Лекции Эксплуатация АЭС(n=25c-1) / Л-16

«УТВЕРЖДАЮ»

Заведующий кафедрой

Эксплуатации и ФЗ ЯЭУ

В.А. Кирияченко

«__»____________20__ г.

Лекция № 16

Тема: Нарушения нормальной эксплуатации, обусловленные снижением

расхода теплоносителя через реактор

План лекции

1. Вводная часть 5 мин.

2. Основная часть:

2.1. Отключение одного ГЦН из 3-х или 4-х работающих. 35 мин.

2.2. Отключение 2-х ГЦН из 4-х работающих. 35 мин.

3. Заключительная часть. 5 мин.

Задание на самостоятельное изучение материала – 2 часа.

Отключение одного ГЦН из четырех работающих с наложением отказа в работе РОМ. Литература [19, 20].

В результате изучения материала лекции студенты должны:

а) знать:

- возможные причины отключения ГЦН;

- действия персонала при подобных нарушениях нормальной эксплуатации;

б) уметь восстанавливать нормальную работу РУ и ТУ в подобных ситуациях;

в) быть ознакомленными с физическими основами процессов, протекающих на ЭБ при отключениях ГЦН.

Литература

1. Инструкция по ликвидации аварий и аварийных ситуаций на реакторной установке АЭС.

2. Инструкция по ликвидации аварий и аварийных ситуаций на основном оборудовании турбинного цеха АЭС.

3. Технологический регламент безопасной эксплуатации энергоблоков с реактором ВВЭР-1000.

1. Отключение одного ГЦН из 4-х или 3-х работающих

Рассматривается частичное снижение расходов теплоносителя через активную зону реактора из-за отключения одного ГЦН.

За исходное состояние принята нормальная работа блока на уровне мощности, допустимой для числа работающих ГЦН.

Причиной отключения ГЦН могут явиться механические или электрические повреждения самих ГЦН, их вспомогательных систем, нарушения в цепях управления и системах измерения параметров, а также действия персонала, вызванные необходимостью аварийного останова ГЦН.

Персонал обязан контролировать разгрузку реактора с помощью РОМ до допустимого уровня мощности и обеспечить стабилизацию параметров на новом уровне мощности.

Признаки нарушения.

- Сработка табло сигнализации "Защита ГЦН" -п.НY-13 (в случае отключения ГЦН технологической защитой); "Вызов на секции 6кВ ВА,ВВ,ВС, ВД"-НУ32 (в случае действия электрической защиты).

- Сработка табло сигнализации "ПЗ-1", "РОМ" (в случае отказа РОМ, срабатывание ПЗ-1 по факту увеличения температуры теплоносителя в горячей нитке любой петли 1 контура более (Тн+3)С;

- Отключение ГЦН на мнемосхеме БЩУ;

- Снижение перепада давления на отключившемся ГЦН;

- Снижение перепада давления на реакторе.

Процессы, происходящие в установке.

За исходное состояние принята работа блока на номинальной мощности с 4-мя ГЦН.

1) Срабатывает табло сигнализации: "Вызов на секции 6кВ ВС,ВД,ВА,ВВ (в случае действия электрической защиты).

2) Через 1,2-1,4 сек. после отключения ГЦН срабатывает табло сигнализации: "Срабатывание РОМ", "Срабатывание ПЗ-1".

3) При работе защиты ГЦН срабатывает табло сигнализации: "Защита ГЦН".

4) АРМ переходит в режим "Н" и отключается от целей управления ОР СУЗ.

5) Разгрузка РУ воздействием РОМ до 67%Nн,(до 50%Nн, 40%Nн-при первоначальной работе на трех петлях) продолжается 100-120сек.

6) ЭГСР переключается в режим "РД-1" и поддерживает давление в ГПК.

7) Регулирующие питательные клапаны по основной питательной воде RL71(72-74)S02, S01 на отключившейся петле закрываются. Уровень в ПГ поддерживается работой пускового регулятора уровня RL71(72-74)S04.

8) Через 25-30 сек. после отключения ГЦН в отключенной петле возникает обратной ток. Температура горячей нитки уменьшается до 265-270^о С за 10 сек и становится меньше температуры холодной нитки. Это вызывает уменьшение давления в ПГ отключенной петли до 59-60кгс/см² за 30-40 сек.

9) Температура в горячих нитках работающих петель увеличиваются на (2-4)^оС за 30-50сек и затем плавно уменьшается до стабильных значений за 90-130сек.

10) Давление в I контуре увеличивается на 2-3кгс/см² за 25-30сек., затем уменьшается до 152-155кгс/см за 80-100 сек и медленно восстанавливается работой ТЭН КД. Уровень в КД увеличивается на 15-20 см в течении первых 25-30 сек и затем уменьшается на 100-120 см за 80-100 сек вследствие разгрузки реактора.

11) По факту отключения ГЦН происходит перевод пароснабжения ТПН и КСН. Открывается RQ50S01,02,03, закрывается RB50S02. После полного открытия RQ50S01, закроются RВ50S02,03-НУ34. Открываются БРУ-СН RQ11

(12)S01, закрываются RD34S03,04.

12) Через 30 сек после отключения ГЦН, после снижения перепада на нем ниже 3кгс/см² включается его ВЦЭН YD11(21,31,41)D01.

13) После снижения нейтронной мощности РУ ниже 75%Nн срабатывают табло сигнализации:

- "А3 шунтированно";

- "75% шунт 1(2) комплект".

14) Несимметричное распределение обратного потока через неработающую петлю приводит к неравномерному нагружению работающих петель. Через 2-3 минуты после отключения, например,ГЦН-2 установится следующее распределение нагрузки по петлям:

N петли	Отклонение от среднего значения, %
1 3 4	-2,5 -5,5 +8,0

Через петлю с отключенным ГЦН будет отводиться примерно 60Мвт, обратный перепад температуры составит (8-10)^оС -СВРК.

15) В процесса разгрузки максимальный подогрев на петле не превысит 32,5^оС - СВРК.

16) Происходит отключение ПВД из-за повышения уровня в корпусах ПВД-6 RD21,22W01 до первого предела.

При отключении ПВД, по факту понижения температуры питательной воды (средней по двум ниткам, датчики АСYT) менее 214 C, контролировать переключение регулятора производительности ТПН из режима минимального дросселирования в режим поддержания перепада.

17) После уменьшения мощности реактора до 67%, РОМ отключается от цепей управления ОР СУЗ, включается АРМ в режиме "Н" и поддерживает текущую нейтронную мощность.

Автоматический переход АРМ из режима "Н" в режим "Т" блокируется по факту работы РОМ.

18) На отключенной петле переводится работа СВО-1 на байпасную линию, т.е. закрывается ТС10(20,30,40)S01 открывается ТС10(20,30,40)S02.

Действия персонала.

Убедиться в факте отключения ГЦН, уведомить персонал БЩУ и:

1) Проконтролировать срабатывание "ПЗ-1". В случае отказа снизить мощность реактора ключом "ПЗ-1" до допустимой (по приборам нейтронной мощности АКНП);

2) Проконтролировать переключение ЭГСР в режим "РД-1" и разгрузку турбины. В случае отказа разгрузить турбину дистанционно;

3) После окончания разгрузки и стабилизации параметров на допустимом уровне мощности:

а) проконтролировать переключение АРМ в режим "Н";

б) выставить уставки по нейтронной мощности в соответствии с допустимой для числа работающих ГЦН.

1) Проконтролировать автоматическое закрытие регулирующих питательных клапанов RL71-74S01,02 и запорной арматуры на линии основного питания соответствующего ПГ.

2) Проконтролировать отсутствие обратного вращения отключившегося ГЦН по окончании его выбега. При наличии обратного вращения действовать в соответствии с инструкцией по эксплуатации ГЦН;

3) Проконтролировать включение ВЦЭН и при необходимости включить дистанционного;

4) Вызвать на ЭЛИ формат отключившегося ГЦН и проконтролировать параметры насоса и привести их в норму при необходимости.

Контролировать работу регуляторов уровня в ПГ YB10,20,30,40B01 неотключившихся петель;

Приступить к компенсации отравления активной зоны Хе135 и выравниванию полей энерговыделения:

1) На СВРК "Гиндукуш" вызвать форматы:

- "Температура на выходе из кассет";

- "Коэффициент неравномерности энерговыделения" и проконтролировать состояние активной зоны;

2) В случае превышения допустимых значений коэффициентов неравномерности энерговыделений изменить положение V группы ОР(с половинной длиной),10 группы по специальному регламенту;

3) При выходе Х группы ОР за границы рабочей зоны, корректировать содержание борной кислоты в 1 контуре для приведения Х группы в регламентное положение.

Выяснить причину отключения ГЦН и устранить ее.

Получить разрешение НС АЭС на включение ГЦН выполнить операции по включению ГЦН в следующей последовательности:

- Снизить уровень воды в соответствующем ПГ до 20 см по метровому уровнемеру, воздействую на пусковой клапан RL71-74S04.

- Снизить мощность реактора в соответствии с технологическим регламентом до 20% Nн при подключении ГЦН к двум работающим и до 30% Nном при подключении к трем работающим.

- Проверить и при необходимости перевести АРМ в режим "Н", ЭГСР в режим "РД-1";

- Включить в работу ГЦН в соответствии с инструкцией по эксплуатации ГЦН при условии, что разность температур "холодных" ниток работающих петель и "горячей" нитки подключаемой петли не более 10 .С, при этом вести контроль на дисплее АКНП за изменением нейтронного потока, периода, а также отработку АРМ.

- Проконтролировать ход основного регулирующего питательного клапана на открытие в течение 25сек (при закрытой запорной арматуре) соответствующего ПГ. Запорная арматура открывается при снижении уровня по уровнемеру с метровой базой до 45 см.

После включения ГЦН и стабилизации параметров энергоблока, выставить уставки ЯППУ на значение соответствующие новому допустимому из условия количества работающих ГЦН уровню мощности. В соответствии с "Инструкцией по эксплуатации реакторной установки" увеличить мощность реактора до уровня мощности, регламентируемой "Таблицей допустимых режимом ЯППУ".

2. Отключение 2-х ГЦН из 4-х работающих

Рассматривается частичное снижение расхода теплоносителя через активную зону, связанное с отключением 2-х ГЦН из 4-х работающих, вызванным отключением маслонасосов системы ГЦН, либо обесточиванием соответствующих ГЦН.

Признаки нарушения.

- Сигнал "защита ГЦН" - в случае отключения технологической защиты;

- Отключение 2-х ГЦН на мнемосхеме БЩУ, включение ВЦЭН отключившихся ГЦН;

- Снижение перепада давления на отключившихся ГЦН и на реакторе, уменьшение нагрузки электродвигателей отключившихся ГЦН до нуля;

- Срабатывание УРБ, сигнал первопричины УРБ, сброс I группы ОР СУЗ на КВН;

• Работа РОМ.

Процессы, происходящие в установке.

Блок работает на номинальной мощности. В качестве исходного события принято: ложное закрытие пневмоарматуры на напоре маслонасосов YD61,62,63D01-YD60S06.

1) После закрытия YD60S06 срабатывает табло сигнализации:

- "Пневмоарматура не открыта"."

2) Отключается работающей МН YD61(62,63)D01 после достижения на его напоре давления более 5,2кгс/см² . Включается первый резервный насос и затем он также отключается по высокому давлению на напоре. После отключения первого резервного насоса включается второй резервный и тоже отключается по давлению на напоре (более 5,2кгс/см²).

Срабатывают табло сигнализации:

- "АВР сработал";

- "Давление перед маслоохладителями YD81,82,W01".

3) После закрытия YD60S06 давление масла в камере ГУП ГЦН-2, ГЦН-4 сразу же снижается и, когда оно снизится до 0,6кгс/см², с выдержкой 15 сек отключается ГЦН-2 и ГЦН-4.

Срабатывает табло сигнализации:

- "Защита ГЦН YD20D01, YD40D01".

Закрываются задвижки на подводе масла к ГЦН-YD20,40S04,06 и отрывается рециркуляция маслосистемы YD60S01.

4) Срабатывают табло сигнализации:

- "Срабатывание РОМ";

- "Разгрузка РОМ";

- "Срабатывание УРБ";

- "Отключение 2-х из 4-х ГЦН";

- "Сработало ПШС";

- "Падение одного ОР";

- "Срабатывание ПЗ-II".

5) ОР СУЗ группы 1 падают вниз и за 2-4 сек. Разгружают.

6) На панели АРМ загорается лампочка "Запрет больше".

7) Когда мощность реактора снизится до 75%Nн срабатывают табло сигнализации:

- "АЗ шунтировано"-НУ16;

- "Шунт 75%".

8) После снятия сигнала "ПЗ-II" ключом БЩУ на панели АРМ гаснет индикация "Запрет больше". АРМ переходит в режим "Н" и отключается от целей управления ОР СУЗ.

9) РОМ разгружает РУ до 49%Nн (39%Nн при отключении смежных ГЦН) за 25-30 сек.

При работе РОМ точная индикация положения ОР СУЗ не меняется и показывает начальное положение ОР, фиксируются только переходы по зонам.

10) ЭГСР переходит в "РД-1" и поддерживает давление во II контуре по программе УРБ: уставка по давлению запоминается в момент получения сигнала УРБ или ПЗI ЭГСР и не меняется в течение 4 сек; в течение следующих 6 сек. уставка растет со скоростью 1,0 кгс/см²/сек. и затем новая уставка удерживается в течение 10сек. После этого происходит ее снижение со скоростью 0,2 кгс/см²/сек. до конечной уставки-61кгс/см².

11) Закрываются регулирующие питательный клапаны RL71-74S02,01 на отключившихся петлях Уровень в этих ПГ поддерживают пуско-остановочные регуляторы RL71-74S04.

12) Происходит перевод пароснабжения ТПН и КСН:

- открываются RQ50S01,02,03, закрываются RB50S02, вступают в работу БРУ-СН RQ11(12)S01, закрываются RД34S03,04.

13) Температура в горячих нитках отключенных петель уменьшается на 11-15^оС за первые 45-50 сек. После появления в этих петлях обратного тока в течение 20-40 сек. температура горячих ниток петель снижается до 270-275^оС и становится ниже температуры холодных ниток петель. Температура в горячих нитках неотключенных петель возрастает кратковременно и затем медленно стабилизируется в течение 100-130 сек.

14) Через 30 сек перепад давления на ГЦН снижается до 3кгс/см², включаются ВЦЭН YD11,21,31,41 D01. Отключенные ГЦН останавливаются через 100-120 сек. после их отключения.

15) Через 50-60 сек. после отключения ГЦН перепад на реакторе снижается до 0,8кгс/см².

16) В случае снижения уровня в ПГ отключенных петель до 22см включается ВПЭН RL51,52D01. Уровни во всех ПГ восстанавливаются через 3- 4 мин.

17) В результате срабатывания УРБ давление в ПГ за первые 10-15 сек. снизятся на 0,5-1,5 кгс/см² и затем за 30-35 сек. возрастут на 1,0-3,0 кгс/см² и затем за 150-200 сек. вернутся к первоначальной величине – УВС (УВ10-40Р10).

18) Через 30-60 сек после отключения ГЦН отключаются ПВД по высокому уровню в ПВД-6 RД21W01 и RД22W01.

При отключении ПВД, по факту понижения температуры питательной воды (средней по двум ниткам, по датчикам АСYT) менее 214 град.C контролировать переключение регулятора производительности ТПН из режима минимального дросселирования в режим поддержания перепада.

19) После разгрузки реактора до 49% (39%) за 100-120 сек. РОМ отключается, АРМ переходит в "Н" и поддерживает текущую нейтронную мощность. На переход АРМ в режим "Т" действует запрет.

После включения АРМ на точной индикации положения ОР СУЗ возобновляются показания текущего положения.

20) На отключенных петлях переводится работа СВО-1 на байпасную линию, т.е. закрываются ТС20,40(10,30)S01, открывается ТС20,40(10,30) S02-НУ13.

Все параметры РУ стабилизируются в течение 4-6 мин.

Действия персонала.

1) Проконтролировать срабатывание УРБ, появление сигнализации КВН сброшенных УРБ ОР СУЗ (I группа ОР СУЗ);

2) Проконтролировать корректирующую работу РОМ, разгрузку до 50%Nном при отключении противоположных ГЦН или до 40%Nном, в случае отключения смежных ГЦН;

3) Проконтролировать разгрузку ТГ от ЭГСР по сигналу срабатывания УРБ со скоростью 20-30 МВт/сек, опережающее открытие БРУ-К по фактору работы УРБ и сброса нагрузки ТГ, опережающий перевод питания паром коллектора СН от БРУ-СН, питание ТПН от КСН, прекращение разгрузки ТГ после стабилизации тепловой мощности реактора;

4) Проконтролировать автоматическое закрытие регулирующих питательных клапанов RL71-74S02 и запорной арматуры на линии основного питания ПГ отключившихся петель RL71-74S01, уровни во всех парогенераторах, открытое положение задвижек на пусковых линиях RL71-74S03;

5) Проконтролировать по тахометрам БЩУ отсутствие обратного вращения отключившихся ГЦН, включение ВЦЭН отключившихся ГЦН;

6) Вызвать на РМОТ форматы отключившихся ГЦН, проконтролировать их параметры;

7) После стабилизации параметров проконтролировать переключение АРМ в режим "Н", выставить уставки по нейтронной мощности в соответствии с допустимой для 2-х работающих ГЦН, проконтролировать соответствие параметров РУ таблице допустимых режимов;

До восстановления регламентного положения ОР СУЗ уровни мощности, до которых производится разгрузка РУ-50%(40%)Nн, не должны превышаться.

8) После окончания переходного процесса необходимо восстановить регламентное положение ОР СУЗ в следующей последовательности: немедленно приступить к вводу борной кислоты в I контур подпиточными насосами с расходом не менее 30т/час. Для этого включить TB10D02(03,04) на всас работающего TK21(22,23)D01,02, снять с автомата TK81(82)S02 и дистанционного открывать их, пока расход подпитки не будет больше 30т/час.(Предполагается, что TK31,32S02 стоят на автомате, в работе штатный регулятор уровня в КД-YPC02);

Начать извлечение групп ОР СУЗ, начиная с 9-й(8-й). 10-ую группу поднять в регламентное положение, затем извлечь группу, используемую для УРБ (1 группу), на КВВ. Регламентное положение ОР СУЗ после срабатывания УРБ должно быть восстановлено в течение не более трех часов.

В случае невосстановления регламентного положения ОР СУЗ, реактор должен быть разгружен до МКУ.

9) После восстановления регламентного положения ОР СУЗ отключить TB10D02(03,04), поставить на автомат TK81(82)S02, проконтролировать уровень в КД;

10) Выяснить причину отключения ГЦН и устранить ее;

11) Получить разрешение НСАЭС на включение ГЦН.

Включить ГЦН и восстановить мощность.

Лекцию разработал

доцент кафедры Эксплуатации и ФЗ ЯЭУ В.Н. Петрыкин

8