A new MV bus transfer scheme for nuclear power plants

Abstract

Fast bus transfer method is the most popular and residual voltage transfer method that is used as a backup in medium voltage buses in general. The use of the advanced technology like open circuit voltage prediction and digital signal processing algorithms can improve the reliability of fast transfer scheme. However, according to the survey results of the recent operation records in nuclear power plants, there were many instances where the fast transfer scheme has failed. To assure bus transfer in any conditions and circumstances, uninterruptible bus transfer scheme utilizing the state of the art medium voltage UPS is discussed and elaborated.

Métodos seguros para transferência rápida de barras de motores.

“…Como exemplo, uma falha na fonte principal de energia obriga a atuação do sistema de TRB, na tentativa de transferir a fonte principal para a fonte reserva e evitar o desligamento do reator nuclear por falha de alimentação elétrica. Caso o reator seja desligado, o processo de religamento pode demorar em torno de 20 horas [9]. Por outro lado, se o processo de TRB ocorrer, esse evento pode levar cerca de 50-167 ms (ou 3-10 ciclos da frequência do sistema elétrico), sem complicações para a segurança nuclear.…”

“…A amplitude desses transitórios depende de diversos fatores, como: a magnitude da tensão residual do motor; o ângulo de fase entre a tensão residual do motor e a tensão da fonte reserva; e a diferença de frequência entre as fontes, dentre outros fatores [9]. As correntes de reenergização do motor e o torque no eixo são duas considerações importantes para especificar os critérios da TRB.…”

“…Conforme citado em [9], durante os anos de 2005 -2014, 30 casos de eventos de desligamento de reatores causados por falhas elétricas foram relatados pelo Instituto de Segurança Nuclear da Coreia. Entre eles, em 20 casos a TRB foi solicitada, sendo que em 12 casos a TRB falhou, em um caso houve uma TRB bem-sucedida e nos outros 7 não foram encontrados registros.…”

“…Em 2014, A NEMA retirou o critério de V/f, assumindo que esse não era suficientemente seguro. Apesar disso, diversos dispositivos comerciais ainda utilizam esse critério para a TAB [9,11,12].…”

“…O termo TAB pode ser encontrado na literatura de diversas formas. Para as indústrias nucleares, a TAB é comumente encontrada como: Automatic Transfer [8], Bus Transfer [8,9], Automatic Bus Transfer [5,7]. Já com um aspecto de aplicação geral é encontrado como Motor Bus Transfer [10,11,12].…”