ВВЕДЕНИЕ
Энергоблок атомной электрической станции представляет собой сложный технический комплекс. В его состав входят десятки технологических и электротехнических систем, сотни единиц разнообразного оборудования, тысячи единиц арматуры и приборов контроля. Но работа этого комплекса как единого целого, выполнение им задачи, для которой он был создан, т.е. производства энергии, становятся возможными только благодаря персоналу, им управляющему и его обслуживающему. Поэтому АЭС относят к сложным человекомашинным системам.
Эффективность и безопасность работы такой системы определяются надежностью как технических средств, так и персонала. Мировой опыт эксплуатации АЭС показывает, что почти 50% всех нарушений на АЭС связаны в той или иной мере с ограниченными возможностями или ошибками персонала. К каким тяжелым последствиям могут приводить ошибки человека показали аварии на атомных станциях, особенно тяжелые аварии, имевшие место на АЭС «Три-майл-айленд» в США (1979 г.) и Чернобыльской АЭС в СССР (1986 г).
Но АЭС входят составной частью в другие, не менее сложные человекомашинные системы - энергетические. Все АЭС России работают в составе таких систем, и поэтому при их эксплуатации необходимо учитывать условия работы последних, в частности неравномерный график нагрузки, и те положения, требования, ограничения, которые из этих условий вытекают. Хотя, и это надо признать, не все они благоприятны для АЭС.
Единство режима всех элементов энергосистемы, их тесная взаимосвязь (о чем говорится ниже в пособии) приводят к необходимости при выборе режимов АЭС, включая текущую мощность, принимать во внимание не только возможности оборудования ее блоков, но и возможности системы по передаче выработанной электроэнергии потребителям с учетом сохранения устойчивости системы, т.е. ее способности противостоять нарушениям режима (отказам оборудования станций, коротким замыканиям в линиях электропередач и т.п.). Только в этом случае будет выполнена основная задача энергосистемы - бесперебойное энергоснабжение потребителей.
Персонал станций, работники проектных и конструкторских организаций иногда, к сожалению, слабо представляют условия работы станций в системе, подоплеку различных ограничений и требований. Одной из причин такого положении является, по-видимому, то, что в литературе по атомной энергетике преобладающее внимание уделяется ядерно-физическим и технологическим особенностям станций, их тепломеханическому оборудованию. Однако значимость обеспечения постоянной и надежной связи АЭС с энергосистемой, а также обеспечения надежности системы электроснабжения ее собственных нужд давно понята специалистами [41]. Она обязательно учитывается при проектировании электрической части атомных станций.
Очень важно понимать, что не только система заинтересована в бесперебойном получении энергии от АЭС, но и для станции в неменьшей мере необходима максимально надежная связь с системой, возможность получения от нее энергии в любой момент и в необходимом количестве. Особенно это важно при авариях, чтобы обеспечить отвод остаточных тепловыделений и работу локализующих систем безопасности.
Тяжелые последствия, к которым может привести разрыв связи с системой, наглядно продемонстрировала авария на АЭС «Фукусима» (Япония).
Одной из задач пособия является преодоление чувства некоторой исключительности у работников АЭС, считающих свои станции настолько уникальными, что им всегда должен предоставляться «режим наибольшего благоприятствования». Автор неоднократно сталкивался с такими взглядами, преподавая курс «Эксплуатация АЭС» на курсах переподготовки и повышения квалификации персонала станций, при занятиях с заочниками, являющихся, как правило, работниками АЭС. Этот взгляд, в частности, проявляется при любой попытке обсудить вопросы о правомерности требований по привлечению АЭС к регулированию нагрузки в энергосистеме, о необходимости периодического снижения их мощности по условиям работы системы и т.п. Сразу вспоминают о безопасности, о снижении экономических показателей, о возможности повреждения оборудования при переходных режимах и т.д.
Исторически первым АЭС действительно предоставлялся упомянутый режим. Станции работали на такой мощности, которую могли нести по состоянию своего оборудования или активной зоны. Им разрешалось в любой момент останавливаться или снижать мощность. Причины ясны. Во-первых, все понимали, что овладение новой сложной и опасной технологией требует максимально благоприятных условий. Во-вторых, вклад АЭС в суммарную выработку энергии системой был мал и отключение станции практически не влияло на режим системы. Но с освоением атомной энергии, с ростом доли «атомного» электричества причин и возможностей для сохранения режима наибольшего благоприятствования не осталось. Это время безвозвратно ушло в прошлое.
Автор надеется, что пособие хотя бы в какой-то части исправит устаревший взгляд на этот вопрос. Поэтому в начале работы уделяется большое внимание особенностям эксплуатации энергосистемам и управления ими.
