Проектирование электрической части атомных электростанций (стр. 6 из 11)

Определение расчетной нагрузки на резервный ТСН производится аналогично рабочему ТСН. При отсутствии генераторных выключателей резервный ТСН должен обеспечить длительную замену рабочего и одновременно пуск или останов другого реакторного блока. При наличии генераторных выключателей мощность резервного ТСН должна обеспечить останов реакторного блока, в том числе и при объединенных или укрупненных блоках генератор – трансформатор.

Для реакторов с одним блоком генератор – трансформатор мощность резервного ТСН, как правило, принимаются равной мощности рабочего ТСН блока. Поэтому в качестве резервного ТСН выбираю трансформатор типа:

ТРДНС – 63000 / 330.

S_ном = 63 МВА, U_в / U_н = 330 / 6,3 – 6,3 кВ.

Резервный ТСН питается от ОРУ 330 кВ.

5. РАСЧЁТ РЕЖИМА САМОЗАПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ МЕХАНИЗМОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД АЭС

5.1 Основные положения

Самозапуск – это процесс автоматического восстановления нормального режима работы электродвигателей механизмов с.н. после кратковременного нарушения электроснабжения, вызванного исчезновением или глубоким снижением питающего напряжения. После отключения питания или глубокой посадки напряжения происходит снижение частоты вращения электродвигателей под действием момента сопротивления. Этот процесс можно разделить на две стадии:

в первый момент исчезновения напряжения наблюдается групповой выбег агрегатов с.н., при котором из-за их взаимного влияния частота вращения снижается с одинаковой скоростью;

в дальнейшем в соответствии с механическими характеристиками происходит индивидуальный выбег агрегатов с.н.

При подаче напряжения питания осуществляется режим собственно самозапуска электродвигателей, когда частота вращения возрастает. Самозапуск будет успешным, если агрегаты с.н. развернутся до рабочей частоты вращения за время, не превышающее допустимую величину. Успешность самозапуска зависит от времени перерыва питания, параметров питающей сети, суммарной мощности неотключенных электродвигателей и их загрузки, а также от механических характеристик механизмов и других факторов.

5.2 Расчетные и допустимые условия режима самозапуска

При расчетах режима самозапуска электродвигателей с.н. должны использоваться конкретные данные и реальные режимы работы оборудования. Время перерыва питания с.н. для АЭС выбирают равным 0,7 ÷ 2 секунды. Продолжительность самозапуска не должна превышать 20 секунд для блочных электростанций с турбогенераторами мощностью 160 МВт и более.

В проектах электростанций выявление успешности самозапуска электродвигателей напряжением 6 кВ осуществляется по методу, связанному с определением начального напряжения на выводах электродвигателей в первый момент собственно режима самозапуска. Принимается, что самозапуск будет успешным, если начальное напряжение на электродвигателях после включения резервного источника питания составит не менее (0,6 ÷ 0,65) U_ном.

В качестве режима самозапуска от резервного ТСН принимаем самозапуск одновременно с четырех секций в результате отключения энергоблока и посадки стопорных клапанов турбины. По окончании самозапуска электродвигателей 4-х секций должно восстанавливаться напряжение на шинах с.н. для обеспечения нормального останова блока.

Для обеспечения успешного самозапуска в тяжелых режимах на АЭС предусматривается отключение некоторых электродвигателей, не влияющих на технологический режим работы блока.

Проектными организациями определен перечень механизмов, участвующих в самозапуске. В этом перечне определена группа механизмов, подлежащих отключению для облегчения самозапуска. Основные механизмы этого перечня представлены в таблице 5.1

Таблица 5.1

Наименование механизма	Кол-во	S, кВА	Примечание
Циркуляционный насос (градирня)Циркуляционный насос конденсатора (2 -х скоростной)Насос замкнутого контура ОГЦНасос гидростатического подъема ротораИтого	43/322	40002500/400063025037260	Отключение не предус-мотрено
ГЦНВспомогательный питательный насосКонденсатные насосы 1 и 2 ступенейПодпиточный насосСетевой насосСливной насос ПНД – 1Сливной насос ПНД – 3Трансформатор 6,3 / 0,4 (0,22) кВНасос технич. воды ответственных потребителейНасос откачки сепаратора	423/332332062	80008001000/16008006303155001000630300	Отключение от защиты со временем второй ступени 3 – 9 сек. при напряжении 1/2 Uном и ниже.

5.3 Расчет начального напряжения режима самозапуска

1. Расчет для режима самозапуска потребителей двух секций

2. С учетом классификации механизмов, определяются параметры электродвигателей участвующих в самозапуске

Определение токов на секциях (BC-BX) (BD-BK)

Кпi=5.6IHUад(н)=6 кВ

3. Выбор базисных величин:

- базисная мощность S_б = 63 МВА;

- базисное напряжение U_б = 6,0 кВ.

4. Определение параметров расчетной схемы замещения:

Номинальный ток трансформатора

Х_с=S_б/(1,73*I_по.вн*U_вн)= 63·10⁶/(1,73*1655,28*330000)= 0,067 о. е.

Сопротивление трансформаторов

Сопротивление магистралей от РТСН до секции нормальной эксплуатации

L_ш=210 м Худ=0,2 Ом/км

где Х_уд – удельное сопротивление, Х_уд = 0,2 Ом/км;

L_ш – длина шин магистралей резервного питания, L_ш = 0,21 км.

Х_маг1 = Х_маг2 = Х_уд·L_ш·S_б/U_б² =0,2·0,2·63/6²=0,0735

5. Напряжение питающей сети, приведенное к стороне РТСН

Uсети=Uвн*Uнн/Uотв*Uб , где Uотв напряжение ответвления обмотки ВН РТСН, тогда

Uсети= Uнн/ Uб=6,3/6=1,05

6. Напряжение на секциях СН при самозапуске в относительных единицах, в пренебрежении активными сопротивлениями элементов питающей сети и нагрузок

Определение токов нагрузок трансформаторов соответствующих секций

Относительные сопротивления электродвигателей:

Z_д1 =

= 0,537

Z_д2 =

= 0,685

Относительные проводимости электродвигателей:

В1 = 1 / Z_д1 = 1 / 0,537 =1,86 о. е.

В2 = 1 / Z_д2 = 1 / 0,685 = 1,46 о. е.

Х1=Х2=Хнн + Хмаг=0,222+0,735=0,2955

Р1=Р2=ХС+ХВ / Х1=0,067+0,016/0,2955=0,28

Так как самозапуск не будет успешным, необходимо уменьшить нагрузку, участвующую в нем. Исходя из таблицы 6.1 стр. 58 [1] в работе должны остаться (то есть отключение минимального напряжения не предусматривается) четыре насоса: циркуляционный насос (градирня), циркуляционный насос конденсатора, насос замкнутого контура ОГЦ, насос гидростатического подъема ротора. На секциях ВС+ВХ находится: циркуляционный насос конденсатора (двухскоростной), уменьшим нагрузку до минимально возможной оставив в работе только вышеуказанный насос. На секциях ВD+ВK из насосов остаются: циркуляционный насос конденсатора (двухскоростной), насос градирни, отключим 4 трансформатора второй ступени. Произведем повторный расчет.