DE2804532A1 - Verfahren zur schnellen und genauen bestimmung der reaktorleistung in kernreaktoren - Google Patents

Verfahren zur schnellen und genauen bestimmung der reaktorleistung in kernreaktoren

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DE2804532A1
DE2804532A1 DE19782804532 DE2804532A DE2804532A1 DE 2804532 A1 DE2804532 A1 DE 2804532A1 DE 19782804532 DE19782804532 DE 19782804532 DE 2804532 A DE2804532 A DE 2804532A DE 2804532 A1 DE2804532 A1 DE 2804532A1
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reactor power
prompt
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reactor
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Helmut G Dipl Phys Schaeffler
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ABB Reaktor GmbH
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Babcock Brown Boveri Reaktor GmbH
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    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

Mannhe im, den 31.1.1978 TPP 50/78
BABCOCK-bRGWK BOVSRI
REAKTOR GmbH
Keppenheimerstr. 27-29
6800 i'lannhe Lm-Käfertal
Verfahren zur schnellen und genauen Bestimmung der Reaktorle.istung in Kernreaktoren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schnellen und genauen Bestimmung der Reaktorleistung in Kernreaktoren unter Verwendung von zeitverzögerten und. prompten Meßwerten.
Eine schnelle und genaue Bestimmung der Reaktorleistung ist von großer Wichtigkeit für die Regelungs-, Begrenzungs- bzw. Schutzsysteme in Kernreaktoren.
Es ist bekannt, Außenkernneutronendetektoren zur Bestimmung der Reaktorleistung in Kernreaktoren zu verwenden. Gemessen wird dabei der Ileutronenfluß außerhalb des Reaktorkerns. Dieses Ileutronenflußmeßsignal ist nahezu prompt, aber bei großen Reaktorkernen speziell bei Lasttransienten nicht immer proportional zur Reaktorleistung. Es ist deshalb notwendig, die Meßsignale der Außenkernneutronendetektoren entweder manuell auf die aus der Wärmebilanz oder automatisch auf die aus der Aufwärmspanne des Kühlmittels im Reaktorkern bestimmte Reaktorleistungen zu kalibrieren.
Die automatische Kalibrierung des NeutronenfluBmeßsignals mit Hilfe der Reaktorleistung, bestimmt aus der Aufwärmspanne des Kühlmittels im Primärkreislauf, erfolgt normalerweise mit Hilfe eines Regelkreises. Das hat den Nachteil, daß bei schnellen Leistungsänderungen die Kalibrierung nicht schnell genug der ReaktorIeistung folgen kann. Dies wiederum führt dazu, daß die automatische Kalibrierung bei schnellen Laständerungen abgeschaltet werden muß, da sie unter Umständen zu nicht konservativen Leistungswerten führt. - 3 -
909832/0120
TPP 5O/7C
Die Reaktorleistung aus einer primär- oder sekundärseitigen Wärniebilanz zu bestimmen ist, aus physikalisehen Gründen zwar wesentlich genauer als die aufgrund der Außenkerninstrumentierung ermittelte, jedoch, hauptsächlich bedingt durch die Zeitkonstante der Temperaturmeßstellen und durch die Laufzeit des Kühlmittels zwischen den Temperaturmeßstellen am Coreintritt bzw.-austritt, relativ langsam, verglichen mit der prompten Anzeige der Außenkernneutronendetektoren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu gründe mittels dem zeitverzögerten, aber genaueren Heßwert aus einer Wärmebilanz, mit Hilfe des prompten, aber nicht so genauen Meßwertes der Außenkernneutronendetektoren schnell und mit möglichst wenig Verlust an Genauigkeit ein auch bei schnellen transienten Vorgängen verwendbares Signal zu bilden.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die thermische Reaktorleistung Q., aus dem zeitverzögerten Meßwert einer primär- oder sekundärseitigen Wärmebilanz bestimmt wird, und die während der Verzögerungszeit auftretende Änderung im Meßwert der prompt anzeigenden Außenkernneutronendetektoren als prompter Anteil Q dem aus der Wärmebilanz bestimmten Wert der thermischen Reaktorleistung aufgeschaltet wird.
Die Meßnahme bringt ein für die Reaktorregelung, die Leistungsbegrenzung bzw. den Reaktorschutz verwendbares promptes und genaues Signal, das auch bei schnellen transienten Vorgängen zuverlässig einsetzbar ist.
Die Meßwerte werden vorzugsweise in Digital- und/oder Analogtechnik ermittelt.
Der zeitverzögerte Meßwert kann weiterhin aus der Kühlmittelenthalpiedifferenz oder aus der Kühlmittelaufwärmspanne gebildet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird der prompte Anteil O als Differenz der Außernkernneutronendetektor-
983?/0 1 ?n
TP? 50/73
Anzeige 0 zum Zeitpunkt t und zum Zeitpunkt t-t gebildet.
Für diesen Fall wird die Reaktorleistung Q als Summe der thermischen Reaktorleistung Q,, und dem prompten Anteil Q gebildet.
Weiterhin kann der prompte Anteil Q als Quotient der Außenkernneutronendetektor-Anzeige 0 zum Zeitpunkt t und zum Zeitpunkt "t-t gebildet werden.
Hier wird die Reaktorleistung als Produkt der thermischen Reaktorleistung Q,, und dem prompten Anteil Q gebildet.
Das erfindungsgemäße Verfahren und seine Wirkungslose ise wird anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
Die thermische ReaktorIeistung Q,, wird z.B. aus einer primärseitigen Wärmebilanz bestimmt. Die Ermittlung dieses Wertes dauert relativ lange gegenüber der Ermittlung des nahezu prompten Meßwertes der Außenkernneutronendetektoren. Der Zeitunterschied beträgt einige Sekunden und wird mit t bezeichnet. Die während dieser Verzögerungszeit auftretende Änderung im Meßwert der prompt anzeigenden Außenkernneutronendetektoren wird dem Meßwert der Primärkühlmittelauf wärmspanne als prompter Anteil O aufgeschaltet. Dieser prompte Anteil Q wird auf zwei Arten gebildet.
1. Q= Differenz aus der Außenkernneutronendetektor-Anzeige
zum Zeitpunkt t und zum Zeitpunkt t-t .
2. Q= Quotient der Außenkernneutronendetektoren-Anzeige 0
zum Zeitpunkt t und zum Zeitpunkt t-t .
Im Fall 1 wird die Reaktorleistung Q als Summe von Q., und Q ermittelt.
Im Fall 2 wird die ReaktorIeistung Q als Produkt der Faktoren und Q1^ gebildet.
90983?/ni?0
P - 5 -
TPP 50/78
Fall 1 ist für ein Analogsystem besser geeignet, Fall 2 ist wegen der höheren Genauigkeitsanforderungen besser für ein Digitalsystem geeignet.
Der so ermittelte Wert der Reaktorleistung Q ist auch bei schnellen transienten Vorgängen in der Reaktorregelung, im Leistungsbegrenzungssystem und im Reaktorschutzsystem verwendbar.
909832/0120

Claims (7)

  1. TPP 50/78
    Patentansprüche
    , 1.,Verfahren zur schnellen und genauen Bestimmung der Reaktorleistung in Kernreaktoren unter Verwendung von zeitverzögerten und prompten Meßwerten dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Reaktorleistung GL, aus dem zeitverzögerten Wert einer primär- oder sekundärseitigen Wärmebilanz bestimmt wird und die während der Verzögerungszeit auftretende Änderung im Meßwert der prompt anzeigenden Außenkernneutronendetektoren als prompter Anteil Q dem aus
    der Wärmebilanz bestimmten Werte der thermischen Reaktorleistung aufgeschaltet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte in Digital- und/ oder Analogtechnik ermittelt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der zeitverzögerte Meßwert aus der Kühlmittelenthalpiedifferenz oder aus der Kühlmittelaufwärmspanne gebildet wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß der prompte Anteil Q als Differenz der Außenkernneutronendetektor-Anzeige 0 zum Zeitpunkt t und zum Zeitpunkt t-tQ gebildet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß der prompte Anteil Q als Quotient der Außenkernneutronendetektor-Anzeige 0 zum Zeitpunkt t (Divident) und zum Zeitpunkt t-t (Divisor) gebildet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktorleistung Q als Summe der thermischen Reaktorleistung Q., und dem prompten Anteil Q gebildet wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktorleistung Q als Produkt der thermischen Reaktorleistung GL- und dem prompten Anteil Q gebildet wird.
    - 2 909832/012Ö
DE19782804532 1978-01-31 1978-02-03 Verfahren zur schnellen und genauen bestimmung der reaktorleistung in kernreaktoren Ceased DE2804532A1 (de)

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