Средняя эффективность стержней РР в различных состояниях реактора

Эффективность стержней СУЗ

По высоте активной зоны реакторов РБМК

С физической точки зрения стержни СУЗ характеризуются эффективностью (физическим весом), интегральной и дифференциальной характеристиками (см. табл. 1.4).

Эффективность стержня СУЗ или физический вес – это реактивность, которую стержень может скомпенсировать при введении в активную зону и соответственно высвободить при извлечении из активной зоны.

Эффективность воздействия стержня на реактивность определяется долей нейтронов, поглощенных им в активной зоне, а также дополнительной утечкой нейтронов из реактора, вызванной деформацией нейтронного поля в зависимости от формы, размеров стержня и места его расположения в активной зоне, эффект утечки может составлять 50% эффекта поглощения.

Таблица 1.4

Состояние активной зоны	Наличие воды в КО СУЗ	Средний вес стержня × 10^-5а.е.
Горячее на мощности	есть
Разогретое разотравленное, с водой в КМПЦ	есть нет
Холодное разотравленнное, с водой в КМПЦ	есть нет
Разогретое разотравленное, без воды в КМПЦ	есть нет
Холодное разотравленнное, без воды в КМПЦ	есть нет	62,5

Эффективность стержня СУЗ определяется относительным распределением нейтронного потока по радиусу реактора и пропорциональна величине , где F - плотность потока нейтронов в канале со стержнем СУЗ, - среднее значение относительного распределения плотности потока нейтронов по радиусу реактора.

Эффективность стержня СУЗ без воды выше, чем эффективность стержня с водой, что объясняется поглощением части нейтронов в воде, омывающей стержень.

При сливе воды из КО СУЗ стержни лишаются "водного экрана", поток тепловых нейтронов, падающих на них, увеличивается, что приводит к увеличению эффективности стержня.

Увеличение эффективности стержней СУЗ при сливе воды из КМПЦ происходит за счет увеличения длины миграции нейтронов в реакторе (уменьшается поглощение в воде).

В целом величина абсолютной эффективности стержня СУЗ зависит от размеров реактора (радиус), физических свойств активной зоны (длина миграции), размеров стержня СУЗ (радиус, длина), его поглощающих свойств и места расположения в активной зоне (относительное распределение нейтронного потока в канале со стержнем СУЗ).

Структурная схема управления реактором РБМК

Регулирование реактивности, мощности реактора осуществляется с помощью системы управления и защиты (СУЗ). Система управления и защиты реактора предназначена для оперативного контроля за ходом цепной реакции деления в активной зоне реактора и управления этим процессом в следующих режимах работы реактора:

· первоначальная загрузка;

· пуск реактора из подкритического состояния;

· вывод реактора на мощность;

· работа в энергетическом диапазоне (изменение и/или поддержание заданного уровня мощности);

· регламентный или аварийный останов реактора;

· остановленный реактор.

СУЗ должна исключать возможность неконтролируемого развития цепной реакции в активной зоне или распространения за установленные проектом границы радиоактивности во всех эксплуатационных режимах и аварийных ситуациях, которые определены в ОПБ-88/97, ПБЯ РУ АС-89, «Технологическом регламенте».

Назначением любой системы регулирования является автоматическое поддержание регулируемого параметра в заданных пределах. В данном случае объектом регулирования является ядерный реактор, регулируемым параметром - нейтронный поток, пропорциональный мощности реактора. Регулирующим органом является стержень, содержащий поглощающий нейтроны материалы и воздействующий на нейтронный поток реактора.

СУЗ реактора РБМК-1000 является следящей, замкнутой. Упрощенная структурная схема СУЗ представлена на рисунке 1.19.

В качестве датчиков регулируемого параметра (мощности реактора) используются нейтронные датчики, вырабатывающие сигнал, пропорциональный нейтронному потоку. Этот сигнал сравнивается с сигналом заданного уровня мощности реактора в сравнивающем устройстве измерительной части СУЗ, в котором вырабатывается сигнал ошибки между реальной и заданной мощностью. Сигнал ошибки поступает в схему управления исполнительной частью, которая формирует сигнал на перемещение регулирующих органов (стержней-поглотителей нейтронов) в активной зоне реактора таким образом, чтобы уменьшить значение ошибки регулируемой мощности.

Для передачи команд оператора по управлению стержнями в исполнительную часть, для обеспечения необходимого алгоритма работы авторегулятора, а также для формирования сигналов аварийной защиты реактора по физическим и технологическим параметрам предназначены схемы логики СУЗ, состоящие из отдельных функциональных узлов.

Рис. 1.19. Структурная схема СУЗ реактора РБМК-1000

Для обеспечения оператора информацией о состоянии оборудования СУЗ и объекта управления (реактора) в состав СУЗ введена система информационной поддержки оператора, к которой относятся:

- схемы вызывной, предупредительной и аварийной сигнализации;

- выносные приборы, отображающие наиболее важную информацию о состоянии реакторной установки и технологического оборудования;

- схема измерения скорости счёта нейтронного потока;

- система измерения и регистрации нейтронной мощности и реактивности.

Таким образом, в соответствии с вышесказанным, СУЗ можно разделить на следующие основные функциональные части:

1. Исполнительные механизмы СУЗ.

2. Схемы управления и контроля исполнительных механизмов.

3. Измерительная часть СУЗ.

4. Схемы логики СУЗ.

5. Схема электроснабжения СУЗ.

Система информационной поддержки оператора.

Дата добавления: 2015-06-04