ЕЛЕКТРОПРОИЗВОДСТВО – on line

АЕЦ Козлодуй - данни за електропроизводството

Генерация и товар на ЕЕС в реално време


ГЪВКАВОСТ И НАДЕЖДНОСТ НА ЕЛЕКТРО- ЗАХРАНВАНЕТО НА СОБСТВЕНИТЕ НУЖДИ НА АЕЦ „КОЗЛОДУЙ“

06.12.2011

Предлагам ви тази статия, която е публикувана в пети брой на списание “Първа Атомна”. За мен това е едно добро попадение в посока на показване на успехите на АЕЦ “Козлодуй” и голяма стъпка напред за осветляване на добрите практики, с които колектива и ръководството могат да се гордеят. 

 

 

Емил Борисов,

ръководител-сектор „Експлоатация на електро-оборудване“, направление „Експлоатация“, ЕП – 2

 

 

Надеждността на захранването на собствените нужди за всяка атомна електроцентрала е от особено важно значение. Осигуряването на надеждна и гъвкава схема на захранване на системите, важни за безопасността, дава възможност на оперативния персонал при необходимост своевременно да се възползва от алтернативни източници на захранване.

 

След аварията в АЕЦ „Фошмарк“ (Швеция) от 25 юли 2006 г. и особено след аварията в АЕЦ „Фукушима“ (Япония) от 11 март 2011 г. на надеждността и гъвкавостта на схемата на електрозахранване на всички атомни централи в света се обръща особено внимание.

 

Надеждността на захранването на собствените нужди (СН) на АЕЦ „Козлодуй“ се постига както от собствени, независими от външното електрозахранване, източници (дизелгенератори – ДГ, акумулаторни батерии – АБ), така и от различните варианти за получаване на външно електрозахранване от електроенергийната система (ЕЕС) на България и ЕЕС на съседните страни по приоритетни коридори.

 

В случай на авария от особено значение за нейното локализиране и отстраняване е осигуряването на надеждното електрозахранване за съоръженията от системите на безопасност (СБ), осигуряващи нормалното спиране и разхлаждане на реакторната установка.

 

 

СОБСТВЕНИ ИЗТОЧНИЦИ НА ЕЛЕКТРОЗАХРАНВАНЕ

 

Трансформатори 400/24 kV 10GC01,02

 

В проектната схема на електрозахранване на 5 и 6 блок бяха предвидени следните основни източници на електрозахранване:

 

• Трансформатори СН 24/6,3/6,3kV 5,6BT01,02, които се захранват от:

 

- турбогенераторите 9,10GQ (при работещ блок) с номинална активна мощност 1000 МW;

 

- блочните трансформатори 9,10GC01,02, 24/400 kV, от Открита разпределителна уредба (ОРУ) 400 kV, от ЕЕС на България (при неработещ блок).

 

• Пусково-резервни трансформатори СН 220/6,3/6,3 kV BT05,06, които се захранват от ОРУ 220 kV, от ЕЕС на България (при неработещ блок).

 

При тази схема и за двата 1000-мегаватови блока се предвиждаше само едно резервно захранване – от трансформатори 220/6,3/6,3kV BT05,06. Генераторният прекъсвач КАГ-24 нямаше възможност за изключване на генератора 9,10GQ при действието на електрически защити. Времето за автоматично включване на резерва (АВР) на секции нормална експлоатация (СНЕ) 5,6BA÷5,6BD беше сравнително дълго: за нормалния АВР – 1,2 s, а за бързия АВР – 130 ms. Освен това нямаше възможност за захранване на СН от СНЕ 5,6BA÷5,6BD от собствен източник (дизелгенератор).

 

За повишаване на нивото на безопасност в АЕЦ „Козлодуй“ бе осъществена Програма за модернизация, по която бе реализиран комплекс от над 220 мерки, 26 от които касаят електрооборудването. Част от изпълнените мерки са:

 

• Усъвършенстване на системите за електрическо захранване;

 

• Осигуряване на допълнителен контрол върху работата на батериите при проектното състояние на системите за непрекъснато захранване;

 

• Подмяна на системите за непрекъсваемо електрозахранване;

 

• Подобряване на надеждността на възбуждането на генератора;

 

• Подмяна на генераторен прекъсвач KAГ-24;

 

• Инсталиране по един допълнителен ДГ на блок за общоблочни консуматори;

 

• Подобряване на надеждността на релейните защити и устройствата за АВР от главната електрическа схема;

 

• Подобряване на надеждността на прекъсвачи 6 kV (свързването на новите ДГ към съществуващите 6 kV секции);

 

• Проучване на схемата за натоварване на консуматорите, захранени от акумулаторните батерии;

 

• Проучване на необходимостта от подобряване или подменяне на апаратура 220 V постоянен ток.

 

Като резултат в момента схемата на електрозахранване на двата 1000-мегаватови блока е една от най-добре резервираните в света*.

 

 

*По-голямата част от атомните централи захранват собствените си нужди от 2 източника, т.е. от 1 работно и 1 резервно електрозахранване от друга електрическа система. Някои АЕЦ имат захранвания на СН от 3 въвода: 1 работно и 2 резервни захранвания.

След аварията във „Фошмарк“ от 25.07.2006 г. Шведският регулиращ орган SKI проведе през септември 2007 г. международна конференция на тема „Защита в дълбочина на електрическите системи“, в която взеха участие представители от над 35 държави (Швеция, Германия, САЩ, Русия, Япония, Франция, България и др.). От публикуваните доклади от конференцията се вижда, че АЕЦ „Козлодуй“ е единствената АЕЦ с реализирана схема на захранване на секции нормална експлоатация от 4 въвода.

 

 

На 5 и 6 блок на АЕЦ „Козлодуй“ за всяка от СНЕ 6 kV 5,6BA÷5,6BD, захранващи СН, е реализирана възможност за захранване от 4 различни въвода: един (I) –за работно захранване от генераторно напрежение 24 kV или от Шинна система 400 kV, два (II, III) – за резервно (по един за Първо и за Второ резервно) захранване от Шинна система 220 kV, а четвъртият (IV) въвод на СНЕ осигурява захранване от дизелгенератор 5,6GZ, при отсъствие на напрежение на СНЕ в режим на пълно обезточване.

 

След извършените модернизации на 5 и 6 блок захранването на собствените нужди е с по-надеждна и по-гъвкава схема, с повече възможности за алтернативни превключвания. Основните промени, реализирани в схемата, са:

 

1. През 1999 г. на площадката са монтирани нови резервни трансформатори ВТ07,08 – 63MVA; 220/6,3/6,3 kV, и СРЗ 6BL÷6BР с вакуумни прекъсвачи Inom 3150 A, Iкс 40 kA. През 2001 г. на 5 блок са монтирани нови секции резервно захранване (СРЗ) 5BL÷5BР със същите вакуумни прекъсвачи.

 

По този начин всеки блок получи по две резервни захранвания за СН и след реализацията им на практика разполагаше с по три захранвания:

 

• Въвод работно захранване – от трансформатори СН 5,6ВТ01,02;

 

• Въвод І резервно захранване – от собствените резервни трансформатори BT05,06/BT07,08 и през собствените секции резервно захранване 5BL÷5BР/6BL÷6BР;

 

• Въвод ІІ резервно захранване – аналогично на горното, но от СРЗ на другия блок.

 

2. През 2003 г. и 2005 г. на 5 и 6 блок е монтиран нов Генераторен прекъсвач 5,6HEC-7 с Umax nom работно 30 kV, Inom 30 kA, Inom изключване к.с. 168 kA.

 

Генераторен прекъсвач на 5 блок

 

 

Прекъсвачите 5,6HEC-7 са монтирани във веригата на блок генератор-трансформатор на 5 и 6 блок между генератора 9,10GQ и отклонението за работни трансформатори СН 5,6ВТ01,02. Наличието на 5,6HEC-7 позволява:

 

• Да се осигури захранването на всички потребители СН на 5 и 6 блок от ОРУ 400 kV при изключването на турбогенератори (ТГ) 9,10GQ от технологични или електрически защити.

 

• Да се запази захранването на 5,6ВА÷5,6BD от ОРУ 400 kV през 5,6BT01,02 при спрян ТГ 9,10GQ. Тази схема на захранване дава възможност да се запазят АВР на секции 5,6ВА÷5,6BD към ОРУ 220 kV п.17, п.13, през резервните трансформатори BT05,06, BT07,08 при евентуално изключване (обезточване) на блочни трансформатори 9,10GC01,02.

 

3. В случай на загуба на нормалното работно захранване на секции 5,6BA÷5,6BD (обезточване на СН на 5 и 6 блок), сработва АВР-I, т.е. автоматичното включване на резерва към I резервно захранване и съответните секции 5,6BA÷5,6BD ще се захранят от собственото резервно захранване на блока. След модернизацията на схемата и защитите времето за това превключване е сведено до минимум от 20÷30 ms, –за времето на 1 период от синусоидата на напрежението. В случай на отсъствие на напрежение на собственото резервно захранване на блока или отказ на АВР-I, незабавно ще сработи АВР-II и СН на блока ще се захранят от резервното захранване на другия блок, т.е. ще преминат към II резервно захранване.

 

Комплексна разпределителна уредба 6 kV

от III канал на Системата за безопасност на 5 блок

 

 

Наличието на тези две автоматични включвания на резерва (АВР-I, АВР-II) позволява да се запазят в работа СНЕ 5,6BA÷5,6BD и системите, важни за безопасността, без да се налага стартиране на дизелгенераторите от Системите за безопасност.

 

В случай на обезточване на секциите 5,6BV÷5,6BX за време, по-дълго от 2 s, стартират дизелгенераторите 5,6GV÷5,6GX на I÷III канал на Системата за безопасност и до 15-та секунда след обезточването подават напрежение на секциите 5,6BV÷5,6BX на СБ. Всеки от ДГ 5,6GV÷5,6GX, е с мощност 6,2 MW (9000 к.с.) –мощност, достатъчна за захранване в режим на обезточване на всички системи и съоръжения на I÷III канал на СБ. СБ има 3 независими канала, всеки от които е достатъчен за справяне самостоятелно с максимална проектна авария, спиране и разхлаждане на реакторната установка.

 

Дизелгенератор 5GX от III канал на Системата за безопасност на 5 блок

 

В АЕЦ „Козлодуй“ се поддържа запас от гориво и масло за аварийните ДГ 5,6GV÷5,6GX за осигуряване на електрозахранване на всички СБ за повече от 10 денонощия. По програмата за модернизация бяха подменени със съвременни цифрови системи защитите, управлението и възбуждането на ДГ.

 

4. В случай на пълно обезточване на 5 и 6 блок, когато СНЕ 5,6BA÷5,6BD остават без напрежение за време, по-дълго от 3 s, стартират още 2 допълнителни дизелгенератора 6GZ (на 6 блок) и 5GZ (на 5 блок) по 5,4 MW всеки, монтирани съответно през 2003 г. и 2005 г. също по Програмата за модернизация. Тези ДГ 5,6GZ до 20-та секунда от командата за стартиране се включват към собствената си 6 kV секция и са готови за подаване на напрежение към секции 5,6BA÷5,6BD от IV независим въвод съгласно специална Процедура 35(36).ЕЧ.GZ.ПЦ.08. Те осигуряват в режим на пълно обезточване (blackout) захранване на приоритетни потребители: помпи за подаване на вода от деаераторите към парогенераторите, трансформатори за захранване на потребители I категория, осветление и други.

 

5. Въпреки наличието на указаните възможности за захранване, по Техническо решение 3737 през 2009 г.бе реализирана схема за алтернативно подаване на вода с помпа 5,6TX40D01 към парогенераторите при захранване от секция 5,6CT3 от мобилен дизелгенератор 1,2 MW – по Процедура № 35(36).ТО.ТХ40.ПЦ.42.

 

 

Мобилен дизелгенератор 1,2 MW

 

 

Процедурата започва да се изпълнява само в режим на пълно обезточване при отсъствие на:

 

1) работно захранване на секции 5,6ВА÷5,6BD;

 

2) двете резервни захранвания на секции 5,6ВА÷5,6BD;

 

3) отказ на аварийните ДГ и на всичките 3 канала на СБ: 5,6GV, 5,6GW, 5,6GX;

 

4) отказ и на 4-я ДГ 5,6GZ.

 

Основната функция на алтернативното подхранване на парогенераторите (ПГ) е осигуряване на допълнително независимо подхранване на ПГ с цел осигуряване на надеждно отвеждане на остатъчното енергоотделяне от активната зона в течение на не по-малко от 24 ч. в режим на пълна загуба на питателна и аварийна питателна вода към ПГ.

 

През май 2011 г. в АЕЦ „Козлодуй“ по тази Процедура бяха отработени оперативни превключвания с пуск на мобилния дизелгенератор с оперативния персонал на всички смени.

 

6. Световната практика неведнъж е показвала важността на акумулаторните батерии (АБ) като източник за захранване на I категория потребители.

 

При аварията в АЕЦ „Фукушима“ някои от АБ за захранване на I категория потребители са работили 6÷8 h до пълния им разряд.

 

Във връзка с това в АЕЦ „Козлодуй“ на 13 май 2011 г. на II система за безопасност на 5 блок бе проведен тест по Програма за проверка на разполагаемото време на разряд на АБ 5EA20 с реален товар. Проверката доказа, че АБ издържа многократно над изисканите 2÷4 h на разряд, поради което след 10÷18 h разряд тестът бе прекратен преди да се достигнат заложените гранични стойности.

 

 

ВЪНШНО ЕЛЕКТРОЗАХРАНВАНЕ

 

За надеждната работа на АЕЦ „Козлодуй“ особено важно значение има състоянието на електроенергийната система, към която работи и е свързана. ЕЕС на България е част от общоевропейската ЕЕС ENTSO, обхващаща страните от Португалия до Украйна и от Норвегия до Гърция – изключително стабилна система с постоянна честота 50.0 Hz.

 

При тежки аварии в ЕЕС на страната приоритетно се подава захранване към Откритата разпределителна уредба на АЕЦ по утвърдени „коридори“ (електропроводи 400 kV и 220 kV) от ЕЕС на съседните страни или от ПАВЕЦ/ВЕЦ. Това дава възможност на атомната централа да получи през ОРУ 400 kV и 220 kV в авариен режим външно електрозахранване от различни връзки.

 

От ОРУ АЕЦ „Козлодуй“ е свързана с ЕЕС по:

 

• 8 електропровода на 400 kV (2 от които междусистемни, за връзка с ЕЕС на Румъния). От тях от огромно значение за дълбокоешелонираната защита са връзките с:

 

- ЕЕС на Румъния – директно, по 2 електропровода;

 

- ЕЕС на Сърбия – през подстанция София – Запад;

 

- ПАВЕЦ „Чаира“ – през подстанции, участващи в „големия пръстен на ЕЕС“ – Ветрен, Червена могила, София – Запад.

 

• 3 електропровода на 220 kV.

 

Този голям брой (11) електропроводи повишава надеждността на външното електрозахранване на АЕЦ. Осигурява се възможност в авариен режим централата да получи електрозахранване от пръстени 400 kV и 220 kV. Тече разработване на нова редакция на Плана за възстановяване на ЕЕС след тежки аварии и пълно обезточване на АЕЦ, съгласно който е регламентирано приоритетно подаване на напрежение до ОРУ на АЕЦ с цел захранване на собствените нужди на 5 и 6 блок и на Бреговата помпена станция, и последващо възстановяване на ЕЕС. Планът обхваща действията на оперативния персонал в електрическите централи (с възможност за нулев старт), на оперативния персонал на системните подстанции, на дежурните диспечери в териториалните диспечерски управления и в Централно диспечерско управление, както и на оперативния персонал в АЕЦ. Разработени са процедури за захранване на СН на 5 и 6 блок след получаване на напрежение на шини ОРУ 220 kV или 400 kV от ЕЕС.

 

Открита разпределителна уредба

 

Наличието на гъвкава и надеждна схема на електрозахранването на собствените нужди повишава защитата в дълбочина на атомната електроцентрала и позволява постигането на високи показатели за безопасност в работата на 5 и 6 блок на АЕЦ „Козлодуй“.

 

 

 

Tags:

Comments are closed.

Тема на седмицата

ЕС – Ядрената енергетика се изплъзва от Европа

Атомът тръгва от Запад на Изток, и това съществено променя ядрения отрасъл. Към такъв извод са склонни много от участниците в европейския ядрен форум,...

Още »

Приносът на ядрения отрасъл в икономиката на ЕС

СЪПРИЧАСТНОСТ към децата – аутисти

Търсене

ENEN PLUS project – европейско ядрено ученическо състезание

Последни коментари