Вмпо - Хортица

 В МПО идёт уже усредненная информация от Гиндукуш. Показания МПО достоверны при: N_ТЕПЛ  50%N_НОМ; временем нахождения в стационарном состоянии  1-го часа.

Функции системы: Контроль состояния РУ; диагностика каналов измерения; корректировка каналов измерения; регистрация информации о состоянии РУ в МПО, которая идёт с циклами опроса – 2 сек, для “дискретов” и “быстрых” сигналов, и 16 сек, для “медленных” аналоговых сигналов.

Пересчёт параметров во времени: полей ЭВ раз в 3 мин; полей Хе отравления: раз в 15 мин; полей Sm шлакования: раз в 6 часов; изотопного состава: раз в 2-е суток и т.д.. При этом общая задержка в расчетах состояния а.з. для ВМПО составляет не менее 5 минут.

Вывод информации оператору:

 Оценка достоверности измеряемых величин;

 Оценка тепловой мощности ЯР по:

N1K – по параметрам петель;

N2K – по параметрам состояния ПГ (вход/выход);

NПВД – по параметрам состояния ТПН и ГПК (ПП);

NИК – по каналам ИК АКНП, соответствующих диапазонов;

NДПЗ – по показаниям восстановленного поля ЭВ.

 Синтез поля ЭВ по объёму а.з. (при этом по высоте а.з. разбивается на 16 призм, по горизонтали – на 163 шт.);

 Оценка поля ЭВ:

– оценка мощности; NАКЗ = f (N1K, N2K, NПВД, NИК, NДПЗ).

– оценка max KVMAX и KQMAX по а.з..

– оценка мощностей ТВС и коэффициентов KQTBC по а.з..

– оценка  на выходе ТВС и подогрев по термопарам.

Определение параметров напряжённых ТВС: по координатам а.з.; по мощности ТВС; объёмных коэф. неравномерности; неравномерность по радиусу а.з.; подогрев на ТВС; запасы до кризиса т/о по N и  ТВС.

 Определение режима РУ.

 Определение изменения нуклидного состава в объёме а.з., с учётом динамики процессов выгорания (топлива) и отравлению Xe и Sm.

 Определение концентраций изотопов U(92) и Pu (94).

 Определение концентрации шлаков.

 Определение концентраций Xe (135) и J (135) и амплитуды ксеноновых колебаний.

 Определение критической концентрации борной кислоты в 1K.

 Определение характеристик микро сечений (max ЭВ по всем ТВС, линейное ЭВ центральных ТВЭЛ в ТВС по сборкам ДПЗ).

 Контроль за изменениями и отклонением технологических величин.

 Контроль и диагностика состояния измерительного тракта и качества определения технологических величин:

– определение и выбор достоверных сигналов СВРК;

– определение достоверных оценок СВРК;

– проверка наличия расцепления кластера по запросу оператора;

– анализ состояния объёмных полей ЭВ с высотой (коэффициентов отклонения симметрии, усреднение объёмных полей).

Перечень протоколов состояния РУ: Б-5: - основные параметры РУ;

Б-6: - напряжённые ТВС по а.з. (12 шт.); Б-7: - положение ОР СУЗ (нумерация кластеров идёт сквозная 1164 а не групповая); Б-8: - вертикальный профиль а.з.; Б-9: - картограмма ЭВ по а.з.; Б-10: - информация по конкретной ТВС; Б-11: - информация по симметричным ТВС; Б-13: - картограмма  на выходе ТВС и подогрев; Б-20: - показания ТП по орбитам симметрии; Б-24, Б-25: - линейные и относительные ЭВ по ДПЗ; Б-41: - мощность РУ; Б-42: - параметры петель; Б-43: - параметры ПГ.

Вывод информации.

Основное отличие Хортицы от Гиндукуш заключается в том, что СВРК только оценивает состояние а.з. на основании получаемых от датчиков сигналов (так на основании сигналов ТП и ДПЗ грубо рассчитывается  и  ТВС, параметры контуров).

Хортица же, принимая сигналы внутриреакторных, петлевых, контурных и др. датчиков (положение ОР СУЗ, изотопный состав и пр.), рассчитывает полную картину НФ состояния АЗ, получает результаты Xe- и Sm- полей, определяет выгорание топлива, восстанавливает поля ЭВ с постоянным перерасчётом всех коэффициентов во времени.

Нейтроно-физическая модель расчёта а.з.:

ВМПО Хортица ведёт расчёт в 3-х мерном пространстве, решая 4-х групповое уравнение диффузии нейтронов методом конечных разностей. Разбитие ТВС для этого метода осуществляется по центрам призм, полученным разбиением всех 163 ТВС на 16 участков по высоте, считая, что в пределах одной призмы НФ свойства однородны. Задержка в расчётах состояния а.з.  5 минут. Время пересчёта концентрации Xe – 6 часов, Sm – 30 минут, выгорания топлива  2-е суток.

Показания Хортицы – в частности OFFSET более достоверны при стационарном режиме РУ, т.к. учитываются не только показания ДПЗ, но и поля ЭВ, положение ОР СУЗ, Xe и Sm. Гиндукуш определяет OFFSET как разность показаний самих ДПЗ (верх/низ) а Хортица даёт его как разницу ЭВ, рассчитанных с учётом восстановленного поля ЭВ по всей а.з. а не кассет с ДПЗ. Особенно это важно т.к. СУЗ-кассеты не имеют ДПЗ, а именно они имеют высокое обогащение (более “свежие” ТВС ставятся под кластера).

На стационарном уровне мощности показания OFFSET по Гиндукуш всегда выше, т.к. не учитывает положение 10-ой группы, а тупо берёт разность накопленных ДПЗ зарядов. Хортица же восстанавливая полное поле ЭВ учитывает ЭВ в “свежих” (с СУЗ) ТВС не имеющих ДПЗ.

АКНП-3.

	Тип Камеры	Шт.	№ камер
			1 комплект	2 комплект
ДЭ	КНК-15	12	2,12,22	7,17,27
ДП	КНК-4	6	3,11,21	6,16,26
ДИ	КНК-15	9	1,9,19	5,15,23
СКП	КНК-15-1	6	В каналах выгородки
РЩУ		3	8,18,24
Реактиметр	КНК-4	3	4,14,25 (резервные каналы)

Весь диапазон измерения плотности нейтронного потока разделен на 3 диапазона:

Источника: 0,1610³ нсм²/сек

Промежуточный: 810²  510⁷ нсм²/сек

Энергетический: 710⁶ 310⁸ нсм²/сек

КНК-15: ²³⁵U – радиатор, длина 259 см, 50 мм, газ-наполнитель – гелий, в ДЭ токовый режим (компенсируемый), в ДИ – импульсный. В ДЭ в каждом канале по 2-е ИК – нижняя и верхняя, управляются одним приводом. КНК-4: длина 450 см, 50 мм, токовый режим (компенсируемый), газ-наполнитель – аргон (96%) + гелий (4%). Диапазон РЩУ 10^-710^-1 _НОМ. Рабочий ход ИК = 540 см, скорость хода  0,10,12 м/сек.

При отключении 1-го канала АКНП по показаниям нейтронной  (по БВК и БВЦ) из 3 этот канал отбраковывается (при отклонении  25%) и не берётся в расчёт средней. При этом будет сигнализация неисправности УНО. Если показания одного канала будут  на 25% от средней, воздействий не будет никаких, но должна появиться сигнализация “Уставка ” при  на 20% от среднего. Если показания одной камеры будет выше на 25% - то д/б ПЗ, АЗ по одному каналу или “Уставка ” по превышению на 5% от средней.

Камеры ЭД - высотой Н=260 см , расположенные по 2 шт. в канале с разнесением по высоте в 168мм, измеряют нейтронный поток, не совпадающий с показаниями камер ПД - расположенных по 1 шт. в канале с высотой Н = 450 см.

Измерение нейтронной мощности.

Нейтроны не имеют заряда и не вызывают ионизации в веществе, для их регистрации используют эффект вызываемых ими ядерных реакций, сопровождающийся образованием заряженных частиц (-частицы или электроны).

Нейтронный датчик, использующий этот принцип, называется ионизационной камерой. Корпус ИК, заполненном газом, размещены два электрода, один из которых — радиатор, покрыт нейтронно-чувствительным слоем, например бором ¹⁰В. К пластинам электродов через изоляторы приложена разность потенциалов, создаваемых ис­точником питания. Нейтронный поток n^- взаимодействует с нейтронно-чувствительным слоем. В результате ядерной реакции ¹⁰B₅ (n,) ⁷Li₃ образуются положительно заряженные -частицы, которые, ионизируя газ, создают “+” и “-” ионы. Под влиянием внешнего электрического поля создается разность потенциалов, приложенных к пластинам электродов. Движение ионов образует в электрической цепи ток, пропорцио­нальный ионизации газа. Ионизация газа вызывается не только нейтронным потоком, но и -квантами, поэтому ток в цепи ИК пропорционален значениям n^- и -квантам. Такая камера называется некомпенсированной.

Так как ионизация газа в объеме ИК производится -частицами и -квантами, всегда имеющимися в ЯР, а  РУ пропорциональна количеству n^-, то необхо­димо выделить сигнал, обуслов­ленный только n^-. Для этого используют специальные компенсированные ИК.

В корпусе ИК имеются три электрода, образующие два равных объема. В одном объеме, имеющем радиаторы с чувст­вительным к n^- слоем, ионы образуются за счет n^- и -квантов, а во втором, где отсутствует чувствительный к n^- слой,—только за счет -квантов. В собирающем элек­троде сумма токов, вызванных -квантами, I = 0, поэтому изме­рителем регистрируется толь­ко ток, вызванный нейтронами, In, пропорциональный плотности потока n^-. Проводники тока подводятся к электродам через изоляторы и соединяют­ся с источником питания.

П оложение блоков детектирования ДИ, ДП выбрано в зоне максимальной чувствительности (средина а.з, точнее h=9712 мм от потолка А336). БД по сигналу АЗ поднимаются на средину а.з. автоматически. БД в ЭД выставлены так, чтобы дрейф показаний при работе 10-ой группы в процессе подавления Xe и изменения _Т не приводил к рассогласованию каналов в пределах комплекта АКНП 5%.

СКП по выгородке: 510³510⁹ нейтрон/м² за сек. Сигналы “Стоп” (период  80 сек) + “Работа”  ПЗ, “Реверс” (период 40 сек) + “Работа”  АЗ. (ИК СКП установлены рядом с ТВС в ячейках 14-23; 02-23; 02-35; 14-35; 08-17; 08-41). Частота (БКнК) импульсов = 5 Гц   = 510^-6 %_НОМ, в это время должны загораться табло АКНП– начало работы в ДИ. БКнК должен отключаться при  частоты импульсов  122 Гц.

Камера	№ УНО	Канал РОМ	Канал АРМ
2	1УНО	1РОМ	1АРМ
12	2УНО	2РОМ	3АРМ
22	3УНО	3РОМ	2АРМ
7	4УНО	3РОМ	2АРМ
17	5УНО	1РОМ	1АРМ
27	6УНО	2РОМ	3АРМ

Сигнализация АКНП:

“Калибровка” - предупреждает о том, что одна из стоек УНО подсистемы выведена из работы и находится в режиме “Проверка”.

“НД” - сигнал появляется в момент достижения плотности нейтронного потока min контролируемого уровня для ИК данного диапазона; табло высвечивается во всем диапазоне изменения нейтронного потока, начиная с минимального, формула сигнала - “23”.

“КД” - сигнал появляется в момент достижения минимально-возможного уровня контролируемого параметра для ИК данного диапазона; формула сигнала - “два из трех”.

“ПС Р”, “ПС Т” - появление сигнала свидетельствует о превышении предупредительных уставок по “Р” и “Т” соответственно; “13”.

“АЗ Р”, “АЗ Т” - появление сигнала свидетельствует о превышении аварийных уставок по “Р” и “Т” соответственно; “13”.

“ Верх БД”, “Низ БД” - появление сигнала - срабатывании ВКВ и НКВ соответственно при движении БД в канале ИК.

“Уставка вверх” – сигнализация о необходимости корректировке уставок по нейтронной ,  уст - 5%. “Уставка вниз”  уст – 20%.

Исключение каналов из вычисления (с отключением стоек УНО) происходит при отклонении показаний от среднего значения на  20%_НОМ.