СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ АВАРИЙНОГО СИГНАЛА ПО ПЕРИОДУ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Российский патент 2002 года по МПК G21C7/36 G21C17/00 G21C17/14 

Изобретение относится к области управления ядерными реакторами.

Известны способы определения быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду, например, заключающийся в том, что на вход формирователя аварийного сигнала по периоду подают контрольный сигнал, пропорциональный изменению заданной плотности потока нейтронов, при этом определяют разницу между временем изменения сигнала на входе и временем изменения сигнала на выходе формирователя аварийного сигнала по периоду и по полученной разнице определяют быстродействие формирования аварийного сигнала по периоду. [Канал контроля физической мощности импульсный, ККНИ-01Р. Техническое описание ЖШ. 1.289.037. СНИИП, 1983 г.].

Недостатком способа является то, что полученное время не характеризует физическое состояние реактора в момент формирования аварийного сигнала.

Наиболее близким к заявленному является способ определения быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду ядерного реактора, заключающийся в том, что на вход формирователя аварийного сигнала по периоду подают контрольный сигнал, пропорциональный заданному изменению плотности потока нейтронов, которое определяется установленным неизменным значением реактивности, измеряют сигнал периода на выходе формирователя аварийного сигнала по периоду, при этом определяют разницу между временем изменения сигнала на входе и временем изменения сигнала на выходе формирователя аварийного сигнала по периоду и по полученной разнице определяют быстродействие формирования аварийного сигнала по периоду ядерного реактора. [Канал контроля физической мощности токовый, ККНТ-01Р. Техническое описание ЖШ.1.289.038. СНИИП, 1983 г.].

Недостатком известного способа является то, что полученное значение времени определяет инерционность аппаратуры, но не характеризует состояние реактора по введенной реактивности в момент формирования аварийного сигнала, а значит, по запасу реактивности до разгона реактора на мгновенных нейтронах, возникновения аварии, что снижает достоверность определения быстродействия аварийной защиты по периоду.

Техническим результатом, на которое направлено изобретение, является повышение достоверности определения быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду ядерного реактора.

Необходимый результат достигается тем, что в способе определения быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду ядерного реактора, заключающемся в том, что на вход формирователя сигнала периода подают контрольный сигнал, пропорциональный заданному изменению плотности потока нейтронов, измеряют сигнал периода на выходе формирователя аварийного сигнала по периоду, дополнительно устанавливают зависимость изменения плотности потока нейтронов, соответствующую заданной скорости изменения реактивности ядерного реактора, непрерывно измеряют заданное изменение реактивности и в момент времени, когда сигнал периода на выходе формирователя аварийного сигнала по периоду станет равным заданному значению аварийного сигнала по периоду, измеряют значение реактивности, по которому определяют быстродействие формирования аварийного сигнала по периоду ядерного реактора.

Кроме того, определение быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду производят при разных скоростях изменения реактивности.

Такой способ определения быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду позволяет осуществить связь "быстродействия" с характером физических процессов и его влияние на физические процессы, происходящие во время аварийной ситуации в ядерном реакторе. Объясняется это следующим.

Условием безопасности при пуске ядерного реактора является недопустимость разгона реактора на мгновенных нейтронах, надкритичность не должна достигать значения 1β_эф. Это условие безопасности должно обеспечивать быстродействие аварийной защиты по периоду, составной частью которого является быстродействие формирования аварийного сигнала по периоду. Аварийная ситуация при пуске ядерного реактора наиболее вероятна в случае несанкционированного введения положительной реактивности. При этом изменение плотности потока нейтронов будет пропорционально реактивности и скорости ее изменения. Быстродействие формирования аварийного сигнала должно зависеть от значения реактивности и скорости ее введения. Если реактивность вводится непрерывно, то одновременно непрерывно уменьшается период увеличения мощности в ядерном реакторе. Когда на выходе формирователя сигнал периода сравняется с заданным значением аварийного сигнала, произойдет формирование аварийного сигнала. Если на выходе формирователя сигнал периода увеличивается при увеличении скорости введения положительной реактивности, то соответственно на выходе формирователя сигнал периода быстрее достигнет значения уставки. При одной и той же уставке аварийного сигнала по периоду формирование аварийного сигнала происходит при различной реактивности. Чем выше скорость введения положительной реактивности, тем при меньшей реактивности формируется аварийный сигнал. Таким образом, чем выше скорость введения положительной реактивности, тем быстрее с момента возникновения аварийной ситуации произойдет формирование аварийного сигнала по периоду. Это показывает, что параметром критерия быстродействия аварийной защиты по сигналу периода является значение реактивности, а значение быстродействия зависит от того, насколько существенно формирование сигнала периода зависит от скорости введения реактивности.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена блок-схема устройства для осуществления способа определения быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду, содержащая имитатор 1, формирователь аварийного сигнала по периоду 2, прибор 3 для регистрации параметров; на фиг.2 показана зависимость между реактивностью ρ и скоростью введения положительной реактивности dρ/dt.

Определение быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду производится следующим образом. В имитаторе 1 параметров ядерного реактора задается определенная скорость введения положительной реактивности. Из имитатора 1 сигнал К1Ф, пропорциональный сигналу датчика плотности потока нейтронов, поступает на вход формирователя аварийного сигнала по периоду 2, с выхода которого аварийный сигнал АС поступает на регистрацию в прибор 3. Одновременно в прибор 3 на регистрацию поступает с выхода имитатора 1 сигнал К2ρ, пропорциональный реактивности. В момент формирования АС по периоду при заданной скорости изменения реактивности прибор 3 фиксирует значение реактивности. Чем меньше значение реактивности, тем выше быстродействие формирования аварийного сигнала по периоду. Аналогичные характеристики регистрируются при других скоростях изменения реактивности.

На фиг. 2 показана зависимость между реактивностью и скоростью введения реактивности в момент формирования аварийного сигнала по периоду, где по оси ординат отложена скорость введения положительной реактивности ρ/t, а по оси абсцисс реактивность ρ. Область А, лежащая ниже кривой а-б, включает в себя параметры активной зоны: реактивность ρ и скорость изменения реактивности ρ/t - в начале развития аварийной ситуации, при которых аварийная защита обеспечивает ликвидацию аварийной ситуации, вызванной несанкционированным введением положительной реактивности. Предполагается, что в процессе развития аварийной ситуации скорость введения положительной реактивности не увеличивается. Область, лежащая выше кривой а-б, содержит параметры ρ и ρ/t в начале развития аварийной ситуации, при которых аварийная защита не обеспечивает ликвидацию аварийной ситуации.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять быстродействие формирования аварийного сигнала по периоду ядерного реактора по физическому параметру - реактивности, введенной в момент формирования аварийного сигнала по периоду. Это позволяет знать запас по реактивности до разгона реактора на мгновенных нейтронов, то есть возникновения аварии, в момент формирования аварийного сигнала. Чем выше этот запас, тем выше обеспечение ядерной безопасности, тем выше фактическое быстродействие аварийной защиты реактора по периоду. Это определяет повышение достоверности определения быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду реактора по сравнению с прототипом, который не позволяет получить такую информацию.

Изобретение относится к области управления ядерными реакторами. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности определения быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду ядерного реактора. В способе определения быстродействия формирования аварийного сигнала на вход формирователя сигнала периода подают контрольный сигнал, пропорциональный заданному изменению плотности потока нейтронов. Зависимость изменения плотности потока нейтронов соответствует заданной скорости изменения реактивности ядерного реактора. При этом непрерывно измеряют заданное изменение реактивности и в момент времени, когда сигнал периода на выходе формирователя аварийного сигнала по периоду станет равным заданному значению аварийного сигнала по периоду, измеряют значение реактивности, по которому определяют быстродействие формирования аварийного сигнала по периоду ядерного реактора. Определение быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду производят при разных скоростях изменения реактивности. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ определения быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду ядерного реактора, заключающийся в том, что на вход формирователя сигнала периода подают контрольный сигнал, пропорциональный заданному изменению плотности потока нейтронов, измеряют сигнал периода на выходе формирователя аварийного сигнала по периоду, отличающийся тем, что устанавливают зависимость изменения плотности потока нейтронов, соответствующую заданной скорости изменения реактивности ядерного реактора, непрерывно измеряют заданное изменение реактивности и в момент времени, когда сигнал периода на выходе формирователя аварийного сигнала по периоду станет равным заданному значению аварийного сигнала по периоду, измеряют значение реактивности, по которому определяют быстродействие формирования аварийного сигнала по периоду. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение быстродействия формирования аварийного сигнала по периоду производят при разных скоростях изменения реактивности.