Выбор схем выдачи мощности электростанции типа АЭС (стр. 14 из 17)
3.1 Определение мощности дизель-генераторов систем надежного питания
Мощность дизель-генератора при ступенчатом пуске асинхронной нагрузки выбирают по мощности, потребляемой (Рпотр i) электродвигателями, подключенными к секции надежного питания, и возрастающей с пуском очередной ступени. Должно выполняться условие
(3.1)где nст – число ступеней пуска; Рн дг – номинальная нагрузка дизель-генератора.
Значение Рпотр определяется по номинальной мощности двигателя Рдв н, его коэффициенту загрузки и КПД
(3.2)По формулам (3.1), (3.2) определяются мощности, потребляемые двигателями по завершении операции пуска соответствующей ступени. В то же время в процессе пуска очереди, в особенности при прохождении отдельными электродвигателями критического скольжения, величина нагрузки на дизель-генератор может кратковременно увеличиться по сравнению с установившимся режимом. Для дизелей существуют заводские характеристики допустимых предельных нагрузок.
Определение нагрузки в процессе пуска асинхронных двигателей представляет сложную и трудоемкую задачу. Пусковую мощность двигателя можно оценить на основе мощности, потребляемой в установившемся номинальном режиме
, коэффициентов мощности номинального режима 
, при пуске 
и кратности пускового тока К i 
(3.3)Тогда пусковая мощность на каждой из ступеней пуска определяется как сумма мощностей, потребляемых в установившемся режиме ранее запущенными двигателями, и пусковой мощности двигателей, запускаемых в данной ступени. Должно выполняться условие
(3.4)где Рдоп дг – нагрузка, допускаемая на дизель-генератор в переходном процессе, как правило, Рдоп дг 
Рн дг.
Значение cos jпуск определяется из формулы
(3.5)где Кп – кратность пускового момента.
Следует отметить, что пусковая мощность, определяемая по формуле (3.3), является величиной условной, так как в процессе пуска напряжение снижается.
Расчет мощности дизель-генератора целесообразно вести в табличной форме. Пример расчета приведен в таблице 3.1.
Таблица 3.1
| Очередность пуска | Механизм | Рдв нкВт | РпотркВт | Cos jном | РпусккВт | Установившаяся мощность ступени  | Пусковая мощность  + + Рпуск j |
| 1 | Эквивалентный трансформатор надеж. питания АБП. | 1000 | 800 | 0,3 | 1500 | 800 | 1500 |
| 2 | Эквивалентный трансформатор пит. нагрузки 0,4кВ | 1000 | 800 | 0,3 | 1500 | 1600 | 3000 |
| 3 | Эквивалентный трансформатор пит. нагрузки 0,4кВ | 1000 | 800 | 0,3 | 1500 | 2400 | 4500 |
| 4 | Насос технической воды | 1250 | 1170 | 0,22 | 2080 | 3570 | 2880 |
| 5 | Насос аварийного впрыска бора | 800 | 560 | 0,3 | 1680 | 4130 | 4560 |
| 6 | Аварийный питательный насос | 800 | 560 | 0,3 | 1680 | 4690 | 6240 |
| 7 | Насос спринклерный реактора | 500 | 362 | 0,3 | 1006 | 5052 | 7246 |
Из таблицы 3.1 видно, что к установке может быть принят дизель-генератор номинальной мощностью Рн дг = 5600 кВт, допускающий перегрузку 6200 кВт в течении 1 часа.
3.2 Особенности определения мощности дизель генераторов систем надежного питания блоков с ВВЭР-1000
В соответствии с основной концепцией безопасности эксплуатации атомных электростанций на АЭС должны быть предусмотрены автономные системы безопасности в технологической части и соответственно автономные системы надежного питания, включающие в том числе и автономные источники питания – дизель генераторы. Требования к проектированию автономных систем надежного питания определяются ПРАВИЛАМИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ АВАРИЙНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ. Для блока с реактором ВВЭР-1000 число таких систем принято три. Основными потребителями этих систем являются электродвигатели механизмов, обеспечивающих расхолаживание реактора и локализацию аварии в аварийных различных режимах с полной потерей переменного тока (насосы системы аварийного охлаждения зоны, аварийные питательные насосы, спринклерные насосы и т.п.). В случае исчезновения напряжения на секции 6 кВ надежного питания второй группы или при появлении импульса по технологическому параметру характеризующему «большую» или «малую» течи в первом контуре или разрыв паропровода второго контура, питание на секции надежного питания подается от автоматически подключаемых к ним дизель генераторов. Каждая из этих систем надежного питания должна быть способна по мощности подключенных дизель-генераторов и составу механизмов обеспечить аварийное расхолаживание реактора при любом виде аварии. В таблице 3.2 приведен перечень механизмов, участвующих в ступенчатом пуске от дизель-генератора системы безопасности.
Таблица 3.2
| Очередность пуска | Механизм | Рдв нкВт | Время включения |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | Трансформатор питания выпрямителя АБП канала безопасности | 1000 | 0 |
| 1 | Приток пневмокостюмов и система охлаждения | 7 | 0 |
| 2 | Насос подачи бора высокого давления | 55 | 5 |
| 2 | Насос аварийного впрыска бора | 800 | 5 |
| 2 | Насос аварийного расхолаживания | 800 | 5 |
| 3 | Насос технической воды ответственных потребителей (2 единицы) | 630 | 10 |
| 4 | Рециркуляционная система охлаждения бокса | 110 | 20 |
| 4 | Рециркуляционная система охлаждения центрального зала | 110 | 20 |
| 4 | Рециркуляционная система охлаждения шахты аппарата | 110 | 20 |
| 4 | Насос организованных протечек | 75 | 20 |
| 5 | Спринклерный насос | 500 | 30 |
| 5 | Насос промконтура | 110 | 30 |
| 6 | Аварийный питательный насос | 800 | 40 |
Коэффициент загрузки Кзгр механизмов из этой таблице целесообразно принять Кзгр= 0,7-0,8.
Вместе с тем, при проектировании схемы электроснабжения собственных нужд АЭС должно быть обеспечено надежное питание механизмов обеспечивающих сохранность основного оборудования машинного зала и реакторного отделения блока. Для решения этой задачи современные энергоблоки оснащаются системой надежного питания общеблочных потребителей. В качестве аварийных источников надежного питания общеблочных потребителей также используют дизель генераторы.
Таблица 3.3
Потребители общеблочных секций 6 кВ, BJ, BK.
| № | Присоединения | Наименование | Нагрузка BJ | Нагрузка BK | ||
| 1 | Насос гидростатического подъёма ротора | SC91D | 315 | 315 | ||
| 2 | Подпиточный насос (вспомогательный) | RL51D | 800 | 800 | ||
| 3 | Подпиточный насос | TK21D | 800 | 800 | ||
| 4 | Насос водоснабжения РДЭС | VH10D | 250 | 250 | ||
| 5 | Трансформатор 6/04 кВ, неответственных потребителей CJ, CK | BU31 | 1000 | 1000 | ||
| 6 | Трансформатор 6/04 кВ, АБП (УВС) | BU17 | 250 | — | ||
| 7 | Трансформатор 6/04 кВ, АБП (общеблочный) | BU18 | — | 250 | ||
| 8 | Трансформатор 6/04 кВ, РДЭС | BU37 | 250 | — | ||
| ИТОГО: | 3298,5 кВ·А | 3075,5 кВ·А | ||||
При обесточении одновременно двух общеблочных секций (BJ, BK) запускаются два дизель генератора (дизель генератор своего блока подключается к одной секции, дизель-генератор соседнего блока подключается через перемычку ко второй секции). В случае незапуска одного из этих генераторов или невключения соответствующего выключателя дизель генератора на одну из секций происходит включение выключателей перемычки между общеблочными секциями. Последний режим (один дизель-генератор на обе секции) принимается в качестве расчетного при выборе мощности общеблочных дизель-генераторов.