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.
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.
