ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ

Тема 22. Борное регулирование ВВЭР.

325

реактивности реактора теряется); если же С2 С1 (концентрация снижается), то величина с получается положительной, что свидетельствует о высвобождении запаса реактивности.

Сказанное позволяет оператору РУ легко рассчитывать любые изменения запаса реактивности вследствие изменений концентрации борной кислоты при одном условии: величина дифференциальной эффективности борной кислоты в момент выполнения этих изменений достоверно известна.

12.4. Факторы, определяющие величину дифференциальной эффективности борной кислоты

Подстановка (22.3.4) в (22.3.5) с последующей операцией дифференцирования даёт следующее выражение для дифференциальной эффективности борной кислоты:

В

Ф

V

тн

(С) а

а

тн

.

(22.4.1)

с

тн

5

N o

Ф о

V

т

а

5

т

Из вида выражения (22.4.1) можно сделать следующие выводы:

а) Величина дифференциальной эффективности борной кислоты, в отличие от интегральной эффективности, не зависит от абсолютной величины концентрации её в контуре (С). Действительно, в (22.4.1) в явном виде величина С отсутствует.

б) Величина с существенно зависит от уровня мощности (Np), на котором работает

реактор. Величина N o Фо

(вспомните:

N

p

C

N

N

5

(t) Ф

т

(t) C

N

N o Фо )

5 т

5 т

пропорциональна уровню мощности реактора. Следовательно, абсолютная величина дифференциальной эффективности борной кислоты при прочих равных условиях оказывается обратно пропорциональной величине мощности, на которой работает реактор. Чем больше уровень мощности реактора, тем (и во столько же раз) меньше абсолютное значение дифференциальной эффективности борной кислоты.

в) Величина дифференциальной эффективности борной кислоты изменяется в процессе кампании активной зоны реактора, а именно растёт с энерговыработкой реактора W (или с ростом степени выгорания ядерного топлива z). Допустите на минуту, что реактор в течение всей кампании работает на постоянном уровне

мощности (то есть величина произведения N5 (t) Фт (t) N5o Фто idem). Величина

коэффициента использования тепловых нейтронов в течение всей кампании поддерживается постоянной (несмотря на выгорание и шлакование ядерного топлива) за счёт удаления борной кислоты и выгорания выгорающего поглотителя ( о= (z)=idem). Но средняя величина плотности потока тепловых нейтронов в топливе твэлов Фт(z)=Фо/(1-z) для поддержания в процессе кампании постоянного уровня мощности всё же увеличивается, а вместе с ней приблизительно в той же степени увеличивается и величина средней плотности потока тепловых нейтронов в

замедлителе-теплоносителе (Фтн ) . Вот почему,								несмотря	на то, что		величина
произведения	в	знаменателе			N	5	(z) Ф	(z) N o Фо		idem,	величина
							т	5	т

дифференциальной эффективности борной кислоты с(z) в процессе кампании растёт приблизительно пропорционально величине 1/(1-z).

г) Наконец, величина дифференциальной эффективности борной кислоты с в любой момент кампании зависит от величины средней температуры теплоносителя. Дело здесь не только (и не столько) в том, что температура теплоносителя пропорциональна температуре нейтронов Тн, с возрастанием которой максвелловский спектр тепловых нейтронов ужестчается, вследствие чего снижаются величины эффективных сечений поглощения 235U и бора в теплоносителе. Величина их отношения:

326 Тема 22. Борное регулирование ВВЭР.

B

0.886

293

B

ao

Tн

B

1

a

ao

5

5

g 5

(T )

293

a

5

0.886

g 5

(T )

ao

a

н

ao

Tн

a

н

даже несколько возрастает, но только за счёт того, что величина фактора Весткотта для сечения поглощения 235U c ростом Тн уменьшается. С температурным возрастанием указанного отношения сечений абсолютная величина с возрастает.

Более того, рост температуры теплоносителя, как известно, приводит к некоторому ослаблению внешнего блок-эффекта (= к снижению относительного поглощения тепловых нейтронов в замедлителе), благодаря чему возрастает величина

коэффициента использования тепловых нейтронов , что также приводит к некоторому увеличению абсолютной величины с.

Но с ростом температуры теплоносителя снижается его плотность, вследствие чего (см. ф.(22.4.1)) абсолютная величина с уменьшается.

То есть в итоге происходит конкуренция двух положительных (ядерных) факторов против одного отрицательного (плотностного). Расчёт (и практика) показывают, что превалирующим из них в реакторах типа ВВЭР является плотностной фактор, то есть (по крайней мере, на заключительной стадии разогрева реактора) величина дифференциальной эффективности борной кислоты снижается.

Учёт изменения реактивности ВВЭР за счёт ввода борной кислоты наиболее важен во время работы реактора на мощности. Этот ввод (или, наоборот, вывод) осуществляется всегда в конкретный момент кампании активной зоны (то есть в момент, когда известна величина энерговыработки W). Но точные значения величин дифференциальной эффективности борной кислоты обычно просчитываются лишь для некоторых моментов кампании: как правило, в начале и конце кампании, а также в моменты, когда величина энерговыработки имеет более или менее «круглые» значения

– 50, 100, 150, 200, 250 э.с. , например:

Таблица 22.1 Дифференциальная эффективность борной кислоты ВВЭР-1000 в различные моменты кампании активной зоны

W, э.с.	0	50	100	150	200	250	300
с, %/г/кг	- 1.525	- 1.642	- 1.560	-1.576	- 1.593	- 1.608	- 1.623

Поэтому для повышения точности расчётов оператор должен прибегать к более или менее точному определению величины с в данный момент кампании путём линейной интерполяции табличных значений. То есть, если, например, требуется найтис в момент кампании W = 138 э.с., то из таблицы извлекаются крайние значения с того интервала, в котором находится величина W (в данном случае при W = 100 э.с. и 150 э.с.), и производится линейная интерполяция по стандартной формуле:

		(W ) 100		150	100
	с			c	c (W 100).
		c		150	100

То есть в этом случае величина дифференциальной эффективности борной кислоты:

с (W 138) 1.560 1.576 ( 1.560) (138 100) 1.572 % / г / кг. 150 100

тема 23.Расчётное обеспечение ЯБ ВВЭР при его эксплуатации

327

Тема 23

РАСЧЁТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЯДЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВВЭР ПРИ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ

Ядерный реактор, как следует из всего рассмотренного ранее, является достаточно опасным инженерным сооружением. Именно поэтому оператору всякий раз, прежде чем браться за ключи управления, требуется представить, как реактор отзовётся на предпринимаемое воздействие и к чему может привести это воздействие. Разумеется, в процессе накопления управленческого опыта оператор приобретает некоторые навыки, позволяющие ему действовать без больших умственных нагрузок, почти автоматически, будучи уверенным при этом, что ничего серьёзного или опасного для реактора эти действия не повлекут.

Однако, безошибочность действий оператора, как принято считать, имеет свои пределы. Поэтому реакторная установка, которая принципиально менее сложна, чем самый обыкновенный двигатель внутреннего сгорания, оснащается превеликим множеством различных блокировок и защит, предотвращающих возможность из ошибки оператора возникнуть аварийной ситуации, могущей привести к тяжёлым последствиям.

23.1. Расчёт пусковой критической концентрации борной кислоты

Реакторная установка энергоблока АЭС с ВВЭР тем успешнее оправдывает своё назначение экономически, чем на более высоком уровне мощности непрерывно работает реактор в течение всей кампании. Это понятно: всякое понижение уровня мощности и, тем более, останов реактора на некоторое время влечёт за собой недовыработку отдаваемой в сеть электрической мощности. Поэтому останов энергоблока в процессе кампании – это всегда вынужденный останов (вследствие возникновения аварийной ситуации), и время стоянки реактора должно быть сокращено до минимума: как только причины останова реактора устраняются, реактор пускается вновь самым срочным порядком, чтобы энергоблок работал и выдавал электроэнергию.

Об этом упомянуто лишь для того, чтобы отметить как факт: стоянки реактора АЭС во время кампании, как правило, кратковременны (не более трёх суток), после чего всегда сразу следует пуск.

Пуск ВВЭР – операция приведения реактора из подкритического состояния в критическое путём снижения концентрации борной кислоты в теплоносителе первого контура от стояночного значения до величины, при которой реактор становится критическим. Эта величина и называется пусковой концентрацией борной кислоты.

Расчёт пусковой концентрации борной кислоты основывается на знании величины концентрации её в контуре в ближайший предшествующий по времени момент, когда реактор был последний раз критичен – в момент предшествующего пуску останова реактора. При этом подразумевается, что основные характеристики состояния реактора в момент останова известны. То есть известны:

Со, г/кг – концентрация борной кислоты в теплоносителе первого контура в момент останова;

Np, % Npном – уровень мощности, на котором работал последние трое суток перед остановом реактор;

328	тема 23.Расчётное обеспечение ЯБ ВВЭР при его эксплуатации

W, э.с. – энерговыработка реактора в момент останова;

tто , оС – средняя температура теплоносителя в в реакторе в момент останова;

Но, % - положение рабочей группы ОР СУЗ в момент останова.

Кроме того, известны основные параметры состояния реактора в момент предстоящего пуска, а именно:

tтп , оС – средняя температура теплоносителя в реакторе в момент пуска;

ст , час – время стоянки реактора (от момента останова до момента пуска); Нп, % - положение рабочей группы ОР СУЗ в момент предстоящего пуска.

*) Относительно Нп уместно сразу отметить, что в соответствии с правилами, зафиксированными в Технологическом Регламенте по безопасной эксплуатации реакторной установки, при пуске рабочая группа устанавливается в положение её максимальной эффективности. Это положение изменяется в процессе кампании. Поэтому рекомендации ТРБЭ по пусковому положению рабочей группы для различных топливных загрузок ВВЭР даются в зависимости от периода кампании. Например, для 5-й топливной загрузки ВВЭР-1000 1-го энергоблока ХАЭС рекомендуется при энерговыработках W 200 э.с. пусковое положение рабочей (10-й) группы Нп = 40% её хода от низа активной зоны, а при W 200

э.с. – 60 %.

23.1.1. Теоретические основы расчёта. Поскольку в оба рассматриваемых момента (в момент останова и в момент пуска) реактор находится в критическом состоянии, то в обоих случаях его реактивность = 0. И, следовательно, изменение реактивности за период времени между остановом и пуском = 0.

Все происходящие за этот период времени изменения реактивности реактора обусловлены следующими физическими процессами:

а) Переотравлением реактора ксеноном. В момент останова реактор после длительной работы на постоянном уровне мощности Npo был стационарно отравлен ксеноном на этом уровне мощности. После останова реактора, как известно, начинается нестационарное его переотравление («йодная яма»), и, если время стоянки реактора до пуска не превышает трёх суток, полностью (до нуля) реактор разотравиться не успеет. В этом случае величина переотравления Хе находится по графику йодной ямы после

останова реактора с заданного уровня мощности N po по времени стоянки реактора ст.

Если же время стоянки реактора после останова превышает трое суток, то за это время он полностью разотравится, то есть изменение реактивности за счёт переотравления ксеноном в этом случае будет равно

Хе = 0 - Хест (N po ) Xeст (N po ) ,		(23.1)
и величина стационарного отравления	ст (N o ) в этом случае снимается с кривой
	Xe p

стационарных отравлений реактора, действительной в заданный момент кампании.

б) Температурным изменением реактивности за счёт того, что средние температуры теплоносителя в реакторе в моменты останова и пуска не одинаковы (как правило, после останова реактор начинает расхолаживаться). Температурное изменение реактивности рассчитывается по формуле:

(23.2)

t

t

(t

п t o ) ,

T T

где t, %/оС – температурный коэффициент реактивности теплоносителя,

снимаемый с графика t=f(W) для данного момента кампании W.

*)

Заметим, что, поскольку величина температурного коэффициента реактивности теплоносителя

в любой

момент кампании – величина

отрицательная, а t

п t o ,

температурное изменение

T

T

реактивности всегда получается величиной положительной.

тема 23.Расчётное обеспечение ЯБ ВВЭР при его эксплуатации	329
в) Мощностным изменением реактивности, поскольку в момент	останова

реактор был на уровне мощности N po , а в момент пуска он достигает критичности на нулевом уровне мощности. Величина мощностного изменения реактивности равна:

	N		N	(0 N o ) ,		(23.3)
					p
где величина мощностного коэффициента реактивности N , %/МВт, как и
величина ТКР теплоносителя снимается с графика N						f (W ) для	значения
энерговыработки W, соответствующей данному моменту кампании.
г) Изменением реактивности за счёт неодинакового положения рабочей группы
ОР СУЗ в моменты пуска и	останова.				Эта величина	находится как	разница
интегральных эффективностей рабочей группы в моменты пуска и останова:
рг	рг (Н п ) рг (Но ),					(23.4)

снимаемой с кривой интегральной эффективности рабочей группы ОР СУЗ для данного момента кампании.

*) Поскольку аксиальная составляющая нейтронного поля в реакторе изменяется в процессе кампании, - изменяется и кривая интегральной эффективности рабочей группы. Обычно в распоряжении оператора есть две расчётные кривые интегральной эффективности рабочей группы – на момент начала

кампании и на момент конца кампании. Поэтому для более точного расчёта величины рг следует прибегнуть к двойной линейной интерполяции: найти вначале точное значение прг (W ) для данного

момента кампании W:

( п )

( п

)

п

(W ) ( п )

рг

кк

рг

нк

W ,

(23.5)

нк

рг

рг

Wном

где W, э.с. – текущее (данное) значение энерговыработки загрузки реактора;

Wном, э.с. – номинальное (расчётное) значение энерговыработки загрузки;

( п

)

нк

и ( п )

кк

, % - значения интегральной эффективности рабочей группы ОР СУЗ в

рг

рг

начале и конце кампании, снимаемые с кривых интегральной эффективности рабочей группы соответственно для начала и конца кампании загрузки активной зоны.

Точно такая же операция проделывается и для величины орг (W ) :

( о

)

( о

)

о

(W ) ( о

)

рг

кк

рг

нк

W ,

(23.6)

нк

рг

рг

Wном

после чего значения

п

(W ) и

о

(W ) подставляются в формулу (23.4).

рг

рг

д) Изменением реактивности за счёт разницы концентраций борной кислоты в теплоносителе первого контура в моменты останова и пуска реактора. Эта величина находится по формуле:

с с (Сп Со ),

(23.7)

где с, %/г/кг – величина дифференциальной эффективности борной кислоты в рассматриваемый момент кампании, находимая имеющихся в распоряжении оператора таблиц или графиков зависимости этой величины от энерговыработки W;

Сп и Со, г/кг – величины концентраций борной кислоты при пуске и останове реактора соответственно.

е) Нестационарным переотравлением реактора самарием за время стоянки.

Если реактор после останова бездействует достаточно длительное время (более 5 суток), то он, как известно, попадает в «прометиевый провал», а если стоянка длится более 10 суток, - он достигает «дна прометиевого провала». Как уже отмечалось, этот случай совершенно нетипичен для практики эксплуатации реакторов АЭС, но всё же полностью его возможность не исключается. Для нахождения нестационарного переотравления реактора самарием за время длительной стоянки необходимо знать:

330	тема 23.Расчётное обеспечение ЯБ ВВЭР при его эксплуатации

-средний уровень мощности, на котором реактор работал последние 10 суток перед остановом N 10p ,% N pном ;

-время стоянки реактора ст, час.

Величина переотравления в момент ст

после останова находится по формуле:

пп

(1

cn

Sm

2

54 ) ,

(23.8)

Sm

где

пп , % - полная глубина прометиевого провала после останова с уровня

Sm

мощности

N 10

, находимая по формуле:

пп

(N 10 ) ( пп )

(W )

N 10p

,

(23.9)

ном

p

Sm

p

Sm

100

поскольку глубина прометиевого провала линейно зависит от мощности реактора. Здесь ( Smпп )ном , % - глубина прометиевого провала после останова реактора с уровня

мощности 100% в рассматриваемый момент кампании. Эта величина не изменяется процессе кампании и для разных загрузок ВВЭР-1000 лежит в довольно узких пределах: от (-0.28) до (- 0.30) %. Конкретная цифра для своей установки известна каждому оператору, поскольку она является одной из характеристик реакторной установки.

*)	Если время стоянки реактора составляет 1 сутки = 24 часа, то Sm							0.27		пп	, при времени
										Sm
стоянки 2	суток	Sm	0.46 пп	, а при 3 суточной стоянке		Sm	0.60 пп		. То есть даже после
			Sm					Sm

останова реактора с полной мощности в течение первых трёх суток стоянки величины переотравления реактора самарием не превышают (- 0.18%), что при определении пусковой концентрации борной кислоты, как будет ясно далее, является пренебрежимо малой величиной. Вот почему, если время стоянки реактора не превышает 3 суток после останова, величина Sm в расчётах обычно не учитывается.

Итак, с учётом последнего замечания

Xe t N рг с

0

(23.10)

Обозначая для краткости сумму первых четырёх слагаемых как , имеем:

с с (Сп Со )

(23.11)

Выражение (23.11) недвусмысленно говорит о том, что алгебраическая сумма изменений реактивности от первых четырёх эффектов (переотравления ксеноном, температурного изменения реактивности, мощностного изменения реактивности и изменения реактивности за счёт неодинакового положения рабочей группы ОР СУЗ при останове и пуске реактора), проявляющихся за время стоянки реактора, должна быть компенсирована противоположным по знаку изменением реактивности за счёт изменения концентрации борной кислоты. Разрешая (23.11) относительно искомой Сп, имеем:

Сп	Со					(23.12)
				с

23.1.2. Алгоритм расчёта пусковой концентрации борной кислоты. Исходя из сказанного в п.23.1.1, алгоритм расчёта пусковой концентрации борной кислоты при пуске реактора ВВЭР после не более чем трёхсуточной стоянки выглядит так.

1)Величина переотравления реактора ксеноном Хе - снимается с графика йодной ямы по величине среднего уровня мощности реактора N po , на котором он работал последние трое суток перед остановом, и времени стоянки реактора ст.

2)Изменение реактивности реактора в период стоянки за счёт изменения средней температуры теплоносителя в реакторе

t t (tTп tTo ) ,

тема 23.Расчётное обеспечение ЯБ ВВЭР при его эксплуатации

331

где величина температурного коэффициента реактивности теплоносителя t снимется с графика расчётной зависимости t = f(W) для величины знерговыработки W, соответствующей моменту останова реактора.

3) Мощностное изменение реактивности реактора после останова реактора

N N NPo ,

где величина N , %/МВт снимается с графика расчётной зависимостиN f (W ) по величине энерговыработки W на момент останова реактора. Величина

мощности реактора в момент останова в формулу должна быть подставлена в МВт, а если (как это чаще всего и бывает) уровень мощности реактора в момент останова

задан в % N pном , то расчётная формула будет иметь вид:

				N o	N pном
	N		N			,
				P	100

где величина номинальной мощности реактора N pном подставляется в МВт.

*) Ещё раз обращается внимание на то, что знак «минус» в этих выражениях – формульный знак, и если учесть, что величина мощностного коэффициента реактивности – также отрицательная величина, то величина мощностного изменения реактивности в задаче о расчёте пусковой концентрации борной кислоты – всегда положительна.

4) Изменение реактивности реактора за счёт неодинаковости положения рабочей группы ОР СУЗ при останове и пуске реактора. Как уже указывалось в п.23.1.1, рассчитывается по формуле

рг рг (Н п ) рг (Но ),

в которую подставляются интегральные эффективности рабочей группы в пусковом положении и в положении при останове реактора, снимаемые с кривой интегральной эффективности рабочей группы на момент кампании W, когда пускается реактор. При наличии расчётных кривых интегральной эффективности на моменты начала и конца кампании следует пользоваться линейной интерполяцией значений интегральной эффективности, как об этом говорилось в п.23.1.1.

5)	Суммарное изменение реактивности Xe t N рг -

находится как алгебраическая сумма всех указанных изменений реактивности, то есть с учётом знаков этих изменений.

6)Величина дифференциальной эффективности борной кислоты с, %./г/кг в рассматриваемый момент кампании W – находится как функция W по таблицам или по графикам, имеющимся в распоряжении оператора.

7)Пусковая концентрация борной кислоты – находится по формуле:

Сп Со .

с

*) Будучи достаточно внимательным, строго соблюдая правила знаков, вы можете быть уверены в правильности расчёта Сп по приведенному алгоритму. И всё же нелишне в процессе расчётов контролировать себя, чтобы не упускать из вида физического смысла того, что рассчитывается. Если величина любого изменения имеет положительный знак – речь идёт о высвобождении положительной реактивности в результате действия рассматриваемого эффекта. Если величина отрицательна – в результате действия рассматриваемого эффекта реактивность теряется.

Самоконтроль особенно важен на заключительной стадии расчёта. Если величина суммарного изменения реактивности положительна, это означает, что за время стоянки реактора высвободилась положительная реактивность, и компенсация её может быть достигнута только одним путём – увеличением концентрации борной кислоты при пуске. То есть величина Сп должна получаться большей, чем Со. Если же величина 0, то за время стоянки реактора в нём происходит потеря реактивности,

332	тема 23.Расчётное обеспечение ЯБ ВВЭР при его эксплуатации

для компенсации которой потребуется уменьшить концентрацию борной кислоты при пуске, то есть Сп

Со.

Точно к таким же выводам приводит рассмотрение последней формулы для расчёта Сп, если принять во внимание, что величина с по смыслу своему – отрицательная.

23.2. Расчёт предельно допустимого расхода подпитки первого контура чистым дистиллатом при пуске ВВЭР

Пуск ВВЭР осуществляется путём снижения концентрации борной кислоты в теплоносителе первого контура, достигаемого медленным разбавлением его чистым дистиллатом, подаваемым в контур из ёмкости штатными насосами подпитки контура.

Расход подпитки первого контура в режиме поддержания неизменного давления в контуре всегда должен компенсировать расход дренажа первого контура. В таких условиях скорость снижения концентрации борной кислоты в теплоносителе первого контура определяется только величиной расхода дистиллата, подаваемого в контур насосами подпитки. Чем больше величина расхода подпитки – тем больше скорость снижения концентрации борной кислоты в контуре. И тем, следовательно, с большей скоростью уменьшаются поглощающая способность активной зоны реактора, что приведёт к большей скорости высвобождения реактивности в процессе пуска реактора. То есть реактор будет с большей скоростью приближаться к критическому состоянию из подкритического. И от того, с какой скоростью будет высвобождаться положительная реактивность с момента, когда реактор достигнет критичности,

зависит начальная скорость подъёма мощности реактора, определяемая, как известно, периодом удвоения мощности.

Но дело не только (и не столько) в этом. От скорости введения положительной реактивности в момент достижения реактором критического состояния зависит, какой величины достигнет сама эта положительная реактивность через определённый промежуток времени. Вам уже известно, что при сообщении критическому реактору больших ( э) положительных реактивностей реактор может стать неуправляемым. Поэтому операция пуска реактора относится к числу ядерно-опасных.

Для избежания ядерно-опасной ситуации при пуске есть два пути:

а) «Подкрадываться» к критическому состоянию из подкритического очень осторожно, то есть снижать концентрацию борной кислоты при подходе к критическому состоянию очень медленно. Это значит – подпитывать первый контур дистиллатом с очень малым расходом.

б) Иметь наготове подвижную рабочую группу большого физического веса, способную за счёт перемещения вниз скомпенсировать высвобождение реактивности даже с большими скоростями.

Оба эти пути имеют свои недостатки. При очень малом расходе подпитки первого контура дистиллатом время операции пуска (= снижения концентрации борной кислоты от стояночного до пускового значения) может растянуться от нескольких часов до нескольких суток. Ясно, что такая «роскошь» непозволительна. Предусмотреть рабочую группу большого физического веса – тоже непозволительно, так как в соответствии с требованиями тех же правил ядерной безопасности её физический вес не должен превышать величину э (чтобы даже в случае операторской ошибки не ввергнуть реактор в состояние мгновенной критичности).

Приходится искать оптимум: чтобы при выбранной величине физического веса рабочей группы высвобождать реактивность (уменьшать до нуля подкритичность) с такой скоростью, чтобы в момент достижения критичности рабочая группа ОР СУЗ из положения своей наибольшей эффективности перемещением вниз с линейной скоростью, обеспечиваемой сервоприводом этой группы, была способна скомпенсировать высвобождаемую за счёт снижения концентрации борной кислоты реактивность.

						тема 23.Расчётное обеспечение ЯБ		ВВЭР при его эксплуатации			333
	Следовательно, величину расхода подпитки контура чистым дистиллатом в
любом случае следует ограничить, и предельное значение расхода подпитки должно
зависеть от положения рабочей группы при пуске (Нп) и момента кампании загрузки
активной зоны (W), поскольку в процессе кампании:
	а)		изменяется интегральная характеристика рабочей группы (за счёт изменения в
процессе кампании осевой составляющей нейтронного поля, а также за счёт выгорания
бора в пэлах этой самой группы);
	б)		увеличивается дифференциальная эффективность борной кислоты.
	Таким образом, становится ясным: величина предельной скорости высвобождения
реактивности при пуске – величина, зависящая от момента кампании загрузки активной
зоны и положения рабочей группы ОР СУЗ при пуске. Расчётная зависимость этой
величины от W и Нп в графическом виде выглядит так:
( )	пр	,		э	/ c
t
		0.0025
											Нп=
			0.002								80%
		0.0015
											70%
			0.001
		0.0005									60%
											50%
											40%
					0	50	100	150	200	250	W, э.с.
Рис. 23.1. Предельная скорость ввода положительной реактивности в момент достижения критичности
ВВЭР-1000 при его пуске в различные моменты кампании и при различных пусковых положениях
							рабочей (10-й) группы ОР СУЗ

На график нанесена также штриховая линия первого эксплуатационного предела скорости высвобождения реактивности при пуске реактора. Если точка ( / t)пр ,

найденная по положению Нп для момента кампании W, в первой трети кампании лежит выше этой линии, то значение ( / t)пр принимается равным значению первого

эксплуатационного предела в этот момент кампании. Учитывая далее, что

334

тема 23.Расчётное обеспечение ЯБ

ВВЭР при его эксплуатации

C

c

C

,

t

C

t

t

зная расчётные значения дифференциальной эффективности борной кислоты с в

различные моменты кампании, можно легко пересчитать зависимость предельной

скорости ввода положительной реактивности при пуске (изображённую на рис.23.1) в

зависимость

скорости

снижения

концентрации

борной

кислоты

( С / t)пр ,

соответствующей этой скорости высвобождения реактивности в соответствующие

моменты кампании. Эта зависимость изображена на рис.23.2.

Таким образом, оператору предоставляется возможность без громоздких

вычислений просто снять с графика рис.23.1 величину допустимой скорости ввода

положительной реактивности, а затем, пользуясь графиком 23.2, по снятой величине

найти значение предельной скорости уменьшения концентрации борной кислоты при

пуске.

W, э.с. =

0

100

4

200

С

( t )пр ,

г/кг/час

300

3

2

1

0

0.0005

0.0010

0.0015

0.0020

0.0025

( / t )пр, э/c