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

Трансформаторы напряжения

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартной величины 100 или 100/√3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей вы­сокого напряжения. Схема включения однофазного трансформатора напряже­ния показана на рис. 4-91; первичная обмотка включена на напряжение сети U1, а ко вторичной обмотке (напряже­ние U2) присоединены параллельно ка­тушки измерительных приборов и реле. Для безопасности обслуживания один из выходов вторичной обмотки зазем­лен. Трансформатор напряжения в от­личие от трансформатора тока работает в режиме, близком к холостому ходу, так как сопротивление параллельных Подпись:  катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, невелик.

Номинальный коэффициент трансформации определяется сле­дующим выражением: KU=U1НОМ/U2НОМ, где U1НОМ — номинальное первичное напряжение; U2НОМ — номи­нальное вторичное напряжение.

Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения ∆U%=(KUU2-U1)100/U1

Так же как в трансформаторах тока, вектор вторичного напря­жения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точ­но на угол 180°. Это определяет угловую погрешность.

В зависимости от номинальной погрешности различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3. Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнит­ной проницаемости стали, от величины и cosφ вторичной нагрузки. В конструкции трансформаторов напряжения предусматривается компенсация погрешности по напряжению путем некоторого умень­шения числа витков первичной обмотки, а также компенсация угловой погрешности за счет специальных компенсирующих обмоток.

В зависимости от назна­чения  могут применяться трансформаторы напряжения с различными схемами соеди­нения обмоток. Для измере­ния трех междуфазных напряжений можно использо­вать два однофазных двух­обмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединен­ных по схеме открытого тре­угольника (рис. 4-92, а), а также трехфазный двухобмо­точный трансформатор НТМК, обмотки которого соединены в звезду (рис. 4-92, б). Для измерения напряжения отно­сительно земли могут применяться три однофазных транс­форматора, соединенных по схеме Y0/Y0, или трехфазный трехобмоточный трансформатор НТМИ (рис. 4-92, в). В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к об­мотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяется реле защиты от замыканий на землю. Таким же образом в трех­фазную группу соединяются однофазные трехобмоточные трансфор­маторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторы НКФ.

Конструкции трансформаторов напряжения

По конструкции различают трехфазные и однофазные транс­форматоры. Трехфазные трансформаторы напряжения применяются при напряжении до 18 кВ, однофазные — на любые напряжения. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и с литой изоляцией.

Трансформаторы напряжения с масляной изо­ляцией применяются на напряжение 6 — 1150 кВ в закрытых и от­крытых распределитель­ных устройствах. В этих трансформаторах обмот­ки и магнитопровод за­литы маслом, которое служит для изоляции и охлаждения.

Следует отличать од­нофазные двухобмоточ­ные трансформаторы НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 от од­нофазных трехобмоточных ЗНОМ-15,ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.

Трансформаторы типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 уста­навливаются в комплектных шинопроводах мощных генераторов. Для уменьшения потерь от намагничивания их баки выполняются из немагнитной стали. Трехфазные масляные трансформаторы типа НТМИ имеют пятистержневой магни­топровод и три обмотки. Такие трансформаторы предназначе­ны для присоединения приборов кон­троля изоляции.

Чем больше каскадов обмотки, тем больше их активное и реак­тивное сопротивление, возрастают погрешности и поэтому транс­форматоры НКФ-330, НКФ-500 выпускаются только в классах точности 1и3. Трансформаторы ЗНОЛ.06 предназначены для установки в КРУ и комплектных токопроводах взамен масляных трансформаторов НТМИ и ЗНОМ, а трансформаторы серии НОЛ.08 предназначены для замены НОМ-6 и НОМ-10.

Трансформаторы напряжения выбираются: по напряжению установки UУСТ≤UНОМ

по конструкции и схеме соединения обмоток; по классу точности; по вторичной нагрузке: S2∑≤SНОМ

где Sном — номинальная мощность в выбранном классе точности;

при этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, следует взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединенных по схеме открытого треугольника — удвоенную мощность одного трансформатора; S2∑ — нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, В•А.

Для упрощения расчетов нагрузку приборов можно не разделять по фазам, тогда

 

Реакторы

Реакторы являются специальным средством ограничения токов к.з. Они =представляют из себя индуктивное сопротивление, включаемое последовательно в каждую фазу цепи, Конструктивно - это катушка с малым активным сопротивлением без сердечника.

Реакторы устанавливаются в сетях 6 - 10 кВ (иногда 35кВ и выше).

Рис. 4.2. Схемы включения реакторов

Допустимая потеря напряжения в линейном реакторе составляет 1,5 - 2 %. Для секционного реактора таких ограничений нет и его сопротивление может быть увеличено. Когда все же требуется значительное сопротивление для ограничения тока к.з. применяют БТУ (безинерционные токоограничивающие устройства).

Реактор (LR) и емкость (С) резонансно настроены (результирующее сопротивление близко к нулю). Индуктивность (L) в нормальном режиме имеет большое сопротивление и ток через нее мал. При к.з. ток через емкость увеличивается, увеличивается падение напряжения DU на емкости и увеличивается напряжение, приложенное к L, увеличивается ток через индуктивность, сердечник её насыщается и емкость закорачивается. Ток к.з. при этом ограничивается полным сопротивление реактора LR.

Для уменьшения падения напряжения в нормальном режиме и ограничения тока к.з. применяют также сдвоенные реакторы (с дополнительным выводом от средней точки обмотки). Схемы включения сдвоенных реакторов:

Реакторы ВВЭР сыграли определяющую роль на ключевых этапах становления и развития ядерной энергетики Советского Союза и России: o сооружение первых блоков Нововоронежской АЭС подтвердило техническую осуществимость надежных промышленных энергоисточников на ядерном топливе; o первое поколение серийных реакторов ВВЭР электрической мощностью 440 МВт продемонстрировало экономическую конкурентоспособность атомных электростанций; o второе поколение реакторов ВВЭР мощностью 440 и 1000 МВт, выполненных в соответствии с новыми требованиями безопасности, соответствующими сформировавшимся международным подходам, создало техническую базу для уверенного присутствия на международном рынке реакторных технологий; o в критический для отечественной ядерной энергетики период после аварии на Чернобыльской АЭС энергоблоки с ядерными реакторами ВВЭР продемонстрировали свою безопасность, обеспечили устойчивость ядерной энергетики и возможность ее дальнейшего развития. Таблица. 1 Основные характеристики новых реакторов ВВЭР и западных реакторов аналогичной мощности Характеристика ВВЭР-440 ВВЭР- 640 АР-600 (США) ВВЭР-1000 (В-320) ВВЭР- 1000 (В-392) N1300 (Франция) ВВЭР- 1500 EPR Электрическая мощность брутто, МВт 440 640 620 1000 1068 1330 1550- 1600 1630 Тепловая мощность, МВт 1375 1800 1940 3000 3000 3817 4250 4250 Давление в первом контуре, МПа 123 15.7 15.7 15.7 15.7 15.7 15,7 15,7 Давление в парогенераторе, МПа 4.6 7.1 5,5 6.3 6.3 7,1 7,34 7,8 Среднее/максимальное линейное знерговыделение твэла, Вт/см 127/325 100/265 135/350 166/448 166/448 170/445 125/340 155/405 Наружный диаметр твэлов, мм 9,1 9,1 9,5 9,1 9,1 9,5 9,1 9,5 Наружный диаметр корпуса реактора, м 3.84 4,54 4,4 1 54 4.54 4.83 5.42 5,4 Число петель (ГЦН) 6 4 4 4 4 4 4 4 В тоже время стратегическая линия на укрепление позиций ядерной энергетики привела к необходимости разработки атомных станций с реакторами ВВЭР нового поколения, обеспечивающими качественный шаг вперед в ожидаемом уровне их безопасности, опирающемся на "внутреннюю" безопасность и "пассивные" технические средства. Обеспечение устойчивой конкурентоспособности требует упрощения и удешевления конструкции и повышения единичной мощности блоков. Эти тенденции предопределили развитие третьего поколения реакторов ВВЭР. Для удовлетворения требований потребителей электроэнергии в России и возможных покупателей в других странах, а также для обеспечения необходимых экономических характеристик, по-видимому, требуется иметь ряд проектов энергоблоков АЭС с реакторами ВВЭР мощностью 500-650, 1000-1100 и 1500-1800 МВт (эл). Блоки мощностью 500-650 МВт (эл.) предназначаются для регионов России и других стран с относительно небольшими энергосистемами и имеют возможность регулирования мощности. Следующая разновидность блоков рассматривается для обеспечения как базовых нагрузок, так и в случае необходимости для регулирования мощности и частоты энергосистем. И, наконец, блоки мощностью 1500-1800 МВт (эл.), работая в режимах базовых нагрузок, могут обеспечить наименьшую себестоимость электроэнергии и повысить конкурентоспособность АЭС по сравнению с тепловыми электростанциями.


На главную