АВЗ-7100-6 А05 для Главного циркуляционного насосного агрегата-1391 (ГЦН) на подшипниках с водяной смазкой
В конце 2008 г. АО «НПО ВЭИ Электроизоляция» (ЗАО «НПО ВЭИ Электроизоляция») совместно с ОАО «ЦКБМ» приступили к созданию опытного образца вертикального асинхронного двигателя для насоса ГЦНА-1391, который в отличие от серийного образца типа ДВДАЗ 173/109-6-8-2 на 6 кВ производства УЭТМ вместо подшипников на масле должен быть выполнен с подшипниками на водяной смазке разработки ЦКБМ. Предполагалось, что конструкция активной части электродвигателя не претерпит изменений и будет выполнена с двухскоростной обмоткой для обеспечения пусковых режимов с повышенным (более чем в 1,5 раза) пусковым моментом по сравнению с подшипниками на масле.
В процессе разработки опытного образца двухскоростного электродвигателя для привода ГЦНА на подшипниках с водяной смазкой был разработан также односкоростной вариант этого двигателя на 10 кВ в ответ на пожелания проектантов АЭС, высказанные в процессе согласования технического задания на двухскоростной двигатель.
Специалистами АО «НПО ВЭИ Электроизоляция» удалось найти приемлемое решение этой задачи с сохранением активных частей двигателя-прототипа. Односкоростной двигатель на 10 кВ полностью удовлетворял требованиям технического задания на двухскоростной двигатель с подшипниками на водяной смазке, а по эксплуатационным показателям имел очевидные преимущества.
Испытания ГЦНА-1391 в комплекте с односкоростным двигателем, проведенные в 2011-2012 г.г. на стенде ОАО «ЦКБМ» подтвердили расчетные показатели разработанного двигателя, что позволило рекомендовать его для последующего применения на вновь проектируемых АЭС.
| Номинальная мощность, кВт | 7100 |
| Номинальное напряжение, В | 10000 |
| Номинальный ток статора, А | 470 |
| Номинальная частота электрического тока, Гц | 50 |
| Номинальная синхронная частота вращения, об/мин | 1000 |
| Номинальный вращающий момент, кН∙м | 68,3 |
| Номинальное скольжение, % | 0,646 |
| Коэффициент мощности, cos φ | 0,92 |
| Коэффициент полезного действия с установленным маховиком, % | 94,8 |
| Отношение максимального момента к номинальному, о.е. | 3,65 |
| Отношение начального пускового тока к номинальному, о.е. | 8,38 |
| Отношение начального пускового момента к номинальному, о.е. | 1,29 |
| Отношение минимального момента к номинальному, о.е. | 1,29 |
| Момент инерции ротора двигателя с маховиком, кг.м², не менее | 7800 |
- водяное охлаждение и смазка подшипников, полный отказ от применения масла в ГЦНА;
- односкоростной с номинальной синхронной частотой вращения 1000 об/мин с возможностью выполнения прямого пуска в условиях заданного допустимого уровня снижения напряжения в сети;
- напряжение 10 кВ при сохранении главных размеров его активных частей и габаритов, принятых для двухскоростного двигателя ДВДАЗ 173/109-6-8 АМ05 выполненного на напряжение 6 кВ;
- для осуществления контроля за частотой вращения двигателя и его защиты от несостоявшегося пуска на его валу установлены три датчика частоты вращения третьего класса безопасности.
Область применения
АЭС-2006: В проекте реакторной установки АЭС-2006 применён ГЦНА-1391 с двухскоростным электродвигателем типа ДВДАЗ 173/109-6-8АМ05 на подшипниках с масляной смазкой.
ВВЭР-ТОИ: В проекте РУ с ВВЭР-ТОИ в качестве базового электродвигателя ГЦНА планируется применение односкоростного электродвигателя АВЗ 7100-6 А05 с подшипниками на водяной смазке.
Разработанный двигатель применен также в новой конструкции односкоростного ГЦНА 1753 с общим валом и тремя опорами, прошедшей испытания на стенде ОАО «ЦКБМ» в 2015-2016 г.г.
Основные выводы и результаты
Применение электродвигателя АВЗ 7100-6 А05 с подшипниками на водяной смазке позволит:
- исключить масло в боксе ГЦНА;
- повысить пожаробезопасность АЭС;
- упростить систему пожаротушения АЭС;
- упростить компоновку в боксе ГЦНА;
- упростить процедуру пуска ГЦНА.