КОМПЛЕКСНЫЕ ИСПЫТАНИЯ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВНУТРИРЕАКТОРНОГО КОНТРОЛЯ ПРИ ВВОДЕ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ БЛОКА №3 КАЛИНИНСКОЙ АЭС Докладчик: Саунин Юрий Васильевич ФГУП "Фирма "Атомтехэнерго" Нововоронежский филиал "Нововоронежатомтехэнерго " г. Нововоронеж Введение Особенность – первый ввод в работу СВРК нового поколения СВРК-М при пуске блока с ВВЭР-1000 (проект В320) Необходимость - выполнение условий приёмки системы и блока в промышленную эксплуатацию Практическая ценность – обобщение и анализ полученных результатов, накопление опыта и выработка рекомендаций, опробование комплекса прикладных программ для обработки результатов испытаний. НВ АТЭ 2 Краткое описание СВРК блока №3 Калининской АЭС Основные структурные элементы Первичные преобразователи ПТК-НУ ТК 1 контура ПТК-З ЭВ в акт. зоне ПТК-ИУ ОТП ЛС-НУ НВ АТЭ ВК ВУ ССДИ 3 Основные первичные преобразователи Контроль температуры теплоносителя 1 контура используются: ТП типа ТХА-01 ТС типа ТСП-03 состав: по 6 ТП и 1 ТС в каждой нитке петли 1 контура 95 ТП на выходе из ТВС 3 ТП в верхнем объёме реактора Контроль энерговыделения в активной зоне 64 КНИ типа КНИ-5Б НВ АТЭ 4 КНИ содержит 7 родиевых ДПЗ Программно-технический комплекс нижнего уровня Программно-технический комплекс защиты включает 6 информационно-измерительных устройств типа УИ-174Р07, объединенных в 2 комплекта по 3 устройства основные задачи: прием и обработка сигналов первичных преобразователей формирование сигналов защиты по локальным внутриреакторным параметрам* передача информации в ЛС СВРК и обмен информацией по ЛС-НУ Сервисная станция дежурная инженера представляет собой инженерную станцию типа ИС02П основные задачи выполнение сервисных функций ПТК-НУ и ВК СВРК НВ АТЭ 5 Программно-технический комплекс нижнего уровня (продолжение) Программно-технический комплекс информационно-управляющий включает 2 информационно-измерительных устройства типа УИ-174Р08 основные задачи прием и обработка сигналов первичных преобразователей контроля не поступающих в ПТК-З прием информации от систем технологического контроля и управления РУ прием от ВК ВУ СВРК заданий на изменение положения ОР СУЗ* прием и передача информации в локальную вычислительную сеть СВРК НВ АТЭ 6 Вычислительный комплекс верхнего уровня включает два вычислительных комплекса типа ВК-01Р-10 основные задачи восстановление поля энерговыделения в объеме активной зоны расчет тепловой мощности реактора выявление наиболее энергонапряженных участков ТВС корректировка коэффициентов связи линейных энерговыделений с токами ДПЗ обмен информацией с СВБУ формирования автоматических заданий на изменение положения ОР СУЗ* НВ АТЭ 7 Проведение испытаний Испытания СВРК в части функций контроля состояния РУ и проверка достоверности выходной информации подэтап ХГО этапа "Предпусковые наладочные работы" этап "Физический пуск" подэтапы освоения мощности 10-12%Nном, 40-50%Nном этапа "Энергетический пуск" подэтапы освоения мощности 75%Nном, 90%Nном 100% этапа "Опытно-промышленная эксплуатация" Испытания СВРК в части функций контроля температуры теплоносителя 1 контура подэтап ХГО этапа "Предпусковые наладочные работы" этап "Физический пуск" Проверка соответствия координат датчиков термоконтроля и энерговыделения в активной зоне координатам этих датчиков на средствах отображения информации СВРК подэтап освоения мощности 40-50%Nном этапа "Энергетический пуск" НВ АТЭ 8 Анализ полученных результатов контроль общетехнологических параметров температурный контроль теплоносителя 1 контура контроль энерговыделения в активной зоне реактора контроль мощности реактора НВ АТЭ 9 Контроль общетехнологических параметров выявлялись дефекты по отдельным каналам контроля, которые не ограничивали режимы работы РУ основные причины невыполнения критериев успешности по отдельным каналам контроля несвоевременное выполнение монтажных и наладочных работ по техническим и программным средствам ошибки в привязке базы данных СВРК к объекту контроля и используемым средствам измерений ошибки алгоритмов расчетов развивающиеся во времени дефекты в первичных преобразователях и линиях связи НВ АТЭ 10 Выводы по контролю общетехнологических параметров Необходимо развитие ППО СВРК в части внедрения новых сервисных функций, направленных на самодиагностику каналов контроля на основе сопоставительного анализа информации в параллельных каналах контроля Большинство причин невыполнения критериев успешности по отдельным каналам могут быть исключены организационными мерами внедрение системы управления для улучшения координации и оперативности работ между участниками работ при вводе системы в эксплуатацию более ранние сроки поставки на площадку оборудования СВРК, проведения монтажных работ и начала ПНР СВРК разработка в составе ПНД или ЭД справочноинформационного документа для привязки БД СВРК к конкретному объекту НВ АТЭ 11 Температурный контроль теплоносителя 1 контура учет особенностей режимов работы РУ испытания "без мощности" испытания "на мощности" учет расположения датчиков контроль температуры в компенсационных устройствах контроль температуры в петлях 1 контура с подразделением на контроль температуры в холодных и горячих нитках контроль температуры на выходе из ТВС НВ АТЭ 12 Тарировки каналов температурного контроля теплоносителя 1 контура Режимы I - "горячее" стационарное состояние, T1к = 253 °C II - разогрев, T1к = 259 - 262 °C III - разогрев, T1к = 269 - 279 °C IV - "горячее" стационарное состояние, T1к = 277 °C V - "горячее" стационарное состояние, T1к = 280 ° VI - первый вывод реактора в критическое состояние, T1к = 280 °C VII - МКУ, этап "ОПЭ-75%Nном", T1к = 278 °C, Тэфф = 30 эфф.сут VIII - МКУ, этап "ОПЭ-100%Nном", T1к = 280 °C, Тэфф = 96 эфф.сут НВ АТЭ 13 Тарировки каналов температурного контроля теплоносителя 1 контура 50 s I-V = 0.75 0С s V I = 0.24 0С s V II = 0.69 0С s V III = 0.17 0С средние поправки (режимы I - V) 45 доп. поправки, режим VI Частота появления поправки 40 доп. поправки, режим VII доп. поправки, режим VIII 35 30 25 20 15 10 5 0 -2,3 -2,1 -1,9 -1,7 -1,5 -1,3 -1,1 -0,9 -0,7 -0,5 -0,3 -0,1 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 Поправка, 0С Распределения поправок и дополнительных поправок к показаниям каналов температурного контроля теплоносителя 1 контура на разных этапах пуска НВ АТЭ 14 Контроль температуры в петлях 1 контура (холодные ни 0.6 ТХН=278.6 d1-ТП1 d2-ТП1 d1-ТП2 d2-ТП2 d1-ТП3 d2-ТП3 d1-ТП4 d2-ТП4 d1-ТП5 d2-ТП5 d1-ТП6 d2-ТП6 d1-ТС d2-ТС отклонение, 0С 0.4 0.2 0.0 1 2 3 4 -0.2 -0.4 а) ТХН1=278.5 -0.6 ТХН2=278.6 ТХН3=278.6 ТХН4=278.5 номер петли 0.6 ТХН=286.9 d1-ТП1 d2-ТП1 d1-ТП2 d2-ТП2 d1-ТП3 d2-ТП3 d1-ТП4 d2-ТП4 d1-ТП5 d2-ТП5 d1-ТП6 d2-ТП6 d1-ТС d2-ТС отклонение, 0С 0.4 0.2 0.0 1 2 3 4 -0.2 б) -0.4 ТХН1=287.3 -0.6 ТХН2=287.0 ТХН3=286.9 ТХН4=286.5 номер петли Отклонения показаний термодатчиков СВРК в холодных нитках петель а) Тэфф=0,2 эфф.сут, Np~10%Nном, T1к =280 0C, Cн3во3=6,02 г/кг, Н10=266 см б) Тэфф=55 эфф.сут, Np~100%Nном, T1к =301,7 0C, Cн3во3=4,1 г/кг, Н10=305 см d1 - отклонение показания термодатчика от средней температуры в своей холодной нитке, d2 - отклонение показания термодатчика от средней температуры по всем холодным ниткам НВ АТЭ 15 Контроль температуры в петлях 1 контура (горячие нитк 1.5 отклонение, 0С 1.0 ТГН=281.9 0.5 d1-ТП1 d2-ТП1 d1-ТП2 d2-ТП2 d1-ТП3 d2-ТП3 d1-ТП4 d2-ТП4 d1-ТП5 d2-ТП5 d1-ТП6 d2-ТП6 d1-ТС d2-ТС d1-ТП1 d2-ТП1 d1-ТП2 d2-ТП2 d1-ТП3 d2-ТП3 d1-ТП4 d2-ТП4 d1-ТП5 d2-ТП5 d1-ТП6 d2-ТП6 d1-ТС d2-ТС 0.0 -0.5 1 2 3 4 -1.0 -1.5 -2.0 -2.5 а) -3.0 -3.5 ТГН1=281.9 ТГН2=281.9 ТГН4=282.1 номер петли 1.5 ТГН=316.5 1.0 отклонение, 0С ТГН3=281.9 0.5 0.0 -0.5 1 2 3 4 -1.0 -1.5 -2.0 -2.5 б) -3.0 -3.5 ТГН1=316.8 ТГН2=316.2 номер петли ТГН3=316.7 ТГН4=316.3 Отклонения показаний термодатчиков СВРК в холодных нитках петель а) Тэфф=0,2 эфф.сут, Np~10%Nном, T1к =280 0C, Cн3во3=6,02 г/кг, Н10=266 см б) Тэфф=55 эфф.сут, Np~100%Nном, T1к =301,7 0C, Cн3во3=4,1 г/кг, Н10=305 см d1 - отклонение показания термодатчика от средней температуры в своей холодной нитке, d2 - отклонение показания термодатчика от средней температуры по всем холодным ниткам НВ АТЭ 16 Контроль температуры теплоносителя на выходе из Т 40 Подогрев на ТВС по ТП,0С 35 30 Сектор 1 Сектор 2 Сектор 3 Сектор 4 Сектор 5 Сектор 6 Ср. по орбите БИПР-7А 25 20 15 10 а) 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Номер орбит ы симмет рии 13 14 15 16 17 18 19 8 9 10 11 12 Номер орбит ы симмет рии 13 14 15 16 17 18 19 Подогрев на ТВС по ТП,0С 40 35 30 25 20 15 10 б) Сектор 1 Сектор 2 Сектор 3 Сектор 4 Сектор 5 Сектор 6 Ср. по орбите БИПР-7А 5 1 2 3 4 5 6 7 Распределение подогревов теплоносителя на ТВС в орбитах симметрии по показаниям ТП на выходе из ТВС а) Тэфф=3,0 эфф.сут, Np~40%Nном, T1к =287 0C, Cн3во3=4,9 г/кг, Н10=292 см б) Тэфф=55 эфф.сут, Np~100%Nном, T1к =301,7 0C, Cн3во3=4,1 г/кг, Н10=305 см НВ АТЭ 17 Выводы по температурному контролю теплоносителя 1 контура Тарировки Контроль температуры в холодных нитках позволяют повысить качество термоконтроля теплоносителя 1 контура при промышленной эксплуатации проводить с использованием сервисной функции, предусмотренной в ППО СВРК при всех режимах наблюдается хорошая сходимость по анализируемым показателям в разбросе показаний термодатчиков от средней температуры по всем холодным ниткам заметна слабая зависимость от уровня мощности и от принадлежности к той или иной петле Контроль температуры в горячих нитках наблюдается хорошая сходимость (сопоставимая с холодными нитками) по анализируемым показателям на низких уровнях мощности (10% и 40%Nном) неудовлетворительная сходимость (особенно по отклонениям показаний ТС во 2-й и 4-й петле) на уровнях мощности свыше 40%Nном с зависимостью от уровня мощности и НВ АТЭ 18 режима работы РУ (количество работающих ГЦН, положение Выводы по температурному контролю теплоносителя 1 контура (продолжение) Контроль температуры на выходе из ТВС сильное влияние на представительность показаний протечек недогретого теплоносителя через трубки ПЭЛ ухудшение представительности показаний с ростом уровня мощности Общее подтверждены характерные для всех блоков с ВВЭР-1000 (проект В-320) особенности температурного контроля теплоносителя 1 контура, которые не связаны непосредственно с работоспособностью СВРК особенности термоконтроля требуют корректного учета в алгоритмах функционирования СВРК, а также в регламенте безопасной эксплуатации при определении пределов и условий безопасной эксплуатации улучшение представительности термоконтроля теплоносителя 1 контура не может быть решено только в рамках ПНР при вводе блока в эксплуатацию НВ АТЭ 19 Контроль энерговыделения в активной зоне Используемые методы при оценках анализ первичной информации (токов ДПЗ) по методу симметрии анализ функционалов восстановленного поля энерговыделения по методу симметрии сравнение функционалов восстановленного поля энерговыделения и функционалов поля энерговыделения по расчетным данным (БИПР-7А) НВ АТЭ 20 Анализ восстановленного поля ЭВ по методу симмет 14 слой 1 слой 8 слой 15 12 Макс.отн.откл. Kv, % 10 слой 2 слой 9 слой 16 слой 3 слой 10 Kq слой 4 слой 11 слой 5 слой 12 слой 6 слой 13 слой 7 слой 14 8 6 4 2 0 -2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 -4 -6 Номер орбиты симметрии Распределение максимальных отклонений относительных объемных энерговыделений от средних значений в орбитах симметрии Тэфф=55 эфф.сут, Np~100%Nном, T1к =301,7 °C, Cн3во3=4.1 г/кг, Н10=308 см НВ АТЭ 21 Сравнение восстановленного поля ЭВ с расчетными данными 1,4 Относительная мощность ТВС 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 Сектор 1 Сектор 3 Сектор 5 БИПР-7А 0,6 Сектор 2 Сектор 4 Сектор 6 Сред. по орб. 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Номер орбиты симметрии 13 14 15 16 17 18 19 Распределение относительных мощностей ТВС в орбитах симметрии Тэфф=55 эфф.сут, Np~100%Nном, T1к =301,7 0C, Cн3во3=4.1 г/кг, Н10=308 см НВ АТЭ 22 Сравнение восстановленного поля ЭВ с расчетными данны слой 1 слой 8 слой 15 Макс.отн.откл. Kv, % 60 слой 2 слой 9 слой 16 слой 3 слой 10 Kq слой 4 слой 11 слой 5 слой 12 слой 6 слой 13 слой 7 слой 14 40 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 -20 а) -40 Номер орбит ы симмет рии 50 слой 1 слой 8 слой 15 Макс.отн.откл. Kv, % 40 слой 3 слой 10 Kq слой 4 слой 11 слой 5 слой 12 слой 6 слой 13 слой 7 слой 14 30 20 10 0 1 б) слой 2 слой 9 слой 16 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 -10 -20 Номер орбит ы симмет рии Распределение максимальных отклонений относительных объемных энерговыделений от расчетных значений в орбитах симметрии а) Тэфф=3 эфф.сут, Np~40%Nном, T1к =287 °C, Cн3во3=4,9 г/кг, Н10=292 см б) Тэфф=55 эфф.сут, Np~100%Nном, T1к =301,7 °C, Cн3во3=4,1 г/кг, Н10=308 см НВ АТЭ 23 Выводы по контролю энерговыделения в активной зоне принятые в системе решения дают удовлетворительные результаты на качество восстановления существенно влияет качество первичной информации (показаний ДПЗ) наибольшие отличия по симметрии наблюдаются для пограничных слоев наибольшие отличия от расчетных данных наблюдаются в ТВС с погруженными ОР СУЗ, при этом различие увеличивается с увеличением глубины погружения в центральных орбитах симметрии энерговыделение больше по восстановленному полю, в периферийных – по расчетным данным возможно повышение представительности восстановленного поля энерговыделения НВ АТЭ 24 Контроль мощности реактора Представляемые режимы работы РУ I- Np ~ 40%Nном, Тэфф = 3,0 эфф.сут, Н10 =80%, Сн3во3~4.98 г/кг; II- Np ~ 74%Nном, Тэфф = 17,7 эфф.сут, Н10 =80%, Сн3во3~4.45 г/кг; III- Np ~ 90%Nном, Тэфф = 49 эфф.сут, Н10 =92%, Сн3во3~4.27 г/кг; IV - Np ~ 100%Nном, Тэфф = 55 эфф.сут, Н10 =88%, Сн3во3~4.1 г/кг. НВ АТЭ 25 Контроль мощности реактора Режим работы РУ N1К, МВт NАКЗ, %Nном N2К, МВт NАКЗ, %Nном NИК, МВт NАКЗ, %Nном NЭД, МВт NАКЗ, %Nном I 1164 1187 1197 1127 1164 0,0 0,8 1,1 1,23 N1К=1,0 2216 2205 2205 2149 2240 2210 0,3 0,2 0,2 2,8 1,3 N1К=0,5 N2К=0,5 2710 2611 2678 2530 2480 2649 2,3 1,4 1,1 4,5 6,4 N1К=0,4 N2К=0,6 2996 2912 2989 2823 2784 2943 1,8 1,0 1,5 4,1 5,4 N1К=0,36 N2К=0,63 NИК=0,01 II III IV НВ АТЭ NПВД, МВт NАКЗ, %Nном NАКЗ, МВт веса 26 Выводы по контролю мощности реактора весовые коэффициенты для расчета средневзвешенной мощности следует устанавливать с учетом конкретного состояния РУ и измерительной системы представительность мощности по параметрам 1 контура существенно зависит от представительности термоконтроля в горячих нитках для корректного расчета мощности по ПВД необходима реализация технических решений по учету доли мощности в траке КГТН до реализации технических решений необходимы периодические проверки расчетов мощностей в режимах с отключенным КГТН НВ АТЭ 27 Заключение Поэтапное проведение комплексных испытаний позволило своевременно выявить и устранить ряд дефектов и несоответствий, что явилось одним их необходимых условий для межведомственных испытаний и приемки модернизированной системы СВРК-М в промышленную эксплуатацию Имеется ряд общих проблемных вопросов, решение которых может повысить представительность выходной информации СВРК разных модификаций на всех эксплуатируемых и вводимых в эксплуатацию энергоблоков с ВВЭР1000 Необходим единый системный подход к проведению комплексных испытаний СВРК новых поколений при вводе в эксплуатацию новых НВ АТЭ 28 блоков с ВВЭР Спасибо за внимание тел. (47364) 35- 289, 531-99 E-mail: sauninyv@mail.ru «Нововоронежатомтехэнерго» НВ АТЭ 29