Аппаратура АКНП для проекта АЭС-2006
Аппаратура АКНП обеспечивает:
· контроль и формирование сигналов защиты по нейтронной мощности реактора в диапазоне от 1×10-9 до 150 % от номинального значения мощности (Nном), равного 100 %;
· контроль и формирование сигналов защиты по периоду в пределах ± (500 - 5) с в диапазоне изменения мощности от 1×10-8 до 150 %;
· контроль реактивности в диапазоне от минус 25 до +1 bэфф.
· контроль нейтронного потока при остановленном реакторе, включая загрузку (перегрузку) активной зоны;
· контроль при первом и последующих пусках реактора;
· формирование дискретных сигналов защиты о выходе за пределы уставок измеренных значений мощности и периода, сигналов защиты по линейному энерговыделению и запасу до критических тепловых нагрузок топлива и передачу этих сигналов в логическую часть;
· расчет формы высотного энергораспределения в активной зоне и его характеристик по сигналам внереакторных датчиков аппаратуры АКНП;
· выдачу сигналов в аппаратуру АРМ, АКР и АРОМ;
· расчет коэффициента высотной неравномерности среднего аксиального энергораспределения в активной зоне по информации о форме высотного энергораспределения и расчетной зависимости радиального энергораспределения от положения ОР;
· определение значения мощности реактора, откорректированного с учетом формы энергораспределения и температуры теплоносителя в циркуляционных петлях на входе в реактор и положения управляющих групп;
· расчет максимального линейного энерговыделения;
· расчет запаса до критических тепловых нагрузок топлива по информации об объемном энергораспределении, по значениям температуры на входе в активную зону, по значению давления в первом контуре и информации о расходе через реактор.
Для реализации заданных функций нейтронно-физического контроля предусмотрены:
· восемь каналов ионизационных камер (ИК) для установки неперемещаемых БД поддиапазонов ПД и РД (по три камеры в каждом канале ИК);
· четыре канала ИК для перемещаемых БД поддиапазона ИД;
· шесть каналов ИК для БД по функции АФП и СКП.
АКНП обеспечивает контроль мощности в диапазоне от 1·10-9 до 150 % от Nном, который разбит на четыре поддиапазона с обеспечением автоматического выбора поддиапазона контроля.
Поддиапазоны контроля мощности указанны в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование поддиапазона, обозначение | Пределы контроля мощности, % от Nном | Пределы контроля плотности нейтронного потока, н/(см2·с) |
| Поддиапазон источника (ИД) | От 1·10-9 до 10-4 | от 0,01 до 103 |
| Пусковой поддиапазон (ПД) | от 10-6 до 10-1 | от 101 до 106 |
| Рабочий поддиапазон (РД1) | от 10-2 до 150 | от 105 до 2,1·109 |
| Рабочий поддиапазон (РД2) | от 1 до 150 | от 107 до 2,1·109 |
Примечания
1 При расчете поддиапазонов контроля в единицах плотности нейтронного потока предполагается, что при 100 % от Nном плотность нейтронного потока в каналах ИК составляет 1,4·109 нейтр./(см2·с), величина гамма-фона не превышает 1·103 Гр/ч.
2 Перемещаемые БД поддиапазона ИД выводятся в положение, при котором плотность нейтронного потока не превышает 1·10 3 нейтр./(см2·с) и уровень гамма-фона не превышает 1·10 Гр/ч.
Аппаратура АКНП обеспечивает поканальное представление на пультах БПУ и РПУ информации о мощности и периоде в цифровом виде с автоматическим переключением диапазонов контроля. При этом представление значений мощности в диапазоне от 1·10-9 до 1 % от Nном. осуществляется в логарифмическом масштабе, а в диапазоне от 1 до 150 % от Nном. – в линейном масштабе.
Погрешность контроля мощности реактора и представления цифровой информации не превышает:
· ± 10 % от текущего значения мощности (Nтек.) в диапазоне от 1·10-9 до 1 % от Nном.;
· ± 1 % от Nном - в диапазоне от 1 до 150 % от Nном.
Примечание – Погрешность определения мощности не превышает ± 1 % относительно калибровочного значения на основе тепловых измерений. Периодичность калибровки – один раз в два-три месяца по данным СВРК.
Аппаратура АКНП измеряет мощность реактора с постоянной времени, которая не превышает значений, указанных в таблице 2.
Таблица 2
| Диапазон уровня мощности, % от Nном. | Постоянная времени, с |
| От 1·10-9 до 3 | от 200,0 до 1,0 |
| от 3 до 150 | от 1,0 до 0,03 |
Аппаратура АКНП обеспечивает:
· прием уставок АЗ по нейтронной мощности, задаваемых оператором с БПУ (задание уставок поканальное и предусматривает не менее одной уставки на декаду в диапазоне от 1×10-7 до 1 % от Nном) ;
· поканальное автоматическое задание уставок АЗ по мощности в диапазоне РД2 с дискретом 1 % от Nном , значение уставки АЗ на 10% выше текущего значения мощности (максимально-допустимое значение уставки АЗ определяется числом работающих ГЦНА);
· - дополнительно максимально-допустимое значение уставки АЗ может быть снижено оператором с БПУ до значения 3 % Nном. (скорость перемещения уставки АЗ по мощности в РД2 вниз составляет 1% в 4 секунды, скорость перемещения уставки АЗ вверх - 1% в 20 секунд при мощности менее 44 % Nном и 1 % в 60 секунд при мощности более 44 % Nном.);
· - уставки ПЗ изменяются пропорционально изменению уставок АЗ.
Аппаратура АКНП обеспечивает контроль периода реактора в пределах
± (500 ¸ 5) с в диапазоне изменения мощности от 1×10-8 до 150 %. Погрешность контроля, представления цифровой информации и формирования сигнала защиты по периоду не превышает:
· ± 20 % от значения уставки по периоду (Туст.) в диапазоне от 1·10-7 до 1 % от Nном.;
· ± 10 % от Туст.- в диапазоне от 1 до 150 % от Nном.
Примечание - Постоянная времени измерения периода не превышает половины значения измеряемого периода.
Аппаратура АКНП обеспечивает автономное для каждого канала задание уставок АЗ по периоду (Туст) со значениями “10 с”, “20 с”, “40 с” во всех поддиапазонах (ИД, ПД, РД). Значения уставок ПЗ, РМ (РМ только для поддиапазона РД) формируются автоматически, в соотношении АЗ:ПЗ:РМ = 10:20:40.
Аппаратура АКНП обеспечивает формирование дискретных сигналов в аппаратуру защиты АЗ, ПЗ и УСБТ. Погрешность формирования дискретных сигналов приведена в таблице 4.
Таблица 4
| Параметр | Диапазон контроля мощности, % от Nном. | Поддиа- пазон контроля | Формируемый сигнал | Погрешность формирования сигнала защиты, не более | ||||||
| АЗ | ПЗ-1 | ПЗ-2 | РМ | «>5 %» | «>15 %» УСБТ | «>75 %» | ||||
| Мощность «N» | от 5·10-9 до 10-4 | ИД | + | + | - | - | - | - | - | ± 5 % от Nуст. |
| от 5·10-6 до 10-1 | ПД | + | + | - | - | - | - | - | ||
| от 10-2 до 120 | РД1 | + | + | - | - | - | - | - | ||
| от 3 до 120 | РД2 | + | + | + | + | + | + | + | ± 0,5 % от Nном. | |
| Период «Т» | от 5·10-9 до 10-4 | ИД | + | + | - | - | - | - | - | ± 20 % от Туст. |
| от 5·10-6 до 10-1 | ПД | + | + | - | - | - | - | - | ||
| от 10-2 до 120 | РД1 | + | + | - | + | - | - | - | ± 10 % от Туст. | |
| от 1 до 120 | РД2 | + | + | - | + | - | - | - | ||
| Примечание – В таблице обозначено: знаком «+» – сигнал формируется, знаком «-» – сигнал не формируется |
Аппаратура АКНП обеспечивает формирование в каналы инициирующей части АЗ и ПЗ дискретного сигнала защиты ПЗ-2 по мощности в диапазоне РД2. Значение уставки ПЗ-2 формируется автоматически в соотношении АЗ:ПЗ-2 = 107:102.
Аппаратура АКНП обеспечивает ручную коррекцию показаний текущего значения мощности (Nтек) в диапазоне от 10 до 120 % от Nном по тепловой мощности реактора путем изменения коэффициента коррекции переключателем в УНО. Диапазон изменения коэффициента коррекции - от 2·10-1 до 2.
Аппаратура АКНП обеспечивает автоматическую коррекцию показаний текущего значения мощности (Nтек) в диапазоне от 10 до 120 % от Nном. с учетом поля энерговыделения, положения регулирующих групп и значения температуры в холодных нитках петель. Корректировка производится в пределах не более ± 8 % от текущего значения мощности Nтек; при выходе корректирующего коэффициента за пределы ± 8 % от Nтек коррекция автоматически отключается.
Использование автоматической коррекции не приводит к нарушению условий безопасной эксплуатации
Каналы контроля периодически (один раз в два-три месяца) тарируются по данным СКУД.
Аппаратура АКНП по функциям АКЭ, АЛЗ вычисляет:
· значение аксиального коэффициента неравномерности Кz1 – Kz10 в десяти сечениях, определяющих форму высотного энергораспределения в активной зоне;
· значения аксиального офсета (АО) в диапазоне от минус 0,5 до + 0,5 с погрешностью ±0,045.
· значение отношения допустимой максимальной линейной тепловой нагрузки к действительной максимальной линейной тепловой нагрузке (QL) в диапазоне от 0,5 до 10,0. При этом относительная погрешность вычисления QL не превышает ± 11 % от расчетного значения QL в диапазоне изменения значений нейтронной мощности от 40
до 120 % от Nном.;
· значение запаса до кризиса теплообмена (DNBR) в диапазоне от 0,5 до 10,0. При этом относительная погрешность вычисления DNBR находиться в пределах ± 14 % от расчетного значения DNBR в диапазоне изменения значений нейтронной мощности от 40 до 120 % от Nном.
Примечание – Значения погрешностей приведены относительно текущего значения при номинальном значении уровня нейтронной мощности реактора. На этапе технорабочего проекта значения погрешностей будут уточнены, обоснованы и конкретизированы по диапазону измерения.
Аппаратура АКНП по функции АЛЗ формирует сигнал защиты ПЗ-2 при превышении вычисленным значением уставки. Выходной дискретный сигнал защиты ПЗ-2 передается по гальванически разделенным линиям связи (постоянный ток не более 10 мА при напряжении не более + 24 В). Сигналу защиты соответствует разомкнутое состояние оптрона.
Аппаратура АКНП принимает сигналы:
а) от оборудования инициирующей части АЗ-ПЗ своего комплекта:
1) давление в первом контуре;
2) температура теплоносителя на входе и выходе из реактора;
3) количество находящихся в работу ГЦНА и частота электропитания каждого ГЦНА;
в) от системы группового и индивидуального управления (СГИУ) о положении группы ОР.
Аппаратура АКНП формирует на БПУ звуковую сигнализацию различной тональности, пропорциональную плотности нейтронного потока.
Аппаратура АКНП обеспечивает передачу в СВРК следующей информации:
· значение мощности в диапазоне от 1•10-8 до 120 % от Nном;
· значение периода реактора в диапазоне от минус 999 до 999 с в диапазоне изменения мощности от 1•10-7 до 150 % от Nном;
· значение уставок по мощности в диапазоне от 3 до 107 % от Nном;
· состояние выходных дискретных сигналов превышения уставок АЗ(N), ПЗ(N), АЗ(Т), ПЗ(Т) и исправности каналов контроля АКНП. Сигналы передаются в СВРК по гальванически развязанным интерфейсам RS-485.
Аппаратура АКНП обеспечивает поканальное дистанционное управление с БПУ механизмами перемещения БД поддиапазона ИД. Блоки управления механизмами перемещения (входят в состав АКНП) имеют индикацию срабатывания нижнего, верхнего и среднего концевиков механизма перемещения. Индикация и ключи управления выполнены на передней панели блока управления.
Аппаратура АКНП обеспечивает автоматический контроль исправности канала с формированием:
а) сигнала «Неисправность» с переходом в сигнал АЗ(N) в следующих случаях:
1) при отсутствии напряжения питания в устройствах детектирования (УД);
2) при отсутствии сигнала исправности автоматического контроля пороговой схемы по уровню нейтронного потока в поддиапазоне РД2;
3) при отсутствии функциональных узлов на штатных местах;
б) сигнала «Неисправность» без перехода в сигнал АЗ(N) – при отсутствии последовательности импульсов напряжения с УД поддиапазона ПД при работе в поддиапазоне РД2.
Аппаратура АКНП обеспечивает ручную проверку исправности каналов контроля в режиме периодической проверки на остановленном и работающем реакторе.
Аппаратура АКНП обеспечивает проверку устройств и блоков, входящих в состав АКНП, от встроенного имитатора при наличии дискретного сигнала «Разрешение проверки».
Аппаратура АКНП обеспечивает совмещенный в одном блоке контроль реактивности, перегрузки топлива и физ. пуска (АКР, АФП и СКП).
В аппаратуре АКНП обеспечивается корректировка показаний по информации, поступающей из АКЭ.
В каждом канале АКНП осуществляется отображение информации о текущем значении контролируемых параметров на цифровом блоке индикации.
В АКНП обеспечивается гальваническая развязка входных и выходных импульсных и дискретных сигналов.
Аппаратура АКНП осуществляет передачу в информационно-диагностическую сеть в составе комплекса оборудования СУЗ (ИДС-СУЗ) по интерфейсу RS-485 информации о нейтронно-физических параметрах, значениях уставок защиты, превышении уставок, неисправности оборудования, нахождении оборудования в режиме проверки, а также дискретные сигналы о состоянии каналов контроля:
· работающий поддиапазон (ИД, ПД, РД1, РД2);
· наличие обобщенных сигналов АЗ, ПЗ;
· вывод в режим проверки;
· неисправность.
Параметры сигналов – постоянное напряжение не более + 24 В при токе не более 10 мА; питание от оборудования ИДС-СУЗ.