probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2017-19-7-8-94-104probener-418Research ArticleЭНЕРГЕТИКАPOWER ENGINEERINGВопросы эффективности высоковольтных частотно-регулируемых приводов ГЦН энергоблока АЭС с ВВЭРEfficiency problems of high-voltage variable frequency drives of the mcp of npp with wwerhttps://orcid.org/0000-0002-1630-926XХрусталевВ. А.KhrustalevV. A.

докт. техн. наук, профессор кафедры «Тепловая и атомная энергетика»

khroustalevva@mail.ruБашлыковД. О.BashlykovD. O.

канд. техн. наук, ассистент кафедры «Тепловая и атомная энергетика»

ГариевскийМ. В.GarievskyM. V.

научный сотрудник

Саратовский ГТУ им. Ю.А. Гагарина, г. СаратовРоссияYuri Gagarin State Technical University of Saratov, SaratovRussian FederationСаратовский научный центр РАН, г. СаратовРоссияSaratov Scientific Center, Russian Academy of Sciences, SaratovRussian Federation201724022018197-894104Copyright © Хрусталев В.А., Башлыков Д.О., Гариевский М.В., 20182018Хрусталев В.А., Башлыков Д.О., Гариевский М.В.Khrustalev V.A., Bashlykov D.O., Garievsky M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/418

Сегодня важным является научное обоснование путей решения проблемы участия АЭС, как действующих, так и вновь сооружаемых, в регулировании графиков нагрузки. При этом недопустимо существенное снижение коэффициента использования установленной мощности (КИУМ) АЭС. Достаточные маневренность и приѐмистость оборудования АЭС – основа не только устойчивости крупных энергообъединений в режимах с нарушением частоты, но и безопасности собственно АЭС, которые должны обеспечивать охлаждение реакторной установки при аварийном снятии остаточного тепловыделения. Поэтому необходима возможность быстрых сбросов и набросов нагрузки на крупных энергоблоках АЭС, выделенных для противоаварийного регулирования частоты. Необходимый и быстрореализуемый запас в сторону роста мощности способны обеспечить высоковольтные частотнорегулируемые приводы (ВЧРП) главного циркуляционного насоса (ГЦН). Установка ВЧРП ГЦН целесообразна в перспективе для экономии расхода энергии на их привод на частичных режимах и для улучшения стабильности нейтронно-физических характеристик активной зоны в переменно переходных режимах. Вследствие ВЧРП ГЦН возможно, ограничивая расход теплоносителя в программе с постоянной средней температурой в активной зоне РУ, снизить повышение давления в ПГ на сходственных режимах, а значит, уменьшить расход энергии на привод питательного насоса.

 

 

 

 

Today important is the scientific study of solutions to the problem of participation of nuclear power plants, both existing and newly built, in the regulation of load schedules.However unacceptable a significant reduction of the capacity factor of nuclear power plants. Sufficient flexible of NPP equipment is the basis not only of the stability of large power systems in modes with violation of the frequency but also safety of the nuclear power plants, Проблемы энергетики, 2017, том 19, № 7-8 95 which would ensure cooling of the reactor during an accident.Therefore, the necessary capabilities of rapid discharges and increase in the load in large nuclear power plants, selected for emergency frequency control. High voltage variable frequency drives (VFD) of the main circulation pumps are able to provide the necessary reserve of growth power.Installation VFD of the MCPs are suitable for saving energy consumption in their drive on the partial regimes and to improve the stability of the neutron-physical active zone characteristics in variable modes.Using VFD of the MCPs can reduce increase pressures in the steam generators in the respective modes, restricting flow the coolant with a constant average temperature in the active zone of reactor, and therefore to reduce the energy consumption of the feed pump.

 

атомная электростанцияглавный циркуляционный насосвысоковольтный частотно-регулируемый приводрегулирование мощности реактораnuclear power plantmain circulating pumphigh-voltage variable-frequency driveregulation of reactor powerReferencesЛитератураLazarev G.B., Novakovsky A.N., Sultanov A.T. Energy-efficient management of coolant flow in the main circuits of reactor units of power units of nuclear power plants // Energy Unified Grid. 2015. No. 4 (21). pp. 70–88.[in Russian].Лазарев Г.Б., Новаковский А.Н., Султанов А.Т. Энергоэффективное управление расходом теплоносителя в главных контурах реакторных установок энергоблоков АЭС // Энергия единой сети. 2015. № 4 (21). С. 70–88.Cheremisin V.V., Shilov E.A.,AnishevE.Yu.Experience in the Operation of Adjustable Electric Drives of Main Circulation Pumps of BN-600 Reactors // Power Technology and Engineering. July 2005, Vol. 39, Issue 4, pp. 218–220. DOI: 10.1007/s10749-005-0311-7.Черемисин В.В., Шилов Е.А., Анишев Е.Ю. Опыт эксплуатации регулируемых электроприводов главных циркуляционных насосов реактора БН-600 // Электрические станции. 2005.Zykov A.S. Frequency-regulated electric drive // Rosenergoatom, 2013, No. 7, pp. 44–47 [in Russian].№ 5.С. 19–21.Khrustalev V.A., Bashlykov D.O. Application of the frequency regulation of the MCP to increase the rated power of the VVER // Atomic energy, June 2016, Vol. 120, Issue 2, pp. 112–118. DOI:Зыков А.С. Частотно-регулируемый электропривод // Росэнергоатом. 2013. № 7. С. 44–47.1007/s10512-016-0104-0.Хрусталев В.А., Башлыков Д.О. Применение частотного регулирования ГЦН для повышения номинальной мощности ВВЭР // Атомная энергия. 2016. Т. 120, № 2. С. 90–95.Ciufu L., Popescu M. O. Introducing energy efficiency in nuclear power plants by using variable medium voltage frequency drives // Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE), 2015 9th International Symposium on. IEEE, 2015. pp. 873-876. DOI: 10.1109/ATEE.2015.7133924.Ciufu L., Popescu M. O. Introducing energy efficiency in nuclear power plants by using variable medium voltage frequency drives // Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE), 2015 9th International Symposium on. IEEE, 2015. pp. 873-876. DOI: 10.1109/ATEE.2015.7133924.Sirovy M., Peroutka Z., Molnar J., Michalik J., Byrtus M. Variable speed pumping in thermal and nuclear power plants: Frequency converter versus hydrodynamic coupling // Power Electronics and Drive Systems (PEDS), 2011 IEEE Ninth International Conference on. IEEE, 2011. pp. 228–234. DOI: 10.1109/PEDS.2011.6147251.Sirovy M., Peroutka Z., Molnar J., Michalik J., Byrtus M. Variable speed pumping in thermal and nuclear power plants: Frequency converter versus hydrodynamic coupling // Power Electronics and Drive Systems (PEDS), 2011 IEEE Ninth International Conference on. IEEE, 2011. pp. 228–234. DOI: 10.1109/PEDS.2011.6147251.Averyanova S.P., Dubov A.A., Kosourov K.B., Filimonov P.E. Temperature regulation and maneuverability of VVER-1000 // Atomic energy, February 2011, Vol. 109, Issue 4, pp. 246–251DOI:Температурное регулирование и маневренность ВВЭР-1000 / С.П. Аверьянова, А.А. Дубов,1007/s10512-011-9352-1.К.Б. Косоуров, П.Е. Филимонов // Атомная энергия. 2010. Т. 109, вып. 4. С. 198–202.Aleksandrov A. A., Orlov K. A., Ochkov V. F., Thermophysical properties of working substances of heat power engineering. M.: MPEI Publishing house, 2009, p.224 [in Russian].Александров А.А., Орлов К.А, Очков В.Ф. Теплофизические свойства рабочих веществ теплоэнергетики. М.: Издательский дом МЭИ, 2009. 224 с.NPP with a reactor of the VVER-1000 type. From the physical bases of exploitation to the evolution of the project / S.А. Andrushechko, A.M. Afrov, B.Yu. Vasiliev, V.N. Generalov, K.B. Kosourov, Yu.M. Semchenkov, V.F. Ukraincev. Moscow: Logos, 2010, p. 604 [in Russian].АЭС с реактором типа ВВЭР-1000. От физических основ эксплуатации до эволюции проекта / С.А. Андрушечко, А.М. Афров, Б.Ю. Васильев, В.Н. и др. М.: Логос, 2010. 604 с.Rassokhin N.G. Steam generating sets of nuclear power plants. 3rd ed. Moscow: Atomizdat, 1987, p. 384 [in Russian].Рассохин Н.Г. Парогенераторные установки атомных электростанций. 3-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1987. 384 с.A method for preventing resonant vibrations of TVEL and TVS VVER-1000 / K.N. Proskuryakov, F.N. Shakirzyanov, V.V. Karataev, K.S. Novikov // Problems of Atomic Science and Technology. Series: Ensuring the safety of nuclear power plants. 2008. No 23. pp. 18–25[in Russian].Способ предотвращения резонансных вибраций ТВЭЛ и ТВС ВВЭР-1000 / К.Н.Способ предотвращения резонансных вибраций ТВЭЛ и ТВС ВВЭР-1000 / К.Н.Проскуряков, Ф.Н. Шакирзянов, В.В. Каратаев, К.С. Новиков // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Обеспечение безопасности АЭС. 2008. № 23. С. 18–25.Проскуряков, Ф.Н. Шакирзянов, В.В. Каратаев, К.С. Новиков // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Обеспечение безопасности АЭС. 2008. № 23. С. 18–25.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.