Устройство системы резервного электроснабжения на основе источников разного принципа действия
Для обеспечения надежности питания собственных нужд АЭС с реакторами типов ВВЭР, РБМК, БН, предусмотрена система из трех дизельгенераторов для обеспечения процесса аварийного расхолаживания. Для исключения всех вариантов обесточивания этих мер недостаточно. С целью повышения надежности дополнительно в устройство системы введены три гидроагрегата. По данным теории, вероятность единичного отказа дизельгенератора на требование или в процессе работы составляет 
4·10-2. Отношение числа двойных и тройных отказов по общей причине к числу одиночных отказов составляет соответственно 
2=8.2%, 2=0.72%. Из этих данных следует, что отказы дизель генераторов, как однотипных элементов нельзя считать независимыми, поэтому необходимо учитывать отказы по общей причине. По данным теории в случае независимых элементов системы из трех дизельгенераторов вероятность ее отказа при пуске составит 2,7·10-5. По данным эксплуатации с учетом возможных отказов по общей причине, вероятность отказа системы 6·10-4. Из сопоставления этих оценок следует, что если в общем числе единичных отказов доля отказов по общей причине относительно мала, вклад последних в ненадежность системы может быть определяющим и необходимы специальные меры защиты от них. Поэтому в устройство системы дополнительно введены источники на основе другого принципа действия, а именно три гидроагрегата для выполнения функции аварийного энергоснабжения. С целью обеспечения отвода тепла от АЭС в непосредственной близости всегда располагаются плотинные водохранилища. Таким образом, энергопотенциал этих плотин можно использовать для дополнительного резервирования электроснабжения собственных нужд АЭС. Для аварийной остановки АЭС в среднем необходимо 200-300 кВтч при величине электрической мощности порядка 5 МВт. Эти требования обеспечиваются применением агрегатов малых ГЭС.
Устройство на полезную модель относится к энергетике, а именно к расположению резервных источников электроснабжения, основанных на разных принципах действия, особенно в системах надежного питания атомных станций.
Важнейшим фактором, обеспечивающим эффективность систем надежного питания собственных нужд АЭС, является выполнение требования по обеспечению аварийного расхолаживания активной зоны реактора. Обесточивание потребителей собственных нужд АЭС может привести к повреждению активной зоны и выбросу радиоактивных веществ.
Проблема резервирования электроснабжения потребителей с повышенными требованиями к надежности в настоящее время решается при помощи схем с трехкратным резервированием от дизельгенераторов [Рожкова Л.Д., Добродеев Е.Д. / Электрооборудование тепловых и атомных электростанций: Учебник для техникумов. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 256 с.: ил.; стр.220-222].
В соответствии со статистическими данными по отказам оборудования вероятность незапуска системы из трех дизельгенераторов по всем причинам составляет 6·10 -4, в то время как расчетное значение этого параметра составляет 2,7·10-5 [Методы оценки и обеспечения безопасности ЯЭУ / А.М.Бахметьев, О.Б.Самойлов, Г.Б.Усынин. М.: Энергоатомиздат. - 1988. - 136 с.; стр.117-120]. Существенное снижение надежности обусловлено влиянием отказов по общей причине, поскольку резервные дизельгенераторы основаны на одном принципе действия. Использование устройства системы резервирования на основе источников разного принципа действия позволит снизить влияние отказов по общей причине. Для этого кроме дизельгенераторов необходимо использовать «возобновляемые источники энергии».
Целью и задачей полезной модели является снижение аварийности при внезапном отключении от основных источников, особенно на АЭС, за счет использования в схеме энергоснабжения резервных источников, основанных разных принципах действия.
Суть полезной модели заключается в расположении дополнительных резервных источников - гидроагрегатов в традиционной схеме резервного энергоснабжения, основанной на дизельгенераторах.
Поставленная задача решается следующим образом: в схему резервного энергоснабжения дополнительно включены три агрегата малой ГЭС - гидроагрегаты, так как для охлаждения активной зоны АЭС, всегда применяется водохранилище, искусственное или природное.
Принцип работы устройства резервного энергоснабжения на основе источников разного принципа действия заключается в следующем:
После внезапного отключения потребителей - 8 от внешней энергосистемы - 6, в течение нескольких секунд включаются дизельгенераторы - 7, по общей причине запуск всех трех дизельгенераторов не срабатывает, тогда последовательно запускаются гидротурбины - 3, предварительно из подвода воды - 1 через предтурбинный затвор - 2 в камеру гидротурбины - 3 подается поток воды, вращающий момент гидротурбины - 3 передается на гидрогенератор - 4, через трубопровод - 5 происходит сброс воды. Сработавший гидрогенератор (один из трех) обеспечивает отпуск электроэнергии потребителю - 8 на АЭС.
Использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в качестве резервных позволит повысить надежность электроснабжения за счет применения устройств на основе разных принципов действия, и значит снизить вероятность повреждения активной зоны АЭС.
Устройство системы резервного электроснабжения, состоящее из трех дизельгенераторов, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены три гидроагрегата для повышения надежности резервного энергоснабжения.
