RU125782U1 - EMERGENCY POWER SUPPLY SYSTEM OF NUCLEAR POWER PLANT - Google Patents

EMERGENCY POWER SUPPLY SYSTEM OF NUCLEAR POWER PLANT Download PDF

Info

Publication number
RU125782U1
RU125782U1 RU2012130682/07U RU2012130682U RU125782U1 RU 125782 U1 RU125782 U1 RU 125782U1 RU 2012130682/07 U RU2012130682/07 U RU 2012130682/07U RU 2012130682 U RU2012130682 U RU 2012130682U RU 125782 U1 RU125782 U1 RU 125782U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power supply
supply system
emergency
power
power plant
Prior art date
Application number
RU2012130682/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Перегуда
Леонид Васильевич Шмаков
Сергей Иванович Губин
Игорь Николаевич Ложников
Виктор Константинович Иванов
Александр Николаевич Комов
Вячеслав Юрьевич Шубин
Владимир Владимирович Мурин
Сергей Федорович Мокеев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Росэнергоатом")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Росэнергоатом") filed Critical Открытое акционерное общество "Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Росэнергоатом")
Priority to RU2012130682/07U priority Critical patent/RU125782U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU125782U1 publication Critical patent/RU125782U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Abstract

Система аварийного электрообеспечения атомной электростанции, включающая дизель-генераторы и аккумуляторные батареи, подключенные к общей системе электрообеспечения атомной станции через блок управления, отличающаяся тем, что в систему аварийного электрообеспечения дополнительно включен газотурбинный электрогенератор, подсоединенный к блоку управления электрическим кабелем, размещенным в подземном защитном коробе.The emergency power supply system of a nuclear power plant, including diesel generators and batteries connected to the general power supply system of a nuclear power plant via a control unit, characterized in that the gas turbine generator is additionally included in the emergency power supply system, connected to the control unit by an electric cable located in an underground protective box .

Description

Заявляемая полезная модель относится к области электрообеспечения атомной электростанции, касается в частности элекстробезопасности в период останова реактора и может быть использована для повышения надежности электрообеспечения действующих и вновь строящихся станций в экстремальных ситуациях в качестве резервного источника для снятия остаточных тепловыделений в первый момент обесточивания электростанции.The inventive utility model relates to the field of power supply of a nuclear power plant, in particular, concerns electrical safety during reactor shutdown and can be used to increase the reliability of power supply to existing and newly built plants in extreme situations as a backup source for removing residual heat at the first moment of power failure.

Основным потребителем системы технического водообеспечения (СТВ) являются конденсаторы турбин, маслоохладители турбогенераторов (ТГ) и другие потребители вспомогательных систем турбинного отделения. При обесточивании собственных нужд энергоблока вместе с отключением основного оборудования происходит отключение циркуляционных насосов. Таким образом, СТВ оказывается выведенной из работы («Канальный ядерный энергетический реактор РБМК.», М.А.Абрамов, В.И.Авдеев, Е.О.Адамов и др. Под общей редакцией Ю.М.Черкашова. М. ГУП НИКИЭТ, 2006, с.160-164). СТВ осуществляет подачу технической воды к насосно-теплообменному оборудованию энергоблока, которое обеспечивает работоспособность систем, важных для безопасности. Потребители собственных нужд энергоблока с реакторами РБМК подразделяются на три группы:The main consumers of the technical water supply system (STV) are turbine condensers, turbine generator (TG) oil coolers and other consumers of turbine compartment auxiliary systems. When de-energizing the unit’s own needs, along with the shutdown of the main equipment, the circulation pumps are turned off. Thus, the STV turns out to be out of work (“RBMK Channel Nuclear Power Reactor.”, M. A. Abramov, V. I. Avdeev, E. O. Adamov and others. Edited by Yu. M. Cherkashov. M. State Unitary Enterprise NIKIET, 2006, p. 160-164). STV delivers process water to the pump and heat-exchange equipment of the power unit, which ensures the operability of systems important to safety. Consumers of their own needs of a power unit with RBMK reactors are divided into three groups:

- первая - потребители переменного и постоянного тока, предъявляющие повышенные требования к надежности электроснабжения, не допускающие по условиям безопасности перерыва питания более чем на доли секунды во всех режимах, включая режим обесточивания собственных нужд блока, и требующие обязательного наличия питания после срабатывания аварийной защиты (AЗ) реактора;- the first - consumers of alternating and direct current, which impose increased requirements on the reliability of power supply, do not allow power interruptions for more than a split second under safety conditions in all modes, including the mode of de-energizing the unit’s own needs, and requiring the availability of power after emergency protection operation (AZ ) reactor;

- вторая - потребители переменного тока, предъявляющие повышенные требования к надежности электроснабжения, допускающие перерывы питания на время, определяемое условиями безопасности (от десятков секунд до нескольких минут);- the second - AC consumers, making high demands on the reliability of power supply, allowing power interruptions for a time determined by the safety conditions (from tens of seconds to several minutes);

- третья - потребители переменного тока, не предъявляющие повышенных требований к надежности электроснабжения, допускающие перерывы питания.- third - AC consumers who do not have high requirements for the reliability of power supply, allowing power interruptions.

Система аварийного электроснабжения относится к обеспечивающим системам безопасности и предназначена для электроснабжения потребителей систем безопасности в аварийных режимах, сопровождающихся обесточиванием собственных нужд блока. Системы аварийного электроснабжения подразделяются на две группы. К потребителям первой группы относятся аппаратура и сервоприводы комплексной системы контроля, управления и защиты реактора, системы централизованного контроля технологического процесса энергоблока, быстродействующие задвижки системы аварийного охлаждения реактора (САОР), отсечная арматура системы локализации аварии (СЛА), контрольно-измерительные приборы и автоматика, система радиационного контроля, аварийное освещение, оперативные цепи управления, защиты и сигнализации. К потребителям второй группы относятся механизмы, обеспечивающие расхолаживание реактора и локализацию аварии в аварийных режимах, сопровождаемых полной потерей напряжения на шинах собственных нужд энергоблока (насосы САОР, аварийные питательные электронасосы (АПЭН), насосы контура охлаждения СУЗ, насосы технической воды, насосы спринклерно - охладительной системы, пожарные насосы). В состав системы аварийного электроснабжения входят устройства, необходимые для преобразования и распределения электроэнергии. Для выполнения заданных функций при потере источников нормального электроснабжения в составе системы имеются автономные источники питания: аккумуляторные батареи и дизель - генераторы. Для питания потребителей системы аварийного электроснабжения проектом предусмотрены три независимых канала, базирующихся на использовании трех дизель - генераторов и аккумуляторных батарей большой емкости. В случае исчезновения напряжения от рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд (полное обесточивание собственных нужд) питание поступает от автономного источника - дизель - генератора. Время запуска дизель - генератора до момента принятия нагрузки первой ступени составляет около 15 с. Для каждого энергоблока АЭС предусматривается установка в трех изолированных строительных ячейках по одному дизель - генератору мощностью 6,3 MB т напряжением 6,3 кВ. Каждая ячейка РДЭС оборудуется автономными системами обеспечения топливом, маслом и воздухом (для пуска), а также системами охлаждения, отопления, вентиляции, электроснабжения собственных нужд, управления и контроля. Запуск дизелей осуществляется сжатым воздухом, который хранится в двух баллонах. Запаса воздуха достаточно для шести последовательных пусков. Пополнение баллонов сжатым воздухом предусмотрено от двух автоматизированных компрессоров, которые также обслуживаются специалистами посменно. РДЭС полностью автоматизирована и предусматривает запуск и работу без постоянного обслуживания оперативного персонала. В каждом канале системы аварийного электроснабжения в качестве автономных источников питания потребителей первой группы предусматриваются аккумуляторные батареи, работающие в режиме постоянного подзаряда, выбранные из условия их автономной работы в режиме обесточивания собственных нужд энергоблока в течение 30 мин. Обслуживание трех дизель-генераторов в ждущем режиме требует значительных материальных затрат. На примере событий, случившихся на атомных станциях в Японии видно, что система аварийного электрообеспечения ориентированная на использование дизель-генераторов и аккумуляторных батарей может дать сбои при наложении нескольких внешних отрицательных событий. Более того, время запуска дизель - генератора нормативно определенное 15 секунд в экстремальных ситуациях может сильно отличаться от нормативной, что может привести к проблемам с охлаждением реактора из-за отсутствия электроэнергии. Требования к системам аварийного электрообеспечения изложены в книге Фельдман Н.Л., Черновец А.К. «Особенности электрической части атомных электростанций», Энергоатомиздат, 1987 г., с.40-41, рис.2-3. В уровне техники выявлен также патент на изобретение РФ №2258996 с приоритетом от 09.06.2003, МПК Н02Y 9/00, «Система аварийного электрообеспечения атомной станции».The emergency power supply system refers to safety systems and is intended to power consumers of safety systems in emergency conditions, accompanied by a blackout of the unit's own needs. Emergency power supply systems are divided into two groups. Consumers of the first group include equipment and servo-drivers of an integrated system for monitoring, controlling and protecting the reactor, centralized control systems for the technological process of the power unit, quick-acting valves of the emergency cooling system of the reactor (SAOR), shut-off valves of the accident localization system (ALS), instrumentation and automation, radiation monitoring system, emergency lighting, operational control, protection and alarm circuits. Consumers of the second group include mechanisms that ensure the cooldown of the reactor and the localization of the accident in emergency conditions, accompanied by a complete loss of voltage on the tires of the unit’s own needs (SAOR pumps, emergency power electric pumps (APS), cooling system cooling pumps, process water pumps, sprinkler-cooling pumps systems, fire pumps). The emergency power supply system includes devices necessary for the conversion and distribution of electricity. To perform the specified functions in case of loss of normal power sources, the system includes autonomous power sources: batteries and diesel generators. The project provides three independent channels to power consumers of the emergency power supply system, based on the use of three diesel generators and high-capacity batteries. In the event of the disappearance of voltage from the working and backup transformers of their own needs (complete de-energization of their own needs), the power comes from an autonomous source - a diesel generator. The diesel generator start-up time until the first stage load is taken is about 15 s. For each power unit of the nuclear power plant, it is planned to install one diesel engine in each of three isolated building cells - a 6.3 MBt generator with a voltage of 6.3 kV. Each RDES cell is equipped with autonomous fuel, oil and air supply systems (for start-up), as well as cooling, heating, ventilation, power supply systems for own needs, control and monitoring. Diesel engines are launched using compressed air, which is stored in two cylinders. There is enough air supply for six consecutive starts. Cylinder replenishment with compressed air is provided from two automated compressors, which are also serviced by experts in shifts. RDES is fully automated and provides for the launch and operation without constant maintenance of operational personnel. In each channel of the emergency power supply system, autonomous power sources for consumers of the first group are provided with rechargeable batteries operating in the constant charge mode, selected from the conditions of their autonomous operation in the mode of de-energizing the unit’s own needs for 30 minutes. Maintenance of three diesel generators in standby mode requires significant material costs. By the example of events that happened at nuclear power plants in Japan, it can be seen that the emergency power supply system focused on the use of diesel generators and batteries can fail when several external negative events are superimposed. Moreover, the start-up time of a diesel generator normally defined for 15 seconds in extreme situations can be very different from the standard, which can lead to problems with cooling the reactor due to lack of electricity. Requirements for emergency power supply systems are described in the book Feldman NL, Chernovets AK “Features of the electrical part of nuclear power plants”, Energoatomizdat, 1987, pp. 40-41, Fig. 2-3. In the prior art, a patent for the invention of the Russian Federation No. 2258996 with priority dated 06/09/2003, IPC Н02Y 9/00, "Emergency power supply system of a nuclear power plant" was also revealed.

Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели является публикация: Руководство МАГАТЭ по безопасности 50SG-D7. «Системы аварийного энергообеспечения АЭС», с.6-9. Согласно представленного на с.6-9 описания системы аварийного электрообеспечения (обеспечения) предусматривает использование в качестве резервных источников электрической энергии дизель генераторов и аккумуляторных батарей, подключенных к общей системе электрообеспечения атомной электростанции через системный блок управления. Число дизель-генераторов равно количеству турбогенераторов. Резервная дизельная электростанция представляет собой автономную одноагрегатную электростанцию, выполняющую функции одного канала обеспечивающего систему безопасности. Для поддержания дизелей в постоянной готовности к пуску служит система «горячего резерва», работа которого автоматизирована. Система довольно громоздка, предусматривает наличие мощных аккумуляторных батарей и баллоном со сжатым воздухом.The closest analogue of the claimed utility model is the publication: IAEA Safety Guide 50SG-D7. “NPP emergency power supply systems”, p.6-9. According to the description of the emergency power supply system (p. 6) presented on pages 6-9, it provides for the use of diesel generators and batteries connected to the general power supply system of a nuclear power plant through a system control unit as backup sources of electrical energy. The number of diesel generators is equal to the number of turbogenerators. The standby diesel power plant is an autonomous single-unit power plant that performs the functions of a single channel providing a security system. To maintain diesel engines in constant readiness for start-up, a “hot reserve” system is used, the operation of which is automated. The system is quite cumbersome, provides for the presence of powerful batteries and a cylinder of compressed air.

Недостатком ближайшего аналога является громоздкость системы, сложность эксплуатации и поддержания ее в постоянной готовности к действию и значительная длительность запуска. Кроме того, имеются определенные трудности в использовании дизельного топлива: хранение, система подачи и сжигание.The disadvantage of the closest analogue is the bulkiness of the system, the difficulty of operating and maintaining it in constant readiness for action, and the significant duration of the launch. In addition, there are certain difficulties in the use of diesel fuel: storage, feed system and combustion.

Целью заявляемой полезной модели является дальнейшее повышение надежности системы аварийного электрообеспечения атомной электростанции.The purpose of the claimed utility model is to further increase the reliability of the emergency power supply system of a nuclear power plant.

Сущность данного технического решения состоит в том, что в системе аварийного электрообеспечения атомной электростанции, включающей дизель - генераторы и аккумуляторные батареи, подключенные к общей системе электрообеспечения атомной станции через блок управления, предложено, в систему аварийного электрообеспечения дополнительно включить газотурбинный электрогенератор, подсоединенный к блоку управления электрическим кабелем, размещенным в подземном защитном коробе.The essence of this technical solution lies in the fact that in the emergency power supply system of a nuclear power plant, including diesel generators and batteries connected to the general power supply system of a nuclear power plant through a control unit, it is proposed that an emergency gas supply system include an additional gas turbine generator connected to the control unit electric cable, located in the underground protective box.

Наличие дополнительного электрогенератора, работающего на сжиженном газе, в значительной степени упрощает эксплуатацию системы аварийного электрообеспечения атомной электростанции, т.к. хранение сжиженного газа проще, а работа турбины на газе надежней. Кроме того, наличие в системе аварийного электрообеспечения источников электрической энергии, работающих на разных топливах, повышает надежность работы системы в целом.The presence of an additional electric generator operating on liquefied gas greatly simplifies the operation of the emergency power supply system of a nuclear power plant, as storage of liquefied gas is simpler, and gas turbine operation is more reliable. In addition, the presence in the emergency power supply system of electric energy sources operating on different fuels increases the reliability of the system as a whole.

На фиг.1 представлена схема системы аварийного энергообеспечения атомной электростанции, иллюстрирующая сущность заявляемой полезной модели, где:Figure 1 presents a diagram of an emergency power supply system of a nuclear power plant, illustrating the essence of the claimed utility model, where:

1 - источник электроснабжения в режиме нормальной работы блока (энергосистема, турбогенератор атомной электростанции),1 - power supply in the normal operation of the unit (power system, turbogenerator of a nuclear power plant),

2 - источник электроснабжения в режиме аварийного расхолаживания реактора в условиях полного обесточивания энергосистемы (аккумуляторные батареи, дизель-генераторы),2 - power source in the emergency cooldown mode of the reactor under conditions of complete blackout of the power system (batteries, diesel generators),

3 - блок управления источниками 1, 2, 6,3 - source control unit 1, 2, 6,

4 - потребитель для работы блока на мощности (главный циркуляционный насос, циркуляционный насос, питательный электронасос и т.д.),4 - a consumer to operate the unit at power (main circulation pump, circulation pump, feed pump, etc.),

5 - потребители первой категории (управление, информация, защитные системы) и второй категории для расхолаживания реактора - аварийно-питательный насос, насос аппаратный и т.д.,5 - consumers of the first category (control, information, protective systems) and the second category for cooling the reactor - emergency feed pump, hardware pump, etc.,

6 - предлагаемый дополнительный источник электроснабжения в режиме обесточивания энергосистемы - газотурбинный электрогенератор.6 - the proposed additional source of power supply in the mode of deenergizing the power system is a gas turbine generator.

Работа схемы осуществляется следующим образом.The operation of the circuit is as follows.

Вариант А - при нормальной работе атомной электростанции и энергосистемы питания потребителей. Потребители 4,5 обеспечиваются электропитанием от источника 1 через переключатель 3.Option A - during normal operation of a nuclear power plant and power supply system for consumers. Consumers 4,5 are provided with power from source 1 through switch 3.

Вариант Б - при обесточивании энергосистемы переключателем 3 потребители 5 подсоединяются к источнику 2.Option B - when the power system is switched off by switch 3, consumers 5 are connected to source 2.

Вариант С - при полной или частичной потери мощности аварийного электропитания от источника 2 (вариант Б) включают дополнительный источник электрообеспечения 6 через блок управления 3, который осуществляет питание потребителей 5.Option C - with full or partial loss of emergency power from source 2 (option B) include an additional power supply 6 through the control unit 3, which provides power to consumers 5.

Claims (1)

Система аварийного электрообеспечения атомной электростанции, включающая дизель-генераторы и аккумуляторные батареи, подключенные к общей системе электрообеспечения атомной станции через блок управления, отличающаяся тем, что в систему аварийного электрообеспечения дополнительно включен газотурбинный электрогенератор, подсоединенный к блоку управления электрическим кабелем, размещенным в подземном защитном коробе.
Figure 00000001
The emergency power supply system of a nuclear power plant, including diesel generators and batteries connected to the general power supply system of a nuclear power plant through a control unit, characterized in that the gas turbine generator is additionally included in the emergency power supply system connected to an electric cable control unit located in an underground protective box .
Figure 00000001
RU2012130682/07U 2012-07-17 2012-07-17 EMERGENCY POWER SUPPLY SYSTEM OF NUCLEAR POWER PLANT RU125782U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130682/07U RU125782U1 (en) 2012-07-17 2012-07-17 EMERGENCY POWER SUPPLY SYSTEM OF NUCLEAR POWER PLANT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130682/07U RU125782U1 (en) 2012-07-17 2012-07-17 EMERGENCY POWER SUPPLY SYSTEM OF NUCLEAR POWER PLANT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU125782U1 true RU125782U1 (en) 2013-03-10

Family

ID=49124836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012130682/07U RU125782U1 (en) 2012-07-17 2012-07-17 EMERGENCY POWER SUPPLY SYSTEM OF NUCLEAR POWER PLANT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU125782U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202111518U (en) Emergency power supply applied in nuclear power station hydraulic pressure test system and monitoring system after accident
US9819192B2 (en) Solid oxide fuel cell-based power generation and delivery system and method of operating the same
US20130044851A1 (en) Backup nuclear reactor auxiliary power using decay heat
Aminov et al. Multifunctional backup for NPP internal needs
CN106160202B (en) Power supply method and system for nuclear power plant primary circuit hydrostatic test
KR102550222B1 (en) Fault tolerant power distribution module for power plant
RU2601285C1 (en) Method of water-cooled reactor shut-down cooling under npp total loss of power by means of residual heat removal multifunctional system
EP3391376A1 (en) Multi-modular power plant with dedicated electrical grid
CN103427471A (en) Isolated island operation method and system of emergency energy storage system of nuclear power plant
US11876375B2 (en) Power grid restoration system
US10311985B2 (en) Fault tolerant turbine speed control system
Aminov et al. Investigation of the cooling of water-cooled and-moderated reactors based on electricity generation via residual heat in emergency situations with de-energization
RU125782U1 (en) EMERGENCY POWER SUPPLY SYSTEM OF NUCLEAR POWER PLANT
Aminov et al. Hydrogen cycle based backup for NPP internal needs during a blackout
KR101281351B1 (en) Assistant DC Power Supplying Apparatus for Nuclear Power Plant and Method thereof
RU2604208C1 (en) Method to increase npp cyclic load capability and safety
RU2702100C1 (en) Method of uninterrupted power supply for auxiliary needs of npp
RU2520979C1 (en) Nuclear power station auxiliaries redundancy
JP2012230069A (en) Auxiliary power supply of nuclear installation
RU122199U1 (en) WATER DISCHARGE OF A NUCLEAR POWER PLANT
KR20140097023A (en) Gas turbine power generation system comprising an emergency power supply system
KR20150025561A (en) High efficiency fuel cell power system emergency
Abdelbadea et al. Extended Battery to Cope with ELAP for APR1400
EP4050749A1 (en) System and method for black starting power plant
El Dabaghi et al. Electrical power systems

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20160718