Канальный кипящий графитовый реактор Реакторы водо-водяного типа Реакторы на быстрых нейтронах Физика ядерного реактора Авария на ЧАЭС Повышение безопасности АЭС Системы контроля на атомной станции Авария на ЧАЭС

Масляные выключатели

В масляных выключателях масло используется как среда, обуславливающая гашение дуги, а также как изоляция. обладает свойствами, которые характеризуют как достоинства, так и недостатки МВ:

Процесс отключения в масле происходит следующим образом: при расхождении контактов возникает дуга высокой температуры, при которой масло испаряется и разлагается, образуя вокруг дуги газовый пузырь. Уже при этом дуга охлаждается, отдавая теплоту на испарение и разложение масла. Кроме того, усиливается циркуляция масла и увеличивается давление, что также способствует охлаждению дуги. И направив газы пузыря с большой скоростью вдоль или перпендикулярно стволу дуги, можно еще повысить эффективность гашения дуги.

Давление, возникающее в выключателе при отключении, играет и отрицательную роль и может привести к выбросу масла через выхлопную трубу, взрывам и разрушениям в помещениях распределительных устройств.

Могут возникнуть и так называемые “вторичные взрывы” вследствие взрывоопасности газов (водорода и ацетилена) в продуктах разложения масла. Для предотвращения взрывов и выбросов масла создают воздушную подушку над уровнем масла под крышкой выключателя, а уровень масла должен быть настолько выше разрыва контактов, чтобы водород и ацетилен не выбрасывались в воздушную подушку, образуя горючую смесь.

В многообъемных (баковых) выключателях контакты помещены в бак, залитый маслом (все три полюса в одном баке - при напряжении 6-10 кВ и каждый полюс в отдельном баке - 35 кВ и выше). На напряжение 6 – 10 кВ баковые выключатели имеют свободное гашение дуги в масле. Гашение дуги облегчается созданием двух разрывов на полюс. Кроме того для более надежного гасшения дуги обеспечивают достаточно большое расхождение контактов. Под действием ЭДУ дуга движется, чем обеспечивается более интенсивное охлаждение дуги.

В многообъемном выключателе масло является не только дугогасящей средой, но и изоляцией от заземленных стенок бака между фазами при размещении трех полюсов в одном баке.

При разрыве дуги в большом объеме масла (при открытой дуге) скорость движения газовых частиц недостаточна. Для создания эффективного газового дутья необходимо:

- усилить газообразование;

- придать частицам газа большую скорость движения относительно дуги.

Для этого контакты размещают в дугогасительной камере, погруженной в общий объем масла в баке выключателя (укрепляются в нижней части проходных изоляторов-вводов).

Кроме более эффективного гашения дуги дугогасительные камеры уменьшают давление на стенки бака.

Конструкции дугогасительных камер могут создавать продольное и поперечное дутье.

Большой объем масла в баковых выключателях обусловливает их высокую пожароопасность, усложняет эксплуатацию. Поэтому широкое распространение получили маломасляные выключатели.

Маломасляные выключатели представляют собой дугогасительную камеру бакового выключателя, помещенную вне бака на твердых изоляторах.

Малообъемные выключатели выполняются на все напряжения до 500 кВ включительно. Они имеют небольшие габариты и массу, низкую стоимость. Следствие невысокой взрыво- и пожароопасности могут устанавливаться не только в открытых, но и в закрытых РУ.

 

Воздушные выключатели

Воздушные выключатели относятся к группе газовых выключателей. Для гашения дуги в них используется сжатый воздух, обеспечивающий продольное или поперечное дутье на ствол дуги. При этом дуга интенсивно охлаждается и уменьшается ее сечение. Одновременно при этом из межконтактного промежутка выносятся заряженные частицы. Ионизированная среда заменяется свежим деионизированным воздухом, обладающим высокой электрической прочностью.

Гашение дуги осуществляется в дугогасительной камере, важным элементом которой является сопло, сжатый воздух из которого выбрасывается с большой скоростью, и в межконтактном промежутке поддерживается необходимое давление.

В выключателях до 35 кВ изоляционный промежуток создается в дугогасительной камере путем разведения контактов на достаточное расстояние, и контакты остаются разомкнутыми за счет давления сжатого воздуха.

Рисунок 5. 2 – Конструкция дугогасительной камеры воздушного выключателя

В дугогасительную камеру подается сжатый воздух через отверстия в перегородке 5. Поток воздуха поднимает поршень 2, на котором укреплен подвижный контакт 3. Происходит размыкание подвижногоконтакта 3 с неподвижным контактом 4. При этом сжимается пружина 1. После прекращения подачи воздуха поршень опускается под давлением пружины и происходит включение. Все время включенного положения выключателя камера должна находиться под давлением воздуха. Существует конструкция выключателей с дополнительным отделителем.

.После отключения и погасания дуги в дугогасительной камере сжатый воздух подается в привод отделителя и создается второй разрыв. После этого прекращается подача воздуха в дугогасительную камеру, контакты в ней замыкаются, а изоляционный промежуток обеспечивается отделителем.

Отделитель может быть установлен, открыто (рис. 5.3) или в воздухонаполненной камере (рис. 5.4 а).

Чем больше напряжение и отключаемая мощность, тем больше разрывов необходимо иметь, как в дугогасительной камере, так и в отделителе.

Баковые воздушные выключатели (рис. 5.4 б) не имеют отделителей. Они имеют два последовательных разрыва цепи в баке сжатого воздуха. При отключении открываются дутьевые клапаны, сжатый воздух с большой скоростью вырывается в атмосферу и создает дутье, гасящее дугу.

На напряжение выше 750 кВ разработаны выключатели в подвесном исполнении (рис 5.4 в), состоящие из нескольких последовательных модулей (баков).

Воздушные выключатели взрыво и пожаробезопасны, имеют высокое быстродействие, высокую отключающую способность, надежно отключают емкостные токи. Недостатками воздушных выключателей являются: необходимость сооружения компрессорной установки, сложность конструкции; высокая стоимость, трудность установки встроенных трансформаторов тока.

Управление тяжелыми авариями (УТА) включает в себя действия, направленные на приведение энергоблока в управляемое состояние после повреждения активной зоны.
В международной практике принят подход к управлению тяжелыми авариями, который состоит в том, что диагностика условий на энергоблоке в процессе тяжелой аварии и принятие решений о реализации конкретных стратегий УТА выполняется обученными специалистами АЭС, входящими в так называемую Группу управления аварией.
Указания Группы управления аварией по реализации стратегий УТА выполняются персоналом БЩУ. Поскольку для сбора и начала работы специалистов, включенных в Группу управления аварией, требуется время, должна быть разработана специальная инструкция для персонала БЩУ, пользуясь которой операторы могут выполнить первые необходимые действия, если авария переходит в тяжелую стадию до начала работы Группы управления аварией. Круг действий персонала БЩУ, необходимых после начала работы Группы управления аварией может быть включен в другую инструкцию для БЩУ, определяющую правила взаимодействия БЩУ и Группы управления аварией.
Целью диагностики, которую в условиях тяжелой аварии должны проводить специалисты Группы управления аварией, является выбор подходящих стратегий УТА. Стратегии УТА могут быть разделены на три группы:
стратегии по управлению выходом продуктов деления;
стратегии, направленные на предотвращение повреждения защитной оболочки;
стратегии, приводящие энергоблок в управляемое стабильное состояние.
Во время тяжелой аварии УТА должно охватывать все возможные пути выхода продуктов деления. Уровень выхода продуктов деления также является ключевым входным параметром для УТА, так как он помогает определить приоритеты среди предпринимаемых действий по прекращению либо смягчению выхода продуктов деления. В инструкциях УТА рассматриваются следующие возможные пути выхода продуктов деления:
выход во второй контур через протечки или неплотности в парогенераторах;
выход из обстройки через поврежденную защитную оболочку (включая течи за пределы герметичного ограждения);
выход из герметичного ограждения за счет повреждения защитной оболочки, протечек защитной оболочки или ее дефектов.
С учетом проведенных исследований предлагается следующая организация процесса диагностики для тяжелых аварий, выполняемого Группой управления аварией, которая включает в себя следующие компоненты:
диагностическая блок-схема для физических и химических процессов, которыми необходимо управлять с самого начала аварии, и последующих процессов, которыми необходимо управлять, чтобы достичь управляемого стабильного состояния;
дерево серьезных угроз, которое служит для идентификации немедленных угроз целостности защитной оболочки, как границы на пути распространения продуктов деления.


На главную