Регулирование

При эксплуатации реакторов ВВЭР системы регулирования выполняют следующие функции:

• оперативное регулирование мощности, включая автоматическую разгрузку реактора при технологических нарушениях;

• выполнение аварийного останова (срабатывания аварийной защиты) при предельных технологических нарушениях;

• перевод и удержание в подкритике активной зоны реактора (при необходимости в любой момент кампании, при любых технологических параметрах);

• компенсация запаса реактивности на выгорание и других эффектов реактивности;

• вывод реактора на МКУ.

Оперативное регулирование мощности

Оперативное регулирование мощности обеспечивает:

• поддержание стационарного уровня мощности реактора;

• плановый перевод реактора с одного уровня мощности на другой;

• автоматическую разгрузку реактора при технологических нарушениях.

Исполнительным органом во всех перечисленных режимах является управляющая группа СУЗ. В тех случаях разгрузки, когда не хватает эффективности регулирующей группы, ее действие усиливается другими группами ОР СУЗ.

В зависимости от технологического режима управление регулирующей группой осуществляется вручную, ключом управления или автоматически, через воздействие следующих средств автоматики:

• автоматический регулятор мощности АРМ;

• устройство разгрузки и ограничения мощности РОМ;

• сигналы ускоренной разгрузки УРБ и предупредительной защиты ПЗ-1,2 (ВВЭР-1000);

• сигналы аварийной защиты АЗ - II , АЗ - III , АЗ – IV(ВВЭР-440).

Движение регулирующей группы в активной зоне во всех режимах управления (за исключением сигнала АЗ – II ВВЭР-440) происходит с рабочей скоростью 20 мм/сек. Приоритетность действия сигналов и алгоритмы движения ОР СУЗ при действии каждого из них приведены ниже в табл. 7.

Выбор конкретных групп СУЗ по положению в зоне в качестве регулирующей зависит от выбранного топливного цикла. Поскольку топливный цикл постоянно совершенствуется, то на однотипных блоках с разными топливными циклами могут быть разные регулирующие группы.

Основные критерии выбора регулирующей группы – минимальное влияние на неравномерность энерговыделения при движении группы в зоне и оптимальная для регулирования - сопоставимая с мощностным эффектом, эффективность  1 – 1,5 %.

Поддержание стационарного уровня мощности осуществляется совместной работой с регулирующей группой регулятора АРМ. АРМ включается в работу в режиме «N» - режиме поддержания постоянной нейтронной мощности. Управляющие сигналы по уровню мощности для АРМ в этом режиме формируются в АКНП, поэтому важно своевременно корректировать показания АКНП по СВРК, о чем говорилось ранее.

Перемещение регулирующей группы допускается в ограниченном по высоте рабочем интервале в верхней части зоны, причем величина допустимого интервала зависит от мощности. Это связано с тем, что наличие локальных поглотителей (в данном случае поглотителей регулирующей группы) в относительно однородной активной зоне значительно искажает нейтронное поле и соответственно увеличивает неравномерность энерговыделения. Наиболее жесткие требования к величине интервала предъявляются при работе реактора на номинальной и близких к номинальной уровням мощности: для ВВЭР-1000 ÷ 70 -95 % от низа активной зоны, для ВВЭР-440 – 40–80 % от низа. При пониженной мощности этот интервал расширяется, поскольку в этих режимах допускается увеличение неравномерности в соответствии с уровнем мощности реактора. При приближении ОР регулирующей группы к пределу интервала необходимо выполнить «борную» перекомпенсацию, т.е. увеличить или уменьшить концентрацию борной кислоты в теплоносителе для того, чтобы вернуть в оптимальное положение ОР регулирующей группы.

Плановый перевод реактора с одного уровня на другой может выполняться в зависимости от технологического режима, при ручном управлении регулирующей группой или при управлении группой АРМом в режиме «Т», в режиме поддержания давления во II – ом контуре. Принципиально, с достаточной степенью безопасности, можно на обоих типах реакторов использовать оба режима во всех случаях планового изменения мощности, но в конкретных переходных процессах один из них оказывается более технологичным. Поэтому в технологических регламентах в каждом случае, как правило, конкретизируется режим управления группой при изменении мощности.

Автоматическая разгрузка реактора имеет место в случаях технологических нарушений, связанных с отключением оборудования или отклонений технологических параметров от номинальных значений далее установленных эксплуатационных пределов, но когда возможна и допустима стабилизация параметров на более низком уровне мощности. Реактор разгружается через средства автоматики, действующие на регулирующую, а при необходимости, и другие группы СУЗ. При этом, чем значительнее отклонение, тем эффективнее действие СУЗ и глубже разгрузка.

При отключении основного оборудования, в случаях, когда возможна дальнейшая работа на пониженной мощности, разгрузка реактора осуществляется устройством разгрузки и ограничения мощности РОМ. РОМ разгружает реактор, воздействуя на регулирующую группу до заложенной в него уставки, которая выбрана в соответствии с состоянием основного оборудования до и после отключения. Абсолютная величина установки формируется на основании измерений нейтронной мощности в АКНП, причем после завершения переходного процесса по показаниям нейтронной мощности, РОМ проверяет правильность величины разгрузки по показаниям собственных термопар, установленных на петлях, т.е. на основании расчета мощности реактора по теплофизическим параметрам. Это делается в связи с тем, что при погружении в зону регулирующей группы распределение нейтронного потока в зоне и за ее пределами изменяется, что вносит значительную погрешность в АКНП, и соответственно конечную мощность разгрузки. Если величина мощности, рассчитанной по термопарам,

оказывается выше уставки, РОМ продолжает разгрузку уже на основании значений теплофизических параметров; если же разгрузка оказалась ниже уставки – РОМ отключается, параметры стабилизируются включением в работу АРМ в режиме « N».

В некоторых режимах отключения оборудования на блоках ВВЭР-1000, например при отключении турбогенератора от сети, эффективности регулирующей группы недостаточно, чтобы обеспечить скорость снижения мощности, исключающую достижение каким-либо теплофизическим параметром аварийной уставки. Чтобы исключить аварийный останов реактора в этих случаях используется дополнительно еще одна заранее выбранная группа, привода которой обесточиваются по сигналу отключения оборудования. Эта группа ОР СУЗ, обеспечивающая ускоренную разгрузку блока УРБ, падает в зону со скоростью действия АЗ за время ≤ 4 сек, при этом регулирующая группа работает с РОМ по снижению мощности до нужной уставки. Группу для УРБ выбирают таким образом, чтобы ее эффективность компенсировала ~ 0,5 Δρ_N и коэффициенты неравномерности при ее падении в зону не превысили допустимых значений.

При выходе за допустимые пределы значений тепло - и нейтронно - физических параметров мощность снижается действием АЗ и ПЗ разных родов.

Ниже в табл. № 8 приведены алгоритмы воздействия на СУЗ каждой из защит. Таблица для полноты дополнена описанной ниже аварийной защитой, действующей на останов и перевод в подкритику реактора. Сигналы в таблице приведены в порядке приоритета, начиная с наивысшего.

Табл. № 8

№ п/п	ВВЭР-1000	ВВЭР-440	Алгоритм воздействия на СУЗ
1.	АЗ (аварийная защита)	АЗ-1 (аварийная защита первого рода)	Обесточивание приводов всех СУЗ. Падение поглотителей в зону под собственным весом.
2.		АЗ-2 (аварийная защита второго блока)	АЗ – 2 Поочередное в обратном порядке, начиная с регулирующей группы, обесточивание приводов ОР СУЗ с падением поглотителей в зону до снятия аварийного сигнала. После снятия сигнала команда на падение следующей группе не передается.
3.	ПЗ-1 (предварительная защита первого рода)	АЗ-3 (аварийная защита третьего рода)	Поочередное, в обратном порядке, начиная с регулирующей, погружение в зону групп ОР СУЗ с рабочей скоростью до снятия аварийного сигнала. После снятия аварийного сигнала движение ОР прекращается.
4.	РОМ (в некоторых случаях с УРБ)	РОМ	Погружение в зону регулирующей группы ОР СУЗ с рабочей скоростью до достижения уставки по мощности.
5.	ПЗ-2 (предварительная защита второго рода)	АЗ-4 (аварийная защита четвертого рода)	Запрет на движение ОР СУЗ вверх. Движение вниз разрешается.
6.	АРМ	АРМ	Движение ОР СУЗ с рабочей скоростью в соответствии с режимом работы АРМ.

Аварийный останов

Аварийная защита (АЗ - ВВЭР-1000, АЗ-1-ВВЭР-440), действующая на останов реактора, осуществляется вводом отрицательной реактивности падающих под собственным весом (при обесточенных приводах) всех ОР СУЗ.

Эффективность аварийной защиты должна быть такой, чтобы при одном, застрявшем в верхнем положении самом эффективном органе, ее величины были бы достаточно для того, чтобы как минимум, скомпенсировать высвобождающиеся при аварийном сбросе мощности эффекты реактивности – мощностной и часть температурного – и обеспечить подкритику. Желательна компенсация большей части температурного эффекта. (Подробнее влияние эффективности АЗ на безопасность будет рассмотрено в главе «Вопросы безопасности»).

Скорость ввода поглотителей и соответствующая скорость снижения мощности должны в предусмотренных проектом нарушениях технологии обеспечить целостность ТВЭЛ.

Величина эффективности АЗ с учетом застревания наиболее эффективного ОР равная 5,5% установлена как минимально допустимая при номинальной мощности на ВВЭР-1000.

Аналогичная величина эффективности АЗ-1 для ВВЭР-440 обосновывается для каждого блока отдельно, в соответствии с его нейтронно-физическими характеристиками. На ВВЭР-440 с 37 ОР СУЗ она колеблется около 6%.

На ВВЭР-440 с 73 ОР СУЗ (НВАЭС бл. 3,4) эффективности АЗ-1 достаточно, чтобы скомпенсировать полностью с избытком мощностной и температурный эффекты. Эти блоки являются головными в серии ВВЭР-440, и в их проекте предполагалось, что эффективность механической СУЗ должна быть достаточной как для выполнения функции АЗ, так и для обеспечения нормативной подкритики в любом состоянии активной зоны независимо от системы борного регулирования. Чтобы удовлетворить последнему, более жесткому требованию, блоки и были оборудованы 73-ми ОР СУЗ. В дальнейшем по мере совершенствования борной системы регулирования, от этого требования отказались, как от избыточного. На Кольской АЭС все блоки оборудованы 37 ОР СУЗ.

Эффективность аварийной защиты с учетом застревания одного, наиболее эффективного ОР СУЗ.

Табл.9

Тип реактора	ВВЭР-1000	ВВЭР-440	ВВЭР-440 НВАЭС бл. 3,4
Количество СУЗ	61	37	73
Эфф. АЗ, % при номинальной температуре	≥ 5,5	~ 6	15

При плановых операциях по воздействию на реактивность системой борного регулирования, как при вводе так и при выводе, независимо от состояния реактора АЗ (АЗ-1) должно быть взведено, т.е. ОР СУЗ должны быть на ВКВ и цепи управления АЗ в работе. Допускается в переходных режимах уменьшение эффективности АЗ в соответствии с мощностью реактора.

Борное регулирование

Перевод реактора в подкритическое состояние и поддержание подкритики, вывод реактора на минимально-контролируемый уровень мощности (МКУ), компенсация запаса реактивности на выгорание и других эффектов реактивности в переходных режимах производится с использованием борного регулирования. Изменение концентрации борной кислоты увеличивает или уменьшает сечение поглощения теплоносителя и вносит, соответственно отрицательную или положительную реактивность в активную зону.

В общем случае изменение концентрации описывается уравнением:

где - концентрация борной кислоты в подпитке;

с_о – начальная концентрация борной кислоты;

q – массовый расход водообмена;

m – масса теплоносителя I контура;

t – время водообмена.

Из приведенного соотношения легко рассчитываются интересующие на практике параметры борного регулирования:

• объем (массовый) водообмена qt для доведения концентрации борной кислоты до требуемой с_m

;

• время водообмена для доведения концентрации борной кислоты до с_m

;

• скорость изменения концентрации борной кислоты

;

• Скорость изменения реактивности

При изменении в течении водообмена параметров борного регулирования q и с_n, при расчетах следует процесс разбивать на временные интервалы, в течение которых они постоянны.

При останове реактора для ремонта с его разуплотнением или перегрузки концентрация борной кислоты поднимается до следующих значений, гарантирующих нормативную подкритику с учетом возможных ошибок при работе с топливом:

• ВВЭР-1000 – 16 г/кг;

• ВВЭР –440

(37 ОР СУЗ) –16 г/кг;

• ВВЭР- 440

(73 ОР СУЗ) – 12 г/кг.

Перевод реактора в подкритическое состояние выполняется увеличением концентрации борной кислоты в теплоносителе после снижения мощности реактора до МКУ. Увеличение концентрации производится осуществлением подпитки I контура раствором борной кислоты с концентрацией, значительно превышающей стояночные, ~ 40 г/кг.

В случае кратковременных (до нескольких суток) остановов ректора, без разуплотнения, расчет стояночной концентрации, чтобы избежать избыточного ее увеличения, выполняется с учетом текущего выгорания активной зоны и состояния реактора, в котором его планируется поддерживать во время останова.

Критерием при расчете является обеспечение 2%-ной подкритики при всех извлеченных ОР СУЗ, с консервативной оценкой всех высвобождающихся эффектах реактивности. При этом различают три возможных конечных состояний реактора в течение останова:

• холодное – с Т теплоносителя < 260ºC;

• горячее – с Т теплоносителя > 260ºC и предполагаемым временем останова >24 часов;

• горячее – с Т теплоносителя > 260ºC и предполагаемым временем останова < 24 часов.

Расчет стояночной концентрации может быть выполнен как с использованием программных средств, так и вручную, с использованием расчетных величин эффектов реактивности. В последнем случае искомая стояночная концентрация с_с равна:

с_с = с_т + Δс, где: с_{т –} текущая концентрация бора перед остановом (перед снижением мощности);

Δс - увеличение концентрации бора для компенсации высвобождающихся эффектов реактивности и создание 2%-ной подкритики.

Для конечного «холодного» состояния Δс_х определяется из соотношения:

где: – эффективность погруженной в зону части регулирующей группы перед снижением нагрузки.

– коэффициент реактивности по концентрации борной кислоты при температуре теплоносителя 20⁰С.

Последнее выражение в скобках учитывает разницу эффективности борной кислоты при температуре номинальной и 20ºC.

Выражение для расчета Δс_г для конечного «горячего» состояния легко получается из предыдущего. Очевидно, что в этом случае = 0, и исчезает выражение, учитывающее зависимость эффективности борной кислоты от температуры. Для случая с простоем более 24 часов, когда возможен распад Хе ниже стационарного уровня выражение приобретает вид:

В случае с простоем менее 24 часов концентрация Хе не опускается ниже стационарного уровня и поэтому эффект отравления в выражении Δс_г не учитывается:

Рассчитанная в соответствии с приведенной методикой концентрация борной кислоты

обеспечит безопасную подкритику активной зоны. Поддержание заданной концентрации

обеспечивается постоянным оперативным контролем за ее величиной, и технологическим процессом, исключающим подачу в I контур теплоносителя с концентрацией борной кислоты ниже стояночной.

Вывод реактора на МКУ мощности выполняется системой борного регулирования путем снижения концентрации борной кислоты до критического значения за счет разбавления теплоносителя I контура «чистым» конденсатом.

Уравнение изменения концентрации борной кислоты при ее выводе можно получить из предыдущего общего уравнения, если задать нулевую концентрацию борной кислоты в подпитке. Тогда с_n = 0 и

Наибольший практический интерес при выходе на МКУ представляют оценка скорости вводимой реактивности и расчет объема водообмена для вывода реактора в критическое состояние.

Скорость изменения реактивности в нашем случае равна:

где:

Поскольку , и

Из полученного соотношения видно, что скорость вывода борной кислоты и, соответственно, скорость изменения реактивности зависят от текущей концентрации и расхода подпитки вывода.

Объем водообмена (массовый) при с_n=0 равен:

Оценим указанные величины для ВВЭР-1000. Поскольку скорость изменения реактивности изменяется в течение процесса вывода рассчитаем ее максимальное значение в начале вывода, и минимальное – при значениях концентрации, близких к критическому.

Для расчета примем:

• массовый объем теплоносителя I контура m ~300т;

• массовый расход подпитки в начале вывода q =50т/час;

в пусковом интервале q =10т/час;

• начальная концентрация борной кислоты c_о =16г/кг;

• критическая концентрация c_к =8г/кг;

• эффективность борной кислоты =2,1%

Подставляя указанные числовые значения в выражения для и qt и учитывая, что в начале водообмена c(t)=c_о, а вблизи критической концентрации c(t)=c_кр. Получаем:

т

При выходе на МКУ в условиях нестационарного отравления Хе из приведенных соотношений можно обосновать увеличенный расход «чистого» конденсата в пусковом интервале концентраций. В этом случае уменьшение концентрации должно, кроме обеспечения ввода положительной реактивности со скоростью 0,56%/час, компенсировать ввод отрицательной реактивности в результате растущего отравления Хе, которое происходит со средней скоростью –0,4%/час. Тогда суммарное изменение реактивности, связанное с выводом борной кислоты, должно составить:

= 0,56%/час + 0,4%/час = 0,96%/час

Используя выведенное выше выражение для получаем:

Конкретное значение концентрации с_кр. зависит от момента кампании. Примем условно

с_к =5г/кг, тогда

,

т.е. допустимый расход в пусковом интервале концентраций борной кислоты может быть увеличен до 30 т/час.

Компенсация всех эффектов реактивности, проявляемых на критическом реакторе, включая запас реактивности на выгорание осуществляется борным регулированием, поскольку положение СУЗ жестко регламентируется в связи с необходимостью обеспечения максимальной эффективности АЗ и минимального искажения энерговыделения активной зоны.

Оперативный запас реактивности, связанный с возможным перемещением регулирующей группы внутри рабочего диапазона незначителен и составляет ~ 0,5% для ВВЭР-1000 и ~ 1% для ВВЭР-440. Очевидно, что в процессе эксплуатации положение регулирующей группы периодически приближается к границам допустимого высотного интервала. В этом случае, для изменения положения регулирующей группы в сторону оптимального положения применяется борная перекомпенсация – вывод или ввод борной кислоты при фиксированных теплофизических параметрах реактора.

3. Расчетные методики нейтронно-физических характеристик

эксплуатируемых загрузок

-------------------------

4. Вопросы эксплуатации

Контроль за управлением активной зоной при выводе реактора на мощность

В технологическом процессе вывода реактора на номинальную мощность можно выделить два этапа:

Вывод реактора на минимально-контролируемый уровень мощности (МКУ), т.е. достижение активной зоной критического состояния, которое зафиксирует АКНП;

Непосредственный набор мощности.

Вывод реактора на МКУ выполняется после достижения номинальных или близких к номинальным теплотехнических параметров 1-го при работающих ГЦН.

Подъем температуры теплоносителя необходим для снижения пусковой концентрации борной кислоты, т.е. для обеспечения отрицательного при критичном реакторе.

Разогрев первого контура ведется за счет остаточных энерговыделений топлива, если в зоне есть выгоревшее, и энергии ГЦН, затрачиваемой на преодоление гидравлического сопротивления ГЦК. Последняя составляющая является основной:

Где: W - мощность, затрачиваемая на преодоление гидравлического сопротивления;

i - кол - во работающих ГНЦ;

Р_i - перепад давления на i - ом ГНЦ;

Gi - расход i-го ГНЦ.

При температуре первого контура ≥ 200 ^оС W для ВВЭР-1000 составляет около 20 Мвт, в то время как для ВВЭР-440 – чуть более 10 Мвт.

Тепловые потери с первого контура при температуре более 200 ^оС достигают 7-8 Мвт, что приводит к уменьшению скорости разогрева на ВВЭР-440 до 4-5 ^оС/час.

Поскольку технологический процесс разогрева с помощью ГЦН на ВВЭР-440 носит затяжной характер для более совершенной их части, проекта В-213, (Кол. бл.3,4) разрешен выход на МКУ при температуре ниже номинальной, при условии <0.

Исходное состояние активной зоны перед выводом на МКУ и подъемом мощности:

• температура теплоносителя:

ВВЭР-1000 ≥ 260 ^оС

ВВЭР-440 (В-230) ≥ 260 ^оС

ВВЭР-440 (В-213) > 190 ^оС

• давление теплоносителя

ВВЭР-1000 – 160 кг/см²

ВВЭР - 440 – 125 кг/см²

• концентрация борной кислоты в теплоносителе – максимальная или стояночная;

• ОР СУЗ – на нижних концевых выключателях;

• АКНП – в работе, камеры ДИ (ДП) выставлены в зоне максимального нейтронного потока. Выставлены установки по пределу мощности в ДИ (ДП);

• СВРК – в работе;

• рассчитана пусковая концентрация борной кислоты.

Ведется контроль:

• за нейтронным потоком – по АКНП;

• за концентрацией борной кислоты в теплоносителе – по боромерам и лабораторным методом;

• за температурой в зоне – по СВРК.

Вывод реактора на МКУ производится в следующем порядке:

• последовательно, в групповом режиме, извлекаются из зоны ОР СУЗ. Извлечение производится с рабочей скоростью, шагами (ВВЭР-440 –25 см, ВВЭР-1000 – 35 см), с выдержкой 60 сек.;

• положение рабочей группы фиксируется на уровне ~140 см от низа зоны на ВВЭР-1000, ~ 100 см – на ВВЭР-440;

• далее производится снижение концентрации борной кислоты водообменом в 1-ом контуре, с расходом «чистого» конденсата ~ 50 т/час;

• при достижении пускового интервала концентрации водообмен прекращается, выравнивается концентрация борной кислоты в первом контуре и систем подпитки. Объем системы подпитки составляет около 10% от объема первого контура. Пропорционально падает концентрация борной кислоты после перемешивания;

• продолжается водообмен с выводом борной кислоты из I-го контура. Расход подпитки «чистым» конденсатом при этом уменьшается до 10 т/час (ВВЭР-1000), 6 т/час(ВВЭР-440);

• выход на МКУ фиксируется по устойчивым показаниям АКНП: нейтронной мощности на уровне 10^-7 ÷ 10^-6 N и периоду ~ 60 сек;

• по достижению МКУ водообмен прекращается, выравнивается концентрация борной кислоты, фиксируется состояние активной зоны на уровне мощности ~ 10^-3 ÷ 10^-2 N_ном.;

• проверяется сцепление приводов СУЗ подъем ОР в индивидуальном режиме, с контролем за показаниями АКНП. На ВВЭР-1000 в связи с малой эффективностью ОР допускается проводить проверку на мощности, с уровнем не выше 40 N_ном.;

• на ВВЭР-440 (В-213) поднимается мощность регулирующей группой до N_тax ~ 1% N_ном. и с регламентной скоростью первый контур разогревается до температуры ≥ 260^о С;

• при пуске после перегрузки выполняются физэксперименты по измерению:

• дифференциального температурного коэффициента реактивности;

• дифференциальной и интегральной эффективности регулирующей группы;

• эффективности борной кислоты;

• эффективности АЗ без одного, наиболее эффективного по расчетам, ОР.

Подъем мощности реактора осуществляется с регламентированной скоростью с помощью регулирующей группы ОР СУЗ, управляемой в ручном режиме. По мере проявления отрицательных эффектов реактивности – мощностного и отравления ксеноном, производится перекомпенсация регулирующей группы борным регулированием с малым расходом с тем, чтобы положение группы не выходило за пределы допустимого высотного интервала.

Баланс мощности между реактором и II контуром (генерацией и отбором) поддерживается автоматически, по параметру давления острого пара во 2 контуре: в начале подъема мощности до (~ 10% N_ном, на ВВЭР-440, ~40% на ВВЭР-1000) регулятором, воздействующем на БРУ-К; затем, после включения ТГ в сеть, регулятором турбины.

На ВВЭР-440 допускается подъем мощности нагрузкой турбогенератора в ручном режиме. Автоматический баланс мощности в этом случае обеспечивает АРМ, включенный в режим «Т», который автоматически нагружает реактор в соответствии с нагрузкой турбины, отслеживая давление пара во втором контуре.

На протяжении всего подъема мощности ведется контроль ее за уровнем по АКНП и СВРК, периодом разгона, коэффициентами неравномерности энерговыделения. При мощности реактора ~ 10% N_ном. делают первую тарировку АКНП по показаниям СВРК, и в дальнейшем контролируется баланс нейтронной и тепловой мощности. При появлении разбаланса вследствие изменения концентрации борной кислоты или положения регулирующей группы тарировка выполняется заново.

При достижении номинальной мощности регулирующую группу борной перекомпенсацией фиксируют в оптимальном положении, в очередной раз проверяется баланс тепловой и нейтронной мощности, АРМ включается в работу в режиме «N». Фиксируется распределение энерговыделения в зоне. В течение первых суток после пуска необходим повышенный контроль за зоной, поскольку будет идти процесс отравления ксеноном, что потребует периодической перекомпенсации регулирующей группы.

Управление и контроль за активной зоной при работе на мощности

Реакторы ВВЭР, как и другие энергетические реакторы, эксплуатируются в режиме поддержания постоянной тепловой мощности. Как правило, уровень этой мощности – максимально-допустимый, номинальный. Мощность реактора на заданном уровне поддерживает АРМ, включенный в режим «N», режим «Т» при этом отслеживает колебания давления во 2-ом контуре, записав для себя, в качестве исходного, давление после включения режима «N». Баланс мощностей I и II контуров поддерживает регулятор турбины, включенный в режим поддержания давления перед регулирующими клапанами.

Контроль за активной зоной ведется по показаниям СВРК. Коэффициенты неравномерности энерговыделения зоны плавно уменьшаются до конца борного регулирования.

Работа активной зоны в этом режиме достаточно устойчива и не требует каких-либо оперативных вмешательств за исключением:

• корректировки положения регулирующей группы, которая извлекается АРМом по мере выгорания активной зоны. Корректировка может быть произведена подачей «чистого» конденсата с малым расходом и АРМ автоматически опустит группу в зону, поддерживая мощность;

• корректировки показаний АКНП, которые отклоняются от истинных значений тепловой мощности по мере уменьшения концентрации борной кислоты в теплоносителе и изменении распределения энерговыделения в зоне в результате выгорания.

Плановые изменения нагрузки выполняются в режиме ручного регулирования мощности реактора или турбины.

В первом случае АРМ отключается, и, с помощью управления в ручном режиме регулирующей группой, производится снижение или увеличение мощности реактора. Регулятор турбины, отслеживая давление перед клапанами, соответственно прикрывает или открывает их, изменяя нагрузку турбины и поддерживая, таким образом баланс мощностей I и II контуров.

Во втором случае, в режиме ручного управления регулирующими клапанами, изменяется нагрузка турбины. АРМ переключается в режим «Т», и, отслеживая давление во II-ом контуре, поддерживает баланс мощностей генерации и отбора. При снижении нагрузки турбиной, переход АРМ из режима «N» в режим «Т» может быть автоматический, по фактору подъема давления на 1,5 кг/см² выше записанной уставки.

Изменение мощности ведется со скоростью не превышающей регламентированную, при этом чем меньше скорость, тем меньше возмущения, связанные с нестационарным отравлением Хе, включая возможные ксенонные колебания на ВВЭР-1000.

В случае необходимости экстренной разгрузки, она выполняется в том же порядке, что и плановая, но с максимальной скоростью – непрерывным воздействием на регулирующий орган. Основная задача оперативного управления в переходном процессе заключается в контроле за работой блочных регуляторов по поддержанию баланса мощностей и, затем, стабилизации параметров на допустимом уровне мощности.

При разгрузке вследствие действий автоматики в соответствии с табл.8 основной задачей является восстановление баланса мощности на допустимом уровне и дальнейшая стабилизация параметров.