Система электроснабжения главных циркуляционных насосов ядерной энергетической установки

)5 6 21 О 3/06 ЕТЕНИ ев, Ю.А. Куся к области знерьного оборудовареимущественно становок.вляется повышебеспечения измелоносителя в еменем изргетической о процесса щиты, в том нии, хема систе- циркуляциустпрчисл ГОСУДАРСТВЕН.ОЕ ПАТЕНТНОЕ(56) Сидоренко В.А. Вопросы безопаснойработы реакторов ВВЭР; М,: Атомиздат, 1977, с, 147-155.Багдасаров Ю.В. и др, Технические про"т блемы реакторов на быстрых нейтронах. М,;". Атомиздат, 1969, с, 179.Бевко В.В, Опыт наладки систем вычисления расхода теплоносителя и управления .скоростью главных циркуляционных насосов блока БН. - Атомные электрическиестанции, М,: Атомиздат, 1983, вып. 6, с, 136140.(54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯГЛАВНЪХ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ НАСОСОВЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВ-. ф 57) Изобретение относится к области энергоснабжения вспомогательного оборудова ф ния электростанций, преимущественноядерных энергетических установок (ЯЭУ), ксистеме электроснабжения главных циркуляционных насосов ядерной энергетической установки, Целью изобретенияявляется повышение надежности за счетобеспечения изменения расхода теплоносиИзобретение относит госнабжения вспомогател ния электростанций, и ядерных энергетических уЦелью изобретения я ние надежности за счет о н ения расхода тепЖ 1540573 А теля в соответствии со скоростью и временем изменения мощности ядерной энергетической установки в период переходного процесса при срабатывании аварийной защиты, в том числе и при полном обесточивании. При срабатывании аварийной защиты ядерного реактора, в том числе и при полном обесточивании ЯЭУ, по сигналу из системы 9 вычисления расхода теплоносителя устройство 5 управления потоком энергии отключает параллельно ему включенный тиристорный ключ 4 и накопитель электрической энергии, . включающий аккумулирующий элемент б и устройство 5 управления потоком энергии, переводится из режима компенсации реактивной мощности регулируемого электропривода 10 главного циркуляционного насоса(ГЦН) в режим электроснабжения регулируемого электро- привода 10 ГЦН. При этом на регулируемый злектропривод 10 ГЦН подается напряжение пониженной частоты и величины, После появления напряжения на шинах собственных нужд ядерного реактора, зафиксированного датчиком 18 напряжения, накопитель электрической энергии переводится в режим компенсации реактивной мощности регулируемого электропривода 10 ГЦН с одновременной подзарядкой аккуиулирующего элемента б, 1 з,п. ф-лы, 1 ил,оответствии со скоростью и в менения мощности ядерной эн ановки в период переходн и срабатывании аварийной 3 е и при полном обесточив На чертеже представлена мы электроснабжения главныонных насосов (ГЦН) ядерной энергетической установки (ЯЭУ) с одной технологической петлей.Система электроснабжения ГЦН ЯЭУ содержит шины 1 собственных нужд ядерного реактора, выключатель 2, силовой кабель 3, тиристорный ключ 4, накопитель электрической энергии, включающий устройство 5 управления потоком энергии и аккумулирующий элемент 6, силовой кабель 7, систему 8 управления производительностью ГЦН, систему 9 вцчисления расхода теплоносителя, регулируемый электропривод 10 ГЦН, кабели 11-15, силовой кабель 16, датчик 17 производительности ГЦН, датчик 18 напряжения на шинах 1 собственных нужд ядерного реактора и источник 19 резервного питания.В качестве регулируемого электропривода 10 ГЦН используется асинхронный электродвигатель с фазнцм ротором, но могут быть использованы и другие типы.Главные циркуляционные насосы могут быть или механическими, или магнитогидродинамичесаими.Датчиками производительности насосов могут сляэпьФэхогеиераторц, расходо" меры и т.д,В начесав аккумулирующего элемента могут быть примененц молекулярные конденсаторы,Система работает следующим образом.При вводе технологической петли в работу в первую очередь заряжается аккумулирующий элемент 6 устройством 5 управления потоком энергии от шин 1 собственных нужд. ядерного реактора через выключатель 2, Тиристорнцй ключ 4 находится в выключенном состоянии. От аккумулирую- щего элемента 6 по силовому кабелю 7 получают питание система 8 управления производительностью ГЦН и система 9 вычисления расхода теплоносителя. По кабелям 15 в систему 9 вычисления расхода .теплоносителя поступает информация о параметрах реактора и о состоянии технологического оборудования, По сигналу из системы 9 вычисления расхода теплоносителя по кабелю 13 устройство 5 управления потоком энергии включает тиристорный ключ 4 по кабелю 14. На регулируемый электропривод 10 ГЦН по силовому кабелю 16 подается питание от шин 1 собственных нужд ядерного реактора. Одновременно по кабелю 12 из системы 9 вычисления расхода теплоносителя в систему 8 управления,производительностью ГЦН подается сигнал, в соответствии с которым по кабелю 11 система 8 управления производительностью ГЦН производит пуск регулируемого электро- привода 10 ГЦН.Пуск регулируемого электропривода 10ГЦН может также производиться устройст вом 5 управления потоком энергии послеполучения соответствующего сигнала по кабелю 13 из системы 9 вычисления расхода теплоносителя, Пуск производится путем изменения величинц и частоты выходного 10 напряжения инвертора до достижения необходимой производительности ГЦН, после. чего по сигналу иэ системы 9 вычислениярасхода теплоносителя управление регулируемым электроприводом 10 ГЦН передает ся в систему 8 управленияпроизводительностью ГЦН, устройством 5 управления потоком энергии отключается инвертор и включаешься тиристорный ключ 4, а аккумулирующий элемент 6 с устройством 20 5 управления потоком энергии переводитсяв режим подзарядки и компенсации реактивной мощности регулируемого электрощювбда 10 ГЦН.При плановом изменении мощности 25 ядерного реактора производительностьгаеного циркуляционного насоса изменяется пропорционально изменению мощности адерного реактора системой 8.ффэвления производительностью ГЦН по 30 сигналу из системы 9 вцчисления расходатаплоносителя.При кратковременном обесточиваниишин 1 собственнцх нужд ядерного реакторе, заФиксированного его датчиком 18 на-, 35 пряжения, по сигналу иэ системы 9вычисления расхода теплоносителя по кабелю 13 устройство 5 управления потокомэнергии отключает тиристорный ключ 4 покабелю 14., а накопитель электрической 40 энергии переводится из режима компенсации реактивной мощности регулируемого злектропривода 10 ГЦН в режим электроснабжения регулируемого электропривода 10 ГЦИ. После появления напряжения на 45 шинах 1 собственных нужд ядерного реакторэ, зафиксированного его датчиком 18 напряжения, по сигналу из системы 9 вычисления расхода теплоносителя по кабелю 13 устройство 5 управления потоком 50 энергии включает тиристорный ключ 4, анакопитель электрической энергии переводится в режим компенсации реактивной мощности регулируемого электропривода 10 ГЦН, одновременно производится подза ряд аккумулирующего элемента 6.При срабатывании аварийной защитыядерного реактора, в том числе при полном обесточивании ядерной энергетической установки, по сигналу из системц 9 вычисления расхода теплоносителя по кабелю 13, 15405735 10 15 20 25 30 40 50 55 устройство 5 управления потоком энергии отключает тиристарный ключ 4 и накопитель электрической энергии переводится иэ режима компенсации реактивной мощности регулируемого электрапривада 10 ГЦН в режим электроснабжения регулируемого электропривода 10 ГЦН. При этом на регулируемый электропривод 10 ГЦН подается напряжение пониженной частоты и величины, т.е. производится электрическое торможение регулируемого злектропривода 10 ГЦН; Дополнительно производится электродинамическое торможение регулируемого электропривода 10 ГЦН подачей постоянного напряжения от аккумулирую- щего элемента 6 в обмотку статора регулируемого электропривода ГЦН, Торможение производится со скоростью изменения производительности главного циркуляционного насоса, соответствующей скорости изменения мощности ядерного реактора, Управление торможением осуществляется устройством 5 управления потоком энергии в соответствии с сигналом, получаемым из системы 9 вычисления расхода теплоносителя по кабелю 13, После снижения мощности ядерного реактора до относительно стабильного уровня электрадинамическае торможение регулируемого электропривода 10 ГЦН отключается, системой 9 вычисления расхода теплоносителя управление регулируемого электропривада 10 ГЦН передается в систему 8 управления производительностью ГЦН, напряжение на выходе накопителя электрической энергии повыша .ется до номинальной величины и частоты,При наличии напряжения на шинах 1 собственных нужд ядерного реактора по сигналу из системы 9 вычисления расхода теплоносителя яо кабелю 13 устройство 5 управле-.ния потоком энергии переводится из режима электроснабжения в режим компенсании реактивной мощности регулируемого электроприеода 10 ГЦН, одновременнопроизводится подзарядка аккумулирующего элемента 6,Сигнал о необходимой величине производительности ГЦН образуется в системе 9 вычисления расхода теплоносителя на основе информации о параметрах ядерного реактора и состоянии оборудования.При необходимости вывода в ремонтнакопителя электрической энергии система 8 управления производительностью ГЦН получает питание от источника 19 резервного питания.Таким образом, данное техническое решение позволяет повысить надежность за счет обеспечения изменения расхода теплоносителя в основных теплоотводящих контурах ядерного реактора в соответствии са скоростью и временем изменения мощности ЯЭУ при срабатывании аварийной защи- ты, в там числе при полном обесточивании ядерной энергетической установки, тем самым снизить термические напряжения в: элементах установки при переходных процессах, увеличить надежность рабаты главных циркуляцианных насосов за счет питания систем управления производительностью ГЦН и регулируемых электраприводав ГЦН ат одного источника электроэнергии, использовать на ядерных реакторах на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем более надежные магнитагидрадинамические насосы, у которых практически отсутствует выбег при полном обесточивании, улучшить условия рабаты турбагенератарав ЯЭУ путем исключения электрамеханического выбега турбагенератаров при полном обесточивании, уменьшить металлоемкасть и сделать более надежной конструкцию главных циркуляцианных насосов за счет отказа ат дополнительныхх маковых масс. Фар"ул 8 изаб"е" Р" иГСкс гемз электрасизбиек.;я главных циакуляш анных насосов ядернонерге- тическаР установки, са.держащая ш,:ны са.- ственных нужд ядарнага реакта;:3 с датчиками напряжения, через выключатель падкваченг,ые па цепи питания к регущ руемаму.лехтаалривад" ,главнага цакуляционнаго насоса, к которому подключена система управления праизоодительнастью главного циркуляцианнаго насоса, да чики производительности главного циркуляционнага насоса, подключенные к системе вычисления расхода теплоносителя, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности эа счет обеспечения изменения расхода теплоносителя в соответствии со скарастыа и временем изменения мощности ядерной энергетической установки в период переходного процесса при срабатывании аварийной защиты, в там числе и при полном обесточивании, в цепь питания регулируемого электрапривода главного циркуляцианнага насоса включе-ны накопитель электрической энергии, включающий аккумулирующий элемент и устройство управления потоком энергии, падкл ючен н ае к системе вычисления расхада теплоносителя, которая соединена с датчиками напряжения шин собственных нужд ядерного реактора и тиристорный ключ параллельна накопителю электрической энергии.Составитель И. ГерасимовТехред М.Моргентал Корректор С. Шекмар Редактор Н. Коляда Заказ 1970 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 7 . .1540573 .82, Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я теплоносителя запитаны от эккумулируютем, что система управления. производи- щего элементв накопителя электрической тельностью главного циркуляционного на- энергии.соса и .система вычисления расхода5