جایگاه های اندازه گیری و مبدلهای اندازه گیری .
چون در شرایط اضطراری ، برق سیستمهای مهم در نیروگاه هسته ای باید تامین شود ، از این رو سیستمهای تامین آب برق باید دارای سیستمهای ذخیره و گوناگونی باشند . طراحی و شکل واقعی این سیستمها می تواند کمی با هم متفاوت باشد . از این رو شرح زیر برای اجزای مختلف ، بر اساس شکل 6-27 ، فقط به عنوان نمونه ارائه می گردد
مبدلهای برقی نیروگاه ، شینهای 10 kv : نخستین منبع انرژی برای تامین برق نیروگاه ، شبکه برق فشار قوی برای تغذیه نیروگاه است . سطح ولتاژ بین ژنراتور و مبدلهای برقی بزرگ آن ، که به شبکه وصل اند ، 27 kv است . در یک نیروگاه با توان 1400 MWe معمولا 2 مبدل برقی ژنراتور موجود است ، زیرا همیشه یکی به تنهایی نمی تواند کل توان را منتقل کند . از این رو بسته به ژنراتور ، خروجی به دو خط تقسیم می شود . بین ژنراتور و مبدل برقی آن در هر یک از دو خط ، یک مبدل برقی برای نیروگاه گرفته شده است که ولتاژ را از 27kv به 10kv کاهش می دهد . هر یک از این دو مبدل برقی نیروگاه 2 تا از 4 سیستم ذخیره نیروگاه را تغذیه می کند .
سایر مبدلهای برقی به این شینهای 10 کیلوولتی متصل اند و ولتاژ 10kv را به ولتاژ های پایین تر ( 380v یا 660 v ) تبدیل می کنند . از این ولتاژ ها برای تامین برق سیستمهای کوچک تر استفاده می شود . مبدلهای برقی نیروگاه می توانند از دو منبع تغذیه می شوند – یکی ژنراتور و دیگری شبکه برق خارجی . هر گاه نیروگاه به عنوان مثال برای بازبینیها و تعمیرات ادواری خاموش باشد ، مبدلهای برقی نیروگاه با اتصال به شبکه برق خارجی ، برق مورد نیاز را تامین می کنند . برعکس هر گاه شبکه برق خارجی مثلا به دلیل وجود یک اختلال ، قطع شود ، زنراتور می تواند به کمک توربین برق مورد نیاز نیروگاه را تامین کند . این حالت را افت بار ، به اندازه مصرف نیروگاه گویند . در این حالت نیروگاه از شبکه خارج می شود . اما خود ژنراتور فعال باقی می ماند و با خروجی 27 kv خود مبدلهای برقی نیروگاه که برق مصرفی نیروگاه تامین می کنند ، را تغذیه می کند . در این حالت ( افت بار ) توان توربین نیز کاهش میابد . توان به دلیل دور زیاد توربین ( به علت کاهش بار ) خود به خود تنظیم می شود . در صورت لزوم باید خط بخار تازه ( FDU ) وارد عمل شود تا بخش عمده ای از بخار قبل از ورود به توربین ، به چگالنده ها هدایت شود تا توان توربین محدوده شده ، و از افزایش سرعت دورانی جلوگیری شود . توان رآکتور نیز به به تبع توان کاهش یافته توربین ، کم می شود . در این حالت نیروگاه فقط برق خود را تامین می کند و برای وصل به شبکه آماده باقی می ماند .
شبکه ذخیره : برای تغذیه شینهای 10 کیلو ولتی هم مبدلهای برقی نیروگاه در دسترس هستند و هم شبکه ذخیره . این شبکه ذخیره عبارت است از شبکه راه دور 110 کیلو ولتی . این اتصال نیز با یک مبدل برقی ( مبدل برقی شبکه ذخیره ) که برق 110 kv را بین 2 شین 10 kv تقسیم می کند انجام می شود . شبکه ذخیره معمولا با حدود 90 MWA انرژی ، کل برق مورد نیاز نیروگاه را تامین می کند . شبکه برق ذخیره در مواردی برق نیروگاه را تامین می کند که به عنوان مثال در جریان بازبینی ادواری مبدلهای برقی توربین یا نیروگاه یا خطوط ارتباطی آنها نیاز به تعمیر و بازبینی داشته باشند .
دیزل برق اضطراری : شینهای 10 KV هر سیستم ذخیره به دو سطح تقسیم می شوند . سطح یک را مبدلهای برقی نیروگاه تغذیه می کنند ، دو مبدل برقی ، به ترتیب در ثانویه خود 380 V و 660 V تحویل می دهند تا مصرف کننده های کوچک تر را تغذیه کنند . در سطح پایین تر شینهای 10 kv ، که با کلید از شینهای بالا قابل قطع هستند ، به دیذل برق اضطراری متصل اند . این دیزل ژنراتورها هر یک 5MW توان دارند و پیوسته آماده به کارند ، همچنین گرم نگهداری می شوند تا در شرایط قطع برق ، به سرعت وارد مدار شوند . چرخه روغن روانکار موتور ذیزل ، این کار ( گرم نگهداشتن ذیزل ژنراتور ) را انجام می دهد . دیزل ژنراتور به صورت دستی نیز قابل کنترل است . این کار با تعبیه امکانات مناسب در اتاق مراقبت و جایگاه های کنترل جداگانه در کارگاه ، امکان پذیر است . استفاده از دیزل برق اضطراری مستقیما 2 ثانیه پس از این که ولتاژ پایین در شینهای 10 kV به ثبت رسید الزامی می شود . قبل از آن 1,7 ثانیه دیگر طول می کشد تا وصل شبکه ذخیره و تامین ولتاژ بررسی شود . برای این که موتور دیزل بتواند با دور کامل شروع به کار کند نباید تحت بار باشد . به همین دلیل نخست همه مصرف کننده های شین مربوطه قطع می شوند و پس از رسیدن ژنراتور به دور کامل ، که حدود 10 ثانیه زمان می برد ، پشت سر هم دوباره به مدار وصل می شوند . دیزل ژنراتور بزرگ در ساختمانهایی تعبیه می شوند که در برابر اثرات خارجی محافظت نشده اند . همیشه نباید روی دسترسی کامل آنها در زمان حساب کرد .
سومین تغذیه شبکه ای :افزودن بر دیزلهای برق اضطراری و شبکه ذخیره ، یک سیستم دیگر نیز وجود دارد که به سومین تغذیه شبکه ای معروف است و از شبکه برق 20 kV به شینهای 10 kV دیزل برق اضطراری وصل می شود . یک مبدل برقی به سومین تغذیه شبکه ای وصل است که برق 20 kV اولیه را به 4.10 kV در ثانویه تبدیل می کند که همه شینها می تواند تغذیه کند . سومین تغذیه شبکه ای به عنوان مثال وقتی وارد مدار می شود که در یک سیستم ذخیره ، یک دیزل برق اضطراری برای کارهای نگهداری و سرویس از مدار خارج شده باشد . در این موارد 10 kV به جای این که از دیزل برق اضطراری تغذیه کنند به سومین تغذیه شبکه وصل می شوند .
یکسو کننده ها : زیر شینهای برق اضطراری 10 kV در هر خط ، یک مبدل برقی وجود دارد که برق 10 kV را دوباره به برق 380 V و 660 V تبدیل می کند تا مصرف کننده های کوچک تر را تغذیه کنند . از این شین 380 V با یکسو کننده برق مستقیم برای شین داری باتری پشتیبان 48VDC یا 24 VDC ، که برای اجزای الکترونیکی مناسب است ، تامین می شود ( DC = برق جریان مستقیم ) . شین برق 660 kV از طریق یک یکسو کننده پیشین 220- VDC دارای باطری پیشتبان پشتیبان برق را تغذیه می کند . اجزای سیستمهای کنترل ، تنظیم ، اندازه گیری یا سیستمهای حفاظت رآکتور به این شینهای جریان مستقیم ( DC ) وصل اند .
مبدلهای برقی دوار : مبدلهای برقی دوار که از شین برق 220/380-VAC تغذیه می کنند به این شین 220- VDC دارای باطری پیشتیبان برق ، متصل اند و به دلیل داشتن جرم طیار برای تامین برق بدون قطعی ( USV ) از این خط استفاده می شود .
دیزل تغذیه اضطراری : شین 380-V پس از دیزل برق اضطراری مستقیما به شین برق اضطراری 380-V هر سیستم ذخیره نیز وصل است . پمپ تغذیه اضطراری به عنوان مصرف کننده اصلی این شین ، در صورت خاموشی توربین ( قطع چرخه ثانویه نیروگاه ) آب مورد نیاز مولد بخار را تامین می کند و خنک سازی چرخه اولیه نیروگاه را تداوم می بخشد . افزون بر دیزل برق اضطراری ( که بواسطه مبدلهای برقی مربوطه ) شین های برق اضطراری را تغذیه می کند دیزلهای تغذیه اضطراری موجود در ساختمان تغذیه اضطراری ، نیز به این شین متصل اند . این دیزلها 1 MW توان دارند و در هر سیستم ذخیره یکی از آنها وجود دارد . به دلیل توان نسبتا کم دیزل تغذیه اضطراری ، باید هنگام کار آن بسیاری از مصرف کننده ها از مدار خارج شوند . فقط اجزای صد در صد مهم باید از برق آن تغذیه کنند . از این رو به عنوان نمونه در شرایط برق اضطراری ، پمپهای مبرد اصلی از مدار خارج می شوند و خنک سازی رآکتور در شرایط قطعی از طریق گردش طبیعی مبرد به انجام می رسد .
شین برق اضطراری به شبکه برق اضطراری 2 معروف است افزون بر پمپهای تغذیه اضطراری همچنین پمپهای چرخه خنک سازی میانی و چرخه های اولیه متصل به آن ، مدارهای الکترونیکی سیستم حفاظتی رآکتور و سیستمهای مراقبت موجود در ساختمان تغذیه اضطراری را نیز تغذیه می کند .
دیزل برق اضطراری تنها وقتی وارد مدار می شود که ولتاژ شین برق اضطراری از مقدار مشخصی کمتر شود . مادامی که شبکه برق اضطراری 1 هنوز در دسترس باشد ، سطح برق تغذیه اضطراری برای آن تامین می شود .
افزودن بر دیزلهای تغذیه اضطراری و تامین برق شین 380-V با دیزل برق اضطراری ، منابع برق دیگری برای شبکه برق اضطراری 2 وجود دارند . از یک طرف پشتیبانی بی قطع به کمک باتریهاست ، که به یکسو کننده متصل اند . از طرف دیگر اتصال به شبکه برق فشار متوسط خارجی ( مثلا 20 kV ) امکان پذیر است . این کار ممکن است مثلا با اتصال مستقیم به نیروگاه محلی نزدیک به نیروگاه هسته ای ( مانند یک نیروگاه آبی ) انجام شود .
در وصل مصرف کننده به سطوح ولتاژ مختلف باید به یکنواخت بودن بار خطوط مختلف توجه شود . به عنوان مثال اگر یک خط ، برق پمپ آب تغذیه را تامین می کند نباید سایر مصرف کننده های بزرگ ( مانند هیترهای دیگهای کمکی تولید آب داغ ) را نیز تغذیه کند .
جدول 6- 18 توزیع سطح ولتاژ برای مصرف کننده ها
سطح ولتاژ
توان مصرف کننده [ kW ]
380
132 >
660
400 < , 132 <
10000
400 <

                                                    .