Остаточным магнетизмом

В технологической части АЭС с реакторами на быстрых нейтронах предусмотрены в каждом реакторе три циркуляционных петли с тремя ГЦН1 первого контура и тремя ГЦН2 промежуточного натриевого контура. В аварийных режимах при обесточивании основной сети с. н. необходимо сохранить работу этих насосов для отвода остаточных тепловыделений, поэтому они относятся ко второй группе потребителей с. н. и присоединяются к трем секциям надежного питания 6 кВ. Каждая секция имеет ввод от рабочего трансформатора с. н. и независимого источника — дизель-генератора. На 5.46 показана одна секция надежного питания ВУ, к которой присоединены ГЦН1, ГЦН2, вентилятор охлаждения теплообменника отработавших пакетов ВОТ, трансформаторы надежного питания ТИП, электрообогрева ТНПЭО и противопожарный ТПЖ. ГЦН двух других циркуляционных петель присоединены к секциям ВХ, BY (на 5.46 не показаны).

В стояночных режимах функции АСУ ТП в основном сводятся к контролю параметров. Основным из них является нейтронный поток, который контролируется как при подкритическом, так и критическом состоянии реактора. Также необходимо, особенно непосредственно после остановки реактора, управлять работой систем, осуществляющих отвод остаточных тепловыделений, и других систем, обеспечивающих поддержание заданных значений технологических параметров. Например, в реакторах ВВЭР в режиме горячего резерва должно поддерживаться давление первого контура, для чего осуществляется управление компенсатором объема. У реакторов на быстрых нейтронах в стояночных режимах необходимо управлять системой электрообогрева контуров во избежание застывания натрия.

Режим расхолаживания. При режиме расхолаживания после останова блока происходит отвод остаточных тепловыделений и аккумулированной в оборудовании блока теплоты. Прекращение отвода остаточных тепловыделений даже в остановленном (подкритическом) реакторе может привести к расплавлению активной зоны и другим нежелательным последствиям. Режимы расхолаживания подразделяются на нормальные (когда все необходимые агретаты исправны) и аварийные, когда расхолаживание по нормальной схеме невозможно из-за отказов отдельных агрегатов или систем. В последнем случае возникает необходимость автоматического включения специальных систем аварийного охлаждения активной зоны.

3-26. Изменение остаточных тепловыделений в реакторах разного типа после срабатывания аварийной защиты при предшествующем длительном режиме работы с номинальной мощностью

Известно, что за счет эффекта запаздывающих нейтронов после : первоначального резкого уменьшения мощности, зависящего от отрицательной реактивности, введенной при срабатывании аварийной защиты, дальнейшее ее уменьшение не может происходить быстрее, чем с периодом, определяемым временем жизни наиболее долгоживущих ядер — излучателей запаздывающих нейтронов. G учетом конечной скорости введения отрицательной реактивности знерговыделение от затухающей цепной реакции будет еще значительнее. На указанный затухающий процесс накладывается медленно затухающий процесс тепловыделения в горючем за счет а-, Р- и у-излучения осколков деления,, которые в совокупности дают кривую изменения остаточных тепловыделений в реакторе в зависимости от времени, прошедшего после срабатывания защиты, и от режима работы, предшествующего остановке ( 3-26).

В соответствии со сказанным условимся называть аварийным расхолаживанием с обесточиванием процесс отвода остаточных тепловыделений из аварийно остановленного реактора при полном исчезновении на шинах с. н. напряжения от основных источников питания, т. е. от блочных трансформаторов с. н. и от резервных, подключенных к соответствующей сети энергосистемы.

Система САОЗ предназначена для подачи охлаждающей воды в активную зону реактора при разуплотнениях циркуляционной системы. Если не подать охлаждающую воду и допустить оголение тепловыделяющих элементов, активная зона из-за остаточных тепловыделений может расплавиться, что неизбежно приведет к выбросу в окружающую среду радиоактивных продуктов деления, образовавшихся при работе реактора.

Система активного впрыска борного поглотителя состоит из трех независимых групп, каждая из которых способна обеспечить аварийное охлаждение активной зоны. В состав каждой группы входят: бак аварийного запаса борного раствора, два аварийных подпиточных насоса высокого давления, насос аварийного охлаждения активной зоны низкого давления, теплообменник для отвода остаточных тепловыделений и теплоты из герметичного бокса.

Для отвода в окружающую среду остаточных тепловыделений в показанные на 3-27 теплообменники подается охлаждающая вода. На каждые два реакторных блока предусматриваются три независимые аварийные системы технической воды (// на 3-25] н одна рабочая система (12 на 3-25), используемая при нормальной эксплуатации.

При использовании ГЦН с большими маховыми массами, допускающими перерыв в питании на время действия АВР и на время отключения коротких замыканий в системе без срабатывания аварийной защиты и обеспечивающими отвод остаточных тепловыделений при аварийном расхолаживании до перехода на естественную циркуляцию, их можно отнести к потребителям III группы.

Необходимость отвода остаточных тепловыделений из активной зоны в режиме аварийного обесточивания (см. 3-26) требует повышенной надежности электроснабжения ГЦН с малыми маховыми массами ( 3-29) до перехода на режим естественной циркуляции. Это время лежит в пределах от нескольких десятков секунд до нескольких минут, и поэтому, учитывая большую мощность ГЦН и недопустимость перерыва в питании, осуществить электроснабжение их от автономных источников даже при пониженной производительности насосов не

только от магнитодвижущей силы, но и от остаточного магнетизма, сохраняющегося после исчезновения внешнего поля. Кривая ОА на 22 соответствует первому намагничиванию. При ослаблении внешнего поля размагничивание идет по кривой АБ. Отрезок ОБ соответствует остаточному магнетизму (остаточной индукции), сохранившемуся в стали после выключения тока в намагничивающей катушке Я=0. Небольшим остаточным магнетизмом обладают чистое железо, электротехническая сталь, пермаллой (сплав стали с никелем). Они легко намагничиваются и размагничиваются, а поэтому применяются для изготовления сердечников электромагнитов, трансформаторов, полюсных наконечников и т.п. Наибольшим остаточным магнетизмом обладают сорта твердых сталей: вольфрамовой, хромистой, кобальтовой, никельалюминиевой, которые применяются для изготовления постоянных магнитов.

Формы и размеры электромагнитов разнообразны, однако, общее устройство всех их одинаковое. Катушка насаживается на сердечник из ферромагнитного материала с малым остаточным магнетизмом. При пропускании тока по катушке сердечник мгновенно намагничивается, а при выключении тока быстро размагничивается. Электромагниты широко применяются в технике, например, для создания магнитного поля в электрических генераторах и двигателях, в электроизмерительных приборах, разнообразных электромагнитных реле, для крепления стальных деталей, в тормозных устройствах и т. п» Кроме обычных электромагнитов, в радиотехнической аппаратуре широко применяются поляризованные электромагниты, которые представляют собой сочетание постоянного магнита с электромагнитом.

Если бы стальной сердечник магнитопровода машины не насыщался, то поток Ф изменялся пропорционально току возбуждения /в, и характеристика холостого хода имела бы вид прямой линии, проходящей через начало координат. Такую линейную характеристику называют ненасыщенной или спрямленной. Вследствие насыщения стали характеристика становится нелинейной и имеет вид, аналогичный кривой намагничивания. При изменении тока /в от максимального значения до нуля э. д. с. уменьшается от ?макс до ?ост=?0 (ветвь / на XII.4). Эту ветвь называют нисходящей. Э. д. с. ?ост называют остаточной, так как она обусловлена остаточным магнетизмом. При увеличении тока возбуждения /„ э. д. с. растет по кривой 3, которую называют восходящей. Нисходящая и восходящая ветви не совпадают и образуют петлю, обусловленную гистерезисом. Средняя линия 2 между ветвями / и 3 определяет расчетную характеристику холостого хода, рассмотренную в § VIII.1. Точка « (см. XI 1.4) номинальной работы машины обычно выбирается в месте перегиба характеристики. В тех случаях когда не учитывается остаточная э. д. с., характеристику холостого хода (кривую2) продолжают до пересечения с осью ординат и сдвигают вправо таким образом, чтобы характеристика проходила через начало координат О.

3. Для отделения от барабана ферромагнитных частиц, удерживаемых остаточным магнетизмом.

Статор гистерезисного двигателя не отличается от статоров обычных синхронных или асинхронных машин. В пазах статора располагается трех- или двухфазная (у однофазных конденсаторных двигателей) обмотка. Ротор гистерезисного двигателя представляет собой сплошной (массивный) или шихтованный (набранный из листов) цилиндр, выполненный из магнитожесткого материала, имеющего широкую петлю гистерезиса и, следовательно, обладающего большими остаточным магнетизмом Вг и коэрцитивной силой Нс (викаллой, альнико и др.).

Одна из основных погрешностей ТГ постоянного тока — пульсации выходного напряжения (коллекторные, зубцовые и якорные). Причины возникновения пульсаций выходного напряжения связаны чаще всего с эксцентриситетом и эллиптичностью якоря, неравномерностью частоты вращения, остаточным магнетизмом, неоднородностью магнитных свойств материала якоря в разных направлениях, вибрацией щеток и др. В зависимости от характера пульсаций применяются различные средства для уменьшения их: 1) для якорных пульсаций — увеличение воздушного зазора, «веерная» сборка пакета, точность изготовления якоря; 2) для зубцовых — скос пазов, правильный выбор числа пазов и ширины полюсного-наконечника, применение магнитных клиньев; 3) для коллекторных— выбор большого числа коллекторных пластин, надежная конструкция, правильный выбор типа щеток и уход за ними.

Последующее уменьшение сопротивления внешней цепи ведет к резкому уменьшению напряжения на зажимах генератора, а следовательно, и к уменьшению тока в цепи. Это объясняется. тем, что генератор выходит из области магнитного насыщения, и ЭДС его оказывается на прямолинейном участке характеристики холостого хода.-При коротком замыкании, когда гн = 0, напряжение на полюсах генератора окажется равным нулю. Магнитный поток в этом случае будет обусловлен только остаточным магнетизмом, и в якоре возникает ЭДС остаточного магнетизма, которая и дает ток короткого замыкания во внешней цепи. Поэтому генераторы с параллельным возбуждением не боятся короткого замыкания. При коротком замыкании они как бы сами выключаются из аварийного режима.

нулю и ЭДС обусловливается только остаточным магнетизмом индуктора.

Обмотка 2 включена на зажимы двигателя, причем ее м. д. с. F2 = ил; обмотка 3 присоединена параллельно к сопротивлению К. и ее м. д. с. F3 = /. При установившемся режиме работы м. д. с. Рг обмоток Г и /" и м. д. с. F3 направлены согласно, но встречно относительно Fz, причем Рг + F3 =? Fz. Следовательно, результирующая м. д. с. регулятора равна нулю, соответственно чему практически равна нулю его э.д. с., так как магнитная система регулятора выполняется из специальной стали с минимальным остаточным магнетизмом (0,4% вместо обычных 2—3%) и минимальным гисте-резисным эффектом. Теперь предположим, что мы изменили, например, уменьшили, сопротивление #„; м. д. с. F1 возрастет, и в цепи якоря регулятора появится некоторая первоначальная э. д. с.,

Статор гистерезисного двигателя не отличается от статоров обычных синхронных или асинхронных машин. В пазах статора располагается трех- или двухфазная (у однофазных конденсаторных двигателей) обмотка. Ротор гистерезисного двигателя представляет собой сплошной (массивный) или шихтованный (набранный из листов) цилиндр, выполненный из магнитожесткого материала, имеющего широкую петлю гистерезиса и, следовательно, обладающего 'большими остаточным магнетизмом Вг и коэрцитивной силой Я0 (викаллой, альнико и др.).

Одна из основных погрешностей ТГ постоянного тока — пульсации выходного напряжения (коллекторные, зубцовые и якорные). Причины возникновения пульсаций выходного напряжения связаны чаще всего с эксцентриситетом и эллиптичностью якоря, неравномерностью частоты вращения, остаточным магнетизмом, неоднородностью магнитных свойств материала якоря в разных направлениях, вибрацией щеток и др. В зависимости от характера пульсаций применяются различные средства для уменьшения их: 1) для якорных пульсаций — увеличение воздушного зазора, «веерная»-сборка пакета, точность изготовления якоря; 2) для зубцовых^-скос пазов, правильный выбор числа пазов и ширины полюсного-наконечника, применение магнитных клиньев; 3) для коллекторных — выбор большого числа коллекторных пластин, надежная конструкция, правильный выбор типа щеток и уход за ними.