4.5.7. Влияние отказов в длинных линиях по общей причине на ответы в аппаратуре суз.

Рассмотрим реакцию аппаратуры СУЗ на отказы в кабельных каналах в результате пожара, затопления водой, удара по кабе­лям электропроводящим предметом, плохого контакта в разъемах (в дальнейшем "нарушение кабеля").

Разобрав план реактора, приходим к выводу, что рассматривать нужно:

• кабельный канал, соединяющий пультовую с верхней пло­щадкой бассейна реактора;

• кабельную шахту, соединяющую пультовую с источниками питания (ЩСУ) и технологическими помещениями, в которых установлены приборы КИП.

В первом случае следует рассмотреть повреждения кабелей, идущих на:

• привода стержней АЗ, АР, КС;

• на приборы контроля цепной реакции (сигнальные и питающие кабели, соединяющие ионизационные камеры с приборами УТ.20 и УЗС 21).

1. При нарушении кабеля привода АЗ (обрыв, короткое замы­кание, плохой контакт в разъеме) муфта сцепления обесточится и стержни АЗ упадут вниз. Попадание других напряжений на муфту сцепления исключено, т.к. кабель находится в защитном экране.

Как только стержни АЗ сошли с верхних концевиков, снимает­ся разрешающий сигнал "ГАЗ" (готовность аварийной защиты) за­прещающий движение стержней КС и АР вверх. Цепная реакция прекращается. Приходит предупредительный сигнал (звуковой, све­товой) "неисправность цепей АЗ" и загорается лампочка "Низ 1АЗ"; "Низ 2АЗ". Оператор опускает стержни АР и КС кнопкой КАЗ.

2. При нарушении одного или нескольких кабелей идущих на привода КС движение стержней прекращается. Попадание напряжения с других кабелей на кабель привода КС исключен, он находится в защитном экране. Если реактор на мощности, аварийная защита (АЗ) свою функцию выполнит. Стержни КС и АР, у которых не нарушены кабели, дойдут до низа по любым аварийным сигналам. Оператор сбрасывает стержни на вышедших из строя приводах КС вручную.

При нарушении кабелей приводов стержней АР, КС и АЗ ядерно-опасный режим создан не будет.

3. Рассмотрим случай нарушения кабелей соединяющих приборы контроля цепной реакции (УТ20, УЗС21) и источники питания с ионизационными камерами.

Блок контроля и защиты на мощности (УТ20) при исчезнове­нии питания - 500В (иониз. камеры) выдает аварийный сигнал по увеличению мощности. На пульте оператора появятся сигналы " NNуст. АЗ по 1УТ", " NNуст. ПС".

При исчезновении питания - 500В по двум каналам сработает аварийная защита по сигналу NN уст. АЗ".

Если произойдет обрыв "общего" провода, стрелка на вынос­ном индикаторе начнет "прыгать", оператор заметит неис­правность канала и примет меры к устранению неисправности.

При обрыве "сигнального" кабеля или исчезновении питающего напряжения "+500В" показания выносного индикатора станут равны нулю. УТ-20 переключится на первый диапазон.

4. Рассмотрим реакцию блока УЗС-21 (контроль и защита по периоду) на неисправности в кабелях. При исчезновении питающего напряжения ионизирующей камеры " - 500В" придут следующие сиг­налы:

Т  10сек по 1УЗС;

Т  20сек по 1УЗС.

При исчезновении " - 500В " по двум каналам сработает аварийная защита по сигналу Т  10 сек.

При обрыве питающего кабеля "+500В" и "общего" показания выносного индикатора "Ток УЗС" будет равным "нулю", а индикатора "период УЗС" "-" зашкалит " в сторону.

При обнаружении неисправности оператор принимает меры к ее устранению.

Если поврежденным оказался "сигнальный" кабель УЗС-21 появятся следующие предупредительные сигналы "неисправность 1 УЗС". "Т < 10 сек по 1 УЗС".

При повреждении двух кабелей УЗС сработает аварийная за­щита по следующим сигналам " Т < 10 сек ", "неисправность Т".

5. Рассмотрим реакцию аппаратуры СУЗ на неисправности в кабельной шахте, соединяющую пультовую с помещениями, в которых находятся приборы КИП.

Так как все сигналы, заведенные в аварийную защиту, токовые, а источник тока находится в приборах, установленных в технологических помещениях (в пультовой установлены только приборы контроля), то любые нарушения в кабельной шахте (за­мыкания в результате пожара, обрыв, пропажа контакта в разъеме) приводят к срабатыванию аварийной защиты по любому сигналу, заведенному в АЗ, это следующие сигналы: "Перепад давления на активной зоне", "Уровень воды в баке реактора", "Расход первого контура", "Расход второго контура", "Расход НАО", "Давление первого контура", "Давление второго контура", "Давление НАО".

Влияние электрических помех, посадка на другие источники тока исключена, так как сигнальные провода экранированы.

В пультовую по кабельной шахте из ЩСУ проходят кабели си­ловые (380В, =110 от аккум., =110 от выпр., + 48 от выпр.).

При пожаре произойдет "сварка" силового кабеля, она вызо­вет короткое замыкание и последующее отключение источника на­пряжения по перегрузке. Исчезновение любого напряжения в пуль­товой приводит к срабатыванию аварийной защиты.

6. Заключение.

СУЗ реактора ИРТ-Т удовлетворяет требованиям, обеспечива­ющим ядерную безопасность (ПБЯ ИР-98).

Отказ любого узла или блока не приводят к ядерно-опасному режиму.

Ни один единичный отказ, как в системе СУЗ, так и по общей причине не приведет к блокировке срабатывания аварийной защиты.

Наличие устройства непрерывного контроля цепей АЗ (плата ППЦ) позволяет мгновенно определить неисправную цепь в аварийной защите.

Предпусковая проверка (проверка срабатывания АЗ от всех аварийных сигналов, проверка калибровки приборов, контролирующих мощность и период, проверка срабатывания АЗ при исчезновении всех или одного из напряжений) достаточна для нормальной экс­плуатации реактора.

Максимальное отклонение параметров не превышает 20% от номинальных.

В результате проведенного анализа можно сделать вывод, что эксплуатация системы СУЗ возможна в течение срока указанного в паспортах на приборы, изготовленные в НИКИЭТ.

Перечень возможных неисправностей в приборах и оборудовании

СУЗ приведен в таблице 31.

"Анализ ответов СУЗ на возможные неисправности" прошёл техническую экспертизу в НИКИЭТ (исх. № 080-02/7899 от 18.08.89) и в ИАЭ им. И. В. Курчатова (исх. № 60-16/78 от 26.01.89).

Таблица 31.	Перечень возможных неисправностей в приборах и оборудовании СУЗ и анализ ответов на них.	Меры, обеспечивающие безопасность	5	Реактор будет остановлен и подкритичен, контроль за состоянием реактора от каналов контроля, запитанных от аккумуляторных батарей.	Реактор будет остановлен и подкритичен, контроль за состоянием реактора всеми штатными каналами.	Два канала обеспечивают защиту по уровню мощности или по скорости нарастания мощности.	При обрыве цепи аварийного источника срабатывает АЗ.
		Последствия неисправности	4	Стержни АЗ и КС погружаются в активную зону	Стержни АЗ и КС погрузятся в активную зону	Один канал аварийной защиты будет не работать	Будет реализовано действие соответствующего сигнала
		Поведение системы	3	Обесточиваются приборы СУЗ, запитанные от 220/380В. Обесточиваются муфты сцепления приводов АЗ.	Появится сигнал «Неисправность цепей АЗ», «Отсутствие 15В»	Появится сигнал о неисправном канале	Вызывает появление соответствующего сигнала
		Возможные отказы или неисправности	2	Исчезновение основного источника питания  220В или 380В.	Выход из строя одного из преобразователей ПН=110В/15В.	Выход из строя одного канала аварийной защиты по уровню мощности или скорости нарастания мощности.	Обрыв цепи источника аварийного или предупредительного сигнала.
		№№ п/п	1

5	Реактор будет находится в подкритическом состоянии	Реактор будет подкритичен. На мощность вывести невозможно до устранения неисправности	Реактор будет остановлен и находится в подкритичном состоянии	Работоспособность аварийной защиты не нарушится	Защита по периоду будет обеспечиваться двумя другими приборами УЗС-21 по принципу «1 из 2»
4	Группа стержней останется в активной зоне	Другой стержень АЗ и три группы стержней КС дойдут до нижних концевиков	При достижении периода Т 10с или N1,2Nном. Сработает аварийная защита	Мощность реактора изменится	Один из трех каналов защиты по периоду будет в нерабочем состоянии
3	Конструкция привода не допускает обратной намотки троса на барабан	Индикация положения стержня будет информировать, что стержень не упал в активную зону	Поступит сигнал на остановку группы стержней КС при достижении периода Т20с.	Поступит сигнал на остановку группы стержней КС при достижении стержнем АР концевика 40%	Поступит сигнал о неисправности данного канала УЗС-21. Показания прибора изменятся
2	При погружении стержней в активную зону не отключился двигатель одной из групп РР	При срабатывании аварийной защиты один из стержней АЗ не упал в активную зону	Самопроизвольное извлечение группы стержней КС при ручном управлении	Самопроизвольное извлечение группы стержней КС при управлении в автоматическом режиме	Выход из строя одного прибора защиты по периоду УЗС21
1

5	Защита по периоду будет обеспечиваться двумя другими приборами УТ-20 по принципу «1 из 2»	Контроль мощности реактора будет осуществляться другим каналом контроля, а также тремя каналами защиты по уровню мощности	Работоспособность аварийной защиты не будет нарушена. Мощность реактора будет поддерживаться вручную, до устранения поломки.
4	Один из трех каналов защиты по уровню мощности будет в нерабочем состоянии	Один из каналов контроля мощности будет в нерабочем состоянии	Автоматическое регулирование отключится
3	Поступит сигнал о неисправности данного канала УТ-20. Показания прибора изменятся	Поступит сигнал о неисправности канала	Появится сигнал «Отказ АР»
2	Выход из строя одного прибора защиты по уровню мощности УТ-20	Выход из строя одного прибора контроля мощности УТ-20	Выход из строя блока авторегулятора БАР
1