Определение быстрого мощностного эффекта реактивности РБМК

Измерение проводятся возмущением по реактивности (вводится отрицательная реактивность за счет погружения стержня) и определяется как

1. Понять, как влияет изменение мощности на реактивность реактора.

Изменение реактивности за счет изменения температуры топлива и связанного с этим изменения плотности и температуры воды в ТК называют быстрым мощностным эффектом. Изменение реактивности приведенное к изменению мощности в 1 мвт – быстрым мощностным коэффициентом реактивности.

(3.1.)

где:

a^Б_W –быстрый мощностной коэффициент;

a_Т - температурный коэффициент топлива;

a_g - плотностной коэффициент воды;

a_tв – температурный коэффициент воды;

DТ, Dt_в, Dg - изменение температуры топлива, воды и плотности воды при соответствующем изменении мощности.

Первое слагаемое обусловлено изменением температуры топлива, оно всегда отрицательно и мало изменяется в процессе работы реактора. Его отрицательная величина обеспечивается наличием в топливе ²³⁸U, в котором в результате
доплер-эффекта при повышении температуры увеличивается поглощение нейтронов.

Второе и третье слагаемое связаны с изменением плотности и температуры воды в активной зоне при изменении мощности. Знак и величина суммы этих слагаемых зависит от тех же параметров что и паровой коэффициент и подробно будет рассмотрено далее. Здесь следует отметить, что при изменении мощности на изменение плотности температуры и воды оказывают влияние такие параметры, как давление в КМПЦ и расход пара и питательной воды (они поддерживаются регуляторами давления и расхода), а величина a^Б_W при больших значениях
a_j (4 ¸ 5 × 10^-2 b/%) зависит от режима работы регуляторов.

В целом; a^Б_W при величине a_j < 4 × 10^-2b / % отрицателен. При больших значениях и определенной настройке регуляторов он может перейти в положительную область.

Измерение быстрого мощностного коэффициента:

Суть метода заключается в том, что на стационарном уровне мощности при отключенных автоматических регуляторах мощности вводят отрицательную реактивность путем погружения группы стержней СУЗ. Измеряя величину введенной реактивности с помощью реактиметра и величину изменения мощности по формуле:

(3.2.)

Определяют значение быстрого мощностного коэффициента реактивности. В связи с тем, что при снижении мощности вводится положительная реактивность (за счет отрицательного a^Б_w) и значение реактивности, измеренное реактиметром занижается, то к измеренной величине Dr вводится поправка для учета действия быстрого мощностного эффекта.

Данный алгоритм расчета a^Б_w реализован в программе РЕЛЬС-Д. Изменение реактивности при изменении мощности с учетом изменения температуры графита называют мощностным эффектом реактивности, а мощностной коэффициент реактивности определяют как:

(3.3.)

где:

a^Б_w – быстрый мощностной коэффициент;

a_с – температурный коэффициент по графиту;

Dt_с – изменение температуры графита при соответствующем изменении мощности.

Расчетные величины a^Б_W, a_w для реакторов вторых очередей приведены на рис.4.

 

Рисунок 4 Характер изменения a_W и a^Б_w в переходном режиме.

 

Измерение a^Б_w проводят после измерений a_j с изменением расхода питательной воды путем взвешивания участка АР (~0,3 м) в зоне отработки при измерениях a_j.

Видимое проявление a^Б_w можно наблюдать при быстрых больших изменениях мощности, например при АЗ-1,2. Запас реактивности в первые 5-10 минут выше запаса на стационарном уровне на величину мощностного эффекта (3 ¸ 5 ст.РР)

Величину a^Б_w используют при определении критического положения стержней СУЗ при выводе реактора на МКУ, а так же при расчете изменения запаса реактивности при переходе с одного уровня мощности на другой.

Влияние a^Б_w на безопасность реактора РБМК-1000.

Отрицательный мощностной эффект является стабилизирующим фактором при резких изменениях мощности, вносит элементы саморегулирования при управлении уровнем мощности. Особенно важно его ограничивающее действие при вводе положительной реактивности и росте мощности в аварийных ситуациях, так как он является быстродействующим и внутренне присущ реактору.

Положительное значение a^Б_w недопустимо для реакторов.

Рассмотрим пример использования a^Б_w:

требуется определить, как изменится мощность реактора при падении стержня РР с ВК при неработающих автоматических регуляторах?

Для расчетов принимаем:

aБw = 1,2 × 10-6 а.е./мвт

(3.4.)

Вес стержня СУЗ:

Dr = 50 × 10-5 а.е.

(3.5.)

 

Из определения

(3.6.)

Находим

	(3.7.)
	(3.8.)

45. Характеристика комплекса программ «Энергия».

1.1 Комплекс предназначен для решения следующих основных задач расчетного сопровождения эксплуатации АЭС с реакторами РБМК-1000:

- подготовка опорного нейтронно-физического расчета для обеспечения работы СЦК «СКАЛА»;

- диагностика работы СЦК «СКАЛА» на внешней ЭВМ;

- расчет порядка извлечения стержней СУЗ при выводе реактора в критсостояние;

- планирование перегрузок ядерного топлива;

- обработка экспериментальных данных по градуировке датчиков ДКЭР;

- расчёт паспортных характеристик реакторов Смоленской АЭС и пр.

1.2 В состав Комплекса входят следующие нейтронно-физические программы для расчета реакторов РБМК-1000:

- ПРИЗМА-ДУБЛЕР (алгоритмический аналог программы ПРИЗМА СЦК «СКАЛА»);

- БОКР (программа двумерного нейтронно-физического расчета РБМК-1000);

- ОПТИМА (программа подготовки двумерного оптимизированного нейтронно-физического расчета для программы ПРИЗМА);

- POLARIS (полномасштабная трехмерная программа для расчета линейных тепловых нагрузок на ТВЭЛ);

- ОПЕРА (комплекс программ для планирования перегрузок
РБМК-1000);

- GRAD (программа обработки и тестирования данных градуировки ДКЭР. Вариантные расчеты по программе ПРИЗМА-ДУБЛЕР);

- ТРОЙКА (программа расчёта паспортных характеристик).

1.3 Расчеты в Комплексе проводятся персоналом

Описание Комплекса

В состав комплекса «Энергия» входят:

- расчетные модули нейтронно-физических программ;

- база данных каждого энергоблока, содержащая РС энергоблока с исходными данными для расчетов, результаты расчетов, константы расчетных программ и архив на десять состояний энергоблока;

- средства работы с базой данных и архивом состояний;

- средства заполнения РС из стандартного файла состояния энергоблока;

- графические средства представления расчетных результатов.