Перенапряжения в сети собственных нужд АЭС

Уровень перенапряжений в сети собственных нужд (СН) АЭС определяется с учетом уровня рабочего напряжения, параметров оборудования и режимов работы системы СН. Наименьшим запасом обладает изоляция электрических машин и муфт кабельных присоединений, которые и определяют выбор типа и защитного уровня ограничителей перенапряжений (ОПН).

Целью статьи является разработка методики расчета перенапряжений и выбора параметров ОПН в сети 6/10 кВ в режиме перемежающихся дуговых однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) кабелей, присоединенных к секциям шин СН, которые отключаются вакуумными выключателями. Несмотря на то, что указанный режим многократно освещался в литературе, для сетей СН АЭС из-за многократного резервирования и повышенной сложности обследован недостаточно и требует уточнения.

Для оценки перенапряжений с последующей разработкой методики и расчета ОПН 6/10 кВ в сети собственных нужд (СН) АЭС и ТЭС используют следующие данные:

– Действующее значение емкостного тока замыкания на землю в кабельной сети при однофазном КЗ (ток ОЗЗ, обозначения l_озз, t_озз) с указанием его длительности (обычно 2 ч с учетом мощности электрических машин).

– Наибольшее допустимое линейное рабочее напряжение сети U_нр = 6,9/11 кВ.

– Номинальное рабочее напряжение сети U_ном = 6/10 кВ с выбором типа заземления нейтрали (изолирована, компенсирована или резистивно заземлена).

– Действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном максимальном КЗ на РУВН-6/10 кВ.

– Согласуют нормируемые формы коммутационного импульса – 30/60 мкс и грозового импульса – 8/20 мкс.

– Выбирают тип установленного ОПН фирмы или завода-производителя: например, зарубежных фирм или отечественных из каталогов, например, Polim-12S (фирма АВВ) или ОПН-П1-6/6,0/10/12 УХЛ2 с пропускной способностью 550/850 А, 2000 мкс (ЗЭТО РФ).

– Определяют удельную поглощаемую энергию выбранного типа ОПН W_уд, например, W_уд Polim-12S = 5,6 кДж/кВ. Для выбранного типа ОПН согласовывают значение К_t коэффициента, равного отношению допустимого изготовителем повышения напряжения в течение времени t_к наибольшему длительно допустимому рабочему (или номинальному) напряжению ОПН. Значение К_t определяют для значения t_озз по зависимости «допустимое повышение напряжения – время» для случая с предварительным нагружением нормируемым импульсом энергии, которую дает завод-изготовитель ОПН. Например, К_t = 1,11 принимается для Polim-12 S фирмы АВВ.