Лекция1.Показатели качества сар энергоблока с яр типа ввэр-1000.

Отличие САР ЯР от автономного режима заключается в том, что она должна не только производить тепло и обеспечивать ядерную безопасность ЯР, но и поддерживать баланс тепловой мощности между ЯР, парогенераторами и турбогенераторной установкой.

Реальные условия предполагают наличие отказов, шумов и помех во время работы.

Поэтому в процессе проектирования нужно предусмотреть “серые“ вспомогательные системы, которые устраняли бы их влияние на работу всей системы регулирования энергоблока, приведенную на рис.1

После того, как ЯР загружен топливом и выведен на номинальный энергетический уровень мощности, он начинает работу не в автономном режиме, а совместно с энергети-ческой установкой.

При этом он должен проработать в нём непрерывно 300 суток до следующей перегрузки топлива.

Для поддержания этой мощности непрерывно в течение такого длительного промежутка времени с высокой точностью при наличии различного рода возмущений нужны только автоматические устройства.

Они должны выполнять следующие функции:

1.Управлять тепловой мощностью ЭБ и ЯР , автоматически устранять любые отказы в системе управления и

2. Предупреждать перерастание нарушений нормальных условий работы в аварийные.

Рис.1. Структура связей трех регуляторов в системе регулирования энергоблока.

Система состоит из следующих элементов:

Т-Г – блока генератора с турбиной,

РТ - регулятора турбины,

К - конденсатора ,

ЦН- циркуляционного насоса ,

ТПН- турбо-питательного насоса ,

РПГ – регулятора парогенератора,

ПГ - парогенератора ,

ЯР - ядерного реактора,

ГЦН- главных циркуляционных насосов ,

Р_Т – вычислителя тепловой мощности ЯР,

АКНП- аппаратуры контроля нейтронного потока,

СГ и ИУ – система группового и индивидуального управления

стержнями,

АРМ-5с – автоматический регулятор мощности реактора ,

ПЗ и АЗ-1 – предупредительная и аварийная защиты реактора,

РОМ-2 -регулятор ограничения мощности ЯР.

Целями САР ЭБ являются :

1.Производство электроэнергии в нормальных условиях эксплуатации без нарушений и с

нарушениями с погрешностью не более 1%,

2.Работу на пониженных уровнях мощности при нарушениях без полной остановки,

3.Поддержание частоты генератора с погрешностью не более 1% и

4. Полную остановку энергоблока при нарушении пределов безопасной эксплуатации, а

также при мощности ЯР более 107% от номинальной.

Для достижения этих целей элементы САР ЭБ сгруппированы в три взаимодействующих между собой через параметры технологического процесса подсистемы :

1. Система управления и защиты ЯР ( СУЗ ЯР),

2. Парогенератора (ПГ) с регулятором уровня воды в парогенераторе (РПГ) и

3. Турбогенератора ТГ с регулятором турбины

(РТ).

Место регулятора реактора АРМ в системе регулирования энергоблока с ЯР типа ВВЭР-1000.

Целью системы автоматического регулирования энергоблока (САР ЭБ) является производство электроэнергии в нормальных условиях эксплуатации без нарушений и с нарушениями при поддержке его в случае нарушений «серыми« динамическими барьерами.

Как видно из Рис.1 , САР ЭБ состоит из трех основных подсистем регулирования, которые взаимодействуют между собой через параметры технологического процесса.

Этими подсистемами являются

:

1.Система Контроля, Управления и Защиты реактора ( СКУЗ ЯР ),

2. Парогенератор (ПГ) с Регулятором уровня воды в парогенераторе ( РПГ) и

3.Турбина (Т) с электрическим генератором (Г) и регулятором турбины (РТ).

Реактор является источником основной – Р_Н ( нейтронной или по ГОСТ физической мощностью ) и остаточной Р тепловой мощностью, которые составляют общую тепловую мощность :

Р_Т = Р_Н + Р

100%= 94%+ 6%

Нейтронная мощность Р_Н измеряется Аппаратурой Контроля Нейтронного Потока

( АКНП ) , а общая тепловая мощность Р_Т вычисляется в виде произведения :

Р_Т = N ( t_ВЫХ – t_{ВХ )}

где :N – от 1 до 4 –число работающих ГЦН.

Вычислитель Р_Т относится к одному из серых устройств, которое контролирует реальную тепловую мощность ЯР и сообщает о ней одному из динамических барьеров РОМ-2 .

РОМ-2 сравнивает измеренную нейтронную мощность Р_Н с тепловой Р_Т и в зависимости от числа работающих Турбопитательных Насосов – ( их два параллельно работающих для повышения надёжности ) дает сигнал на Предупредительную Защиту ПЗ-1 для автоматического снижения мощности в зависимости от вида нарушения .

Более подробно мы рассмотрим работу этих Динамических Барьеров в разделе Энергетический Режим работы САР ЯР.

Это тепло ЯР от первого контура теплоносителем передается парогенераторам и через второй контур –турбогенератору.

Таким образом, баланс тепловой мощности между потребляемой мощностью от электрического генератора и производимой реактором осуществляется тремя основными регуляторами, приведенными на Рис 1.

Для повышения надёжности и готовности регуляторов выполнять свои функции все три регулятора троекратно резервируются и снабжаются логическими фильтрами

« 2 из 3 «, о которых Вы узнаете из темы 4 нашего курса.

Этими регуляторами являются :

1. Автоматический регулятор мощности

реактора – АРМ-5с ;

2. Регулятор уровня воды в парогенера-

торе – РПГ;

3. Регулятор турбины – РТ.

Работа регулятора АРМ в СУЗ ЯР.

Регулятор АРМ состоит из двух регуляторов: а) Регулятора Реактора по теплотехническому параметру-давлению пара (РРТ) и б) Регулятора Реактора по Нейтронному потоку ( РРН).

Оба регулятора воздействуют на ЯР через общую Систему Группового и Индивидуального Управления ( СГ и ИУ) стержнями реактора.

Всего таких стержней 61 с индивидуальными шаговыми двигателями поступательного перемещения.

Функционально эти стержни разбиты на 10 групп по 6 стержней в каждой группе:

1. Группы с 1 по 6 выполняют функции аварийной остановки ЯР ( АЗ-1), а 5 группа используется для коррекции искажения поля нейтронного потока по высоте.

2. Группы 7-9 используются для ручного управления при пуске реактора и

3. Только одна 10 группа с 6 стержнями, поглотительной способностью по 0,2 b используются для автоматического регулирования на номинальном уровне мощности реактора.

Это сделано для повышения безопасности при отказах регуляторов РРТ и РРН.

Регулятор РРН является основным при работе на малых и больших уровнях мощности и он поддерживает нейтронную мощность в ЯР постоянной в пределах 100 +2%.

Регулятор РРТ включается только после окончания пуска на номинальном уровне мощности переключателем П в положение 1. Он поддерживает давление пара на выходе из коллектора 4 парогенераторов постоянным 62 + 0,5 кгс/см².

Как видно из Рис.1. на группу стержней поступают также сигналы ручного управления, разрешающие перемещение стержней вверх и вниз, и сигналы от Предупредительных Защит ( ПЗ-1 и ПЗ-2 ) а также от РОМ и АЗ-1 ,которые могут автоматически только снижать мощность или полностью останавливать ЯР при Р_Н 107%.