Модернизированная система внутриреакторного контроля (СВРК-М) на 5 и 6 блоках АЭС «Козлодуй» как новый этап в развитии контроля усл

Этапы развития внутриреакторного контроля на ВВЭР
1. Контроль с помощью внереакторных камер и термопар, расположенных на выходе из части ТВС
2. Развитие за счет периодических активационных измерений
3. Создание системы на базе постоянно размещенных в активной зоне родиевых ДПЗ и термопар на выходе из части ТВС

СВРК является основным средством наблюдения за эксплуатацией топлива в активной зоне в режимах нормальной эксплуатации и нарушения нормальной эксплуатации реакторов ВВЭР.
?
?

Структура СВРК-М

СВРК-М – новое поколение систем внутриреакторного контроля на ВВЭР-1000.
Основу СВРК –М проекта РУ В-320 составляют:
внутриреакторные датчики нейтронного потока (родиевые ДПЗ в количестве 7×64=448 штук) и температуры (95 термоэлектрических хромель-алюмелевых преобразователей типа К);
измерительная аппаратура высокого класса точности (погрешность 0,05% для всех измерительных каналов)
высокопроизводительная вычислительная техника в исполнении для ответственных применений;
специализированное программное обеспечение.
Всё оборудование и специализированное программное обеспечение СВРК-М разработано и изготовлено в России.

В процессе создания СВРК-М были разработаны и внедрены следующие основные технические решения Для повышения точности и быстродействия:
- введение в измерительный канал каждого внутриреакторного нейтронного датчика индивидуального АЦП с числом разрядов не менее 16, циклом обработки не более 160 мс, с уровнем шума не входе не более 10-10 А;
применение измерительной аппаратуры класса точности 0,05 %;
применение кубического сплайна при аппроксимации функциональных зависимостей от высоты, выгорания активной зоны при обработке сигналов нейтронных детекторов;
использование индивидуальных калибровочных коэффициентов и технологии термостабилизации характеристик термопар;
исключение запаздывания сигналов родиевых нейтронных детекторов для уменьшения динамической погрешности при контроле быстропротекающих технологических процессов.

В процессе создания СВРК-М были разработаны и внедрены следующие основные технические решения Для повышения надежности:
- разработка измерительной аппаратуры в соответствии с российскими и международными требованиями, предъявляемыми к оборудованию систем защиты;
резервирование измерительных каналов, обеспечивающих дублирование выполнения основных функций;
разработка программного обеспечения в соответствии с современными международными требованиями;
отличие расчетных моделей СВРК-М от проектных расчетных моделей;
применение надежных операционных систем типа Unix;
использование элементов, узлов и вычислительных средств, разработанных для ответственного применения;
введение широко развитой процедуры самодиагностики.

СВРК-М соответствует стандарту МЭК 61513
Оборудование СВРК-М прошло квалификацию по стандарту МЭК 60780
Программное обеспечение СВРК-М разработано с учетом требований стандарта МЭК 60880
Разработка проекта, оборудования и программного обеспечения проводилась в соответствии с требованиями ISO 9001
СООТВЕТСТВИЕ СВРК-М международным стандартам

Проект СВРК-М лицензирован Ростехнадзором России
Оборудование и программное обеспечение СВРК-М сертифицировано независимой уполномоченной фирмой «Атомсертифика» (Россия)

Основные отличительные особенности СВРК-М
а) устранение запаздывания родиевого ДПЗ для оперативного контроля энерговыделения в активной зоне
в) оперативный и независимый контроль тепловой мощности реактора по показаниям родиевых ДПЗ
с) контроль и автоматическая защита по внутриреакторным (пиковым) факторам для ТВЭЛ и ТВЭГ
d) независимый контроль мощности ТВС по показаниям родиевых ДПЗ и по данным внутриреакторного термоконтроля
е) отличие расчетной части программного обеспечения СВРК-М от используемого проектного кода

Относительное значение
Основные отличительные особенности СВРК-М
Устранение запаздывания родиевого ДПЗ
Изменение токов родиевых ДПЗ (без устранения запаздывания (некорректированный) и с устранением запаздывания (корректированный)) в технологическом процессе с падением одного ОР СУЗ

Основные отличительные особенности СВРК-М
Устранение запаздывания родиевого ДПЗ
Изменение нейтронного потока в местах расположения родиевых ДПЗ в технологическом процессе с падением одного ОР СУЗ по показаниям ДПЗ и по результатам моделирования (с помощью расчетного кода NOSTRA)
Относительные единицы
t, сек

Основные отличительные особенности СВРК-М
В СВРК-М осуществляется контроль и автоматическая защита по:
запасу до кризиса теплообмена;
линейному энерговыделению.
Контроль и защита по линейному энерговыделению осуществляется одновременно и для всех ТВЭЛ (включая периферийные) и для ТВЭГ с учетом выгорания топлива.

СВРК-М обеспечивает независимый контроль мощности ТВС по показаниям родиевых ДПЗ и по данным внутриреакторного термоконтроля на энергоблоках с ВВЭР-1000, где устранен «ПЭЛ-эффект».
На 3 блоке Калининской АЭС для ТВСА с модернизированной головкой СКО=3,66%
СКО – среднеквадратичное отклонение мощностей ТВС, определенных по данным внутриреакторного термоконтроля от мощностей ТВС, определенных по показаниям родиевых ДПЗ (выборка из 85 ТВС в четвертой топливной кампании)
Основные отличительные особенности СВРК-М

Основные отличительные особенности СВРК-М
В соответствии с международными рекомендациями для исключения ошибки по общей причине расчетная часть программного обеспечения СВРК-М отличается от проектного кода, используемого для расчета топливных загрузок.
Для повышения информированности персонала в процессе эксплуатации энергоблока дополнительно в состав
СВРК-М входит on-line программный код ИР, построенный на базе проектного кода с использованием реальных сигналов родиевых ДПЗ.

Этапы внедрения СВРК-М на АЭС «Козлодуй»
- разработка технического задания;
разработка технического проекта;
конструирование и изготовление оборудования;
разработка, верификация и валидация программного обеспечения;
монтаж и наладка оборудования на энергоблоках;
проведение функциональных испытаний системы.
Работа осуществлялась РНЦ КИ при участии СНИИП-АСКУР, Эйс-груп, ОКБ «Гидропресс», АЭП.
Все этапы внедрения СВРК-М проходили под контролем и при участии специалистов АЭС «Козлодуй».

Характеристики СВРК-М на АЭС «Козлодуй»
Контроль температуры теплоносителя 1 контура
Критерий достоверности – погрешность измерения температуры теплоносителя при доверительной вероятности 0,95% не должна превышать:
для каналов термоконтроля в петлях с термометрами сопротивления – 0,5 ºС;
для каналов термоконтроля с термопарами – 1 ºС.
5 блок
6 блок

Характеристики СВРК-М на АЭС «Козлодуй»
Контроль энерговыделения в активной зоне
Критерий достоверности – погрешность контроля энерговыления при доверительной вероятности 0,95% не должна превышать 5% для уровней мощности 70-100% от номинальной.
5 блок
6 блок

Характеристики СВРК-М на АЭС «Козлодуй»
Контроль тепловой мощности
Критерий достоверности – погрешность определения средневзвешенной мощности при доверительной вероятности 0,95% не должна превышать 2% для уровней мощности 70-100 % от номинальной.
5 блок
6 блок

Характеристики СВРК-М на АЭС «Козлодуй»
Переходные режимы
Разгрузка реактора с номинальной мощности после отключения ГЦН

Характеристики СВРК-М на АЭС «Козлодуй»
Переходные режимы
Разгрузка реактора с номинальной мощности после отключения ГЦН

Характеристики СВРК-М на АЭС «Козлодуй»
Переходные режимы
Ускоренная разгрузка реактора с уровня мощности 78% от номинальной после отключения ТПН

Характеристики СВРК-М на АЭС «Козлодуй»
Переходные режимы
Ускоренная разгрузка реактора с уровня мощности 78% от номинальной после отключения ТПН

Характеристики СВРК-М на АЭС «Козлодуй»
Переходные режимы
Ускоренная разгрузка реактора с номинальной мощности с закрытием стопорных клапанов турбогенератора и с последующим срабатыванием аварийной защиты от ключа

Развитие СВРК-М
Планируется внедрение следующих новых функций СВРК-М:
- внутриреакторная шумовая диагностика (реализована на АЭС «Тяньвань») с целью контроля появления локального кипения в активной зоне;
- контроль эксплуатационных ограничений по нагрузке топлива в процессе выгорания активной зоны для повышения эксплуатационной гибкости топливных циклов;
- информационная поддержка по оптимальному ведению водно-химического режима первого контура для повышения надежности эксплуатации топлива.