Аварийные слагающие

Аварийные питательные насосы

К потребителям 2-й группы относятся: механизмы расхолаживания реактора (аварийные питательные на-сось:, аварийные насосы технической воды, насосы промежуточного контура, насосы вентиляционных систем охлаждения 1-го контура), маслонасосы переменного тока турбогенераторов, валоповоротное устройство, перегрузочная машина и т. д. Перерыв питания потребителей 2-й группы допустим на время от 10 с до 2—3 мин.

К потребителям 2-й группы относятся: механизмы расхолаживания реактора (аварийные питательные насосы, аварийные насосы технической воды, насосы промежуточного контура, насосы вентиляционных систем охлаждения первого контура), маслонасосы переменного тока турбогенераторов, валоповоротное устройство, перегрузочная машина

Для обеспечения аварийного питания парогенераторов в условиях обесточива-ния собственных нужд предусмотрены аварийные питательные насосы с электроприводом, электроснабжение которых должно осуществляться от системы надежного питания.

К этой группе относятся: механизмы расхолаживания реактора и локализации аварии в различных режимах, включая МПА; насосы системы САОЗ, САОР, спринклерные насосы, насосы борного регулирования и др.; аварийные питательные насосы; противопожарные насосы; механизмы, обеспечивающие сохранность основного оборудования при обесточивании АЭС: маслонасосы турбин и уплотнений вала генератора; системы биологической и технологической дозиметрии; приводные электродвигатели ГЦН первого и второго натриевых контуров реакторов БН.

дения аппарата, контура охлаждения каналов СУЗ, аварийной подпитки деаэратора, спринклерного, охлаждения аварийной и неаварийной половин реактора, расхолаживания реактора; аварийные питательные и противопожарные насосы, а также трансформаторы 6/0,4 кВ ТИП, ТД и ТАБП.

/—.реактор; 2— сепаратор; 3 — контрольные предохранительные клапаны; 4 — рабочие предохранительные клапаны; 5 — быстродействующая редукционная установка со сбросом пара в барботер; 6 — шиберная дроссельная задвижка; 7 —• быстродействующая редукционная установка для питания греющим паром деаэратора и испарителя; 8 — предохранительный клапан; 9 — быстродействующая редукционная установка со сбросом пара в конденсатор; 10 — запоряо-регулирующий клапан; II — ЦВД; П — сепаратор пароперегревателя; 13 — отсечной клапан; 14 — ЦНД; 15 — генератор; 16 — конденсатный насос первой ступени; 17 — конденсатоочистка; 18 — сальниковый эжектор; 19 — основной эжектор; 20 — конденсатный насос второй ступени; 21 — клапан регулятора уровня и рециркуляции конденсата; 22 — подогреватели низкого давления; 23 — испаритель; 24 — аварийные питательные насосы; 25 — аварийный питательный бак; 26 — электропитательпый насос; 27 — деаэратор; 28 — откачивающие насосы технологического конденсатора; 29 — технологический конденсатор; 50 — барботер; 31 —• коллектор с соплами; 32 — доохладитель; 33 — теплообменник; 34 — главный циркуляционный насос; А — сухой пар из реактора; Б — сепарированная смесь в конденсатор; и —дренаж греющего пара I ступени перегревателя в конденсатор турбины или деаэратор; Г — дренаж греющего пара II ступени перегревателя в деаэратор; Д — пар из отборов турбины; Е — пар из уравнительной линии деаэратора; Ж—вторичный пар от испарителя на концевые уплотнения турбины, на уплотнения штоков клапанов, на пусковой и сальниковый эжекторы; И — конденсат греющего пара испарителя в конденсатор; К. — конденсат в бак аварийных питательных масосов; Л — вода промконтура; М — конденсат в деаэратор; // — слив в баки; С — слив конденсата.

К потребителям 2-й группы относятся: механизмы расхолаживания реактора (аварийные питательные насосы, аварийные насосы технической воды, насосы промежуточного контура, насосы вентиляционных систем охлаждения первого контура), маслонасосы переменного тока турбогенераторов, валоповоротное устройство, перегрузочная машина и т.д. Перерыв питания потребителей 2-й группы определяется условиями безопасности и в зависимости от типа реактора и технологической схемы может составлять от десятков секунд до десятков минут, Однако данные потре-

Другими мощными потребителями собственных нужд, которые в зависимости от технологической схемы АЭС и типа механизмов могут относиться к различным группам по надежности питания, являются питательные насосы. Если применены барабанные парогенераторы, то питательные насосы независимо от типа могут быть отнесены к III группе, а аварийные питательные насосы — ко II группе, так как запаса воды в парогенераторах достаточно для аварийного расхолаживания в течение нескольких минут. Если применены прямоточные парогенераторы без сброса давления в них при аварийном расхолаживании, то питательные насосы с малыми маховыми массами должны быть отнесены к I группе, а аварийные — ко II группе.

В эту группу входят следующие потребители: насосы аварийного охлаждения реактора, аварийные подпигочные насосы высокого давления, насосы системы борного регулирования, спринк-лерные насосы, рабочие маслонасосы турбин, насосы баков запаса обессоленной воды, насосы технической воды ответственных потребителей, а также вышеупомянутые аварийные питательные насосы и часть электронагревателей компенсаторов объема.

Часть потребителей II группы и почти все потребители I группы на напряжении 380 В, 50 Гц работают и в нормальном режиме, они выделены на эти сети повышенной надежности потому, что от их бесперебойной работы зависит безопасность эксплуатации АЭС и сохранность дорогостоящего оборудования. Вместе с тем при аварийном обесточивании нагрузка на сеть надежного питания II группы возрастает по сравнению с нормальным режимом за счет включения в работу электродвигателей специальных аварийных механизмов (аварийные питательные насосы, аварийные насосы технической воды), вместо которых в нормальном режиме работают гораздо более мощные рабочие электродвигатели и механизмы (питательные насосы, насосы технической воды), но не подключенные к сети надежного питания. Нагрузка сети II группы возрастает также из-за ввода в работу при аварийном расхолаживании механизмов и систем, которые при нормальной работе блока не функционируют: механизмов системы аварийного охлаждения активной зоны и локализации аварии ( 3-27), валоповоротного устройства, резервного маслонасоса турбогенератора, конден-сатного насоса технологического конденсатора и т. д.

Аварийные слагающие У^в в рассматриваемом случае

Полные аварийные слагающие фаз и их отдельные последовательности определяются с учетом соображений, приведенных выше. В частности, необходимо отметить, что аварийная слагающая напряжения прямой последовательности в отличие от U$, как и при /С(3), имеет наибольшее значение в месте КЗ и образует с /<.2,'ав угол, не зависящий от /?п. Полные аварийные слагающие в неповрежденной (особой) фазе отсутствуют, например ^«лав^^кл— —?А(Лраб=0. В поврежденных фазах они есть.

При микропроцессорной элементной базе все необходимые слагающие (например, полные аварийные) и симметричные составляющие всех последовательностей могут получаться расчетным путем при известных полных токах и напряжениях фаз. При электромеханической и полупроводниковой (интегральной микроэлектронике) элементных базах симметричные составляющие нулевой последовательности обычно получаются непосредственно путем: сортветствующего соединения вторичных обмоток ТА и TV, а симметричные составляющие прямой, обратной последовательностей и полные аварийные слагающие — в специальных вторичных устройствах.

Аварийные слагающие электрических величин определяются как разность их значений при КЗ и в предшествующем ему рабочем режиме. Применительно к комплексным их представлениям они определяются по выражению (1.14): Fas = FK—fpa6. Аварийные слагающие, так же как и полные величины, разлагаются на симметричные составляющие (см. гл. 1). Получение этих симметричных составляющих (если они требуются) принципиально можно осуществлять двумя способами: сначала выделять полные аварийные слагающие и по ним их симметричные составляющие или сначала определять симметричные составляющие в величинах FK и Рр^ и далее по выражению (1.14) — аварийные слагающие отдельных последовательностей. Предпочтение отдается способу более легкому для реализации и зависит в значительной мере от применяемой элементной базы. При этом следует учитывать, что при микропроцессорной элементной базе (программные защиты) весьма просто выделяются полные аварийные слагающие отдельных фаз, так как используют мгновенные значения величин в последний период, предшествовавший КЗ, и в первый период после его возникновения по первоначальному предложению ВНИИЭ (Я. С. Гельфанд и Л. С. Зис-ман).

Многофазные и пофазные органы, построенные на использовании только аварийных слагающих напряжений и токов. Под аварийными слагающими, как указано в гл. 1, понимаются величины, представляющие векторную разность величин после возникновения повреждения и в до-аварийном режиме: РЯБ=1^К — Fpa6. В гл. 1 рассматривались полные аварийные слагающие фаз и их составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей. На кафедре РЗА МЭИ в 1977 г. (Ю. А. Барабановым) были предложены и разработаны измерительные органы направления мощности (см. гл. 5) и сопротивления для дистанционной защиты, использующие как полные аварийные слагающие (для пофазных органов), так и их составляющие, например обратной последовательности (для многофазных органов). Позже подобное же предложение было независимо изложено М. Суйаром (Франция). Характеристическая величина для этих исполнений Zv = UaB/Iail по построению соответствует органу сопротивления, однако, как показывает анализ, они работают подобно органам направления мощности. Поэтому для создания органов I и II ступеней защиты, имеющих фиксированные сопротивления срабатывания, необходимо применять определенные мероприятия. Органы сопротивления, выполненные полностью на аварийных слагающих, на практике не применялись, в частности с учетом некоторых трудностей, возникающих при осуществлении точной фиксации конца защищаемых зон.

Аварийные слагающие широко используются для осуществления в дистанционных защитах специальных пусковых органов блокировок от качаний.

До включения устройства в целом в работу все сигналы отсутствуют, y=Q и оперативный ток на цепь отключения защитой выключателя не подается. Нормальный режим: *=0, х+у=0, Хз — Q и оперативный ток на ту же цепь также не подается. Качания, которым не предшествовало появление на ПО аварийных слагающих: оперативный ток не подается, как и при нормальной работе. Короткое замыкание в сети: появляются аварийные слагающие, срабатывает ПО, xl = \, х3~1, у=\ (разрешается действие защиты), пускаются органы В1 и В2\ через 266

Осуществление пусковых органов блокировки при качаниях. Первоначально использовавшиеся пусковые органы (ПО), включаемые на /г или U2, имели отмеченные выше недостатки. Были известны разработанные в СРЗиУ ТЭП (Ю. А. Гаевенко) [52] принципиально более совершенные органы, включаемые на полные аварийные слагающие фазных величин (трехсистемный орган). Однако их конструктивное выполнение на электромеханической элементной базе было сложно. В 60-е годы во ВНИИЭ (А. И. Левиушем) был разработан ПО, использующий аварийную слагающую напряжения или тока только обратной последовательности (односистемный орган). Он оказался простым и получил применение [48]. В последнее время для новых дистанционных защит, как указывалось выше, ВНИИР (Э. М. Шнеерсон и др.) в содружестве с другими организациями для полного исключения возможности отказов защиты при симметричных /С(3) решено добавлять к ПО часть, реагирующую на аварийную слагающую прямой последовательности [15].

Учет ряда факторов (сложные ПО при их включении на полные напряжения и токи фаз, возможность ложного действия при качаниях защит с OHM, включенными на полные напряжения и токи, и т. д.) приводит к значительному усложнению релейной части. С учетом этого обстоятельства Фаллю (Франция) в начале 30-х годов была разработана весьма простая по выполнению релейной части защита обратной последовательности от всех несимметричных КЗ. Простыми являются и защиты нулевой последовательности от КЗ на землю. Возможно также выполнение защиты с OHM, включенными на полные аварийные слагающие или их симметричные составляющие.

Обеспечение работы схем защит при /С(3). Этот вопрос возникает при использовании схем с включением на составляющие обратной последовательности, когда стремятся иметь односистемную схему защиты, реагирующую на все виды КЗ, в том числе и на /С(3). При этом учитывается, что практически почти всякое /С(3) характеризуется хотя бы кратковременной несимметрией, достаточной для срабатывания OHM. Далее это срабатывание фиксируется минимальным органом сопротивления, включаемым на УМФ и /Иф. С этой точки зрения более предпочтительной являлась бы пока не применяемая схема с включением OHM на полные аварийные слагающие. Возможно также использование отдельного комплекта органов от /С(3).

щит нулевой последовательности линий); срабатывать при этом могут только те из них, в которых мощность КЗ в элементе направлена от шин. При КЗ на шинах OHM (при выполнении их с двусторонним действием) указывают направление мощности КЗ к шинам, обеспечивая их отключение. Таким образом, фиксация направления (знака) мощности КЗ или токов (при фиксации их полярности) дает возможность выявить место повреждения — на элементах, связывающих шины с сетью, или на последних. При этом необходимо учитывать, что полная мощность на указанных элементах, не имеющих генерирующих источников с противоположной стороны (питающих нагрузку), при КЗ на шинах оказывается направленной от шин, как при внешних КЗ, поэтому требуется соответствующая отстройка защиты от таких режимов. Проще обстоит дело при-использовании OHM, включенных на аварийные слагающие, так как их составляющие, например, нулевой или обратной последовательности имеют мощности, всегда направленные от места КЗ соответственно к заземленным нейтралям сети или нейтралям генераторов и нагрузок любого вида.