Поставка двух альтернативных дизельных электростанций 2,4 МВт для АЭС «Куданкулам»
Задача
Решение
Закажите расчет бюджета аналогичного проекта
ЗаказатьОсобенности проекта
Энергия, которая должна быть доступна в любой момент
На объектах атомной энергетики требования к надежности энергоснабжения принципиально отличаются от стандартных промышленных объектов. Здесь резервный источник питания — это не просто дополнительная мощность, а элемент системы безопасности, от которого зависит поддержание необходимых функций энергоблока в нештатной ситуации. Именно такую задачу решает проект «Техэкспо Инжиниринг» для АЭС «Куданкулам» в Индии.
В рамках проекта компания поставила две альтернативные дизельные электростанции (АДЭС) мощностью 1200 кВт для обеспечения электроэнергией потребителей, участвующих в управлении запроектной аварией, связанной с полной потерей источников переменного тока на АЭС на период времени более 24 часов.
Подробнее о поставках компании на объекты атомной энергетики читайте в статье «Техэкспо Инжинириг» и атомная безопасность: наш вклад в развитие АЭС мира.
Для строительства АЭС «Куданкулам» «Техэкспо Инжиниринг» поставила две АДЭС контейнерного исполнения ТЭ.1200С-Т400-1РН с комплектом ЗИП, а также два нагрузочных модуля для периодического опробования при эксплуатации. Номинальная мощность каждой станции составляет 1200 кВт, а максимальная мощность — 1320 кВт.
АЭС «Куданкулам»: масштаб объекта
АЭС «Куданкулам» расположена в индийском штате Тамилнад, вблизи города Куданкулам, на берегу Манарского залива, практически у экватора. Это крупнейший проект российско-индийского сотрудничества в области атомной энергетики.
Такое расположение предъявляет дополнительные требования к оборудованию. Площадка относится к зоне тропического морского климата с морским типом атмосферы наружного воздуха. Поставленные АДЭС размещены на заранее подготовленных площадках на территории АЭС.
Оборудование для сценария полной потери внешнего электроснабжения
Каждая АДЭС обеспечивает работу на протяжении пяти часов за счет внутреннего топливного бака. Для продолжения работы свыше пяти часов предусмотрена дозаправка топливного бака.
На каждый энергоблок приходится:
-
одна дизельная электростанция в контейнерном исполнении;
- одна дизельная мотопомпа;
- одно нагрузочное устройство.
Поставленные АДЭС оснащены двигателями Mitsubishi S16R-PTA2 и генераторами Stamford S7L1D-F41 напряжением 0,4 кВ.
Проект в цифрах
общая мощность
год реализации
регион проекта
вид поставки
Фотогалерея
Детали проекта
Основные технические параметры АДЭС
|
Параметр |
Значение |
|---|---|
|
Номинальная (длительная эксплуатационная) мощность |
1200 кВт |
|
Максимальная мощность (мощность перегрузки) |
1320 кВт |
|
Номинальная частота вращения |
не более 1500 об/мин |
|
Род тока |
переменный, трехфазный |
|
Номинальное напряжение статора |
0,4 кВ |
|
Номинальный коэффициент мощности |
0,8 |
|
Номинальная частота тока |
50 Гц |
|
Работа на низких нагрузках |
менее 20% номинала |
|
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 |
IP54H |
|
Система возбуждения |
бесщеточная |
|
Материал |
сборный |
|
Способ пуска |
электростартерный |
|
Время автоматического пуска до готовности к нагрузке |
15 с |
|
Количество последовательных пусков, не менее |
4 |
|
Расход топлива |
210 г/кВт·ч |
|
Расход масла |
1,26 кг/ч |
|
Масса нетто |
40 000 кг |
|
Высота |
4875 мм |
|
Ширина |
5440 мм |
|
Длина |
14060 мм |
|
Система охлаждения |
водо-воздушная |
АДЭС обеспечивают кратковременную перегрузку активной мощностью 30% сверх номинальной в течение не менее 5 с. на всех ступенях набора нагрузки. Набор нагрузки осуществляется вручную.
Полный перечень выполненных работ по проекту
Проект включал не только производство и поставку оборудования.
Компания «Техэкспо Инжиниринг» выполнила:
- разработку конструкторской, эксплуатационной и ремонтной документации на поставляемое оборудование;
- изготовление оборудования в соответствии с требованиями ИТТ;
- проведение полного цикла приемочных и приемо-сдаточных испытаний оборудования;
- поставку запасных частей, расходных материалов и быстроизнашивающихся частей на период монтажа, пуско-наладки, ввода в эксплуатацию и эксплуатации вплоть до завершения гарантийного срока;
- поставку запасных частей, необходимых для первого планово-предупредительного ремонта с выгрузкой топлива;
- поставку специальных инструментов и приспособлений для монтажа и технического обслуживания оборудования.
Три режима эксплуатации и постоянная готовность
АДЭС работают в трех режимах:
- «Ожидание»;
- «Работа»;
- «Опробование».
Во всех режимах эксплуатации энергоблока станции находятся в режиме «Ожидание», сохраняя постоянную готовность к пуску и приему нагрузки.
В режиме ожидания АДЭС обеспечивают:
- постоянную готовность к пуску и приему нагрузки;
- подогрев внутриконтейнерного пространства в пределах +10 °C…+25 °C;
- вентиляцию внутриконтейнерного пространства;
- подогрев охлаждающей жидкости двигателя в пределах +20 °C…+40 °C от электроподогревателей, запитанных от собственных нужд энергоблока;
- подогрев охлаждающей жидкости двигателя в пределах +20 °C…+40 °C от автономного дизельного устройства подогрева в случае, когда питание собственных нужд энергоблока недоступно;
- подзаряд аккумуляторных батарей от собственных нужд АЭС.
В режимах «Работа» и «Опробование» оборудование выполняет комплекс функций, необходимых для автономного функционирования дизель-генератора:
- запуск дизель-генератора;
- прием нагрузки;
- подзаряд аккумуляторных батарей от зарядного генератора;
- контроль пожарного состояния в помещении;
- непрерывную подачу топлива к дизелю из расходного топливного бака в течение всего времени работы дизель-генератора;
- подвод масла на смазку и отвод тепла от трущихся поверхностей деталей и узлов дизеля;
- охлаждение наддувочного воздуха, масла и цилиндров дизеля охлаждающей жидкостью;
- контроль уровня топлива, масла и охлаждающей жидкости;
- очистку приточного воздуха и его подвод к дизелю;
- отвод выхлопных газов от дизеля.
Режим «Опробование» предназначен для периодических испытаний АДЭС при эксплуатации и осуществляется путем подключения альтернативных ДЭС к комплектному нагрузочному устройству.
Двигатель: работа в широком диапазоне нагрузок
Характеристики ТЭ.1500С-Т6300-2Р:
-
АДЭС оснащена четырёхтактным V-образным 16-цилиндровым дизельным двигателем с газотурбинным наддувом.
- Одна из особенностей проекта — способность дизель-генератора стабильно работать в широком диапазоне нагрузок, включая режимы ниже 20% номинальной мощности.
- АДЭС из режима холостого хода обеспечивает прямым включением пуск асинхронного короткозамкнутого двигателя с кратностью пускового тока 7 и мощностью 30% от номинальной мощности АДЭС.
- Двигатель оборудован системами подогрева внутреннего контура охлаждения, масла и вентиляции. Это позволяет поддерживать оборудование в состоянии постоянной готовности к запуску.
- Система автоматического регулирования частоты вращения вала дизеля соответствует третьему классу точности по ГОСТ Р 55231-2012.
- САРЧ (система автоматического регулирования частоты вращения) обеспечивает устойчивую работу во всем диапазоне нагрузок — от холостого хода до номинальной мощности.
Генератор: стабильные параметры электроснабжения
-
АДЭС оснащены трёхфазным четырёхполюсным бесщёточным синхронным генератором переменного тока с системой автоматического регулирования напряжения Stamford S7L1D-F41.
- Генераторы поставленных станций соответствуют требованиям ГОСТ 14965-80 и ГОСТ ПЗС 60034-1-2014.
- Генератор обеспечивает работу ДЭС в сети с глухозаземлённой нейтралью.
- Оборудование оснащено системой автоматического регулирования напряжения, которая обеспечивает возбуждение генератора в процессе пуска вплоть до достижения номинальной частоты вращения.
- Кратность форсировки возбуждения генератора составляет не менее 2,0.
- Генератор имеет воздушное охлаждение, степень защиты — IP44.
Сейсмостойкость как обязательное условие
Для оборудования, предназначенного для атомной энергетики, надежность должна сохраняться не только в штатных условиях эксплуатации.
Сейсмостойкость поставленного оборудования подтверждена для запроектного сейсмического воздействия интенсивностью 1,4 МРЗ.
Проведенные специалистами «Техэкспо Инжиниринг» расчёты и испытания подтвердили, что электрооборудование АДЭС выполняет свои функции и сохраняет параметры в установленных пределах во время и после воздействия сейсмической нагрузки на протяжении всего срока службы в заданных условиях эксплуатации.
Комплексное исполнение: не только дизель-генератор
Каждая АДЭС представляет собой законченный комплекс оборудования и систем, объединенный в контейнере с технологическими проемами и дверями.
В состав станции входят:
- дизель-генератор в сборе;
- топливная система;
- масляная система;
- система охлаждения дизель-генератора;
- электростартерная система пуска;
- выпускная система;
- система воздухоподачи, вентиляции и обогрева;
- система освещения;
- автоматическая система пожарной сигнализации и пожаротушения;
- первичные средства пожаротушения — огнетушители;
- система управления электростанцией;
- автоматическая система регулирования напряжения и возбуждения;
- технологические и электрические защиты ДЭС;
- система контроля и управления, скомпонованная в контейнере;
- распределительное устройства 0,4 кВ;
- шкаф собственных нужд с распределительным устройством для отбора мощности на собственные нужды;
- дизельная мотопомпа с комплектом гибких рукавов;
- нагрузочное устройство, обеспечивающее проверку дизель-генератора под нагрузкой 110% от номинала.
Оборудование и системы АДЭС монтируются в утеплённом цельносварном контейнере. Контейнер АДЭС состоит из 3 отсеков — агрегатного, электротехнического и топливного.
- С учетом специфики площадки подверженные коррозии поверхности оборудования получили защитные покрытия, рассчитанные на климатические условия АЭС «Куданкулам». Класс защитного покрытия — IV по ГОСТ 9.032-74.
- Топливная система АДЭС обеспечивает очистку и подачу топлива из расходного топливного бака в топливную систему дизельного двигателя, а также возможность заправки расходного топливного бака от внешних ёмкостей и от стационарного промежуточного склада топлива при помощи комплектной дизельной мотопомпы.
- Масляная система АДЭС
обеспечивает автоматическое пополнение картера дизельного двигателя из расходного масляного бака. Для осуществления предпусковой прокачки масла, масляная система оснащена предпусковым масляным насосом. - Система охлаждения АДЭС предназначена для отвода тепла от дизель-генератора в окружающую среду. Система охлаждения выполнена в виде радиатора на раме ДГУ с электроприводными вентиляторами. Она оснащена двумя подогревателями охлаждающей жидкости — электрическим подогревателем и автономным дизельным подогревателем, для поддержания дизеля в «горячем резерве».
- Система запуска электростартерная. В состав системы входят стартерные аккумуляторные батареи, размещённые в специализированном вентилируемом шкафу и автоматическое устройство для контроля и подзаряда АКБ.
- Система воздухоподачи обеспечивает фильтрацию и подачу очищенного воздуха на сгорание в дизельный двигатель.
- Система газовыпуска обеспечивает отвод выхлопных газов за пределы контейнера и оснащена глушителем-искрогасителем.
- Контейнер АДЭС оснащён воздушными клапанами для подачи воздуха на охлаждение радиатора системы охлаждения ДГУ, а также общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией для каждого отсека. Для обеспечения оптимального температурного режима работы ДГУ размеры воздушных клапанов рассчитывались исходя их климатических условий АЭС «Куданкулам» с учётом повышенных температур окружающего воздуха. Для очистки воздуха, поступающего в контейнер, воздушные клапаны оснащены фильтрующими элементами.
- Для отопления контейнера АДЭС в каждом отсеке установлены электроконвекторы.
- Система освещения АДЭС включает в себя рабочее, аварийное и ремонтно-переносное освещение.
- Контейнер АДЭС оснащён автоматической пожарной сигнализацией и автоматической системой аэрозольного пожаротушения внутриконтейнерного пространства.
Управление — от локального шкафа до дистанционного пульта
Система управления электростанцией построена по принципу минимально необходимого количества регулировок при сохранении полного контроля над оборудованием.
Управление и контроль возможны как местно, так и дистанционно с дистанционного пульта.
В состав системы управления входят:
-
шкаф управления ДГУ;
- шкаф управления ДГУ с дублирующей панелью;
- шкаф управления вентиляторами;
- щит управления собственными нуждами и системами жизнеобеспечения контейнера АДЭС (ЩСН);
- система автоматического регулирования частоты вращения (САРЧ);
- автоматическая система регулирования напряжения генератора (АРН);
- распределительное устройство 0,4 кВ;
- локальные регуляторы;
- датчики и исполнительные устройства.
Система управления обеспечивает управление всеми системами электростанции по первой степени автоматизации (ГОСТ 33105-2014).
24 месяца гарантии и 60 лет срока службы
«Техэкспо Инжиниринг» гарантирует качество и надежность работы всего поставленного по проекту оборудования в течение 24 месяцев с момента ввода энергоблока в опытно-промышленную эксплуатацию.
В течение 18 месяцев с момента ввода оборудования в работу специалисты компании проводят регламентные работы с оборудованием непосредственно на площадке АЭС.
Полный назначенный срок службы дизель-генератора и его оборудования исчисляется со дня получения дизель-генератора:
- средний срок службы — 60 лет;
- среднее время до восстановления — 14 ч;
- средний ресурс до первого капитального ремонта — 15 000 лет/ч;
- интенсивность отказов ДГУ в режиме ожидания — 1,0·10⁻⁵ 1/ч;
- интенсивность отказов ДГУ в режиме работы — 3,4·10⁻⁴ 1/ч;
- средняя оперативная продолжительность капитального ремонта — 600 ч;
- средняя оперативная продолжительность регламентного обслуживания — 240 ч.
Таким образом, проект для АЭС «Куданкулам» объединил в одном решении высокую единичную мощность, готовность к длительной автономной работе, устойчивость к экстремальным эксплуатационным воздействиям и жизненный цикл оборудования, рассчитанный на десятилетия.
Две АДЭС ТЭ.1200С-Т400-1РН стали частью системы, предназначенной для обеспечения энергией критически важных потребителей энергоблока именно в том сценарии, когда надежность резервного источника питания приобретает максимальное значение — при полной потере источников переменного тока на протяжении более 24 часов.
Чертежи
