По сигналу снижения напряжения на шинах собственных нужд с задержкой 3,3 с срабатывает аварийная защита (АЗ) реактора.
Все ГЦН теряют питание. Их обороты начинают снижаться в соответствии с кривой выбега, соответственно снижается расход теплоносителя через активную зону. Примерно через 150 с происходит переход на естественную циркуляцию теплоносителя через реактор.
Поскольку насосы отключаются сразу после обесточивания, а АЗ работает с задержкой, возникает превышение относительной тепловой мощности над расходом. Температура на выходе из зоны, затем и реактора растет. Максимальный прирост составляет 6,5 °С и достигается через 7-8 с. В дальнейшем характер изменения температуры на выходе из реактора определяется снижением мощности и работой регуляторов и предохранительных устройств второго контура.
В первый момент в результате закрытия стопорных клапанов турбин прекращается расход пара на турбины, но генерация пара в ПГ продолжается в прежнем объеме. Соответственно возрастает давление в главном паровом коллекторе (ГПК). Оно скачком поднимается до давления в парогенераторах и затем быстро растет. При достижении в ГПК на 7-8 сек. давления 5,3 МПа начинают открываться клапаны БРУ-А, сбрасывая пар в атмосферу. Но поскольку время открытия клапанов около 11 с, расход через них в первые секунды мал. На рис. 9 в этот момент показан слабый рост расхода пара.
Давление в ГПК и после начала открытия БРУ-А продолжает расти. К десятой секунде оно достигает 5,5 МПа – уставки открытия первого предохранительного клапана. После практически мгновенного открытия этого клапана (на рис. этот момент соответствует скачку расхода пара
Полное обесточивание АЭС:
1 - относительная тепловая мощность; 2 - относительный суммарный расход пара; 3 - относительный расход воды через реактор; 4 - давление в парогенераторе; 5 - давление в паровом коллекторе; 6 - температура воды на выходе из активной зоны; 7 - средняя температура воды в активной зоне; 8 - температура воды на входе в активную зону; 9 - давление в компенсаторе объема
пара) давление во втором контуре резко снижается. На 36-ой сек. после снижения давления до 4,7 МПа клапан закрывается. Этому соответствует резкое снижение расхода пара из ПГ на рис. 16.9. Клапаны БРУ-А к этому моменту еще не успевают полностью открыться, т. к. время, в течение которого давление в ГПК держится выше 5,4 МПа (а оно по статической характеристике БРУ-А соответствует полному открытию) меньше, чем время полного открытия клапана БРУ.
После закрытия предохранительного клапана ПГ сброс пара в атмосферу и давление во втором контуре полностью определяются статической характеристикой БРУ-А. Примерно через 120 с БРУ-А начинает закрываться, поддерживая заданное давление. Причем давление пара в ГПК и ПГ практически совпадают ввиду малого расхода пара.
Таким образом, предохранительный клапан ПГ срабатывает один раз, а дальнейший отвод тепла из второго контура обеспечивается БРУ-А.
Рост давления в ПГ вызывает рост температуры на выходе из него. Через 8-10 с горячая волна доходит до входа в зону, максимальный прирост достигается на примерно 30-й секунде и составляет около 10 °С.
Средняя температура теплоносителя в контуре начинает расти с первых секунд, вызывая рост объема и соответственно давления в компенсаторе давления (КД) первого контура. Наибольшее значение давления в КД достигается через 9 с и составляет 13,0 МПа. Работают клапаны впрыска, на восьмой секунде открывается клапан слива, расход через который составляет 10 т/ч. Он остается открытым до конца процесса. Электронагреватели КД, естественно, не работают.
После прохождения периода активного изменения параметров давление в КД начинает быстро снижаться. Прекращается впрыск холодного теплоносителя, включаются нагреватели, но эти меры не успевают за спадом давления; к 120-й сек. оно достигает 11,2 МПа, а в последующем восстанавливается системой регулирования КД до нормального значения.
Значение коэффициента запаса до кризиса теплообмена в переходном процессе снижается, но остается выше 1,25, т. е. надежный теплоотвод от твэлов обеспечивается.
Режимы АЭС при нарушениях нормальной эксплуатации, связанных с разрывом паропровода или трубопровода питательной воды в реакторе типа ВВЭР, требования к переходному режиму, характер процесса, работа систем автоматики.
Существуют два принципиально различных варианта ситуации, различающиеся местом разрыва:
· разрыв в зоне одного парогенератора (ПГ), т. е. между ПГ и быстродействующим отсечным клапаном;
· разрыв в общей, неотключаемой части паропровода, за указанным клапаном, если считать от ПГ.
Принципиальное различие этих двух случаев связано с тем, что в первом из них целью действий автоматики является определение и отключение дефектного участка и одного ПГ, но сохранение блока в работе. Во втором случае – обеспечение охлаждения зоны после срабатывания аварийной защиты (АЗ) реактора.
