ES2238154A1 - Procedimiento y aparato para regular la tension de salida de un motor generador. - Google Patents
Procedimiento y aparato para regular la tension de salida de un motor generador.Info
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Abstract
Procedimiento y aparato para regular la tensión de salida de un motor generador. Un procedimiento y sistema para regular una tensión de salida de un motor generador (106) de un sistema de recirculación de la planta del reactor de un reactor nuclear de agua en ebullición, que incluye detectar una tensión de salida del alternador y transmitirla a un circuito (100) regulador de tensión, detectar una señal de velocidad del alternador (116) y transmitirla al circuito (100) regulador de tensión, comparar la señal de tensión de salida del alternador con la señal de velocidad del alternador con una red (200) divisora de voltios por hercios acoplada eléctricamente al circuito (124) detector de la tensión de salida del alternador y al dispositivo (116) detector de la velocidad del alternador, ajustar una reactancia capacitiva del regulador de tensión con un circuito (192) de compensación de conductores acoplado eléctricamente en serie con la red divisora (200) de voltios por hercios, y ajustar una corriente en un devanado (226) de control de un reactor saturable (228).
Description
Procedimiento y aparato para regular la tensión
de salida de un motor generador.
La presente invención se refiere, en general, a
reactores nucleares, y más particularmente a sistemas y
procedimientos que estabilizan los reguladores de tensión en los
sistemas de recirculación de un reactor nuclear.
Una vasija a presión del reactor (RPV) de un
reactor de agua en ebullición (BWR) tiene una forma genéricamente
cilíndrica y está cerrada por sus ambos extremos, por ejemplo
mediante un cabezal de fondo y un cabezal superior desmontable. Una
guía superior está normalmente separada encima de la placa del
núcleo dentro de la RPV. Un escudo del núcleo rodea el núcleo y
está soportado por una estructura de soporte del escudo.
Particularmente, el escudo tiene una forma genéricamente cilíndrica
y rodea tanto la placa núcleo como la guía superior. Existe un
espacio o corona situado entre la vasija de presión del reactor y
el escudo con forma cilíndrica.
El núcleo del reactor incluye un conjunto de
haces de combustible con una sección transversal cuadrada. Los
haces de combustible están soportados por la parte inferior
mediante un soporte del combustible. Cada soporte del combustible
soporta un grupo de 4 haces de combustible. El calor generado en el
núcleo se puede hacer descender insertando unas varillas de control
dentro del núcleo, y el calor generado podrá incrementarse al
retraer las varillas de control del núcleo. En algunos BWR
conocidos, las varillas de control tienen una sección transversal
en forma de cruz, y unas paletas que pueden ser insertadas entre
los haces de combustible de un grupo de cuatro.
Históricamente, los reactores fueron diseñados
para operar con unas potencias térmicas desarrolladas mayores que
los niveles de potencia térmica autorizados especificados. Para
cumplir con la normativa autorizada gubernamental, los reactores
son operados a una potencia térmica desarrollada máxima menor que
la potencia térmica desarrollada máxima que el reactor puede
producir. Estas bases de diseño original incluyen unos márgenes muy
conservadores incorporados en el diseño. Tras años de operación, se
ha encontrado que los reactores nucleares se pueden operar con
seguridad a niveles de potencia térmica
\hbox{desarrollada}mayores que los autorizados originalmente. También se ha determinado que cambios en los parámetros operacionales y/o modificaciones en el equipo pueden permitir una operación segura de un reactor a potencias térmicas desarrolladas máxima mayores (hasta el 120%, y más, de la potencia autorizada original).
Los sistemas de planta del reactor, como por
ejemplo los sistemas de recirculación del reactor, se evalúan para
asegurar que sus capacidades pueden soportar la operación de la
planta del reactor a niveles de potencia desarrollada mayores.
Cuando se considera apropiado, se pueden realizar cambios en dichos
sistemas para mejorar su rendimiento.
En un aspecto, se provee un procedimiento de
regulación de la tensión de salida de un motor generador de un
sistema de recirculación de la planta del reactor de un reactor
nuclear de agua en ebullición. El procedimiento incluye detectar
una tensión de salida del alternador y transmitir una señal de
tensión de salida del alternador a un circuito regulador de
tensión, detectar la velocidad del alternador y transmitir una
señal de velocidad del alternador al circuito regulador de tensión,
comparar la señal de tensión de salida del alternador con la señal
de velocidad del alternador con una red divisora de voltios por
hercios acoplada eléctricamente al circuito detector de tensión de
salida del alternador y el dispositivo detector de velocidad del
alternador, ajustar una reactancia capacitiva del regulador de
tensión con un circuito de compensación de conductores acoplado
eléctricamente en serie con la red divisora de voltios por hercios,
y ajustar una corriente en un devanado de control de un reactor
saturable.
En otro aspecto, se suministra un regulador de
tensión para un sistema de recirculación de la planta del reactor
de un reactor nuclear de agua en ebullición. El regulador incluye
un alternador de frecuencia variable, un circuito detector de la
tensión de salida del alternador eléctricamente acoplado a un
circuito de control, un dispositivo detector de la velocidad del
alternador acoplado eléctricamente al circuito de control, una red
divisora de voltios por hercios acoplada eléctricamente al circuito
detector de la tensión de salida del alternador y al dispositivo
detector de la velocidad del alternador, un circuito de
compensación del conductor acoplado eléctricamente en serie a la
red divisora de voltios por hercios y un reactor saturable que
incluye un devanado de control acoplado eléctricamente a la salida
de la red del divisor de voltios por hercios y un devanado
secundario acoplado eléctricamente a dicho excitador del
alternador.
La Figura 1 es una vista en sección de una vasija
a presión de un reactor nuclear de agua en ebullición.
La Figura 2 es un diagrama de bloques de un
regulador de tensión de un conjunto motor generador del sistema de
recirculación del reactor.
La Figura 3 es un diagrama esquemático de un
circuito de control de un regulador de tensión de un motor
generador (MG).
La Figura 4 es un diagrama esquemático de un
circuito de compensación de conductores.
La Figura 5 es un gráfico que muestra tres trazas
de respuesta del regulador de tensión.
La Figura 1 es un vista en sección, con unas
piezas recortadas, de una vasija (RPV) a presión de un reactor
nuclear de agua en ebullición 10. La RPV 10 tiene una forma
genéricamente cilíndrica y está cerrada en un extremo por un
cabezal inferior 12 y su otro extremo por un cabezal 14 superior
desmontable. Una pared lateral 16 se extiende desde el cabezal
inferior 12 hasta el cabezal superior 14. La pared lateral 16
incluye una brida superior 18. El cabezal superior 14 está fijado a
la brida superior 18. Un escudo 20 del núcleo con forma cilíndrica
rodea al núcleo del reactor 22 y deriva una región de agua, llamada
reflector 21. El escudo 20 del núcleo está soportado por un extremo
por un soporte 24 del escudo e incluye un cabezal 26 del escudo
desmontable opuesto. Una región inferior 28 es una corona formada
entre el escudo 20 del núcleo y la pared lateral 16. Una bancada 30
de bombas, que tiene forma de anillo, se extiende entre el soporte
24 del escudo y la pared lateral 16 de la RPV. La bancada 30 de
bombas incluye una pluralidad de aberturas 32 circulares, alojando
cada abertura una bomba de chorro 34. Las bombas de chorro 34 están
distribuidas circunferencialmente alrededor del escudo 20 del
núcleo. Una tubería 36 elevadora de toma está acoplada a dos bombas
de chorro 34 por un ensamblaje 38 de transición. Cada bomba de
chorro 34 incluye un mezclador de toma 40 y un difusor 42. El
elevador de toma 36 y dos bombas de chorro 34 conectadas forman un
ensamblaje 44 de bomba de chorro.
Dentro del núcleo 22 se genera calor e incluye
una pluralidad de haces de combustible 46 de material fisionable.
El agua circula hacia arriba a través del núcleo 22 y se convierte,
al menos parcialmente, en vapor. Una pluralidad de separadores 48
de vapor separan el vapor del agua, que se hace recircular. Una
pluralidad de secadores 50 de vapor retiran el agua residual del
vapor. El vapor sale de la RPV 10 a través de una salida de vapor
52 próxima al cabezal superior 14 de la vasija.
La cantidad de calor generado en el núcleo 22 se
regula insertando y retirando una pluralidad de varillas 54 de
control de un material absorbente de neutrones, como por ejemplo
hafnio. Según la varilla de control 54 se inserta próxima al haz de
combustible 46, ésta absorbe neutrones, que en caso contrario
estarían disponibles para promover la reacción en cadena que genera
calor en el núcleo 22.
Cada varilla de control 54 se acopla a través de
un tubo 56 conductor de la varilla de control con un mecanismo
motriz de la varilla de control (CRDM) 58 para formar un aparato 60
de la varilla de control. El CRDM 58 mueve la varilla de control
54 con relación a una placa 64 de soporte del núcleo y adyacente a
los haces de combustible 46. El CRDM 58 se extiende a través del
cabezal inferior 12 y está encerrado en la carcasa 66 del mecanismo
motriz de la varilla de control. Un tubo 56 guía de la varilla de
control se extiende verticalmente desde la carcasa 66 del mecanismo
motriz de la varilla de control hasta la placa 64 de soporte del
núcleo. Los tubos guía 56 de la varilla de control restringen el
movimiento no vertical de las varillas de control 54 durante la
inserción y retirada de la varilla de control 54. Los tubos guía 56
de las varillas de control podrán tener cualquier número de formas,
como por ejemplo una forma cruciforme, una forma cilíndrica, una
forma rectangular, una forma en Y y cualquier otra forma poligonal
apropiada.
La Figura 2 es un diagrama de bloques de un
regulador 100 de tensión del conjunto
motor-generador del sistema de recirculación del
reacto, según una forma de realización ejemplar de la presente
invención. Una bomba 102 de recirculación del reactor suministra la
potencia para el movimiento al agua del reactor en el sistema de
recirculación del reactor (no representado). La bomba 102 está
acoplada mecánicamente a un motor 104 de la bomba de recirculación
del reactor. El motor 104 recibe una potencia, o energía
eléctrica, de corriente alterna (ac) de frecuencia variable del
conjunto 106 de motor generador (MG) del sistema de recirculación
del reactor. Durante la operación normal del sistema de
recirculación, la frecuencia de la potencia ac varia entre 15 ciclos
por segundo (Hz) y 60 Hz. La frecuencia podrá ser tan baja como 11
Hz durante el arranque normal del MG 106. EL MG 106 incluye un
motor de accionamiento 108 de inducción acoplado mecánicamente a un
control 110 hidráulico de velocidad variable. El control 110 de
velocidad incluye un acoplador 112 de potencia de entrada, un
acoplador 114 de potencia de salida, y un dispositivo 116 detector
de la velocidad acoplado mecánicamente y próximo a un miembro
rotativo de control 110 de velocidad, de forma que una salida
eléctrica del dispositivo 116 detector de velocidad es proporcional
a la velocidad rotacional del acoplador 114 de potencia de salida.
En la forma de realización ejemplar, el dispositivo 116 detector de
velocidad es un transductor de velocidad. En otra forma de
realización, el dispositivo 116 es un
tacómetro-generador. El acoplador de salida 114 está
mecánicamente acoplador a un alternador 118 de frecuencia
variable, que suministra una potencia, o energía eléctrica, (ac) de
frecuencia variable al motor 104 de la bomba de recirculación del
reactor. La velocidad rotacional del alternador 118 fija la
frecuencia de la potencia ac suministrada al motor 104. La
velocidad rotacional del alternador 118 está controlada por el
control 110 de velocidad. El control 110 de velocidad es un
dispositivo hidráulico que varia su velocidad de salida en
respuesta a las entradas de control de un circuito de control 120
de flujo del sistema de recirculación al variar el acoplamiento
hidráulico de los miembros rotativos internos. Un excitador 122 ac
sin escobillas está acoplado eléctricamente al MG 106 y suministra
excitación al MG 106, controlando de dicha forma la tensión de
salida del alternador 118.
La salida del alternador 118 está acoplada
eléctricamente al devanado primario de un transformador 124. Un
devanado secundario del transformador 124 está acoplado
eléctricamente a un primer lado de un contacto 126, normalmente
cerrado, de un relé 127. Una fuente 128 eléctrica externa de 120
voltios, 60 Hz está acoplada eléctricamente al devanado primario de
un transformador 130. Un devanado secundario del transformador 130
está acoplado eléctricamente a un primer lado de un contacto 132,
normalmente abierto, del relé 127. Un segundo lado de los contactos
126 y 132 están conectados eléctricamente a un circuito 134
rectificador de potencia. El circuito 134 rectificador de potencia
incluye un circuito 136 rectificador de onda completa y un circuito
de disparo 138. La salida del circuito de disparo 138 está
conectada eléctricamente a un campo 140 del excitador 122.
La salida del alternador 118 está también
acoplada eléctricamente a un devanado primario de un transformador
trifásico 142. Un devanado secundario del transformador 142 está
conectado eléctricamente a una primera entrada 144 de un circuito
de control 146. La fuente eléctrica 128 del usuario está también
acoplada eléctricamente a una fuente de suministro eléctrico 148.
La fuente de suministro eléctrico 148 está acoplada eléctricamente
a un dispositivo 116 detector de velocidad y suministra una tensión
polarizante al dispositivo 116 detector de velocidad que suministra
una entrada al circuito de control 146. El circuito de control 146
está acoplado magnéticamente a un circuito de realimentación 154
negativo y positivo a través de un reactor saturable (no
representado). Una entrada al circuito de realimentación 154
negativo y positivo está conectada eléctricamente al campo 140 del
excitador 122.
En operación, el regulador de tensión 100
controla la tensión de salida del MG 106 al controlar la excitación
del alternador 118. La entrada de potencia al rectificador 136 se
suministra desde una fuente 128 de potencia del usuario a través
del transformador 130 y la salida del alternador 118 a través del
transformador 124. La selección del suministro eléctrico se
determina por el estado del relé 127. Cuando el relé 127 está en un
estado energizado, mediante lo cual una bobina interna del relé 127
está recibiendo corriente eléctrica, el contacto 132 está cerrado y
el contacto 126 está abierto. En este estado, el rectificador 136
está recibiendo electricidad de la fuente de suministro eléctrico
128. Este es el caso normal durante el arranque del sistema de
recirculación. Una vez que el sistema de recirculación ha sido
arrancado y el MG 106 está mandando corriente de entrada al
rectificador 136, se conmuta a la salida del alternador 118 al
desenergizar el relé 127, que invierte las posiciones de los
contactos 132 y 126, de forma que el contacto 126 esté cerrado y el
contacto 132 esté abierto.
Se aplica potencia desde una fuente de suministro
eléctrico 128 y la salida del alternador 118 se aplica al circuito
134 rectificador de potencia a un máximo de 240 V_{ac},
suministrando potencia a un rectificador 136 de onda completa a
través de un filtro inductor. El circuito de disparo 138 regula la
forma de onda rectificada del rectificador 136 para suministrar una
tensión y una corriente al campo 140 del excitador.
Una corriente del circuito de realimentación 154
negativo y positivo se suministra a un devanado de un reactor
saturable para cambiar la ganancia del sistema (realimentación
positiva) y una respuesta transiente (realimentación negativa). El
circuito 154 tiene una capacitancia base de 560 microfaradios y un
conmutador para añadir 560 microfaradios más de capacitancia. Se
incluyen unos puntos de prueba para hacer contacto con un
potenciómetro externo y señala por medio de un dial la capacitancia
adicional para maximizar un transiente. Se suministra estabilidad
adicional del regulador 100 de tensión mediante un circuito de
compensación de conductores en el circuito de control 146.
El circuito de control 146 compara la tensión de
salida del dispositivo detector de velocidad en la entrada 152 y la
tensión de salida del alternador 118 en la entrada 144 con una
lectura del potenciómetro de ajuste voltios/hercios y suministra
una corriente a la bobina de control de un reactor saturable.
La Figura 3 es un diagrama esquemático de un
circuito de control 146 de un regulador de tensión 100. La entrada
144 incluye tres líneas de fase 156, 158 y 160. Las líneas de fase
156, 158 y 160 están acopladas eléctricamente a los nodos 162, 164
y 166 respectivamente de un rectificador 167 de onda completa
trifásico. El nodo 162 está acoplado eléctricamente a un ánodo de
un rectificador 168 y a un cátodo de un rectificador 170. El nodo
164 está acoplado eléctricamente a un ánodo de un rectificador 172
y a un cátodo de un rectificador 174. El nodo 166 está acoplado
eléctricamente a un ánodo de un rectificador 176 y a un cátodo de
un rectificador 178. Un cátodo de cada uno de los rectificadores
168, 172 y 176 está acoplado eléctricamente a un nodo 180. Un ánodo
de cada uno de los rectificadores 104, 174 y 178 está acoplado
eléctricamente al nodo 182. El nodo 180 está acoplado
eléctricamente a un primer conductor de una resistencia 184. Un
segundo conductor de resistencia 184 está acoplado eléctricamente
al nodo 186. En una forma de realización, la resistencia 184 es una
resistencia de 330 ohmios. El nodo 186 está a una tensión positiva
de corriente continua con respecto al nodo 182. En la forma de
realización ejemplar, cuando la tensión ca de entrada al
rectificador 167 es por ejemplo 230 Vca, la diferencia de potencia
del nodo 186 con respecto al nodo 182 es de aproximadamente 260
Vcc.
El nodo 186 está acoplado eléctricamente a una
entrada 188 del circuito de compensación de conductores y a un
primer conductor de una resistencia 190. En la forma de realización
ejemplar, la resistencia 190 es una resistencia de 680 ohmios. La
entrada 188 está acoplada eléctricamente a un primer extremo de un
circuito 192 de compensación de conductores. Un segundo extremo del
circuito 192 está acoplado eléctricamente a la salida 194. La
salida 194 y un segundo conductor de resistencia 190 están
acoplados eléctricamente al nodo 196. El nodo 196 está
eléctricamente acoplado a un primer conductor 198 de un
potenciómetro 200. El conductor 198 está acoplado eléctricamente, a
través de una resistencia 201, a un segundo conductor 202 del
potenciómetro 200. En la forma de realización ejemplar, la
resistencia entre el conductor 198 y el conductor 202 es de 800
ohmios cuando el potenciómetro 200 está en un estado de no uso, es
decir sin conductores conectados al circuito. En otra forma de
realización, el potenciómetro 200 tiene una potencia nominal de 50
vatios. Un tercer conductor 204 del potenciómetro 200 está acoplado
eléctricamente, de forma variable, a la resistencia 201 del
potenciómetro 200 a través de un cursor, o contacto deslizable 206,
de forma que cuando el cursor 206 es rotado en una primera
dirección 208, un valor de resistencia entre el conductor 204 y el
conductor 198 es sustancialmente de cero ohmios y el valor de la
resistencia entre el conductor 204 y el conductor 202 es
sustancialmente igual al valor de la resistencia entre el conductor
198 y el conductor 202, cuando el cursor 206 es rotado en una
segunda dirección 210, un valor de resistencia entre el conductor
204 y el conductor 202 es de sustancialmente cero ohmios y el valor
de la resistencia entre el conductor 204 y el conductor 198 es
sustancialmente igual al valor de la resistencia entre el conductor
198 y el conductor 202. En otra forma de realización, el
potenciómetro 200 es un conmutador rotatorio escalonado con una
pluralidad de resistencias fijas acopladas eléctricamente en serie
que suministran la resistencia 201 entre el conductor 198 y el
conductor 202 y los contactos de un conmutador que suministran el
acoplamiento eléctrico entre el conductor 204 y la resistencia 201.
El conductor 202 está acoplado eléctricamente a un primer conductor
de resistencia 212 y un segundo conductor de resistencia 212 está
acoplado eléctricamente al nodo 182. En una forma de realización,
la resistencia 212 es una resistencia de 1000 ohmios. El conductor
204 está acoplado eléctricamente al nodo 214. El nodo 214 está
acoplado eléctricamente, además, a un primer conductor de una
resistencia 216. Un segundo conductor de resistencia 216 está
acoplado eléctricamente a un cátodo del diodo 218. Un ánodo del
diodo 218 está acoplado eléctricamente al nodo 182.
El nodo 214 está, además, acoplado eléctricamente
a un punto de prueba 220 y a un primer conductor de una resistencia
222. Un segundo conductor de resistencia 222 está acoplado
eléctricamente a un punto de prueba 224 y a un primer conductor de
una bobina de control 226 de un reactor saturable 228. Un segundo
conductor de la bobina de control 226 está acoplado eléctricamente
a un ánodo del diodo 230. Un cátodo del diodo 230 está acoplado
eléctricamente a un primer conductor de resistencia 232. Un segundo
conductor de resistencia 232 está acoplado eléctricamente al nodo
186. El primer conductor de la resistencia 232 y el cátodo del
diodo 230 están acoplados eléctricamente, además, a una primera
línea 234 de entrada 152. Una segunda línea 236 de entrada 152 está
acoplada eléctricamente al nodo 182. Un reactor saturable 228 está
acoplado magnéticamente a un devanado primario (no mostrado) en un
circuito 134 rectificador de potencia y a un devanado secundario
(no representado) en el circuito de realimentación 154 negativa y
positiva.
En operación, el circuito de control 146 compara
la tensión del dispositivo de velocidad 116 en la entrada 152 y la
tensión de corte del alternador 118 en la entrada 144 con una
lectura del potenciómetro 200 y desarrolla una salida de corriente
a la bobina de control 226. El flujo magnético creado en el reactor
saturable debido a los efectos combinados del flujo de corriente en
la bobina de control 226, devanado primario (realimentación
positiva) y devanado secundario (realimentación negativa) controla
las características de disparo del circuito de disparo 138. Un
incremento en la corriente de la bobina de control 226 reduce el
grado de saturación del reactor saturable 228 y, de dicha forma,
reduce la salida del regulador de tensión 100 al excitador 122. La
estabilidad del sistema 100 regulador de tensión queda gobernada por
los dos ajustes de realimentación. La capacitancia en el circuito
154 de realimentación se ajusta conmutando hasta un máximo de
aproximadamente 1120 microfaradios. Se añade estabilidad adicional
usando un circuito 192 de compensación de conductores.
La Figura 4 es un diagrama esquemático de un
circuito 192 de compensación de conductores. La entrada 188 está
acoplada eléctricamente a un punto de sintonización y a un primer
conductor del conmutador 240. Un segundo conductor del conmutador
240 está acoplado eléctricamente a un punto de sintonización 242,
un primer conductor de resistencia 244 y a un primer conductor de
un contacto 246 de un relé 248 de retardo temporal. Una bobina del
relé 248 está acoplada eléctricamente al sistema de control del
sistema de recirculación (no representado). Un segundo conductor
del contacto 246 está acoplado eléctricamente a un nodo 250. Un
segundo conductor de resistencia 244 está acoplado eléctricamente a
un punto de sintonización 252 y al nodo 250. El nodo 250 está
acoplado eléctricamente, además, a un primer conductor del
conmutador 254, a un primer conductor de resistencia 256 y a un
primer conductor del condensador 258. Un segundo conductor de
resistencia 256 está acoplado eléctricamente a un segundo conductor
del conmutador 248 y a un primer conductor del condensador 260. Un
segundo conductor del condensador 258 y un segundo conductor del
condensador 260 están acoplados eléctricamente a la salida 194.
En operación, el circuito 192 de compensación de
conductores suministra una reactancia capacitiva al regulador de
tensión 100 para mejorar la estabilidad de control del regulador
100. Durante la operación del sistema de recirculación, el
regulador de tensión 100 y el MG 106 tienen unos límites de
operación estables que limitan la velocidad máxima del MG y de
dicha forma limita el flujo máximo que se puede conseguir del
núcleo. La operación por encima de dicho límite da como resultado
una oscilación de la tensión y corriente de salida del MG 106.
Oscilaciones de una magnitud demasiado grande originan que se
dispare el relé de sobrecorriente, cerrando el sistema de
recirculación. El circuito 192 de compensación de conductores está
acoplado en paralelo con la resistencia 190 y el circuito 192. La
resistencia 190 y el circuito 192 están acoplados, además, en serie
con el potenciómetro 200. Durante la operación del sistema de
recirculación, el circuito 192 de compensación de conductores podrá
estar fuera de línea, lo que quiere decir que el conmutador 240
está abierto y el circuito 192 no tiene efecto alguno en la
operación del regulador 100. Para poner el circuito 192 en línea,
el conmutador 240 es cerrado de forma tal que no induce transientes
en la operación del regulador 100. Una resistencia variable externa
(no representada) está acoplada al circuito 192 en paralelo con el
conmutador 240. La resistencia externa variable está configurada de
forma que se suministra una resistencia máxima entre el primer
conductor y el segundo conductor. En la forma de realización
ejemplar, la resistencia externa variable tiene una resistencia
máxima de 50000 ohmios. El primer conductor de la resistencia
eléctrica está acoplado eléctricamente al punto 238. El segundo
conductor de la resistencia externa está acoplado eléctricamente al
punto 242 y el conmutador 240 está cerrado. La resistencia de la
resistencia externa es suficiente para limitar la corriente a
través del circuito 192 hasta un nivel en el cual el circuito 192
no está todavía efectivamente en línea. La resistencia de la
resistencia externa se elimina lentamente mientras se observa una
respuesta del flujo del sistema de recirculación y la tensión y
velocidad del MG 106. Cuando se elimina toda la resistencia de la
resistencia externa, se cierra el conmutador 240 para activar el
circuito 192 de compensación de conductores y la resistencia
externa es eliminada del punto 238 y del punto 242.
Durante el arranque del sistema de recirculación,
el circuito 192 está fuera de línea durante un retardo temporal
controlado mediante una lectura del relé 248 del retardo temporal.
El contacto 246 es mantenido abierto para forzar la corriente del
circuito 192 a través de la resistencia 244. En la forma de
realización ejemplar, la resistencia 244 es una resistencia de
10000 ohmios. La resistencia 244 limita la corriente en el circuito
192 lo suficiente para limitar su efecto en la operación del
regulador 100 durante el arranque del sistema de recirculación.
Tras la finalización de la lectura del retardo temporal del relé
248 de retardo temporal, el contacto 246 se cierra, derivando la
resistencia 244 y permitiendo que la corriente derive la
resistencia 244. La estabilidad del regulador 100 se ajusta
adicionalmente mediante una posición del conmutador 254. Cuando el
conmutador 254 está abierto, la corriente es forzada a través de la
resistencia 256, limitando de dicha forma el efecto del
condensador 260 en el circuito de compensación de conductores.
Cuando el conmutador 254 está cerrado, deriva la resistencia 256,
permitiendo un flujo total de corriente a través del condensador
260, incrementando de dicha forma el efecto de compensación de
conductores en el regulador 100. En la forma de realización
ejemplar, la resistencia 256 es una resistencia de 10 kilohmios, el
condensador 258 es un condensador de 560 microfaradios y el
condensador 260 es un condensador de 640 microfaradios.
La Figura 5 es un gráfico que muestra tres trazas
o linease de registro, de la respuesta del regulador de tensión
100 con diferentes valores de realimentación negativa y
compensación de conductores. Un eje horizontal de cada traza
representa el tiempo a partir del tiempo 286, que representa el
comienzo de una etapa de cambio del 5% dentro del circuito de
control 146 hasta un tiempo 288 que representa un tiempo tras el
tiempo 286, cuando la salida es sustancialmente estable. En la
forma de realización ejemplar, el tiempo 286 es de aproximadamente
0 segundos y el tiempo 288 es aproximadamente 12 segundos. Un eje
vertical 290 de las trazas representa una magnitud de la tensión de
salida del alternador 118 medida en el devanado secundario del
transformador 142. La traza 262 muestra una magnitud 292 de la
respuesta del sistema con 560 microfaradios de realimentación
negativa en el circuito regulador 100. La traza 272 muestra una
magnitud 294 de la respuesta del sistema con 1120 microfaradios de
realimentación negativa en el circuito regulador 100. La traza 282
muestra una magnitud 296 de la respuesta del sistema con una
capacitancia de compensación de conductores de 1120 microfaradios
además de los 1120 microfaradios de realimentación negativa.
El circuito de compensación de conductores
descrito anteriormente es eficaz respecto al coste y altamente
fiable. El circuito de compensación de conductores incluye una
reactancia capacitiva que facilita la reducción de las oscilaciones
del sistema de recirculación durante la operación a un nivel mayor
que el flujo en el núcleo del reactor previo al aumento de la
potencia de régimen. El circuito de compensación de conductores
incluye una pluralidad de condensadores que podrán ser insertados y
retirados del servicio mientras el sistema de recirculación está
operando, lo cual facilita la operación y mantenimiento del
sistema. Como resultado, el circuito de compensación de conductores
facilita la operación y mantenimiento del sistema de recirculación
del reactor de una forma eficaz respecto al coste y fiable.
Aunque la invención ha sido descrita en términos
de diversas formas de realización específicas, los expertos en la
técnica reconocerán que la invención puede ponerse en la práctica
con modificaciones, dentro del espíritu y alcance de las
reivindicaciones.
Claims (10)
1. Un procedimiento de regulación de la tensión
de salida de un motor generador (106) de un sistema de
recirculación de la planta de un reactor de un reactor nuclear de
agua en ebullición, estando caracterizado dicho
procedimiento porque compren-
de:
de:
detectar una tensión de salida del alternador y
transmitir una señal de la tensión de salida del alternador a un
circuito (100) regulador de tensión;
detectar la velocidad (116) del alternador y
transmitir una señal de velocidad del alternador al circuito (100)
regulador de tensión;
comparar la señal de tensión de salida del
alternador con la señal de velocidad del alternador con una red
(200) divisora voltios por hercios acoplada eléctricamente al
circuito (124) detector de la tensión de salida del alternador y al
dispositivo (116) detector de la velocidad del alternador;
ajustar una reactancia capacitiva (260) del
regulador de tensión con un circuito (192) de compensación de
conductores acoplado eléctricamente en serie con la red (200)
divisora voltios por hercios;
y
y
ajustar la corriente en un devanado (226) de
control de un reactor saturable (228).
2. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la comparación de la señal de tensión
de salida del alternador con la señal de velocidad del alternador
comprende además usar una red divisora voltios por hercios que
incluye un potenciómetro (200).
3. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el ajuste de la reactancia capacitiva
comprende:
conmutar el circuito (192) de compensación de
conductores en el circuito regulador (100);
limitar la corriente durante un período de tiempo
de arranque usando una resistencia (244); y
derivar la resistencia al final del período de
tiempo de arranque.
4. Un procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque la conmutación del circuito de
compensación de conductores en el circuito regulador comprende:
acoplar un primer conductor de un dispositivo de
resistencia variable a un primer punto de prueba que está acoplado
eléctricamente a un primer conductor (238) de un conmutador (240)
de conexión del circuito de compensación de conductores;
acoplar un segundo conductor del dispositivo de
resistencia variable a un segundo punto de prueba (242) que está
acoplado eléctricamente a un segundo conductor del conmutador (240)
de conexión del circuito de compensación de conductores;
reducir una resistencia del dispositivo de
resistencia variable a sustancialmente 0 ohmios;
cerrar el conmutador (240) de conexión del
circuito de compensación de conductores; y
retirar el primer conductor y el segundo
conductor del dispositivo de resistencia variable del primer punto
de prueba y del segundo punto de prueba, respectivamente.
5. Un procedimiento para derivar la resistencia
(244) al final del período de tiempo de arranque según la
reivindicación 3, caracterizado porque comprende derivar la
resistencia al final de un período de tiempo de arranque de 10
minutos.
6. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el ajuste de la reactancia capacitiva
comprende:
derivar una resistencia (256) en serie con cada
uno de una pluralidad de condensadores (258, 260) para incrementar
la reactancia capacitiva y retirar la derivación alrededor de la
resistencia en serie con los condensadores para hacer disminuir la
reactancia capacitiva.
7. Un regulador de tensión de un sistema de
recirculación de la planta de reactor de un reactor nuclear de agua
de ebullición, caracterizado porque comprende:
un alternador de frecuencia variable;
un circuito detector de la tensión de salida del
alternador acoplado a un circuito de control;
un dispositivo detector de la velocidad del
alternador acoplado eléctricamente al circuito de control;
una red divisora de voltios por hercios acoplada
eléctricamente a dicho circuito detector de la tensión de salida
del alternador y a dicho dispositivo detector de la velocidad del
alternador;
un circuito de compensación de conductores
acoplado eléctricamente en serie con dicha red divisora de voltios
por hercios; y
un reactor saturable que incluye un devanado de
control acoplado eléctricamente a dicha salida de la red divisora
de voltios por hercios, y un devanado secundario acoplado
eléctricamente a dicho excitador del alternador.
8. Un regulador de tensión según la
reivindicación 7, caracterizado porque dicho circuito de
compensación de conductores comprende:
un conmutador de conexión que acopla
eléctricamente dicho circuito de compensación con dicho
regulador;
una resistencia limitadora de corriente en
paralelismo eléctrico con un contacto del conmutador;
y
y
al menos un condensador.
9. Un regulador de tensión según la
reivindicación 8, caracterizado porque dicho conmutador
comprende además un punto de prueba acoplado eléctricamente a un
primer conductor de dicho conmutador y a un segundo punto de prueba
acoplado eléctricamente a un segundo conductor de dicho
conmu-
tador.
tador.
10. Un sistema de recirculación del reactor para
un sistema de recirculación de la planta de un reactor de un
reactor nuclear de agua en ebullición, caracterizado porque
comprende:
un conjunto motor generador que comprende un
alternador de frecuencia variable;
un regulador de tensión acoplado eléctricamente a
dicho alternador;
un circuito detector de la tensión de salida del
alternador acoplado eléctricamente a un circuito de control de
dicho regulador de tensión;
un dispositivo detector de la velocidad del
alternador acoplado eléctricamente al circuito de con-
trol;
trol;
una red divisora voltios por hercios acoplada
eléctricamente a dicho circuito detector de la tensión de salida
del alternador y a dicho dispositivo detector de la velocidad del
alternador;
un circuito de compensación de conductores
acoplado eléctricamente en serie con dicha red divisora de voltios
por hercios; y
un reactor saturable que incluye un devanado de
control acoplado eléctricamente a dicha salida de la red divisora
de voltios por hercios, y un devanado secundario acoplado
eléctricamente a dicho excitador del alternador.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US24330903A | 2003-09-13 | 2003-09-13 | |
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ES2238154B1 ES2238154B1 (es) | 2006-12-16 |
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ID=34860075
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ES200302117A Expired - Fee Related ES2238154B1 (es) | 2003-09-13 | 2003-09-11 | Procedimiento y aparato para regular la tension de salida de un motor generador. |
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2003
- 2003-09-11 ES ES200302117A patent/ES2238154B1/es not_active Expired - Fee Related
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