Table of Contents
התפקיד הקריטי של גנרטורי מים משוחררים ב- Pressurized Water Reactors
כור מים מחוננים (PWRs) מהווים את הרוב של תחנות הכוח הגרעיניות התפעוליות בעולם, הפילוסופיה הבטיחותית שלהם נשענת על גישה מעמיקה, שבה שכבות מרובות של הגנה מונעות או מצמצם תאונות. אלמנט ליבה של אסטרטגיה זו הוא FLT:0emergency דיזל מערכת אדזל אוטומטית (EDG)FLT:1 - קו ההגנה האחרון צריך להוריד כוח ולהגדיל את הכוח הדיגיטלי, ללא יכולת יעילה, ללא הגבלת זמן יעילה, ללא הגבלת כוח.
פיתוח מערכות EDG בתעשיית החשמל הגרעינית
עיצובים ראשונים וחוויות תפעוליות מוקדמות
הדור הראשון של EDGs שהותקן ב -70-era PWRs היו למעשה גנרטורים תעשייתיים מותאמים לשירות גרעיני.הם השתמשו בממסרים אלקטרו-מכאניים, מושלים אנלוגיים, ו-Synכרוציה ידנית.התחל זמן מתנאי קר טווח בין 20 ל -40 שניות, וקבלה הייתה מוגבלת על ידי יכולת ה- EDG להאיץ את הגנרטור ללא התאונה ב , לאחר קבלת בדיקות גרעיניות, החל מ , החל מ מבחנים מהירים יותר, החל מ רשם גבוה יותר, החל מ מילואים ועד 10 עד 40 שניות, החל מ- 10 עד 40 שניות, החל מ-S.
תוצאות חיפוש > Microprocessor Controls and Redundancy
במהלך שנות ה-80 וה-90, מערכות בקרה דיגיטליות החליפו מחוקקים אנלוגיים.שלי מדינת סולידריות שיפרו את הרגולציה המהירות, ובקרי לוגיקה הניתנים לתוכנה אפשרו לריצוף עומס אוטומטי מורכב של עומס אוטומטי.העדויות החלו ליישם גם שתי יחידות של ריצוף, שבו כל אגף בטיחות יש את EDG ייעודי משלו, בתוספת יחידת נדנדה שיכולה לגבות או לרכבת של האימוץ של FLT:0-E1FLT, כלומר, כמעט בטמפרטורות איטיות, כמעט, כמעט, יכולות להבטיח את האלקטרוניקה המוקדמות, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, כמעט טמפרטורות אלקטרו- 1G, כמעט, עד כה, עד שנת 2000, עד לטמפרטורות אלקטרו- 1G, יכולות לעמוד בטמפרטורות אלקטרו- 1G, ו- 1G, יכולות לעמוד בטמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות אלקטרוניקה, ו- 1G, אך ורק לאחר מכן, יכולות לעמוד בטמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות אלקטרוניקה רגילות, אך ורק לאחר מכן, יכולות לעמוד בטמפרטורות טמפרטורות אלקטרוניקה, יכולות לעמוד בטמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות אלקטרוניקה, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, כמו כן, יכולות לעמוד בטמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות
התקדמות מודרנית: אבחון משולב ותגובה מהירה
המערכות האחרונות משלבות בקרת מנוע דיגיטלית מהירה עם משוב קופות סגור, אופטימיזציה בזמן אמת, אבחון חיזוי חיזוי אנליסטים. יצרנים כגון FLT:0CaterpillartureFLT:1 ו-FLT:2MTUFLT 3 מציעות מוטציות גרעיניות בנויות תכלית עם מטען מהיר, קירור המשימה של גזיבית, בנוסף להורדת חומרים גמישים, כדי לקבל תכונות פחמן 2Gregons של חומרת חום, כדי לקבל את תכונות אלה.
תהלוכות הליבה וההתקדמות הטכנולוגית שלהם
מנוע ו-Goldner
הלב של כל EDG הוא מנוע דיזל, בדרך כלל ארבעה סטרוק, מהירות בינונית, מנוע תעשייתי כבד כבד לרוץ על 2 דיזל דלק. 2. התקדמות לאחרונה התמקדו להגדיל את יחס כוח למשקל תוך שמירה על יציבות תרמית. עבור אותו טביעת הרגל, המנועים המודרניים יכולים לספק 10-15% יותר כוח מאשר קודמיו, הודות לסגסוגת גבוהה יותר, טבעות משופרות, צינורות חיתוך גבוה, לחץ גבוה, וגרם לחץ קבוע עם מומנטום רגיל.
מערכות בקרה ואוטומציה
מערכות בקרה דיגיטליות החליפו את לוגיקה הממסר הישנה.פאנל הבקרה של EDG מודרני טיפוסי כולל בקר אוטומציה כפול-צפוי המתקשר עם מערכת הבקרה מבוזרת של הצמח באמצעות קישורים אופטיים-אופטימיים.רצף ההתחלה הוא אוטומטי לחלוטין: על גילוי של אות אובדן-of-offsite-power-power-power-, הבקר פותח את שסתום הדלק, יוזם את המשאבה לפני-משימתו (שמריאים מתחים, אפילו מקצבים, ברגע שדרגים את התדירות גבוהה של מנועים, ברגע שדרגים, ברגע שמטירים את התדירות גבוהה יותר, ברגע שברשותם של מנועים את המנועים, ברגע שברשותם של 6 ליטרים, ברגע שמטירים, הם מנועים, ברגע שברשותם, ברגע שמטירים, הם ממנועי דלק סגור, ברגע שברשותם של מנועים, הם ממנועי דלק סגור, והופכים את התדירות גבוהה יותר, ברגע שברשותם, ברגע שמפתחים את התדירות גבוהה יותר, ברגע שברשותם של מנועים את התדירות גבוהה יותר, לאחר שברשותם של מנועים של מנועים של מנועים של מנועים, הם, לאחר מכן, לאחר מכן, הם מלמטה, ברגע שברשותם של מנועים של
מערכות דלק ואחסון
מערכות דלק EDG ראו גם שדרוגים.טנקים כפולים עם דליפת זיהוי הם עכשיו סטנדרטיים למנוע שחרור סביבתי.דלק מערכות ללוט כל הזמן להסיר מים וצמיחה מיקרוביאלית, להבטיח כי דיזל מאוחסן נשאר נקי במשך שנים. כמה אתרים הוסיפו על יחידות מיזוג דלק קוליין כי מסנן אוטומטית ודלק צנטריפוגג לפני שהוא מגיע למנוע, צמצום הסיכון של injectorging Regulatory אספקת חשמל לפחות 7.
מגניב ו Lubrication
EDGs מודרניים משתמשים במערכת הפרדה: צ'קט מים קרירים דוחים חום לכיור החום האולטימטיבי של הצמח, בעוד קרקרים שמן לשמור על טמפרטורת שמן במהירויות אופטימליות. מערכת טרום-לולבריון עם משאבה חשמלית המונעת על ידי מנוע חשמלי מפיץ שמן במשך 5 עד 10 דקות לפני כל התחלה, להבטיח כי כל נושאות הם מכוסים וכי העומס מקבל מיד לחץ דם זה מחזור ללבוש מוקדם יותר.
הפצה חשמלית והעברות
הפלט EDG מחובר לאוטובוס החירום של הצמח באמצעות מתג העברה אוטומטי במהירות. מתגים מודרניים משתמשים בשלושה-פול, משולש עיצובים המסוגלים לעבור מאתר ל- EDG בפחות משלושה מחזורים (50 מילישניות) מתגי העברה סטטיים גם הופכים נפוצים יותר עבור עומסים קריטיים שאינם יכולים לסבול אפילו הפסקת מחצית.
דמויות ביצועים: מהירות, אמינות, וזמינות
התחל-Up Time Reductions
המדד המשמעותי ביותר לביצוע EDG הוא זמן ההתחלה - המרווח מקבלת אות ההתחלה עד שהגנרטור מגיע למתח מדורג ותדירות והוא מוכן לקבל עומס.כפי שצוין, מערכות מוקדמות נדרשות 20-40 שניות לאחר TMI, NRC ביססה גבול של 10 שניות.מערכות מודרניות באופן שגרתי להשיג 4-6 שניות, עם כמה עיצובים מתקדמים המדגימים 2-3 שניות.
המונחים: Acceptance Capability
קבלה של המטען מתייחסת ליכולת של EDG לאסוף עומסי מנוע גדולים ללא טריפ או גרימת מתח / דיפוס קידוד ⁇ .מנועי מודרניים שיפרו תגובה טרנספורמטיבית: המושל יכול להזריק דלק נוסף במחזור מנוע יחיד, ואת הרגולטור המתח יכול להגביר את הציטוט בתוך מחזור אחד.זה מאפשר ל- EDG לקבל עומס של עד 50% מהדירוג שלו בשלב יחיד ללא תדירות של 15% עבור משאבה טיפוסית ה-2.5G.
שחור מתחיל Capabilities
לא כל EDGs נדרשים להתחיל שחור (כלומר, להתחיל ללא כל מקור כוח חיצוני), אבל רוב ה- EDGs הקשורים לבטיחות גרעינית הם. יכולת התחלה שחורה מסתמכת על בנקים סוללה ייעודיים בגודל כדי לספק 15 שניות של התכווצויות במהירות מלאה. סוללות מתקדמות עכשיו להשתמש ניקל-cadmium או ליתיום-חפיריפטורי, אשר יש צפיפות אנרגיה גבוהה יותר מחזור חיים ארוך יותר מאשר מנועים מסורתיים מותקנים.
דרישות התפטרות ובדיקת משטרים
NRC וסטנדרטים בינלאומיים
בארצות הברית, EDGs עבור PWRs חייב לציית למדריך ה- NRC, "S Choice, Design, ו- Qualification של יחידות אדזל גנרטורים המשמשים כ- Standby Power Supplies" מדריך זה דורש כי EDG יהיה מסוגל להתחיל ולקבל עומס בתוך 10 שניות, כי יש לו אמינות של לפחות 0.95 לביקוש, וכי הוא עובר בדיקה קפדנית כל יום יש צורך ב- CDR.
מעקב אחר תדירות ומשך
כל בדיקת בטיחות EDG נבדקת חודשית למשך שעה אחת לפחות תחת עומס, עם בדיקות שנתיות שבשבועות האחרונים 24 שעות. בדיקות אלה מבוצעות בתנאי התחלה אוטומטיים כדי לדמות תרחישים חירום אמיתיים - הנתונים שנאספו - כולל זמן התחלה, מתח ותגובה תדירות, לחץ שמן וטמפרטורה קרירה - צפויות לזהות הידרדרות. Utilities נדרשים גם לבצע "אובדן קבוע של כל הכוח הנוכחי" אשר יכול לאמת את התרגילים של חשמל שחור ללא הגבלת זמן.
תוכניות ביטוח אחריות
מפעלים רבים יישמו תוכניות אבטחת האמינות EDG בהתבסס על תקן IEEE 1242.תוכניות אלה כוללות ניהול מלאי, לוח זמנים תחזוקה מונע, ניתוח שורש עבור כל כשל, מנוע חילוף חובה או יכולת מהירה של ה- EDG היא כי מערכות EDG מודרניות להשיג נתונים זמינות מעל 99.5%, כלומר הם כמעט תמיד מוכנים בעת הצורך.
שילוב עם מערכות בטיחות צמחיות
טעינה אוטומטית
כאשר ה- EDG מתחיל, הוא לא יכול באותו זמן להפעיל את כל העומסים חירום כי זרם המברשת יעצור את המנוע. לכן, רצף העומס מביא עומסים על קו סדר שנקבע מראש: ראשית האוטובוס החיוני המופעל ישירות על ידי EDG, ואז מערכת קירור הליבה חירום (ECCS) שואבת משאבות מטען, ולאחר מכן עומסי בטיחות אחרים, ולבסוף עומסים לא חיוניים רק אם יש יכולת לחסוך.
מערכת ההפעלה:חירום Core Cooling Systems
העומסים הקריטיים ביותר עבור PWR במהלך תאונת כוח אובדן הם משאבות ECCS - הזרקת בטיחות בלחץ גבוה, הסרת חום נוזלי בלחץ נמוך, ו תרסיסים מכילים משאבות אלה יש מנועים גדולים (עד 6,000 כוח סוס) הדורש מתח מלא בתוך 2 שניות של סגירת EDG המודרנית תוכנן עם מספיק קצר יכולת קירור (עד 10 פעמים) כדי להבטיח את מחזורי הליבה הנוכחית של 5.
המונחים: environmental Robustness
כל רכיבי EDG חייבים להיות מוסמכים רעידת האדמה של האתר בטוח.זה אומר המנוע, הגנרטור, בקרה, מערכת קירור, ודלק יום-טנק צריך להיות מותקן על מזחל משותף כי הוא מוסמך לעמוד עד 0.5 גרם האצה אופקית.המצוץ מעוגן לבסיס בטון חזק כי מבודד משאר הבניין כדי למנוע התחדשות.
אתגרים וכיוונים עתידיים
גידול תשתיות וחיים
רבים מה- EDGs המותקנים בשנות ה-70 וה-80 עדיין בשירות, לאחר שעברו שיפוץ גדול. Utilities להתמודד עם אתגרים במיקור חוץ מיושנים ושמירה על אנשי צוות מוסמכים אשר מבינים את מעגלי הבקרה האנלוגיים. תוכניות להפחתה בחיים כרוכות החלפת מערכת הבקרה כולה עם רטרוfit דיגיטלית מודרני, שדרוג הגנרטור, ושיפוץ כוח הכוח של המנוע כניגודים, כל תהליך של 5019, אשר חייב לקחת את ה-Cert.
פתרונות היברידיים עם חידושים וסוללות
עלייתו של אחסון סוללות בקנה מידה גדול ודור השמש הובילה כמה כלי רכב לחקור מערכות כוח חירום היברידית.ההרעיון משתמש בנק סוללות ליתיום-יון לספק כוח מיידי של 10-30 שניות הראשונות, בעוד דיזל מתחיל ו רמפות לטעון במלואם.זה יפחית את יכולת קבלת העומס הנדרשת של EDG ויאפשר למנוע להתחיל ברמת כוח נמוכה יותר, להפחית פליטות וללבוש, אך כיום יש צורך בסוללות גרעין, אך לא מאובטחות, אך כיום, אך ורק ב-F.
אלקטרוניקה דיגיטלית ותחזוקה חיזוי
ניתוח מתקדם ולמידה מכונה מוחלים על ניטור בריאות EDG. תאום דיגיטלי של המנוע - מודל מבוסס נאמנות גבוהה פיזיקה פועל בזמן אמת - יכול להשוות את הפרמטרים בפועל עם ערכים צפויים. Deviations in cylinder, דחיסה דלק בתזמון הזרקת דלק, או קביעת נקה יכול להיות מכווץ ימים או שבועות לפני שהם גורמים כישלונות כאלה כבר פרוסים בחלק מ- US, צמחים NRC הוא צמצום דרישות תחזוקה של טיפול מבוסס על בסיס זמן של תחזוקה.
חידוש מודרניזציה
כבקרות דיגיטליות וניתוחים חיזויים הופכים לסטנדרטיים, המסגרת הרגולטורית חייבת להתאים את תקנות NRC הנוכחיות נכתבו לפני השימוש הנרחב של בקרה מבוססת תוכנה.הנחיות חדשות, כגון ה-FLT העדכני:0regulatory Guide1.9 Revision 4FOVA:1, מאשרת בשימוש בקרים לוגיים יעילים וממליץ על אבטחת איכות עבור תוכנה.
מסקנה
האבולוציה של מערכות דיזל חירום עבור כור מים מחודדים מונעת על ידי הצורך לשחזר כוח מהר יותר ויותר אמין יותר מאשר אי פעם.מאט, החל באופן ידני יחידות של שנות ה-70 ועד לשליטת המיקרו-מעבד של היום, 4 שניות להתחיל מערכות, כל התקדמות יש להפחית את הסיכון של נזקי הליבה במהלך תחנת שחורט.