Centrals nuclears i distribució electricitat

Centrals nuclears i medi ambient

Centrals nuclears

Distribució energia elèctrica

Reactor nuclear

Tipus de centrals nuclears

Equipament d'una central nuclear

Funcionament d'una central nuclear

Sistemes de seguretat

El funcionament d'una central nuclear, des del punt de vista de la seguretat:

Personal altament qualificat i especialitzat, amb l'entrenament adequat per afrontar qualsevol emergència.
Revisió anual exhaustiva dels elements mecànics del reactor i del circuit primari, aprofitant la parada per a la recàrrega de combustible.
Control constant de l'estat dels equips i manteniment preventiu programat.
Control radioactiu de totes les emissions.
Detecció i identificació de qualsevol anomalia.
Si se superen els límits d'emissió permesos, activació dels sistemes d'alarmes i resposta immediata dels equips de seguretat.
Vigilància radiològica ambiental de la zona.

Aquestes centrals nuclears són les que més s'utilizten arreu del món. Les centrals amb reactor d'aigua a pressió o PWR (Preassurized Water Reactor) utilitzen urani enriquit com a combustible i aigua com a refrigerant i moderador alhora. La calor produïda en el nucli es transfereix a través del circuit primari de refrigeració fins al circuit secundari per produir vapor. El circuit primari està format per llaços en paral·lel, en què el refrigerant és impulsat per una bomba a través del reactor i el pressionador i intercanviador o generador de vapor. El pressionador mante la pressió i evita que l'aigua entri en ebullició. La funció principal del generador de vapor és transferir la calor del circuit primari al secundari. Després de que l'aigua del circuit secundari fos convertida en vapor a l'intercanviador, es posa als reescalfadors per treure eliminar la humitat, seguit d'això aquest vapor sec es posa a la turbina. De la turbina al al condensador que es fa per entrar a l'estat líquid de nou al generador de vapor i repetir el procès. Les barres de control s'introdueixen per la part superior del reactor

A.Centrals amb reactor d'aigua a pressió.

En els BWR, l'edifici de turbines ha d'estar protegit per evitar emissiona a l'exterior, ja que el vapor que ha estat en contacte directe amb el combustible és radioactiu

Les central amb reactor d'aigua en ebullicoó o BWR utilitzen urani enriquit i aigua, però, a diferència dels reactors PWR, només utiltzens un cicuit de refrigeració, ja que el vapor s'obté dintre del reactor; com que l'aigua està a menys pressió, entra en ebullició. Per tant, el cicuit primari és simple.

+ info

B.Centrals amb reactor d'aigua en ebullició

Hi ha altres tipus de reactors amb una implantació escassa: - Els de gas- Els reactors d'aigua pesant

Hi ha molt poques centrals d'aquest tipus en funcionament, ja que es tracta d'una tecnologia molt recent en procés d'experimentació.

A les centrals amb reactors de neutrons ràpids el reactor no utilitza moderador; per tant les fissions es fan amb neutrons ràpids. Perquè la reacció nuclear es mantingui és necessari que la quantitat de combustible per unitat de volum sigui molt superior a la dels reactors tèrmics.

C.Centrals amb reactors de neutrons ràpids

El vas del reactor és un recipient que conté una font de neutrons (permet que es s'hi pugui iniciar la reació en cadena i el combustible nuclear (material fèrtil i fissionable) El moderador el que fa es reduir la velocitat dels neutrons emesos en les reaccions de fissió per assegurar l'impacte de neutrons amb altres àtoms fissionables i així mantenir la reacció. S'utilitza l'aigua, l'aigua pesant i el grafit com a moderadors, normalment s'utilitza l'aigua, però absorbeix neutros i només s'utilitza en reactor d'urani enriquit. El reactor ràpid es un reactor que no disposa d'un moderardor i que utilitza sempre urani enriquit. Les barres de control son unes barres que absorbeixen neutrons i el que fa es regular el nombre de reaccions en cadena que es produeixen per unitat de temps. Les barres són introduïdes, i conforme es van introduint les barres, la quantitat de reaccions en cadena van disminuint fins aturar-se. Mentre les barres vagin sortint la quantitat de reaccions hi van pujant fins arribar al nivell que la potència requereix per a utilitzar el reactor. Les barres son introduïdes en funció de la temperatura. El refigerant te la funció de refrigerar el reactor i evitar un sobreescalfament, la calor generada es transportada mitjançant un circuit secundari que els porta cap al grup de turbina-alternador per després repetir el cicle. El refrigerant és transportat pel circuit primari. Els refrigerants poden ser líquids o gasosos.

A.Parts del reactor

Alternador

Turbina

Vapor

Caldera

Combustible

Energia Cinètica de rotació

Energia Tèrmica

Utilització

Energia Cinètica

Energia Tèrmica

Energia Nuclear

Transformació de l'energia

Línies elèctriques

Estacions elèctriques

Distribució energia elèctrica

Centrals nuclears

El conductors es mantenen a una certa alçada del terra, amb l'ajud d'ailladors i de suports apropiats a la tensió de la línia. Els conductors son nus (sense aillament) Aquestes linies tenen l'adventatge de més econòmiques d'instal·lar que les subterrànies, però són meny fiables i necessiten més mateniment.

Linies electriques aèries

Els conductors estan enterrats directament o dintre de canalitzacion. Són de coure i alumini i han d'estar forçament aillats. Tenen un elevat cost d'instal·lació, però són més fiables i necessiten menys manteniment que les línies electriques aèries.

Linies electriques subterrànies

Els centre de produccio d'energia es troben allunyats dels centres de consum (llocs urbans, y zones industrials, per que l'energia arribi a el nombre maxim de d'usuaris.

El recorregut del corrent des de la central fins als usuaris es realitza a través de dues grans xarxes electriques:

La xarxa de transport
La xarxa de distribució

+ info

Distribucio de la energia electrica

Subterrànies

Aèries

Línies elèctricas

Les línies elèctriques són el conjunt de conductors, aÏlladors i accessoris destinats al transport i a la distribució d'energia elèctrica.Hi ha dos tipus:

+ info

Aquest edifici conté diversos components dels sistemes de seguretat, també té els tractaments de residus radioactius, equip de filtratge i aire condicionat propi i de l'edifici de contenció.

Edifici auxiliar

Aquest edifici conté la sala de control que s'encarrega de rebre els senyals i les mesures de funcionament de tots els equips i sistemes de seguretat i surten ordres de comandament

Edifici de control

Emmagatzema el combustible de descàrrega del reactor i del combustible ja utilitzaten espera de ser enviat a reprocessar. El combustilble es guarda en piscines d'aigua, però el combustible ja utilitzat es cobreix d'aigua. Aquest edifici està connectat amb el reactor per la càrrega anual de combustible.

Edifici del combustible

És l'edifici que conté tot el grup turbina-alternador, els reescalfadors i els condensadors de vapor i preescalfadors de l'aigua d'alimentació. Aquest edifici ha d'estar protegir per possibles vessaments d'aigua radioactiva en el cas de que la central sigui BWR.

Edifici de turbines

Edifici de contenció

Conté el reactor i el conjunt d'elements del circuit primari, format per tres llaços en paral·lel, on contenen una bomba, pressionador i generador de vapor. L'edifici de contenció està fet amb un murs gruixuts de formigò per evitar qualsevol emissió de radiació i dissenyat per resistir moviments sísmics.

És un reactor que encara s'està desenvolupant i fa que es puguin evitar els errors humans o les avaries mecàniques o elèctriques del sistema de seguretat.

Reactor de seguretat passiva

Aquest concepte implica que els sistemes de control estiguin duplicats i que diferents barreres impedeixin fuites radioactives a l'exterior.

Seguretat màxima

Contaminació de les centrals

+ info

Les centrals nuclears generen alguns impactes que són frqüents als de les centrals termoelèctriques convencionals, són:

Contaminació tèrmica i química de les aigües de refrigeració.
Contaminació acústica.

També tenim la contaminació radioactiva els problemes principals d'aquesta contaminació són les emissions i la gestió de residus

Centrals amb reactor de neutrons ràpids

Centrals amb el reactor d'aigua en ebullició (BWR)

Centrals amb reactor d'aigua a pressió (PWR)

Les centrals nuclears utilitzen diferents tecnologies en funció del tipus de reactor instal·lat. El reactor es caracteritza pel combustible, refrigerant i el moderador utilitzats, i determina la configuració de les instal·lacions de la central

Les estacions elèctriques

Les estacions elèctriques són instal·lacions que transformen i distribueixen energia i la connexió entre dues o més línies, segons la funcio, les estacions poden ser:ET I (Primàries): Eleven la tensió (110-400 kV) per al transport.EI (Interconnexió): Connecten línies de transport amb o sense transformadors. ET II (Secundàries): Redueixen la tensió (6-66 kV) per a les línies de distribució primària. ET III (Terciàries): Redueixen la tensió (230-400 V) per al consum final. Estacions distribuïdores: Interconnecten ET II, sense transformadors.

El reactor nuclear és el component més delicat i important de les centrals nuclears i en constitueix el nucli. El reactor és el sistema que permet de produir i controlar reaccions en cadena sostingudes, de manera que fa possible l'aprofitament de l'energia tèrmica obtinguda per a l'obtenció de capor d'aigua acciona una turbina solidària al generador elèctric

Parts del reactor

Després d'accionar la turbina, el vapor es condensa i torna al generador. L'aigua refrigerant segueix un circuit obert, obtenint aigua del riu o mar, i si cal, es refreda en torres de refrigeració.

L'energia en un reactor nuclear es genera al nucli i es transporta mitjançant aigua refrigerant en un circuit tancat. Aquesta energia es converteix en vapor, que mou una turbina connectada a un alternador i produeix electricitat que s'envia a la xarxa.

Una central nuclear és una central termoelèctrica en què la font d'energia tèrnica sobté de la fisió dels àtoms d'Urani i de Plutoni.

+ info