26. Назначение регулирующих органов. Эффективность перемещения регулирующего органа. Требования к исполнительным органам.

Р еактивность, вносимая ИО в единицу времени называется скоростной эффективностью.

Где - максимальная скорость перемещения ИО.

При движении ИО с постоянной скоростью его скоростная эффективность не постоянна.

Усилие, необходимое для перемещения ИО создается электромеханическим, пневматическим или гидравлическим приводом.

П о назнач. ИО делятся на аварийные, компенсирующие и регулирующие. Погл-ли ав. ИО нах. не в а. з. Запас реактивности должен быть достаточным для погашения цепной реакции деления. Компенсирующие ИО при извлечении из активной зоны увеличивают реактивность, которая теряется в медленно протекающих процессах (выгорание топлива, накопление продуктов деления). Эти же органы компенсируют мощностные и температурные эффекты реактивности, возникающие при изменении мощности. Регулирующие ИО используются для компенсации быстрых изменений реактивности и вывода реактора на требуемый уровень мощности.

Органы управления реакторов ВВЭР выполняют все три функции.

Конструкции ИО определяются конструкцией реактора. В реакторах РБМК ИО располагаются в сухих каналах, герметизированных относительно теплоносителя. Охлаждаются они газом (гелий, азот) под небольшим давлением.

В ВВЭР ИО перемещаются непосредственно в теплоносителе.

К онструктивное вытеснение ТВЭЛов:

При перемещении такой кассеты часть топлива выведена за пределы активной зоны. Основным недостатком такой конструкции является большой вес (200 – 300 кг) и большие тяговые усилия приводов. Также требуется расстояние под активной зоной.

КОНСТРУКЦИЯ РО:

П рименяются стержни различных сечений, которые располагаются или внутри топливной кассеты, или снаружи.

В реакторах ВВЭР-440 поглащающие стрержни располагаются между топливными кассетами шестигранной или четырехгранной формы.

Применение стержней, расположенных между топливными кассетами, приводит к ухудшению нейтронного поля внутри реактора, поскольку в местах их расположения оно резко падает.

Л учший результат дает применение кластеров (тонких поглащающих элементов), которые расположены внутри топливной кассеты и перемещаются одним приводом. В случае большого числа кассет с кластерами неравномерность поля реактора получается значительно меньше, так как уменьшается масштаб возмущений. В кассете вместо части ТВЭЛов проходят кластеры.

Кроме изменения общей мощности реактора ИО выполняется еще одна задача пространственного выравнивания поля энерговыделения. Неравномерность приводит к местным перегревам ТВЭЛов, неравномерному выгоранию топлива и ухудшает коэффициент использования топлива. Все это снижает безопасность реактора и ухудшает экономические показатели. Различают выравнивание по радиусу и по высоте реактора.

В ыравнивание по радиусу производится теми же органами, что и изменение общей мощности реактора. При этом органы, содержащие поглотитель, вводятся в те части сечения реактора, где повышается тепловыделение над средним. А оттуда, где тепловыделение ниже среднего, поглотитель выводится.

В ыравнивание по высоте осуществляется с помощью укороченных стержней поглощения. При отсутствии перекосов по высоте все УСП находятся вне активной зоны. Основная причина неравномерности энергораспределения по высоте – пространственные колебания мощности, связанные с периодическими перераспределениями по объему активной зоны концентрации ксенона и наличием обратных связей между этой концентрацией и мощностью реактора.

Конструкция ИО и их приводов должна удовлетворять требованиям ядерной безопасности, то есть исключать возможность неконтролируемого разгона реатора. Должна быть исключена возможность ввода положительной реактивности с помощью регулирующих или компенсирующих ИО; если органы аварийной защиты не взведены, то положительной реактивности вносить нельзя.

Скорость введения положительной реактивности ИО при его движении с максимальной скоростью не должна превышать в секунду. Если же она превышает , то при ручном управлении введение дополнительной реактивности должно быть пошаговым с величиной шага не более . Шаговое движение уменьшает вероятность ввода избыточной реактивности.

При наличии в р-ах разнородных ИО д. б. организовано взаимод-е между ними. Такое взаимод. осущ-ся с пом. путевых выключателей ПВ. Если в процессе работы РО достигают верх. ПВ (ВПВ), то ВПВ включает компенсир. орган на движение вверх. Дв-ие вверх КО вызывает увеличение мощности, к-рое воспр-ся рег-ом, заставляющим двигаться РО вниз. При достиж. РО ср. ПВ движение прекратится. При достиж. РО НПВ все наоборот. В рез-те таких манипуляций РО нах.в зоне своей макс. эфф-сти. В р-х БН-600 упр-ие осущ. рег-щими стержнями РС, компенсир. пакетом КП, центр. темп-ным компенсатором ЦТК, стержнями ав. защиты САЗ. РС, ЦТК и САЗ содержат погл-ль. Присутствие большого кол-ва погл-ля снижает коэфф. воспр-ва горючего, поэтому при работе на мощности САЗ и ЦТК выводятся из АЗ, а компенсация эффектов р-сти производится перемещением КП, который содержит горючее. Управление ЦТК и КП пр-ся след. образом: при достиж. РС одного из ПВ производится авт. перемещ. ЦТК до тех пор, пока РС не возвр. на СПВ. В совр. р-рах ВВЭР все ИО унифицированы, поэтому в них не возник. взаимод-е различных ИМ, но возникает задача авт. передачи управления от одной гр. к другой, что достигается с пом. ВПВ и НПВ. СПВ в ВВЭР-1000 нет. Рег-е осущ. группами ИМ, и передача упр-я происх. по групповому сигналу ВПВ или НПВ. Сигнал формируется при достижении 3-4 ИМ верх. или нижн. положений. В промежутке между ВПВ и верхним концевым выключателем движутся две группы, в результате чего достигается равномерное введение эффективности при движении группы как в середине, так и вблизи ее краев.