A Paksi Atomerőmű villamosenergia-termeléséről II.
2002/11. lapszám | Taba Gábor | 9299 |
Figylem! Ez a cikk 24 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A Paksi Atomerőműben mindegyik reaktor két-két turbinagenerátor gépcsoporttal áll kapcsolatban. Tehát a négy blokkon összesen nyolc darab turbinacsoport és generátor található. Megjegyzendő, hogy a „turbina” kifejezés alatt turbinacsoportot kell érteni, hiszen mindegyik „turbina” tulajdonképpen egy nagynyomású és két kisnyomású turbinából épül fel, amelyekkel aztán tengelykapcsolatban áll a generátor. Érdekességként kiemelhető, hogy a négy darab reaktorhoz tartozó nyolc turbina és generátor egy közös csarnokban került felállításra, amelynek hosszúsága meghaladja az ötszáz métert.
Villamossági szempontból értelemszerűen a TVV-221 típusú GANZ gyártmányú generátor képezi a villamos rendszer első lépcsőjét. Az itt telepített generátorok forgórészei hidrogén hűtésűek. A hűtőközeg 3 bar nyomású H2 gáz, amely közvetlenül érintkezik a tekercsmenetek csupasz felületével. A gáz a menetekben kialakított kisméretű ún. keresztcsatornákban áramlik. A csatornák száma igen sok, így az áramlás összkeresztmetszete és a hőátadó felület igen nagy. A hűtőgáz megfelelő áramoltatását a forgórész mindkét tengelyvégén elhelyezett axiál ventilátorok biztosítják. Az állórészek tekercseinek hűtését pedig a tekercsekben áramoltatott sótalan vízzel oldják meg. A sótalanításra azért van szükség, mert így garantálható a hűtővíz vezetőképességének a minimalizálása. Meg kell említeni, hogy a hidrogént és a desztillált vizet szintén hűteni szükséges: ez oly módon oldható meg, hogy a Duna vizét használják fel hűtőközegnek hőcserélőkön keresztül. Egy generátor teljesítménye gyári adatok alapján 259 MVA. A turbina és a generátor forgórészei percenként háromezres fordulatszámot érnek el. Utólagos fejlesztés nyomán generátoronként 230 MW teljesítményt értek el, tehát egy blokk összteljesítménye eléri a 460 MW-ot.
A generátorok után helyezkednek el az ún. gerjesztőgépek, amelyek hajtása a generátor-tengelyvégről történik egy fordulatszám-csökkentőn keresztül, hiszen ezek a berendezések már csak ezres percenkénti fordulatszámon dolgoznak, regulex kapcsolásban. A gerjesztőgépek szerepe a generátorok kapocsfeszültségének szabályozásában áll. A generátorok kapocsfeszültsége 15,75 kV, az áram erőssége 9900 A, s 50 Hz frekvenciájú váltakozó áram lép ki ebből a termelési egységből. A gerjesztő berendezésekben előállított egyenárammal a generátor kapocsfeszültségét lehet befolyásolni. Ezen túlmenően, a gerjesztés megfelelő szabályozásával a szükséges meddő energia is biztosítható, tehát a hálózatban jelen lévő motorok és egyéb induktív fogyasztók meddő teljesítményigényét is ezekkel a gépekkel lehet kielégíteni, hiszen a gerjesztés által szabályozni lehet a generátorok ilyen irányú termelését is. Meg kell említeni, hogy az elmúlt időszakban a 4-es és az 5-ös gépek fejlesztésen estek át: ezeknél a generátoroknál már statikus gerjesztők működnek. A statikus gerjesztők forgógépet nem tartalmaznak, ezért ezeknél már nem áll fenn mechanikai tengelykapcsolat a generátorral. Erre a fejlesztésre a közös európai villamos rendszerbe történő zökkenőmentesebb csatlakozás miatt került sor. A villamos hálózatban ugyanis állandóan jelen van egyfajta alacsony frekvenciájú lengés, márpedig ezek a számítógépes technológiával vezérelt statikus gerjesztők ez ellen tudnak hatni.
Külön szót érdemelnek a generátorok után található transzformátorok. Történetesen két fajta transzformátor működik: egyfelől a 15,75/420 kV-os ún. főtranszformátor, amely az atomerőmű területén elhelyezkedő központi kapcsolóállomáshoz csatlakozik; másfelől pedig az ún. háziüzemi transzformátor, amelyet - elhelyezkedése miatt - hónaljtranszformátor is neveznek. A háziüzemi transzformátorok a 15,75 kV feszültségű villamos áramot 6,6 kV-ra transzformálják le a háziüzemi hálózat részére, a saját berendezések villamos igényének kielégítéséhez. A főtranszformátor teljesítménye 270 MVA, a kisebb feszültségű tekercsben folyó áram erőssége 9900 A, a nagyobb feszültségű oldalon csupán 372 A. A háziüzemi transzformátor névleges teljesítménye 25 MVA. Ez utóbbinak egy-egy szekunder tekercse megtáplál egy-egy 6 KV-os elosztót, amelyre a szintén ilyen paraméterrel rendelkező, normál betáplálású villamos motorok kapcsolódnak rá: így a szám szerint két blokkra jut négy darab 3,5 MW-os nyers hűtővíz szivattyú - amelyek a hűtéshez szükséges Duna-vizet szállítják el az üzembe.
A generátorok csatlakoztatása a fő- és háziüzemi transzformátorok kisfeszültségű oldalára tokozott sínkapcsolattal valósul meg. A sínhíd levegő szigetelésű, a levegőt ventilátorokkal áramoltatják is a fémlemez tokozású csatornában a hűtés megvalósításának érdekében. Ezen a lényegében kör keresztmetszetű, közepén üreges anyagú sínen jut el a transzformátorokhoz az áram, amely a feltranszformálás után innen már légkábeleken keresztül folytatja útját. Természetesen egy-egy generátortól három sín távozik a három fázis vezetésének megfelelően, amelyeket a megfelelő színjelzésekkel láttak el. A generátorban termelt közel 10 000 A erősségű áram a főtranszformátorban 372 A-re csökken, míg a 15,75 KV-os feszültséget 420 KV-ra alakítják át. A transzformáció oka természetesen a vesztségek csökkentése: az áram vezetése - mint köztudott - melegedést, azaz energiaveszteséget vált ki, a megemelt feszültséggel (amelyhez kisebb áramerősség tartozik) azonban ez csökkenthető. A transzformátorokból távvezetékek közvetítik a villamos energiát az említett szabadtéri kapcsolóállomáshoz. Az egyes blokkokhoz tartozó transzformátorok vezetékeit egyesítik, majd ezek ún. mezőkben érik el az állomást. (Igaz nem négy, hanem 5 mező található az állomáson: a szabadvezetéki mezőkön kívül létezik még egy külön transzformátormező, amely a helyi 120 kV-os állomáshoz biztosítja a villamos energiát, két darab 420/120 kV-os transzformátoron keresztül.) A 400 kV-os kapcsoló állomás felépítését másfél megszakítósként lehet jellemezni. Ez azt jelenti, hogy egy-egy mezőben, ahol összekapcsolásra kerülnek a generátortól érkező és az állomásról kivezető vezetékek, három megszakító található. Azaz két vezetékhez három megszakító tartozik. A különböző kapcsolási útvonalak segítségével bármely kapcsolókészülék meghibásodása esetén biztosítani lehet ezáltal az áram továbbíthatóságát, a berendezés hibájának kijavítása idejére is.
A helyi állomás 4 távoli állomással áll távvezetéki kapcsolatban: Martonvásár, Litér, Sándorfalva és Toponár.
A szabadtéri állomás területén helyezkedik el a hálózati vezénylő, amely magában foglalja a kapcsoló berendezések védelmére telepített reléteret, az üzemeltetéshez szükséges egyen- és váltakozó áramú segédüzemet, az irányításhoz és ellenőrzéshez szükséges vezénylő termet és a vezénylő és kapcsolótereket összekötő kábelek elhelyezésére szolgáló kábeltereket, aknákat, alagutakat. Az elektromos áram útvonalát folyamatosan kontrollálják az erőmű dolgozói. Minden blokkhoz tartozik egy vezénylő, illetve egy tartalék vezénylő terem. Itt nemcsak a villamos energia útvonalát kísérhetik figyelemmel, hanem a gépészeti paramétereket is. A magas radioaktivitású hulladék tárolása jelenleg Pakson történik, az erőmű területén elhelyezett betonkamrában. E hulladékot változatlanul hermetikusan lezárva tartják, tehát az uránpasztillák a helyükön maradnak. A kazettákat acélcsövekbe helyezik, cseréjük után kb. 5 évig vízzel szükséges hűteni őket. Később, az aktivitás csökkenésével már a léghűtés is elegendő. A reaktor élettartamát a gyártó 25 évre garantálta. Mivel a reaktortartály fala kapcsolatban áll a neutronokkal, így annak atomszerkezete lassan, de folyamatosan "öregszik". Az öregedés mértékére, ill. a reaktortartály falának állapotára úgy következtetnek, hogy alkalmanként mintát vesznek abból a reaktortartály anyagával megegyező darabból, amelyet még a beüzemeléskor a tartályba helyeztek. A minta mindenre kiterjedő vizsgálata alapján megállapítható, hogy a paksi atomerőmű minimum 40 évig képes működni, persze ha ehhez a hivatalos szervek is hozzájárulnak. Mivel az első reaktor ´82-ben, az utolsó pedig ´87-ben lépett üzembe, hazánk villamos energia-ellátásának nagy részét valószínűleg még jó ideig a paksi atomerőmű fogja biztosítani.
