Перспективные энергетические комплексы с парогазовыми технологиями и атомными электростанциями с ядерными реакторами малой мощности

Василий [Vasiliy] Владимирович [V.] Жуков [Zhukov]; Александр [Aleksandr] Витальевич [V.] Овечкин [Ovechkin]

doi:10.24160/1993-6982-2019-6-30-38

Василий [Vasiliy] Владимирович [V.] Жуков [Zhukov]
Александр [Aleksandr] Витальевич [V.] Овечкин [Ovechkin]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2019-6-30-38

Ключевые слова: энергокомплексы, ядерные реакторы, газотурбинные и парогазовые установки, электрооборудование, электрические схемы, короткое замыкание, собственные нужды

Аннотация

В настоящее время в электроэнергетике актуальна целесообразность децентрализации производства электрической и тепловой энергии для электроснабжения отдельных предприятий, а также удаленных и изолированных районов. При этом децентрализация в значительной степени может быть удовлетворена созданием энергетических комплексов, состоящих из атомных электростанций с реакторами малой (до 300 МВт) и средней (300…700 МВт) мощности, и газотурбинных и парогазовых установок (ГТУ, ПГУ). Разработан алгоритм создания проектов электрической части энергокомплексов на базе энергоблоков атомной электростанции малой мощности (АСММ), ГТУ и ПГУ. Приведены результаты разработки вариантов формирования энергокомплекса с парогазовой технологией в энергоблоке АСММ и энергокомплексов электрически связанных ГТУ, ПГУ и АСММ. Энергокомплексы содержат модульный реактор СВБР-100 с жидкометаллическим теплоносителем — сплавом свинец-висмут мощностью 100 МВт, создание которого завершается Госкорпорацией «Росатом», энергоблоки с газотурбинными установками мощностью 70 МВт каждая и парогазовой установкой в 200 МВт.

В результате реализации проектов определены параметры и типы основного электротехнического оборудования энергокомплексов (генераторы, трансформаторы), предложены варианты схем выдачи мощности энергокомплексами и схемы собственных нужд энергоблоков. Выполнен расчет токов КЗ и определены типы и параметры необходимого современного коммутационного оборудования для энергоблоков. Обоснована возможность создания перспективных энергокомплексов с парогазовыми технологиями и атомными электростанциями с ядерными реакторами малой мощности.

Сведения об авторах

Василий [Vasiliy] Владимирович [V.] Жуков [Zhukov]

доктор технических наук, профессор кафедры электрических станций НИУ «МЭИ», e-mail: ZhukovVV@mpei.ru

Александр [Aleksandr] Витальевич [V.] Овечкин [Ovechkin]

аспирант кафедры электрических станций» НИУ «МЭИ», e-mail: egor00_95@mail.ru

Литература

1. Nuclear Technology Rev. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2012.
2. Марцинкевич Б. Малые и средние АЭС // Геоэнергетика. 2017. Т. 1. [Электрон. ресурс] www.Geoenergetics.ru (дата обращения 06.03.2019).
3. Крутельницкий В.Н. Области применения реакторных установок малой мощности // Атомные станции малой мощности: новое направление развития энергетики. М.: Академ-Принт 2015. Т. 2.
4. Зродников А.В., Тошинский Г.И. Модульные реакторы малой мощности для большой атомной энергетики // Атомная стратегия. 2005. № 16.
5. Zhukov V.V., Pugachev R.V., Nyaware B.O. Energy Complexes Consisting of Hydro and Nuclear Power Plants with Low Power Reactors // Proc. Intern. Ural Conf. Green Energy. Chelyabinsk, 2018.
6. Касилов В.Ф., Дудолин А.А., Господченков М.В. Эффективность использования парогазовой технологии в энергоблоке АЭС с ядерным реактором СВБР-100 // Теплоэнерегетика. 2015. № 5. С. 14—20.
7. Новикова З.Ю., Хрусталев В.А. Об эффективности комбинирования ГТУ и АЭС с ВВЭР // Труды Акадeмэнерго. 2012. № 3. С. 66—74.
8. Жуков В.В. Бизнес-планирование в электроэнергетике. М.: Издат. дом МЭИ, 2011
9. Цанев С.В., Белозеров С.Н. К использованию парогазовых схем для паротурбинных установок на насыщенном водяном паре // Известия Вузов и энергетических объединений СНГ. Серия «Энергетика». 1988. № 12. С. 70—74.
10. Darwish M.A., Al Awadhi F.M., Bin Amer A.O. Combining the Nuclear Power Plant Steam Cycle with Gas Turbines // Energy. 2010. V. 35. Pp. 4562—4571.
11. Крючков И.П., Пираторов М.В., Старшинов В.А. Электрическая часть электростанций и подстанций: cправочные и методические материалы для выполнения квалификационных работ. М.: Издат. дом МЭИ, 2015.
12. Жуков В.В. Электрическая часть электростанций с газотурбинными и парогазовыми установками. М.: Издат. дом МЭИ, 2015.
13. Фельдман М.Л., Черновец А.К. Особенности электрической части атомных электростанций. Л.: Энергоатомиздат, 1983.
---
Для цитирования: Жуков В.В., Овечкин А.В. Перспективные энергетические комплексы с парогазовыми технологиями и атомными электростанциями с ядерными реакторами малой мощности // Вестник МЭИ. 2019. № 6. С. 30—38. DOI: 10.24160/1993-6982-2019-6-30-38.
#
1. Nuclear Technology Rev. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2012.
2. Martsinkevich B. Malye i Srednie AES. Geoenergetika. 2017;1. [Elektron. Resurs] www.Geoenergetics.ru (Data Obrashcheniya 06.03.2019). (in Russian).
3. Krutel'nitskiy V.N. Oblasti Primeneniya Reaktornykh Ustanovok Maloy Moshchnosti. Atomnye Stantsii Maloy Moshchnosti: Novoe Napravlenie Razvitiya Energetiki. M.: Akadem-Print 2015;2. (in Russian).
4. Zrodnikov A.V., Toshinskiy G.I. Modul'nye Reaktory Maloy Moshchnosti Dlya Bol'shoy Atomnoy Energetiki. Atomnaya Strategiya. 2005;16. (in Russian).
5. Zhukov V.V., Pugachev R.V., Nyaware B.O. Energy Complexes Consisting of Hydro and Nuclear Power Plants with Low Power Reactors. Proc. Intern. Ural Conf. Green Energy. Chelyabinsk, 2018.
6. Kasilov V.F., Dudolin A.A., Gospodchenkov M.V. Effektivnost' Ispol'zovaniya Parogazovoy Tekhnologii v Energobloke AES s Yadernym Reaktorom SVBR-100. Teploeneregetika. 2015;5:14—20. (in Russian).
7. Novikova Z.Yu., Khrustalev V.A. Ob Effektivnosti kombinirovaniya GTU i AES s VVER. Trudy Akademenergo. 2012;3:66—74. (in Russian).
8. Zhukov V.V. Biznes-planirovanie v Elektroenergetike. M.: Izdat. Dom MEI, 2011. (in Russian).
9. Tsanev S.V., Belozerov S.N. K Ispol'zovaniyu Parogazovykh Skhem dlya Paroturbinnykh Ustanovok na Nasyshchennom Vodyanom Pare. Izvestiya Vuzov i Energeticheskikh Obyedineniy SNG. Seriya «Energetika». 1988;12:70—74. (in Russian).
10. Darwish M.A., Al Awadhi F.M., Bin Amer A.O. Combining the Nuclear Power Plant Steam Cycle with Gas Turbines. Energy. 2010;35:4562—4571.
11. Kryuchkov I.P., Piratorov M.V., Starshinov V.A. Elektricheskaya Chast' Elektrostantsiy i Podstantsiy: Cpravochnye i Metodicheskie Materialy dlya Vypolneniya Kvalifikatsionnykh Rabot. M.: Izdat. Dom MEI, 2015. (in Russian).
12. Zhukov V.V. Elektricheskaya Chast' Elektrostantsiy s Gazoturbinnymi i Parogazovymi Ustanovkami. M.: Izdat. dom MEI, 2015. (in Russian).
13. Fel'dman M.L., Chernovets A.K. Osobennosti Elektricheskoy Chasti Atomnykh Elektrostantsiy. L.: Energoatomizdat, 1983. (in Russian).
---
For citation: Zhukov V.V., Ovechkin A.V. Prospective Integrated Power Supply Systems Involving the Use of Combined Cycle Technologies and Nuclear Power Plants Equipped with Small-Capacity Reactors. Bulletin of MPEI. 2019;6:30—38. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2019-6-30-38.