Слободчук В.И. Руководство пользователя тренажера МФА ВВЭР-1000 для выполнения лабораторных работ

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ»

В.И. Слободчук

Руководство пользователя тренажера МФА ВВЭР-1000

для выполнения лабораторных работ

Допущено Федеральным учебно-методическим объединением в системе высшего образования по УГСН 14.00.00 Ядерная энергетика и технологии

в качестве методического пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 14.05.02 «Атомные станции: проектирование, эксплуатация

и инжиниринг» и по направлению подготовки 14.03.01, 14.04.01 «Ядерная энергетика и теплофизика»

Москва 2021

УДК 621.039.524.44:519.6 (075.8) ББК 31.47 С 48

Слободчук В.И. Руководство пользователя тренажера МФА ВВЭР1000 для выполнения лабораторных работ: Методическое пособие

[Электронный ресурс]. – М.: НИЯУ МИФИ, 2021. – 56 с.

Руководство пользователя тренажера МФА ВВЭР-1000 содержит описание тренажера и информацию, необходимую для освоения данного функционально-аналитического тренажера. Описано назначение и основные функции тренажера, представлено описание основных систем и оборудования. МФА ВВЭР-1000 используется в учебном процессе для студентов, обучающихся по специальности 14.05.02 «Атомные станции: проектирование, эксплуатация и инжиниринг», а также по направлениям подготовки 14.03.01 и 14.04.01 «Ядерная энергетика и теплофизика». Материал изложен компактно, доступно, с учетом опыта использования данного тренажера в учебном процессе в ИАТЭ НИЯУ МИФИ.

Рецензент Д.А. Пахолик, инженер первой категории отдела эксплуатации реактора ИТКР АО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова»

2

3

МКУ – минимальный контролируемый уровень нейтронной мощности реактора

НА – насосный агрегат ОР СУЗ – орган регулирования СУЗ ОД – охладитель дренажа

ОРУ – открытое распределительное устройство ОЭ – основной эжектор ПВД – подогреватель высокого давления ПГ – парогенератор

ПГУ – панель группового управления ОР СУЗ ПД – пусковой диапазон мощности ПЗ – предупредительная защита ПИВ – панель индивидуального выбора

ПНД – подогреватель низкого давления ПСУ – паросбросное устройство РД (в СУЗ) – рабочий диапазон мощности

РД (в Управлении турбогенератором) – режим регулирования давления перед турбиной

РМ – режим регулирования мощности турбогенератора РОМ – регулятор ограничителя мощности РОУ – редукционно-охладительная установка

РТСН – резервный трансформатор собственных нужд САОЗ – система аварийного охлаждения а.з.

САПР – система аварийного и планового расхолаживания СВО – система спецводоочистки СВРК – система внутриреакторного контроля СН – сливной насос СПП – сепаратор-промперегреватель

СППр – система подпитки-продувки первого контура СРК – стопорно-регулирующий клапан (иногда упоминаются от-

дельно стопорные СК и регулирующие клапаны РК) СС – сепаратосборник СУЗ – система управления и защиты реактора Т – трансформатор ТА – турбоагрегат ТГ – турбогенератор

ТПН – турбоприводный питательный насос ТСН – трансформатор собственных нужд

5

ТЭН – группа трубчатых электронагревателей УНО – устройство накопления и обработки данных УРБ – ускоренная разгрузка блока ХОВ – химически обессоленная вода ЦВД – цилиндр высокого давления ЦНД – цилиндр низкого давления ЧК – чистый конденсат

ЭГСР – электрогидравлическая система регулирования ЭУ – эжектор уплотнений

6

1.Назначение и функции тренажера

Многофункциональный тренажер ВВЭР-1000 версии 4 разработан Экспериментальным научно-исследовательским и методическим центром «Моделирующие системы» (ЭНИМЦ МС) в 2010 г. Тренажер предназначен для обучения студентов ИАТЭ НИЯУ МИФИ направлений 14.03.01 «Ядерная энергетика и теплофизика», 14.03.02 «Ядерные физика и технологии» (бакалавриат), 14.05.02 «Атомные станции: проектирование, эксплуатация, инжиниринг» (специалитет), 14.04.01 «Ядерная энергетика и теплофизика», 14.04.02 «Ядерные физика и технологии» (магистратура). Обучение с использованием данного тренажера проводится в рамках курсов дисциплин «Эксплуатация АЭС» и «Ввод, вывод и эксплуатация АЭС», а также в рамках смежных модулей учебных практик, летних школ и т.п.

Тренажер позволяет студентам закрепить, а преподавателю проверить компетенции, полученные студентами в ходе их обучения в институте. Занятия на данном тренажере рекомендованы для студентов старших курсов всех направлений подготовки, поскольку владение его инструментарием подразумевает наличие знаний по таким дисциплинам, как: «Метрология, стандартизация и сертификация», «Механика жидкостей и газов», «Тепломассообмен», «Техническая термодинамика», «Теплогидравлический расчет реакторов», «Ядерные энергетические реакторы», «Физика ядерных реакторов», «Атомные электростанции», «Насосы, вентиляторы и компрессоры АЭС», «Турбомашины АЭС», «Парогенераторы и теплообменники АЭС», «Электрическая часть АЭС».

Тренажер ВВЭР-1000 моделирует технологические процессы нормальной эксплуатации в пределах моделируемых систем и оборудования от разогрева энергоблока из исходного холодного состояния с принятым паром от пуско-резервной котельной и вывода блока на номинальный уровень мощности до останова и расхолаживания. Моделирование соответствующих защит и блокировок позволяет также рассмотреть ситуации с нарушением нормальной эксплуатации. Аварийный и тяжелоаварийный модули не включены в данный тренажер, поскольку он нацелен, прежде всего, на формирование навыков управления технологическими процессами АЭС в ходе нормальной эксплуатации.

7

Функционально тренажер имитирует блочный пульт управления АЭС. Каждое рабочее место оснащено тремя мониторами, на каждом из которых может быть открыт слайд с отдельной системой. Таким образом, программа обеспечивает оперативное переключение между системами при необходимости параллельной работы с ними. Большая часть слайдов систем представляет собой либо мнемосхемы, либо мнемотабло. Ряд схем представлен имитацией щитов управления с ключами, индикаторами и другим инструментарием. С точки зрения организации процесса управления и объема включенных функций данный тренажер представляет собой симуляцию рабочего места оперативного персонала энергоблока АЭС с реактором ВВЭР-1000.

В составе тренажера использована трехмерная нейтроннофизическая модель а.з. В исходном состоянии технологические системы заполнены рабочими средами, произведено воздухоудаление из них. Не входящие в объем моделирования технологические системы предполагаются работающими и моделируются в виде параметров в граничных условиях моделируемых систем, обеспечивающих их функционирование.

2. Переченьпредставленныхсистем и оборудования

Объем моделирования описывается тремя основными областями – реакторным отделением, турбинным отделением и логикодинамической моделью контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИПиА).

В реакторном отделении смоделированы:

•непосредственно реактор совместно с системой первого контура и главными циркуляционными насосами в ее составе;

•парогенераторы;

•компенсатор давления и бак-барботер с трубопроводами обвязки;

•упрощенные модели вспомогательных систем реакторного отделения –

o система подпитки-продувки первого контура, o система спецводоочистки СВО-2,

o система организованных протечек первого контура;

8

• системы безопасности –

o пассивная часть САОЗ (система аварийного охлаждения а.з.), o система аварийного ввода бора,

o активная часть системы аварийного и планового расхолаживания.

Турбинное отделение тренажера включает в себя:

•систему главных паропроводов, в том числе быстродействующие редукционные установки (БРУ-СН, БРУ-К, БРУ-А);

•систему сепараторов и промперегревателей (СПП);

•турбину К-1000-60/1500-2 (имеющую в составе один цилиндр высокого и три цилиндра низкого давления) с упрощенной системой регулирования, управления и защиты;

•конденсационно-вакуумную систему;

•систему основного конденсата и регенерации низкого давле-

ния;

•основную деаэрационную установку и систему пара собственных нужд;

•систему питательной воды и регенерации высокого давления. В логико-динамическую модель КИПиА входят:

−система управления, регулирования и защиты реактора (СУЗ)

иупрощенная система регулирования для турбины;

−система аппаратуры контроля нейтронного потока (АКНП);

−тепловые регуляторы, защиты и блокировки в соответствии с таблицей защит и блокировок ВВЭР-1000, обеспечивающие функционирование модели принятого объема.

В настоящем тренажере не моделируются такие системы и оборудование, как:

•дренажные линии и линии организованных протечек;

•дублирование запорной арматуры и обратных клапанов;

•дублирующие схемы автоматики;

•система аварийного парогазоудаления реактора. Предполагаются постоянно функционирующими и обеспечива-

ющими расчетные значения параметров в граничных условиях моделируемых систем:

•система борного концентрата;

•система ввода реагентов в первый контур;

•система боросодержащей воды;

9

•система чистого конденсата;

•система промежуточного контура;

•система циркуляционного охлаждения главных конденсаторов установки;

•система химически обессоленной воды для подпитки главных конденсаторов.

Далее приводится таблица с системой кодов моделируемых систем (табл. 2.1). Кодировка систем частично пересекается в виду одновременного использования того или иного оборудования в различных системах.

10