Зупинка реактора - експлуатаційні режими водо-водяних енергетичних реакторів

Сторінка 12 з 41

ГЛАВА 6
РЕЖИМ зупинки реактора
6.1. ВИМИКАННЯ реактора
Зупинка реактора здійснюється за допомогою системи управління і захисту. На ВВЕР система управління і аварійного захисту реакторів (СУЗ) складається з керованих електромеханічних стрижнів з борним поглиначем, системи борного регулювання і системи аварійного введення бору. Конструкція поглиначів електромеханічної СУЗ і принципи дії їх приводних механізмів висвітлені, наприклад, в [5].
Система аварійного введення бору (рис. 6.1) складається з аварійних підживлювальних насосів, що подають в 1-й контур розчин борної кислоти високої концентрації, що зберігається в спеціальних ємностях.

Мал. 6.1. Схема аварійного введення борної кислоти в ВВЕР-440: 1 - бак з розчином борної кислоти; 2 - аварійні підживлювальні насоси (АПН)
За ступенем впливу на потужність реактора ВВЕР-440 сигнали аварійного захисту (АЗ), що надходять від відповідних датчиків в електронно-релейний аварійну схему (аварійну ланцюжок), поділяються на чотири роду (АЗ-1 - A3-IV), причому найбільш ефективні, т . е. знижують потужність реактора з найбільшою швидкістю, сигнали АЗ-1. Схема електронної аварійної ланцюжка об'єднує в одну електронну ланцюг все реле від датчиків і приладів, які можуть бути джерелами сигналів АЗ одного роду. Чотири роду АЗ становлять чотири аварійні ланцюжка. У них виникає стартовий імпульс для виконавчих механізмів і схем.
При появі сигналу АЗ-1 знімається напруга живлення силових ланцюгів випрямних пристроїв і перетворювачів низької частоти (ПНЧ) і все стрижні СУЗ, що знаходяться вгорі або в проміжному положенні, рухаються вниз самоходом зі швидкістю 20 - 30 см / с. При цьому забезпечується швидкий скидання нейтронної і теплової потужності реактора.

Аварійні сигнали I роду (АЗ-1) ВВЕР-440 подаються в наступних випадках.

1. При зменшенні періоду наростання щільності нейтронного потоку до заданого аварійного значення за двома з трьох приладових каналів.
2. При досягненні заданого аварійного значення щільності нейтронного потоку в енергетичному діапазоні по двом з трьох каналів.
3. При зменшенні тиску в 1-му контурі до 120 кгс / см2 з одночасним зниженням рівня в компенсаторі обсягу на 2700 мм від номінального значення (сигнал великий течі).
4. При підвищенні перепаду тиску на реакторі до 3,75 кгс / см2.
5. При зниженні потужності трьох або більше ГЦН до 50% номінальної (сигнал проходить з витримкою часу 0,6 с).

1. При закритті стопорних клапанів обох турбін (в разі роботи однієї турбіни імпульсом на АЗ служить посадка її стопорних клапанів).
2. При втраті живлення 220 В постійного струму щита СУЗ без витримки часу.
3. При втраті живлення 220 В змінного струму на двох комплектах приладів АЗ з трьох.
4. При зникненні напруги на вводах 380 В, 50 Гц змінного струму щита СУЗ з витримкою часу 1,5 с.
5. При втраті живлення на проміжному реле АЗ-1.
6. При натисканні кнопки АЗ-1.

При появі сигналу АЗ-П перетворювач низької частоти відключається і стрижні груп СУЗ послідовно, починаючи з робочою, рухаються вниз самоходом. При зникненні сигналу АЗ-2 відбувається автоматичний підхоплення рухомих груп.
Аварійні сигнали II роду (АЗ-П) ВВЕР-440 подаються в наступних випадках.

1. При досягненні заданого аварійного значення щільності нейтронного потоку за двома з трьох приладових каналів.
2. При зменшенні тиску в 1-му контурі до 115 кгс / см2 за двома приладів з трьох.
3. При збільшенні температури в приміщенні обслуговування ГЦН і головних запірних засувок 1-го контуру (ГЗЗ) вище 100 ° С і підвищенні тиску в боксі ГЦН-ПГ до 1,3 кгс / см2 (за двома приладів з трьох).
4. При втраті живлення на проміжному реле АЗ-2.

1. При зменшенні періоду наростання щільності нейтронного потоку до значення попереджувальної уставки по двом з трьох приладових каналів.
2. При досягненні заданого попереджувального значення щільності нейтронного потоку за двома з трьох каналів;
3. При підвищенні тиску в 1-му контурі до 140 кгс / см2 за двома приладів з трьох.
4. При підвищенні температури на виході трьох і більше петель реактора до 310 ° С.
5. При підвищенні температури води автономного контуру на виході з підшипників ГЦН до 80 ° С.
6. При зникненні напруги в ланцюгах двох комплектів автоматики ГЦН.
7. При втраті живлення на проміжному реле АЗ-Ш.

При появі сигналу A3-IV забороняється рух органів регулювання вгору. Зі зникненням сигналу заборона знімається.
Аварійні сигнали IV роду (A3-IV) ВВЕР-440 подаються в наступних випадках.

1. При зменшенні періоду наростання щільності нейтронного потоку до значення попереджувальної уставки по двом з трьох приладових каналів.
2. При досягненні заданого попереджувального значення щільності нейтронного потоку за двома з трьох каналів.
3. При підвищенні тиску в 1-му контурі до 135 кгс / см за двома приладів з трьох.
4. При збільшенні температури на виході трьох і більше петель реактора до 305 ° С.
5. При безпосередньому опусканні (падінні) органів СУЗ.
6. При втраті живлення на проміжному реле A3-IV.

Крім аварійних уставок в системі АЗ передбачені і відповідні попереджувальні уставки по контрольованих параметрах (табл. 6.1). Це дозволяє інженеру-оператору своєчасно вживати необхідних заходів. Поява попереджувальних і аварійних сигналів супроводжується відповідною світловою та звуковою сигналізацією на блочному щиті управління (БЩУ). Передбачені також блокування, що забезпечують автоматичний перехід на резервне обладнання та електроживлення, що захищають реактор, 1-й контур і основне обладнання від недопустимих режимів і забезпечують безпеку АЕС. Принцип дії автоматичних електросхем деяких блокувань розглянуто в [5]. Нижче наводяться переліки основних блокувань на ВВЕР-440.

А. Блокування, що діють після спрацьовування аварійного захисту реактора.

Б. Запуск дизель-генераторів при спрацьовуванні A3-I або відсутності напруги на секціях КРУ-6 кВ, до яких підключені дизелі.

В. Блокування, що діють після спрацьовування АЗ-1 по сигналу повного
знеструмлення АЕС:

Таблиця 6.1. Уставки аварійного захисту ВВЕР-440

* УП - уставка попереджувальна, УА - уставка аварійна. Спрацювання АЗ по УП призводить до опускання робочої групи стрижнів СУЗ в активну зону зі швидкістю 2 см / с. Спрацювання АЗ по УА призводить до опускання всіх стрижнів СУЗ в активну зону зі швидкістю 20 см / с (самоходом).

а) відключення отпаек трансформаторів для власних потреб, від яких не харчуються ГЦН;
б) відключення механізмів для власних потреб від секцій КРУ-6 кВ, що живлять ГЦН (крім відключення ГЦН), - конденсатних насосів, живильних пристроїв, циркуляційних насосів, трансформаторів 6 кВ / 0.4 кВ, дренажних насосів;
в) відключення резервного живлення секцій для власних потреб 0.4 кВ.

1. Відключення від системи обох турбогенераторів при роботі 2ТГ і 1ГСР по фактору відключення трьох і більше ГЦН- (АЗ-1).
2. Блокування, що забезпечують надійне живлення споживачів АЕС:

Б. Блокування, що захищають реактор і основне обладнання від недопустимих режимів.
Головні циркуляційні насоси.

1. Заборона дистанційного відключення більше двох ГЦН.
2. Заборона на включення ГЦН і відкриття ГЗЗ холодної нитки підключається петлі при різниці температур теплоносія в працюючих петлях і підключається петлі більше 15 ° С.
3. Заборона на включення ГЦН при роботі насоса автономного контуру охолодження підшипників ГЦН (АН ГЦН).
4. Включення АН ГЦН при відключенні відповідного ГЦН.

1. Спрацьовування при підвищенні тиску в 1-му контурі до 147 кгс / см2 імпульсного клапана, що відкриває перший запобіжний клапан компенсатора об'єму (за двома з трьох приладів).
2. Спрацьовування при підвищенні тиску в 1-му контурі до 151 кгс / см2 імпульсних клапанів, які відкривають другий і третій запобіжні клапани компенсатора об'єму (за двома з трьох приладів).
3. Закриття імпульсних і запобіжних клапанів компенсатора об'єму при зменшенні тиску в 1-му контурі до 138 кгс / см2 (за двома з трьох приладів).

1. Включення нагрівачів при зниженні тиску в 1-му контурі.
2. Відключення нагрівачів компенсатора об'єму при підвищенні тиску в 1-му контурі.
3. Відключення нагрівачів .компенсатора обсягу при зниженні рівня в компенсаторі об'єму.
4. Заборона на включення нагрівачів при зниженні рівня в компенсаторі об'єму.
5. Робота регулятора тиску 1-го контуру - відкриття і закриття клапана вприскування в компенсатор об'єму при підвищенні або зниженні тиску в 1-му контурі відповідно.

1. Робота регулятора рівня в компенсаторі об'єму - вмикання і вимикання робочого підживлювального насоса при зниженні або підвищенні рівня в компенсаторі обсягу відповідно.

1. Спрацьовування при, збільшенні тиску в парогенераторі до 54,5 кгс / см2 першого імпульсного клапана, що викликає відкриття першого запобіжного клапана парогенератора.
2. Спрацьовування при збільшенні тиску в парогенераторі до 55,5 кгс / см2

другого імпульсного клапана, що викликає відкриття другого запобіжного клапана парогенератора.

1. Закриття імпульсних і запобіжних клапанів парогенераторів при зменшенні тиску в парогенераторі до 51 і 49 кгс / см2 відповідно для других і перших клапанів.

Головний паровий колектор.

1. Відкриття клапанів швидкодіючого редукційного пристрою (БРУ) скидання пари в атмосферу при збільшенні тиску в паровому колекторі до 51 кгс / см2.
2. Закриття клапанів БРУ скидання пари в атмосферу при зниженні тиску в паровому колекторі до 45 кгс / см2.
3. Відкриття клапанів БРУ скидання пари в конденсатор турбіни при підвищенні тиску в паровому колекторі до 49 кгс / см2 (при нормальному вакуумі і тиску конденсату).
4. Закриття парових засувок на лініях зв'язку паропроводів парогенераторів з головним паровим колектором при зниженні тиску в головному паровому колекторі до 41 кгс / см2,
5. Закриття стопорних клапанів при зменшенні тиску в головному паровому колекторі до 37 - 39 кгс / см2 (за двома з трьох приладів).

В. Блокування по найважливішим допоміжним системам, які забезпечують безпеку АЕС.

Системи аварійного підживлення.

1. Включення в роботу аварійних підживлювальних насосів (АПН) при зниженні рівня в компенсаторі об'єму, перемикач блокування яких знаходиться в положенні «робота».
2. Включення резервного АПН при аварійному відключенні працюючого АПН і зниженому рівні в компенсаторі об'єму.
3. Включення не більше двох АПН в режимі знеструмлення станції при зниженні рівня в компенсаторі об'єму.

Система нормальної підживлення.

1. Включення резервного підживлювального насоса (ПН) при відключенні робочого ПН.

Спринклерная система.
1. Включення, в роботу насосів спринклерної установки, перемикач блокування яких знаходиться в положенні «робота», при збільшенні надлишкового тиску в боксі ГЦН - ПГ більше 0,3 кгс / см2.
Контур охолодження ГЦН і приводів СУЗ.

1. Включення резервного насоса контуру при відключенні робочого насоса.
2. Включення резервного насоса охолодження ГЦН при зменшенні тиску в вихідному патрубку працюючого насоса до 2,5 кгс / см2.
3. Автоматичне включення резервного насоса контуру охолодження СУЗ при зменшенні тиску в вихідному патрубку працюючого насоса контуру охолодження СУЗ до 8 кгс / см2.

Система технічної води.

1. Включення резервного насоса технічної води (НТВ) при відключенні будь-якого з працюючих НТВ.
2. Автоматичне включення резервного НТВ при зменшенні тиску в напірному патрубку будь-якого НТВ.
3. Запуск двох НТВ після появи напруги на секції дизелів в режимі знеструмлення станції.

При експлуатації реактора небажані зайві аррестори. Дослідження показали, що стійкість твелів і надійність обладнання знаходяться в зворотній залежності від числа так званих термокачек (повних скидів і наборів навантаження) за кампанію. Тому число повних і часткових скидів потужності обмежується відповідними технічними вимогами і умовами.
У практиці експлуатації ВВЕР розрізняють наступні види зупинки: а) автоматичний аварійний останов реактора системою аварійного захисту; б) аварійний останов реактора оператором; в) нормальний останов реактора оператором.
Режими зупинок розглядаються нижче стосовно ВВЕР-440.
Залежно від конкретної ситуації нормальний і аварійний аррестори можуть здійснюватися з розхолоджування або без розхолоджування 1-го контуру (див. § 6.2).
Під нормальним зупинкою реактора розуміється останов без впливу аварійного захисту, т. Е. Останов оператором шляхом поступового запровадження поглиначів стрижнів СУЗ в активну зону і припинення ланцюгової реакції поділу. Всі операції по нормальному останову АЕС регламентуються спеціальними технологічними інструкціями.
Нормальний останов реактора проводиться: а) для виконання планових попереджувальних ремонтів (ППР); б) для заміни ядерного палива; в) якщо виникають проблеми і несправностей, за наявності яких робота реактора на потужності забороняється (але допускається нормальний останов).
Нормальний останов реактора без розхолоджування 1-го контуру може знадобитися в наступних випадках: а) при необхідності не дуже складного ремонту обох турбогенераторів; б) для виконання ремонту обладнання 2-го контуру; в) для проведення ремонту на відкритому розподільчому пристрої (ВРП), без виконання якого неможлива робота ТГ під навантаженням.
Нормальний останов реактора з повним розхолоджування 1-го контуру і перекладом реактора в глибоко підкритичний стан виконується в наступних випадках: а) для заміни ядерного палива; б) для ремонту систем і устаткування 1-го контуру, що проходить з розущільненням контуру; в) для ремонту обладнання 2-го контуру, який вимагає зниження робочого тиску і температури в головному паровому колекторі, головних паропроводах, у системі підживлення парогенераторів; г) при ремонті систем, що забезпечують безпеку реактора і АЕС, коли при проведенні ремонтних робіт не забезпечується безпека критичного реактора функціонуванням цих систем (системи СУЗ, системи аварійного введення бору, спринклерної системи, системи проміжного контуру і технічного водопостачання реакторного відділення).
Під аварійним зупинкою реактора розуміється останов, викликаний спрацьовуванням аварійного захисту реактора (АЗ-1, АЗ-2 і АЗ-3) з перекладом його в підкритичний стан. До аварійного останову прирівнюється останов реактора оператором при відмові спрацьовування аварійного захисту. Ліквідація аварійних станів на АЕС проводиться відповідно до спеціальної інструкції.
Робота реактора на потужності забороняється і реактор зупиняється автоматично системою аварійного захисту в наступних випадках:

1. при проходженні сигналів аварійного захисту першого роду (АЗ-1);
2. при проходженні сигналів аварійного захисту другого - третього пологів (АЗ-1 - АЗ-3) тривалістю, достатньою для переведення реактора в підкритичний стан.