Реферат: Визначення потужності дизель-генераторів систем надійного живлення на АЕС

Курсова робота

Визначення потужності дизель-генераторів систем надійного живлення на АЕС

Зміст

1 Визначення потужності дизель-генераторів систем надійного живлення

2 Особливості визначення потужності дизель генераторів систем надійного живлення блоків із ВВЕР-1000

2.1 Розрахунок струмів короткого замикання

2.2 Вибір високовольтного встаткування й струмоведучих частин головної схеми

2.2.1 Вибір вимикачів і роз'єднувачів 750 кВ

2.2.2 Вибір вимикачів і роз'єднувачів 330 кВ

2.2.3 Вибір вимикача навантаження

2.2.4 Вибір проводу струму генератор-трансформатор (24 кВ)

2.2.5 Вибір трансформатора напруги (750 кВ)

2.2.6 Вибір трансформатора напруги (330кВ)

2.2.7 Вибір трансформатора струму (750 Кв)

2.2.8 Вибір трансформатора струму (330кВ)

2.2.9 Вибір гнучких шин ОРУ-750 кВ

2.2.10 Вибір гнучких шин для осередків ОРУ-750 кВ

2.2.11 Вибір гнучких шин ОРУ-330 кВ

2.2.12 Вибір гнучких шин для осередків ОРУ-330 кВ

Література

1 Визначення потужності дизель-генераторів систем надійного живлення

Потужність дизель-генератора при східчастому пуску асинхронного навантаження вибирають по потужності, споживаної (Рпотр i) електродвигунами, підключеними до секції надійного живлення, і зростаючої з пуском чергового щабля. Повинне виконуватися умова

/>

де nст – число щаблів пуску; Рн дг – номінальне навантаження дизель-генератора.

Значення Рпотр визначається по номінальній потужності двигуна Рдв н, його коефіцієнту завантаження й КПД

/>

По формулах, визначаються потужності, споживані двигунами по завершенні операції пуску відповідного щабля. У той же час у процесі пуску черги, особливо при проходженні окремими електродвигунами критичного ковзання, величина навантаження на дизель-генератор може короткочасно збільшитися в порівнянні зі сталим режимом. Для дизелів існують заводські характеристики припустимих граничних навантажень.

Визначення навантаження в процесі пуску асинхронних двигунів представляє складне й трудомістке завдання. Пускову потужність двигуна можна оцінити на основі потужності, споживаної в сталому номінальному режимі />, коефіцієнтів потужності номінального режиму />, при пуску />й кратності пускового струму К i

/>(3.3)

Тоді пускова потужність на кожному із щаблів пуску визначається як сума потужностей, споживаних у сталому режимі раніше запущеними двигунами, і пускової потужності двигунів, що запускаються в даному щаблі. Повинне виконуватися умова

/>(3.4)

де Рдоп дг – навантаження, що допускається на дизель-генератор у перехідному процесі, як правило, Рдоп дг/>Рн дг.

Значення cos jпуск визначається з формули

/>(3.5)

де Кп – кратність пускового моменту.

Слід зазначити, що пускова потужність, обумовлена по формулі (3.3), є величиною умовної, тому що в процесі пуску напруга знижується.

Розрахунок потужності дизель-генератора доцільно вести в табличній формі. Приклад розрахунку наведений у таблиці 3.1.

Таблиця 1 — Розрахунок потужності дизель-генератор

Черговість пуску

Механізм

Рдв н

квт

Рпотр

квт

Cos jном

Рпуск

квт

Стала потужність щабля

/>

Пускова потужність

/>+

+ Рпуск j

1

Еквівалентний трансформатор. живлення АБП.

1000

800

0,3

1500

800

1500

2

Еквівалентний трансформатор пит. навантаження 0,4кВ

1000

800

0,3

1500

1600

3000

3

Еквівалентний трансформатор пит. навантаження 0,4кВ

1000

800

0,3

1500

2400

4500

4

Насос технічної води

1250

1170

0,22

2080

3570

2880

5

Насос аварійного упорскування бору

800

560

0,3

1680

4130

4560

6

Аварійний живильний насос

800

560

0,3

1680

4690

6240

7

Насос спринклерний реактора

500

362

0,3

1006

5052

7246

З таблиці 1 видно, що до установки може бути прийнятий дизель-генератор номінальною потужністю Рн дг = 5600 кВт, що допускає перевантаження 6200 кВт у плині 1 години.

2 Особливості визначення потужності дизель генераторів систем надійного живлення блоків із ВВЕР-1000

--PAGE_BREAK--

Відповідно до основної концепції безпеки експлуатації атомних електростанцій на АЕС повинні бути передбачені автономні системи безпеки в технологічній частині й відповідно автономні системи надійного живлення, що включають у тому числі й автономні джерела живлення — дизель генератори. Вимоги до проектування автономних систем надійного живлення визначаються ПРАВИЛАМИ ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ АВАРІЙНОГО ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ АТОМНИХ СТАНЦІЙ. Для блоку з реактором ВВЕР-1000 число таких систем прийнято три. Основними споживачами цих систем є електродвигуни механізмів, що забезпечують розхолоджування реактора й локалізацію аварії в аварійних різних режимах з повною втратою змінного струму (насоси системи аварійного охолодження зони, аварійні живильні насоси, спринклерні насоси й т.п.). У випадку зникнення напруги на секції 6 кВ надійного живлення другої групи або з появою імпульсу по технологічному параметрі «більшу» або «малу» течі в першому контурі або розрив паропроводу другого контуру, живлення на секції надійного живлення подається від генераторів, що підключаються автоматично до них дизель. Кожна із цих систем надійного живлення повинна бути здатна по потужності підключених дизель-генераторів і составу механізмів забезпечити аварійне розхолоджування реактора при будь-якому виді аварії. У таблиці 2 наведений перелік механізмів, що беруть участь у східчастому пуску від генератора системи безпеки.

Таблиця 2 — перелік механізмів, що беруть участь у східчастому пуску

Черговість

пуску

Механізм

Рдв н квт

Час включення

1

Трансформатор живлення випрямляча АБП каналу безпеки

1000

1

Система охолодження

7

2

Насос подачі бору високого тиску

55

5

2

Насос аварійного упорскування бору

800

5

2

Насос аварійного розхолоджування

800

5

3

Насос технічної води відповідальних споживачів (2 одиниці)

630

10

4

Скрупульозна система охолодження боксу

110

20

4

Скрупульозна система охолодження центрального залу

110

20

4

Скрупульозна система охолодження шахти апарата

110

20

4

Насос

75

20

5

Спринклерний насос

500

30

5

Насос промконтура

110

30

6

Аварійний живильний насос

800

40

Коефіцієнт завантаження Кзгр механізмів із цій таблиці доцільно прийняти Кзгр= 0,7-0,8.

Разом з тим, при проектуванні схеми електропостачання власних потреб АЕС повинне бути забезпечене надійне живлення механізмів, які забезпечили схоронність основного встаткування машинного залу й реакторного відділення блоку. Для рішення цього завдання сучасні енергоблоки оснащуються системою надійного живлення загально блокових споживачів. Як аварійні джерела надійного живлення загально блокових споживачів також використовують дизель генератори.

Таблиця 3 — Споживачі загально блокових секцій 6 кВ, BJ, BK.

№

Приєднання

Найменування

Навантаження BJ

Навантаження BK

1

Насос гідростатичного підйому ротора

SC91D

315

315

2

насос (допоміжний)

RL51D

800

800

3

насос

TK21D

800

800

4

Насос водопостачання РДЕС

VH10D

250

250

5

Трансформатор 6/04 кВ, невідповідальних споживачів CJ, CK

BU31

1000

1000

6

Трансформатор 6/04 кВ, АБП (УВС)

BU17

250

—

7

Трансформатор 6/04 кВ, АБП (загально блокових)

BU18

—

250

8

Трансформатор 6/04 кВ, РДЕС

BU37

250

—

РАЗОМ:

3298,5 кВ·А

3075,5 кВ·А

При зупинці одночасно двох загально блокових секцій (BJ, BK) запускаються два дизелі генератора (дизель генератор свого блоку підключається до однієї секції, дизель-генератор сусіднього блоку підключається через перемичку до другої секції). У випадку не запуску одного із цих генераторів або не включення відповідного вимикача дизель генератора на одну із секцій відбувається включення вимикачів перемички між секціями. Останній режим (один дизель-генератор на обидві секції) приймається в якості розрахункового при виборі потужності загально блокових дизель-генераторів.

Потужність цього дизель генератора повинна бути достатня для включення відповідальних загально блокових механізмів і механізмів машинного залу, що забезпечують аварійне розхолоджування основного встаткування блоку. У таблиці 4 наведений перелік механізмів, що беруть участь у східчастому пуску від загально блокового дизель генератора.

Таблиця 4 — Основні механізми й етапи східчастого прийому навантаження на загально блокових дизель генератор

Черговість

пуску

Механізм

Рдв н

квт

1

Трансформатор надійного живлення випрямного пристрою загально блокового АБП (2 одиниці)

1000

1

    продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--

2.2.10 Вибір гнучких шин для осередків ОРУ-750 кВ

Таблиця № 2.14 — Розрахунок виробляється по найбільших параметрах струмів і напруг:

№№

п/п

Параметри, що визначають умови вибору

Умови вибору

Перелік умов

Значення

розрахункове

гарантійне

Обраний тип: 5´АС-800/105

1

Максимальний робочий струм навантаження при нормальному режимі роботи

IФ= 3503А

2

Перетин проведення, обумовлене по економічній щільності струму при числі годин використання максимуму навантаження й економічної щільності струму iЕ=1 А/мм2

SЕ=4121 мм2

Sвибр=5´800мм2

SЕ ～Sвибр

3

Перетин проведення за умовами нагрівання форсованим струмом навантаження

Sвибр= 800 мм2

Sтабл= 800 мм2

Sтабл £Sвибр

4

Кількість проводів у фазі

nвибр= 5

nкор= 5

nкор £nвибр

5

Відстань між проводами у фазі

авибр= 600 мм

акор= 600 мм

акор £авибр

2.2.11 Вибір гнучких шин ОРУ-330 кВ

Таблиця № 2.14 — Розрахунок виробляється по найбільших параметрах струмів і напруг:

№№

п/п

Параметри, що визначають умови вибору

Умови

вибору

Перелік умов

Значення

розрахункове

гарантійне

Обраний тип: 2´АС-240/32

1

Форсований струм навантаження

Iф=700,5 А

Iдоп=1220 А

Iф £ Iдоп

2

Перетин проведення за умовами нагрівання тривалим струмом навантаження

Sвибр= 210 мм2

Sтабл= 240 мм2

Sтабл £Sвибр

3

Перетин проведення по короні

Sвибр= 240 мм2

Sкор= 240 мм2

Sкор £Sвибр

4

Кількість проводів у фазі

nвибр= 2

nкор=2

nкор £nвибр

5

Відстань між проводами у фазі

авибр= 400 мм

акор= 400 мм

акор £авибр

2.2.12 Вибір гнучких шин для осередків ОРУ-330 кВ

Таблиця № 2.15 — Розрахунок виробляється по найбільших параметрах струмів і напруг

№№

п/п

Параметри, що визначають умови вибору

Умови

вибору

Перелік умов

Значення

розрахункове

гарантійне

Обраний тип: 3´АС-240/32

1

Максимальний робочий струм навантаження при нормальному режимі роботи

Iм=700,5 А

2

Перетин проведення, обумовлене по економічній щільності струму при числі годин використання максимуму навантаження й економічної щільності струму iЕ=1 А/мм2

SЕ = 637,3

Sвибр=3´240мм2

SЕ £Sвибр

3

Перетин проведення за умовами нагрівання форсованим струмом навантаження

Sвибр= 240 мм2

Sтабл= 240 мм2

Sтабл £Sвибр

4

Перетин проведення по короні

Sвибр= 240 мм2

Sкор= 2400 мм2

Sкор £Sвибр

5

Кількість проводів у фазі

nвибр= 3

nкор= 3

nкор £nвибр

6

Відстань між проводами у фазі

авибр= 600 мм

акор= 600 мм

акор £авибр

У даному курсовому проекті виконані основні розрахунки, які забезпечують роботу дизель-генераторів систем надійного живлення на АЕС

Література

«Електрична частина станцій і підстанцій» Підручник/ О.А. Васильєв і ін. — 2-е видання, перероблене й доповнене. – К., 2000

Рожкова Л.Д., Козулін В.С. Електроустаткування станцій і підстанцій. Підручник для технікумів. – К., 2006

Неклепаєв Б.Н., Крючков Н.П. Електрична частина електростанцій і підстанцій. Довідкові матеріали для курсового й дипломного проектування. Підручник. – К., 1989

Двоскин П.Н. Схемы и конструкции распределительных устройств – 3-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1985

5.Гук Ю.Б. и др. Проектирование электрических станций и подстанций. Учебное пособие для ВУЗов /Ю.Б.Гук, В.В.Колтан, С.С.Петров