6.2.1. Требования к маневренности для режима нормальной эксплуатации эс (1-я группа требований)

ЭБ АЭС должны:

1. по глубине разгрузки допускать ежесуточную разгрузку на (20-40)% от N_ном в ночные часы рабочих суток, т.е. на (3-8) часов и иметь возможность остановки или снижения нагрузки на (50-70)% от N_ном в нерабочие, т.е. в выходные и праздничные дни на 40-50 часов.

2. По скорости изменения нагрузки допускать изменение мощности в диапазоне

30-50 % N_ном со скоростью до 2% N_{ном/мин}

50-70 % N_ном со скоростью до 5% N_{ном/мин}

70-100 % N_ном со скоростью до 10% N_{ном/мин}

6.2.2. Требования для аварийных и нестационарных режимов работы эс (2-я группа требований)

ЭБ АЭС должны:

1. Обеспечить возможность сброса полной нагрузки или быстрой разгрузки до уровня ХХ, или уровня собственных собственных нужд (10-15% N_ном). При этом скорость набора нагрузки после этих режимов определяется допустимой скоростью нагревания ЯППУ и турбин.

2. Обеспечить надежную работу при изменении частоты в энергосистеме в диапазоне от 47 до 51 Гц

При изменении частоты от 49 до 50 Гц работа допускается неограниченное время.

При изменении частоты от 49 до 48 Гц работа допускается в течение 120 с.

При изменении частоты от 48 до 47 Гц работа допускается в течение 60 с.

3. Оставаться в работе в течение 2-3 с. при аварийных ситуациях, приводящих к уменьшению напряжения на шинах собственных нужд до 0,8 U_ном.

4. Включаться в ЭС без уменьшения надежности и устойчивости энергоснабжения потребителей.

Вышеотмеченные требования не распространяются с реакторами на БН; АЭС проходящие с освоением мощности; на блоках с ВВЭР в конце топливной компании.

6.3. Основные факторы, лимитирующие маневренность эб аэс.

Маневренные характеристики ЭБ АЭС определяются способностью всего комплекта оборудования к работе в режиме регулирования мощности. Поэтому факторы влияющие на маневренность ЭБ АЭС могут быть определены из рассмотрения возможностей работы в переменном режиме отдельных узлов систем и оборудования.

6.3.1 Нестационарное отравление реактора Хе135.

Влияние нестабильного нуклида Хе¹³⁵ на работу реактора на теплоноситель связано с большим сечением поглощения нейтронов в тепловой области 0.3 % получается непосредственно при делении U²³⁵. Основная часть Хе¹³⁵ образуется в цепочке радиоактивного распада:

Исходя из этого следует, что существует для каждого уровня мощности ЯР своя стационарная концентрация Хе¹³⁵ (N_Xe – устанавливается через 2 суток).

После каждого изменения мощности ЯР нарушается равновесие между процессами образования и исчезновения Хе¹³⁵, что ведет к соответствующему изменению реактивности реактора.

Ксеноновый выбег реактивности положительно влияет на маневренные свойства. Но с другой стороны это явление необходимо учитывать при рассмотрении вопросов ядерной безопасности.

6.3.2. Ввод положительной реактивности.

После уменьшения мощности реактора вплоть до останова для преодоления нестационарного отравления Хе¹³⁵необходим вполне определенный запас реактивности, который определяется соответствующим переходным процессом (рис. 6,2 6,3) и зависит:

1) от исходящего и конечного уровня мощности;

2) от времени работы со сниженной мощностью, (от времени простая);

3) от скорости уменьшения и последующего набора мощности;

4) от периодичности изменения мощности.

Однако наличие необходимого запаса реактивности ещё не гарантирует выполнения требуемого графика нагрузки. Для этого ещё необходимо обеспечить ввод положительной реактивности из имеющегося запаса со скоростью не меньшей скорости высвобождения отрицательной реактивности из-за нестационарного отравления Хе¹³⁵.

Для РБМК все изменения мощности реактора отрабатываются с помощью механической СУЗ.

Для ВВЭР тоже самое в случаях изменения мощности реактора в небольших пределах, а при глубоких разгрузках отравление ксеноном компенсируется работой системы борного регулирования. Изменение концентрации Н₃ВО₃ в теплоносителе 1-го контура осуществляется либо подпиткой борной кислоты высокой концентрации Н₃ВО₃ (до 40 г/кг), либо подпиткой чистой водой (деионит) с одновременным дренированием добавленных вод в дренажные баки через дросселирующие устройства. Скорость изменения концентрации Н₃ВО₃ при этих водообменах определяется из решения диф-ых уравнений балансах кислоты в 1-ом контуре.

Скорость увеличения концентрации Н₃ВО₃ в теплоносителе практически не лимитирует маневренность реактора из-за предусмотренной возможности ввода борной кислоты высокой концентрации.

Скорость уменьшения концентрации Н₃ВО₃ зависит от расхода подпитки и от момента топливного цикла (от соответствующей концентрации Н₃ВО₃ в данный момент).

При рассмотрении этих вопросов вводится понятие относительной скорости уменьшения концентрации Н₃ВО₃:

‌‌ [1/час]

С_I – концентрация борной кислоты в теплоносителе 1-го контура.

Эффективность системы борного регулирования увеличивается с увеличением ß, т.е. способствует возрастанию маневренных свойств ЭБ. Однако это требует усложнения системы борного регулирования.

0,2 [1/час] в настоящее время.