- •10 Семестр- эксплуатация суз
- •10 Семестр заканчивается экзаменом с суммарной оценкой по двум семестрам.
- •Тема первая охватывает сентябрь месяц из 4 занятий. Каждое занятие рассчитано на 4 часа. Занятие первое
- •Лекция №1 . Вводная –знакомство с курсом и лектором.
- •1.Важность курса для Вашей специальности.
- •2. Знакомство с автором этого курса.
- •Что бы мне хотелось знать о Вас ?
- •Преимущество новых методов и форм обучения в нашем курсе.
- •1.Методы моделирования в теории познания сложных систем.
- •Существует 3 этапа Теории Познания:
- •1.Переход от чистого созерцания к абстрактному мышлению путем создания количественных моделей,
- •2. Проверка этих моделей на практике и
- •3. Внедрение полученных знаний в практическую деятельность человека.
- •Наш метод индивидуализированного обучения дешевле и надёжней.
- •2. Индивидуализация обучения.
- •Теперь несколько слов о проблемном обучении!
- •3. Проблемная форма обучения.
- •Каковы наши результаты проблемного обучения за прошлые годы?
- •4. Организация занятий и виды отчётности,
- •В 9 семестре изучаются:
- •В 10 семестре изучаются :
- •Вопросы по первой лекции:
- •Практическое занятие №1 по дз-1.
- •Связь Теории Познания с новыми методами проектирования сложных систем управления.
- •2.1. Цели и методы выполнения работы
- •2.2. Варианты заданий
- •Раздел 1. Постановка задачи проектирования
- •Раздел 2.Структура системы автоматического регулирования нейтронной мощности реактора.
- •Передаточная функция реактора на малых уровнях мощности
- •Передаточная функция акнп
- •Раздел 3.Цели исследования сар яр в дз-1
- •1.Температурный коэффициент урана равен – 0,003 β/ °с ,
- •2.Его постоянная времени равна 4с,
- •3.Температурный коэффициент воды равен – 0,03 β/ °с,
- •Вариант №2
- •Вариант № 3
- •Вариант 4
- •Требования к оформлению и сдаче курсовой работы.
- •Занятие на второй неделе. Лекция 2. История развития ядерной энергетики и методов безопасного управления ею.
- •2.2История развития ядерных технологий. Соревнование между Россией и сша в области ядерных технологий.
- •Цели и задачи скуз яр различных поколений.
- •Bерсия для печати:
- •Из истории рбмк: от проекта до аварии.
- •Заседание Политбюро цк кпсс
- •История возникновения Кибернетики и её развитие в области военной техники.
- •Связь методов кибернетики с предупреждением аварий на аэс.
- •Какие же системы управления можно назвать кибернетическими и как их проектировать? Новый принцип « Системного подхода «, который был нарушен в России при создании аэс с реакторами типа рбмк-1000!
- •1.Обеспечение Ядерной и Радиологической безопасности в нормальных
- •2. Экономичность её работы в нормальных условиях работы.
- •Вопросы для ответа по второй лекции для записи их в тетради с целью ответа на них во время коллоквиума по теме №1.
- •Занятие третье. Лекция 3. Физические характеристики ядерного реактора.
- •3.1 Общие сведения о конструкции энергетического реактора..
- •Система загрузки и выгрузки топлива .
- •Аппаратура контроля , управления и защиты яр ( скуз яр ).
- •3.2. Физические характеристики яр как объекта управления.
- •2.3 Состояния цепной реакции с точки зрения ядерной опасности.
- •3.3 Классификация технических средств скуз.
- •3.4 Математическая модель статики и кинетики цепной реакции.
- •Вопрос 1. Чем отличаются между собой понятия статика , кинетика и динамика ?
- •Вопрос 2. От каких физических параметров зависит кэфф ?
- •Временем распада гамма и бэтта излучателей т от 2ч до многих лет.
- •Почему ниже в лекциях по Системам Управления и Защиты яр уделяется так много внимания физике ядерной реакции ?
- •При коэффициенте размножения цепной реакции кэфф менее 1 он не работоспособен для производства электроэнергии !
- •Поэтому нужно спроектировать систему управления им так, чтобы никогда при управлении эта величина не была достигнута !
- •1 ) Энергия осколков ( рмгн ) за время 10-13 сек ( она составляет 93,3% от всей энергии деления ) и при этом выделяются мгновенные нейтроны n мгн ,
- •2) Энергия радиоактивных продуктов распада ( рзап ) с шестью группами в среднем за 10 сек ( она составляет около 0,7% от всей энергии и эта доля запаздывающих нейтронов n зап называется b ).
- •Временем распада гамма и бэтта излучателей тгамма от 2ч до многих лет.
- •Это проблемная задача для отличников – показать связь между n2 и nS .
- •Вопрос 3.Какие же три состояния реактора Вы знаете и что такое реактивность реактора ?
- •Рассмотрим теперь - что такое мгновенная критичность и чем она опасна ?
- •Формула ( 2-3 ) показывает условие Мгновенной критичности или её опасности !
- •Задание для отличников:
- •Вопрос 4.- Какие уравнения называют нейтронной кинетикой яр ?
- •Показывает вклад в запаздывающие нейтроны плутония ;
- •3. Позволяет оценить пределы изменения bЭфф во время кампании.
- •Вопрос 5 : Какие единицы реактивности Вы знаете и каковы причины измерять её эксплуатационникам в долях bЭфф ?
- •Важность уравнений кинетики реактора для целей безопасного управления в относительных параметрах.
- •Вопрос 6 : Приведите уравнения кинетики яр в относительных параметрах и объясните их физический смысл .
- •1. Относительное значение реактивности
- •2.Относительный вклад каждой группы запаздывающих нейтронов относительно их суммарного значения ,равный:
- •3.Относительное время жизни мгновенных нейтронов, равное :
- •1. В виде передаточных функций и лафчх для анализа устойчивости системы регулирования и
- •2. На аналоговых или цифровых моделях для имитации режимов перегрузки, пуска и остановки
- •Лабораторная работа - Исследование переходных процессов в яр типа ввэр на скачки реактивности на малых уровнях мощности без учёта обратных связей. Файлы “ suz “ и “ l-1 bat “.
- •Режим 1 . Исследование переходных процессов в яр типа ввэр-1000 при возмущениях по реактивности.
- •Методика выполнения работ на компьютере
- •Методика проведения расчётов по второму эксперименту.
- •Вопрос 2. Какова предельно допустимая скорость введения положительной реактивности по нормам ядерной безопасности ( пбя ) и чем она определяется ?
- •Практическое занятие к домашней работе.
- •Практическое занятие №3. Исследование устойчивости сар яр на мку ( малых уровнях мощности ).
- •Методика построения имитационной модели передаточной функции на операционных усилителях.
- •Вопросы для собеседования.
- •12.Из каких элементов всегда состоит любая система управления с точки зрения Кибернетики?
- •14. Что такое мгновенная критичность и чем она опасна при управлении яр?
- •19.Охарактеризуйте этапы проектирования и эксплуатации с точки зрения системного подхода.
- •6. Какие физические особенности яр в режимах загрузки, перегрузки и пуска нужно знать для создания аппаратуры безопасного управления в этих режимах ?
Передаточная функция акнп
АКНП – сокращенно Аппаратура Контроля Нейтронного Потока представляет
собой ионизационную камеру с измерителем мощности реактора на
операционном усилителе. При выполнении домашнего задания его
можно моделировать просто коэффициентом усилителя, равным К.
На самом деле это усилитель с фильтром помех. Более детально его
схема описана на флешке « Домашнее задание «.
Главным элементом в любой САР является объект регулирования – реактор и поэтому изучение элементов САР нужно начинать с его характеристик!
Одной из главных его характеристик является нейтронная мощность РН цепной реакции, которая управляется реактивностью r исполнительного органа регулятора.
Эта мощность измеряется аппаратурой контроля нейтронного потока (АКНП) и в виде сигнала РН она поступает на вход задатчика мощности ЗМ.
Этот задатчик вычисляет относительное отклонение мощности РН от заданной РЗ в виде сигнала DР= (РН - РЗ )/ РЗ и подает его на вход автоматического регулятора мощности АРМ.
Регулятор АРМ формирует сигнал управления небольшой мощности (1 Вт) и подает его на усилитель мощности УМ, где усиленный примерно до 100 Вт, он поступает на исполнительный орган ИО для управления реактивностью rИО.
Управление реактивностью обычно осуществляется перемещаемыми стержнями, которые изменяют количество поглотителей нейтронов в активной зоне ЯР и, таким образом, поддерживают мощность ЯР, равную заданной задатчиком мощности.
Для анализа устойчивости, качества переходного процесса и влияния шумов и помех на САР необходимо описать каждый из этих элементов математическими моделями сначала в виде дифференциальных уравнений, затем- передаточными функциями и ЛАЧХ типовых звеньев. Вы это будете делать на втором практическом занятии.
Поскольку это самая трудоёмкая часть исследований особенно по ЯР, то этому же будут посвящены несколько тем лабораторных работ.
Выполняя лабораторные и практические занятия, Вы, таким образом, будете выполнять свою курсовую работу по тем исходным данным, которые указаны в Вашем варианте.
Раздел 3.Цели исследования сар яр в дз-1
1.Главной целью исследования любой САР является анализ её устойчивости, поскольку неустойчивая САР неработоспособна, а САР ЯР просто опасна!
2.Также опасна САР ЯР из-за неисправности любого из её элементов! Поэтому она должна быть работоспособна при отказе любого из её элементов! Такой анализ выполняется с помощью одного из видов теории надёжности –
Готовности систем выполнять свои функции!
3.Третьей целью исследования должен быть её анализ на устойчивость к помехам. От этого зависит точность работы регулятора и его экономичность.
Промышленные помехи существуют двух видов:
а)Промышленные помехи 50 гц. Они очень велики на АЭС и в 1000 раз превышают полезный сигнал регулятора. Поэтому в регулятор должны быть введены активные фильтры для защиты от этих помех.
б)Промышленные шумы отличаютя от помех тем, что они вызваны флуктуациями реактивности ЯР и мощности ЯР. Они обладают очень широкой полосой частот, которые совпадают с частотой работы САР и методы защиты от них должны отличаться от промышленных помех.
Поэтому для защиты от них вводится в регулятор зона нечувствительности, которая требует частой настройки или введения системы автоподстройки!
На следующем практическом занятии №2 мы начнём наши исследования с выбора метода устойчивости, от которого зависит выбор математических моделей отдельных элементов и всей системы в целом, а ниже мы рассмотрим 4 вида заданий для выбора по Вашему желанию.
В нашем лабораторном практикуме для удобства исследования на модели качества переходных процессов Ваших курсовых проектов разработана некоторая обобщенная цифровая модель систем регулирования со следующими особенностями:
1. На малых уровнях мощности все типы реакторов описываются общей передаточной функцией нейтронной кинетики с одной усредненной группой запаздывающих нейтронов;
2. На энергетических уровнях мощности уравнение нейтронной кинетики охватывается двумя видами обратных связей ( по урану и воде), а затем эти виды обратных связей заменяются одним инерционным звеном первого порядка;
3.Приводы управляющих стержней имитируются интегрирующими звеньями с нелинейными зонами насыщения;
4.Регуляторы имитируются идеальными усилителями с регулируемым коэффициентом усиления и зоной нечувствительности;
5.Шум реактивности имитируется источником белого шума с регулируемой амплитудой.
Во всех вариантах необходимо принять одинаковыми:
1.Возмущение по реактивности равно 0,05β ;
2.Возмущение по мощности равно 5% ;
3. Амплитуду шума реактивности принять равной 0,01 β .
4.Шаг вычисления на компьютере принять равным 0,5 сек.
Варианты домашних заданий для Вашего выбора.
Вариант № 1
Необходимо исследовать устойчивость и качество переходного процесса САР исследовательского реактора со следующими характеристиками: