| Balakovo kärnkraftverk | |
|---|---|
| Land | Ryssland |
| Plats | Saratov-regionen , Balakovo |
| Ägare | Rosenergoatom |
| Byggstartsår | 1977 |
| Driftsättning _ | 28 december 1985 |
| Driftorganisation | Rosenergoatom |
| Huvuddragen | |
| Elkraft, MW | 4000 MW |
| Utrustningens egenskaper | |
| Antal kraftenheter | fyra |
| Kraftenheter under uppbyggnad | 2, konstruktion i malpåse sedan 1992 |
| Typ av reaktorer | VVER-1000 |
| Reaktorer i drift | fyra |
| annan information | |
| Hemsida | balnpp.rosenergoatom.ru |
| På kartan | |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Balakovo NPP är ett kärnkraftverk beläget 12,5 km från staden Balakovo , Saratov-regionen , på Saratovreservoarens vänstra strand . Avståndet till Saratov är 145 km. Det är ett av de största kärnkraftverken i Ryssland när det gäller elproduktion - mer än 30 miljarder kWh årligen [1] , vilket ger en fjärdedel av elproduktionen i Volga Federal District och står för en sjättedel av produktionen av hela Ryssland. kärnkraftverk [2] . Bland de största kraftverken av alla typer i världen upptar den den 51:a positionen [3] . Den första kraftenheten i BalNPP inkluderades i Sovjetunionens Unified Energy System i december 1985, den fjärde enheten 1993 blev den första som togs i drift i Ryssland efter Sovjetunionens kollaps .
Den totala installerade kapaciteten av stationen är 4 000 MW, alla enheter av stationen fungerar på denna ökade nivå av termisk effekt - 104% av den nominella [1] .
Balakovo NPP är en gren av koncernen Rosenergoatom Concern JSC .
Stationen sysselsätter cirka 3 300 personer [2] , av vilka mer än 60 % har högre eller sekundär yrkesutbildning [4] .
2018 uppgick elproduktionen till 31,861 miljarder kWh , kapacitetsfaktorn var 90,9 % [2] .
| kraftenhet | Typ av reaktorer | Kraft | Byggstart _ |
Nätverksanslutning | Driftsättning | stängning | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ren | Äckligt | ||||||
| Balakovo-1 [5] | VVER-1000/320 | 950 MW | 1000 MW | 1980-01-12 | 1985-12-28 | 1986-05-23 | 2045 [6] (plan) |
| Balakovo-2 [7] | VVER-1000/320 | 950 MW | 1000 MW | 1981-01-08 | 1987-08-10 | 1988-01-18 | 2043 [8] (plan) |
| Balakovo-3 [9] | VVER-1000/320 | 950 MW | 1000 MW | 1982-01-11 | 1988-12-25 | 04/08/1989 | 2048 [8] [10] (plan) |
| Balakovo-4 [11] | VVER-1000/320 | 950 MW | 1000 MW | 1984-01-04 | 1993-11-04 | 1993-12-22 | 2053 [8] (plan) |
| Balakovo-5 [12] | VVER-1000/320 | 950 MW | 1000 MW | 1987-01-04 | Byggandet avbröts 1992 [13] | ||
| Balakovo-6 [14] | VVER-1000/320 | 950 MW | 1000 MW | 1988-01-05 | Byggandet avbröts 1992 [13] | ||
Balakovo NPP ligger på den vänstra stranden av Saratovreservoaren . Avståndet från kärnkraftverket till det regionala centrumet, staden Balakovo , är 8 km, till det regionala centrumet, staden Saratov , 150 km. De närmaste bosättningarna är byarna Natalino (3 km sydväst) och Matveevka (4,5 km nordost). På 2,5-3 km från BalNPP finns ett statligt skogsbälte , bakom vilket bevattnad åkermark ligger . De huvudsakliga transportnäten är floden Volga och järnvägslinjerna för Volga-järnvägen som korsar den och går från de centrala regionerna till öst och sydost om Ryssland.
Teknisk vattenförsörjning, som är extremt viktig för vattenkylda kraftreaktorer , utförs enligt en sluten krets med hjälp av en kylreservoar bildad genom att skära av den grunda delen av Saratovreservoaren med dammar .
Området där BalNPP är beläget tillhör en 5- punkts seismisk zon med en repetitionsperiod på 1 gång på 100 år och en 6-punktszon med en repetitionsperiod på en gång på 10 000 år [15] .
Stationens läge valdes från följande huvudförhållanden: läge på läsidan i förhållande till en stor bebyggelse; bra ventilation; jämn lättnad av jordens yta; djupt stående grundvatten ; placering i ett område begränsat av möjligheten att organisera en vattenkylare; placering på lågvärdiga jordbruksmarker ( salta kärr , raviner , etc.); genomförande av sanitära skyddszoner till de omgivande bosättningarna utan att de rivas [16] .
Fyra huvudbyggnader ( kraftenheter ) i Balakovo NPP, gjorda i form av monoblock, bestående av en reaktor och maskinrum, är belägna längs kusten med den senares orientering mot reservoarkylaren. Mellan huvudbyggnaderna och reservoaren finns block (kustnära) pumpstationer , tekniska vattenledningar och vägar . Också på stationens territorium finns en speciell byggnad, laboratorium och bekvämligheter, administrativa och bekvämligheter och en gemensam hjälpbyggnad.
Varje monoblock i huvudbyggnaden består av en reaktor och maskinrum och inkluderar följande huvudutrustning:
Reaktorutrymmet består av förseglade och icke-trycksatta delar. Den trycksatta delen, vanligtvis kallad inneslutning eller inneslutning, inrymmer den primära kretsutrustningen och reaktorn. Inneslutningen är gjord i form av en cylinder med en innerdiameter på 45 meter och en höjd av 52 m, från en höjd av 13,2 m över marknivå, där dess plana botten är belägen, till en höjd av 66,35 m, där toppen av dess kupolformade topp är placerad. Den icke trycksatta delen, kallad byggnaden, omger skalet asymmetriskt och är i plan en kvadrat med en sida på 66 m. Byggnaden går under jord med 6,6 m och reser sig 41,4 m , vars botten har en stor transportlucka. På uthuset finns ett ventilationsrör för utblåsning från industrilokaler, 3 m i diameter, med en relativ höjd av 100 m. Mellan kraftaggregatens reaktorrum finns reservdieselkraftverk för nödkraftsförsörjning.
Maskinrummet i anslutning till reaktorrummet är en rektangel med sidorna 156 och 51 m i plan, dess höjd är 42 m . Den sekundära kretsutrustningen i turbinhallen är öppen, eftersom den inte är radioaktiv. Turbinhallen har järnvägs- och bilingångar , tekniska förbindelser med allmänna stationsanläggningar utförs av öppna rörledningsställ . I anslutning till huvudbyggnaderna finns även plattformar för öppen installation av transformatorer .
Bakom huvudbyggnaderna finns en teknisk reservoarkylare med en yta på 24,1 km² , varifrån vatten rinner genom öppna försörjningskanaler till fyra blockpumpstationer belägna på dess strand. Dessa pumpstationer tillhandahåller industrivatten till oansvariga konsumenter . För teknisk vattenförsörjning av kritiska konsumenter (utrustning, inklusive nödutrustning, vars avbrott i vattenförsörjningen inte är tillåtet i något driftläge), används ett speciellt slutet cirkulationssystem, som inkluderar spraypooler och pumpstationer, och upptar ett stort område på ett litet avstånd från huvudbyggnaderna.
Den speciella byggnaden ligger längs ändarna av huvudbyggnaderna från sidan av reaktorfacken och är skild från dem av järnvägar, vägar och ingenjörsnätverk . Den speciella byggnaden delar upp produktionsanläggningar i en fri tillträdeszon och en kontrollerad tillträdeszon , som endast kan nås genom ett sanitetsblock med sanitära checkpoints, duschar, rum för klädbyte och förvaring av kläder. Reaktorfack av kraftenheter tillhör zonen för kontrollerad åtkomst, tillgång till dem är endast möjlig genom övergångsövergångar från den speciella byggnaden. Den speciella byggnaden rymmer också verkstäder för kontrollerat tillträde, en ny kärnbränsleenhet och andra lokaler. Utgång från specialbyggnaden är endast möjlig genom flera dosimetriska kontrollposter.
Bland andra strukturer på stationens territorium kan man notera gasbyggnaden, kväve-syrestationen och startpannrummet , som användes under starten av kärnkraftverket. Den totala ytan av den inhägnade industriplatsen är 68 hektar med en byggnadstäthet på 34%. Stationen har också en stor byggnad av ett utbildningscenter på ett visst avstånd från industriområdet och en hel del tekniska strukturer på olika avstånd därifrån, till exempel artesiska brunnar för produktion av dricksvatten, automatiserade strålningsövervakningsstationer och andra, med hänsyn till att den totala ytan som ockuperas av BalNPP är 487,4 ha [17] [18] [19] [20] .
Balakovo NPP är ett komplext och storskaligt komplex av olika tekniska system, utrustning, enheter, strukturer utformade för att generera elektricitet. Konventionellt kan dess huvudutrustning delas in i reaktor- och turbogeneratordelar [21] , placerade i reaktor- respektive maskinrummen; alla tekniska system använder elektrisk utrustning och utrustning för termisk automation och mätningar. Den kemiska delen, tekniska vattenförsörjningssystem, tryckluft och annat spelar också en viktig roll. Alla block ger full automatisering av styrning och hantering av tekniska processer .
Det tekniska schemat för varje block är tvåkretsar. Den första kretsen är radioaktiv , den inkluderar en tryckvattenreaktor VVER-1000 med en termisk effekt på 3000 MW och fyra cirkulationskylslingor, genom vilka en kylvätska pumpas genom härden med hjälp av huvudcirkulationspumpar - vatten under tryck av 16 MPa (160 kgf / cm² ). Vattentemperaturen vid inloppet till reaktorn är 289 °C , vid utloppet - 320 °C. Cirkulationsvattenflödet genom reaktorn är 84 000 t / h . Vattnet som värms upp i reaktorn skickas genom fyra rörledningar till ånggeneratorerna . Primärkylvätskans tryck och nivå upprätthålls med hjälp av en ångtryckskompensator .
Den andra kretsen är icke-radioaktiv och består av evaporativa och vattenmatande enheter, en blockavsaltningsanläggning och en turbinenhet med en elektrisk effekt på 1000 MW. Kylvätskan i primärkretsen kyls i ånggeneratorerna, samtidigt som den avger värme till vattnet i den andra kretsen. Mättad ånga som produceras i ånggeneratorn, med ett tryck på 6,4 MPa och en temperatur på 280 ° C, matas in i uppsamlingsångledningen och skickas till turbinanläggningen , som driver den elektriska generatorn . Den andra kretsen inkluderar även kondensatpumpar i första och andra steget, hög- och lågtrycksvärmare, en avluftare , turbomatningspumpar [22] [23] [24] .
Reaktoranläggningen V-320 med processsystem och hjälputrustning är placerad i reaktorutrymmet, som är en struktur med en speciell design.
ByggnaderUnder konstruktionen ersattes den naturliga basen från ett lager av svag lerjord under reaktorutrymmet med en dyna av dolomitisk krossad kalksten med en deformationsmodul på 40 MPa . Leror av översvämningsslätten med en tjocklek på 8-11 m och en deformationsmodul på 25 MPa tjänade som basen på kudden , under den ligger en kanalfacies med en tjocklek av 12 till 18 meter med fin och siltig sand med medeldensitet och en deformationsmodul också lika med 25 MPa. Kudden restes i lager om 30-35 cm med konstant kontroll av deformationsmodulen och packningsgraden, som utfördes av lastade fordon och skrapor ; under byggprocessen tillhandahölls en djup avvattning [25] .
Grunden är en styv lådformad struktur från nivån -6,6 m till 13,2 m, gjord av prefabricerad monolitisk armerad betong av klass V-20, 2,4 m tjock och är separerad av inre membran i väggar och tak. Den underjordiska delen av grunden är täckt från utsidan med profilerad polyeten tätskikt . Massan för vilken fundamentets styrka beräknas är 234 tusen ton , med en möjlig överbelastningsfaktor på 1,1. Den övre delen av grunden i nivån 13,2 meter är täckt med en solid armerad betongplatta av samma storlek och tjocklek som plattan vid basen. Det är en stödjande del för inneslutningen som ligger ovanför och är gjord med hjälp av rumsliga förstärkningsblock fodrade med kolstålplåt på undersidan [25] .
Den hermetiska inneslutningen är ett inneslutningssäkerhetssystem och är utformat för att förhindra utsläpp av radioaktiva ämnen vid allvarliga olyckor med brott på stora primära rörledningar och för att hålla ett medium med högt tryck och hög temperatur i olyckslokaliseringszonen. Den har en cylindrisk form och består av förspänd betong 1,2 meter tjock, med en total volym på 67 000 m³ . Innerytan av inneslutningen är helt täckt med kolstålbeklädnad 8 mm tjock , den nedre delen är täckt med betong och täckt med ytterligare ett skikt av plåtbeklädnad 4 mm tjockt, med en korrosionsskyddande epoxibeläggning över ett aluminiumunderskikt . Inneslutningen höjs till 13,2 meter för att möjliggöra lastning och lossning av kärnbränsle och utrustning, för vilken den har en förseglad lucka i den nedre delen. Skalets spänning utförs av komplext placerade (i kupolen - spiralformigt , i den cylindriska delen - längs en spirallinje ) förstärkningsbuntar ( kablar ) gjorda av höghållfast ståltråd , i varje bunt finns 450 trådar 5 mm tjock, designkrafterna på varje är 1000 ton, vilket säkerställs av en speciell mekanismspänning. Inneslutningen har två lås för passage av personal, huvud- och nödutgången, samt ett komplext system av kabel- och rörledningsgenomföringar för kommunikation med tekniska system som finns i uthuset [26] [27] .
Reaktor och utrustning för den första kretsenBalakovo NPP använder en moderniserad seriell VVER-1000 tryckvattenreaktor, som är designad för att generera termisk energi genom en kedjereaktion av klyvning av atomkärnor . Reaktorn är vattenkyld , heterogen , kärlbaserad , på termiska neutroner , med vatten som kylmedel , moderator och neutronreflektor . Reaktoreffekten styrs genom att ändra positionen i kärnan av kluster av stavar med absorberande element, stålrör med borkarbid , samt ändra koncentrationen av borsyra i primärvattnet [28] . Designer - OKB "Gidropress" [29] . Tillverkare - produktionsförening " Izhora Plants " [30] ( St. Petersburg ) och " Atommash " [31] ( Volgodonsk ).
Reaktorparametrar - nominellt tryck 16 MPa , temperatur - 286-320 ° C (genomsnittlig uppvärmning är cirka 30 ° C). Termisk effekt - 3000 MW , vattenflödet genom kärnan är cirka 84000 t / h . Kärlets ytterdiameter är 4535 mm , höjden på den monterade reaktorn är 19137 mm, kärlets massa är 320 ton, tjockleken är ca 200 mm, den är gjord av stål 15Kh2NMFA med legeringstillsatser av krom , molybden och vanadin , den inre ytan är täckt med korrosionssvetsning med en tjocklek på 7-9 mm .
Huvudkomponenterna i reaktorn:
Reaktorn är ett vertikalt cylindriskt kärl med en elliptisk botten, inuti vilken det finns en aktiv zon och interna anordningar. Ovanifrån är den stängd med ett hermetiskt lock, fixerat med dubbar , på vilka är placerade elektromagnetiska drivningar av mekanismerna för reaktorkontroll- och skyddsorgan och grenrör för utmatning av kablar från inreaktorkontrollsensorerna . I den övre delen av kroppen finns rör för tillförsel och utmatning av kylvätskan, två för var och en av de fyra slingorna och rör för nödtillförsel av kylvätskan.
Reaktorhärden består av 163 bränslepatroner , som var och en inkluderar 312 bränsleelement och har 18 rörformiga kanaler för inloppet av styrelementen, det 61:a absorberande elementet . Massan av varje bränslepatron är cirka 760 kg , strukturens volym är 80 liter , den totala volymen är 170 liter. Bränsleelement innehåller pellets av kärnbränsle från urandioxid , anrikat i den 235 :e isotopen upp till 4,4-5,5 % [32] .
Utrustningen i reaktoranläggningen inkluderar fyra PGV-1000M ånggeneratorer konstruerade för att generera mättad ånga vid ett tryck på 6,4 MPa med en fukthalt på 0,2 % vid en matarvattentemperatur på 220 °C. En del av ånggeneratorn med sådana parametrar hör till den andra kretsen, medan den andra delen, som värmer matarvattnet, tillhör den första kretsen. Termisk effekt för varje ånggenerator är 750 MW, ångkapaciteten är 1470 t/h, vikten utan stöd är 322 t, med stöd och helt fylld med vatten är 842 t [33] . Tillverkare - plantera dem. Ordzhonikidze [34] ( Podolsk ).
Forcerad cirkulation av kylvätskan utförs på grund av driften av fyra huvudcirkulationspumpar ГЦН -195М , tillverkade av Nasosenergomash Production Association ( Sumy ), var och en med en kapacitet på 20 000 m³ / h , med ett sugtryck på 156 kgf / cm² och ett tryck på cirka 6,75 kgf / , hastighet 1000 rpm . Pumpens strömförbrukning - 7 MW , vikt - 140 ton . Elmotor - VAZ 215/109-6AMO5. Varje pump är ansluten till en mängd olika tekniska system för att säkerställa dess prestanda och har ett eget oljesystem med ett totalt oljeflöde på cirka 28 m³/h [35] .
Primärkretsen inkluderar även huvudcirkulationsrörledningar med en innerdiameter på 850 mm, ett tryckkompenseringssystem med en bubbeltank och en komplex impulssäkerhetsanordning , en mängd olika avstängnings- , styr- , skydds- och säkerhetsventiler , olika sensorer , termoelement och annan utrustning. Alla stora enheter och rörledningar är utrustade med hydrauliska stötdämpare, ett komplext system av stöd, upphängningar, begränsare och annan utrustning för att skydda mot jordbävningar, reaktiva krafter och flygande föremål i händelse av förstörelse av utrustning. Den primära kretsen är associerad med ett stort antal stora tekniska system som säkerställer dess prestanda och säkerhet [36] .
Grundläggande systemUtöver huvudutrustningen innehåller reaktorrummet system som säkerställer dess drift och säkerhetssystem. De flesta hjälpsystem och alla säkerhetssystem har tre oberoende kanaler i enlighet med principen om redundans , samtidigt som de är fysiskt och rumsligt åtskilda och duplicerar en del av varandras funktioner, som arbetar efter olika principer. Huvudsystemen i reaktorutrymmet i Balakovo kärnkraftverk [37] :
SäkerhetssystemKärnbränsle för kärnkraftverket Balakovo produceras av Novosibirsk Chemical Concentrates Plant [38] och levereras av TVEL [39] . Balakovo NPP är lokomotivet för rysk forskning inom området för användning av kärnbränsle; under åren har ett stort antal av de senaste utvecklingarna genomgått provdrift på det. Kärnkraftverket var det första som tog i kommersiell drift allt bränsle till VVER-1000-reaktorer som används vid kärnkraftverk i Ryssland och andra länder.
Allmän informationVid kärnkraftverk kommer kärnbränsle i form av komplexa tekniska produkter - bränsleelement (FA), bestående av bränsleelement (TV-element) innehållande pellets av urandioxid , något anrikat i den 235 :e isotopen .
De fodrallösa bränslepatronerna som används på BalNPP är en hexagon ca 4,5 m lång och väger ca 760 kg, med en nyckelfärdig storlek på 234 mm, deras totala antal i kärnan är 163. Var och en består av 312 bränsleelement och har 18 rörformiga kanaler för inlopp tillsynsorgan ( absorberande element , PEL). TVEL är ett rör av zirkonium dopat med niob med en ytterdiameter på 9,1 mm, inuti den finns en kolonn av bränslepellets, var och en 20 mm hög och 7,57 mm i diameter med ett 1,5 mm hål i mitten. PEL med samma diameter innehåller komprimerat borkarbidpulver och, i den nedre delen, dysprosiumtitanat . Det finns 61 kontrollelement i den aktiva zonen, 18 absorberande stavar i varje bunt. Även i bränslepatroner i olika former finns det ett brännbart gift som är nödvändigt för att utjämna mängden energi som frigörs under bränslekampanjen, till en början i form av stavar med ett brännbart gift (BRA), senare infördes det direkt i bränslematrisen. Enligt fabriksterminologin kallas de monterade bränslepatronerna med PEL och SVP kassetter [40] .
Bränslet laddas om i delar, i slutet av reaktorns borkampanj, lossas en tredjedel av bränslepatronerna och samma antal färska aggregat laddas in i härden; för dessa ändamål har inneslutningen en speciell tankningsmaskin MPS-V-1000-3 [41] , tillverkad av Atommash . När du laddar färska bränslepatroner ändras konfigurationen av bränslet i kärnan helt, vilket gör att det kommer till ett tillstånd som beräknas i ett speciellt komplex av industriell programvara "CASKAD" utvecklad av Kurchatov Institute . De mest komplexa neutronfysikaliska och tekniska och ekonomiska beräkningarna görs för kommande år, i enlighet med dem beställs bränslepatroner med olika anrikningar, absorbatorinnehåll och andra egenskaper till anläggningen [42] .
Efter att ha lossat använt bränsle från reaktorhärden placeras det i en speciell pool för använt bränsle , som ligger bredvid reaktorn. Använt bränsleelement innehåller en stor mängd uranklyvningsprodukter ; omedelbart efter lossning innehåller varje bränsleelement i genomsnitt 1,1⋅10 16 Bq radioaktiva ämnen, med en värmeavgivningskapacitet på 100 kW . På grund av denna energi tenderar använt kärnbränsle att självuppvärmas till höga temperaturer utan att vidta särskilda åtgärder (nyligen lossat bränsle kan värmas upp till cirka 300 °C i luft ) och är mycket radioaktivt, så det lagras i 3-4 år i pooler med en viss temperaturregim under ett lager vatten, vilket skyddar personal från joniserande strålning . När exponeringen minskar frigörs bränslets radioaktivitet och kraften i dess restvärme . Vanligtvis efter 3 år, när självuppvärmningen av bränslepatroner reduceras till 50-60 °C, tas den bort och skickas för lagring, bortskaffande eller bearbetning [43] .
Utveckling av designenInledningsvis användes bränslepatroner med brännbara absorberstavar (SRA) vid Balakovo NPP , där endast centralröret, bränslestaven och SRA-beklädnaderna var gjorda av E110 zirkoniumlegering, allt annat var tillverkat av rostfritt stål av typen 08Kh18N10T (för PEL-beklädnader - 06Kh18N10T). Inuti SVP-rören finns ett pulver av kromdiborid blandat i PS-80 aluminiumlegeringssmältan med en borhalt på 1,5 % i hela blandningen. Den maximala anrikningen av uran-235 var 4,4 %. Denna design säkerställde en genomsnittlig utbränning på cirka 43 MW dag/kg och en kampanjtid på cirka 290 eff dagar .
Sedan början av 90-talet har ett förbättrat bränsle skapats för kärnkraftverk med VVER-1000, UFA , där styrkanalerna och distansgaller var gjorda av zirkoniumlegering istället för stål, dessutom blev UFA hopfällbar. Resten av designen har inte genomgått några betydande förändringar. År 1993 var Balakovo NPP det första kärnkraftverket i Ryssland som tog sådant bränsle i drift. Sedan 1994 , också för första gången bland kärnkraftverk i Ryssland, började BalNPP använda HFCS med en brännbar absorbator - gadoliniumoxid , införd direkt i bränslematrisen, istället för SVP. Dessa förbättringar gjorde det möjligt att något öka utbränningsdjupet och kampanjtiden upp till 330 eff-dagar och gav flera andra viktiga tekniska fördelar, men löste inte det allvarliga problemet med mekanisk distorsion av bränslestavar till följd av strålningssvällning av bränslet.
Nästa steg i förbättringen av bränslepatroner var skapandet av TVS-2 , som anlände till BalNPP 2003, också den första bland ryska kärnkraftverk. Utformningen av enheterna ändrades avsevärt, för att lösa problemet med krökning gjordes ramen stel med hjälp av speciella tekniska lösningar och materialbyte, TVS-2 började tillverkas helt av den nya zirkoniumlegeringen E-635. Denna design gjorde det möjligt att lösa många allvarliga tekniska problem, inklusive skevning, för att avsevärt öka bränsleförbränningsdjupet till cirka 50 MW dag/kg och kampanjens varaktighet till 360–370 effektiva dagar, vilket var ett allvarligt steg mot införandet av en 18 månaders bränslekampanj.
Sedan 2009 har BalNPP satt i drift TVS-2M , förbättrad TVS-2, designad för att implementera en 18-månaders bränslecykel (cirka 510 effektiva dagar) vid drift på 104 % av den nominella effekten. De nya aggregaten har en bränslepelare förlängd med 150 mm, en maximal anrikning ökad till 5% (i framtiden upp till 6%) och ett antal förbättrade tekniska och ekonomiska indikatorer som gör det möjligt att ge bränslecykler med maximalt utbränning på upp till 70 MW dag/kg [44] [44] [ 45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] .
MOX-bränsleSedan 1996 har kärnkraftverket Balakovo betraktats som ett pilotprojekt för införande av MOX-bränsle under internationella överenskommelser om bortskaffande av plutonium av vapenkvalitet [52] , vetenskaplig forskning i denna riktning utfördes vid Oak Ridge National Laboratory i USA och Kurchatov-institutet i Ryssland efter en överenskommelse om detta mellan länders presidenter 1998. År 2000, vid ett möte med G8 -cheferna , nåddes en överenskommelse mellan cheferna för USA och Ryssland om reaktorutnyttjande av 34 ton plutonium till 2024, 20 ton av dem vid BalNPP, för vilket det var planerade att bygga en anläggning för produktion av MOX-bränsle på basis av Siberian Chemical Combines uppskattade kostnad på 1 miljard dollar genom gemensamma ansträngningar från G8-länderna. 2003 tilldelade den amerikanska sidan 200 miljoner dollar, den ryska sidan började designa anläggningen, men projektet har ännu inte genomförts på grund av många tekniska och ekonomiska skäl [53] [54] [55] [56] [57] [58 ] [59] .
Turbinanläggningen med tekniska system, stöd- och hjälputrustning finns i maskinrumsbyggnaden.
Turbin och utrustning för den andra kretsenBalakovo NPP använder en K-1000-60/1500-2-turbin tillverkad av Kharkov Turbine Generator Plant [60] med en nominell effekt på 1114 MW , en rotationshastighet på 1500 min -1 och en maximal flödeshastighet av levande ånga på 6430 t/h .
Ånga med ett tryck på 5,9 MPa och en fukthalt på 0,5 % från fyra ånggeneratorer tillförs genom ångrörledningar genom stopp- och reglerventiler till mitten av en dubbelflödessymmetrisk högtryckscylinder (HPC) i turbinen, där, efter expansion med ett tryck på 1,2 MPa och en fukthalt på 12% skickas den till fyra separatorer -superheaters (SSH), i vilka, efter torkning av ångan ( kondensatet avlägsnas till avluftaren för att använda dess värme ), dess tvåstegs överhettning utförs, i det första steget, ångan från det första urvalet med ett tryck på 3 MPa och en temperatur på 234 ° C, i det andra - med färsk ånga . Det resulterande värmeångkondensatet skickas till högtrycksvärmare (HPH) för att överföra dess värme till matarvattnet. Den huvudsakliga överhettade ångan vid parametrarna 1,13 MPa och 250 °C kommer in i två mottagarrör placerade på sidorna av turbinen och från dem - genom stoppet roterande spjäll - in i tre identiska tvåflödes lågtryckscylindrar (LPC). Vidare, från varje lågtryckscylinder, kommer ånga in i sin egen kondensor , som var och en har en kylyta med en yta på 33 160 m 2 med en kylvattenflöde på 169 800 m 3 /h . Anläggningens regenerativa system består av fyra lågtrycksvärmare (LPH), en avluftare och två HPH-grupper. Matarvatten till HPH tillförs av två turbomatningspumpar med en kapacitet på ca 12 MW vardera, deras drivturbin matas av överhettad ånga från SPP och har en egen kondensor [61] [62] .
Turbomatningspumpar är utformade för att leverera matarvatten från avluftaren till ånggeneratorerna genom ett system av regenerativa högtrycksvärmare, det finns två av dem för varje kraftenhet. Tillverkare är produktionsföreningen " Nasosenergomash " ( Sumy ). Varje pump består av två, huvud-PTA 3750-75 och uppströms (booster) PTA 3800-20, tillsammans bildar de en enda enhet som drivs av en kondenserande turbin K-12-10PA (OK-12A) tillverkad av Kaluga Turbine Plantera . Prestanda för varje turbomatningspump är cirka 3800 m 3 /h , för uppströmspumpar är hastigheten 1800 min -1 , det utvecklade trycket är 1,94 MPa; de viktigaste har 3500 min -1 och 7,33 MPa. Turbomatarenheten är mycket massiv och har sitt eget oljesystem, och dess turbin är en kondensor. För enheter med VVER-1000 standbypumpar tillhandahålls inte, vilket beror på behovet av att värma upp turbodrivningen innan den slås på, därför, om en av dem misslyckas, reduceras kraftenhetens effekt med 50%. För nödlägen, start- och nedkylningslägen tillhandahålls elektriska hjälppumpar [63] .
Grundläggande systemEn turbinanläggning är en storskalig och kraftfull utrustning som inkluderar många grundläggande och stödjande tekniska system. Turbomatningsenheten har också många system som säkerställer dess funktion, de är inte listade nedan. Tekniska system [64] [65] :
MainDen elektriska utrustningen i kärnkraftverk som helhet skiljer sig lite från utrustningen i termiska kraftverk , med undantag för ökade krav på tillförlitlighet och behovet av att omedelbart och oavbrutet förse vissa system med ström även i fall av fullständig förlust av sina egna behov på grund av avstängning av reaktorn eller problem i den elektriska delen. Den elektriska utrustningen och de elektriska kretsarna i BalNPP har en extremt utvecklad struktur, som inkluderar ett stort antal kraftutrustning och reläskydds- och automationsanordningar med ett överflöd av olika enheter både för att generera elektricitet själv och för att säkerställa driften av reaktorn och turbinen fack. Effektuttaget från Balakovo NPP utförs genom bussarna i det öppna ställverket -220/500 kV till det integrerade kraftsystemet i Middle Volga . Högspänningsskenor 220 och 500 kV är nyckeln i energisystemet och förbinder Saratovs energisystem med Ulyanovsk, Samara, Volgograd och Uralregionerna. Genom däcken kan kraft överföras från ett kraftsystem till ett annat och utmatningen av överskottseffekt från Saratovskaya HPP [66] .
Turbingenerator och elektrisk huvudutrustningTrefasiga synkrona turbogeneratorer TVV-1000-4UZ, tillverkade av Elektrosila - anläggningen [67] [68] ( S: t Petersburg ), är installerade vid BalNPP, utformade för att generera elektricitet med direkt anslutning till ångturbiner . Aktiv effekt - 1000 MW, spänning 24 kV, rotorhastighet 1500 min -1 .
Generatorn är en trefas implicit-polig elektrisk maskin , bestående av en fast del ( stator ), som inkluderar en kärna och en lindning och är ansluten till ett externt nätverk , och en roterande del (fyrpolig rotor ), på vilken excitationslindningen är belägen, matad av likström . Mekanisk energi som överförs från turbinaxeln till generatorns rotoraxel omvandlas till elektrisk energi av en elektromagnet : ett magnetiskt flöde skapas i rotorlindningen under inverkan av en elektrisk ström , som korsar statorlindningen och inducerar en EMF i den . Generatorn består av en stator, ändsköldar, en rotor, plintar med nollströmstransformatorer och flexibla byglar, gaskylare, stödlager , axeltätningar och fundamentplattor. Exciteringen av generatorn utförs från en borstlös exciter av BVD-1500-typ, bestående av en synkrongenerator av en inverterad design och en roterande likriktare . Generatorn drivs av följande system:
Två step-up trefastransformatorer TTs -630000/220 (kraftenhet 1) och TTs-630000/500 (kraftenheter 2,3,4) med en kapacitet på 630 MVA vardera är anslutna till varje turbogenerator genom generatoromkopplare KAG- 24-30-30000UZ, som är parallellkopplade, låter dig mata ut enhetens märkeffekt till nätverket [69] .
Strömförsörjning för eget behovBland konsumenterna av pålitlig strömförsörjning av BalNPP finns det elmotorer med en effekt på upp till 8000 kW och en spänning på 6 kV , såväl som elmotorer och lågeffektsenheter anslutna till AC -nätverk på 0,4 / 0,23 kV. Styr-, skydds- och styrkretsarna drivs av likström 220, 110, 48, 24 V, därför tillhandahålls pålitliga strömförsörjningssektioner på 6 och 0,4 kV och DC -skärmar i hjälpströmförsörjningskretsarna. Driften av dessa sektioner tillhandahålls av hjälptransformatorer med reserv, såväl som kompletta ställverk och distributionspunkter.
För nödströmförsörjningssystemet tillhandahålls autonoma strömförsörjningskällor: automatiserade dieselgeneratorer och batterier . Det finns 3 dieselkraftverk ASD-5600 med en kapacitet på 5600 kW vardera och en spänning på 6 kV för varje kraftenhet, de sätts i drift inom 15 sekunder och kan arbeta 240 timmar i ett obevakat läge. Blysyrabatterier VARTA Vb2413 (2414) och SNU-34, 6 används för varje enhet, med en tiotimmars urladdningskapacitet på 1300-1400 Ah för varje batteri. De fungerar på en flytladdning, slås på nästan omedelbart och är designade för att fungera i upp till 30 minuter efter strömavbrott. Förutom batterier innehåller den avbrottsfria strömförsörjningsenheten likriktare , växelriktare och tyristoromkopplare [ 70] .
Enligt vissa indikatorer, till exempel av antalet avvikelser i drift, är ryska kärnkraftverk bland de tre bästa i världen, vilket till stor del beror på den operativa organisationens, ledningens och övervakningens noggranna uppmärksamhet [71] [72] . Ledningen för kärnkraftverket Balakovo uttalade 2008 att [73] :
…säkerheten för ett kärnkraftverk (kärnkraft och strålning) har högsta prioritet, och överträffar, om nödvändigt, faktorn för elproduktion och överensstämmelse med arbetsschemat.
För att utföra förklaringsarbete bland befolkningen, inklusive säkerhetsfrågor, började Balakovo NPPs offentliga informationscenter sitt arbete i slutet av 1990 , som byggdes på initiativ av stationsdirektören P. L. Ipatov och blev den första i Land. Relevansen av skapandet av centrum förklaras av det faktum att Balakovo NPP ligger i närheten av en stor bosättning - staden Balakovo.
2008 bekräftades säkerheten för BalNPP på en hög internationell nivå - ett team av IAEA -experter , det så kallade OSART -uppdraget [74] arbetade på stationen i 3 veckor , som återvände 18 månader senare, 2010, för en efter uppdraget [75] . Resultaten utsågs av experter som ett av de bästa i uppdragshistorien, resultatet var identifieringen av 11 positiva metoder för att sprida erfarenheterna från BalNPP vid andra kärnkraftverk i världen [76] [77] .
Också 1993 [78] , vid den första bland ryska anläggningar, och 2003 [79] genomgick BalNPP framgångsrika peer reviews av driftsäkerhet av experter från en annan auktoritativ internationell organisation - WANO [80] .
Stora övningar och träningar hålls regelbundet på Balakovo NPP, den mest omfattande ägde rum 2009 . Mer än 900 personer och 50 enheter med specialutrustning, representanter för 19 ministerier och avdelningar, inklusive RChBZ-trupperna [81] och olika enheter från ministeriet för nödsituationer , deltog i dessa omfattande nödberedskapsövningar . I övningarna deltog utländska observatörer från Armenien, Ukraina, Vitryssland, Frankrike, Kina, Sydkorea, Tyskland och Finland, samt representanter för IAEA [82] [83] [84] .
Kärnsäkerheten för kärnkraftverket Balakovo säkerställs genom implementering av konceptet för försvar på djupet baserat på tillämpningen [85] :
Balakovo NPP är utrustad med många skyddande, tillhandahållande, kontrollerande och lokaliserande säkerhetssystem, nästan alla av dem har 3 oberoende kanaler, som var och en oberoende kan utföra designfunktioner. Därmed är principen om redundans implementerad . Vid skapande av säkerhetssystem användes också andra välkända och värdefulla tekniska principer: den fysiska separationen av kanaler, mångfalden av principerna för driften av den använda utrustningen, oberoendet av driften av olika system från varandra. Enkelfelsprincipen tillämpas på alla säkerhetssystem , enligt vilka säkerhetsfunktioner utförs vid eventuella fel i säkerhetssystem, oberoende av den initierande händelsen som orsakade olyckan. Vissa av säkerhetssystemen är passiva, det vill säga att de inte kräver kommandon för att slå på och leverera energi för att utföra sina funktioner, utan börjar arbeta under påverkan av påverkan som direkt uppstår som ett resultat av den initierande händelsen.
Kärnsäkerhet uppnås bland annat genom att NPP-arbetare implementerar reglerna och normerna för detta område . Principen om säkerhetskultur spelar också en stor roll - detta är den viktigaste och grundläggande principen för att säkerställa säkerheten för kärnkraftverk, som vägleder personalen på Balakovo kärnkraftverk i alla deras handlingar och relationer som kan påverka säkerheten för anläggningen [86] [87] [88] [89] [90] .
Balakovo NPP har genomgått stora uppgraderingar av utrustning som är viktig för säkerheten i många år, allt från små förbättringar till dussintals storskaliga uppgraderingar. Många förbättringar gjordes i nära samarbete med Europeiska gemenskapen och 32 projekt till ett värde av 23,17 miljoner euro genomfördes inom ramen för det internationella kärnsäkerhetsprogrammet ( TACIS-programmet ) . De sista större uppgraderingarna som för närvarande pågår är utbytet av styrsystem i reaktorn [91] och komplexa uppgraderingar av tankningsmaskiner för kärnbränsle [92] [93] , samt ett närapå avslutat långsiktigt program för att ersätta informationen och beräkningen system med funktionen att tillhandahålla säkerhetsparametrar [94] .
Strålningssäkerheten för kärnkraftverket Balakovo, liksom andra kärnkraftverk i Ryssland, regleras av ett antal statliga dokument . Alla lokaler i Balakovo NPP är fysiskt uppdelade i en kontrollerad tillträdeszon, där exponering för joniserande strålning är möjlig för personal, och en fri tillgångszon, där en sådan möjlighet är utesluten. Passage från en zon till en annan är endast möjlig genom speciella sanitära kontrollpunkter, som innehåller duschar, rum för att byta kläder och förvara kläder och speciella anordningar för att övervaka förekomsten av radioaktiv kontaminering. Strålningsfarligt arbete utförs endast i enlighet med särskilda dosimetriska föreskrifter .
Strålsäkerheten säkerställs också av ett komplext system av frånlufts- och utsugsventilation med en viss riktad rörelse av luft från områden med låg radioaktiv kontaminering till så kallade obevakade rum med hög strålningsnivå (upp till skapandet av en sällsynthet i sådana rum ). Som ett resultat går alla ventilationsflöden till saneringsfiltren och sedan till det 100 m höga ventilationsröret laddat med aktivt kol [95] .
BalNPP-strålningsövervakningssystemet är mycket utvecklat, förgrenat och inkluderar:
Anläggningarna och utrustningen för strålningsövervakning vid Balakovo NPP moderniseras och förbättras ständigt, vilket gör det möjligt att mer effektivt kontrollera strålningssituationen, ta hänsyn till alla sätt att exponering för strålning av personal och förbättra utrustningens tillförlitlighet . Resultatet av detta systematiska arbete är en 2,5-faldig sänkning av exponeringsdosgränsen för personal och frånvaron av några strålincidenter, vilket gör att vi kan tala om en hög strålsäkerhetsnivå som uppnåtts vid BalNPP. År 2002 erkände IAEA stationens bidrag till att förbättra ledningen av yrkesutbildning vid ryska kärnkraftverk, delvis uppnått genom tekniskt samarbete med internationella organisationer [96] [97] [98] [99] [100] .
Okontrollerad påverkan på miljön av radioaktiva ämnen som genereras under driften av kärnkraftverk utesluts av projektet . Den enda designmässiga standardiserade påverkanskällan är utsläpp genom ventilationsrören i kraftaggregat och specialbyggnader som tillhandahåller ventilation för personalens arbetsplatser och processrum. För att skydda miljön från utsläpp av skadliga ämnen tillhandahåller projektet ett system med skyddsbarriärer, vars effektivitet bekräftas av värdena för genomsnittliga dagliga utsläpp och data om strålningssituationen i området för kärnkraftverket Balakovo under hela drifttiden. De är mindre än det högsta tillåtna med två eller tre storleksordningar. Den totala aktiviteten som släpptes ut i atmosfären under de första 20 åren av drift (fram till 2005) nådde inte ens värdena för tillåtna utsläpp från kärnkraftverk med VVER på ett år [101] [102] .
I enlighet med kraven i ryska och internationella regleringsdokument utförs systematisk övervakning av strålningssituationen vid Balakovo NPP och i området för dess plats. Observationszonen täcker ett område med en radie på 30 km runt kärnkraftverket Balakovo. Den sanitära skyddszonen är 2,5-3 km. Innehållet av radionuklider i miljöobjekt, strålningssituationen i alla bosättningar i observationszonen och i staden Balakovo, den volymetriska radioaktiviteten i vattnet i kyldammen för kärnkraftverket och floden Volga ligger inom de genomsnittliga värdena som är typiska för Europeiska delen av Ryssland. Detta gör att vi kan dra slutsatsen att Balakovo kärnkraftverk under sin drift inte påverkade miljön. Miljöövervakning av tillståndet för terrestra och akvatiska ekosystem i området för BalNPP-platsen utförs av den federala statliga institutionen "GosNIIENP" ( Saratov ) [103] [104] [105] [106] .
Styrningen av doshastigheten för gammastrålning på marken utförs av 22 övervakningsstationer i det automatiserade systemet för övervakning av strålningssituationen (ARMS) belägna på olika platser i den 30 kilometer långa observationszonen, vars mätresultat är tillgängliga online . Vid Balakovo NPP består ARMS av två oberoende system, det ryska Atlant, utvecklat av NPP Doza [107] och det tyska SkyLink, tillverkat av Genitron Instruments [108] och erhållet som en del av TACIS- projektet [109] . För utvecklingen och implementeringen av detta system blev ett team av författare, som inkluderade flera ledare för Balakovo NPP, en pristagare av RF Government Prize inom området vetenskap och teknik [110] .
Ett annat viktigt exempel på att förbättra miljösäkerheten för kärnkraftverket Balakovo är driftsättningen 2002 av ett unikt centrum för behandling av fast radioaktivt avfall , som byggdes och utrustades i samarbete med det tyska företaget RWE NUKEM [111] och gjorde det möjligt att heltäckande lösa problemet med radioaktivt avfall vid kärnkraftverket Balakovo, minska volymen av deras lagring vid stationen flera gånger [112] [113] [114] .
År 2005 blev Balakovo NPP det första företaget i Ryssland att certifiera miljöledningssystemet i IQNets internationella certifieringsnätverk för överensstämmelse med den internationella standarden ISO14001 : 2004 och klarar framgångsrikt periodiska omcertifieringsrevisioner av detta system, vilket kännetecknar överensstämmelsen med dess miljösäkerhet. indikatorer med internationell nivå [115] [116] .
2006 deklarerade stationsledningen [117] :
Balakovo NPP […] definierar miljösäkerhet, skydd av miljön, befolkningens och personalens hälsa som huvudprioritet.
År 2007 erkändes Balakovo NPPs konsekventa och öppna politik inom ekologiområdet - företaget erkändes som vinnaren av den tredje allryska granskningstävlingen "Ledare för miljöaktiviteter i Ryssland", som hölls med stöd av federationen rådet , statsduman , ministerier och departement i Ryska federationen, samt ledande offentliga miljöorganisationer [118] [119] .
Brandsäkerheten för kärnkraftverket Balakovo regleras av både ett antal nationella dokument från Ryssland och specifika industridokument.
Balakovo NPP har ett stort och omfattande brandbekämpningssystem, bestående av kraftfulla brandpumpar med reserv, utökade rörledningar, många branddetektorer och automatiska brandsläckningsinstallationer i alla brandfarliga områden, inklusive svåråtkomliga och obevakade. Dessutom är stationens faciliteter och utrustning åtskilda av ett stort antal brandspärrbälten och ventiler, speciella branddörrar och andra strukturer, byggnaderna har nödutgångar och ett speciellt ventilationssystem för tryckluft i trapphusen, vilket säkerställer att de är inte rökta [120] [121] . I kontinuerlig tjänst är en del av brandkåren PCh-23 [122] , belägen på kärnkraftverkets territorium, vars jaktplan kan vara var som helst på några minuter.
BalNPP genomför ständigt åtgärder som syftar till att förbättra brandsäkerheten, vars effektivitet uppskattas mycket av tillsynsmyndigheterna [123] . De sista större förbättringarna är ersättningen av TFRM-500 strömtransformatorer med SAS-500 tillverkade av Trench [124] ( Tyskland ) med förbättrad brand- och explosionssäkerhet [125] och storskaligt arbete för att förbättra brandskyddet av metallkonstruktioner i maskinrum [126] .
Framgångsrika brandbekämpningsövningar hålls regelbundet vid Balakovo NPP med inblandning av ett stort antal anställda vid ministeriet för nödsituationer och andra avdelningar, upp till styrkorna och medlen för alla brandkårer i staden Balakovo, en mängd olika specialbrand utrustning, medicinska tjänster, fabriksarbetare, inklusive de i särskilt organiserade räddningsteam [127] [128] [129] [130] [131] .
Man kan också notera de årliga tävlingarna av frivilliga brandkårer, som består av personal från olika avdelningar på stationen, i vilka flera dussin lag och hundratals anställda deltar. Närvaron av välutbildade frivilliga brandkårer vid kärnkraftverket Balakovo är en av de viktiga faktorerna för att säkerställa företagets brandsäkerhet [132] .
Tillbaka på 70-talet, i Volga-regionen, började de välja territorium för det framtida kärnkraftverket, ursprungligen kallat Privolzhskaya. Den högtidliga nedläggningen av den symboliska första stenen i grunden för det framtida kärnkraftverket ägde rum den 28 oktober 1977. Vid den tiden utvecklades industrin intensivt i regionen, vilket krävde byggandet av ett kraftfullt kraftverk. Byggandet av själva stationen började 1980, byggandet av transport- och ingenjörskommunikation började i oktober 1977.
Förstudien för byggandet av stationen och utvecklingen av projektet på instruktioner från USSR:s energiminister utfördes av Ural-grenen av Teploelektroproekt Institute.
Huvudentreprenören för konstruktionen var ledningen för Saratovgesstroy , ledd av A.I. Maksakov , som vid den tiden hade lång erfarenhet av att bygga stora industrianläggningar - Saratovs vattenkraftverk , flera stora kemiska företag i staden Balakovo . Många specialiserade truster och avdelningar arbetade som underleverantörer vid byggandet av stationen - Hydroelectromontazh, Volgoenergomontazh, Spetsgidroenergomontazh, Gidromontazh, Volgopromventilation och andra.
Byggarbetsplatsen förklarades som en komsomol-byggarbetsplats som chockades av hela unionen och fick omfattande bevakning i sovjetiska medier , inklusive tidningen Izvestia och Vremya- programmet. Tack vare detta kom många frivilliga byggare från hela landet till byggarbetsplatsen, cirka 500 personer endast på Komsomol-kuponger . Ett högklassigt team (12 personer) från Bulgarien deltog i monteringen av turbinerna, som fick ytterligare erfarenhet för installationsarbete vid den 5:e och 6:e kraftenheten i Kozloduy NPP . Specialisterna som övervakade arbetet och senare drev stationen kom från alla kärnkraftverk i Sovjetunionen som byggdes vid den tiden. Det maximala antalet byggare nådde nästan 8 000 personer.
Under konstruktionen uppnåddes den maximala industrialiseringen av installationen av byggnadskonstruktioner, konstruktionen utfördes i förstorade block och armblock med full fabriksberedskap. Samtidigt användes tekniken för den så kallade "kontinuerliga konstruktionen" - de typer av arbete som slutade vid en kraftenhet började omedelbart vid nästa, vilket säkerställde kontinuiteten i processen. De senaste teknologierna och mekanismerna användes i stor utsträckning, i vissa fall speciellt utformade för denna konstruktion. Till exempel en unik K2x100/190/380 portalkran med en lyftkapacitet på 380 ton, utvecklad av Volgoenergomontazh och byggd vid Zaporozhye Power Mechanical Plant , vilket gjorde det möjligt att utföra stegvis installation av det skyddande skalet av kraftenheter och installera kupolens metallstruktur i full montering.
Enligt titeln på Balakovo NPP byggdes mikrodistrikt (11481 lägenheter med en total yta på 541,5 tusen m²), tre skolor och elva dagis , många kultur- och sportinstitutioner, butiker och cateringanläggningar - nästan en tredjedel av den 200 tusende staden. Totalt spenderades 184,195 miljoner rubel (i 1991 års priser ) på byggandet av den sociala infrastrukturen i staden och regionen [133] .
Strax före lanseringen av den första kraftenheten inträffade en olycka med mänskliga offer. Den 22 juni 1985, under sin heta inkörning, som ett resultat av felaktiga åtgärder från justeringspersonalen, kombinerades den första kretsen, som vid den tiden hade en temperatur på 270 ° C och ett tryck på 160 kgf / cm². med en del av det låga trycket i det nödplanerade nedkylningssystemet, som ett resultat av vilket förstörelse inträffade dess säkerhetsventiler och utflödet av ånga med höga parametrar in i inneslutningsrummen, där montörerna och arbetarna i reaktorverkstaden befann sig, 14 personer dog [134] [135] [136] .
Den första kraftenheten lanserades den 12 december 1985, den gav den första industriella strömmen den 24 december . Acceptanshandlingen av den färdiga konstruktionen av startkomplexet för den första kraftenheten i stationen undertecknades av den statliga godkännandekommissionen den 28 december 1985 . Den andra kraftenheten lanserades den 10 oktober 1987 , den tredje den 28 december 1988 [137] .
Konstruktionen av den första etappen slutfördes med lanseringen av den fjärde kraftenheten den 12 maj 1993 . Kraftenhet nr 4 var den första som togs i drift i Ryssland efter Sovjetunionens kollaps , och i 8 år, före lanseringen av den första enheten av Rostov NPP , den enda. En stor roll i detta spelades av stationens direktör , Pavel Leonidovich Ipatov , som lyckades slutföra konstruktionen som påbörjades redan 1983 i avsaknad av riktiga pengar på grund av totala uteblivna betalningar och annulleringen av det planerade systemet för leverans. av material och utrustning [138] .
1977
1980
1981
1982
1983
1984
1985
Spänning av balkarna i inneslutningen av det första blocket. Cirkulerande tvätt av reaktorn och primärkretsen. Varmlöpningsutrustning. Pneumatisk testning av inneslutningen. Den inkommande kontrollen av kärnbränsle genomfördes. Turbintest. En särskild kår sattes i drift.
28 december - den första kraftenheten togs i drift [139] .
1993
Den 12 maj började pilotdriften av den 4:e kraftenheten. Äntligen antagen till jobbet - 22 december.
Den femte och sjätte kraftenheten av samma design som de som redan är i drift vid stationen. Byggandet av den femte kraftenheten började i april 1987, den sjätte - i maj 1988. Slutförandet av deras konstruktion innebar också en motsvarande utbyggnad av hjälpanläggningarna i den första etappen. År 1992 led kraftenheterna ödet för många kärnkraftverk i det före detta Sovjetunionen , byggandet lades i malpåse genom ett dekret från Ryska federationens regering [13] , byggnadsarbeten hade vid denna tid slutförts med 60% (5:e enheten ) och 15 % (6:e enheten). 1993 hölls en folkomröstning i Balakovo, där 72,8 % av invånarna röstade emot byggandet av den 5:e och 6:e kraftenheten [140] [141] [142] .
Enheterna 5 och 6 blev malpåse 1992 [143] . Den 25 april 1993 hölls en folkomröstning i Balakovo, där 70 % av de som deltog i omröstningen röstade emot fortsättningen av byggandet av block [144] . Beredskapsgraden för NPP:s femte och sjätte kraftenheter är 70 respektive 15 procent.
2001 tillkännagav guvernören i Saratov-regionen, Dmitrij Ayatskov , och ministern för atomenergi, Alexander Rumyantsev, planer på att återuppta konstruktionen av två kraftenheter [144] . År 2005 var färdigställandeprojektet utvecklat och godkänt. I november 2005 godkände Rostekhnadzor den positiva slutsatsen av den statliga miljööversynen av projektet för konstruktionen av den 5:e och 6:e kraftenheten i Balakovo NPP [145] [146] . Frågan kom dock inte längre än till förarbetena och kontrollen av blockets faktiska tillstånd.
Under 2007 fick den utdragna starten av projektimplementeringen en ny impuls - Rusal tillkännagav storslagna planer på att bygga världens största aluminiumfabrik i Balakovo , vilket var tänkt att öka företagets produktion med en fjärdedel. För att tillhandahålla el till denna energiintensiva produktion inkluderade planerna att den andra etappen av BalNPP skulle slutföras. Den totala kostnaden för projektet uppskattades till 10 miljarder dollar , varav Rusal var redo att investera 6-7. Enligt bolagets prognoser skulle återbetalningstiden för projektet vara 15 år. Representanter för företaget förklarade valet av platsen för byggandet av anläggningen med närvaron av en utvecklad transport- och energiinfrastruktur och industriella anläggningar för att rymma produktionen av komponenter, samt närheten till Kazakstan med dess källor till råmaterial för aluminium produktion. I oktober 2007 undertecknade regeringen i Saratov-regionen och Rusal ett bilateralt avtal om genomförandet av projektet, 2008 gick Rosenergoatom med i avtalet , medan slutförandet av 2014-2015tillplaneratbygget [152] [153] . Men finanskrisen 2008-2009 tillät inte dessa planer att gå i uppfyllelse, 2009 meddelade Rosenergoatom-koncernen en frysning av projektet på grund av ogynnsamma marknadsförhållanden och den nuvarande finansiella situationen i Rusal, medan Rusal själv meddelade att de inte var överge lovande projekt, men "på grund av förändrade marknadsförhållanden håller man på att se över tidpunkten för genomförandet av några av dem." Samtidigt uttryckte många analytiker tvivel om Rusals fortsatta deltagande i projektet, men regeringen i Saratov-regionen kommer inte att överge storskaliga planer och hävdade att förberedelserna för byggandet går framåt [154] [155 ] [156] .
2014 uttryckte guvernören i regionen sin önskan att slutföra byggandet av blocken [144] . Förslag om detta skickades till energiministeriet och Rosatom [143 ] . Under 2015 ansågs färdigställandet av blocken olämpligt. En av anledningarna till detta beslut var den låga förbrukningen av el i Volga-regionen [157] . Beslut fattades om att påbörja nedmonteringen av vissa strukturer på grund av deras nödsituation och att genomföra pågående bevarandeåtgärder.
Balakovo NPP är ett av de största och mest moderna energiföretagen i Ryssland, det tillhandahåller en fjärdedel av elproduktionen i Volga Federal District , tre fjärdedelar i Saratov-regionen och är en av de största skattebetalarna i Saratov-regionen och den största (19 %) i Balakovo kommundistrikt .
Enligt huvudregionerna distribueras stationens produkter enligt följande:
| Område | Andel av produktleveranser |
|---|---|
| Volga regionen | 76 % |
| Centrum | 13 % |
| Ural | åtta % |
| Sibirien | 3 % |
Anläggningen är en erkänd ledare inom kärnkraftsindustrin i Ryssland , den har tilldelats titeln "Bästa kärnkraftverk i Ryssland" 16 gånger sedan 1995 [158] , inklusive baserat på resultaten av arbetet under 2018. År 2001, 2004 och 2006 var hon en av vinnarna i tävlingen från Ryska federationens regering "Rysk organisation med hög social effektivitet" i kategorierna "Arbetsvillkor och säkerhet", "Hälsoskydd och säkra arbetsförhållanden" och "Resursbesparing respektive ekologi" [159] . 2004 blev han pristagare av det ryska National Olympus-priset i Big Business. Bränsle- och energikomplex” [160] . Sedan 2007 - vinnaren av tävlingen "Ledare för miljöaktiviteter i Ryssland" [119] .
| År | KIUM ,% | Kraftproduktion, kWh | "Bästa kärnkraftverket i Ryssland" | Internationell ranking |
| 2018 | 90,93 | 31 miljarder 861 | 1: a plats | |
| 2017 | 91,31 | 31 miljarder 995 | 1: a plats | |
| 2016 | 95,66 | 33 miljarder 611 | 1: a plats | |
| 2015 | 93,46 | 32 miljarder 748 | ||
| 2014 | 85,1 | 29 miljarder 819 | 1: a plats | |
| 2013 | 91,3 | 31 miljarder 985 | 1: a plats | |
| 2012 | 90,13 | 31 miljarder 667 | 1: a plats | |
| 2011 | 92,5 | 32 miljarder 400 | 1: a plats | |
| 2010 | 90,5 | 31 miljarder 700 | ||
| 2009 | 89,32 | 31 miljarder 299 | 1: a plats | |
| 2008 | 89,29 | 31 miljarder 373,5 | 1: a plats | BalNPP-4 är den 19:e i världen ("TOP-50 Units by Capacity Factor", Nucleonics week) [161] |
| 2007 | 85,51 | 29 miljarder 963,3 | 1: a plats | BalNPP-3 - 12 :a i världen ("2007 Composite Index - 400+ enheter", WANO ) [162] |
| 2006 | 86,79 | 30 miljarder 412,2 | 1: a plats | |
| 2005 | 82,09 | 28 miljarder 765 | 1: a plats | |
| 2004 | 83,23 | 29 miljarder 242,9 | ||
| 2003 | 82.11 | 28 miljarder 769,9 | 1: a plats | |
| 2002 | 79,99 | 28 miljarder 027 | ||
| 2001 | 80,13 | 28 miljarder 077,8 | ||
| 2000 | 78,12 | 27 miljarder 448,8 | 1: a plats | |
| 1999 | 58,2 | 20 miljarder 394,6 | 1: a plats | |
| 1998 | 54,42 | 19 miljarder 068,5 | ||
| 1997 | 46,96 | 16 miljarder 454,1 | ||
| 1996 | 51.1 | 17 miljarder 955,1 | ||
| 1995 | 38,5 | 13 miljarder 489,2 | 1: a plats |
Den konstanta tillväxten av prestandaindikatorer för Balakovo NPP uppnåddes på grund av mödosamt och systematiskt arbete för att modernisera utrustning, förbättra kvaliteten på reparationer , förbättra personalens kvalifikationer och förbättra operativa procedurer.
Stora uppgraderingar har genomförts på BalNPP sedan 90-talet, dessa inkluderar:
På 2000-talet, på grund av optimeringen av processen för planerat förebyggande underhåll, var det möjligt att avsevärt minska deras varaktighet, vilket dock inte på något sätt påverkade deras kvalitet, vilket framgår av den tillförlitliga driften av kraftenheter. Som ett resultat var det möjligt att uppnå en ökning av CIUM [138] [164] .
Samtidigt har säkerheten kontinuerligt förbättrats. De största uppgraderingarna som har implementerats på de flesta kraftenheter och som håller på att slutföras:
Under 2018 utfördes återvinningsglödgning av skrovet på den första kraftenheten, vilket gör det möjligt att förlänga dess livslängd med 23 år (med en ekonomisk effekt på 161 miljarder rubel). Processen beror på det faktum att under driften av reaktorn, som ett resultat av neutronbestrålning, blir stålet och de svetsade sömmarna på kärlet spröda och kärlets styrka minskar. Glödgning gör det möjligt att delvis vända dessa processer. I reaktorer av typen VVER-1000 utfördes glödgning för första gången, innan dess genomgick endast VVER-440 [175] proceduren .
Ett av de mest effektiva sätten att öka elproduktionen och öka effektfaktorn är att öka varaktigheten av kärnreaktorkampanjen , arbete i denna riktning har utförts vid Balakovo NPP i många år [176] . Med förbättringen av kärnbränsledesign ( se avsnitt " Utveckling av kärnbränsledesign " ) har övergången till en 18-månaders bränslecykel blivit möjlig och genomförs nu gradvis.
Kärnan i denna stora tekniska och ekonomiska innovation (för den ryska kärnkraftsindustrin) är att bränsletankning började utföras mindre ofta än en gång om året, dess energiproduktion och KIUM. Samtidigt förlängs översynsperioderna i motsvarande grad, möjligheten att detta är vetenskapligt och tekniskt underbyggt [177] [178] .
Den senaste utvecklingen av TVEL , som redan används i kommersiell drift, är bränslepatronen TVS-2M , som skapades för att genomföra en kampanj som varar i cirka 510 effektiva dagar. Under 2010 genomförde BalNPP kampanjer med en planerad varaktighet på 420–480 effektiva dagar, vilket är en avgörande övergångsfas till en 18-månaders bränslecykel [179] .
Från och med 2008 har Balakovo NPP också implementerat ett annat sätt att öka kraftgenereringen och ICFM - att öka den termiska effekten hos kraftenheter utöver den nominella, vilket blev möjligt på grund av många uppgraderingar av kärnkraftsutrustningen och bränslet som används av det . Projektutvecklaren, huvuddesignern av reaktoranläggningen ( OKB "Gidropress" ), med deltagande av den vetenskapliga handledaren (RNC " Kurchatov Institute ") och utvecklaren av TVEL ( VNIINM ) utförde arbete för att justera den tekniska designen . Baserat på resultaten motiverades säker drift av den andra kraftenheten vid en effektnivå på 3120 MW, det vill säga 104% av den nominella. Vid genomförandet av detta arbete höll alla dess deltagare ett strikt konservativt tillvägagångssätt, möjligheten att öka kraften bestämdes med hänsyn till säkerhetskraven från både Ryska federationen och IAEA. 2008 godkände Rostekhnadzor projektutvecklarnas tillvägagångssätt för att motivera säkerheten vid testning och drift och utfärdade ett tillstånd för pilotdrift av den andra enheten i Balakovo NPP vid en termisk effektnivå på 104% av den nominella. År 2009 godkände forskare från den ryska vetenskapsakademin erfarenheten av att öka den installerade kapaciteten hos kraftenheter med VVER-1000-reaktorer och gav en positiv bedömning av denna process [180] [181] .
Pilotdrift på 104 % av kapaciteten sedan september 2008 för första gången i Ryssland utfördes vid den andra kraftenheten i Balakovo kärnkraftverk. Samtidigt överensstämde alla tekniska parametrar med de beräknade data och uppfyllde säkerhetskraven [182] [183] [184] [185] , vilket gjorde det möjligt att sprida denna praxis till andra kraftenheter i Ryssland.
Under de kommande två åren höjdes kapaciteten till 104% vid alla kraftenheter i Balakovo NPP, såväl som den första kraftenheten i Rostov NPP , den första kraftenheten i Kola NPP , den andra kraftenheten i Kursk NPP och den andra kraftenheten i Leningrad NPP . Fram till slutet av 2010 planerar Rosenergoatom att öka kapaciteten för alla kärnkraftverk i drift i Ryssland, förutom enhet 5 i Novovoronezh NPP .
I framtiden planerar koncernen att öka kapaciteten till 7-10% av den nominella, den fjärde enheten av Balakovo NPP valdes som pilot för detta projekt [186] [187] .
Sedan 2016 har chefen för kärnkraftverket varit Valery Nikolayevich Bessonov (från 2009 till 2016, chefsingenjör för anläggningen) [188] , som ersatte Viktor Igorevich Ignatov (sedan 2005, och från 1990 för att ersätta Pavel Leonidovitj Ipatov (1989 ) , från 1985 till 1989 - chefsingenjör), i mars 2005 utnämndes han till guvernör i Saratov-regionen .
Direktörer och chefsingenjörer för Balakovo NPP [189] :
| Period | Direktör | Period | Överingenjör |
|---|---|---|---|
| 2016 - nu i. | Bessonov V. N. | 2016 - nu i. | Romanenko O.E. |
| 2005 —2016 | Ignatov V.I. | 2009 —2016 | Bessonov V. N. |
| 1989 - 2005 | Ipatov P. L. | 2005 - 2009 | Shutikov A.V. |
| 1982 - 1989 | Maslov V.E. | 1990 - 2005 | Ignatov V.I. |
| 1977 - 1982 | Shutyuk D.T. | 1989 - 1990 | Samoilov B.S. |
| 1985 - 1989 | Ipatov P. L. | ||
| n.d. – 1985 | Dålig T.G. |
Det totala antalet stationspersonal är cirka 4,5 tusen personer. Ungefärlig fördelning [4] efter utbildning:
| Utbildning | % |
|---|---|
| Högre (inklusive ofullständig) | 37(1) |
| Gymnasieutbildning | 26 |
| Primär yrkesinriktad | 16 |
| Sekundär (inklusive primär) | 21(2) |
kvalifikationer:
| Kompetens | % |
|---|---|
| Ledare | fjorton |
| Specialister | 25 |
| Anställda | 3 |
| arbetare | 58 |
Specialister för arbete vid Balakovo NPP är huvudsakligen utbildade av följande universitet [4] :
Kärnkraftsindustrin ställer höga krav på personalutbildningsnivån , särskilt de som leder de viktigaste tekniska processerna för att hantera kraftenheten, utföra reparationer och driftsättning. Det är möjligt att säkerställa den höga nivån av teknisk kunskap, efterlevnad av säkerhetsregler och beredskap för insatser i nödsituationer som är nödvändiga för säkert arbete endast om personalen är högt kvalificerad, vilket uppnås genom professionell utbildning, både på arbetsplatsen och i en särskilt utbildningscenter.
Centret upptar två byggnader med en total yta på 9000 m², som rymmer 37 klassrum för olika ändamål, 18 pedagogiska laboratorier, ett tekniskt bibliotek och ett arkiv med en stor mängd teknisk dokumentation.
Alla instruktörer i centret är kvalificerade specialister med högre utbildning i sin specialitet och lång erfarenhet av produktionsenheterna i Balakovo NPP, inklusive i chefsbefattningar. Deras höga professionella nivå bekräftas av deras arbete som experter i ett antal internationella projekt av IAEA , WANO , vid kärnkraftverk i Iran , Kina och Indien .
För att utbilda den operativa personalen som styr enheten är träningscentret utrustat med en fullskale-simulator av Block Control Board, en funktionsanalytisk simulator och en full-scale simulator av Reserve Control Board. Den första skapades redan 1993, arbetet med dess modernisering och skapandet av två andra simulatorer utfördes under perioden fram till 2000, både ryska (Rosenergoatom, VNIIAES , Balakovo NPP) och amerikanska specialister från det amerikanska energidepartementet del i genomförandet av detta projekt Pacific Northwest och Brookhaven National Laboratories .
Simulatorer är extremt viktiga för operativ personal, de tillhandahåller utbildning i ett mycket brett spektrum av ämnen: start och avstängning av kraftenheter, hela uppsättningen av normala driftsöverträdelser, designbas och utöver designbaserade olyckslägen, inklusive scenarier utvecklade på basis av faktiska haverier och olyckor vid kärnkraftverk i total fred. En fullskalig simulator används också för att utföra undersökningar av operativ personal på förvaltningen av stationsblocket, inklusive när man erhåller tillstånd från Rostekhnadzor i Ryssland för rätten att utföra arbete inom atomenergianvändning.
För praktisk utbildning av reparationspersonal används 15 laboratorier och verkstäder, utrustade med en modell av den övre reaktorenheten, en simulator för kontrollpanelen på en tankningsmaskin, prover på olika utrustningar, diagnosställ och andra tekniska träningshjälpmedel.
Världserfarenhet används i stor utsträckning inom personalutbildning, till exempel från 1993 till 1997 inom ramen för det internationella programmet för kärnsäkerhet vid kärnkraftverket Balakovo tillsammans med specialister från Sonalysts Inc [190] . ( USA ) 12 personalutbildningsprogram utvecklades, ytterligare erfarenhet av att utveckla sådana program överfördes till kollegor från andra kärnkraftverk i Ryssland, Litauen ( Ignalina NPP ), Armenien ( Armenian NPP ).
I Balakovo NPPs utbildningscenter utbildas inte bara dess anställda, utan också ett antal andra kärnkraftverk i Ryssland, såväl som utländska kärnkraftsforskare, till exempel operativ personal vid Bushehr NPP (Iran), Tianwan ( Kina) och Kudankulam (Indien); kollegor från Vitryssland [191] [192] [193] [194] [195] [196] [197] [198] [199] [200] [201] ska utbilda personal för deras framtida kärnkraftverk .
Balakovo NPP har under större delen av sin historia samarbetat med många utländska partners, internationella aktiviteter genomförs inom ramen för internationella kärnsäkerhetsprogram och internationella vetenskapliga och tekniska samarbetsprogram, som inkluderar internationellt erfarenhetsutbyte, deltagande i konferenser och seminarier för få positiv erfarenhet av att förbättra anläggningens tillförlitlighet, säkerhet och effektivitet, personalutbildning och andra verksamhetsområden.
Av de stora internationella organisationerna samarbetar Balakovo NPP aktivt inom olika områden med IAEA och WANO , och det fanns även kontakter med VGB PowerTech . 2008 (efter uppdraget 2010) genomförde IAEA en driftssäkerhetsrevision av Balakovo NPP, det så kallade OSART -uppdraget . 1993 (efter uppdraget 1995) och 2003 (efter uppdraget 2005) WANO peer reviews. BalNPP-specialister deltar också som WANO-experter i peer reviews vid andra kärnkraftverk i världen, till exempel vid Kozloduy NPP , South Ukraine NPP , Oldbury NPP .
Stora kraftgenererande företag som samarbetar närmast med Balakovo NPP är EDF (Électricité de France, Frankrike ), RWE (Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk, Tyskland ), Areva NP (Frankrike-Tyskland), NAEK Energoatom ( Ukraina ), JNPC (Jiangsu Nuclear Power Corporation ), Kina ).
Förutom samarbete med organisationer som driver kärnkraftverk är verket en direkt partner till flera kärnkraftverk. De längsta och närmaste kontakterna har utvecklats med Biblis NPP [202] [203] , 2010 firade ett fruktbart och omfattande samarbete med denna tyska anläggning [204] 20 år . En annan viktig partner till Balakovo NPP under lång tid var det franska kärnkraftverket Paluel . Under de senaste åren har anläggningen också aktivt samarbetat med det kinesiska kärnkraftverket Tianwan , och partnerskap med kärnkraftverket Zaporizhzhya har utvecklats framgångsrikt . Balakovo kärnkraftverk inledde också olika typer av kontakter med andra kärnkraftverk både i ovanstående länder och med kärnkraftverk i Bulgarien , Tjeckien , Slovakien , Spanien , Storbritannien , Schweiz , Iran , Indien och andra länder [205] .
Det långsiktiga och storskaliga programmet för investeringar och tekniskt bistånd från Europeiska unionen till länderna i Östeuropa ( TACIS ) har nästan slutförts vid kärnkraftverket Balakovo, det har genomförts sedan 1992 och är nära att slutföras på grund av ökning av nivån på den ryska ekonomin och dess kärnenergi . Under åren har Balakovo NPP genomfört 32 TACIS-projekt för totalt 23,17 miljoner euro . Inom deras ram har både ny utrustning och reservdelar till utrustning installerad vid kärnkraftverk under byggnationen levererats. Följande företag deltog i leverans, installation och driftsättning: Taprogge , Delta-Test [206] , Bopp&Reuther [207] , Siemens , Sempell [208] , Balduf [209] , Bosch Telecom (en division av Bosch ), VARTA , Unislip [210] - Tyskland; TECHNOS [211] , Sebim [212] (en division av WEIR ), MGP Instruments (en division av MIRION [213] ) - Frankrike; Data Systems & Solutions (för närvarande en division av Rolls-Royce ) [214] [215] - Storbritannien, såväl som några andra företag [205] [216] [217] [218] [219] [220] .
| Kärnkraftverk byggda enligt sovjetisk och rysk design | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| § — det finns kraftaggregat under uppbyggnad, ‡ — nya kraftaggregat planeras, × — det finns slutna kraftaggregat | |||||||||||||||