Kjarnorka gegnir mikilvægu hlutverki í nútíma raforkuframleiðslu með því að veita áreiðanlegt, stór-orku með mjög lítilli kolefnislosun í rekstri. En margir velta samt fyrir sér:hvernig virka kjarnorkuver?

Á grunnstigi breytir kjarnorkuver orku sem er geymd inni í kjarnorkueldsneyti í rafmagn. Ferlið hefst meðkjarnaklofnun, sem framleiðirhita. Sá hiti skapargufu, gufudrif atúrbínu, og hverflan knýr rafal til að framleiðarafmagn.

Hins vegar er raforkuframleiðsla aðeins hluti af ferlinu. Eftir að rafmagn er framleitt inni í verksmiðjunni verður að hækka það í hærri spennu og afhenda það á öruggan hátt í gegnum rafmagnskerfið. Þetta er þar sem mikilvægur búnaður eins ografalaspennar, hjálparspennar og háspennuspennubreytar.-orðið ómissandi.

GrunnvinnanMeginreglaum kjarnorkuver

Kjarnorkuver starfar svipað og önnur varmaorkuver. Aðalmunurinn er hitagjafinn.

Kola-ver brenna kolum, gasver nota brennslu en kjarnorkuver notastjórnað kjarnaklofnun.

Inni í kjarna kjarnans,úraníum eldsneytier settur í eldsneytiseiningar. Þegar úran frumeindir klofna eftir að hafa tekið upp nifteindir losa þau mikið magn af varmaorku. Þessum hita er vandlega stjórnað til að viðhalda stöðugu kjarnahvarfi.

Kjarnakljúfurinn framleiðir ekki beint rafmagn. Þess í stað virkar það sem öflugthitagjafasem sér um orku til gufuframleiðslukerfisins.

Allt orkubreytingarferlið er:

Kjarnaklofnun → Varmaorka → Gufuorka → Vélræn orka → Raforka

Skref 1: Kjarnakljúfur framleiðir hita

Kjarnorkuofninn er hjarta verksmiðjunnar.

Inni í reactor-kerinu:

 Kjarnorkueldsneytisstangir innihaldaúraníumeldsneyti

 Nifteindirkoma af stað klofningsviðbrögðum

 Hiti losnar við klofningatóm

 Kælivökvifjarlægir varma úr kjarna kjarnans

Stýristangir eru notaðar til að stjórna viðbragðshraða. Með því að færa stjórnstangir inn eða út úr kjarna kjarnans geta rekstraraðilar aukið eða minnkað afl kjarnaofns.

Nútíma kjarnaofnar eru hannaðir með mörgum vöktunar- og verndarkerfum til að viðhalda öruggum rekstrarskilyrðum.

Skref 2: Hiti breytir vatni í gufu

Hitinn sem myndast við reactor er fluttur í vatn í gegnum kælikerfi.

Mismunandi gerðir reactors nota mismunandi aðferðir:

Háþróaðir reactors geta notað aðra kælivökva eins og gas eða fljótandi málm.

Háþrýstigufan sem myndast er beint í átt að hverfilbyggingunni.

Skref 3: Gufuhverfla framleiðir vélrænt afl

Thegufuhverflaber ábyrgð á að umbreyta varmaorku í vélrænan snúning.

Þar sem háþrýstingsgufa fer í gegnum túrbínublöðin veldur hún því að túrbínuskaftið snýst á miklum hraða. Þetta snúningsskaft er tengt beint við rafrafall.

Þó að hitagjafinn sé annar er þetta ferli-túrbínu rafall svipað því sem er notað í mörgum hefðbundnum rafstöðvum.

Skref 4: Rafall framleiðir rafmagn

Rafallinn breytir vélrænni orku í raforku í gegnumrafsegulinnleiðslu.

Rafallinn framleiðir rafmagn á meðalspennustigi. Áður en rafmagn kemst inn íflutningsnet, þarf að auka spennuna.

Þetta er hlutverkrafall þrepa-upp spennir (GSU spennir).

Hlutverk aflspenna í kjarnorkuverum

Rafspennir eru einn mikilvægasti hluti rafkerfa kjarnorku.

Kjarnorkuframleiðsla getur framleitt rafmagn á spennustigi sem hentarinnra kerfi verksmiðjunnar, en langa-sending krefst miklu hærri spennu.

Rafalaspennirinn eykur útgangsspennu rafalans, oft úr um 20 kV til hundruð kílóvolta, allt eftir kröfum um netkerfi.

Til dæmis:

Rafall → Rafall Step-Up Transformer → Háspennuflutningsnet

Hærri spennuflutningur dregur úr straumi og lágmarkar orkutap yfir langar vegalengdir.

Helstu spennar notaðir í kjarnorkuverum

Vegna þess að kjarnorkuver krefjast afar mikils áreiðanleika eru spennar sem notaðir eru í þessum aðstöðu venjulega hannaðir í samræmi við stranga alþjóðlega staðla eins og IEC 60076 og IEEE spennistaðla.

Skref 5: Rafmagnsflutningur í gegnum netið

Eftir að spenna er aukin með rafalaspenninum fer rafmagn inn í háspennuflutningsnetið.

Flutningskerfið inniheldur:

 Háspennubreytir-

 Rofabúnaður

 Flutningslínur

 Aðveitustöðvar

 Dreifingarspennar

Í aðveitustöðvum nær neytendum draga spennubreytar úr spennustigi svo rafmagn geti tryggt iðnaðarmannvirki, atvinnuhúsnæði og heimili á öruggan hátt.

Rafmagnsferðin er:

Kjarnorkuver → Rafallsspennir → Flutningsnet → Aðveitustöðvarspennir → Dreifingarnet → Endnotendur

Öryggiskerfi kjarnorkuvera

Öryggi er grundvallarkrafa í kjarnorkuframleiðslu.

Nútíma kjarnorkuver innihalda mörg verndarlög:

 Reactor stjórnkerfi

 Neyðarstöðvunarkerfi

 Varakælikerfi

 Innilokunarmannvirki

 Neyðaraflgjafar

Rafmagnsáreiðanleiki er einnig mikilvægur. Varaspennir, dísilrafstöðvar og órofa raforkukerfi hjálpa til við að tryggja að nauðsynlegur öryggisbúnaður haldi áfram að starfa við óeðlilegar aðstæður.

Hvers vegna Transformers skipta máli í kjarnorkuverkefnum

Þó að kjarnaofninn fái mesta athygli almennings eru rafkerfin á bak við kjarnorkuver jafn nauðsynleg til að breyta framleiddri orku í áreiðanlega raforku. Meðal þessara kerfa gegna spennar mikilvægu hlutverki við að viðhalda stöðugri orkuafhendingu frá verksmiðjunni til netsins.

Vel-hannað spennikerfi hjálpar til við að viðhalda stöðugu spennustigi, bæta flutningsskilvirkni, vernda tengdan rafbúnað og veita áreiðanlega tengingu milli raforkuversins og rafnetsins. Það styður einnig við stöðugan rekstur nauðsynlegra verksmiðjukerfa, sem tryggir að mikilvægur búnaður geti starfað á öruggan og áreiðanlegan hátt allan endingartíma verksmiðjunnar.

Fyrir EPC verktaka, veitur og raforkuframleiðendur er að velja rétta spennihönnun grundvallaratriði í skipulagningu kjarnorkuinnviða.Spennirinn verður að uppfylla krefjandi kröfur um áreiðanleika, öryggi, skilvirkni og langtíma-afköst í mjög reglubundnu umhverfi.

Lokahugsanir

Svo,hvernig virka kjarnorkuver?Svarið felur í sér að nokkur tengd kerfi vinna saman. Kjarnaklofnun skapar hita inni í kjarnaofninum. Hitinn framleiðir gufu, gufan snýr hverflum og rafala umbreyta vélrænni orku í rafmagn.

En raforkuframleiðsla er aðeins byrjunin. Með háspennuspennum og flutningskerfum skila kjarnorkuver áreiðanlega raforku til netsins og styðja við nútíma orkukerfi.

Frá kjarna kjarnans til flutningslínunnar verða allir íhlutir -, þar með talið hverfla, rafala, rofabúnaður og aflspennir - að vinna saman til að búa til öruggan og áreiðanlegan raforkugjafa.

Hafðu samband núna