Исследование и разработка мер, повышающих надежность эксплуатации изоляции электрооборудования мощных тепловых и атомных станций

• Автор: Иванов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 196 с. : ил.

Введение.
1.Защита от перенапряжений изоляции электрооборудования сети собственных нужд мощных ТЭС и АЭС.
1.1 Схема сети собственных нужд ССН атомных электрических станций АЭС и параметры основного электрооборудования

1.1.1 Схемы сетей собственных нужд АЭС и режимы их эксплуатации

1.1.2 Параметры основного электрооборудования

1.1.3 Анализ аварийных режимов работы СН и выбор расчтных схем

1.1.4 Уровни изоляции основного электрооборудования ССН и расчетные коммутации при исследовании перенапряжений

1.1.5 Выводы по разделу 1.

1.2 Токи однофазного замыкания на землю 3 в сети СН

1.2.1 Токи 3 на общеблочных секциях

1.2.2 Токи 3 при питании от магистрали резервного питания МРП

при установке дугогасящего реактора ДГР параллельно
высокоомному резистору
1.2.3 Соображения по организации релейной защиты на
. присоединениях
1.2.4 Выводы разделу 1.2.
1.3 Процессы, сопровождающие однофазные дуговые замыкания на землю ОДЗ в ССН.
1.3.1 Постановка исследований
1.3.2 Расчетная схема и математическая модель, описывающая
переходные процессы при ОДЗ.
1.3.3 Выводы по разделу 1.
1.4 Анализ эффективности установки ДГР параллельно высокоомному резистору при ОДЗ.
1.4.1 Расчетная схема для исследования процессов при ОДЗ и результаты расчетов.
1.4.2 Выводы по разделу 1.4.
1.5 Исследование перенапряжений, возникающих при включении двигателей в ССН
1.5.1 Постановка исследований.
1.5.2 Математическая модель исследуемых процессов.
1.5.3 О моделировании ОПН при анализе перенапряжений, возникающих при включении и отключении присоединений с электрическими двигателями
1.5.4 Плановое включение заторможенного двигателя.
1.5.5 Включение двигателя на неустраннное 3 на шинах секций .
1.5.6 Включение двигателя в процессе АВР или АПВ
1.5.7 Защита двигателя при установке ЯСцепочки.
1.5.8 Выводы по разделу 1.5.
1.6 Перенапряжения, возникающие при отключении неразвернувшихся двигателей вакуумными выключателями.
1.6.1 Постановка задачи.
1.6.2 Исследование процессов при отключении двигателей вакуумнымим выключателями. Математическая модель процессов.
1.6.3 Анализ неограниченных перенапряжений
1.6.4 Анализ собственных частот колебаний процесса для определения способа моделирования ОПН.
1.6.5 Требования к ВДК при оснащении присоединений с двигателями.
1.6.6 Выводы по разделу 1.6.
2. Защита от перенапряжений изоляции электрооборудования сети генераторного напряжения мощных ТЭС и АЭС
2.1 Постановка задачи.
2.2 Разработка модели элегазового выключателя и сравнение ПВН и СПВН при отключении токов
2.2.1 Математическое описание электрических свойств дуговых процессов в выключателях
2.2.2 Сравнение процессов СПВН и ПВН при отключении
токов.
2.2.3 Выводы по разделу 2.2.
2.3 Анализ собственных переходных восстанавливающихся напряжений СПВН, возникающих на контактах генераторных выключателей при отключении токов короткого замыкания в цепях блоков и формирование требований к отключающей и коммутационной способности элегазовых выключателей.
2.3.1 Расчтная схема для исследования процессов СПВН на контактах генераторных выключателей.
2.3.2 Результаты расчтов.
2.3.3 Анализ результатов и требования к параметрам выключателя с точки зрения процессов СПВН при отключении к.з. в блоке.
2.4 Феррорезонансные процессы, сопровождающие однофазные дуговые замыкания в цепях блоков.
2.4.1 Расчтная схема для анализа феррорезонансных процессов, сопровождающих ОДЗ.
2.4.2 Анализ установившихся феррорезонансных процессов, сопровождающих ОДЗ в сети генераторного напряжения
2.4.3 Выводы по разделу 2.
2.5 Процессы при синхронизации блока генераторным выключателем.
2.6 Феррорезонансные процессы, возникающие при включении блока
выключателем с ОРУ СВН при отключенном генераторном выключателе.
2.6.1 Постановка задачи и расчтная схема для анализа феррорезонансных процессов
2.6.2 Выводы по разделу 2.6.
3. Защита от перенапряжений изоляции электрооборудования воздушных
линий высокого напряжения в схеме выдачи мощности от ТЭС и АЭС.
3.1 Постановка исследований
3.2 Квазистационариые режимы одностороннего питания ВЛ ВН
3.2.1 Параметры ВЛ СВН
3.2.2 Симметричный режим односторонне включнной ВЛ.
3.2.3 Несимметричные режимы односторонне включнной ВЛ
3.2.4 Выводы по разделу 3.2
3.3 Процессы при однофазном автоматическом повторном включении ОАПВ ВЛ ВН
3.3.1 Критерии успешности цикла ОАПВ .
3.3.2 Процессы в цикле бестоковой паузы ОАПВ.
3.3.3 Аналитический анализ переходных процессов на отключнной фазе
3.3.4 Анализ переходных процессов на контактах выключателя
3.3.5 Моделирование переходных процессов при ОАПВ и сравнение полученных результатов с осциллограммами, полученными при помощи цифровых регистраторов
3.3.6. Выводы по подразделу 3.3
3.4 Анализ условий эксплуатации ОПН в несимметричных режимах
3.4.1. Условия эксплуатации ОПН в режимах одностороннего питания
и в цикле ОАПВ.
3.5 Выводы по третьему разделу.
Заключение.
Список использованных источников


Для электроснабжения этой системы в аварийном режиме используются автономные дизельгенераторные станции ДГС с малым временем пуска. Электроприемники ССН АЭС целесообразно разбить на три группы. Iая группа. Электроприемники, не терпящие перерыва в электроснабжении ни при каких режимах, включая полное исчезновение питания от рабочих и резервных трансформаторов, связанных с сетью энергосистемы, либо допускающие перерыв в электроснабжении на доли секунды даже при аварийном отключении реактора. IIая группа. Потребители, допускающие перерыв в электроснабжении от десятков секунд до нескольких минут с последующим обязательным восстановлением питания после срабатывания аварийной защиты. Потребители с теми же требованиями, как и ответственные электроприемники обычных ТЭС. К приемникам 1 группы относятся системы контрольноизмерительных приборов КИП, приборы технологического контроля реактора и системы его управления и защиты, системы дозиметрии, часть аварийного освещения, аварийные маслонасосы турбины и уплотнения вала генератора. К этой же группе относятся бсссальниковые ГЦН главные циркуляционные насосы с малой инерцией маховых масс. ГЦН с большой инерцией маховых масс, допускающие перерыв на время АВР и на время отключения к. Питательные насосы ПН относятся к той или иной группе в зависимости от типа парогенераторов. При барабанных парогенераторах питание ПН относится i группе, аварийные ПН ко группе. Приемники группы механизмы, обеспечивающие расхолаживание реактора и основного технологического оборудования, останов турбогенератора, вентиляцию реакторного отделения, аварийное освещение. Это насосы аварийного охлаждения реактора, аварийные подпиточные насосы высокого давления, рабочие маслонасосы турбин, насосы баков обессоленной воды, насосы технической воды ответственных потребителей, часть электронагревателей компенсаторов объема. Для питания приемников 1 и группы предусмотрены специальные сети надежного питания. Среди двигателей в ССН особое место занимают двигатели, являющиеся приводом для главных циркуляционных насосов ГЦН. Фрагмент схемы питания СН приведен на рис. Рис. СНП секция надежного питания ОБС общеблочная секция МРП магистраль резервного питания ТСН трансформатор собственных нужд РТСН резервный трансформатор собственных нужд ТВН трансформатор для выделения нейтрали ДГС дизельгенераторная станция. Секции надежного питания 6 кВ. Система аварийного электроснабжения САЭ является системой электроснабжения потребителей систем безопасности АЭС во всех режимах эксплуатации станции, в том числе при потере рабочих и резервных источников от энергосистемы. Эта система имеет в своем составе автономные источники питания, распределительные и коммутационные устройства. В качестве автономных источников используются дизельгенераторные станции ДГС. САЭ начинается на входных зажимах выключателей секций РУ системы и заканчивается на входных зажимах электроприемников потребителей 1 и ой групп. России предусмотрены три секции надежного питания СНП, исходя из обеспечения приемлемой надежности. Считается, что во время аварии один канал может отказать, во втором будет скрытый дефект и тогда третий канал выполнит все требуемые функции. На каждую секцию надежного питания подключены присоединения, в задачу которых входят функции планового и аварийного расхолаживания ядерной паропроизводящей установки ЯППУ, перевода последней в более безопасное состояние. Одной системы безопасности достаточно, чтобы остановить ЯППУ. Независимость трех систем выдержана по технологической, электрической частям и цепям управления. СНП может получать питание как с блочного щита управления БЩУ, так и с резервного щита управления РЩУ. Ниже, в качестве примера на рис. В, питающихся от ОБС и СНП, в зависимости от их мощности. Рис. Состав электрического оборудования ССН 6 кВ типовой АЭС Кабели, питающие электротехническое оборудование ССН АЭС в среднем имеют диапазон длин от до 0 м этот диапазон длин принимался в дальнейшем при расчтах перенапряжений, возникающих при эксплуатации присоединений с двигателями. Принципиальная схема ССН одного блока АЭС приведена на рис. АЭС.