Физическое разнообразие при формировании сигналов аварийной защиты по нейтронно-физическим параметрам для АЭС с ВВЭР
Рассмотрены возможности и условия использования принципа физического разнообразия для сигналов по нейтрон-но-физическим параметрам применительно к АЭС с ВВЭР. Исследована возможность использования сигналов, формируемых от традиционных автоматизированных систем контроля нейтронного потока (АКНП),...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Ядерна та радіаційна безпека |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України
2010
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97018 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Физическое разнообразие при формировании сигналов аварийной защиты по нейтронно-физическим параметрам для АЭС с ВВЭР / В.Ф. Шикалов, А.В. Журбенко, А.С. Кужиль, Л.В. Козлова // Ядерна та радіаційна безпека. — 2010. — № 4. — С. 6-10. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859624402333728768 |
|---|---|
| author | Шикалов, В.Ф. Журбенко, А.В. Кужиль, А.С. Козлова, Л.В. |
| author_facet | Шикалов, В.Ф. Журбенко, А.В. Кужиль, А.С. Козлова, Л.В. |
| citation_txt | Физическое разнообразие при формировании сигналов аварийной защиты по нейтронно-физическим параметрам для АЭС с ВВЭР / В.Ф. Шикалов, А.В. Журбенко, А.С. Кужиль, Л.В. Козлова // Ядерна та радіаційна безпека. — 2010. — № 4. — С. 6-10. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Ядерна та радіаційна безпека |
| description | Рассмотрены возможности и условия использования принципа физического
разнообразия для сигналов по нейтрон-но-физическим параметрам применительно к
АЭС с ВВЭР. Исследована возможность использования сигналов, формируемых от
традиционных автоматизированных систем контроля нейтронного потока (АКНП), в
сопоставлении с сигналами новых разработанных средств на базе системы
внутриреакторного контроля (СВРК). На основе анализа эксплуатационных данных
современных систем АКНП и СВРК реакторов ВВЭР показаны преимущества сигналов
СВРК при работе на энергетических уровнях мощности. Определены концепции
построения систем контроля нейтронно-физических параметров активных зон ВВЭР с
использованием принципа физического разнообразия.
Розглянуто можливості та умови застосування принципу фізичної
різноманітності для сигналів за нейтронно-фізичними параметрами для АЕС із ВВЕР.
Досліджено можливість застосування сигналів, які формуються від традиційних
автоматизованих систем контролю нейтронного потоку (АКНП), у співставленні з
сигналами нових розроблених засобів на базі системи внутрішньореакторного контролю
(СВРК). На підставі аналізу експлуатаційних даних сучасних систем АКНП и СВРК
реак-торів ВВЕР показано переваги сигналів СВРК під час роботи на енергетичних
рівнях потужності. Визначено концепції з вико-ристанням принципу фізичної
різноманітності.
The paper discusses the availability and conditions of applying the principle of physical
diversity of neutron-physical parameter signals in relation to VVER NPPs. The possibility to use
signals from conventional systems of neutron flux monitoring (ex-core) and signals from new
instrumentation based on the in-core instrumentation system is analyzed. The advantages of incore
signals at full power are proved using the analysis of operational data for modern VVER
ex-core and in-core systems. Design features of neutron-physical parameter monitoring systems
are defined for VVER cores using the principle of physical diversity.
|
| first_indexed | 2025-11-29T10:26:12Z |
| format | Article |
| fulltext |
6 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010
Â
ÐÍÖ «Êóð÷àòîâñêèé èíñòèòóò» ïðîâîäÿòñÿ èñ-
ñëåäîâàíèÿ ïðèíöèïà ôèçè÷åñêîãî ðàçíîîáðà-
çèÿ ïðèìåíèòåëüíî ê çàäà÷å êîíòðîëÿ ÿäåðíîé
áåçîïàñíîñòè è ïîñòðîåíèÿ ñèñòåì çàùèòû ïî
íåéòðîííî-ôèçè÷åñêèì ïàðàìåòðàì. Ðîññèéñêèé
òåðìèí ôèçè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå (äèâåðñèòåò) ñîîòâåòñòâóåò
àíãëèéñêîìó òåðìèíó diversity (ðàçíîðîäíîñòü, ðàçíîîáðàçèå),
ïðèìåíÿåìîìó â èíîñòðàííûõ ïðîåêòàõ.
 ðåêîìåíäàöèÿõ ÌÀÃÀÒÝ ñêàçàíî:
«Áîëåå âûñîêàÿ áåçîòêàçíîñòü äîñòèãàåòñÿ ïðè ïîìî-
ùè èçáûòî÷íîñòè èëè ðàçíîîáðàçèÿ. Íàïðèìåð, âîçìîæíî
êîíòðîëèðîâàòü ìîùíîñòü ðåàêòîðà ìíîãîêðàòíûìè êàíà-
ëàìè èëè ðàçíîîáðàçíûìè ñðåäñòâàìè, òàêèìè êàê èçìå-
ðåíèÿ íåéòðîííîãî ïîòîêà èëè òåìïåðàòóðû òåïëîíîñèòå-
ëÿ èëè äàâëåíèÿ.
Èñïîëüçîâàíèå ðàçíîîáðàçíîñòè ïðåäóñìàòðèâàåò çà-
ùèòó ïðîòèâ íåêîòîðûõ îòêàçîâ ïî îáùåé ïðè÷èíå».
Ýôôåêòèâíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ òàêîãî ïðèíöèïà î÷å-
âèäíà è òåì âûøå, ÷åì áîëüøå ðàçäåëåíû ìåæäó ñîáîé îñ-
íîâû ïîëó÷åíèÿ èíôîðìàöèè.
Ñîñòîÿíèÿ àêòèâíîé çîíû, íà êîòîðûå ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ
ïðèíöèï ôèçè÷åñêîãî ðàçíîîáðàçèÿ. Îñíîâíîå ñîñòîÿíèå —
ýòî ðàáîòà íà ýíåðãåòè÷åñêîì óðîâíå ìîùíîñòè: ñðåäíÿÿ
ïëàíîâàÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü òàêîãî ñîñòîÿíèÿ ñîñòàâëÿåò
áîëåå 90 % âðåìåíè. Èñõîäÿ èç ýêîíîìè÷åñêèõ ñîîáðàæå-
íèé, èìåííî íà ýòîò ðåæèì, ïðåæäå âñåãî, ñëåäóåò ðàñïðî-
ñòðàíÿòü ïðèíöèïû èçáûòî÷íîãî êîíòðîëÿ ñ ïðèìåíåíèåì
ôèçè÷åñêîãî ðàçíîîáðàçèÿ.
Îòäåëüíîãî ðàññìîòðåíèÿ è îáîñíîâàíèÿ çàñëóæèâàåò
âîïðîñ âåðîÿòíîñòè ëîæíîãî ñðàáàòûâàíèÿ. Ïðè èñïîëü-
çîâàíèè ôèçè÷åñêè íåçàâèñèìûõ êîìïëåêòîâ ôîðìèðî-
âàíèÿ ñèãíàëîâ àâàðèéíîé çàùèòû âåðîÿòíîñòü ëîæíîãî
ñðàáàòûâàíèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ, ÷òî â ñâîþ î÷åðåäü òðåáóåò
íàëè÷èÿ âíóòðè êàæäîãî êîìïëåêòà îòêàçîóñòîé÷èâûõ,
âûñîêîíàäåæíûõ ïîäñèñòåì.
Ïàðàìåòðû, ïîäëåæàùèå êîíòðîëþ. Ïðè ðàáîòå ÿäåðíî-
ãî ðåàêòîðà äîëæíà êîíòðîëèðîâàòüñÿ èíòåíñèâíîñòü ïðî-
öåññà äåëåíèÿ êàê ôóíêöèÿ îò âðåìåíè. Ïðîöåññ äåëåíèÿ
ñîïðîâîæäàåòñÿ âûäåëåíèåì ýíåðãèè â âèäå îñêîëêîâ äåëå-
íèÿ è ðàçëè÷íûõ âèäîâ èçëó÷åíèé, â òîì ÷èñëå íåéòðîííî-
ãî. Ïðè ýòîì èìåííî ïîëíîå ÷èñëî íåéòðîíîâ â àêòèâíîé
çîíå ðåàêòîðà õàðàêòåðèçóåò èíòåíñèâíîñòü ïðîöåññà äåëå-
íèÿ è èñïîëüçóåòñÿ â òåîðåòè÷åñêèõ îñíîâàõ ïðè ïîñòðîå-
íèè ñèñòåì êîíòðîëÿ è çàùèòû. Îñíîâíûìè êîíòðîëèðóå-
ìûìè íåéòðîííî-ôèçè÷åñêèìè ïàðàìåòðàìè, íà êîòîðûå
óñòàíàâëèâàþòñÿ íîðìû è îãðàíè÷åíèÿ, ÿâëÿþòñÿ ïëîò-
íîñòü íåéòðîííîãî ïîòîêà, ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ ïëîòíîñòè
íåéòðîííîãî ïîòîêà è ðåàêòèâíîñòü. Ïðè ýòîì ðå÷ü èäåò
î ïàðàìåòðàõ, õàðàêòåðèçóþùèõ àêòèâíóþ çîíó â öåëîì,
à ëþáûå ñðåäñòâà èçìåðåíèÿ (äåòåêòèðîâàíèÿ) èìåþò ëî-
êàëüíûé õàðàêòåð. Åñëè ïîêàçàòü, ÷òî îòíîñèòåëüíîå èç-
ìåíåíèå ëîêàëüíîãî çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðà èëè ñîâîêóïíîñòè
ëîêàëüíûõ çíà÷åíèé ñîîòâåòñòâóåò ñðåäíèì ïî àêòèâíîé
çîíå, òî çàäà÷à ïðèìåíåíèÿ ïðèíöèïà ôèçè÷åñêîãî ðàç-
íîîáðàçèÿ ñâîäèòñÿ ê ïîèñêó äåòåêòîðîâ, îòëè÷àþùèõñÿ
ìåæäó ñîáîé ïî ôèçè÷åñêîé ïðèðîäå ïîëó÷åíèÿ èíôîðìà-
öèè î ïîëíîì ÷èñëå íåéòðîíîâ â àêòèâíîé çîíå èëè ñðåä-
íåé ïëîòíîñòè ïîòîêà íåéòðîíîâ (ÏÏÍ). Ïðè íàëè÷èè òà-
êîé âîçìîæíîñòè ýôôåêò ôèçè÷åñêîãî ðàçíîîáðàçèÿ ìîæåò
áûòü óñèëåí çà ñ÷åò ïðèìåíåíèÿ ðàçíîðîäíûõ àïïàðàòóð-
íûõ, ïðîãðàììíûõ è êîíñòðóêöèîííûõ ðåøåíèé.
Îñíîâíûå ïðèíöèïû è îñîáåííîñòè ôèçè÷åñêè ðàçíîîá-
ðàçíîãî êîíòðîëÿ íåéòðîííî-ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ. Èñõîäÿ
УДК 621.039.058
В. Ф. Шикалов, А. В. Журбенко,
А. С. Кужиль, Л. В. Козлова
РНЦ «Курчатовский институт»
Физическое разнообразие
при формировании сигна-
лов аварийной защиты по
нейтронно-физическим па-
раметрам
для АЭС с ВВЭР
Рассмотрены возможности и условия использования прин-
ципа физического разнообразия для сигналов по нейтрон-
но-физическим параметрам применительно к АЭС с ВВЭР.
Исследована возможность использования сигналов, формиру-
емых от традиционных автоматизированных систем контроля
нейтронного потока (АКНП), в сопоставлении с сигналами новых
разработанных средств на базе системы внутриреакторного
контроля (СВРК). На основе анализа эксплуатационных данных
современных систем АКНП и СВРК реакторов ВВЭР показаны
преимущества сигналов СВРК при работе на энергетических
уровнях мощности. Определены концепции построения сис-
тем контроля нейтронно-физических параметров активных зон
ВВЭР с использованием принципа физического разнообразия.
К л ю ч е в ы е с л о в а: водо-водяные энергетические реак-
торы, сигналы аварийной защиты, физическое разнообразие,
внереакторный контроль, внутриреакторный контроль.
В. Ф. Шикалов, О. В. Журбенко, О. С. Кужиль, Л. В. Козлова
Фізична різноманітність у формуванні сигналів аварій-
ного захисту за нейтронно-фізичними параметрами для
АЕС із ВВЕР
Розглянуто можливості та умови застосування принципу
фізичної різноманітності для сигналів за нейтронно-фізичними
параметрами для АЕС із ВВЕР. Досліджено можливість засто-
сування сигналів, які формуються від традиційних автоматизо-
ваних систем контролю нейтронного потоку (АКНП), у співстав-
ленні з сигналами нових розроблених засобів на базі системи
внутрішньореакторного контролю (СВРК). На підставі аналізу
експлуатаційних даних сучасних систем АКНП и СВРК реак-
торів ВВЕР показано переваги сигналів СВРК під час роботи на
енергетичних рівнях потужності. Визначено концепції з вико-
ристанням принципу фізичної різноманітності.
К л ю ч о в і с л о в а: водо-водяні енергетичні реактори, сиг-
нали аварійного захисту, фізична різноманітність, позареак-
торний контроль, внутріреакторний контроль.
© В. Ф. Шикалов, А. В. Журбенко, А. С. Кужиль, Л. В. Козлова, 2010
ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010 7
Ôèçè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå ïðè ôîðìèðîâàíèè ñèãíàëîâ àâàðèéíîé çàùèòû ïî íåéòðîííî-ôèçè÷åñêèì ïàðàìåòðàì äëÿ ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ
èç ïîñòàíîâêè çàäà÷è, îíà ëåãêî ðåøàåòñÿ èñïîëüçîâàíèåì
äåòåêòîðîâ íåéòðîíîâ ñ ðàçëè÷íûìè ôèçè÷åñêèìè ïðèí-
öèïàìè ïîëó÷åíèÿ ñèãíàëà, íàïðèìåð íåéòðîííûõ ñ÷åò÷è-
êîâ íà îñíîâå 10Â è 3Íå èëè èîíèçàöèîííûõ êàìåð íà îñíî-
âå 10 èëè 235U.  ýòîì ñëó÷àå â êà÷åñòâå ïîñòóëèðóåìîãî
èñõîäíîãî ñîáûòèÿ (ÏÈÑ) îòêàçà ïî îáùåé ïðè÷èíå áóäåò,
íàïðèìåð, ñëó÷àéíîå çàïîëíåíèå ñâîáîäíîãî ïðîñòðàíñ-
òâà ìåæäó àêòèâíîé çîíîé è äåòåêòîðàìè áîðíîé êèñëîòîé.
Òàêîé ïðèìåð èìååòñÿ â ïðàêòèêå. Áîëåå âûñîêèé óðîâåíü
óñòîé÷èâîñòè ê îòêàçó ïî îáùåé ïðè÷èíå äîñòèãàåòñÿ ïðè
èñïîëüçîâàíèè ñèãíàëîâ äåòåêòîðîâ ïðèíöèïèàëüíî ðàç-
ëè÷íîãî ðàçìåùåíèÿ, íàïðèìåð âíóòðèðåàêòîðíûõ äåòåê-
òîðîâ (ÑÂÐÊ) è âíåðåàêòîðíûõ (ÀÊÍÏ).
Íà ïðàêòèêå çàäà÷à îñëîæíÿåòñÿ î÷åíü øèðîêèì äè-
íàìè÷åñêèì äèàïàçîíîì èçìåíåíèÿ ÏÏÍ. Äëÿ ðåàêòîðîâ
òèïà ÂÂÝÐ ýòîò äèàïàçîí ñîñòàâëÿåò áîëåå 10 ïîðÿäêîâ
(1010), è â åãî ïðåäåëàõ ìîæíî âûäåëèòü çîíû êîíòðîëÿ,
ñèëüíî îòëè÷àþùèåñÿ ïî ïðèçíàêàì, âàæíûì äëÿ áåç-
îïàñíîãî ïðîâåäåíèÿ ðàáîò. Ôèçè÷åñêàÿ ñóòü îòëè÷èÿ ìî-
æåò áûòü óñëîâíî îïðåäåëåíà êàê «õîëîäíîå» è «ãîðÿ÷åå»
ñîñòîÿíèå. Ñ òî÷êè çðåíèÿ êîíòðîëÿ íåéòðîííî-ôèçè÷å-
ñêèõ õàðàêòåðèñòèê, èõ ïðèíÿòî íàçûâàòü ïóñêîâîé äèàïà-
çîí è ðàáî÷èé äèàïàçîí.
Îïðåäåëèì, ÷òî æå ñ òî÷êè çðåíèÿ ÿäåðíîé áåçîïàñ-
íîñòè âàæíî êîíòðîëèðîâàòü â êàæäîì èç ýòèõ äèàïàçî-
íîâ. Ñîãëàñíî ÍÏ 082–07, îòëè÷èé â òðåáîâàíèÿõ ïðàêòè-
÷åñêè íåò. Ïî ôèçè÷åñêîé ñóòè îòëè÷èÿ ïðèíöèïèàëüíûå.
 ïåðâîì ñëó÷àå îñíîâíûå ðàáîòû ïðîõîäÿò â ïîäêðèòè-
÷åñêîì ñîñòîÿíèè àêòèâíîé çîíû ïðè èíòåíñèâíûõ äåé-
ñòâèÿõ ïåðñîíàëà ïî âìåøàòåëüñòâó â ïðîöåññ. Âî âòîðîì
ñëó÷àå ðàáîòàåò ïðåèìóùåñòâåííî àâòîìàòèêà.  ïåðâîì
ñëó÷àå ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû îïèñûâàþòñÿ óðàâíåíèÿìè
êèíåòèêè, âî âòîðîì — óðàâíåíèÿìè äèíàìèêè ñ ó÷¸òîì
âëèÿíèÿ ìíîãî÷èñëåííûõ îáðàòíûõ ñâÿçåé è ðåàêöèé ñðå-
äû íà âíîñèìûå âîçìóùåíèÿ.
Ñðåäñòâà êîíòðîëÿ íåéòðîííî-ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ.
Òðàäèöèîííî äëÿ âñåõ ïðîåêòîâ ÀÝÑ ñ ðåàêòîðàìè òèïà
ÂÂÝÐ äëÿ âñåõ ñîñòîÿíèé è ðåæèìîâ êîíòðîëü ÏÏÍ îñó-
ùåñòâëÿåòñÿ âûñîêîíàäåæíîé ñèñòåìîé ÀÊÍÏ (ðàçðàáîò÷è-
êè è ïðîèçâîäèòåëè — ÇÀÎ «ÑÍÈÈÏ-ÑÈÑÒÅÌÀÒÎÌ» [2]
è ÇÀÎ «Ñåâåðîäîíåöêîå íàó÷íî-ïðîèçâîäñòâåííîå îáúåäè-
íåíèå “Èìïóëüñ”» [3]), ïîñòðîåííîé ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðèí-
öèïîâ îòêàçîóñòîé÷èâîñòè. Äåòåêòîðû íåéòðîííîãî ïîòîêà
ýòîé ñèñòåìû ðàñïîëàãàþòñÿ â ñïåöèàëüíûõ êàíàëàõ, íàõî-
äÿùèõñÿ çà êîðïóñîì ðåàêòîðà. Ïðè ðàáîòå íà ýíåðãåòè÷å-
ñêèõ óðîâíÿõ ìîùíîñòè êîíòðîëü âåëè÷èí è ðàñïðåäåëåíèé
ÏÏÍ è ýíåðãîâûäåëåíèÿ ðåàêòîðîâ ÂÂÝÐ îñóùåñòâëÿåòñÿ
ñèñòåìîé âíóòðèðåàêòîðíîãî êîíòðîëÿ (ÂÐÊ). Ñîâðåìåííûå
è ïåðñïåêòèâíûå ðàçðàáîòêè òàêèõ ñèñòåì ïîçâîëÿþò ïî-
ëó÷àòü âñå âèäû ñèãíàëîâ, àíàëîãè÷íûõ ïî ôèçè÷åñêîìó
ñìûñëó è òåõíè÷åñêèì õàðàêòåðèñòèêàì ñèãíàëàì ÀÊÍÏ
[4]. Îäíàêî ïîïûòêè ïðèâåñòè èçìåðÿåìûå ñèãíàëû ê åäè-
íîìó äëÿ îáåèõ ñèñòåì íåéòðîííî-ôèçè÷åñêîìó ïàðàìåòðó,
íàïðèìåð ê ðåàêòèâíîñòè èëè ñðåäíåé ïëîòíîñòè ïîòîêà
íåéòðîíîâ, äàþò íàáëþäàåìûå ðàñõîæäåíèÿ.
Èññëåäîâàíèå îäíèõ è òåõ æå ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ ïî
ñèãíàëàì ÑÂÐÊ è ÀÊÍÏ ïîêàçàëî èõ âçàèìíîå ñîîòâåò-
ñòâèå è âûÿâèëî ðÿä îñîáåííîñòåé.
Ñîïîñòàâëåíèå ïîêàçàíèé ÀÊÍÏ È ÑÂÐÊ. Ïðè ñîïî-
ñòàâëåíèè áûëè èñïîëüçîâàíû ñëåäóþùèå ñèãíàëû:
ÀÊÍÏ:
6
2
1
( )I t PK= ∑ — ñðåäíèé ñèãíàë èîíèçàöèîí-
íûõ êàìåð (ÈÊ) ðàáî÷åãî äèàïàçîíà;
ÑÓÇ:
( )
( )
H t
H t
⎧
⎨∆⎩
— ïîëîæåíèå îðãàíîâ ðåãóëèðîâàíèÿ;
ÑÂÐÊ:
1
( )
N
i
i
I t N
=
∑ — ñðåäíèé òîê ïî âñåì äåòåêòîðàì
ïðÿìîãî çàðÿäà (ÄÏÇ); N — îáùåå ÷èñëî ÄÏÇ;
1
( ) /
jp
j i j
i
I I t p
=
= ∑ — ñðåäíèé òîê ïî ñëîÿì, ãäå j — íî-
ìåð ñëîÿ ( j = 1,…,7 ïî ÷èñëó ÄÏÇ â ñáîðêå); pj — ÷èñëî ÄÐÇ
â ñëîå j (ðàâíî ÷èñëó ñáîðîê, åñëè âñå ÄÏÇ èñïðàâíû);
1
( ) /
km
k i k
i
I I t m
=
= ∑ —ñðåäíèé òîê ïî îðáèòàì, ãäå k — íî-
ìåð îðáèòû (k = 1,..,7); mk — ÷èñëî ÄÏÇ â îðáèòå k.
Èñõîäíûå äàííûå ïîëó÷åíû èç ôàéëîâ àðõèâíûõ çàïè-
ñåé ñëó÷àéíûõ è òèïîâûõ ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ íà ÀÝÑ
ñ ðåàêòîðàìè ÂÂÝÐ. Èç ïðîñòîãî ñîïîñòàâëåíèÿ óñðåäíåí-
íûõ ïîêàçàíèé âûÿâëÿþòñÿ ñèñòåìàòè÷åñêèå ðàñõîæäåíèÿ
áîëåå ÷åì â 20 %. Âîçíèêàåò åñòåñòâåííûé âîïðîñ, êàêîé
ñèãíàë íàèáîëåå äîñòîâåðíî îòîáðàæàåò îñíîâíîé êîíò-
ðîëèðóåìûé ïàðàìåòð — ïîëíîå ÷èñëî íåéòðîíîâ â ðåàê-
òîðàõ. Äàëüíåéøèì àíàëèçîì áûëî ïðîâåðåíî ëîãè÷íîå
ïðåäïîëîæåíèå, ÷òî ñîâîêóïíîñòü âíóòðèðåàêòîðíûõ äå-
òåêòîðîâ ÏÏÍ áîëåå äîñòîâåðíî îòîáðàæàåò ïîëíîå ÷èñëî
íåéòðîíîâ â àêòèâíîé çîíå.
Ñèãíàëû âíóòðèðåàêòîðíûõ äåòåêòîðîâ áûëè ñèñòåìà-
òèçèðîâàíû è îáúåäèíåíû ïî äâóì ãåîìåòðè÷åñêèì ïðè-
çíàêàì:
âûñîòíîìó ðàñïîëîæåíèþ (ïî ñëîÿì);
ðàäèàëüíîìó ðàñïîëîæåíèþ (ïî îðáèòàì).
Ïðèíöèï ðàñïðåäåëåíèÿ ñáîðîê ïî îðáèòàì ïîÿñíÿåòñÿ
ðèñ. 1.
Ñèãíàëû âíóòðèðåàêòîðíûõ äåòåêòîðîâ áûëè ñêîððåêòè-
ðîâàíû ñîãëàñíî àëãîðèòìàì êîððåêöèè èíåðöèîííîñòè [4].
Ýòè àëãîðèòìû îáåñïå÷èâàþò íåîáõîäèìîå áûñòðîäåéñòâèå.
Äîêàçàòåëüñòâî àääèòèâíîñòè ïðåîáðàçîâàíèé ñèãíàëîâ
îäèíî÷íûõ äåòåêòîðîâ è èõ ñîâîêóïíîñòåé, ñâÿçàííûõ
Ðèñ. 1. Ñõåìà ðàñïðåäåëåíèÿ äåòåêòîðîâ ïëîòíîñòè
íåéòðîííîãî ïîòîêà â ðåàêòîðå ÂÂÝÐ-1000
ñ òîíîâûì îáîçíà÷åíèåì îðáèò è ñëîåâ
8 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010
Â. Ô. Øèêàëîâ, À. Â. Æóðáåíêî, À. Ñ. Êóæèëü, Ë. Â. Êîçëîâà
Ðèñ. 2. Ñðåäíåå ïî îðáèòàì (òîíîâîå
ñîîòâåòñòâèå îðáèò íà ðèñ. 1 è íà ãðàôèêå),
ñêîððåêòèðîâàííîå çíà÷åíèå òîêà ÄÏÇ,
ñðåäíèé ïî âñåì ÄÏÇ ñêîððåêòèðîâàííûé
òîê, ñðåäíèé òîê øåñòè èîíèçàöèîííûõ
êàìåð ðàáî÷åãî äèàïàçîíà (òèïîâîé
ãðàôèê äëÿ ÂÂÝÐ-1000)
Ðèñ. 3. Óñðåäíåííûå ñèãíàëû
âñåõ ÄÏÇ è âñåõ ÈÊ ÐÄ
Ðèñ. 4. Ïåðåìåùåíèå îðãàíîâ
ðåãóëèðîâàíèÿ, 10-ÿ ãðóïïà
îðãàíîâ ðåãóëèðîâàíèÿ
(íàõîäèòñÿ íà 3-é îò öåíòðà
îðáèòå). Òèïîâîé ãðàôèê
äëÿ ÂÂÝÐ-1000
ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010 9
Ôèçè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå ïðè ôîðìèðîâàíèè ñèãíàëîâ àâàðèéíîé çàùèòû ïî íåéòðîííî-ôèçè÷åñêèì ïàðàìåòðàì äëÿ ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ
Ðèñ. 5. Ñðåäíåå ïî îðáèòàì (òîíîâîå
ñîîòâåòñòâèå îðáèò íà ðèñ. 1 è íà
ãðàôèêå) ñêîððåêòèðîâàííîå
çíà÷åíèå òîêà ÄÏÇ, ñðåäíèé ïî
âñåì ÄÏÇ ñêîððåêòèðîâàííûé òîê,
ñðåäíèé òîê øåñòè èîíèçàöèîííûõ
êàìåð ðàáî÷åãî äèàïàçîíà. Òèïîâîé
ãðàôèê äëÿ ÂÂÝÐ-1000
Ðèñ. 6. Ïåðåìåùåíèå
îðãàíîâ ðåãóëèðîâàíèÿ,
10-ÿ ãðóïïà îðãàíîâ
ðåãóëèðîâàíèÿ (òèïîâîé
ãðàôèê äëÿ ÂÂÝÐ-1000)
Ðèñ. 7. Ðåàêòèâíîñòè, ðàññ÷èòàííûå
ïî èñõîäíûì äàííûì
ïåðåõîäíîãî ïðîöåññà (òèïîâîé
ãðàôèê äëÿ ÂÂÝÐ-1000)
10 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010
Â. Ô. Øèêàëîâ, À. Â. Æóðáåíêî, À. Ñ. Êóæèëü, Ë. Â. Êîçëîâà
ñ êîððåêöèåé èíåðöèîííîñòè, íåïîñðåäñòâåííî âûòåêàåò
èç ìåòîäèêè êîððåêöèè è ïðèâåäåíî â [4]. Ðåçóëüòàòû îá-
ðàáîòêè êîíêðåòíûõ ìàññèâîâ èíôîðìàöèè ïðåäñòàâëåíû
íà ãðàôèêàõ (ðèñ. 2–7) è ïîÿñíåíèé íå òðåáóþò. Íàèáîëåå
ñóùåñòâåííûå ÷èñëåííûå çíà÷åíèÿ ðàñõîæäåíèé ïî êîíò-
ðîëèðóåìîìó ïàðàìåòðó ïðèâåäåíû â òàáë. 1.
Èç ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ ñëåäóåò, ÷òî óñðåäíåííûå
äàííûå ïî èîíèçàöèîííûì êàìåðàì øòàòíîé ñèñòåìû
ÀÊÍÏ õîðîøî ñîãëàñóþòñÿ ñ àíàëîãè÷íûìè äàííûìè äëÿ
ÄÏÇ âíåøíèõ îðáèò àêòèâíîé çîíû è ñóùåñòâåííî, áîëåå
÷åì íà 20 %, îòëè÷àþòñÿ îò äàííûõ ïî ÄÏÇ, óñðåäíåííûõ
ïî âñåé àêòèâíîé çîíå. Àíàëîãè÷íûå äàííûå ïîëó÷åíû
êàê äëÿ ÂÂÝÐ-1000, òàê è äëÿ ÂÂÝÐ-440.
 çàêëþ÷åíèå îòìåòèì, ÷òî:
1. Çàðåãèñòðèðîâàíû ôèçè÷åñêè ïîíÿòíûå îòëè÷èÿ îò
ñðåäíåãî ïî àêòèâíîé çîíå çíà÷åíèÿ ïîêàçàíèé äåòåêòîðîâ
ÑÂÐÊ, ñèñòåìàòèçèðîâàííûõ ïî îðáèòàì è ïî ñëîÿì.
2. Îòíîñèòåëüíûå èçìåíåíèÿ ñðåäíåé ÏÏÍ ïî ïîêàçà-
íèÿì ÀÊÍÏ ñîîòâåòñòâóþò îòíîñèòåëüíûì èçìåíåíèÿì
ÏÏÍ ïî ïîêàçàíèÿì äåòåêòîðîâ âíåøíåé îðáèòû ÑÂÐÊ.
3. Äàííûå î ñðåäíåé ÏÏÍ ïî ÀÊÍÏ çíà÷èòåëüíî (áî-
ëåå ÷åì íà 10 %) îòëè÷àþòñÿ îò äàííûõ ÑÂÐÊ, ïîëó÷åí-
íûõ ïî âñåé ñîâîêóïíîñòè äåòåêòîðîâ â àêòèâíîé çîíå.
4. Îòëè÷èå ïîêàçàíèé ãðóïï äåòåêòîðîâ îò ñðåäíåãî
çíà÷åíèÿ ÏÏÍ ïî àêòèâíîé çîíå íå ïîçâîëÿåò äîñòîâåðíî
îöåíèòü ýôôåêòû ðåàêòèâíîñòè ïî ïîêàçàíèÿì îòäåëüíûõ
ãðóïï äåòåêòîðîâ. Ïî ðåçóëüòàòàì àíàëèçà ïîëó÷åííûõ
äàííûõ íàèáîëåå äîñòîâåðíûìè ñëåäóåò ñ÷èòàòü óñðåäíåí-
íûå äàííûå âñåõ âíóòðèðåàêòîðíûõ äåòåêòîðîâ
1
1 ( ),
N
i
i
I t
N =
∑
ãäå N — ïîëíîå ÷èñëî äåòåêòîðîâ â àêòèâíîé çîíå. Äëÿ
ïîëó÷åíèÿ äàííûõ ïî ðåàêòèâíîñòè åùå áîëåå âûñîêîãî
óðîâíÿ äîñòîâåðíîñòè ìîæíî èñïîëüçîâàòü îòíîñèòåëü-
íûå çíà÷åíèÿ ñðåäíåé íåéòðîííîé ìîùíîñòè, ïîëó÷àåìûå
ïî ïðîãðàììàì âîññòàíîâëåíèÿ 3D íåéòðîííûõ ïîëåé ïî
äàííûì ÑÂÐÊ.
Выводы
 ðåçóëüòàòå ïðîâåäåííûõ èññëåäîâàíèé ïîêàçàíû âîç-
ìîæíîñòè ôîðìèðîâàíèÿ ñ ó÷¸òîì òðåáîâàíèé ôèçè÷å-
ñêîãî ðàçíîîáðàçèÿ ñèãíàëîâ ïî íåéòðîííî-ôèçè÷åñêèì
ïàðàìåòðàì ðåàêòîðîâ ÂÂÝÐ ïðè ðàáîòå íà ýíåðãåòè÷å-
ñêîì óðîâíå ìîùíîñòè.
Âûÿâëåíû îáùèå äëÿ ðåàêòîðîâ ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ îñîáåí-
íîñòè îòîáðàæåíèÿ âàæíûõ äëÿ áåçîïàñíîñòè íåéòðîííî-
ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ àêòèâíûõ çîí ñðåäñòâàìè âíóòðè-
ðåàêòîðíîãî è âíåðåàêòîðíîãî êîíòðîëÿ.
Ïî àðõèâíûì çàïèñÿì ðàçëè÷íûõ è îäíîòèïíûõ ïå-
ðåõîäíûõ ïðîöåññîâ äëÿ ðàçëè÷íûõ ÀÝÑ, èñïîëüçóþùèõ
ñîâðåìåííûå ÑÂÐÊ ñ ïîâûøåííûì áûñòðîäåéñòâèåì, óñòà-
íîâëåíî, ÷òî íåñîîòâåòñòâèå êîíòðîëèðóåìûõ íåéòðîííî-
ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ìåæäó äàííûìè ÑÂÐÊ è ÀÊÍÏ
ìîæåò ñîñòàâëÿòü áîëåå 10 % ïî ñðåäíåé ïëîòíîñòè ïîòî-
êà íåéòðîíîâ. Åù¸ ñèëüíåå ýòî ðàçëè÷èå ïðîÿâëÿåòñÿ ïðè
îïðåäåëåíèè ðåàêòèâíîñòè. Ïîêàçàíî, ÷òî äàííûå ÑÂÐÊ
èìåþò áîëåå âûñîêèé óðîâåíü äîñòîâåðíîñòè.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ìîãóò áûòü ðåêîìåíäîâàíû äëÿ
èñïîëüçîâàíèÿ ïðè ïîñòðîåíèè ñèñòåì êîíòðîëÿ íåéòðîí-
íî-ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ àêòèâíûõ çîí ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ.
Îñîáóþ âàæíîñòü ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ìîãóò èìåòü ïðè
ïîñòðîåíèè ñèñòåì ñ ó÷¸òîì ïðèíöèïîâ ôèçè÷åñêîãî ðàç-
íîîáðàçèÿ.
Список литературы
1. Ñðåäñòâà è óïðàâëÿþùèå ñèñòåìû, âàæíûå äëÿ áåçîïàñ-
íîñòè àòîìíûõ ýíåðãåòè÷åñêèõ ñòàíöèé. Ðóêîâîäñòâî ïî áåçîïàñ-
íîñòè ¹ NS-G-1.3. — Âåíà: ÌÀÃÀÒÝ, 2000.
2. Ãóñàðîâ À. Ì. Ñîâðåìåííîå ïîñòðîåíèå àïïàðàòóðû êîíòðî-
ëÿ íåéòðîííîãî ïîòîêà ÇÀÎ «ÑÍÈÈÏ-ÑÈÑÒÅÌÀÒÎÌ» // Ñèñ-
òåìû ÿäåðíîé è ðàäèàöèîííîé áåçîïàñíîñòè: ïðåçåíò. äèñê ÇÀÎ
«ÑÍÈÈÏ-ÑÈÑÒÅÌÀÒÎÌ».
3. Åëèñååâ Â. Â. Ðàáîòû Ñåâåðîäîíåöêîãî ÍÏÎ «ÈÌÏÓËÜÑ»
ïî àâòîìàòèçàöèè ÀÝÑ Ñ ÂÂÝÐ / Â. Â. Åëèñååâ, Â. À. Ëàðãèí,
Ã. Þ. Ïèâîâàðîâ, Â. È. ßùåíêî // ßäåðíàÿ è ðàäèàöèîííàÿ áåç-
îïàñíîñòü. — 2005.
4. Áóðüÿí Â. È. Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü ðîäèåâûõ ÄÏÇ è àëãî-
ðèòìû êîððåêöèè èõ èíåðöèîííîñòè / Â. È. Áóðüÿí, Ë. Â. Êîçëî-
âà, À. Ñ. Êóæèëü, Â. Ô. Øèêàëîâ // ßäåðíûå èçìåðèòåëüíî-èí-
ôîðìàöèîííûå òåõíîëîãèè. — 2005. — 1 (13).
Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 11.06.2010.
Òàáëèöà 1. Ñîïîñòàâëåíèå ïîêàçàíèé ÀÊÍÏ è ÑÂÐÊ
¹
îðáèòû
Îòëè÷èå ñðåäíåãî
ïî îðáèòå ñêîððåê-
òèðîâàííîãî òîêà
ÄÏÇ îò ñðåäíåãî
òîêà ÈÊ, [%]
Îòëè÷èå ñðåäíåãî ïî
îðáèòå ñêîððåêòèðîâàííî-
ãî òîêà ÄÏÇ îò ñðåäíåãî
ñêîððåêòèðîâàííîãî òîêà
ÄÏÇ, [%]
Îòëè÷èå ðåàêòèâíîñòè ïî
ñðåäíåìó ïî îðáèòå ñêîððåê-
òèðîâàííîìó òîêó ÄÏÇ îò
ðåàêòèâíîñòè ïî ñðåäíåìó òîêó
ÈÊ, [βýôô]
Îòëè÷èå ðåàêòèâíîñòè ïî ñðåäíå-
ìó ïî îðáèòå ñêîððåêòèðîâàííîìó
òîêó ÄÏÇ îò ðåàêòèâíîñòè ïî
ñðåäíåìó ñêîððåêòèðîâàííîìó
òîêó ÄÏÇ, [βýôô]
1 –20,9 –10,0 –0,023 –0,012
2 –23,5 –13,0 –0,025 –0,013
3 –22 –11,2 –0,025 –0,013
4 –14,5 –2,7 –0,015 –0,003
5 –2,7 10,7 0 0,011
6 1,2 15,1 0,003 0,015
7 2,4 16,6 0,004 0,015
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-97018 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2073-6231 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-29T10:26:12Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шикалов, В.Ф. Журбенко, А.В. Кужиль, А.С. Козлова, Л.В. 2016-03-24T13:41:53Z 2016-03-24T13:41:53Z 2010 Физическое разнообразие при формировании сигналов аварийной защиты по нейтронно-физическим параметрам для АЭС с ВВЭР / В.Ф. Шикалов, А.В. Журбенко, А.С. Кужиль, Л.В. Козлова // Ядерна та радіаційна безпека. — 2010. — № 4. — С. 6-10. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 2073-6231 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97018 621.039.058 Рассмотрены возможности и условия использования принципа физического разнообразия для сигналов по нейтрон-но-физическим параметрам применительно к АЭС с ВВЭР. Исследована возможность использования сигналов, формируемых от традиционных автоматизированных систем контроля нейтронного потока (АКНП), в сопоставлении с сигналами новых разработанных средств на базе системы внутриреакторного контроля (СВРК). На основе анализа эксплуатационных данных современных систем АКНП и СВРК реакторов ВВЭР показаны преимущества сигналов СВРК при работе на энергетических уровнях мощности. Определены концепции построения систем контроля нейтронно-физических параметров активных зон ВВЭР с использованием принципа физического разнообразия. Розглянуто можливості та умови застосування принципу фізичної різноманітності для сигналів за нейтронно-фізичними параметрами для АЕС із ВВЕР. Досліджено можливість застосування сигналів, які формуються від традиційних автоматизованих систем контролю нейтронного потоку (АКНП), у співставленні з сигналами нових розроблених засобів на базі системи внутрішньореакторного контролю (СВРК). На підставі аналізу експлуатаційних даних сучасних систем АКНП и СВРК реак-торів ВВЕР показано переваги сигналів СВРК під час роботи на енергетичних рівнях потужності. Визначено концепції з вико-ристанням принципу фізичної різноманітності. The paper discusses the availability and conditions of applying the principle of physical diversity of neutron-physical parameter signals in relation to VVER NPPs. The possibility to use signals from conventional systems of neutron flux monitoring (ex-core) and signals from new instrumentation based on the in-core instrumentation system is analyzed. The advantages of incore signals at full power are proved using the analysis of operational data for modern VVER ex-core and in-core systems. Design features of neutron-physical parameter monitoring systems are defined for VVER cores using the principle of physical diversity. ru Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України Ядерна та радіаційна безпека Физическое разнообразие при формировании сигналов аварийной защиты по нейтронно-физическим параметрам для АЭС с ВВЭР Фізична різноманітність у формуванні сигналів аварійного захисту за нейтронно-фізичними параметрами для АЕС із ВВЕР Physical Diversity in the Formation of Alarm Signals for VVER NPPs Using NeutronPhysical Parameters Article published earlier |
| spellingShingle | Физическое разнообразие при формировании сигналов аварийной защиты по нейтронно-физическим параметрам для АЭС с ВВЭР Шикалов, В.Ф. Журбенко, А.В. Кужиль, А.С. Козлова, Л.В. |
| title | Физическое разнообразие при формировании сигналов аварийной защиты по нейтронно-физическим параметрам для АЭС с ВВЭР |
| title_alt | Фізична різноманітність у формуванні сигналів аварійного захисту за нейтронно-фізичними параметрами для АЕС із ВВЕР Physical Diversity in the Formation of Alarm Signals for VVER NPPs Using NeutronPhysical Parameters |
| title_full | Физическое разнообразие при формировании сигналов аварийной защиты по нейтронно-физическим параметрам для АЭС с ВВЭР |
| title_fullStr | Физическое разнообразие при формировании сигналов аварийной защиты по нейтронно-физическим параметрам для АЭС с ВВЭР |
| title_full_unstemmed | Физическое разнообразие при формировании сигналов аварийной защиты по нейтронно-физическим параметрам для АЭС с ВВЭР |
| title_short | Физическое разнообразие при формировании сигналов аварийной защиты по нейтронно-физическим параметрам для АЭС с ВВЭР |
| title_sort | физическое разнообразие при формировании сигналов аварийной защиты по нейтронно-физическим параметрам для аэс с ввэр |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97018 |
| work_keys_str_mv | AT šikalovvf fizičeskoeraznoobraziepriformirovaniisignalovavariinoizaŝityponeitronnofizičeskimparametramdlâaéssvvér AT žurbenkoav fizičeskoeraznoobraziepriformirovaniisignalovavariinoizaŝityponeitronnofizičeskimparametramdlâaéssvvér AT kužilʹas fizičeskoeraznoobraziepriformirovaniisignalovavariinoizaŝityponeitronnofizičeskimparametramdlâaéssvvér AT kozlovalv fizičeskoeraznoobraziepriformirovaniisignalovavariinoizaŝityponeitronnofizičeskimparametramdlâaéssvvér AT šikalovvf fízičnaríznomanítnístʹuformuvannísignalívavaríinogozahistuzaneitronnofízičnimiparametramidlâaesízvver AT žurbenkoav fízičnaríznomanítnístʹuformuvannísignalívavaríinogozahistuzaneitronnofízičnimiparametramidlâaesízvver AT kužilʹas fízičnaríznomanítnístʹuformuvannísignalívavaríinogozahistuzaneitronnofízičnimiparametramidlâaesízvver AT kozlovalv fízičnaríznomanítnístʹuformuvannísignalívavaríinogozahistuzaneitronnofízičnimiparametramidlâaesízvver AT šikalovvf physicaldiversityintheformationofalarmsignalsforvvernppsusingneutronphysicalparameters AT žurbenkoav physicaldiversityintheformationofalarmsignalsforvvernppsusingneutronphysicalparameters AT kužilʹas physicaldiversityintheformationofalarmsignalsforvvernppsusingneutronphysicalparameters AT kozlovalv physicaldiversityintheformationofalarmsignalsforvvernppsusingneutronphysicalparameters |