1.E klases sausā tipa transformators atomelektrostacijām

1. Kas ir 1E klases sausā tipa transformators?

Pirmkārt, ir svarīgi saprast "1.E klases" pamatjēdzienu.

1.E klase: šī ir drošības klasifikācija, kas atvasināta no atomelektrostaciju projektēšanas standartiem (piemēram, IEEE Std 323 ASV vai GB/T 12727 Ķīnā). Tā attiecas uz elektroiekārtām un sistēmām, kas ir būtiskas galveno drošības funkciju veikšanai, piemēram, reaktora avārijas apturēšanai, ietvēruma izolācijai, reaktora aktīvās zonas dzesēšanai un radioaktīvo materiālu noplūdes novēršanai.

Sausā tipa transformators: transformators, kura tinumi nav iegremdēti izolācijas eļļā, bet ir aizsargāti ar cietiem izolācijas materiāliem (piemēram, epoksīdsveķiem).

Tāpēc 1.E klases sausā tipa transformators ir definēts kā: sausā tipa transformators, kas īpaši paredzēts, lai piegādātu enerģiju atomelektrostacijas drošības klases (1.E) sistēmām. Tam jāspēj droši un nepārtraukti darboties normālos apstākļos, negadījumu apstākļos (piemēram, zemestrīces, LOCA - dzesēšanas šķidruma noplūdes negadījuma gadījumā) un pēcavārijas vidē noteiktu laiku.

Vienkārši sakot, tas ir viens no atomelektrostacijas drošības sistēmu "dzīvības barošanas avotiem".

1. Kāpēc atomelektrostacijām jāizmanto 1.E klases transformatori?

Atomelektrostaciju drošība ir galvenā prioritāte. 1.E klases transformatoru uzdevums ir nodrošināt stabilu un uzticamu jaudu kritiski svarīgām drošības iekārtām vissarežģītākajos apstākļos, tostarp:

Ar drošību saistītas sadales sistēmas

Avārijas dīzeļģeneratoru sadales iekārtas

Reaktora vadības un aizsardzības sistēmas

Avārijas kodoldzesēšanas sistēmas (ECCS) sūkņu motori

Pēcavārijas uzraudzības sistēmas

Ierobežojošās ventilācijas un izolācijas sistēmas

Šo sistēmu enerģijas padeves pārtraukums varētu izraisīt katastrofālas sekas. Tādēļ 1.E klases transformatori ir būtisks elements atomelektrostacijas padziļinātās aizsardzības stratēģijā.

1. 1.E klases sausā tipa transformatoru pamatprasības un galvenās tehnoloģijas

1.E klases transformatori ievērojami atšķiras no standarta rūpnieciskajiem vai komerciālajiem sausā tipa transformatoriem. To pamatprasības izpaužas šādās jomās:

1. Augstākā uzticamība un vides kvalifikācija (K1, K2, K3 aprīkojums)

Atomelektrostacijas iedala 1.E klases iekārtas kategorijās, pamatojoties uz vides apstākļu nopietnību, kas tām jāiztur. Transformatori iedalās atbilstošās kategorijās:

K1 kategorija: uzstādīts ietvēruma iekšpusē. Jāiztur normāli apstākļi, zemestrīces (OBE/SSE) un augsta temperatūra, augsts spiediens, augsts mitrums un ķīmiskā izsmidzināšanas vide, kas rodas dzesēšanas šķidruma noplūdes negadījuma (LOCA) rezultātā, un jāpaliek funkcionālam arī pēc negadījuma. Šī ir visstingrākā kategorija.

K2 kategorija: uzstādīta apvalka iekšpusē, bet nepieciešama tikai normālu apstākļu un zemestrīču izturībai, izņemot LOCA vidi.

K3 kategorija: uzstādīta ārpus ietvēruma, bet ir daļa no ar drošību saistītās sistēmas, kurai jāiztur normāli apstākļi un zemestrīces.

Atbilstošās galvenās tehnoloģijas:

Īpaša izolācijas sistēma: Izmanto augstas kvalitātes, liesmu slāpējošus, mitrumizturīgus un pret radiāciju izturīgus izolācijas materiālus (piemēram, augstākās kvalitātes epoksīdsveķus). Tiek izmantoti uzlaboti liešanas/imprēgēšanas procesi (piemēram, plānās izolācijas tehnoloģija, vakuuma spiediena impregnēšana), lai nodrošinātu blīvu izolācijas struktūru bez tukšumiem ar ārkārtīgi zemu daļējās izlādes līmeni.

Izcila liesmas izturība (F1 klase): Materiāli ir pašdziestoši un neuztur degšanu pat atklātas liesmas ietekmē, novēršot uguns izplatīšanos.

Izturīga mehāniskā izturība: Visai transformatora konstrukcijai (ieskaitot tinumus, rāmjus utt.) bez bojājumiem jāiztur drošas izslēgšanas zemestrīce (SSE), nodrošinot funkcionālo integritāti. Tas jāapstiprina, izmantojot precīzu galīgo elementu analīzi (FEA) un stingru seismisko kvalifikācijas testēšanu.

2. Stingra kvalitātes nodrošināšana un sertifikācija

Kodolenerģijas kvalitātes nodrošināšanas programma: Visam dzīves ciklam — no projektēšanas, materiālu iegādes, ražošanas, testēšanas līdz piegādei — ir jāatbilst kodolenerģijas kvalitātes nodrošināšanas programmai (parasti balstītai uz HAF 003 vai 10 CFR 50 B pielikumu), nodrošinot pilnīgu procesa kontroli un izsekojamību.

Kvalifikācija un sertifikācija: Transformatoram ir jāiztur tipa testi un seismiskās kvalifikācijas testi, ko veic valsts kodoldrošības regulatīvās iestādes (piemēram, NNSA Ķīnā) atzīta aģentūra, lai pierādītu atbilstību 1.E klases standartiem. Tā ir tā "licence" ienākšanai tirgū.

3. Īpaša veiktspējas projektēšana un testēšana

Izturība pret radiācijas novecošanos: Īpaši K1 kategorijas transformatoriem ir jāizvērtē izolācijas materiāli un konstrukcijas elementi, lai nodrošinātu, ka paredzamās radiācijas devas laikā to kalpošanas laikā nenotiek būtiska veiktspējas pasliktināšanās.

Stingri rutīnas un tipa testi: Papildus standarta testiem (attiecība, pretestība, tukšgaitas/slodzes zudumi, dielektriskā izturība, skaņas līmenis utt.) ir obligāti jāveic arī īpaši testi, piemēram:

Daļējas izlādes mērīšana: Prasības ir ārkārtīgi stingras, parasti pieprasot līmeni zem 5–10 pC, lai nodrošinātu ilgtermiņa izolācijas uzticamību.

Impulsa sprieguma testi (zibens un komutācijas impulsi).