БАЭС: полвека спустя

06.08.14 09:47

Не тот, что 30 лет назад...

Основной объем работ по модернизации третьего энергоблока пришелся на 2005–2010 гг., когда БАЭС готовилась к получению лицензии на продление срока эксплуатации до 2020 г. В итоге был получен практически полностью обновленный объект. Однако работа по повышению безопасности станции на этом не завершилась. Атомщики постоянно ищут пути обеспечить надежность работы блока, предотвратить аварии в самых невероятных, запроектных ситуациях. Многие решения, внедряемые штатно на БН-800, переносят в качестве апгрейда на БН-600, чтобы он ничем не уступал своему более молодому «коллеге».

Уже сейчас на БАЭС задумываются о возможности еще одного продления срока эксплуатации третьего энергоблока. Конечно, получение такого разрешения в обязательном порядке требует проверки остаточного ресурса используемых оборудования и материалов, а также соответствия блока современным правилам атомной безопасности, постоянно меняющимся в сторону ужесточения.

 

Обеспечить энергией

Надежное электроснабжение энергоблока и всех сопутствующих систем — важный компонент безопасности атомной станции. Не случайно при модернизации БН-600 существенное внимание было уделено системам основного, резервного и аварийного электроснабжения.

Рабочее электроснабжение собственных нужд энергоблока обеспечивается питанием от сети через трансформаторы собственных нужд. В случае их аварийного отключения предусмотрено электроснабжение через резервные трансформаторы собственных нужд.

Однако нельзя исключать и гипотетической возможности, что станция окажется полностью обесточенной. На этот случай для обеспечения безопасности имеются автономные источники питания. Это семь стационарных дизель-генераторных установок (ДГУ): пять из них подключены непосредственно каждый на свою секцию 6 кВ, одна — резервная, и одна — ремонтная. От данных ДГУ можно запитать разное оборудование, в том числе главные циркуляционные насосы.

Станция ДГУ существовала со времен строительства блока, однако недавно подверглась модернизации. Здесь была внедрена автоматическая система управления на микропроцессорах. Раньше дежурному, чтобы получить информацию, было необходимо делать обход, теперь он может с монитора на блочном щите управления отслеживать состояние всех ДГУ.

Кроме этого, существует специализированная дизель-генераторная система аварийного расхолаживания реактора. Две ДГУ можно запустить в течение 20–30 сек с пульта управления, их мощности будет достаточно, чтобы в течение недели поддерживать остановленный реактор в безопасном состоянии.

В 2011 г., после анализа событий на «Фукусиме», на уровне корпорации «Росатом» было принято решение еще усилить резервирование источников электропитания. В результате дополнительно были приобретены две передвижные дизель-генераторные установки мощностью 2 МВт и 0,2 МВт. Таким образом, на БАЭС достигнуто троекратное резервирование по электропитанию.

Как уже было сказано, дизель-генераторам для запуска требуется пара десятков секунд, поэтому на БН-600 также было внедрено оборудование, которое обеспечивает электроснабжение во всех режимах, в том числе при обесточивании, постоянно, без перерыва, даже на доли секунды. По своей сути устройство похоже на блок бесперебойного питания компьютера. Это аккумуляторная батарея, которая в нормальном режиме подзаряжается от выпрямителя. Батарея через щит постоянного тока питает инвертор, преобразующий энергию в переменный ток. Таким образом, при исчезновении рабочего питания инвертор продолжает получать питание от батареи и обеспечивает бесперебойное электроснабжение.

 

Дизель-генераторная система аварийного расхолаживания реактора

 

Защита реактора

Чтобы отвести тепло от активной зоны реактора, действует три контура. Первый находится внутри реактора, где натрий прокачивается через активную зону, после чего отдает тепло натрию второго контура, который в свою очередь нагревает питательную воду третьего контура, а питательная вода окончательно отводит тепло.

Недавно на БАЭС установлены новые аварийные питательные насосы (АПЭН), предназначенные для аварийного расхолаживания реактора по третьему контуру. Старые насосы имели чугунные элементы, которые не могли обеспечить повышение уровня сейсмостойкости оборудования до ужесточившихся современных норм. Новые усовершенствованные АПЭН выполнены в полном соответствии с международными правилами безопасности и соответствуют первой категории сейсмостойкости. Это насосы корпусного типа с торцевыми уплотнениями. Для повышения безопасности и надежности работы данного оборудования установлены новые электродвигатели, не требующие охлаждения водой, а имеющие воздушное охлаждение.

Также в 2010 г. на БН-600 была создана дополнительная система безопасности — расхолаживание реактора с помощью воздушного теплообменника. Добавочным каналом резервного питания насосов, подающих воздух в теплообменник, является отдельная дизель-генераторная установка. Интересно, что на БН-800 вместо одной — четыре трубы: одна обычная вентиляционная, а три других предназначены для дополнительной системы безопасности — противоаварийного охлаждения реактора воздухом на естественной тяге, без электропитания.

 

На БАЭС установлены новые аварийные питательные насосы

 

Схема выдачи мощности

Главная задача коммерческой атомной станции — выдавать электроэнергию в сеть, и для стабильной работы в составе единой энергосистемы огромное значение имеет организация схемы выдачи мощности. Энергия, которая вырабатывается на блоке генераторами, передается на блочные трансформаторы и распределяется по линиям, ведущим к подстанциям Восточного узла Свердловского РДУ.

Первоначально на БАЭС использовалось открытое распределительное устройство (ОРУ) 110 кВ, с внедрением БН-600 этого стало недостаточно. Поэтому рядом было построено ОРУ 220 кВ, а для выдачи мощности новым блоком БН-800 и вовсе понадобилось возвести ОРУ 500 кВ. Помимо этого, введение новых мощностей потребовало модернизации и существующего распредустройства 220 кВ, вторичной коммутации и оборудования, расположенного на главном щите управления. Что касается силовой части, то за последние семь лет здесь заменили выключатели 220 кВ с воздушных на элегазовые, разъединители, трансформаторы тока и напряжения 110–220 кВ, на смену разрядникам пришли нелинейные ограничители перенапряжений. На сегодняшний день продолжается монтаж и наладка системы диагностики силовых трансформаторов и генераторов.

В части вторичной коммутации внедрено современное микропроцессорное оборудование отечественной разработки, по мнению специалистов БАЭС, наиболее приспособленное для данного применения. Микропроцессорные защиты быстрее реагируют и быстрее воздействуют на выключатель ОРУ. Модернизация позволила сократить время отключений. Теперь на станции вместо одного по два комплекта основных и резервных защит, что позволяет обеспечить стопроцентную надежность. Новое оборудование позволяет исключить воздействие аварийных факторов на оборудование.

 

Открытое распредустройство БАЭС подверглось модернизации

 

Стать эффективнее

Модернизация третьего энергоблока коснулась не только систем безопасности, но и повышения эффективности его функционирования. Везде, где это возможно, было внедрено новое оборудование, соответствующее современным возможностям промышленности, которые существенно изменились с момента пуска блока в 1980 г. В частности, новые технологии позволили изготовить прочные лопатки для турбин существенно большей длины. Замена лопаток во всех трех турбогенераторах дала приращение мощности блока примерно на 20 МВт.

За счет модернизации активной зоны реактора, например повышения глубины выгорания топлива, удалось получить еще 5 МВт. В итоге обновленный БН-600 имеет мощность 625 МВт — это около 10% мощности энергосистемы Свердловской обл.

 

Екатерина Зубкова

Фото автора

На заставке: центральный зал реактора

Читайте также: