Система управления и защиты ядерного реактора (СУЗ)
Система управления и защиты ядерного реактора (СУЗ)
Смотреть что такое «Система управления и защиты ядерного реактора (СУЗ)» в других словарях:
система управления и защиты ядерного реактора СУЗ — Совокупность средств технического, программного, информационного обеспечения, предназначенных для создания условий безопасного протекания цепной реакции на заданном уровне мощности и изменения ее при пуске, останове, переходе ядерного реактора с… … Справочник технического переводчика
Система управления и защиты ядерного реактора СУЗ — 24. Система управления и защиты ядерного реактора СУЗ D. Regel und Schutzsystem Е. Control and safety system Совокупность средств технического, программного, информационного обеспечения, предназначенных для создания условий безопасного протекания … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
система управления и защиты ядерного реактора — СУЗ — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом Синонимы СУЗ EN reactor control and protection systemRCPS … Справочник технического переводчика
Система управления и защиты — 24. Система управления и защиты совокупность элементов управляющих систем нормальной эксплуатации, систем останова и управляющих систем безопасности, предназначенная для контроля и управления самоподдерживающейся цепной ядерной реакцией деления,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
система управления — 24. система управления: Система, используемая для управления, защиты, контроля и отображения информации о состоянии промышленной газотурбинной установки [газотурбинного двигателя] на всех режимах работы. Источник: ГОСТ Р 51852 2001: Установки… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 17137-87: Системы контроля, управления и защиты ядерных реакторов. Термины и определения — Терминология ГОСТ 17137 87: Системы контроля, управления и защиты ядерных реакторов. Термины и определения оригинал документа: 25. Аварийная защита ядерного реактора AЗ D. Schnellschlusssystem Е. Protection system Функция системы управления и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 27445-87: Системы контроля нейтронного потока для управления и защиты ядерных реакторов. Общие технические требования — Терминология ГОСТ 27445 87: Системы контроля нейтронного потока для управления и защиты ядерных реакторов. Общие технические требования оригинал документа: Активная зона ядерного реактора Определение по ГОСТ 23082 78 Определения термина из разных … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
система — 4.48 система (system): Комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей. Примечание 1 Система может рассматриваться как продукт или предоставляемые им услуги. Примечание 2 На практике… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Система контроля — ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ 12. Система контроля E. Inspection system F. Système du contrôle По ГОСТ 16504 81 Источник: ГОСТ 17.2.1.03 84: Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Система контроля нейтронного потока — Совокупность технических средств и средств необходимых видов обеспечения, предназначенная для контроля относительной физической мощности, скорости (периода) ее изменения и, при необходимости, реактивности определенного ядерного реактора по… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Образовательный блог — всё для учебы
Каждый реактор имеет независимую СУЗ, причем иногда есть ее дубликат.
Задачи СУЗ:
• Компенсировать избыточную реактивность
• Обеспечение пуска и останова реактора,
• Изменение мощности
• Компенсация малых, но быстро возникающих колебаний теплоносителя.
• Обеспечение безопасности работы реактора (возможность останова реактора при появлении необратимых процессов)
Основным органом являются рабочие стержни. Их механизм действия на процесс:
• Снижение потока тепловых нейтронов (поглощение нейтронов за счет реакций (n,α)(n,γ), достигается за счет материалов, активно поглощающих нейтронов (бор, кадмий).
• Изменение утечки нейтронов (из-за размещения поглотителей в АЗ)
Компенсация избыточной реактивности:
• Использование выгорающих поглотителей
• Использование борного регулирования (борной кислоты H3BO3)
• Использования стержней СУЗ
• Влияние на изменение коэффициента размножения глубины погружения ПС в АЗ.
→ Глубина загрузки оказывает влияние на эффективность его поглощения. Наибольшая эффективность наблюдается, когда ПС приближается к середине АЗ, где …, и меньшее влияние оказывает на краях. Этот фактор учитывает СУЗ. Нелинейность зависимость связана с неравномерным распределением Ф по высоте АЗ. Обычно используется большое количество ПС – в этом случае можно считать, что ПС образуют равномерную решетку в АЗ и их влияние на изменение kэф учитывается с помощью
θp = Δθ/θ = (доля нейтронов поглощенная в ПС)/(общая доля нейтронов, поглощенных горючим)
Δθ — рассчитывается по методикам для коэффициента теплового использования
Содержание материала
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ
4.1 ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СИСТЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ
Системой управления и защиты (СУЗ) ядерного реактора называется многофункциональная подсистема АСУ ТП блока, предназначенная для контроля мощности реактора, управления и быстрого гашения цепной реакции во всех режимах работы, а также поддержания реактора в подкритическом состоянии. Пуск и работа реактора без системы СУЗ запрещаются.
Основным требованием, предъявляемым к СУЗ, является обеспечение безопасности работы АЭС (см. § 1.1). Для обеспечения этого требования все устройства СУЗ должны обладать высокой надежностью, например для наиболее ответственных устройств вероятность отказа за кампанию (7000 ч) не должна превышать 0,0002. Кроме того, СУЗ должна обладать высокой живучестью, т. е. обеспечивать выполнение наиболее ответственных функций (гашение цепной реакции) даже при наиболее тяжелых авариях на блоке (полное обесточивание станции, пожары в помещении БЩУ
и на кабельных трассах). Важным требованием является обеспечение защиты «в глубину», при котором последствия отказов одной подсистемы СУЗ воспринимаются и ликвидируются другой независимой подсистемой. Например, устройство подсистем дистанционного управления и автоматического регулирования исключает возможность ввода в реактор большой положительной реактивности. Однако, если в результате наложения ряда маловероятных событий реактивность будет введена, это воспринимается подсистемой защиты, которая вводит отрицательную реактивность.
По мере роста удельного веса АЭС в производстве электроэнергии все большее значение приобретает экономичность работы реактора. Это требует от СУЗ высокой статической и динамической точности ведения процессов, сокращения времени проведения таких операций, как перегрузки, пуски и остановы блока. Другим примером стремления к повышению экономичности АЭС является изменение подхода к аварийной защите. В первых системах гашение цепной реакции производилось при многочисленных, иногда и не слишком опасных нарушениях в технологическом процессе, что вызывало частые остановы блоков и большие экономические потери. В настоящее время вместо полного останова по многим из этих сигналов производится некоторое снижение мощности (см. гл. 7), а многие из таких сигналов вообще не приводят к срабатыванию защит.
Как и все устройства АСУ ТП, СУЗ должны обладать высокими эксплуатационными характеристиками, т. е. быть простыми и безопасными в обслуживании, быстро ремонтироваться и допускать замену отказавших устройств, в том числе и при работе реактора на мощности. Учитывая возрастающую сложность управления блоком, к современным СУЗ предъявляются и эргономические требования. Информация, передаваемая оператору устройствами СУЗ, должна быть наглядной и легко воспринимаемой. Органы, с помощью которых оператор управляет реактором, должны располагаться на пультах и щитах так, чтобы обеспечить максимальное удобство управления и уменьшить вероятность неправильных действий. Все устройства, размещаемые на пультах и щитах, должны быть по возможности компактными.
Система электропитания СУЗ должна обеспечивать электроснабжение не только в нормальных, но и в аварийных режимах, например при полном обесточивании блока, а также при авариях в самой системе питания.
4.2 ФУНКЦИИ И ПОДСИСТЕМЫ СУЗ
Системы управления и защиты ядерных энергетических реакторов выполняют следующие функции:
Существующие энергетические ядерные реакторы отличаются друг от друга по своей технологии, но даже для реакторов одного типа объем функций, выполняемых с помощью СУЗ, меняется. Часть перечисленных функций может быть передана другим П0дсистема1м АСУ (например, УВС). Объем выполняемых функций зависит также от режима, в котором работает реактор. Ниже мы рассмотрим особенности выполнения перечисленных функций для различных реакторов в зависимости от их режима.
Динамические характеристики органов регулирования системы управления и защиты активной зоны реактора ВВЭР-1000
Органы регулирования (ОР) системы управления и защиты (СУЗ) представляют собой систему, включающую поглощающий стержень, сцепленный со штангой привода ШЭМ и предназначенный для регулирования и управления реактивностью и мощностью реактора, а также для быстрого перевода активной зоны в подкрити-ческое состояние.
В режиме регулирования ОР СУЗ перемещаются с рабочей скоростью 2 см/с с помощью привода ШЭМ. В режиме срабатывания аварийной защиты ОР СУЗ вводятся в активную зону за счет свободного падения за проектное время 1,2—4,0 с. В конце падения в режиме срабатывания АЗ обеспечивается демпфирование ОР СУЗ за счет пружин подвески ПЭЛ и пружинного блока в головке ТВС.
Проверка и отработка механических и динамических характеристик ОР СУЗ совместно с приводом ШЭМ и ТВС в режимах перемещения с рабочей скоростью и в режимах срабатывания АЗ проводятся в период ресурсных испытаний в стендовых условиях при штатных параметрах теплоносителя.
Расчеты динамических характеристик ОР СУЗ в режимах срабатывания АЗ проводятся на стадии проектирования для обоснования и выбора геометрических характеристик ПЭЛ, НК, дроссельных отверстий в наконечниках НК, отверстий в штанге привода, характеристик пружинного блока в головке ТВС. Расчеты проводятся по программе КЛАСТ, которая апробирована и подтверждена результатами многочисленных испытаний ОР СУЗ на стендах и аттестована ГАН РФ.
В программе определяются следующие динамические характеристики ОР СУЗ на участке падения и демпфирования в режиме срабатывания АЗ:
На действующих блоках АЭС с ВВЭР-1000 при использовании ТВС с двухгодичной кампанией топлива не наблюдалось отступлений фактических характеристик по времени падения ОР СУЗ в режимах АЗ от проектных требований. С внедрением трехгодичного топливного цикла на блоках АЭС с ВВЭР-1000 стали фиксироваться нарушения в работе отдельных ОР СУЗ, заключающиеся в превышении проектного времени падения ОР СУЗ и зависании отдельных ОР СУЗ в нижней части активной зоны.
На основе анализа результатов специально проведенных исследований на блоках АЭС и результатов дополнительных расчетов установлено, что основной причиной нарушения в работе ОР СУЗ являлось повышенное механическое трение в каналах ОР СУЗ в связи с повышенными искривлениями оси ТВС.
Для повышения надежности работы ОР СУЗ и выполнения проектного требования по времени падения ОР СУЗ были разработаны и внедрены мероприятия, предусматривающие:
устранение причин повышенного искривления ТВС (уменьшение рабочих усилий поджатия ТВС и увеличение запаса хода пружин до соприкосновения витков в головках ТВС, увеличение поперечной жесткости ТВС);
утяжеление ОР СУЗ (сборки ПЭЛ и штанги привода);
снижение гидравлических усилий на сборку ПЭЛ (за счет большего дросселирования потока теплоносителя в наконечниках НК);
снижение гидравлического усилия на штанге привода (за счет введения перфорации на штанге);
увеличение количества пружин в головке ТВС, задействованных в демпфировании падающих ОР СУЗ с одновременным уменьшением их жесткости.
Указанные мероприятия реализовывались одновременно с внед-зением в эксплуатацию ТВС с модернизированной головкой (ТВС-М) и усовершенствованных ТВС (УТВС) и последующих модификаций ТВС с повышенной жесткостью каркаса (ТВС-2).
В сравнительной таблице приведены отличительные геометрические характеристики для серийных ОР СУЗ и ТВС ВВЭР-1000 и последующих модификаций ТВС и ОР СУЗ (ТВС-М, УТВС, утяжеленные ОР СУЗ). В этой же таблице приведены основные результаты расчетов динамических характеристик ОР СУЗ для сочетаний различных модификаций ТВС и ОР СУЗ, которые внедрены и эксплуатируются в реакторах ВВЭР-1000 (серии В-320, В-302, В-338).
Основные геометрические и динамические характеристики различных модификаций ОР СУЗ и ТВС
Вот поэтому она и яма (см. красную линию)
Игналинская АЭС
Молодой Карраск. Питерцы, запомните это лицо — он спас вас от Чернобыля в Ленобласти