2.1 descriere instalatie detritiere ap grea

18
Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie. Descriere instalaţie de detritiere a apei grele Scopul proiectării, construcţiei şi exploatării unei instalaţii de detritiere este acela de a scădea concentraţia de tritiu în instalaţiile unei centrale nucleare si a le menţine la, sau sub, nivelurile acceptabile. În exploatarea normală a unui reactor CANDU, tritiul se formează în apă grea moderator şi agent de răcire. Astfel, concentraţia poate creşte până la un regim staţionar în fiecare sistem în care formarea tritiului este echilibrată prin dezintegrarea radioactivă a acestuia. Pentru moderatorul unui CANDU-6 tipic, această valoare este aprox. 80-90 Ci/kg (3- 3,3 Tbq/kg), iar pentru sistemul primar de transport al căldurii este în jur de 2-2,5 Ci/kg (75- 100 Gbq/kg). Data fiind perioada de înjumătăţire de 12,3 ani a tritiului, regimul staţionar este atins aproximativ dupa 2/3 din ciclul de viaţă al unui reactor. Pentru a limita contribuţia importantă a tritiului la dozele personalului centralei, se propune o instalaţie pentru indepărtarea tritiului din moderator şi menţinerea unei concentraţii în regim staţionar la nivel scăzut. ICSI deţine o astfel de instalaţie la nivel de pilot experimental, iar instalaţii în stadiul de operare există la Darlington, Canada şi Wolsong, Koreea. Descrierea funcţională şi tehnologică a soluţiei Soluţia adoptată este procedeul tehnologic de tip LPCE - CD, (Schimb izotopic catalizat în fază lichidă - Condensator), care are la bază transferul tritiului din apă în fază gazoasă printr-un proces de schimb izotopic catalizat urmat de o concentrare finală a tritiului prin distilarea criogenică şi stocarea acestuia în stare sigură (hidrură metalică). Apa grea tritiată provenită din sistemele reactorului este introdusă în sistemul de stocare şi purificare apă de alimentare - sistemul HWFS. În acest sistem, apa grea moderator sau SPTC, este trecută printr-o unitate de purificare echipată cu filtre şi răşini schimbatoare de ioni unde sunt îndepărtate impurităţile mecanice şi elementele chimice dizolvate în apă, provenite din sistemele reactorului şi elementele de transport şi stocare temporară. După purificare, apa grea tritiata alimentează unitatea de schimb izotopic catalizat, unde circulă în contracurent cu un flux ascendent gazos de D 2 provenit din unitatea de distilare criogenică. Tritiul este transferat din fază lichidă DTO, în fază gazoasă D 2 /DT: 1. (DTO) l + (D 2 O) v (DTO) v + (D 2 O) l 2. (DTO) v + (D 2 ) g (DT) g + (D 2 O) v

Upload: yuksel-menali

Post on 02-Dec-2015

332 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

descriere

TRANSCRIPT

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

Descriere instalaţie de detritiere a apei grele

Scopul proiectării, construcţiei şi exploatării unei instalaţii de detritiere este acela de a

scădea concentraţia de tritiu în instalaţiile unei centrale nucleare si a le menţine la, sau sub,

nivelurile acceptabile.

În exploatarea normală a unui reactor CANDU, tritiul se formează în apă grea

moderator şi agent de răcire. Astfel, concentraţia poate creşte până la un regim staţionar în

fiecare sistem în care formarea tritiului este echilibrată prin dezintegrarea radioactivă a

acestuia. Pentru moderatorul unui CANDU-6 tipic, această valoare este aprox. 80-90 Ci/kg (3-

3,3 Tbq/kg), iar pentru sistemul primar de transport al căldurii este în jur de 2-2,5 Ci/kg (75-

100 Gbq/kg). Data fiind perioada de înjumătăţire de 12,3 ani a tritiului, regimul staţionar este

atins aproximativ dupa 2/3 din ciclul de viaţă al unui reactor.

Pentru a limita contribuţia importantă a tritiului la dozele personalului centralei, se

propune o instalaţie pentru indepărtarea tritiului din moderator şi menţinerea unei concentraţii

în regim staţionar la nivel scăzut. ICSI deţine o astfel de instalaţie la nivel de pilot

experimental, iar instalaţii în stadiul de operare există la Darlington, Canada şi Wolsong,

Koreea.

Descrierea funcţională şi tehnologică a soluţiei

Soluţia adoptată este procedeul tehnologic de tip LPCE - CD, (Schimb izotopic

catalizat în fază lichidă - Condensator), care are la bază transferul tritiului din apă în fază

gazoasă printr-un proces de schimb izotopic catalizat urmat de o concentrare finală a tritiului

prin distilarea criogenică şi stocarea acestuia în stare sigură (hidrură metalică).

Apa grea tritiată provenită din sistemele reactorului este introdusă în sistemul de

stocare şi purificare apă de alimentare - sistemul HWFS. În acest sistem, apa grea moderator

sau SPTC, este trecută printr-o unitate de purificare echipată cu filtre şi răşini schimbatoare de

ioni unde sunt îndepărtate impurităţile mecanice şi elementele chimice dizolvate în apă,

provenite din sistemele reactorului şi elementele de transport şi stocare temporară. După

purificare, apa grea tritiata alimentează unitatea de schimb izotopic catalizat, unde circulă în

contracurent cu un flux ascendent gazos de D2 provenit din unitatea de distilare criogenică.

Tritiul este transferat din fază lichidă DTO, în fază gazoasă D2/DT:

1. (DTO)l + (D2O)v (DTO)v + (D2O)l

2. (DTO)v + (D2)g (DT)g + (D2O)v

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

Unitatea de schimb izotopic este alcătuită din mai multe coloane echipate cu

umplutură mixtă. Schimbul izotopic catalizat se realizează la o temperatură ce este menţinută

constantă de sistemul de termostatare a coloanelor.

Din vârful ultimului etaj de schimb izotopic, este extras fluxul de D2/DT/HD gazos

care este dirijat spre unitatea de distilare criogenică, după ce este în prealabil trecut printr-un

sistem de purificare. Purificarea se realizează printr-un sistem de dezumidificare pe site

moleculare la temperatura ambiantă şi îndepărtarea urmelor de azot şi oxigen prin absorbţie la

temperatură joasă. Fluxul de gaz, alimentează o cascadă de patru coloane de distilare

criogenică, unde are loc separarea tritiului si extracţia acestuia din blazul ultimei coloane.

Tritiul gaz este trimis la sistemul de stocare tritiu compus dintr-un vas intermediar de stocare

şi o boxă cu manuşi în care sunt amplasate echipamentele speciale de stocare. Fluxul de

deuteriu gaz extras din vârful primei coloane de distilare criogenică este returnat la LPCE,

alimentând coloanele de schimb izotopic catalizat.

Apa grea detritiată este colectată în baza ultimului etaj de schimb izotopic, şi este

trimisă spre vasul de stocare produs, în vederea transferului la sistemul de apă grea produs

HWPS. Distilarea criogenică compusă din patru coloane, este amplasata într-o incintă rece

(cold box), ce mai conține și adsorberele criogenice din sistemul de purificare a deuteriului de

alimentare și celelalte elemente din componenta unui ciclu criogenic ( schimbătoare de

căldură, condensatoare etc.) Cold box-ul este vidat cu ajutorul unui sistem de vidare ce

asigura 10-5

– 10-7

mbar, pentru a împiedica pierderile de frig prin radiație. Răcirea necesară

pentru distilarea deuteriului se asigură cu un ciclu de heliu gaz, respectiv o unitate de

refrigerare bazata pe un ciclu de răcire pe heliu.

Instalațiile din componenta CTRF sunt structurate pe 3 module tehnologice principale:

Instalația de schimb izotopic catalizat LPCE

Instalația de distilare criogenică CDS

Sistemul de manipulare și stocare tritiu gaz TGHSS

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

Sistemele cu rol de asigurare a funcționării în condiții optime a TRF atât din punct de vedere a

securității în exploatare și mentenanță cât și în cazul unor opriri programate sau în cazde

avarie sunt următoarele:

Sistemul de ventilație HVAC

Sistemul de detritiere a atmosferei ADS

Sistemul de reținere a tritiului TRS

Sistemul de colectare drenaje active

Instalația de schimb izotopic catalizat LPCE constituie zona de “front-end” a instalației, în

cadrul căreia are loc transferul tritiului din faza lichidă în faza gazoasă. Instalația de distilare

criogenică CDS constituie zona de “back-end” a instalației, în cadrul căreia are loc separarea

tritiului din faza gazoasa și imobilizarea acestuia în stocătoare cu titan.

Între modulele LPCE și CDS, în cadrul procesului tehnologic de detritiere se

realizează o conexiune prin circulația gazului de proces atât de la modul de schimb izotopic

catalizat la cel de distilare criogenică, cât și de la CDS la LPCE. Conexiunea tehnologică între

modulul de distilare criogenică CDS și modulul de manipulare și stocare tritiu gaz TGHSS

este realizată pentru extracția tritiului din cadul modulul CDS și vehicularea lui în vederea

stocării în cadrul modulul TGHSS.

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

Sistemul de ventilație HVAC are rolul de a asigura ventilarea tuturor încăperilor

instalației, astfel încât să fie îndeplinite următoarele cerințe:

Asigurarea condițiilor de confort pentru personal

Circulația aerului dinspre exteriorul clădirii spre interior și dinspre zonele cu potențial

scăzut de contaminare spre cele cu potențial ridicat de contaminare. Această măsură va

asigura prevenirea acumulărilor de hidrogen în părțile superioare ale încăperilor

tehnologice precum și prevenirea contaminării cu tritiu a acestor încăperi și dispersia

tritiului în încaperile curate în cazul scurgerilor tehnologice anormale.

Comutarea automata a sistemului HVAC la sistemul ADS pentru acele zone

tehnologice în care s-a detectat o contaminare anormală cu tritiu. Această măsură este

necesară pentru a limita eliberările de tritiu în mediu, în cazulunor scurgeri accidentale

de tritiu din sistemele tehnologice.

Repornirea manuala a sistemului HVAC atunci cand, pe baza masurării concentrației

tritiului în zonele de lucru, s-a constatat restabilirea condițiilor radiologice anormale.

Sistemul de detritiere a atmosferei, ADS are rolul de a decontamina aerul din zonele

tehnologice atunci cand concentrația tritiului a depășit pragurile prestabilite, situații ce pot

apărea în cazul scurgerilor accdientale de fluide tehnologice sau avarii. Funcționarea sa se

bazeaza pe recircularea aerului dintr-o anumită zonă tehnologică, reținerea tritiului

conținut prin procese de ardere catalictică a hidrogenului la apa, condensarea vapori de

apa și uscarea pe site moleculare, după care tritiul recuperat va fi direcționat sub forma de

apa către sistemul de colectare a drenajelor active.

ADS este pornit automat, semnalul de declanșare fiind furnizat de către sistemul fix de

monitorizare tritiu, prin detectorii amplasați la tubulatura de evacuare a HVAC. Admisia

și evacuarea aerului prin sistemul de ventilație vor fi închise automat în acelasi timp cu

pornirea ADS. Pentru a se asigura nivelul de depresurizare corespunzător pentru zonele

contaminate, o parte a debitului de aer procesat de către ADS va fi direcționat către coșul

de evacuare al ventilației.

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

Schema bloc a instalației de detritiere TRF

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

Instalația de schimb izotopic catalizat

Acest modul al TRF constituie zona de “front-end” a instalației, în cadrul căreia are

loc transferul tritiului din faza lichida (apă grea tritiata provenită din moderatorul reactorului

CANDU) în fază gazoasa (fluxul de deuteriu). Cele 3 coloane de schimb izotopic care

constituie elementul principal al modulului, sunt echipate cu umplutura mixta și sunt

prevăzute cu manta exterioară pentru termostatarea acestora, având în vedere înălțimea totală

de aproximativ 12m pentru o unitate. Constructia coloanei diferă de a celorlalte prin

introducerea unui evaporator în baza coloanei, care are rolul de a asigura umidificarea gazului

și vaporii necesari realizării procesului de schimb izotopic.

Sistemul poate funcționa în circuit închis, independent de celelalte sisteme

tehnologice. Sistemul de schimb isotopic catalizat LPCE este amplasat în interiorul cladirei

TRF, la elevatia de la 94m la 121, iar în zona inferioare au fost amplasate ansamblurile de

pompe, rezervoarele de apa de process, iar la partea superioară a fost amplasat subsitemul de

uscare deuterium gaz.

Circuitul de apă de proces

Apa grea tritiată provenita din sistemul HWFS este încărcată în vasul de alimentare,

vas cu rolul de stocare a apei ce urmeaza a fi procesata în instalație. Apa tritiată este

vehiculată prin intermediul pompelor și introdusă în vasul recipient ce are atat rolul de

uniformizare a curgerii cât și de reglare a debitului apei de proces. Apa de proces este

introdusă în vârful coloanei de schimb izotopic cataliza dupa ce în prealabil a fost încălzită la

temperatura necesara procesului de schimb în încălzitor. Curgerea apei de proces între

coloane este asigurată prin intermediul pompelor. De asemenea, pentru a fi mentinuta

temperatura de 600C, care constituie unul din parametrii esentiali în realizarea unui schimb

izotopic în condiții optime, înainte de reintroducerea apei de proces în coloane au fost

prevăzute încălzitoare electrice. Apa detritiată este colectată la baza coloanei, de unde este

preluată prin intermediul pompelor si transmisă la vasul de apă produs. Apa detritiată poate fi

vehiculată la sistemele reactorului în funcție de procedura de funcționare.

Circuitul de gaz de proces

Deuteriul reprezintă gazul de proces în instalația de detritiere TRF și este vehiculat în

circuit inchis de la CDS si LPCE. Deuteriul gaz provenit de la modulul de distilare criogenică

este vehiculat prin intermediul compresoarelor și trimis la vasul de refulare. De la acest utilaj,

deuteriul alimentează coloana de schimb izotopic prin baza acesteia, dupa ce în prealabil este

încalzit la temperatura necesară procesului în încălzitor. După parcurgerea coloanei, deuteriul

este condus de la vârful acesteia la baza coloanei, pe traseul respectiv intercalandu-se un

încălzitor electric, încălzitor cu rolul de a menține temperatura gazului cu vapori de apa la

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

600C, temperatură necesară procesului de schimb izotopic catalizat. In continuarea

procesului, deuteriul parcurge și cea de-a 2-a coloana, iar de la varf este transferat la coloana,

pe traseu introducandu-se un încălzitor, avand acelasi rol cu celălalt încălzitor. Fluxul de

deuteriu tritiat este evacuat la partea superioara a coloanei. Deoarece curentul de gaz urmează

să fie introdus în modulul de distilare criogenica, iar conținutul de vapori în flux este ridicat,

ca urmare a procesului desfășurat în cadrul coloanelor de schimb izotopic, deuteriul îmbogățit

în tritiu va parcurge 2 etape de purificare. Conținutul de vapori este îndepărtat în cea mai mare

parte în cadrul primei etape de reținere, condensatorul cu apa subracită. Apa rezultată are un

conținut izotopic apropiat de cel al apei tritiate care alimentează coloana, din aceste

considerente condensul fiind returnat în sistem la varf, înainte de încălzitor. Urmele de apă

vor fi reținute în etapa a II-a de purificare – adsorbtia pe site moleculare.

Sistemul de purificare cu sită moleculară

Acest sistem este realizat prin introducerea a 3 deumidificatoare cu site moleculare în

paralel DR100A, DR100B, DR100C, astfel încât în orice moment o unitate sa fie disponibil

pentru a fi introdus în circuitul de purificare. Se estimeaza ca timpul de funcționare în sistem

de adsorbtie este de circa 6 ore, timp în care a doua unitate functioneaza în regim de

regenerare (desorbtie si racire), iar cea de-a treia este în rezervă. La iesirea gazului din

unitatea de purificare este pozitionat un analizor de urme de apa AT101, care permite

controlul permanent al puritatii gazului ce urmeaza a fi introdus în modulul de distilare

criogenica. Pentru regimul de regenerare s-a proiectat un sistem propriu de desorbtie – racier

în circuit închis care utilizeaza ca gaz de lucru deuteriu obtinut la unitatea de electroliza ELD.

Traseul de regenerare (desorbtie) este realizat dupa cum urmeaza: din vasul rezervor de

deuteriu TK102 este preluat gazul prin intermediul unei compresor CP101, încalzit în

contracurent cu fluxul de deuteriu cald ce provine de la regenerare în schimbatorul –

recuperator HX101, încalzit pana la temperatura de desorbtie (1200C) în încalzitorul electric

HTR106 si introdus în adsorberul aflat în regim de desorbtie. Curentul de deuteriu cu urmele

de apa extrase din patul adsorbant este condus la schimbatorul HX101 si [n continuare la

condensatorul cu apa subracita CD102. In cadrul acestui utilaj, urmele de apa desorbite sunt

colectate si transmise la vasul de apa tritiata TK100, iar deuteriul îsi reia circuitul prin

intermediul vasului de alimentare TK102. Dupa etapa de desorbtie, deoarece temperatura

patului adsorbant si a întregului adsorber este improprie reintroducerii acestuia în circuitul de

adsorbtie, este necesara o perioada de racire; racirea se va efectua prin intermediul circuitului

de regenerare în circuit închis, dar fara a se comuta HTR106 si HX101. Deuteriul este preluat

prin intermediul CP101 si introdus în condensatorul CD102 unde are loc racirea fluxului de

gaz în scopul scaderii timpului afectat ciclului de racire, dupa care este introdus în

deumidificatorul respectiv si returnat la vasul de alimentare TK102.

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

Circuitul de apă de termostatare

Temperatura de 600C necesara procesului de schimb izotopic catalizat în cadrul

coloanelor IEC101, IEC102, IEC103 reprezinta unul din parametrii de functionare principali,

care trebuie mentinuti constanti pe întreaga lungime a acestor utilaje. In acest scop a fost

introdusa în schema instalatiei un sistem de apa pentru termostatare care functioneaza în

circuit închis. Apa demineralizata este introdusa în vasul de alimentare TK103, din care este

preluata de pompele P104A,B si este introdusa în mantaua coloanei IEC103, la baza acesteia.

Temperatura de proces de 600C este mentinuta constanta prin încalzirea apei demineralizate

în încalzitorul electric HTR107. Fluxul de apa pentru termostatare între coloanele de schimb

izotopic catalizat se realizeaza prin trecerea prin încalzitorul electric HTR108 si respectiv

HTR109, încalzitoare care permit mentinerea temperaturii pe întreg fluxul de apa. De la varful

IEC101, curentul de apa este returnat la vasul TK103, de unde ciclul de termostatare se reia.

Instalația de distilare criogenica

Acest modul al CTRF constituie zona de “back-end” a instalatiei, în cadrul careia are

loc separarea tritiului din faza gazoasa (deuteriul tritiat provenit din modulul de schimb

izotopic catalizat) si imobilizarea acestuia în stocatoare cu titan. Modulul de distilare

criogenica consta dintr-o cascada de 4 coloane si schimbatoarele de caldura aferente

amplasate intr-un cold-box vidat. Racirea condensatoarelor coloanelor de distilare se

realizeaza cu un ciclu cu heliu.

Coloanele de distilare criogenica sunt conectate în cadrul ciclului criogenic astfel Încat

dupa separarea izotopica în CDC201 si CDC202 rezulta tritiul care urmeaza a fi retinut în

stocatoare, iar din ansamblul CDC203, CDC204 rezultand atat hidrogenul care se evacueaza

la cos cat si deuteriul care se returneaza la modulul de schimb izotopic. Vehicularea fluxurilor

de gaz între cele 4 coloane de distilare se realizeaza prin intermediul unor pompe care

functioneaza la temperatura ambianta si sunt pozitionate într-o boxa pompe (BP200). Coloana

de distilare criogenica CDC201 este coloana cu gabaritul cel mai mare, fiind realizata prin

tronsonarea în 2 etaje (zona de îmbogatire si cea de epuizare). Coloanele sunt prevazute cu

încalzitoare electrice în baza, iar condesatoarele sunt schimbatoare de caldura racite cu heliu

gaz (exceptand coloana CDC202). Deoarece în coloana CDC202 are loc separarea finala a

tritiului, ca o masura suplimentara de siguranta, condensatorul este proiectat într-o constructie

de tip “dubla bariera”, schimbul de caldura realizandu-se între heliu gaz si hidrogen, respectiv

între hidrogen lichid si gazul de proces.

Pe circuitele coloanelor de distilare criogenica CDC202 si CDC204, au fost introduse

echilibratoare (utilaje prevazute cu umplutura de tip catalizator cu platina) în scopul

îmbunatatirii procesului de separare izotopica – EQ201, EQ202, EQ203. În cadrul acestui

modul sunt de asemenea amplasate si elementele de vehicular pentru ciclul de racire auxiliar

cu heliu, vase de stocare gaz. In cazul în care este necesara golirea controlata a instalatiei de

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

distilare, sau în urma unui incident aparut în cursul exploatarii, s-au prevazut doua vase de

expansiune pentru zestrea de gaz aflata în procesare în cadrul modulului de distilare

criogenica (CDS), TK202 aflat în legatura cu traseele coloanelor CDC201, CDC203, CDC204

si TK203 conectat la coloana CDC202.

3.3 Sistemul de alimentare electric a TRF

Sistemul electric

Alegerea soluţiei de alimentare electrică

Instalaţia de detritiere, este o instalaţie complexă care necesită alimentarea cu energie

electrică a consumatorilor tehnologici precum şi a sistemelor de conducere si monitorizare

aferente şi respectiv a utilităţilor aferente clădirii (iluminat, sanitare, ventilaţie, etc.)

Din punct de vedere al cerinţelor procesului tehnologic si cerinţelor de securitate

nucleara referitor la continuitatea în alimentarea cu energie electrică, consumatorii sunt

grupaţi in consumatorii de clasă IV, III, II şi respectiv clasă I.

Sistemul electric al TRF va fi alimentat din surse externe şi în acest scop s-au prevăzut

două alimentări de medie tensiune (6kV) dimensionate 2x100% din staţia electrică de 6kV de

la o unitate şi respectiv din staţia electrica de 6kV, clasă IV de la alta unitate.

Puterea electrică instalată a consumatorilor din instalaţia de detritiere este de

aproximativ 5500kVA din care 1500kVA reprezintă consumatori de medie tensiune (motoare)

şi respectiv 4000kVA consumatori de joasă tensiune.

Puterea totală cerută la nivelul staţiei de 6kV, clasa IV din TRF este de aproximativ

3860kVA din care:

1500kVA pentru consumatorii de M.T. clasa IV.

2000kVA pentru consumatorii de J.T. clasa IV.

360kVA pentru consumatorii de J.T. clasa III.

Pentru alimentarea unor consumatori de 0,4kV clasa III în situaţia pierderii alimentarii din

6kV clasa IV s-au prevăzut surse de alimentare interne reprezentate de Grupurile Diesel de

Rezerva şi respectiv de Sursele de Alimentare fara întrerupere (UPS), pentru o scurtă perioadă

pînă la atingerea capacităţii nominale de către Grupul Diesel.

Sistemul de medie tensiune - 6 kV cl. IV

A. Descriere

Sistemul de alimentare electrică în 6kV al instalaţiei de detritiere are două surse

exterioare, de la Unitatea 0 şi de la Unitatea 1. Sistemul de alimentare se compune din

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

cablurile de energie de medie tensiune (CYAbY-F; 6kV; 3x240mm2) şi cablurile de comandă-

control necesare pentru realizarea comenzilor şi interblocajelor intre celulele de plecare şi

respectiv celulele de sosire din statia 6kV TRF.

Staţia de 6kV este formată din 2 celule de alimentare, 1 celula de măsură, 2 celule de

transformator 6/0,4kV şi 3 celule de motor (C201, C202, C203) şi 1 celulă de rezervă.

Cablurile de alimentare vor fi de Cu, cu secţiunea de 240 mmp, armate şi cu izolaţie

tip XLPE şi rezistente la propagarea flăcării. Tensiunea de 0,4 kV se asigură prin

transformatoare 6/0,4kV, 2500kVA.

Transformatoarele 6/0,4KV, 2500kVA sunt de tip uscat şi se vor amplasa în interiorul

clădirii CTRF, cota ±0,00. Staţia de 6kV (9 celule) se va amplasa în camera electrică cota

±0,00; legătură între celule şi transformator se va face prin cablu, pozat pe trasee de cabluri

realizate din confecţie metalică tip MECANO zincat, protejate în ţevi de OL-Zn la treceri prin

pereţi.

Interfeţe

Sistemul are interfaţă cu următoarele sisteme:

- Sistemul de alimentare clasă IV 6 kV U1;

- Sistemul de alimentare clasă IV 6 kV front fix;

- Camera de comandă principală U1 panouri operative.

Sistemul de joasă-tensiune de 0,4 kV

Sistemul de clasă IV

A. Descriere

Consumatorii de joasă tensiune clasă IV se vor alimenta dintr-un tablou tip MCC

(MCC50) racordat la transformatorul 5326-T01 de 6/0,4kV, 2500kVA. Alimentarea tabloului

este prevăzută a se realiza prin cabluri de energie de 1kV.

În regim normal de funcţionare tabloul este sub tensiune şi constituie sursa de

alimentare pentru consumatorii de clasa IV, la tensiunea de 0,4/0,23kV al CTRF.

Între MCC50 clasa IV si MCC51 CLASA III, se prevede un întrerupător (sau

separator de sarcina), manual, care va fi inchis numai in cazul indisponibilităţii temporare sau

pentru mentenanta unuia din transformatoarele T01 sau T02.

Din considerente de siguranţă în funcţionare şi uniformitate de soluţie cu alte tablouri

similare din incinta CNE, se adoptă o construcţie cu circuite compartimentate

(individualizate) şi aparataj sau sertare debroşabile.

B. Interfeţe

Sistemul are interfaţă cu sistemele tehnologice ale TRF şi celelalte sisteme electrice ale TRF.

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

Sistemul de clasă III

A. Descriere

Sistemul de 0,4kV, clasa III este format din doua secţii de bare (Tabloul MCC51 si

Tabloul MCC52), alimentate din transformatorul T02, 2500 kVA, cu o cupla (întrerupător sau

separator de sarcina) intre ele. In regim normal de funcţionare cupla este închisa.

Fiecare MCC clasa III va avea ca sursa de rezerva cate unul din generatoarele Diesel, de 250

kVA. Trecerea de pe sursa principală de alimentare T02, pe Diesel, se realizează automat.

Funcţionarea sistemului de clasă III la pierderea alimentarii din T02 va fi asigurata de un

singur generator celălalt fiind în rezervă caldă.

Consumatorii importanţi care vor fi alimentaţi din grupul generator Diesel, sunt:

Ventilatoarele de evacuare aer;

Monitori de tritiu;

Sistem de alimentare fără întrerupere 48Vcc, clasa I.

Sistem de alimentare fără întrerupere 230Vca, clasa II.

Alti consumatori.

Cablurile de energie de racordare a grupurilor la barele de clasă III, vor fi din cupru, armat, cu

rezistenţă mărită la propagarea flăcării.

Tablourile vor fi organizate intr-o construcţie cu circuite compartimentate (individualizate) şi

aparataj sau sertare debroşabile.

Cerinţele specifice sistemului

Tablourile de clasa III vor fi calificate la seism DESE, categoria „B‟.

De asemenea toate componentele aferente sistemului vor fi calificate la DBE.

Interfeţe

Sistemul are interfata cu sistemul de distributie 0.4kV al instalatiei de detritiere, clasa III.

Sistemul de clasa I și II

Descriere

Alimentarea consumatorilor de clasa I şi II se realizează din surse proprii aferente instalatiei

TRF.

Sistemul de clasa I, 48Vcc este format din doua tablouri.

Cele doua tablouri de clasa I se vor alimenta din MCC-urile clasa III prin cate un redresor si o

baterie de 48Vcc, în funcţionare tampon.

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

Sistemul de clasa II, 230Vca este format din doua tablouri (BAT09 si BAT10), avand ca sursa

cate un invertor cuplat la barele tablourilor de clasa I si III.

Cerinţele specifice sistemului

Tablourile; sursele şi elementele de conectare vor fi calificate seismic la DBE-B.

Interfeţe

Sistemul are interfaţă cu sistemele electrice ale CTRF. Din cele două tablouri MCC de

clasă III se vor alimenta prin UPS ventilatoarele de evacuare aer, pentru asigurarea

funcţionării continue până la pornirea Dieselului de avarie.

Sistem de legare la pământ

Date fiind cerinţele specifice ale Instalaţiei de detritiere apă grea TRF (consumatori în

parte amplasaţi în zone Ex ) se adoptă pentru tablourile de distribuţie 0.4 kV ( clase IV şi III)

schema de legare la pământ combinată TNS (tablou cu 5 bare colectoare L1, L2, L3, N, PE

(bară de nul (N), si bara de împământare (PE), aparataj de comutaţie şi protecţie, relee de

tensiune, măsură şi supraveghere circuite motor , declanşator protecţii curent diferenţial

rezidual DDR etc.).

Tablourile de ditribuţie sunt amplasate în camere special destinate acestora, accesul în

incinta acestor camere fiind permisa numai personalului autorizat.

Clădirea Instalaţiei de detritiere apă grea este prevăzută cu :

a) Instalaţie interioară de legare la pământ care constituie sistemul de protecţie împotriva

electrocutărilor prin atingere indirectă şi la care se vor lega toate elementele care nu

fac parte din circuitele curenţilor de lucru, dar care în mod accidental, în urma unui

defect, pot fi puse sub tensiune.

b) Priza de pământ exterioară.

c) Instalaţia de paratrăsnet care se va realiza ţinând cont de caracteristicile tehnologice

şi dimensiunile constructive ale clădirii.

Protecția Mediului

Pentru realizarea alimentării cu energie electrică din surse proprii ( Unităţile U1 şi U2) a

Instalaţiei de detritiere apă grea TRF se folosesc echipamente şi materiale care pot în anumite

condiţii să influenţeze calitatea aerului sau a altor factori de mediu . În principal aceste

echipamente şi materiale sunt:

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

Generatoarele Diesel

Cablurile circuitelor de alimentare cu energie electrică

Utilizarea generatoarelor Diesel în scopul alimentării cu energie electrică a Instalaţiei

de detritiere apă grea impune adoptarea unor măsuri pentru protecţia mediului.

Generatoarele Diesel vor funcţiona numai în regim de avarie şi vor fi porniţi periodic

pentru a fi testaţi. Prin urmare ei nu influenţează sistematic calitatea aerului sau alţi factori de

mediu. Deci, ei nu pot fi consideraţi surse de emisii permanente sau zilnice care să fie luate în

considerare în legătură cu calitatea aerului în zona respectivă. Concentraţia poluanţilor în

gazele de ardere nu va depăşi valorile limită de emisie prevăzute în Ordinul MAPPM nr.

462/1993 pentru aprobarea Condiţiilor tehnice privind protecţia atmosferică şi Normelor

metodologice privind determinatrea emisiilor de poluanţi atmosferici produşi de surse

staţionare.

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

Consumatori clasa IV – 0.4 kV

Cod Consumator Nr. Buc. În funcțiune

in rezerva

Puterea

(kW) HTR100 Incalzitor electric 1 1 5.5

HTR101 Incalzitor electric 1 1 4

HTR102 Incalzitor electric 1 1 4

HTR103 Incalzitor electric 1 1 5.5

HTR104 Incalzitor electric 1 1 3

HTR105 Incalzitor electric 1 1 3

HTR106 Incalzitor electric 1 1 7.5

HTR107 Incalzitor electric 1 1 10

HTR108 Incalzitor electric 1 1 7.5

HTR109 Incalzitor electric 1 1 7.5

EV100 Evaporator

electric

1 1 15

P100A,B

Pompa dozatoare

cu membrana

dubla

2

1/1

12 P101A,B Pompa dozatoare 2 1/1 4

P102A,B Pompa dozatoare 2 1/1 2

P103A,B Pompa dozatoare 2 1/1 5

P104A,B Pompa dozatoare 2 1/1 4

CP200A,B Compresor de

deuteriu

2 1/1 27

B-200A,B

Suflanta deuteriu

cu membranea

metalica

2

1/1

35 P201A,B Pompe vehiculare

deuteriu

2 1/1 1

P202A,B Pompe vehiculare

deuteriu

2 1/1 1

P203A,B Pompe vehiculare

deuteriu

2 1/1 1

P204A,B Pompe vehiculare

deuteriu

2 1/1 1

P205A,B Pompe vehiculare

deuteriu

2 1/1 1

P206A,B Pompe vehiculare

deuteriu

2 1/1 1

ELD Electrolizor 1 1 10

P301 Pompa vehiculare

gaz

1 1 1

P302 Pompa vehiculare

gaz

1 1 1

VP303 Pompa vid 1 1 2

B300 Suflanta sistem

recuperare

1 1 3

F301 Ventilator 1 1 1

F302 Ventilator 1 1 1

F303 Ventilator 1 1 1

HTR300 Incalzitor electric 1 1 2

VP500A,B Pompa vid 2 1/1 1

P500A,B Pompa circulare

D2O

2 1/1 0.5

P501 Pompa circulare

D2O

1 1 1

HTR500 Incalzitor electric 1 1 2

HVC600 Unitate incalzire si

ventilatie

1 1 300

HVC601-

607

Aparate aer

conditionat tip

Split

7

7

3 F603 Ventilator 1 1 2

F604 Ventilator 1 1 2

HTR601 Incalzitor electric 1 1 3

HTR602 Incalzitor electric 1 1 3

HTR603 Incalzitor electric 1 1 3

HTR604 Incalzitor electric 1 1 3

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

P701A,B Pompa dozatoare 2 1/1 3

P702A,B Pompa dozatoare 2 1/1 3

P703A,B Pompa dozatoare 2 1/1 3

HTR701 Incalzitor electric 1 1 30

P704 A,B Pompa dozatoare 2 1/1 3

P705 Pompa dozatoare 1 1 3

LTS800 Sistem iluminat

normal

1 1 4

BO830 Boiler electric 1 1 140

TOTAL 764

Lista consumatori electrici cls IV (6kV)

Cod Consumator Nr. Buc. În funcțiune

in rezerva

Puterea

(kW) K201 Compresor heliu 1 1 650

Lista consumatori electrici clasa III (0.4 kV)

Cod

Consumator

Nr. Buc.

În funcțiune

in rezerva

Puterea

(kW)

HTR401 Încalzitor electric 1 1 5.5

HTR402 Încalzitor electric 1 1 7.5

F-400A,B Ventilator 2 1/1 12

B-401 Suflanta pentru

azot

1 1 51

VP201;

VP202

Pompa de vid

preliminar

2 2 4

VP203;

VP204

Pompa de vid

turbomoleculara

2 2 2

F601;F602 Ventilator 2 1/1 12

F603 Ventilator 1 1 2

F604 Ventilator 1 1 2

LTES810 Sistem iluminat

avarie

1 1 2

CAFS820

Sistem acces

control, efractie si

incendiu

1

1

30 TOTAL 130

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

Totalul puterii cerute pentru întreaga cladire (instalatia tehnologică + utilități) este de

1514 kW. Din totalul de 1544 kW, structura consumului este urmatoarea:

consumul la 6 kV : 650 kW

consumul la 0,4 kV : 764 kW, prin transformator de 1600 kVA

Amplasarea MCC-ului se va face în camera electrica special destinată, aceeași camera

în care se monteaza și celulele de 6 KV.

Cabluri și suporturi de cabluri :

Cablurile (atat cele de 6 kV cat si cele de 0,4 kV forta si comanda) vor fi cu

conductoarele din cupru, cu izolatie fără halogeni (XPLE), izolația si secțiunile fiind alese

corespunzator tensiunii si curentilor de lucru.

Pozarea cablurilor se va face cu respectarea tuturor cerintelor si conditiilor

impuse de normativele în vigoare pentru tipul de instalatie tehnologica adecvat în ceea ce

priveste protejarea acestora si a instalatiilor cu care se pot intersecta acestea pe traseul de

montaj. În interiorul clădirii se monteaza pe rastele special prevăzute pentru cablurile

electrice, dimensionate corespunzator numărului si marimii cablurilor pe care le sustin. În

portiunea de la perete pana la receptorul deservit se prevede teava zincata de protectie la fel ca

și în centrală.

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

3.3.1. DESCRIEREA FUNCȚIONARII NORMALE ȘI DE AVARIE a sistemului

electric de alimentare

3.3.1.1. Clasă IV, 6kV

Statia 6kV TRF va fi prevăzută cu două alimentări independente, fiecare constând din

două cabluri în paralel de tipul Cu/XLPE/CWS/PVC, 3x240mm2 (sau echivalent, de aceeaşi

secţiune).

Pentru protecţia diferenţială a celor două transformatoare se vor prevedea cabluri de

comandă între camerele cu relee “A“ , “ B“ din Staţia de 110kV şi Staţia de 6kV, BUZ din

TRF. Cablurile vor fi cu izolaţie XLPE şi secţiune de 2,5mm2.

Funcţiile ce trebuie realizate sunt:

Tensiunea nominală în sistem trebuie să fie 6kV;

Puterea totală instalată este de 3600 kVA şi puterea totală cerută de 2450 kVA;

Sistemul descris în acest document asigură două alimentări redundante pentru Staţia

6kV - TRF şi cablurile de comandă/control pentru protecţia diferenţială a celor două

transformatoare 5135-TC01/TC02;

Sistemul trebuie să asigure alimentare redundantă a TRF;

Căderea de tensiune admisibilă la consumatorii finali să fie de maxim ∆U=5%.

Sistemul trebuie să corespundă următoarelor condiţii de mediu exterior:

Temperatura minimă: -24,60C;

Temperatura maximă exterioară: +42,20C;

Umiditatea relativă: 48% la +340C;

Umiditatea maximă: 100%;

Expuneri directe la soare, vânt, praf, ceaţă, ploaie, zăpadă.

Funcționarea normala a sistemului electric de alimentare:

Clasa IV, pe tensiune 6kV se alimenteaza din transformatorul TC01 110/6kV,

16MVA, sau cand acesta este indisponibil se deschide cupla si intervine cel de-al doilea

transformator TC02 110/6kV, 16MVA. Niciodata nu o sa avem alimentarea de pe ambele

transformatoare.

Sisteme de control distribuit pentru TRF. Pornirea automată a grupurilor Diesel la avarie.

.

3.3.1.2. Clasă IV, 0.4 KV