Название генератора говорит само за себя. Резервная система, к которой он относится, поможет оставаться станции на ходу даже в случае, когда всё пойдёт не по плану. Есть несколько видов аварий, в которых резервные генераторы — это незаменимая сила.
Аварии на атомной электростанции боятся не только сотрудники АЭС, но и люди, далёкие от ядерной энергетики. По статистике, один раз в десять лет оборудование на АЭС даёт сбой. Несмотря на данные, станции всё ещё безопасны и экологичны. В этой статье расскажем, почему резервные генераторы — счастливые амулеты каждой АЭС, за волшебством которых стоят реальные люди.
Что из себя представляют резервные генераторы на АЭС
Резервный генератор на АЭС — это обычный дизельный генератор. Это стационарная или подвижная электростанция, работающая за счёт дизельного топлива — горючей жидкости, которую получают из нефти. В отличие от бензина, дизтопливо обладает более высокой энергетической ценностью. Благодаря этому дизель намного мощнее.
Дизельный генератор можно сравнить с маленьким предприятием по производству электроэнергии. Его используют в трёх случаях: в качестве основного источника тока, резервной установки или аварийной системы.
Дизельный генератор состоит из двигателя, генератора тока, панели управления, через которую можно настроить работу всей системы, и дополнительных приборов, которые охлаждают двигатель и выводят отработанные материалы из установки.
Всё начинается с двигателя. Из топливного бака в него падает дизель, там же он сгорает. Таким образом появляется энергия. Энергия заставляет вращаться деталь сложной формы под названием коленчатый вал. Вслед за ней вращение передаётся другой детали, из-за чего возникает магнитное поле. Через деталь под названием обмотка генератора магнитное поле становится током.
Где находятся
Безопасность — это обязательный пункт в работе атомных электростанций. За каждый процесс, который происходит на АЭС, отвечает специальное оборудование. На каждый такой прибор рассчитана своя система безопасности, которая в случае чрезвычайной ситуации поддержит или заменит его работу. Таких систем три: защитная, локализующая и обеспечивающая.
Представьте, что вы плетёте несколько браслетов из бисера. Бусины — это оборудование, леска — система безопасности. К каждой леске нужно подобрать бисер, который подойдёт по размеру и форме. Так, для защитной лески будут одни бусины, для локализующей — другие, для обеспечивающей — третьи. Чтобы такой браслет не развалился, каждую фигуру на леске стоит фиксировать узелком. Узел — это резервный генератор, он защищает оборудование, если система безопасности по какой-то причине не справится.
К каждому каналу безопасности подключён один резервный генератор. Все три находятся вблизи центрального здания реактора.
Как резервные генераторы помогут в случае нештатной ситуации
Название генератора говорит само за себя. Резервная система, к которой он относится, поможет оставаться станции на ходу даже в случае, когда всё пойдёт не по плану. Есть несколько видов аварий, в которых резервные генераторы — это незаменимая сила.
Системная авария — когда крупная установка на территории АЭС выходит из строя. Это происходит из-за неисправности оборудования либо по вине человека, который допустил ошибку в работе. При системной аварии происходит лавинообразное отключение АЭС. Сначала приостанавливается работа энергоблока, в котором оборудование вышло из строя, затем останов происходит на остальных работающих блоках.
В такой ситуации резервные технологии смогут предотвратить отключение АЭС. Генератор приведёт в норму все внутренние системы, которые начали работать неправильно из-за скачка напряжения.
Могут ли отказать резервные генераторы
К работе резервных генераторов установлены чёткие требования. В случае непредвиденных ситуаций приборы должны начать работу на полную мощность всего за 40 секунд. Такое решение приняло Международное агентство по атомной энергии. Дело в том, что объекты, для которых вырабатывается электроэнергия, не допускают перерыва в работе. К ним относятся заводы, строительные площадки, сельское хозяйство. 40 секунд — это минимальное время, за которое резервный генератор будет готов к работе. Каждая секунда на счету, АЭС не может позволить себе перебои в электроснабжении.
Один раз в месяц генераторы запускают, чтобы отследить их состояние. Тестирование проводят не в реальных условиях, а в тепличных, чтобы избежать преждевременного износа установки. Генераторы запускают на 40 минут не на полную мощность, так как большие перегрузки вредны для них. Такой подход позволяет поддерживать работоспособность генераторов и своевременно выявлять неисправности. Однако предусмотреть отказ резервного источника энергии достаточно сложно. По статистике, от 1 до 3% генераторов могут выйти из строя из-за больших нагрузок. Именно поэтому за состоянием установок тщательно следят и приводят их в работу минимум раз в месяц.
От бороды Курчатова до реакторов. Книги про атомную энергетику
Более совершенную систему проверки пока что не придумали. Работы по созданию улучшенной резервной системы активно ведутся.
Кроме того, генераторы могут дать сбой из-за топлива. Дизельное топливо, на котором они работают, не может находиться дольше года неиспользованным. Если его поместили в топливный бак, оно должно быть выработано. В противном случае из-за своей структуры оно расслоится. Определённые компоненты в составе топлива осядут на дно и забьют фильтр, через который в генератор поступает топливо. Работа остановится.
Именно поэтому сотрудники АЭС превентивно меняют топливо и следят за состоянием установок. Если топливо находится в нормальном состоянии, одного бака хватает на 24 часа работы генератора.
Еще больше интересных материалов в журнале «Луч».
