Determination of VVER-1000 Thermal Power Based on Background Signals of Self-Powered Neutron Detectors

V. Borysenko; D. Budyk; V. Goranchuk

doi:10.32918/nrs.2019.4(84).04

Автор(и)

V. Borysenko Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-3035-0760
D. Budyk ПрАТ Сєверодонецьке науково-виробниче об’єднання «Імпульс», м. Сєверодонецьк, Україна https://orcid.org/0000-0002-3396-5832
V. Goranchuk Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-1505-2749

DOI:

https://doi.org/10.32918/nrs.2019.4(84).04

Ключові слова:

теплова потужність реактора, теплотехнічні параметри, параметри нейтронного потоку, детектор прямого заряду, фонова жила, вагові коефіцієнти

Анотація

Значення теплової потужності реактора (ТПР) використовується в системах контролю ВВЕР-1000 в більшості алгоритмів формування сигналів керування, блокування та захистів, а також за цим параметром визначаються техніко-економічні показники енергоблока. Плани з підвищення ТПР ВВЕР-1000 до 101,5 %, а пізніше і до 104–107 % номінальної величини вимагають додаткових обґрунтувань щодо точності визначення ТПР. Тому задача підвищення точності визначення ТПР є актуальною. В статті розглянуті способи підвищення точності визначення середньозваженої теплової потужності (СЗТП) реактора через вибір оптимальних значень вагових коефіцієнтів врахування кожного із способів розрахунку ТПР: за теплотехнічними параметрами 1-го та 2-го контурів, а також за параметрами нейтронного потоку в системі внутрішньореакторного контролю (СВРК) та в апаратурі контролю нейтронного потоку (АКНП). У статті розглянуто й іншу можливість підвищення точності визначення СЗТП реактора – через збільшення способів визначення ТПР. Проведений аналіз зміни сигналів фонових жил детекторів прямого заряду (ДПЗ) упродовж паливних кампаній ВВЕР-1000 показує принципову можливість використовувати сумарний сигнал фонових жил як окремий незалежний спосіб визначення ТПР. У статті наведено результати розрахунку похибки визначення ТПР з урахуванням коефіцієнтів складових загальної похибки: систематичної, динамічної та випадкової; які необхідно визначати на етапі пусконалагоджувальних робіт. Наведені результати зі зменшенням похибки визначення СЗТП реактора у разі застосування додаткового способу визначення ТПР на основі сигналів фонових жил ДПЗ. Наведено теоретично можливі мінімальні значення похибки визначення СЗТП при заданих значеннях похибок визначення ТПР окремими способами.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Bragin, V.A., Batenin, I.V., Golovanov, M.N., Kuzhil, A.S. et al. (1987). In-core monitoring systems of NPP with VVER. Energoatomizdat, Moscow, 128 p.
2. Dobrotvorskii, A.N. (2017). Development and substantiation of methods of determination of weighted mean power of NPP units with VVER-1000: The thesis for scientific degree of the candidate of technical sciences. Novovoronezh, 191 p.
3. Bai, V.F., Lupishko, A.N., Makarov, S.V., Bogachek, L.N. (2010). State of in-core thermal control and analysis of the main thermal and physical characteristics of RP of Kalinin NP. Book of abstracts, 7th International Scientific and Technical Conference “Safety, Effectiveness and Economics of Nuclear Power Engineering”, Moscow, 228-230.
4. Bai, V.F., Bogachek, L.N., Makarov, S.V. (2015). Influence of HPH operating modes on temperature field at the inlet of fuel assembly in the core and on thermal and physical characteristics of VVER-1000 reactor of Kalinin NPP. Book of abstracts, 9th International Scientific and Technical Conference “Safety Assurance at NPP with VVER”, Podolsk.
5. Taylor, J. (1997). An introduction to error analysis: the study of uncertainties in physical measurements. University Science Books, 2nd edition, 448.
6. Agapov, S.A., Lysenko, V.V., Musorin, A.I., Tsypin, S.G. (1991). Radiation methods for measuring VVER parameters. Energoizdat, Moscow, 129 p.
7. Lysenko, V.V., Musorin, A.I., Rymarenko, A.I., Tsypin, S.G. (1985). Determination of nuclear-physical and thermophysical characteristics of VVER using radiation meters. Energoizdat, Moscow (Rus).
8. Graham, K.F. (1977). 16N Power measuring system. Rep WCAP-9191, Westinghouse Atomic Power Division, Pittsburgh, USA.
9. DÉCOR system (1997). Direct measurement of the reactor coolant flow based on cross-correlation of Nitrogen 16 time fluctuation. Research and development division EDF preprint, Chatou, France.
10. Comanche Peak Steam Electric Station Unit 2 (1996). Unidentified overpower condition following a substantial loss of feedwater heating. WANO inf. EAR ATL 96-012.
11. Kuz’min, V.V., Bogachek, L.N., Alyev, R.R. (2015). Correlation measurements of primary coolant flow rate by 16N activity at Kalinin NPP. Book of abstracts, 9th International Scientific and Technical Conference “Safety Assurance at NPP with VVER”, Podolsk.
12. Technical report WCAP-13303 (1990), Westinghouse Atomic Power Division, Pittsburgh, USA.
13. Abdullaev, A.M., Kulish, G.V., Sleptsov, S.N., Zhukov, A.I. (2009). Influence of the guide thimble bypass flow on fuel assembly outlet temperature measurement in the VVER-1000 mixed core computational analysis. Book of abstracts, 6th International Scientific and Technical Conference “Safety Assurance at NPP with VVER”, Podolsk (Rus).
14. Goranchuk, V.V. (2019). Monitoring of VVER-1000 core by methods of neutron-noise diagnostic: The thesis for scientific degree of the candidate of technical sciences. Kyiv, 190 p. (Ukr).
15. Karasev, V.S., Ogorodnik, S.S., Coglin, Yu.L. (1970). The study of the calibration characteristics of the calorimeter in intense fields of radiation. Nuclear Energy, 29(6), 449.
16. Borysenko, V.I., Piontkovskyi, Yu.F., Goranchuk, V.V. (2016). Model of formation of in-core neutron detector signal. Nuclear Physics and Atomic Energy, Kyiv, 17(4), 364-373.
17. Saunin, Yu.V., Dobrotvorskii, A.N., Semenikhin, A.V. (2008). Methods of estimation of weight coefficient when determining weighted mean thermal power of VVER reactors. Heavy Machine Building, Moscow, 11, pp. 13-17.
18. Vorobieva, D.V., Lipin, N.V., Milto, N.V., Milto, V.A., Sakharova, T.S., Skorokhodov, D.N. (2017). Calculation of RP power based on signals from in-core detectors. Analysis of operation experience. Book of abstracts, 10th International Scientific and Technical Conference “Safety Assurance at NPP with VVER”, Podolsk.