Содержание к диссертации
Введение
Глава 2. Анализ действующих методик измерения коэффициентов реактивности 26
2.1 Описание программного комплекса STEP AN 26
2.2 Анализ методологии определения быстрого мощностного и парового коэффициентов реактивности 28
2.3. Численное моделирование эксперимента по измерению aw 31
2.4. Численное моделирование эксперимента по измерению аф 37
2.5. Влияние изменения температуры графита и концентрации ксенона на измеряемую величину aw 44
2.6. Влияние пространственных эффектов на измеряемую величину 0tw 53
2.7. Влияние начальных условий на измеряемую величину аф 64
2.8. Сравнение различных способов измерения мощности при моделировании экспериментов по измерению аф и aw 68
2.9. Влияние типа автоматического регулятора на результаты измерения 0Сф 73
2.10. Влияние неоднородности свойств активной зоны на изменение реактивности и мощности при измерении ССф 83
2.11. Влияние величины парового коэффициента реактивности на поведение реактивности и мощности в процессе измерения осф и avv 88
2.12 Влияние изменения давления в барабан-сепараторе на результаты измерения быстрого мощностного коэффициента реактивности 99
2.13 Влияние формы аксиального распределения энерговыделения на величину парового коэффициента реактивности 106
2.14 Влияние температуры теплоносителя на входе в активную зону на величину парового коэффициента реактивности 109
2.15. Численное моделирование эксперимента по измерению (Хс) 112
Глава 3. Возможности усовершенствования методики измерения коэффициентов реактивности 119
3.1. Комбинированный метод определения быстрого мощностного и графитового температурного коэффициентов реактивности 120
3.2. Пассивный метод определения графитового коэффициента реактивности и эффекта ксенонового отравления на мощности 126
3.3. Совершенствование методики определения парового коэффициента реактивности РБМК 137
Заключение 154
Список литературы 156
- Анализ методологии определения быстрого мощностного и парового коэффициентов реактивности
- Влияние изменения температуры графита и концентрации ксенона на измеряемую величину aw
- Пассивный метод определения графитового коэффициента реактивности и эффекта ксенонового отравления на мощности
- Совершенствование методики определения парового коэффициента реактивности РБМК
Введение к работе
Для определения нейтронно-физических характеристик активной зоны реактора РБМК и оценки его безопасности на станциях проводятся эксперименты по измерению таких характеристик реактора как быстрый мощностной и паровой коэффициенты реактивности, коэффициент реактивности по температуре графита, изотермический коэффициент реактивности, весовые характеристики отдельных стержней и групп стержней. Результаты этих экспериментов важны для оценки состояния реактора. Кроме того, они могут быть использованы для валидации нейтронно-физических и теплогидравлических программ, использующихся для численного моделирования переходных процессов в активных зонах РБМК.
Обычно расчет нейтронно-физических характеристик активной зоны проводится по стационарным нейтронно-физическим программам (например [1]-[3]). В случае стационарных расчетов возможно существенное расхождение расчетной и экспериментальной величин. Это расхождение в значительной мере обусловлено методической ошибкой. По определению паровой и мощностной коэффициенты реактивности равны соответственно:
Где Арф и Apw - изменения реактивности, вызванные соответственно изменениями паросодержания и мощности. Причем подразумевается, что изменение мощности приводит, в свою очередь, только к изменению паросодержания и температуры топлива. Получение величин Арф, Аф, ApwH AW в расчете достаточно ясная процедура. Другое дело, получение этих величин в измерениях. Любое возмущение в реакторе изменяет и множество других параметров, которые по определению считаются постоянными, и приводит к погрешностям определения нужных величин. Кроме того, понятия коэффициентов реактивности (оц,, avv, ac) базируются на точечной модели реактора. Однако неоднородность внесенных в измерениях возмущений
приводит к изменениям формы нейтронного поля, что также ведет к возникновению погрешностей. Этой ошибки можно избежать, если проводить прямое численное моделирование эксперимента по нестационарным программам. Возможность такого численного моделирования экспериментов появилась сравнительно недавно после появления вычислительной техники с достаточно высоким быстродействием. В диссертации приводятся результаты расчетного моделирования экспериментов по программе STEPAN/KOBRA [1]. На основании полученных результатов анализируются возможные причины расхождения экспериментальных и расчетных результатов.
Актуальность работы.
Реакторы РБМК составляют около половины атомной энергетики России. Их эксплуатация будет продолжаться в течение нескольких десятков лет. Одной из важных задач научного сопровождения РБМК является обеспечение их безопасности. Коэффициенты реактивности - существенные нейтронно-физические характеристики реактора, влияющие на его безопасность. Эти величины регулярно определяются экспериментально и расчетным путем. Экспериментально полученные величины коэффициентов реактивности используются для валидации нейтронно-физических и теплогидравлических программ.
Имеет место систематическое отклонение результатов стационарных расчетов от результатов, полученных в эксперименте. Определение причин этих систематических отклонений возможно с помощью расчетного моделирования экспериментов с использованием динамических программ. Прямое расчетное моделирование экспериментов позволяет оценить и объяснить методическую ошибку, получаемую при расчетах коэффициентов реактивности по стационарным версиям программ, используемых при разработке и обосновании мероприятий по совершенствованию активной зоны РБМК.
Корректное использование результатов измерений при валидации расчетных кодов предопределяет повышение точности расчетного предсказания характеристик реактора и качества обоснования мероприятий по повышению безопасности. Поэтому данная работа является актуальной.
Цели и задачи работы.
1. Анализ существующих методик проведения экспериментов по измерению парового, быстрого мощностного и графитового коэффициентов реактивности и выявление причин расхождения этих экспериментальных величин и величин, полученных из стационарного расчета.
Обеспечение корректного использования результатов измерений при валидации расчетных кодов.
Разработка новых методов измерений коэффициентов реактивности и обработки результатов измерений.
Результаты работы, выносимые на защиту.
Методика и результаты стационарных и динамических расчетов для анализа причин различия величин коэффициентов реактивности, получаемых в эксперименте и стационарном расчете.
Комплексный метод определения быстрого мощностного и графитового температурного коэффициентов реактивности.
Пассивный метод определения графитового коэффициента реактивности и эффекта ксенонового отравления.
Новая методика обработки результатов измерения парового коэффициента реактивности.
Методы исследования.
Стационарные и динамические расчеты проводились с использованием различных версий программы STEP AN.
6 Научная новизна.
Проанализированы методические расхождения в определении величин коэффициентов реактивности, полученных экспериментальным путем и из расчета по стационарной версии программы STEP AN:
- рассмотрено влияние пространственных эффектов на полученные экспериментальные значения коэффициентов реактивности.
оценено влияние «медленных» обратных связей по температуре графита и концентрации ксенона-135 на результаты измерений парового (аф) и быстрого мощностного (ocw) коэффициентов реактивности.
дано расчетное обоснование «обратного хода» реактивности в процессе эксперимента по измерению аф.
Разработаны предложения по:
комплексному методу определения быстрого мощностного и графитового температурного коэффициентов реактивности;
пассивному методу определения графитового температурного коэффициента реактивности (ас);
усовершенствованной методике обработки экспериментальных результатов для определения парового коэффициента реактивности, позволяющей практически полностью избавиться от зависимости результатов измерений от знака возмущения расхода питательной воды и снизить относительную погрешность определения величины парового коэффициента реактивности. Достоверность.
Достоверность представленных в диссертации результатов расчетов подтверждается хорошим совпадением с результатами экспериментов. В работе использовались различные версии программы STEP AN, которая аттестована в Госатомнадзоре с выдачей аттестационного паспорта.
Практическая значимость работы.
Проведенный анализ методик измерения коэффициентов реактивности обеспечивает корректное использование результатов измерений при валидации программ нейтронно-теплогидравлического расчета, способствуя повышению качества расчетного прогнозирования при обосновании мероприятий по повышению безопасности РБМК.
Объяснение «обратного хода» реактивности при измерениях аф дает лучшее понимание физики реактора.
Разработанные новый способ обработки результатов измерений аф и пассивный метод измерения графитового коэффициента реактивности позволяют сократить время, затрачиваемое на измерения на АЭС. Решением Совета по ядерной безопасности ОАО «Концерн Энергоатом» данные разработки рекомендованы для включения в «Комплексную методику определения физических и динамических характеристик реакторов РБМК-1000».
Апробация работы.
Материалы, представленные в диссертации были доложены на следующих научных конференциях:
1. XII семинар по проблемам физики реакторов. «Волга - 2002» Москва, МИФИ, 2-6 сентября 2002 г.
IX Международная Конференция «Безопасность и подготовка кадров». Обнинск, 24-28 октября 2005 г.
Пятая Международная научно-техническая конференция «Безопасность, экономика и эффективность атомной энергетики МНТК 2006» Москва, Росэнергоатом, 19-21 апреля 2006.
Шестая Международная научно-техническая конференция «Безопасность, экономика и эффективность атомной энергетики МНТК 2008» Москва, Росэнергоатом, 21-23 мая 2008.
5. XV семинар по проблемам физики реакторов «Волга - 2008», Москва, МИФИ, 2-6 сентября 2008 г.
Личный вклад автора.
Проведены динамические расчеты, моделирующие эксперименты по измерению коэффициентов реактивности РБМК.
Выполнена оценка влияния различных факторов, не учитываемых в стационарных расчетах, на величины коэффициентов реактивности.
Получено объяснение «обратного хода» реактивности при измерениях парового коэффициента реактивности.
Разработаны новые методики экспериментального определения быстрого мощностного, парового и графитового температурного коэффициентов реактивности.
Анализ методологии определения быстрого мощностного и парового коэффициентов реактивности
В этом разделе анализируются возможные источники ошибок, возникающих при экспериментальном определении быстрого мощностного и парового коэффициентов реактивности (aw и аф соответственно). Согласно определению, величины парового и быстрого мощностного коэффициентов реактивности вычисляются по формулам : Где dp — малое изменение реактивности, Эф - малое изменение объемного паросодержания, 6W - малое изменение тепловой мощности реактора, 9T - малое изменение температуры топлива. В стационарном расчете по программе STEP AN [1] величина aw вычисляется согласно формуле (2.2.1). В расчете дается небольшое и равномерное по всей активной зоне возмущение по паросодержанию в каналах при расчете аф или по мощности каналов при расчете aw. При этом величина внесенной реактивности определяется по теории возмущений. Измерения быстрого мощностного и парового коэффициентов реактивности проводятся согласно [15]. Эксперимент по определению парового и быстрого мощностного коэффициентов проводится в два этапа. На первом этапе меняется расход питательной воды. Это приводит к изменению температуры теплоносителя на входе в активную зону реактора и, в свою очередь, к измению паросодержания в активной зоне.
Это вызывает изменение реактивности, которое компенсируется перемещением четверки регулирующих стержней и изменением мощности реактора. Можно записать следующее уравнение баланса реактивности: реактивность, внесенная в результате изменения расхода питательной воды; рар - весовая характеристика стержней на рабочем участке; Лпар - суммарное изменение глубины погружения четырех регулирующих стержней; aw - быстрый мощностной коэффициент реактивности; AW - изменение тепловой мощности реактора в процессе эксперимента. Величины Дпар и AW измеряются в процессе измерения аф (в первой фазе эксперимента), а величины рар и xw определяются во второй фазе эксперимента. Величина изменения объемного паросодержания (Аф) определяется не экспериментально, а из расчета по программе «Тракт». Величина парового коэффициента реактивности определяется как отношение аф= Арпп/ Аф. Согласно [15], при измерении величины otw (второй этап эксперимента) четверка регулирующих стержней погружается в активную зону на заданную глубину (несколько десятков сантиметров). При этом измеряется изменение реактивности и мощности реактора во времени. Быстрый мощностной коэффициент реактивности определяется по формуле: Ркор - действительный вес введенного участка стержней с учетом действия обратных связей (корректированная реактивность); Рвзв _ максимальная отрицательная реактивность, полученная при вводе стержней (взвешенная реактивность); AWi _ установившееся значение отклонения нейтронной мощности после ввода стержней (в расчете и эксперименте берется отклонение в области локального максимума энерговыделения); AWT - отклонение нейтронной мощности за время ввода стержней (в расчете и эксперименте берется максимальное отклонение нейтронной мощности за все время проведения эксперимента); цг - относительное изменение тепловой мощности по отношению к нейтронной, зависящее от соотношения времени ввода стержней Т и постоянной времени твэлов т=12 секунд. В экспериментах по измерению аф и ocw на величину изменения реактивности могут оказывать влияние также изменение температуры графита и концентрации ксенона. Кроме того, в экспериментах изменение реактивности вычисляется по сигналам датчиков, расположенных в определенных точках в активной зоне или вне ее. Если датчики расположены рядом с регулирующими стержнями, они завышают измеренное изменение реактивности. Если датчики расположены далеко от стержней (например, вне активной зоны), измеренная величина реактивности занижается. Таким образом, в эксперименте непросто правильно определить теоретические величины коэффициентов реактивности 0Сф и aw. Эти величины «в чистом виде» можно получить только в результате стационарного расчета.
При этом критерием правильности стационарного расчета может служить совпадение экспериментально измеренных и полученных в результате расчетного моделирования эксперимента величин аф и aw. На измеряемую величину аф оказывает влияние величина aw. В свою очередь, из уравнения (2.2.1) видно, что величина aw зависит от величины аф. Поэтому измерения этих величин проводятся в процессе одного эксперимента и изменение одной из них автоматически приводит к изменению другой.
Влияние изменения температуры графита и концентрации ксенона на измеряемую величину aw
В эксперименте по измерению ccw предполагается, что медленная положительная связь, связанная с изменением температуры графита и концентрации ксенона в топливе не оказывает влияния на изменение мощности и реактивности в процессе измерений, так как измерения проводятся в течение короткого времени - несколько десятков секунд. Для определения роли положительной обратной связи в таком эксперименте были проведены специальные расчеты для трех вариантов: 1. При моделировании эксперимента учитывалось изменение концентрации ксенона и температуры графита. 2. При моделировании эксперимента учитывалось изменение температуры графита. Концентрация ксенона в топливе предполагалась постоянной и равной начальной величине. 3. При моделировании эксперимента предполагалось, что температура графита и концентрация ксенона в топливе постоянны и равны начальным величинам.
Для этих расчетов были взяты реальные состояния активных зон: 3 блока ЛАЭС по состоянию на 15 ноября 2005 года; 2 блока ЛАЭС по состоянию на 22 августа 2003 года; 1 блока КАЭС по состоянию на 24 января 2004 года.
Расчетные временные зависимости реактивности и мощности реактора в процессе эксперимента по измерению aw представлены на рис 2.5.1 4-2.5.6
Как видно из приведенных рисунков, только в третьем варианте реактивность в результате действия быстрой обратной связи по мощности стремится к нулю, а тепловая мощность реактора стабилизируется на другом уровне. В первом и втором вариантах в результате действия медленной положительной связи по мощности реактивность остается ниже нуля, а мощность реактора после достижения локального максимума снова начинает монотонно снижаться. В третьем варианте мощность не сразу стабилизируется на новом уровне, а после затухающих колебаний. Эти затухающие колебания вызваны тем, что тепловая мощность, выделяемая в топливе, следует не мгновенно за изменением нейтронной мощности, а с запаздыванием (характерное время запаздывания около TW=12 секунд). Поэтому реактивность, выделяемая за счет действия быстрого мощностного коэффициента реактивности, также запаздывает. Для иллюстрации действия этого эффекта запаздывания были проведены дополнительные расчеты, моделирующие изменение реактивности и мощности реактора в процессе измерения aw с использованием модели точечной кинетики. Эта модель исключает влияние изменения формы распределения энерговыделения в реакторе. На рисунках 2.5.7 и 2.5.8 представлены изменения реактивности и мощности реактора, полученные с использованием уравнений точечной кинетики для 2 вариантов: 1 - xw = 12.0 секунд; 2 - TW = 0.01 секунды;
Предполагается, что в начальный момент времени мгновенно вводится отрицательная реактивность 3.5 10" р\ Далее реактивность и мощность реактора изменяются в результате действия обратных связей по мощности, температуре графита и концентрации ксенона. Видно, что во втором варианте, где тепловая мощность мгновенно следует за нейтронной, нет колебаний мощности. В таблицах 2.5.1- -2.5.3 представлены величины aw, полученные при моделировании эксперимента для четырех вариантов: 1. В расчете учитывается изменение в процессе эксперимента концентрации ксенона и температуры графита. 2. В расчете учитывается изменение в процессе эксперимента температуры графита. Концентрация ксенона предполагается постоянной и равной начальной величине. 3. В расчете предполагается, что температура графита и концентрация ксенона в процессе эксперимента не меняются и равны начальным величинам. За. Предполагается, что уровень, на котором мощность стабилизируется, берётся так же, как и в эксперименте (локальный максимум). 36. В качестве уровня, на котором мощность стабилизируется, берётся не локальный максимум мощности а уровень реальной стабилизации мощности из расчета с «выключенной» обратной связью по температуре графита и концентрации ксенона. В таблицах 2.5.1- 2.5.3 приняты следующие обозначения: Во второй строке приводится величина ркор, рассчитанная по формуле (2.2.3). В третьей строке приводится изменение мощности AW. В скобках приводятся отклонения величин aw, полученных во 2 и 3 вариантах от величины, полученной в 1 варианте. Во всех вариантах мощностной коэффициент реактивности определяется по формуле где Wo - начальная мощность реактора, а WycT - установившаяся мощность реактора после окончания переходного процесса. В вариантах 1, 2 и За в качестве WyCT берется мощность в локальном максимуме (через 15-ь20 секунд после начала погружения стержней). Именно эта величина берется в эксперименте. Видно, что учет влияния положительной обратной связи по температуре графита и концентрации ксенона приводит к незначительному росту абсолютной величины ocw (1.5- 2%). Однако на рис. 3.4.2, 3.4.4, 3.4.6 видно, что в третьем варианте после достижения локального максимума мощность реактора снова снижается примерно на величину 20 25 МВт и стабилизируется на другом уровне. А ведь именно эту установившуюся величину надо было бы взять в качестве AW. Поэтому AW в варианте 36 выше по абсолютной величине, чем в других вариантах и aw соответственно ниже примерно на 15% по абсолютной величине, чем в других вариантах. На рис. 3.4.2, 3.4.4, 3.4.6 видно, что стабилизация мощности в варианте 3 достигается через 10СМ-200 секунд после начала эксперимента. К этому моменту времени влияние положительной обратной связи, связанной с изменением температуры графита и концентрации ксенона сильно настолько, что стабилизация уровня мощности в реальном аппарате не достигается (вариант 1). Таким образом, в эксперименте невозможно получить корректную величину AW. Выводы.
Пассивный метод определения графитового коэффициента реактивности и эффекта ксенонового отравления на мощности
В разделе 2.15 описывается используемый в настоящее время метод определения графитового коэффициента реактивности, основанный на изменении концентрации гелия в газовой смеси продувки кладки. Этот метод используется только на пониженной мощности (обычно около 50% от номинала). В то же время известно, что величина ас существенно зависит от мощности реактора. На пониженной мощности величина ссс больше, чем на номинальной. В этом разделе предлагается к рассмотрению метод измерения ссс и эффекта ксенонового отравления реактора (X), который может быть использован на любом уровне мощности. Этот метод пассивный, то есть не требует проведения специального эксперимента. Измерения проводятся в процессе перехода реактора с одного уровня мощности на другой. При этом, как и в традиционном методе, измеряется изменение оперативного запаса реактивности (ОЗР). На основании изменения ОЗР определяется величина положительной или отрицательной реактивности, внесенной в результате изменения уровня мощности, температуры графита и концентрации ксенона в топливе. При этом средневзвешенные с квадратом плотности потока тепловых нейтронов температура графита и концентрация ксенона в топливе определяются расчетным путем. Следует отметить, что в традиционном методе тоже расчетным путем определяется средневзвешенная с квадратом плотности потока тепловых нейтронов температура графита. Для демонстрации были проведены расчеты, моделирующие переход с одного уровня мощности на другой. Расчеты проводились по динамической версии программы STEP AN. Эта же версия программы использовалась для моделирования штатных экспериментов по измерению осс. Для моделирования было выбрано реальное состояния 3 блока ЛАЭС на 11 февраля 1999 года. Моделировалось снижение мощности реактора 100%—»70%NHOM. Предполагалось, что мощность меняется мгновенно. В таблице 3.2.1 приводятся результаты численного моделирования.
В первом столбце таблицы приводится момент времени в часах после начала расчета. Во втором столбце приводится мощность в процентах от номинальной. В течение одного часа мощность реактора держится на номинальном уровне (3200 МВт), а затем мгновенно снижается до 70% от номинальной (2240 МВт). В третьем столбце приводится средняя по активной зоне концентрация ксенона в топливе в относительных единицах.
В четвертом столбце приводится средневзвешенная с квадратом потока концентрация ксенона в топливе в относительных единицах.
В пятом столбце приводится средняя по активной зоне температура графита в С. В шестом столбце приводится средневзвешенная с квадратом потока тепловых нейтронов температура графита в С. В седьмом столбце приводится оперативный запас реактивности в эффективных стержнях. На рис. 3.2.1-Г-3.2.3 представлены расчетные зависимости изменения температуры графита, концентрации ксенона и оперативного запаса в течение переходного процесса.
Совершенствование методики определения парового коэффициента реактивности РБМК
Способ определения парового коэффициента реактивности в РБМК, используемый в настоящее время, описан в [15]. Он основан на изучении отклика реактора на вносимое возмущение по плотности теплоносителя. Возмущение по плотности теплоносителя вносится путем изменения расхода питательной воды, осуществляемого дистанционно задвижками питательных узлов. Обычно измерение парового коэффициента реактивности (ПКР) состоит из 3 циклов возмущений расхода питательной воды +200/-400 тонн в час, разделенных значительным промежутком времени (несколько минут) с промежуточной стабилизацией параметров реактора. В рамках одного цикла возмущения по расходу питательной воды разделяются примерно двухминутным интервалом. При изменении расхода питательной воды меняется величина недогрева теплоносителя до температуры насыщения, что приводит к изменению аксиального профиля паросодержания (Афпв). Предполагается, что внесенное таким образом изменение реактивности компенсируется на интервале 2 мин в результате изменения тепловой мощности реактора (AW) и перемещением стержней суммарного или локального автоматического регулятора мощности (АР, ЛАР). Этот временной интервал выбран с учетом следующих факторов: 1) Наличие задержки поступления в активную зону теплоносителя с измененной температурой (ЗО-И-0 секунд для каналов с разной длиной нижних водяных коммуникаций и разным расходом теплоносителя в них); 2) Наличие размытия формирования фронта теплоносителя с измененной температурой, вызванное тем, что изменение расхода питательной воды происходит не мгновенно, а на временном интервале порядка 10 секунд; 3) Необходимость выдержки для полного проявления быстрой обратной связи 35-7-50 секунд после окончания процесса изменения Афпв. Это составляет еще 3+4 характерных периода времени релаксации твэла (т). В [15] данная величина предполагается равной 12 секундам.
Изменение мощности, вызываемое первоначальным изменением паросодержания (Афпв) приводит к изменению размножающих свойств активной зоны, вызывая изменение температуры топлива и дополнительное изменение паросодержания (Аф№). В рамках метода малых возмущений [15] с характерными изменениями расхода питательной воды около 100 тонн/час знак возмущения каждый раз выбирается таким образом, чтобы изменение мощности реактора оставалось в пределах «коридора нечувствительности» АР. Тем самым удается избежать перемещения регулирующих стержней. В этом случае можно записать следующее уравнение баланса реактивности: используются следующие обозначения: афпв - ГЖР, соответствующий аксиальному профилю Афпв; ocpw - ГЖР, соответствующий аксиальному профилю Афте; oct - топливный температурный коэффициент реактивности; Рост - остаточная величина реактивности в конце временного интервала (близка к нулю); рнач - начальная величина реактивности (близка к нулю); Т- температура топлива; A W— изменение тепловой мощности реактора. Здесь важно отметить, что величины афпв и аф не равны друг другу, так как им соответствуют разные аксиальные профили Аф. Связь между аксиальным профилем Аф, зависящем от способа создания возмущения по плотности теплоносителя, и величиной ПКР подробно рассмотрена в работе [23]. Согласно расчетным оценкам величина афпв систематически выше величины a9w примерно на 0,4 р. С учетом того, что d $ldw-lsW=ktyw и полное изменение паросодержания Аф=Афпв+Афуу, уравнение (3.3.1) можно переписать в виде: В действующей редакции «Комплексной методики» [15] считается, что величины ссфпв и a9w равны и допускается использование любого из уравнений (3.3.1) или (3.3.2) для определения ПКР исходя из того, что они должны давать одинаковый результат. На самом деле, при использовании уравнения (3.3.1) определяется величина аф"в, а при использовании уравнения (3.3.2) определяемая величина ПКР представляет собой композицию двух различных величин: аф,ш и аф. Отметим, что на разных АЭС используются разные уравнения и, соответственно, определяются разные величины ПКР. Следует отметить, что при расчетных оценках ПКР по стационарным программам определяется афпв, что следует иметь в виду при сравнении расчетных и экспериментальных оценок ПКР. Указанный выше двухминутный интервал переходного процесса, вызванного возмущением расхода питательной воды, оказывается достаточно большим для того, чтобы начала проявляться медленная положительная обратная связь по температуре графита и концентрации ксенона в топливе. Это выражается в том, что к концу двухминутного интервала мощность не стабилизируется, что хорошо видно на рисунке 3.3.1, где на фрагменте, относящемся к одному циклу измерений ПКР с двумя возмущениями по питательной воде +200/-400 тонн в час, представлено поведение регистрируемых параметров и, в частности, нейтронной мощности реактора. На рисунке 3.3.1 представлены временные зависимости нейтронной мощности реактора, реактивности и расходов питательной воды по половинам активной зоны, полученные при измерениях на 2 блоке Смоленской АЭС 18 августа 2006. Здесь сверху вниз - две кривые поведения расхода питательной воды (по половинам реактора), далее - кривая изменения нейтронной мощности реактора и самая нижняя - кривая изменение реактивности. Вертикальные метки ограничивают временной интервал для события с возмущением расхода питательной воды и устанавливаются при обработке измерений. В первом опыте после изменения расхода питательной воды мощность продолжает монотонно снижаться со скоростью около 10 МВт/мин. Во втором - мощность после начального роста стабилизируется и меняется не так значительно (средняя скорость роста мощности около 1 МВт в минуту). Проявление медленных положительных обратных связей приводит к некоторому завышению результатов измерений в первых опытах каждого цикла с положительным возмущением расхода питательной воды и соответствующим снижением паросодержания и мощности реактора. Второй опыт в каждом цикле проводится в условиях частичной взаимной компенсации медленных положительных обратных связей, формирующихся в первом и втором опытах цикла, что проявляется в лучшей стабилизации мощности для вторых опытов каждого цикла и, соответственно, в меньшем искажении результатов четных опытов. Отметим, что программное обеспечение обработки измерений предполагает совмещение меток начала возмущения расхода питательной воды и начала отклика реактора на это возмущение, т.е. кривые мощности и реактивности смещают примерно на 35 с как это показано на рисунке 3.3.2. Поскольку при этом возрастает временной интервал для проявления медленных положительных обратных связей, то такая процедура приводит к еще большему искажению результатов измерений.
