Контроль технического состояния датчика прямого заряда водо-водяного ядерного реактора в статических и динамических режимах

Аннотация

Надежная работа датчиков прямого заряда, входящих в состав системы внутриреакторного контроля ядерных реакторов, в частности водо-водяных реакторов, позволяет получить точную картину распределения энерговыделения в активной зоне. В связи с этим при контроле состояния активной зоны особое значение имеет оценка технического состояния данных датчиков. Однако существующие методы контроля не всегда позволяют с достаточной точностью определить причину изменения их состояния. В работе рассмотрен метод оптимизации контроля технического состояния датчиков прямого заряда в статических и динамических режимах работы измерительной цепи, основанный на определении емкости измерительной цепи, генерирующей способности эмиттера и сопротивления изоляции измерительного кабеля датчиков на нескольких уровнях мощности реактора. На основе показаний датчиков предложен метод оценки размножающих свойств активной зоны (локальной реактивности). Представлена математическая модель электрических процессов в датчиках прямого заряда, основанная на уравнениях элементов их электрической цепи в статическом и динамическом режимах работы. Проведены расчеты, которые показали возможность расширения диапазона работоспособности датчиков. Описан алгоритм повышения точности определения диагностических признаков датчиков, основанный на проведении расчетов электрической цепи датчиков при разных уровнях мощности реактора. Представлена возможность оценки величины локальной реактивности в месте установки датчиков прямого заряда во время переходных режимов, сопровождающихся перемещением органов регулирования при помощи метода обращенного решения уравнения кинетики реактора. Предложенная методика позволит повысить точность постановки диагноза о техническом состоянии датчиков и расширить диапазон работоспособности на 3-4 порядка по сопротивлению изоляции. Определение диагностических признаков датчиков на разных уровнях мощности реактора позволит производить уточнение генерирующей способности эмиттера, что важно для последующего использования показаний датчиков с целью оценки величины реактивности.