2.2.6.11. Диагностика работоспособности подсистем сврк в процессе эксплуатации

Один из способов обеспечения надежной работы СВРК – периодическая диагностика состояния электронного оборудования и диагностика качества предоставляемой оператору информации, то есть диагностика функционирования СВРК в части обеспечения ее основных функций – термоконтроля и контроля энерговыделения в активной зоне.

Диагностика подсистемы термоконтроля. Диагностика осуществляется при выполнении ряда условий: влияние помех сведено к минимуму путем усреднения по нескольким измерениям, электронное оборудование проверено и функционирует правильно, осуществлена шестикратная симметрия активной зоны.

В начале процедуры проверяется стабильность показаний термопреобразователей в течение 3-6 минут, сравниваются показания термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления. Разница между их показаниями не должна превышать 1,5 ^оС (обычно 0,4 – 0,8 ^оС). Проверяется разброс температур в холодных нитках первого контура, отклонение от среднего значения не должно превышать  0,5 ^оС.

В силу симметрии активной зоны показания термопреобразователей в группе симметричных точек должны быть близки друг к другу. Для каждой группы точек находят среднее значение и отклонения температуры в каждой точке от среднего значения - Δt_km. Здесь m – канал, k – группа. Среднее квадратичное значение отклонений должно быть не более 1,5 ^оС:

_М =  1,5 ^оС.

где М – общее число точек термоконтроля, g – число точек, исключенных из анализа по тем или иным причинам.

Опыт показывает, что при нормальных условиях эксплуатации, при правильной наладке систем измерения _М  1 ^оС. Значение 1^оС  _М  1,5 ^оС свидетельствует об ухудшении метрологических показателей. Наиболее вероятными причинами этого являются изменение токов питания термосопротивлений, ухудшение метрологических характеристик АЦП и коммутаторов, повышение уровня помех. При _М  1.5 ^оС подсистема термоконтроля требует ремонта.

Наглядным критерием качества подсистемы термоконтроля является гистограмма распределения Δt_km. В правильно функционирующей системе гистограмма должна быть близка к нормальному распределению. Нормальное распределение температур вообще характерно для температурных измерений и в других случаях.

Диагностика подсистемы контроля энерговыделения. Диагностика заключается в следующем.

1. Не реже одного раза в месяц измеряется электросопротивление изоляции ДПЗ. Оно должно быть не меньше 10⁵ Ом. Это связано с тем, что ток, генерируемый в ДПЗ, имеет весьма малые значения, поэтому важно иметь сопротивление изоляции на минимальных приемлемых значениях.

2. Не должно быть резкого роста числа отбракованных ДПЗ в процессе эксплуатации.

3. Не реже одного раза в месяц проверяется отсутствие недопустимых флуктуаций сигналов ДПЗ.

Диагностика исправности электронного оборудования. Контроль исправности большей части блоков осуществляется с помощью аппаратных и программных средств.

2.2.6.12. Особенности сврк других типов реакторов

Эти особенности определяются в основном конструкциями реакторов, а также некоторыми другими факторами. Здесь будут рассмотрены еще два типа реакторов (кроме ВВЭР), действующих на территории России.

Реактор РБМК.

АЭС с реакторами этого типа имеют ряд особенностей, отражающихся на АСУ ТП. К ним относятся:

1. Канальная конструкция реактора этого типа позволяет производить непосредственные измерения расхода и температуры теплоносителя в каждом технологическом канале, количество которых достигает 2000. Для измерения расхода используются шариковые расходомеры. В результате на этом реакторе необходимо контролировать в несколько раз больше параметров, чем на реакторе ВВЭР. Кроме температуры и расхода в каждом канале контролируются мощность, запас до кризиса теплообмена и т.д. Общее количество аналоговых сигналов достигает 7 тысяч, дискретных – 4 тысячи.

2. Существенно более жесткие требования к контролю пространственного распределения энерговыделения в активной зоне. Это связано с особенностями канальных реакторов, в частности, с динамическими характеристиками зоны.

3. Замедлителем нейтронов является графит, срок службы которого совпадает со сроком службы реактора, т.к. он не подлежит замене все время эксплуатации реактора. Имеются ограничения на максимальную температуру графита для того, чтобы не допустить его загорания. Поэтому имеется достаточно развитая система измерения этой температуры. Кроме того, производятся обширные измерения температуры других узлов и оборудования реактора (см. таблицу 2).

4. У этого реактора нет подсистемы с названием СВРК. Аналогичные функции исполняет подсистема с названием «Система контроля, управления и диагностики» (СКУД). В рамках СКУД имеется система ВРК, функции которой практически совпадают с функцией СВРК реакторов типа ВВЭР.

Реактор БН. Как известно – это единственный в мире действующий быстрый энергетический реактор БН-600 с охлаждением активной зоны расплавленным натрием.

Таблица 2

Перечень точек температурного контроля реактора РБМК

№	Местоположение	Количество	Интервал, оС
1	Графит	17 каналов (всего 85 термопар)	До 800
2	Верхние тракты каналов	56	200-300
3	Верхняя плита схемы «Е»		До 300
4	Нижняя плита схемы «Е»		До 300
5	Засыпка схемы «Е»		До 350
6	Катковая опора		До 200
7	Компенсаторы		До 300
8	Нижние тракты каналов		200-300
9	Ребро		300, 200
10	Верхняя плита схемы «ОР»		До 350
11	Нижняя плита схемы «ОР»		До 300
12	Балка		До 270
13	Опора		До 270
14	Кожух		До 350
15	Засыпка в схеме «ОР»		До 350
16	Вода на выходе из каналов СУЗ	6	До 100
17	Дренаж из каналов СУЗ	126	100-250
18	Вода на выходе из КОО	156	До 100
19	Вода схемы «Л»	16	До 100
20	Газовая смесь в импульсных трубках системы КЦТК	2044	До 100
21	ТВЭЛ	16 каналов (всего 64 термопары)	До 600
22	Сервопривод СУЗ	223	До 60
23	Бетон в помещении НВК		До 65
24	Вода во всасывающем колене ГЦН	4	До 260
КОО – канал охлаждения отражателя, КЦТК – контроль целостности технологических каналов

Его особенности заключаются в следующем.

1. Как и реакторы типа ВВЭР этот реактор имеет баковую конструкцию. Контроль температуры в активной зоне ведется с помощью преобразователей температуры градуировки ХА, расположенных, как и в реакторе ВВЭР, в надзонном пространстве над головками тепловыделяющих сборок твэл. Однако их количество существенно ниже, чем в реакторе типа ВВЭР, и составляет 22 штуки.

2. Также как и в реакторе ВВЭР отсутствуют штатные устройства для непосредственного измерения расхода натрия. Расход оценивается по перепаду давления на насосе и скорости вращения вала центробежного насоса.

3. Особенности натрия как металла представляют уникальные возможности по созданию практически безынерционных средств измерения температуры с помощью термопар «натрий-сталь». Экспериментальные устройства с такими термопарами применялись для исследования переходных режимов работы реактора БН-600. Такие термопары предусмотрены в зарубежных проектах экспериментальных быстрых реакторов с натриевым охлаждением. На натриевом теплоносителе могут быть созданы электромагнитные расходомеры, отличающиеся простотой конструкции и обслуживания, удовлетворительной точностью. Они практически безинерционны. Из-за отсутствия устройств для их градуировки они не используются в качестве штатных реакторных средств измерения расхода натрия. Однако экспериментальные образцы этих расходомеров использовались на экспериментальном натриевом реакторе БОР-60 и на реакторе БН-600.

Реакторы БАТЭЦ. Это канальный графитовый реактор, подобный РБМК. Однако из-за существенно меньшей мощности система для внутриреакторного контроля у этих реакторов заметно упрощена.