материалов, смазываемые и охлаждаемые той же жидкостью – водой. Рабочие колесо насоса насажано на вал ротора и образует герметическую конструкцию хотя полости, не требующую уплотнения вала. Протечки рабочий жидкости в атмосферу в таком герметическом насосе отсутствуют.

Общим недостатком всех бассальниковых насосов является малая маховая масса и невозможность увеличения её путем установки маховика, что делает эти насосы весьма чувствительными к кратковременным понижением напряжения КПД у таких насосов ниже 0,55. Характерной особенностью атомных электростанций является остаточные тепловыделение в активной зоне после прекращения цепной реакции деления.

Режим аварийного расхолаживания не обязательно является следствием аварии в электрической или технологической части АЭС. Он может возникнуть в результате системной аварии, сопровождается отключением агрегатов. Практика показывает, что полное обеспечивание всех главных циркуляционных насосов, а также питательных насосов и других потребителей – случай исключительно редкий, но в связи с тяжелыми последствием такой аварии во всех реакторных установках предпринимается меры, обеспечивающие отвод остаточных энерговыделений без повреждения технологического оборудования.

Основные требование к системе аварийного расхолаживание состоит в том, что она должна:

а) обеспечить в течение всего времени аварийного расхолаживание достаточный расход теплоносителя, чтобы не допустить перегрев оболочек ТВЭЛов

б) осуществить переход к аварийному расхолаживанию после срабатывания АЗ без недопустимых термических напряжений, для чего относительное изменение расхода теплоносителя должно быть пропорционально остаточным тепловыделением. Как и в схемах питание сн ТЭС на АЭС всех типов основным источником питания механизмов сн является трансформаторы, присоединенные в виде ответвлений к выводом блоков генератор—трансформатор.

При двух ТГ на реактор может оказаться целесообразным их объединение по электрической части в пределах одного реакторного блока с установкой генераторных выключателей.

На ТЭС при наличии выключателей в цепи генератора ответвление обычно присоединяют между выключателем и трансформатором блока из соображений уменьшения числа коммутаций при пуске и остановке.

На АЭС возможно присоединение между генераторами и выключателями с тем, чтобы использовать энергию выбега ТГ при останове для питания потребителей сн.

Количество секций приниматься обычно равным числу ГЦН. Как правило, к одной секции подключается не более двух ГЦН на блок и менее.

Число секций должно быть не более двух на реактор. На каждую секцию предусматривается ввод от рабочего и резервного источника питания. Мощность рабочих трансформаторов выбираться по всей присоединенной нагрузке.

^{Схема электроснабжения потребителей III группы для блоков с реакторами ВВЭР и РБМК.}