Сухі трансфарматар класа 1E для атамных электрастанцый

1. Што такое сухі трансфарматар класа 1E?

Па-першае, важна зразумець асноўную канцэпцыю «класа 1Е».

Клас 1E: Гэта класіфікацыя бяспекі, якая паходзіць ад стандартаў праектавання атамных электрастанцый (напрыклад, IEEE Std 323 у ЗША або GB/T 12727 у Кітаі). Яна адносіцца да электрычнага абсталявання і сістэм, неабходных для выканання ключавых функцый бяспекі, такіх як аварыйнае спыненне рэактара, ізаляцыя герметычнай абалонкі, астуджэнне актыўнай зоны рэактара і прадухіленне выкіду радыеактыўных матэрыялаў.

Сухі трансфарматар: трансфарматар, абмоткі якога не пагружаныя ў ізаляцыйны алей, а абаронены цвёрдымі ізаляцыйнымі матэрыяламі (напрыклад, эпаксіднай смалой).

Такім чынам, сухі трансфарматар класа 1E вызначаецца як: сухі трансфарматар, спецыяльна распрацаваны для падачы энергіі ў сістэмы класа бяспекі (1E) атамнай электрастанцыі. Ён павінен быць здольны надзейна і бесперапынна працаваць у нармальных умовах, аварыйных умовах (напрыклад, землятрус, LOCA - аварыя з стратай цепланосбіта) і пасляаварыйных умовах на працягу пэўнага перыяду часу.

Проста кажучы, гэта адна з «крыніц жыццяздольнасці» для сістэм бяспекі атамнай электрастанцыі.

1. Чаму на атамных электрастанцыях павінны выкарыстоўвацца трансфарматары класа 1E?

Бяспека атамных электрастанцый з'яўляецца найвышэйшым прыярытэтам. Роля трансфарматараў класа 1E заключаецца ў забеспячэнні стабільнага і надзейнага электразабеспячэння крытычна важнага абсталявання бяспекі ў самых экстрэмальных умовах, у тым ліку:

Сістэмы размеркавання, звязаныя з бяспекай

Размеркавальныя прылады для аварыйных дызель-генератараў

Сістэмы кіравання і абароны рэактара

Рухавікі для помпаў сістэмы аварыйнага астуджэння актыўнай зоны (СААА)

Сістэмы маніторынгу пасля аварыі

Сістэмы вентыляцыі і ізаляцыі кантэйнераў

Страта электраэнергіі ў гэтых сістэмах можа прывесці да катастрафічных наступстваў. Такім чынам, трансфарматары класа 1E з'яўляюцца найважнейшым элементам стратэгіі глыбока абарончай абароны атамнай электрастанцыі.

1. Асноўныя патрабаванні і ключавыя тэхналогіі для сухіх трансфарматараў класа 1E

Трансфарматары класа 1E значна адрозніваюцца ад стандартных прамысловых або камерцыйных сухіх трансфарматараў. Іх асноўныя патрабаванні праяўляюцца ў наступных галінах:

1. Максімальная надзейнасць і экалагічная кваліфікацыя (абсталяванне K1, K2, K3)

Атамныя электрастанцыі класіфікуюць абсталяванне класа 1E ў залежнасці ад сур'ёзнасці ўмоў навакольнага асяроддзя, якім яно павінна вытрымліваць. Трансфарматары падзяляюцца на адпаведныя катэгорыі:

Катэгорыя K1: Усталёўваецца ўнутры герметычнай абалонкі. Павінна вытрымліваць нармальныя ўмовы, землятрусы (OBE/SSE), а таксама высокія тэмпературы, высокі ціск, высокую вільготнасць і хімічныя распыленні ў выніку аварыі з уцечкай цепланосбіта (LOCA), і павінна заставацца функцыянальнай пасля аварыі. Гэта самая строгая катэгорыя.

Катэгорыя K2: Усталёўваецца ўнутры герметычнай абалонкі, але патрабуецца толькі для вытрымкі нармальных умоў і землятрусаў, за выключэннем асяроддзя LOCA.

Катэгорыя K3: Усталявана па-за ахоўнай абалонкай, але з'яўляецца часткай сістэмы бяспекі, неабходнай для вытрымкі нармальных умоў і землятрусаў.

Адпаведныя ключавыя тэхналогіі:

Спецыяльная сістэма ізаляцыі: выкарыстоўвае высакаякасныя, вогнеўстойлівыя, вільгацятрывалыя і радыяцыйна-ўстойлівыя ізаляцыйныя матэрыялы (напрыклад, прэміяльную эпаксідную смалу). Для забеспячэння шчыльнай ізаляцыйнай структуры без пустэч і надзвычай нізкіх узроўняў частковых разрадаў выкарыстоўваюцца перадавыя працэсы ліцця/насычэння (напрыклад, тэхналогія тонкай ізаляцыі, вакуумная насычэнне пад ціскам).

Высокая ўстойлівасць да агню (клас F1): матэрыялы самазатухаюць і не падтрымліваюць гарэнне нават пры ўздзеянні адкрытага полымя, што прадухіляе распаўсюджванне агню.

Трывалая механічная трываласць: Уся канструкцыя трансфарматара (у тым ліку абмоткі, рамы і г.д.) павінна вытрымліваць землятрус бяспечнага адключэння (SSE) без пашкоджанняў, забяспечваючы функцыянальную цэласнасць. Гэта павінна быць пацверджана з дапамогай дакладнага аналізу канчатковых элементаў (FEA) і строгіх сейсмічных кваліфікацыйных выпрабаванняў.

2. Строгае забеспячэнне якасці і сертыфікацыя

Праграма забеспячэння якасці ў ядзернай галіне: увесь жыццёвы цыкл — ад праектавання, закупкі матэрыялаў, вытворчасці, выпрабаванняў і дастаўкі — павінен адпавядаць праграме забеспячэння якасці ў ядзернай галіне (звычайна заснаванай на HAF 003 або 10 CFR 50 Appendix B), што забяспечвае поўны кантроль працэсу і яго адсочванне.

Кваліфікацыя і сертыфікацыя: Трансфарматар павінен прайсці тыпавыя выпрабаванні і сейсмічныя кваліфікацыйныя выпрабаванні, якія праводзяцца агенцтвам, прызнаным нацыянальным органам рэгулявання ядзернай бяспекі (напрыклад, NNSA ў Кітаі), каб прадэманстраваць адпаведнасць стандартам класа 1E. Гэта яго «ліцэнзія» на выхад на рынак.

3. Праектаванне і тэсціраванне спецыфічных характарыстык

Устойлівасць да радыяцыйнага старэння: асабліва для трансфарматараў катэгорыі K1 неабходна ацаніць ізаляцыйныя матэрыялы і структурныя кампаненты, каб пераканацца ў адсутнасці істотнага пагаршэння прадукцыйнасці пад уздзеяннем чаканай дозы выпраменьвання на працягу тэрміну службы.

Строгія стандартныя і тыпавыя выпрабаванні: акрамя стандартных выпрабаванняў (суадносіны, супраціўленне, страты без нагрузкі/пад нагрузкай, дыэлектрычная пранікальнасць, узровень шуму і г.д.), абавязковыя спецыяльныя выпрабаванні, такія як:

Вымярэнне частковых разрадаў: патрабаванні надзвычай строгія, звычайна патрабуюць узроўняў ніжэй за 5-10 пКл, каб забяспечыць доўгатэрміновую надзейнасць ізаляцыі.

Выпрабаванні імпульснага напружання (маланка і камутацыйны імпульс).