Авария на блоке №1 Калининской АЭС, связанная с коротким замыканием в насосе технической воды
Состояние блока до аварии
18 декабря 1984 г. энергоблок №1 (ВВЭР-1000) находился в режиме набора электрической нагрузки после аварийного останова, происшедшего в 09 ч. 03 мин. 12 с (09.03.12). В работе было все основное оборудование и вспомогательные системы. При тепловой мощности 2040 мвт и электрической нагрузке 630 мВт параметры 1-го и 2-го контуров соответствовали этому уровню мощности.
Возникновение, развитие и ликвидация аварии
В 18.28.36 на панели сигнализации БЩУ появился сигнал АЗ-1 по “перепаду давления на ГЦН менее 2 кГс/см2 и более 8 кГс/см2”. В это время сигнализация на мнемотабло указывала на включенное положение всех ГЦН, но по показанию амперметра ток ГЦН-2 был равен нулю, а перепад давления на нем был меньше 2 кГс/см2.
При срабатывании АЗ-1 оперативным персоналом с БЩУ вручную были посажены СК ТГ, после чего через 2 мин. генератор автоматически отключился от сети.
Персонал выполнил необходимые операции по останову блока и начал ввод борной кислоты в 1-й контур при . расхолаживании реактора. При концентрации борной кислоты 12 г/кг РУ была переведена в глубокое подкритическое состояние.
Как оказалось, во время, предшествующее срабатыванию АЗ, оперативный персонал ТЦ и ЭЦ проводил, согласно сменному заданию, пробное включение насоса технической воды НТН-3 на блочной насосной станции (БНС) после ремонта насоса. После включения насоса в районе верхней крышки электродвигателя появилось искрение, возникли посторонние шумы (гудение).
Машинист БНС и присутствовавший там старший дежурный электромеханик (СДЭМ) несколько раз безуспешно пытались отключить двигатель аварийной кнопкой, а затем сообщили на БЩУ о необходимости отключения двигателя с БШУ, но дежурному персоналу смены это также не удалось сделать.
Вскоре после этого последовали несколько вспышек короткого замыкания (к.з.) в области двигателя, возникло загорание двигателя и кабелей в клеммной коробке и у стены помещения. Убедившись, что выключатель НТН-3 не отключается и аварийным рычагом, СДЭМ сообщил НСС и на центральный щит управления (ЦЩУ) о пожаре и необходимости срочного отключения секции 1ВСО1.
Позднее выяснилось, что эта секция обесточилась действием релейной защиты рабочего и резервного ввода 6 кв . При осмотре секции оказалось, что выключатель НТН-3 был тоже отключенным и находился в испытательном положении, в соответствующей ячейке горело. Персонал выдвинул ячейку и углекислотным огнетушителем ликвидировал горение трансформатора тока и кабеля на вводе в ячейку.
В 18.28 было обнаружено горение кабелей в коробе на отметке -4.0 м по ряду “Б” машзала. Персонал начал тушение огня, а в 18.30 дежурный инженер ЦЩУ сообщил в ВПЧ о пожаре на БНС и в машзале. В 18.37 на АЭС прибыли пожарные машины, в 20.12 пожар был локализован, а в 21.20 – полностью ликвидирован.
Автоматическая установка пожаротушения сработала нормально, но тушение пожара производилось в условиях сильного задымления машзала, что потребовало применения противогазов и изолирующих аппаратов типа АСВ-2 и КИП-8, а для удаления дыма из машзала пришлось открыть фонари в кровле и выбить часть стекол. Кроме того, по соображениям безопасности были отключены секции 6 кВ, а из генератора был вытеснен водород. Работа секций позднее была восстановлена, и они были включены под нагрузку 20 декабря 1984 г.
Причины и следствия аварии
В результате расследования было установлено, что при включении НТН-3 он почему-то начал вращаться в противоположном паспортному направлении, приведя к срыву контрреверсного устройства с последующим заклиниванием двигателя, а отключение двигателя оказалось невозможным из-за отказа выключателя присоединения этого двигателя. Последнее явилось причиной несрабатывания токовой отсечки и земляной защиты, длительного протекания пускового тока, приведшего к к.з. в обмотке статора, в клеммнике и в разделке подводящего кабеля электродвигателя.
И хотя в дальнейшем кабель отключился действием резервной защиты рабочего трансформатора собственных нужд и окончательно – действием резервной защиты пускорезервного трансформатора собственных нужд, протекание тока к.з. по кабелю в течение времени срабатывания резервной защиты (~ 0.9 с) привело к интенсивному нагреву и многочисленным разрывам изоляции кабеля с возникновением загорания в кабельном коробе на отметке – 4.0 м машзала в месте ввода кабеля в здание БНС и в концевой разделке ячейки № 61 секции 1ВСО1 КРУ-6 кв.
Первичными причинами аварии явились задевание сектора, установленного на валу привода выключателя, за штырь фиксатора выдвижного элемента в незафиксированном положении последнего относительно ячейки, приведшее к невозможности отключения двигателя насоса, а также нарушение технологии ремонта персоналом АЭС, который при частичной перемотке двигателя не выполнил послеремонтную проверку и обкатку двигателя, отсоединенного от насоса, что привело к повреждению двигателя и пожару.
Развитию аварии (пожара) способствовало также применение кабеля со скрытыми заводскими дефектами, проложенного по сложной трассе тоже с нарушением технологии, а также ряд недостатков в инструкциях и нормативно-технических документах, регламентирующих действия персонала и взаимоотношения с подрядными ремонтными организациями.
Следует отметить, что отказ выключателя, обусловленный, по мнению эксплуатационного персонала, дефектом конструкции, может быть связан, по мнению завода-изготовителя, с неправильной регулировкой механической блокировки на стадии монтажа и наладки. Неправильная регулировка могла быть причиной включения выключателя в незафиксированном положении и последующего его отказа при отключении. Документированных доказательств в пользу той или иной точки зрения, к сожалению, не имеется.
