Системы управления и защиты ядерных реакторов Литература

Системы управления и защиты ядерных реакторов

Литература • Плютинский В. И. , Погорелов В. И. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок АЭС. М. : Энергоатомиздат, 1983. • Юркевич Г. П. Системы управления ядерными реакторами. Под редакцией акад. РАН Н. С. Хлопкина. М. : Элекс-КМ, 2009. • Шальман М. П. , Плютинский В. И. Контроль и управление на атомных электростанциях. -М. : Энергия, 1979.

ЛЕКЦИЯ 1 Основные требования к СУЗ ЯР. Функции и подсистемы СУЗ. Обеспечение надежности.

СУЗ ЯР называется многофункциональная подсистема АСУТП блока, предназначенная для: 1. Контроля мощности реактора; 2. Управления и быстрого гашения цепной реакции во всех режимах работы; 3. Поддержания подкритичности реактора. Основная задача СУЗ - обеспечение безопасной работы АЭС

Безопасность - снижение до безопасного уровня вероятности радиационного поражения персонала АЭС и выброса радиоактивных веществ в окружающую среду в количествах, которые могут принести ущерб прилегающей территории и населению как в нормальном режиме работы АЭС, так и в аварийном.

Требования к СУЗ ЯР 1. Высокая надежность; 2. Высокая живучесть; 3. Обеспечение защиты «в глубину» : а) б) в) г) Автоматические регуляторы; Компенсирующие органы (КО); Органы аварийной защиты (АЗ); Системы введения борного поглотителя.

4. Экономичность; 5. Высокие эксплуатационные характеристики: а) Система простая и безопасная в обслуживании; б) Быстрый ремонт системы; с) Возможность замены отказавших устройств даже при работе на мощности. 6. Надежность электропитания;

7. Эргономические требования: а) Информация, предъявляемая оператору, должна быть наглядной и легко воспринимаемой; б) Органы, с помощью которых оператор управляет реактором, должны располагаться так, чтобы обеспечить максимальный комфорт и снизить вероятность неправильных решений; с) Все устройства на ЩУ должны быть по возможности компактными.

Функции АСУТП – совокупность действий системы, направленных на достижение частных функций управления: а) Информационные функции; б) Управляющие функции; в) Вспомогательные функции.

Функции СУЗ 1. Измерение и контроль интегрального нейтронного потока по АЗ; 2. Измерение и контроль периода времени удвоения мощности и реактивности; 3. Измерение и контроль нейтронного потока по реактору (по радиусу и высоте); 4. Дистанционное управление органами СУЗ;

5. Контроль управляющими органами СУЗ; 6. Автоматическое регулирование средней мощности реактора; 7. Регулирование распределения мощности реактора (локальной мощности); 8. Автоматический вывод реактора из подкритического состояния; 9. Компенсация изменений реактивности; 10. Автоматическое гашение цепной реакции;

11. Автоматическое гашение и снижение мощности реактора при неисправности оборудования; 12. Вычисление тепловой мощности реактора (приближенное значение); 13. Технологическая, предупредительная и аварийная сигнализации; 14. Обмен информацией с другими подсистемами АСУТП; 15. Контроль исправности СУЗ.

Типовая структура СУЗ Т е х н о л о г и ч е с к и 8 с и г н а л ы РОМ АЗ 9 10 АР ЛУ УСУ е n Контроль к оператору АКНП Регулируемые параметры 7 6 Ручное управление 2 4 1 УРСП РО ИО РЕАКТОР 3 5 к о н т р о л ь

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. АКНП – аппаратурный контроль нейтронного потока; Подсистема управления исполнительными органами; ИО – исполнительные органы (двигатели); УСУ – устройство силового управления электроприводами; УРСП РО – устройство формирования сигналов положения РО; ЛУ – подсистема логического управления; АР – система автоматического регулирования; Подсистема аварийной защиты, разгрузки и ограничения мощности; АЗ – устройство аварийной защиты; РОМ – регулятор разгрузки и ограничения мощности.

Обеспечение надежности СУЗ Для обеспечения высоких показателей надежности используются профилактические и плановые проверки оборудования и дублирование систем. Для повышения надежности отдельных блоков и подсистем используется резервирование. Для блоков, не допускающих перерывов в работе, используется «горячее» резервирование.

Для обеспечения надежности используется мажоритарный принцип построения схем блоков и устройств. Выходной сигнал формируется при совпадении n из m сигналов одинаковых блоков и устройств. Для увеличения надежности работы отдельных устройств применяется сигнализация неисправностей.