Как подключается шунтирующий реактор: Вся подробная информация о шунтирующих реакторах: что надо знать обязательно?

Вся подробная информация о шунтирующих реакторах: что надо знать обязательно?

Управляемый шунтирующий реактор считается важным техническим достижением сферы энергетики. Новое оборудование позволяет эффективно управлять переменным током в электросетях. Часто шунтирующий реактор в технической литературе обозначается аббревиатурой – УШР и считается устройством с регулируемым индуктивным сопротивлением за счет специальных элементов магнитных цепей.

Для чего и когда используют шунтирующий реактор?

• для устранения нежелательных колебаний напряжения в электросети, которые могут возникать из-за сезонных изменений или неисправностей на линии;
• для роста качества подачи электроэнергии потребителям;
• для оптимизации режима работы энергетической магистрали, вообще автоматизации работы всех элементов силовой системы;
• для снижения степени потерь энергетического импульса в сети, когда в системе работают трансформаторы на понижение или повышение сигнала, на распределения энергии между точками, чтобы каждый потребитель остался довольным;
• для повышения стабильности работы магистрали;
• для роста пропускной способности силовой линии, чтобы обеспечить автоматику в управлении уровня напряжения;
• для спокойной ликвидации недочетов после сбоев и аварийных ситуаций;

Какие задачи успешно решаются с применением УШР?

Основные принципы работы шунтирующего реактора позволяют решать массу полезных задач. Если представить, что в комплектации силовой магистрали все же использовали управляемый шунтирующий реактор, тогда в системе обязательно будет выполняться автоматическая стабилизация уровней напряжения. О перепадах и скачках в системе можно забыть, надеясь только на стабилизацию процесса работы энергосистемы. Одновременно будет происходить повышение пропускной способности межсистемных связей.

УШР – не панацея, но она позволяет значительно оптимизировать функционирование сети, при этом потери импульса будут минимизированы, а это очень важно в финансовом плане. Бытует мнение, что пользователи только тогда замечают электричество, когда начинается серия неполадок или сбоев. А это значит, что гаснет экран телевизора, компьютера, выбиваются пробки. И все как-то неожиданно! А как бывает обидно лишиться холодильника при очередном скачке напряжения. А вот шунтирующий реактор призван улучшать качество подаваемого в дома, на предприятия электричества, так как приводит к снижению числа коммутаций, например, выключателей.

Какими убедительными преимуществами обладает УШР?

• дорогостоящий УШР окупается во время эксплуатации минимум за два года;
• продлевает жизнь трансформаторам и мощным магистралям, защищая от изнашивающих нагрузок;
• стоимость шунтирующего реактора в два раза меньше, чем цена, установленная на схожее по функционалу оборудование;
• абсолютный набор мощности происходит практически мгновенно, потребуется 2 секунды, чтобы управляемый шунтирующий реактор запустился;
• имеется возможность наружной установки реактора, поэтому не требуется проводить сложные подготовительные работы, чтобы выполнить монтаж-демонтаж оборудования;
• чтобы обслуживать управляющий шунтируемый реактор, работникам не надо будет проходить дополнительное обучение, достаточно иметь общую квалификацию персонала, допущенного работать на подстанции;
• реактор не требует проводить водяное охлаждение всех его комплектующих, он функционирует и так исправно, без дополнительного к нему внимания;
• использовать реактор разрешается, как для воздушных линий, так и кабельных систем;
• присутствует возможность регулировать диапазон показателей.

Виды шунтирующих реакторов

• Управляемые;
• Нерегулируемые.

Любопытные технические характеристики оборудования

Таким образом, шунтирующий реактор имеет массу преимуществ. Считается, бесспорно, экономически выгодным оборудованием, которое служит для компенсации реактивной мощности. Оценен экспертами и имеет все предпосылки для того, чтобы стать лидером в сфере энергетики.

08.04.2019 16:57:32

0

3115

Комментарии:

Источник реактивной мощности на подстанции 35 кВ Ванкорского нефтяного месторождения

js-accordion"}»>
• О компании
  • О компании
  • Продукция
  • Партнеры
• Продукция
  • Каталог продуктов
    • Источники реактивной мощности (ИРМ)
    • Управляемые шунтирующие реакторы (УШР)
    • Батареи статических конденсаторов (БСК)
    • Фильтры высших гармоник (ФКУ)
    • Токоограничивающие реакторы (ТОР)
    • Система мониторинга и диагностики (СМИД)
• Проекты
  • Портфель проектов
  • Референс-лист проектов
  • География проектов
• Публикации
  • Все публикации
  • Проекты
  • Публикации в прессе
• Контакты

 +371 67-385-178
|
 [email protected]

• О компании
  • О компании
  • Продукция
  • Партнеры
• Продукция
  • Каталог продуктов
    • Источники реактивной мощности (ИРМ)
    • Управляемые шунтирующие реакторы (УШР)
    • Батареи статических конденсаторов (БСК)
    • Фильтры высших гармоник (ФКУ)
    • Токоограничивающие реакторы (ТОР)
    • Система мониторинга и диагностики (СМИД)
• Проекты
  • Портфель проектов
  • Референс-лист проектов
  • География проектов
• Публикации

Включен в работу 2-й шунтирующий реактор 330 кВ на Белоруской АЭС

1й шунтирующий реактор 180 МВар на Белорусской АЭС был введен в работу в декабре 2018 г. и позволил обеспечить возможность включения и нахождения в работе 4х ВЛ 330 кВ.

Минск, 31 мар — ИА Neftegaz.RU.Воздушные линии электропередачи (ЛЭП) номинальным напряжением 330 кВ являются одним из основных источников реактивной мощности и соответственно и в связи с этим они влияют на уровни напряжения в системообразующей сети объединенной энергосистемы Белоруссии. Например, 100 км воздушных ЛЭП 330 кВ генерируют в энергосистему порядка 40-50 Мвар (мега вольт-ампер реактивных) реактивной мощности.
Об этом сообщило Белэнерго.

С целью компенсации реактивной мощности ВЛ 330 кВ, отходящих от КРУЭ 330 кВ Белорусской АЭС (комплектного распределительного устройства элегазового 330000 вольт), а также реактивной мощности, которую будут вырабатывать генераторы Белорусской АЭС, проектом предусмотрена установка на КРУЭ 330 кВ 2^х управляемых шунтирующих реакторов на номинальном напряжении 330 кВ и номинальной потребляемой мощностью 180 Мвар каждый.

1^й шунтирующий реактор 180 МВар на Белорусской АЭС был введен в работу в декабре 2018 г. и позволил обеспечить возможность включения и нахождения в работе 4х ВЛ 330 кВ:

• Белорусская АЭС — Сморгонь,
• Белорусская АЭС — Минск Северная, 
• Белорусская АЭС — Поставы №1 и №2.

29 марта 2020 г. была успешно реализована программа по опробованию рабочим напряжением 330 кВ и вводу впервые в работу 2^го шунтирующего реактора 180 МВар на Белорусской АЭС.
Тем самым схема КРУЭ-330 кВ Белорусской АЭС подготовлена к включению в работу оставшихся 3^х ВЛ 330 кВ:

• Белорусская АЭС — Столбцы,
• Белорусская АЭС — Молодечно, 
• Белорусская АЭС — Россь.

Таким образом, в настоящее время в Белорусской энергосистеме эксплуатируются 5 управляемых шунтирующих реакторов 330 кВ мощностью 180 МВар на Белорусской АЭС, на подстанциях (ПС) 330 кВ Поставы, Барановичи, Мирадино, 2  шунтирующих реактора 750 кВ мощностью 330 МВар на ПМ 750 кВ Белорусская, а также 6 шунтирующих реакторов 10 кВ малой мощности (20-30 МВар) на ПС 330 кВ Сморгонь, Лида, Калийная и Мозырь.
В перспективе предусмотрена установка управляемого шунтирующего реактора 180 МВар на ПС 330 кВ Россь и малых шунтирующих реакторов на ПС 330 кВ Столбцы и Микашевичи.

Белорусская АЭС в составе 2 энергоблоков с реакторами ВВЭР-1200 суммарной мощностью 2400 МВт сооружается в г. Островец в Гродненской области.

Для 1^й в Белоруссии АЭС выбран российский проект поколения 3+, который полностью соответствует международным нормам и рекомендациям МАГАТЭ по безопасности. 

Ранее ввод в эксплуатацию 1^го энергоблока был запланирован на 2018 г., а 2^го — на 2020 г., однако сроки сдвинулись из-за замены корпуса реактора, который мог быть поврежден в результате неумелых действий подрядчика в июле 2016 г.

Обследование тогда повреждений корпуса не выявило, но все равно была проведена замена в связи с высокими требованиями по безопасности АЭС.

На конец ноября 2019 г. готовность 1^го энергоблока Белорусской АЭС составила 97% от объема работ по проектной документации.

На данный момент власти Белоруссии активно ищут рынки для сбыта излишка электроэнергии, который образуется после ввода АЭС в эксплуатацию.

Президент Белоруссии А. Лукашенко на переговорах с В. Путиным в г. Сочи 7 февраля 2020 г., в связи с тем, что Россия сорвала сроки строительства Белорусской АЭС предложил снизить для нее ставку до 3% по выделенному на это кредиту и отодвинуть сроки его возврата.

Иначе российскому генподрядчику может быть выписан штраф за нарушения сроков ввода.

Что такое шунтирующий реактор — типы, конструкция и применение

Зачем использовать шунтирующие реакторы? Различия между силовым трансформатором и шунтирующим реактором

Что такое шунтирующий реактор?

Шунтирующий реактор аналогичен силовому трансформатору, но имеет только одну обмотку на фазу по сравнению с силовым трансформатором. Шунтирующие реакторы используются для увеличения мощности и эффективности энергосистемы, поскольку они поглощают и компенсируют реактивную мощность в кабелях и длинных линиях передачи высокого напряжения. Он может быть напрямую подключен к линии электропередачи или третичной обмотке трехобмоточного трансформатора.

123 кВ, 100 МВАр Шунтирующий реактор

Различия между шунтирующим реактором и силовым трансформатором

Шунтирующий реактор и силовой трансформатор имеют одинаковую конструкцию, но есть некоторые основные различия, такие как:

• Шунтирующий реактор имеет только одну обмотку, в то время как Силовой трансформатор имеет три обмотки.
• Шунтирующий реактор обеспечивает отстающие VArs (или он может потреблять и поглощать реактивную мощность) для повышения эффективности системы, в то время как силовой трансформатор предназначен для преобразования напряжения (т.е.е. шаг вверх или вниз)
• В шунтирующем реакторе первичный AT (ампер-витки) равен вторичному AT из-за отсутствия других обмоток, в то время как в случае силового трансформатора первичный AT представляет собой сумму возбуждающего AT и вторичного AT.
• Шунтирующий реактор может быть спроектирован без воздушного или железного сердечника для предотвращения потерь на гистерезис, поскольку существует большая величина тока намагничивания по сравнению с силовым трансформатором.
• Шунтирующие реакторы рассчитаны на МВАр, а мощность силового трансформатора — в кВА.
• Шунтирующий реактор используется в системах высокого напряжения и кабельной сети для повышения эффективности системы, а силовой трансформатор используется для передачи уровня напряжения.

Связанное сообщение: Изоляционные материалы трансформаторов в масляном и сухом типе T / F

Зачем использовать шунтирующий реактор? Применение шунтирующих реакторов

Помимо сопротивления , реальные электрические цепи имеют индуктивную и / или емкостную составляющую , которая вызывает сдвиг фаз между напряжением и током , как показано на рисунке 1, и реактивной мощностью (единица: VAr ) будет течь в контуре.

Рисунок 1 — Фазовый сдвиг

Если индуктивность ( X _L = 2πfL = ωL ) преобладает, ток будет запаздывать (Рисунок 2), а реактивная мощность называется индуктивной мощностью.

Где:

X _L ( Ом, — Ом): Индуктивное реактивное сопротивление. f ( Гц, — герц): частота. L ( H — Генри): Индуктивность. ω = 2πf : Скорость вращения ( рад / с или об / мин, — радиан в секунду или оборотов в минуту)

Рисунок 2 — Текущее отставание

Это случай длинных воздушных линий.Последствия запаздывающих токов хорошо известны (низкий коэффициент мощности), а также способ увеличения коэффициента мощности (установка конденсаторных батарей).

Если преобладает емкость ( X _C = 1 / 2πfC = 1 / ωC ), что имеет место в сетях с длинными подземными кабелями, ток будет ведущим (рисунок 3), а реактивная мощность называется емкостной мощностью.

Где:

X _C ( Ом, — Ом): емкостное реактивное сопротивление. C ( F — фарад): Емкость.

Рисунок 3 — Опережающий ток

Эта ситуация также вредна для силовых трансформаторов и , в основном для генераторов .

Силовые трансформаторы могут подвергаться феррорезонансу , явлению перенапряжения , которое может повредить трансформаторы и / или ограничители перенапряжения . В слабых сетях , функционирующих как остров и не интегрировано в большую и сложную электрическую сеть , от генераторов требуется для подачи избыточной емкостной мощности , ситуация, которая приведет к перегреву и отказу генераторов , что приведет к сокращению срока службы оборудования .

Эта чрезмерная реактивная мощность должна быть скомпенсирована с использованием шунтирующих реакторов , оборудования, которое должно соответствовать стандарту IEC 60076-7 , пример которого показан на рисунке 4.

Рисунок 4 — Шунтирующий реактор

Строительство шунтирующего реактора

Как упоминалось выше, шунтирующие реакторы похожи на силовые трансформаторы , но у них только одна обмотка на фазу .

Эти три обмотки — это звезда , подключенная к нулевой точке , доступной ( YN ). Нейтральная точка подключена к системе заземления установки через третичную обмотку силового трансформатора или напрямую . На рис. 5 показана типовая схема подключения шунтирующего реактора .

Рисунок 5 — Типовая схема подключения шунтирующего реактора

Шунтирующий реактор может быть масляного типа с расширителем или сухого типа .

Встроенная защита такая же, как и в силовых трансформаторах (реле Бухгольца и датчики давления и температуры масла для масляного типа; датчики температуры обмоток для сухого типа ). Аксессуары также аналогичны тем, которые используются в силовых трансформаторах, в основном в маслозаполненных трансформаторах типа , в которых следует выделить предохранительный клапан давления масла и воздушный сапун.

Типы шунтирующих реакторов

Обычные шунтирующие реакторы имеют фиксированный номинал ( МВАр; кВАр), и они могут быть постоянно подключенными к сети или включенными и выключенными , в зависимости от от нагрузки и емкости подземных кабелей в эксплуатации .Это функционирование, а также включение и выключение аналогичны тому, что выполняется с конденсаторными батареями .

Более поздние технологии называют в зависимости от характеристик сети и изменчивости нагрузки , для использования регулируемых шунтирующих реакторов ( VSR ), которые рейтинг может быть изменен шагами . Обычные шунтирующие реакторы в основном используются в сетях среднего напряжения (до 36 кВ).

VSR в основном используются в сетях сверхвысокого и высокого напряжения (номинальное напряжение сети ≥ 60 кВ ).

Максимальное номинальное напряжение шунтирующих реакторов в настоящее время составляет 800 кВ , а номинальная мощность повышается до 300 МВАр .

Как и силовые трансформаторы, шунтирующие реакторы могут быть сконструированы как масляные и сухие трансформаторы.

Об авторе: Мануэль Болотинья

— Диплом в области электротехники — Энергетика и энергетические системы (1974 — Высший технический институт / Лиссабонский университет)
— Магистр электротехники и вычислительной техники (2017 — Факультет Ciências e Tecnologia / Нова Лиссабонский университет)
— старший консультант по подстанциям и энергосистемам; Профессиональный инструктор
Обновлено: Электротехника

Все о шунтирующих двигателях постоянного тока

Электродвигатели принесли нам почти все современные удобства, позволив нам преобразовывать электрическую энергию в физическое движение.Эти машины помогли нам создать такие чудеса, как автомобили, компьютеры, кондиционеры и многое другое благодаря разнообразию электродвигателей, доступных в промышленности. Электродвигатель постоянного тока — электродвигатель, который использует источник постоянного тока, такой как аккумулятор, — является одной из наших старейших, но наиболее широко используемых конструкций, и в этой статье мы рассмотрим один конкретный двигатель постоянного тока, шунтирующий двигатель постоянного тока. На первый взгляд может быть сложно увидеть уникальные свойства этого двигателя, но эта статья призвана помочь выделить эти различия и показать, почему инженеры могут предпочесть эту конструкцию другим моделям.Мы надеемся, что эта статья, исследуя настройку, работу и технические характеристики параллельных двигателей постоянного тока, поможет разработчикам сделать более осознанный выбор при реализации правильной машины для своего приложения.

Что такое щеточный двигатель постоянного тока и как они работают?

Шунтирующий двигатель постоянного тока — это просто особый тип щеточного двигателя постоянного тока, поэтому сначала будет полезно объяснить основные принципы, общие для всех этих конструкций (аналогичное объяснение можно найти в нашей статье, посвященной двигателям постоянного тока с последовательной обмоткой).Рисунок 1 дает упрощенное представление о том, как работают двигатели постоянного тока, и показан ниже:

Рис. 1: Упрощенная принципиальная схема для двигателей постоянного тока. Обратите внимание, что поле статора не входит в схему, так как его размещение зависит от того, как работает двигатель постоянного тока.

Все двигатели постоянного тока состоят из двух основных частей: статора — внешнего корпуса, содержащего поле статора — и ротора — вращающегося компонента, подключенного к источнику постоянного тока. Поле статора может состоять либо из реальных постоянных магнитов, либо из обмотки провода (или «обмотки возбуждения», показанной на рисунке 1), которые создают постоянное магнитное поле через роторный узел.Ротор состоит из якоря, обмоток якоря, выходного вала, коммутаторов и щеток. Обмотка якоря представляет собой катушку с проволокой, которая проходит через якорь или через пластинки металла, которые направляют обмотки якоря вокруг выходного вала. Эти обмотки якоря оканчиваются кольцами коммутатора, которые механически отделены от источника постоянного тока (другими словами, они «парят» над выходным валом, ожидая, когда их толкнут щетки). Когда оператор запускает двигатель, щетки сцепляются с кольцами коммутатора и замыкают цепь, показанную на Рисунке 1, заставляя ток течь через щетки, кольца коммутатора и обмотки якоря.Когда это происходит, в якоре создается электромагнитное поле, которое противодействует постоянному полю статора. Поскольку ротор может свободно вращаться, взаимодействие между этими двумя полями вызывает вращение выходного вала и, в конечном итоге, полезную скорость / крутящий момент.

Что такое шунтирующие двигатели постоянного тока и как они работают?

Теперь, когда мы продемонстрировали общие принципы для всех двигателей постоянного тока, давайте взглянем на конкретную конструкцию шунтирующего двигателя постоянного тока, показанную ниже на рисунке 2:

Рисунок 2: Принципиальная схема параллельных двигателей постоянного тока.Обратите внимание, как обмотка возбуждения подключена параллельно роторному узлу — это определяющая особенность шунтирующих двигателей постоянного тока.

Обмотка возбуждения, которая создает постоянное магнитное поле в статоре, подключается параллельно или шунтируется с обмотками якоря в шунтирующих двигателях постоянного тока. Таким образом, для питания якоря и обмоток возбуждения используется один и тот же источник питания, а общий ток разделяется на два «параллельных» пути.

Обмотка возбуждения в шунтирующих двигателях постоянного тока состоит из множества обмоток из тонкой проволоки, как для увеличения напряженности магнитного поля, так и для ограничения тока через катушку.Таким образом, ток через катушку возбуждения уменьшается и, следовательно, увеличивается в якоре (помните, что при параллельном подключении ток распределяется). Больший ток в якоре вызывает явление, известное как обратная ЭДС — электродвижущая сила, создаваемая магнитным полем якоря, вращающимся через поле статора, — а обратная ЭДС служит для уменьшения тока через обмотку якоря.

По мере увеличения скорости двигателя эта обратная ЭДС увеличивается (так как она пропорциональна скорости) и аналогичным образом уменьшается, если вращение якоря замедляется из-за увеличения нагрузки на вал.Это дает шунтирующим двигателям постоянного тока уникальную способность саморегулировать свою скорость, особенно когда на вал передается большая нагрузка, и поэтому они в просторечии известны как двигатели с постоянной скоростью. Таким образом, параллельные двигатели имеют низкий пусковой момент, но постоянную скорость; это противоположно последовательным двигателям постоянного тока, у которых их пусковой момент высок, но практически отсутствует регулирование скорости (для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашей статьей, посвященной двигателям постоянного тока с последовательным возбуждением). Их также можно изменить, просто изменив полярность катушки якоря или катушки возбуждения.

Характеристики параллельного двигателя постоянного тока

Полезно знать, на какие значения следует обращать внимание при выборе шунтирующего двигателя постоянного тока. В этой статье будут кратко рассмотрены некоторые общие спецификации, на которые следует обратить внимание, но знайте, что в большинстве спецификаций содержится гораздо больше информации, чем здесь.

Напряжение якоря / возбуждения

Из-за того, что якорь и обмотки возбуждения соединены параллельно, на каждый компонент подается два отдельных напряжения (но не на всю схему; помните, что они используют один и тот же источник питания).В результате в большинстве спецификаций указано два номинальных напряжения для шунтирующего двигателя постоянного тока, по одному для каждой катушки, часто с диапазонами. Например, шунтирующий двигатель может иметь напряжение возбуждения 220 В при максимальном напряжении до 500 В и напряжение якоря 440 В при максимальном напряжении до 600 В. Обратите внимание, что эти значения зависят от размера корпуса и конструкции двигателя. Также обратите внимание, что двигатель постоянного тока никогда не следует использовать с источником питания, напряжение которого меньше его номинального, так как это снижает производительность и может перегреться.

Мощность и базовая скорость

Так как эти двигатели считаются с постоянной скоростью, в спецификации обычно указывается базовая скорость и соответствующая мощность (в л.с. или кВт).Эти значения показывают, что двигатель может двигаться и с какой скоростью он может его перемещать, хотя параллельные двигатели постоянного тока могут регулировать свою скорость даже при изменяющейся нагрузке (в пределах безопасных допусков).

Размер рамы / размеры

NEMA устанавливает стандартные размеры рамы, чтобы покупатель мог легко заменять моторы между продавцами, но обычно размеры мотора всегда указываются, если он не стандартизирован. Размер корпуса даст разработчику представление о том, как двигатель впишется в любое конкретное приложение, и даст приблизительное представление о том, насколько мощным будет двигатель (хотя размер может вводить в заблуждение для электродвигателей, поэтому будьте осторожны).

Срок службы кисти

Поскольку в параллельном двигателе постоянного тока для подключения источника питания к вращающемуся якорю используются щетки, они, естественно, со временем ухудшатся. Большинство двигателей постоянного тока имеют срок службы щеток (в часах), так что операторы могут записывать, как долго щетки использовались и когда их заменять. Очень важно поддерживать эти двигатели, заменяя при необходимости щетки, иначе они могут выйти из строя или выйти из строя.

Заявки и критерии отбора

В отличие от серийных двигателей постоянного тока, параллельные двигатели постоянного тока превосходны в приложениях с постоянной скоростью благодаря конструкции с обратной связью.Они могут поддерживать точные обороты и крутящий момент даже при различных условиях нагрузки, что делает их полезными для деревообрабатывающего оборудования, шлифовальных машин или любого другого вращающегося электроинструмента, где пользователь будет давить против вращения. Обратите внимание, что эти двигатели имеют низкий пусковой крутящий момент, поэтому эти двигатели не могут быть подключены к большой нагрузке при запуске и должны подождать до использования на номинальной скорости. Они также немного падают в скорости при большой нагрузке, поскольку ни один электродвигатель не работает в идеальных условиях, и все они испытывают потери.

Эти двигатели очень просты в установке, с возможностью работы с регуляторами скорости.Чаще всего они используются в вышеупомянутых электроинструментах, а также в дворниках, автомобильных окнах, компьютерных вентиляторах и т. Д. Хотя изначально шунтирующие двигатели постоянного тока не такие мощные, как их собратья с последовательной обмоткой, они не дают сбоев при выдаче механической выходной мощности, обеспечивая пользователям постоянство в отношении исходной выходной мощности.

Сводка

В этой статье представлено понимание того, что такое шунтирующие двигатели постоянного тока и как они работают. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

1. https://itp.nyu.edu/physcomp/lessons/dc-motors/dc-motors-the-basics/
2. http://www.ece.uah.edu/courses/material/EE410-Wms2/Electric%20motors.pdf
3. http://www2.mae.ufl.edu/designlab/Class%20Projects/Background%20Information/Electric%20DC%20motors.htm

Прочие изделия для двигателей

Больше от Machinery, Tools & Supplies

NUCLEAR 101: Как работает ядерный реактор?

Вы здесь

Домой »ЯДЕРНЫЙ 101: Как работает ядерный реактор?

Ядерные реакторы — это сердце атомной электростанции.

Они содержат и контролируют цепные ядерные реакции, которые производят тепло посредством физического процесса, называемого делением. Это тепло используется для производства пара, который вращает турбину для производства электричества.

Имея более 450 коммерческих реакторов по всему миру, в том числе 95 в Соединенных Штатах, ядерная энергетика продолжает оставаться одним из крупнейших источников надежной безуглеродной электроэнергии.

При делении ядер выделяется тепло

Основная задача реактора — удерживать и контролировать ядерное деление — процесс, при котором атомы расщепляются и выделяют энергию.

Реакторы используют уран в качестве ядерного топлива. Уран перерабатывается в небольшие керамические таблетки и складывается в герметичные металлические трубки, называемые топливными стержнями. Обычно более 200 из этих стержней объединяются вместе, чтобы сформировать тепловыделяющую сборку. Активная зона реактора обычно состоит из пары сотен сборок в зависимости от уровня мощности.

Внутри корпуса реактора топливные стержни погружены в воду, которая действует как теплоноситель и замедлитель. Замедлитель помогает замедлить нейтроны, образующиеся при делении, для поддержания цепной реакции.

Управляющие стержни затем могут быть вставлены в активную зону реактора для снижения скорости реакции или извлечены для ее увеличения.

Тепло, создаваемое при делении, превращает воду в пар, который вращает турбину для производства электроэнергии, не содержащей углерода.

Типы легководных реакторов в Соединенных Штатах

Все коммерческие ядерные реакторы в Соединенных Штатах являются легководными реакторами.Это означает, что они используют обычную воду как в качестве хладагента, так и замедлителя нейтронов.

В Америке работают два типа легководных реакторов.

Реакторы с водой под давлением

Графика Сары Харман | Министерство энергетики США

Более 65% промышленных реакторов в Соединенных Штатах — это реакторы с водой под давлением или PWR.Эти реакторы закачивают воду в активную зону реактора под высоким давлением, чтобы предотвратить кипение воды.

Вода в активной зоне нагревается за счет ядерного деления и затем перекачивается в трубы внутри теплообменника. Эти трубки нагревают отдельный источник воды для создания пара. Затем пар заставляет электрический генератор производить электричество.

Вода в активной зоне возвращается обратно в реактор для повторного нагрева, и процесс повторяется.

Реакторы кипящей воды

Графика Сары Харман | U.S. Министерство энергетики

Примерно треть реакторов, работающих в США, — это реакторы с кипящей водой (BWR).

BWR нагревают воду и производят пар непосредственно внутри корпуса реактора. Вода закачивается через активную зону реактора и нагревается за счет деления. Затем трубы подают пар непосредственно в турбину для производства электроэнергии.

Затем неиспользованный пар конденсируется обратно в воду и повторно используется в процессе нагрева.

.