SE521873C2 - Ett i härden fast anordnat kärnenergiinstrumentsystem - Google Patents

Description

25 30 35 521 873 2 (TIP) 10 är inrättad för att vara förflyttbar i TIP-led- ningsrörets 9 axiella riktning. Dessutom är, såsom fram- går av fig 23, ett neutronflödesmätsystem av rörlig typ för axiell kontinuerlig neutronflödesmätning med hjälp av en matrisanordning 11, en TIP-drivanordning 12, ett TIP- styr- och neutronflödessignalbearbetningssystem 13 osv inrättade. Hänvisningssiffran 14 avser en genomförings- sektion, hänvisningssiffran 15 avser en ventilmekanism och hänvisningssiffran 16 avser en avskärmad behållare.

Neutrondetektorerna 8 och 10, styrsystem, såsom signalbe- arbetningssystem 13 och 17 (beskrivs i det följande) för neutrondetektorerna 8 och 10 bildar ett reaktorkärnener- giinstrumentsystem 18.

De härdmonterade neutrondetektorerna 8 (LPRM-detek- tor (local power range monitor)), som är inrättade i re- aktorhärden, är uppdelade i några grupper, och en medel- värdessignal (APRM-signal (average power range monitor)) alstras för varje grupp, så att en effektnivà för reak- torhärdens 3 effektområde övervakas på basis av dessa APRM-signaler. När närmare bestämt ett onormalt transi- entfenomen eller en olycka inträffar, vilket gör att neu- tronflödet snabbt ökar, detekterar LPRM-detektorerna 8 transientfenomenet och förekomsten av en olycka, så att i beroende av APRM-signalerna som genereras för de av LPRM- detektorerna 8 detekterade signalerna ett reaktorsäker- hetssystem (ej visat) snabbt genomför ett snabbstopp med hjälp av ett reaktorsnabbstoppsystem (ej visat), såsom en styrstavsdrivmekanism eller liknande, i syfte att för- hindra att bränslepatronerna eller reaktorhärden för- störs. Med andra ord utgör LPRM-detektorn 8 en del av re- aktorns säkerhetssystem.

Vid enskilda härdmonterade neutrondetektorer 8 äger för övrigt en känslighetsförändring rum på grund av neu- tronbestrålning och dyligt. För att kalibrera varje neu- trondetektors 8 känslighet under varje förutbestämd driftsperiod drivs TIP-systemet 10 så att en kontinuerlig effektfördelning erhålles i en axial härdriktning, varvid 10 15 20 25 30 35 521 873 3 varje neutrondetektors 8 känslighetsförändring detekteras med hjälp av en förstärkningsinställningsfunktion vid ett LPRM- eller neutrondetektorsignalbearbetningssystem 17.

En detekteringssignal S2, som detekteras av neutrondetek- torn 8, bearbetas med hjälp av signalbearbetningssystemet 17 och sänds sedan till en processdator 20, som beskrivs närmare nedan.

En BWR innefattar i allmänhet en processtyrdator 20 för övervakning av driften av och effektfördelningen i en kärnkraftsanläggning. Processtyrdatorn 20 innefattar ett kärnenergiinstrumentstyrsystem 21 för övervakning och styrning av reaktorkärnenergiinstrumentsystemet 18, ett effektfördelningssimuleringssystem 22, som innefattar en fysikalisk modell med en tredimensionell termo-hydraulisk simuleringskod, och ett I/O-system 23 (input-output). Re- aktoreffektfördelningssimuleringssystemet 22 ingår som program i en eller flera processtyrdatorer 20. Dessutom innefattar reaktoreffektfördelningssimuleringssystemet 22 en effektfördelningssimuleringsmodul 24 och en (adaptiv) effektfördelningsinlärningsmodul 25.

Den medelst TIP-systemet 10 av reaktorkärnenergiin- strumentsystemet 18 erhållna neutronflödessignalen bear- betas som en kärnenergiinstrumentsignal motsvarande en härdposition i axiell riktning medelst TIP-neutronflödes- signalbearbetningssystemet 13 av reaktorkärnenergiinstru- mentsystemet 18. Sedan läses kärnenergiinstruments- signalen med hjälp av processtyrdatorns 20 kärnenergi- instrumentstyrsystem 21 in i effektfördelnings- simuleringssystemet 22 som en referenseffektfördelning i en tredimensionell termohydraulisk kärnenergisimulation.

Härdtillstàndsdata S3 ett styrstavsmönster, en härdkylmedelsflödeshastighet, (processmàngd), som innefattar ett innertryck för reaktortrycktanken, matarvattenflödet, matarvattnets temperatur (en tillflödestemperatur för kylmedlet till härden) osv, vilka används som olika driftsparametrar för indikering av ett reaktordriftstill- stånd och erhålles fràn en härdtillstàndsdatamätanordning 10 15 20 25 30 35 ~ 521 873 4 26, sàsom ett reaktorhärdtillstàndsdatamätorgan, läses in i ett härdtillstàndsdatabearbetningssystem 27 och bearbe- tas sedan för beräkning av reaktorns termiska uteffekt eller dyligt. Sedan sänds reaktorhärdtillstàndsdata S3, innefattande den beräknade termiska uteffekten för reak- torn, till reaktoreffektfördelningssimuleringssystemet 22 via processtyrdatorns 20 kärnenergiinstrumentstyrsystem 21.

I praktiken består reaktorhärdstillstàndsdatamätan- ordningen 26 av ett flertal övervakningsanordningar.

Dessutom utgör reaktorhärdstillstàndsdatamätanordning 26 en allmän beteckning för en anordning för insamling av processdata för olika driftsparametrar för reaktorn och àskådliggöres i fig 23 för enkelhets skull som en mätan- ordning. Härdtillstàndsdatabearbetningssystemet 27 kan dessutom användas som en funktion för processtyrdatorn 20.

Detekteringssignalerna S2 och härdtillstándsdata S3, som sänds pà ovannämnda sätt, sänds till effektfördel- ningssimuleringssystemet 22 för processtyrdatorn 20. I effektfördelningssimuleringssystemet 22 simuleras en härdeffektfördelning på basis av sända härdtillstàndsdata S3 och den tredimensionella termohydrauliska kärnenergi- simuleringskoden för effektfördelningssimuleringsmodulen 24. Dessutom lär sig effektfördelningssimuleringssystemet 22 en referenseffektfördelning för härdkärnenergiinstru- mentdata med hjälp av en inlärningsfunktion (adapterings- funktion) för effektfördelningsinlärningsmodulen 25, och därpà korrigeras simuleringsresultatet (härdeffektfördel- ning) med hänsyn till referenseffektfördelningen. Resul- tatet blir att det därefter är möjligt att i en förutsä- gande effektfördelningssimulation noggrant simulera en reaktoreffektfördelning.

Vid den konventionella härdmonterade instrumentan- ordningen 6 kan i stället för TIP-detektorn 10, såsom framgår av en delvis skuren perspektivvy i fig 25, en förflyttbar y-stràlningsdetektor lOA inrättas, som för- lO 15 20 25 30 35 521 873 5 flyttas i härdens axiella riktning för att kontinuerligt mäta ett 7-stràlningsflöde i härdens axiella riktning. y- strålningen genereras proportionellt mot en klyvnings- kvantitet i reaktorhärden; av denna anledning mäts y- stràlningsflödet och är det på så sätt möjligt att mäta en klyvningskvantitetsprofil i reaktorhärden.

Genom att använda TIP-detektorn 10 och y-stràlnings- detektorn 10A är det möjligt att kalibrera en fördelning för varje detekteringsnoggrannhet för var och en av ett flertal neutrondetektorer 8, som är inrättade i härdens axiella riktning.

Såsom nämnts ovan består vid det konventionella re- aktorkärnenergiinstrumentsystemet 18 TIP-detektorn 10 och den förflyttbara y-strålningsdetektorn 10A, för kontinu- erlig mätning av effektfördelningen i reaktorhärdens 3 axiella riktning, av ett rörligt, härdmonterat instru- mentsystem.

Den rörliga TIP-neutrondetektorn 10 och y-strål- ningsdetektorn 10A mäter dock på ett sätt vid vilket åt- minstone en neutrondetektor 10 eller y-stràlningsdetektor 10A förflyttas vertikalt utmed härdens 3 hela längd (här- dens axiella längd) i TIP-ledningsröret 9 från reaktor- trycktankens 2 utsida. Därför uppstår stora problem med en mekanisk driv- och driftsmekanism för förflyttning och drivning av TIP-detektorn 10 och y-stràlningsdetektorn 10A, och är dess konstruktion komplicerad, vilket innebär problem med förflyttning och underhåll av den mekaniska driv- och driftsanordningen. Närmare bestämt krävs under- håll och styrning av de mekaniska driv- och driftsmeka- nismerna, såsom detektordrivanordningen 12, för förflytt- ning och drift av TIP-detektorn 10 och y-strålningsdetek- torn 10A, matrisanordningen 11 för val av TIP-ledningsrö- ret 9, ventilmekanismer 15, avskärmningsbehållaren 16 och dyligt. Dessutom är de förflyttbara detektorerna 10 och 10A verksamgjorda; av denna anledning är det möjligt att en operatör (arbetare), som utför ovannämnda underhålls- 10 15 20 25 30 35 521 873 6 och servicearbeten vid TIP-detektorn och y-strålningsde- tektorn lOA exponeras för strålning.

Med tanke på ovannämnda problem vid reaktorkärnener- giinstrumentsystemet finns ett behov av ett förfarande för övervakning av ett reaktordriftstillstånd och en ef- fektfördelning i en axiell härdriktning utan användning av ett TIP-system.

Den härdmonterade kärnenergiinstrumentanordningen 6, som används för det konventionella reaktorkärnenergi- instrumentsystemet, innefattar vanligtvis fyra fasta neu- trondetektorer 8, en TIP-detektor 10 eller en förflyttbar y-strålningsdetektor 10A, och en ihålig ledning (TIP-led- ningsrör 9) för förflyttbar upptagning av den förflytt- bara neutrondetektorn (förflyttbar y-stràlningsdetektor).

I stället för TIP-detektorn 10 har vid en studie en fast y-strålningsvärmedetektor inrättats på samma sätt som den fasta neutrondetektorn 8.

I det fall där ett flertal och t ex fyra fasta y- strålningsvärmedetektorer är inrättade i en härds axiella riktning är det dock omöjligt att mäta effekten vid reak- torhärdens tre övre och nedre delar. Vid extrapolerade mätdata för reaktorhärdens 3 övre och nedre delar utgå- ende från fyra mätdata eller vid interpolering av dessa fyra mätdata skiljer sig dessutom effektfördelningsupp- trädandet mellan enskilda delar i härdens axiella rikt- ning; detta medför ett stort mätfel, vilket gör noggrann- heten ännu sämre.

Om endast fasta mätanordningar (kärnenergiinstru- mentanordningar) är inrättade vid flera ställen i en axi- ell riktning i instrumentsystemet, blir mätfelet stort vid en effektfördelning i härdens axiella riktning. Där- för finns behov av föregående inställning av en stor mar- ginal för ett begränsningsvillkor (termisk driftsgräns) vid reaktordrift. Följden blir att storleken på margina- len vid reaktordrift reduceras, vilket negativt kan på- verka reaktorns tillgänglighetsfaktor. 10 15 20 25 30 35 521 873 7 För att förbättra mätnoggrannheten avseende effekt- fördelningen i härdens axiella riktning kan placering av ett flertal fasta y-stràlningsvärmedetektorer i härdens axiella riktning övervägas. I sä fall skulle dock antalet detektorsignalkablar öka, och det finns en gräns för in- rättande av mànga y-stràlningsvärmedetektorer med tanke pä att antalet detektoranslutningskablar som kan passera genom kärnenergiinstrumentröret 7 för den härdmonterade kärnenergiinstrumentanordningen 6 är begränsat.

I den publicerade, ej granskade japanska patentansö- kan nr 6-289182 föreslås ett reaktorkärnenergiinstrument- system, i vilket många y-strälningsvärmedetektorer (kall- ade GT eller GT-detektorer) är inrättade. För reaktor- kärnenergiinstrumentsystemet är dock en bidragsomrädes- analys för y-stràlningsuppvärmning och kunskapen om y- stràlningsuppvärmningen otillräckliga. Eftersom åtmin- stone en av y-strålningsuppvärmningsdetektorerna är pla- cerad vid härdens övre och nedre ände pà ställen inom 15 cm fràn den övre och den nedre änden för den effektiva bränsledelen i härdens axiella riktning, är det svårt att noggrant detektera varje y-strälningsvärmevärde vid det effektiva bränsleomràdets övre och nedre ände.

Vid mätning av en effektfördelning för reaktorhärden med hjälp av många fasta y-strälningsvärmningsdetektorer (GT-detektorer)är en del av detta flertal GT-detektorer inrättat i närheten av en LPRM-detektor, och därför har följande teknik föreslagits. Eftersom GT-detektorn har egenskapen att uppvisa mindre avvikelse, inställs LPRM- detektorns känslighet eller förstärkning med hjälp av GT- detektorer, eller används en GT-anordning, som innefattar ett flertal i axiell riktning inrättade GT-detektorer, som ett effektfördelningsmätorgan i härdens axiella rikt- ning i stället för den förflyttbara neutrondetektorn el- ler den förflyttbara y-strálningsvärmedetektorn.

I y-stràlningsvärmedetektorn (GT-detektorn), som an- vänds för det konventionella reaktorkärnenergiinstrument- systemet, används ett differential termoelement för de- lO 15 20 25 30 35 ' 521 873 8 tektering av en y-strålningsvärmetemperatur_ Därför har följande kunnat antagas: nästan ingen åldringsförsämring.

Termoelementets utspänning i förhållande till ett y-vär- mevärde sjunker dock beroende på en användningstid för enheten sett över en vecka eller månad, och för spän- ningsutsignalen inträffar i viss utsträckning ett mätt- nadsfenomen efter en viss tid för GT-detektorn i härden (GT-detektorns uppehàllstid i härden). I och med använd- ningen av ett värmeelement i en y-strålningstermometeran- ordning (GT) innefattande ett flertal GT-detektorer mäts periodiskt känsligheten (känslighetskoef- ficient(konstant)); ett värde för bestämning av ett för- hållande mellan en termoelementutspänning för varje GT- detektor och ett y-strålningsvärmevärde (per viktenhet (enhet: W/9)). hetsvärdet, och när det uppmätta känslighetsvärdet för- Sedan kontrolleras det uppmätta känslig- ändras gentemot en konstant nivå, måste ett y-strålnings- värmevärde för GT-detektorn beräknas utifrån en termoele- mentutspänningssignal med hjälp av en ny känslighetsko- efficient motsvarande det förändrade känslighetsvärdet.

I denna beskrivning betecknas denna bearbetning, dvs en bearbetning av känslighetsmätningen för varje GT-de- tektor med hjälp av värmeelementet, och, i det fall en känslighetsförändring i förhållande till mätresultatet överstiger en konstantnivå, inställning av en ny känslig- hetskoefficient motsvarande den förändrade känsligheten, som ”känslighetskalibreringsbearbetning”_ Vid genomförande av ovannämnda känslighetskalibre- ringsbearbetning förbileds dessutom en GT-signal från GT- detektorn för att inte användas vid fördelningsmätbear- betningen. Dessutom benämns den GT-detektor eller GT-an- ordning som inte används för ovannämnda effektfördel- ningsmätbearbetning eftersom GT-detektorns eller GT-an- ordningens känslighet kalibreras eller känsligheten där- för visar ett felaktigt värde, vilket innebär att GT-de- tektorn eller GT-anordningen är ur funktion, som förbi- ledd GT-detektor eller förbiledd GT-anordning. 10 15 20 25 30 35 521 873 9 GT-anordningen ingär för övrigt i samma härdmon- terade kärnenergiinstrumentrör tillsammans med LPRM-de- tektoranordningen, vilka är termiska neutrondetektorer.

Om känsligheten med avseende pà termiska neutroner för LPRM-detektorn ligger pà ett konstant värde eller avtar, ersätts den härdmonterade kärnenergiinstrument- anordningen, dvs det härdmonterade kärnenergiinstrument- röret innefattande LPRM-detektorerna och GT-anordningen, som har en känslighet som avtar till ett konstant värde eller mindre, i sin helhet. Vid praktisk användning skil- jer sig därför den härdmonterade uppehàllstiden för y- stràlningstermometeranordningen (GT) från den för varje härdmonterad kärnenergiinstrumentanordning_ En aktuell känslighet för GT-detektorn vid utspän- ningskänslighetskalibreringsbearbetningen med hjälp av ett värmeelement, som ingår GT-anordningen, mäts med hjälp av ekvationen (2) nedan, vilken beskrivs i det föl- jande, pà basis av en ökning av termoelementspänningssig- nalen genom ett ytterliggare uppvärmningsvärde för GT-de- tektorn.

Av detta skäl mäste i ett termiskt jämviktstill- stànd, varvid den ytterliggare uppvärmningen medelst ett inbyggt värmeelement är tillfredställande avslutat, ett medelvärde erhållas ur ett stort antal tidsseriedata för en GT-detektorsignal. Därför erfordras en tid pä ungefär 30-60 sekunder per GT-anordning för insamling av GT-sig- nalen (utspänningssignal).

I en ABWR (Advanced Boiling Water Reactor) i stor- leksordningen 135 000 kw innefattar reaktorhärden 52 härdmonterade kärnenergiinstrumentrör, som vart och ett innefattar ovannämnda GT-anordning. För att genomföra en kalibrering med hjälp av det inbyggda värmeelementet för GT-anordningen krävs därför, om tre kretsar föreligger för varje rör, cirka 9-20 minuter beroende pä antalet ef- fekttillförselkretsar för värmeelementet och värmeelemen- tets värmevärdemätkretsar. 10 15 20 25 30 35 ~ 521 873 10 Om dessutom under GT-anordningens härdlivstid (unge- fär 7 är) en värmekalibrering av GT-anordningen genomförs i beroende av värmeelementets uppvärmning, finns latent möjligheten att värmeelementet gär sönder. För att und- vika onödig kalibrering genom värmeelements uppvärmning och för att förkorta tiden som gàr àt för kalibrering ge- nom värmeelements uppvärmning är det därför önskvärt att sä mycket som möjligt reducera en stillestàndstid för mätning av hela härdens effektfördelning med hjälp av GT- signalen.

Under kalibreringen av GT-anordningen genom värme- element uppvärmning och under mätningen av effektfördel- ningen i härden med hjälp av den kalibrerade GT-anord- ningen är det däremot nödvändigt att härden eller effekt- fördelningen i härden under ätminstone en förutbestämd tid intar ett stabilt tillstànd (ungefär 1 h när en y- sönderfallsserie i stort sett intar ett jämviktsläge) pà basis av principen för mätning av ett y-stràlningsvärme- värde.

I kokvattenreaktorn har processtyrdatorn en inbyggd tredimensionell simulator, och en härdeffektfördelnings- simulation genomförs periodiskt eller ständigt med hjälp av parametrar för härdtillstàndsdata, såsom ett reaktor- tryck, avgiven härdvärme, en härdkylmedelsflödeshastig- het, ett styrstavsmönster eller liknande, och således be- kräftas att en bränslepatron uppfyller ett termiskt härd- driftsvillkor (gräns).

Inom en jämfört med tidpunkten för en periodisk härdeffektfördelningssimulation (inom 1 h), t ex när härdeffektfördelningen varierar pà grund av en förändring av styrstavsmönstret eller en stor förändring av härdkyl- medelsflödeshastigheten, kan LPRM-detektorn direkt mata ut en neutronflödessignal motsvarande en effektfördel- ningsförändring. En signal (GT-signal) från GT-detektorn blir dock en noggrann signal först efter en förutbestämd tid, t ex när 1 h eller mera har passerat, eftersom en fördröjd 7-stràlningskälla varierar långsamt. 10 15 20 25 30 35 521 873 ll Det är därför omöjligt att genomföra anpassningskor- rigeringsbearbetningen för effekten i härden eller LPRM- detektorkänslighets- och förstärkningsinställningsbear- betningen förrän GT-signalen når den exakta signalnivån.

Av denna anledning kan fördelningsanpassningskorriger- ingsbearbetningen för effekten i härden eller LPRM-detek- torkänslighets- och förstärkningsinställningsbearbet- ningen inte genomföras periodiskt eller jämt.

SAMMANDRAG AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning syftar till att undanröja de ovan beskrivna problemen.

Följaktligen är ett första ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett i härden fast anordnat kärnenergiinstrumentsystem, vilket med noggrannhet kan utföra en värmeelementsuppvärmningskalibreringsstyrning av en y-strålningstermometeranordning (GT-anordning) i syfte att förbättra en känslighetskalibrering eller för- stärkningskalibrering av en GT-detektor eller en LPRM- detektor, så att det blir möjligt att med stor nog- grannhet genomföra en effektfördelningssimulation.

Ett andra ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett i härden fast monterat kärnenergiinstru- mentsystem, vilket reducerar en värmeelementsuppvärm- ningskalibreringstid för en y-strålningstermometer- anordning i syfte att reducera sannolikheten för värme- skador för att göra det möjligt att noggrant ställa in en LPRM-detektors känslighet eller förstärkning.

Ett tredje ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett i härden fast anordnat kärnenergiin- strumentsystem, vilket möjliggör noggrann värmeelements- uppvärmningskalibreringsstyrning för y-strålnings- termometeranordningar på basis av skillnaden mellan uppehållstiderna i härden för y-strålningstermometer- anordningarna eller skillnaden mellan utbränningen på grund av strålning i härden av y-strålningstermometer- 10 15 20 25 30 35 521 873 12 anordningarna i syfte att förhindra tidsödande känslighetskalibrering av en del av y-strálnings- termometeranordningarna, vilken del befinner sig i ett känslighetsstabiliseringstillstånd, varigenom belastningen för en operatör reduceras.

Ett fjärde ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett i härden fast anordnat kärnenergiin- strumentsystem, vilket med noggrannhet genomför en värme- elementsuppvärmningskalibreringsstyrning för en y-stràlningstermometeranordning i syfte att, när en GT- signalnivà för en GT-detektor av y-strålningstermometer- anordningen intar ett jämviktstillstànd, förbättra en känslighetsinställningsnoggrannhet eller förstärknings- inställningsnoggrannhet för en LPRM-detektor och en härd- effektfördelningssimulationsnoggrannhet_ Ett femte ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett i härden fast anordnat kärnenergiinstru- mentsystem, vilket med noggrannhet utför en värme- elementsuppvärmningskalibreringsstyrning för en y-stràl- ningstermometeranordning, varigenom, även då GT-signal- nivån för en GT-detektor för y-strålningstermometern intar ett icke-jämviktstillstånd, periodiskt eller jämt en känslighetsinställning eller förstärkningsinställning åstadkommes för en LPRM-detektor och dessutom med nog- grannhet en härdeffektfördelningssimulation àstadkommes med hjälp av ett kalibreringsvärde för en LPRM-signal eller ett jämviktsförutsägande värde för GT-detektorn.

I syfte att uppnå dessa ändamål inrättas enligt en aspekt av föreliggande uppfinning ett i härden fast an- ordnat kärnenergiinstrumentsystem för en reaktor, inne- fattande ett flertal i härden anordnade kärnenergiinstru- mentanordningar, som var och en har ett kärnenergiinstru- mentrör, ett flertal fasta neutrondetektorer, som är in- rymda i kärnenergiinstrumentröret och är avsedda detek- tera neutronflödet för en lokal effektfördelning inom ett effektområde i reaktorhärden, och en y-strålningstermome- teranordning, som är inrymd i kärnenergiinstrumentröret, 10 15 20 25 30 35 521 873 13 varvid y-strälningstermometeranordningen innefattar ett flertal fasta y-strälningsuppvärmningsdetektorer för de- tektering av y-stràlningsuppvärmningsvärden, och ett in- byggt värmeelement och som är avsett att kalibrera de fasta y-strälningsuppvärmningsdetektorerna, varvid de fasta y-stràlningsuppvärmningsdetektorerna är placerade nära àtminstone de fasta neutrondetektorerna; ett organ för bearbetning av en neutronflödesdetekteringssignal pä basis av det detekterade neutronflödet för var och en av de fasta neutrondetektorerna; ett organ för bearbetning av en y-strälningstermometersignal pà basis av det detek- terade y-strälningsvärmevärdet för var och en av de fasta y-stràlningsuppvärmningsdetektorerna för varje y-stràl- ningstermometeranordning; ett organ för elektrisk verk- samgöring av värmeelementet i varje y-stràlningstermome- teranordning; ett organ för lagring av ett flertal förut- bestämda tidsintervall; och ett organ för val av ett av de förutbestämda tidsintervallen för respektive specifi- cerad y-strálningstermometeranordning, varvid verksamgö- ringsorganet är inrättat att styra den elektriska energi som matas till värmeelementet i beroende av det valda av de förutbestämda tidsintervallen i syfte att uppvärma värmeelementet, varigenom en värmeelementskalibrering àstadkommes för utspänningskänsligheterna för y-stràl- ningstermometeranordningens fasta y-stràlningsuppvärm- ningsdetektorer.

Vid den föredragna utföringsformen avseende denna aspekt har verksamgöringsorganet ett organ för mätning av ökad känslighet för utspänningarna från y-stràlningster- mometeranordningarnas fasta 7-stràlningsuppvärmningsde- tektorer och för mätning av ström och spänning i beroende syfte att åstad- komma värmeelementskalibrering enligt de uppmätta käns- av den tillförda elektriska energin i ligheterna och de uppmätta strömmarna och spänningarna, varvid ökad känslighet beror pà uppvärmning av värme- elementen, och varvid valorganet innefattar ett organ för lagring av àtminstone en härduppehällstid för varje y- 10 15 20 25 30 35 521 873 14 stràlningstermometeranordning och en härdbesträlnings- mängd för varje fast y-stràlningsuppvärmningsdetektor för denna, vilka beräknas medan reaktorn är i drift, varvid härduppehàllstiden för varje y-stràlningstermometeranord- ning representerar en driftstid för rektorn efter monte- ring av 7-stràlningstermometeranordningarna i härden, och ett organ för val av ett av de förutbestämda tidsinter- vallen i beroende av àtminstone endera härduppehàllstiden eller härdbestràlningsmängden för y-stràlningstermometer- anordningen.

Denna aspekt av föreliggande uppfinning innefattar ett arrangemang som innebär att verksamgöringsorganet är inrättat att lagra tidsseriedata för utspänningskänslig- heten för varje y-stràlningstermometeranordnings fasta y- stràlningsuppvärmningsdetektor, att uppskatta en föränd- ringskurva för varje utspänningskänslighet för dessa ge- nom sampling av det tvà senaste och med tiden av tidsse- riedatapunkter utgående frän en föreliggande tidpunkt ge- nom användning av tidsseriedata, i fall då utspännings- känslighetens förändringskurva överstiger ett förutbe- stämt bedömningsvärde, som är förinställt med avseende pà en förutbestämd framtida tidpunkt, att ställa in ett an- nat av de förutbestämda tidsintervallen, som ligger ti- digare än det valda tidsintervallet, varvid det andra av tidsintervallen är kortare än det valda tidsintervallet eller utgör ett maximalt tidsintervall för det förutbe- stämda tidsintervallet, som uppfyller det förutbestämda bedömningsvärdet, och att genomföra värmeelementskalibre- ringen för utspänningskänsligheten genom uppvärmning av värmeelementet vid en àteretablerad framtida tidpunkt i beroende av det andra inställda tidsintervallet.

Verksamgöringsorganet kan innefatta ett organ för automatisk bedömning huruvida det valda tidsintervallet vid föreliggande tidpunkt har förändrats till ett annat av de förutbestämda tidsintervallen, varvid det andra av de förutbestämda tidsintervallen är intilliggande längre än det valda tidsintervallet. lO l5 20 25 30 35 521 873 15 Företrädesvis innefattar de förutbestämda tidsinter- vallen ett första tidsintervall, ett andra tidsintervall, ett tredje tidsintervall och så vidare i ordningsföljd frän det kortaste tidsintervallet, och varvid verksam- göringsorganet är inrättat att först genomföra värme- elementskalibrering vid det första kortaste tidsinter- vallet bland de lagrade förutbestämda tidsintervallen för att lagra tidsseriedata för utspänningskänsligheten för den fasta y-stràlningsuppvärmningsdetektorn för varje y- stràlningstermometeranordning i enlighet med varje genom- förd värmeelementskalibrering, att uppskatta en föränd- ringskurva för utspänningskänsligheten därav genom samp- ling av det senaste tvà och över tiden tidsseriedata- punkterna från föreliggande tidpunkt med hjälp av tids- seriedata, att när förändringskurvan för utspännings- känsligheten är mindre än ett första förutbestämt bedöm- ningsvärde, som är inställt med hänsyn till ett andra förutbestämt framtida tidsintervall, ställa in värme- elementskalibreringstidsintervallet med det andra förut- bestämda tidsintervallet bland de lagrade förutbestämda tidsintervallen, varvid det andra förutbestämda tids- intervallet är längre än det första förutbestämda tids- intervallet för att genomföra värmeelementskalibrering för utspänningskänsligheten efter det andra förutbestämda framtida tidsintervallet genom uppvärmning av värme- elementet, att när förändringskurvan för utspännings- känsligheten överstiger det första förutbestämda bedöm- ningsvärdet, som förinställts med hänsyn till det andra förutbestämda framtida tidsintervallet, genomföra värme- elementskalibrering för utspänningskänsligheten genom uppvärmning av värmeelementet i enlighet med det första förutbestämda tidsintervallet, att under genomförande av värmeelementskalibreringen vid det andra förutbestämda tidsintervallet, om förändringskurvan för utspännings- känsligheten är mindre än ett första förutbestämt bedöm- ningsvärde, som förinställts med hänsyn till ett tredje förutbestämt framtida tidsintervall, ställa in värme- 10 15 20 25 30 35 r521 873 16 elementskalibreringsintervallet med det tredje för- utbestämda tidsintervallet bland de lagrade förutbestämda tidsintervallen, varvid det tredje förutbestämda tids- intervallet är längre än det andra förutbestämda tids- intervallet, för att genomföra värmeelementskalibrering för utspänningskänsligheten efter det tredje förutbe- stämda framtida tidsintervallet genom uppvärmning av vär- meelementet, att om förändringskurvan för utspännings- känsligheten överstiger det första förutbestämda bedöm- ningsvärdet, som förinställts med hänsyn till det tredje förutbestämda framtida tidsintervallet, genomföra värme- elementskalibrering för utspänningskänsligheten genom uppvärmning av värmeelementet i enlighet med det andra förutbestämda tidsintervallet.

Verksamgöringsorganet är dessutom lämpligen inrättat att lagra tidsseriedata för utspänningskänsligheten för 7-stràlningstermometeranordningens y- stràlnings- uppvärmningsdetektor i beroende av varje genomförd värme- elementskalibrering, att uppskatta en förändringskurva för utspänningskänsligheten därför genom sampling av de tvà senaste och över tiden tidsseriedatapunkterna från en föreliggande tidpunkt med hjälp av dessa tidsseriedata, att om förändringskurvan för utspänningskänsligheten överstiger ett förutbestämt bedömningsvärde, som för- inställts med hänsyn till en förutbestämd framtida tid för det aktuella valda tidsintervallet, ställa in ett an- nat av de förutbestämda tidsintervallen, varvid det andra av tidsintervallen är ett maximalt tidsintervall, som är valbart bland de förutbestämda tidsintervallen eller som är intilliggande kortare än det aktuella valda tidsinter- vallet, och att genomföra värmeelementskalibrering för utspänningskänsligheten vid den förutbestämda framtida tiden genom uppvärmning av värmeelementet i enlighet med det inställda andra tidsintervallet.

Vid en föredragen utföringsform innefattar denna aspekt dessutom ett organ för detektering av härdtill- stàndsdata, som representerar ett tillstànd i härden, 10 15 20 25 30 35 521 873 17 varvid verksamgöringsorganet är inrättat att detektera en förändring av härdtillstàndet i beroende av nämnda detek- terade härdtillstàndsdata, att bedöma om en förutbestämd tid har eller inte har avlöpt efter detektering av för- ändringen av härdtillstàndet och att genomföra värmeele- mentskalibreringen om den förutbestämda tiden efter de- tektering av förändringen av härdtillstándet har avlöpt.

Företrädesvis innefattar härdtillstàndsdatana en härdeffektnivà, en härdkylmedelsflödeshastighet och ett styrstavsmönster.

Slutligen innefattar systemet dessutom företrädesvis ett organ för detektering av härdtillstàndsdata som representerar ett tillstànd för härden; ett organ för detektering av en förändring av härdtillständet i beroende av de detekterade härdtillständsdatana för att bedöma huruvida en förutbestämd tid har avlöpt efter detektering av härdtillstàndets förändring; och ett organ för inställning av känsligheten och/eller förstärkningen för den fasta neutrondetektorn om den förutbestämda tiden efter detektering av härdtillstàndets förändring har avlöpt med hjälp av Y-stràlningsuppvärmningsvärdet, som beräknats ur y-stràlningstermometersignalen fràn en förutbestämd fast y-strálningsuppvärmningsdetektor, varvid den fasta y-stràlningsuppvärmningsdetektorn och den inställda fasta neutrondetektorn är inrymda i det identiska härdmonterade instrumentröret, varvid den fasta y-stràlningsuppvärmningsdetektorn är placerad identiskt med den inställda fasta neutrondetektorns härdaxiella riktning.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Andra ändamål med och aspekter av föreliggande upp- finning framgår av nedanstående beskrivning av utförings- former under hänvisning till bifogade ritningar, pà Vilka: 10 15 20 25 30 35 521 873 18 Fig 1 är ett blockschema och visar schematiskt kon- struktionen av ett effektfördelningsövervakningssystem för en kokvattenreaktor (BWR) enligt en första utförings- form av föreliggande uppfinning; Fig 2 är en perspektivvy och visar med delvis bort- brutna partier det inbördes arrangemanget för detektorer i ett fast i härden anordnat kärnenergiinstrumentsystem för effektfördelningsövervakningssystemet enligt den för- sta utföringsformen av föreliggande uppfinning; Fig 3 är en frontvy och visar med delvis bortbrutna partier det inbördes arrangemanget av detektorerna i fig 2; Fig 4 är ett blockschema och visar konstruktionen av en GT-signalbearbetningsenhet i fig 1 enligt den första utföringsformen; Fig 5 är en perspektivvy och visar med delvis bort- brutna partier konstruktionen av en y-stràlningstermome- teranordning enligt den första utföringsformen av före- liggande uppfinning; Fig 6 är en vy som åskådliggör principen för mätning av ett y-stràlningsvärmevärde med en y-stràlningstermome- ter enligt den första utföringsformen; Fig 7A är en vy som àskàdliggör principen för mät- ning av y-stràlningsvärmevärdet för y-strälningstermome- tern enligt den första utföringsformen; Fig 7B är en delvis förstorad vy av fig 7A och visar en värmeflödesströmning; Fig 8 är ett flödesschema som schematiskt visar pro- cesserna för en kärnenergiinstrumentstyrprocessmodul för en CPU i en processtyrdator i fig 1 enligt den första ut- föringsformen; Fig 9 är ett flödesschema och visar schematiskt pro- cesser för en CPU i en GT-signalbearbetningsenhet i fig 1 enligt den första utföringsformen; Fig 10 är en vy som visar principen för kalibrering av en GT-detekteringsenhets känslighet med hjälp av ett inbyggt värmeelement enligt den första utföringsformen; 10 15 20 25 30 35 521 873 19 Fig 11 är en vy som visar en förändring av GT-detek- teringsdelens känslighet, som är beroende av uppehållsti- den i härden, enligt en första utföringsform; Fig 12 är ett flödesschema och visar schematiskt processer för kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen för nämnda CPU i processtyrdatorn enligt en andra utförings- form av föreliggande uppfinning; Fig 13 är ett flödesschema och visar schematiskt i huvudsak processer för en effektfördelningssimulerings- processmodul för nämnda CPU i processtyrdatorn enligt en sjätte utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig 14 är ett flödesschema och visar en modifikation av fig 13; Fig 15 är en förklarande vy och visar hur ett korri- geringsförhàllande erhålles för alla axiella noder me- delst ett verkligt uppmätt GT-signalvärde och ett simule- rat GT-signalvärde genom en tredimensionell termohydrau- lisk kärnenergisimuleringskod; Fig 16 är ett flödesschema som schematiskt visar i huvudsak processer för kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen för nämnda CPU i processtyrdatorn enligt den sjätte utföringsformen; Fig 17 är ett flödesschema och visar schematiskt i huvudsak processer för en effektfördelningssimulerings- processmodul för nämnda CPU i processtyrdatorn enligt en sjätte utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig 18 är ett flödesschema och visar schematiskt i huvudsak processer för en effektfördelningssimulerings- processmodul för nämnda CPU i processtyrdatorn enligt en nionde utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig 19 är ett flödesschema och visar schematiskt i huvudsak processer för kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen för nämnda CPU i processtyrdatorn enligt en ti- onde utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig 20 är ett flödesschema och visar schematiskt i huvudsak processer för kärnenergiinstrumentstyrprocessmo- dulen, effektfördelningssimuleringsprocessmodulen och GT- 10 15 20 25 30 35 521 875 20 signalbearbetningsenheten enligt en elfte utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig 21 är en vy och visar ett verkligt uppmätt GT- datavärde och ett GT-dataförutsägelsevärde med avseende på en avlöpt tid (minut) när effekten fràn en bränsledel runt en detekteringsdel för GT-detektorn ökar; Fig 22 är vy och visar ett verkligt uppmätt GT-data- värde och ett GT-dataförutsägelsevärde med avseende pà en avlöpt tid (minut) när effekten från en bränsledel runt en detekteringsdel för GT-detektorn avtar; Fig 23 är ett blockschema och visar ett konven- tionellt reaktoreffektfördelningsövervakningssystem och ett konventionellt reaktoreffektfördelningssimulerings- system; Fig 24 är en vy som visar placeringsförhàllandet mellan detektorer för ett konventionellt effektfördel- ningsmätsystem och en förflyttbar neutrondetektor och en fast neutrondetektor i fig 23; och Fig 25 är en vy som visar placeringsförhàllande mel- lan detektorer för ett konventionellt effektfördelnings- mätsystem och visar en förflyttbar y-strålningsdetektor och en fast y-stràlningsdetektor i fig 23.

NOGGRANN BESKRIVNING AV DE FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMERNA Utföringsformer av ett i härden fast anordnat kärn- energiinstrumentsystem och ett effektfördelningsövervak- ningssystem enligt föreliggande uppfinning beskrivs när- mare i det följande under hänvisning till bifogade rit- ningar.

Första utföringsformen Fig l är ett blockschema och visar schematiskt kon- struktionen av ett reaktoreffektfördelningsövervaknings- (BWR) föringsform av föreliggande uppfinning. Reaktoreffektför- system för en kokvattenreaktor enligt en första ut- delningsövervakningssystemet i fig l beskrivs nedan med hjälp av samma hänvisningssiffror som för motsvarande lO 15 20 25 30 35 521 875 21 komponenter eller lösningar vid effektfördelningsövervak- ningssystemet för nämnda BWR i fig 23-25.

Såsom framgår av fig 1 innefattar ett reaktoreffekt- fördelningsövervakningssystem 29 för en kokvattenreaktor ett i härden fast anordnat kärnenergiinstrumentsystem 30, som innefattar detektorer och signalbearbetningsenheter samt en processtyrdator 31 för övervakning av en reaktors drift och härdprestanda.

Processtyrdatorn 31 i fig 1 innefattar exempelvis en CPU 60, en minnesenhet 61, en inmatningskonsol 62 och en Visningsenhet 63. Nämnda CPU 60 är elektriskt kopplad till minnesenheten 61, inmatningskonsolen 62 och display- enheten 63 för att dessa ska kunna kommunicera med var- andra.

Processtyrdatorn 31 har en funktion för simulering av en härdeffektfördelning i nämnda BWR och en funktion för övervakning av härdprestanda för BWR i enlighet med den simulerade härdeffektfördelningen.

I nämnda BWR är en reaktortrycktank 2 inrymd i en reaktorinneslutning 1, och en reaktorhärd 3 är inrymd i reaktortrycktanken 2. Härden 3 kyls medelst ett kylmedel som används som moderator. I reaktorhärden 3 är stort an- tal bränslepatroner 4 monterade som visat i fig 2 och fig 3. I det stora antalet bränslepatroner 4 är alltid fyra bränslepatroner sammansatta till en grupp, varvid en styrstav 5, som har korsformig tvärsektion, är monterad mellan alla sådana fyra bränslepatroner som bildar en grupp i syfte att underifrån kunna skjutas in i och dras ut ur varje sàdan bränslepatronsgrupp.

Reaktorhärden 3 är àstadkommen genom anordning av ett stort antal grupper om fyra bränslepatroner, och den är försedd med ett flertal, t ex 52, härdmonterade kärn- energiinstrumentanordningar 32, som tjänstgör som en de- tekteringsenhet för reaktorns kärnenergiinstrumentsystem.

Varje härdmonterad kärnenergiinstrumentanordning 32 intar en annan position än platsen där styrstaven 5 är placerad och är placerad vid en hörnvattenspalt G, som är utformad 10 l5 20 25 30 35 521 873 22 mellan fyra bränslepatroner 4, sàsom framgår av fig 2 och fig 3.

Närmare bestämt innefattar den härdmonterade kärn- energiinstrumentanordningen 32 ett tunt och längt rörfor- migt kärnenergiinstrumentrör 33, en neutrondetekterings- anordning (LPRM-detekteringsanordning) 34, som tjänstgör som ett fast neutrondetekteringsorgan (LPRM), och en y- strälningsvärmedetektoranordning (GT-anordning) 35, som tjänstgör som ett fast y-stràlningsdetekteringsorgan (7- strälningstermometer), vilka är inrymda i kärnenergiin- strumentröret 33.

LPRM-detektoranordningen 34 är sä utformad att ett flertal LPRM-detektorer 37, som tjänstgör som fasta neu- trondetektorer, är diskret anordnade i en axiell härd- riktning pà lika avstånd i kärnenergiinstrumentröret 33.

I en kokvattenreaktor är i allmänhet fyra LPRM-detektorer 37 diskret anordnade i ett effektivt bränsleomràde för härden 3 i härdens axiella riktning med lika intervall.

Dessutom är varje LPRM-detektor 37 inrättad att detektera neutronflöde i syfte att generera en neutronflödessignal (LPRM-signal) enligt det uppmätta neutronflödet. Dessutom är varje LPRM-detektor 37 elektriskt förbunden med en LPRM-signalbearbetningsenhet 40 medelst en signalkabel 38 genom en genomföringsdel 39, så att ett effektomrádes- neutronflödesmätsystem 41 àstadkommes. LPRM-signalbear- betningsenheten 40 innefattar en dator, som har en CPU, en minnesenhet osv, och tjänar till att exempelvis genom- föra en A/D-omvandlingsoperation och en förstärknings- bearbetningsoperation för varje LPRM-signal S2, som sänds fràn varje LPRM-detektor 37 i syfte att åstadkomma digi- (LPRM-data) D2, till processtyrdatorn 31. tala LPRM-signaler och sänder dessa sedan GT-anordningen 35 är sä utformad att ett flertal fasta y-stràlningsvärmedetektorer 44 är diskret anordnade i en axiell härdriktning, varvid ett y-stràlningsvärme- värde mäts med hjälp av varje 7-stràlningsvärmedetektor.

Samma antal eller fler än LPRM-detektorerna 37 är anord- 10 15 20 25 30 35 521 873 23 nade i härdens axiella riktning, t ex àtta (8) y-stràl- ningsvärmedetektorer 44 är anordnade i härdens axiella riktning, och en uppsättning y-stràlningsvärmedetektorer är utformad som y-stràlningstermometeranordning (GT-an- ordning) 35. Varje y-stràlningsvärmedetektor 44 av GT-an- ordningen 35 är elektriskt förbunden med en y-strälnings- termometersignal 48 medelst en signalkabel 45 genom en genomföringsdel 49, sä att ett y-stràlningstermometeref- fektfördelningsmätsystem 50 àstadkommes. 7-stràlningstermometersignalbearbetningsenheten 48 (nedan också kallad GT-signalbearbetningsenhet 48) är, sàsom framgår av fig 4, en dator, som innefattar en CPU 48A, playpanel 48D osv. Nämnda CPU 48A är elektriskt kopplad en minnesenhet 48B, en manöverpanel 48C och en dis- till minnesenhet 48B, manöverpanelen 48C och displaypane- len 48D för att dessa ska kunna kommunicera med varandra.

GT-signalbearbetningsenheten 48 är inrättad att beroende pà GT-signalerna S1, som kommer fràn varje y-stràlnings- värmedetektor 44 av varje GT-anordning 35, och varje känslighet SO för varje y-strälningsvärmedetektor 44, er- hälla digitala y-stràlningsvärmemätsignaler (GT-signaler D1, nedan kallade GT-data Dl), som var och en represen- (W/g). GT- signalbearbetningsenheten 48 är också användbar för att terar ett y-strälningsvärmevärde per viktenhet sända nämnda erhållna GT-data Dl till processtyrdatorn 31.

Närmare bestämt innefattar det fast i härden anord- nade instrumentsystemet 30 ovan nämnda effektomràdesneu- tronmätsystem 41 och y-stràlningstermometereffektfördel- ningsmätsystemet 50. Den härdmonterade instrumentanord- ningen 32 35), fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30, (LPRM-dektoranordningen 34 och GT-anordningen som innefattar en grupp detektorer 37 och 44 i det är inrättad att mäta neutronflödet och ett y-strälnings- värmevärde i härden 3 såsom kärnenergiinstrumentdata för (GT-data D1 och LPRM-data D2) de medelst detektorerna 37 och 44 detekterade signalerna härden genom överföring av 10 15 20 25 30 35 (521 875 24 och genom signalbearbetning medelst signalbearbetnings- enheterna 40 och 48 vid förutbestämda fasta mätpunkter i härden 3.

Dessutom innefattar varje GT-anordning 35 en inbyggd värmetràd. Det fast i härden inrättade kärnenergiinstru- mentsystemet 30 innefattar en Y-stràlningstermometerupp- värmningsstyrenhet 53 (nedan även kallad GT-uppvärmnings- styrenhet) 53, som är elektriskt förbunden med varje in- byggt värmeelement (beskrivs senare) i syfte att mata en effektkälla för varje inbyggt värmeelement och är använd- bar för att styra effekttillförseln till varje inbyggt värmeelement.

GT-uppvärmningsstyrenheten 53 är en effekttillför- selenhet, som innefattar en effekttillförselkrets, en strömmätkrets, en spänningsmätkrets, en spänningsstyr- krets (mikrodator) och en elektrisk verksamgöringsväx- lingskrets och är användbar för att spänningsmata det in- byggda värmeelementet av den GT-anordning 35 som valts via en effektkabel 54 sä att den valda GT-anordningen 35 uppvärms. Eftersom det i det fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystem 30 inte behövs nägra förflytt- bara neutrondetektorer och förflyttbara y-stràlningsde- tektorer, är det möjligt att utelämna en mekanisk driv- och driftsmekanism, som annars ingår i ett konventionellt reaktorkärnenergiinstrumentsystem. Därför blir det möj- ligt att förenkla konstruktionen för det i härden fast inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30. Dessutom be- hövs inga rörliga delar i kärnenergiinstrumentsystemet 30; det är därför möjligt att åstadkomma underhàllsfrihet och att undvika eller kraftigt reducera arbetarnas arbete i en strålande miljö.

Dessutom är i reaktortrycktanken 2 eller ett primär- en härdtillstàndsdatamätan- ordning 55 inrättad. Härdtillstàndsdatamätanordningen 55 systemsrörsystem (ej visat) mäter härdtillstàndsdata S3(processkvantitet) innefat- tande ett styrstavsmönster, en härdkylmedelsflödeshastig- het, ett intern tryck för reaktortrycktanken, matarvat- 10 15 20 25 30 35 521 873 25 tenflödet, matarvattnets temperatur (en härdinloppskylme- delstemperatur) osv, vilka används som olika driftpara- metrar som är indikativa för reaktorns reaktordriftsför- hàllanden (tillstànd).

Härdtillstàndsdatamätanordningen 55 visas som en mätanordning i den primära reaktorinneslutningen 1, som visas i förenklad form i fig 1; i praktiken är dock härd- ett härd- tillstàndsdatamätorgan, som består av ett flertal mätan- tillstàndsdatamätanordningen 55 (processdata) ordningar för mätning eller övervakning av ett flertal härdtillstàndsdata (processdata), vilka mätanordningar är placerade inuti och utanför den primära reaktorinneslut- ningen l.

En del av härdtillstàndsdatamätanordningen 55, vil- ken del är belägen inuti inneslutningen 1, är kopplad till en härdtillstàndsdatabearbetningsenhet 58 via en signalkabel 57, som sträcker sig genom en genomföringsdel 56, och en annan del därav, som är belägen utanför inne- slutningen l, är via signalkabeln 57 kopplad till härd- tillstàndsdatabearbetningsenheten 58, sà att ett process- datamätsystem 59 àstadkommes.

Härdtillstàndsdatabearbetningsenheten 58 mottar härdtillstàndsprocessdata S3 (analoga signaler eller di- gitala signaler), som mäts av härdtillstàndsdatamätanord- ningen 55, och utför sedan signalbearbetning pà basis av mottagna härdtillstàndsprocessdata S3 för simulering (be- räkning) av reaktorns termiska uteffekt, en härdinlopps- kylmedelstemperatur osv. Dessutom omvandlar härdtill- stàndsdatabearbetningsenheten 58 härdtillstàndsprocess- data S3 innefattande den beräknade termiska uteffekten för reaktorn osv till digitala härdtillstàndsdata D3 och sänder den sedan dessa digitala data D3 till processtyr- datorn 31.

Härdtil1stàndsdatabearbetningsenheten 58 i process- datamätsystemet 59 är inte utformad som en speciell enhet utan kan ingå som en del bland bearbetningsfunktionerna (modulerna) i processtyrdatorn 31. Med andra ord kan pro- 10 15 20 25 30 35 i 521 873 26 cessdatamätsystemet 59 vara utformat som en del av bear- betningsfunktionerna innefattande härdeffektssimulerings- funktionen (modulen) för processtyrdatorn 31. Dessutom kan processdatamätsystemet 59 vara utformat som en del av reaktorns härdmonterade kärnenergiinstrumentsystem 30 ut- ifràn konceptet för detektor- och signalbearbetningssy- stemet.

Härdtillstàndsdatabearbetningsenheten 58 i process- datamätsystemet 59, LPRM-signalbearbetningsenheten 40 i effektomràdesneutronflödesmätsystemet 41, y-stràlnings- termometervärmestyrenheten 53 i y-stràlningstermometer- värmestyrsystemet och GT-signalbearbetningsenheten 58 i y-stràlningstermometereffektfördelningsmätsystemet 50 är var för sig elektriskt kopplade till processtyrdatorn 31.

En uppsättning data som bearbetas medelst bearbet- 48 och 58, dvs kärnenergiinstrument- (GT-data Dl och LPRM-data D2) och härd- tillstàndsdata D3, sänds till processtyrdatorn 31 i syfte ningsenheterna 40, data för härden att matas in i denna genom en gränssnittsprocess hos pro- cesstyrdatorn 31.

Styrprocessdatorns 31 CPU 60 innefattar en kärnener- 6OMl som en del av elementen för det härdmonterade kärnenergi- giinstrumentstyrprocessmodul (bearbetningsfunktion) instrumentsystemet 30 för styrning av LPRM-signalbearbet- ningsenheten 40, GT-signalbearbetningsenheten 48 och y- stràlningstermometervärmestyrenheten 53, som bildar det härdmonterade kärnenergiinstrumentsystemet 30, utöver ovan nämnda gränssnittprocess på basis av en kärnenergi- instrumentstyrprogrammodul PMl, som är lagrad i minnesen- heten 61.

Processtyrdatorns 31 CPU 60 innefattar en effektför- delningssimuleringsprocessmodul M2 (processfunktion) för simulering av neutronflödesfördelningen i härden 3, ef- fektfördelningen i denna och marginalen med avseende på en termisk driftsgràns i enlighet med en effektfördel- ningssimuleringsprogrammodul PM2, som innefattar en fy- sisk modell (tredimensionell termohydraulisk simulerings- 10 15 20 25 30 35 521 873 27 kod), varvid effektfördelningssimuleringsprogrammodulen PM2 är lagrad i minnesenheten 61.

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen (process- funktion) M2 är också användbar för korrigering av det därigenom simulerade simuleringsresultatet i syfte att erhälla en härdeffektfördelning som återspeglar de fak- tiskt uppmätta kàrnenergiinstrumentdata pà basis av en effektfördelningsinlärningsprogrammodul PM3 (adaptiv), som är lagrad i minnesenheten 61.

Processtyrdatorn 31 kan också mottaga olika komman- don, sàsom ett GT-kalibreringsinstruktionskommando, ett effektfördelningssimuleringskommando osv, vilka matas in genom en inmatningsoperation utförd av operatören med hjälp av inmatningskonsolen 62.

Nämnda CPU 60 är alltsà användbar för utmatning av ett simulerat resultat, innefattande exempelvis effekt- fördelningen och marginalen med avseende pà den termiska driftsgränsen, displayinformation, sàsom en varning eller liknande för operatören med hjälp av visningsenheten 63.

Härdeffektfördelningssimuleringsprocessmodulen M2 för nämnda CPU 60 simulerar neutronflödesfördelningen, härdeffektfördelningen och marginalen med avseende pä den termiska driftseffekten i härden 3 i syfte att lagra det simulerade resultatet innefattande neutronflödesfördel- ningen och härdeffektfördelningen i minnesenheten 61.

Sedan korrigerar effektfördelningssimuleringspro- cessmodulen M2 för nämnda CPU 60 det simulerade resulta- tet (neutronflödesfördelningen och härdeffektfördel- ningen), som har lagrats i minnesenheten 61, i beroende av de inmatade GT-data D1 eller GT-data D1 och LPRM-data D2 i syfte att bestämma en noggrann härdeffektfördelning och en noggrann marginal med avseende pä den termiska som reflekterar aktuella härdinstrument- LPRM-data D2) OCh har hög tillförlit- driftsgränsen, data (GT-data Dl, lighet. lO 15 20 25 30 35 521 873 28 Sàsom beskrivits ovan àstadkommes modulerna M1 och M2 av nämnda CPU 60 som bearbetningsfunktioner för nämnda CPU 60 pà basis av programmodulerna PMl, PM2 och PM3.

Närmare bestämt utgör de härdmonterade kärnenergi- instrumentanordningarna 32 en del av det härdmonterade kärnenergiinstrumentsystemet 30 för nämnda BWR, enligt fig 1-3, och innefattar härden 3 ett stort antal, t ex 52, i härden inrättade kärnenergiinstrumentanordningar 32. Den i härden anordnade kärnenergiinstrumentan- ordningen 32 är placerad vid platsen för en hörnvat- tenspalt G som omges av fyra bränslepatroner 4.

Den i härden inrättade kärnenergiinstrumentan- ordningen 32 innefattar ett kärnenergiinstrumentrör 33, neutrondetektoranordningen (LPRM-detektoranordning) 34, som fungerar som ett fast neutrondetekteringsorgan, och y-strälningsuppvärmningsdetektoranordningen (GT-anord- ning) 35, som fungerar som ett fast y-stràlningsdetek- teringsorgan (y-stràlningstermometer). Dessutom är den i härden inrättade kärnenergiinstrumentanordningen 32 så utformad att LPRM-detektoranordningen 34 och GT-anord- ningen 35 är kombinerade för att integrerat kunna arran- geras inuti kärnenergiinstrumentröret 33.

LPRM-detektoranordningen 34 innefattar en lokal ef- fektomràdesmonitor (LPRM), såsom en kärnklyvningsjoni- (N 2 4) som är diskret anordnade i ett seringskammare, och innefattar N fyra LPRM-detektorer 37, och exempelvis verksamt bränsleparti i härdens axiella riktning med lika intervall. Intervallen mellan LPRM-detektorerna 37 är för övrigt betecknade "L". GT-anordningen 35 är införd i kärnenergiinstrumentröret 33 tillsammans med LPRM-detek- toranordningen 34.

GT-anordningen 35 innefattar àtta (8) eller nio (9) y-strälningsvärmedetektorer 44, som är diskret anordnade i härdens axiella riktning. Varje neutrondetektor 37 i LPRM-detektoranordningen 34 och varje y-stràlningsvärme- detektor 44 i GT-anordningen 35 är inrymda i kärnenergi- instrumentröret 33, och ett kylmedel leds genom kärnener- lO 15 20 25 30 35 521 873 29 giinstrumentröret 33 från rörets 33 nedre parti i mon- terat tillstånd till dess övre ände.

I fig 2 och 3 visas ett exempel för GT-anordningen 35, som är så utformad att åtta (8) y-strålningsvärme- detektorer 44 är inrättade i ett verksamt bränsleparti H i härdens axiella riktning. Såsom framgår av fig 3 är det effektiva bränslepartiet H indikativt för ett område, i vilket kärnbränsle har fyllts i varje bränsleelement i härdens axiella riktning (kärnbränsle som fyllts på i en bränslestav), och det verksamma bränslepartiet H i här- dens axiella riktning beskrivs också som en verksam bränslesträcka.

Varje placeringsavstånd (eller intervall) mellan y- strålningsvärmedetektorerna 44 i härdens axiella riktning bestäms genom att i härdens axiella riktning placerings- avståndet mellan neutrondetektorerna 37 för LPRM-detek- toranordningen 34 beaktas.

Om närmare bestämt placeringsavstàndet i härdens ax- iella riktning mellan neutrondetektorerna 37 är satt till L, är y-strålningstermometeranordningen (GT-anordningen) 35 så konstruerad, att de fyra y-stràlningsvärmedetek- torernas axiella mittpositioner bland de övre åtta y- strålningsvärmedetektorerna 44 intar samma axiella posi- tioner som LPRM-detektorn 37, varvid tre av dessa Y- stràlningsvärmedetektorers axiella mittpositioner intar mellanpositioner mellan LPRM-detektorerna 37 i ett inter- vall L/2, varvid en axiell mittposition för en nedersta y-strålningsvärmedetektor 44 är anordnad under den ne- dersta LPRM-neutrondetektorn 37 i ett effektivt bränsle- parti 15 cm eller mer över en nedre ände av det effektiva bränslepartiet på ett avstånd på L/4-L/2.

När y-strålningsvärmedetektorn 44 är placerad över den översta LPRM-detektorn 37, torn 44 anordnad över den nedersta LPRM-neutrondetektorn är y-strålningsvärmedetek- 37 i ett verksamt bränsleparti 15 cm eller mer under en övre ände av det verksamma bränslepartiet på ett avstånd av L/4-L/2. Såsom nämnts ovan är y-stràlningsvärmedetek- lO 15 20 25 30 35 521 873 30 torn 44 anordnad inom ett omrâde pà 15 cm eller mer från Skälet är följande: med hjälp av en y-stràlningsvärmebidrags- det verksamma bränsleomràdets övre och nedre ände. omràdesanalys har nyligen ett y-stràlningsbidragsomràde funnits; det är därför nödvändigt att noggrant detektera ett y-stràlningsvärmevärde nära det verksamma bränsle- partiets övre och nedre ände.

Den nedersta y-stràlningsvärmedetektorn 44 mäste vara anordnad i den verksamma bränslesträckan H och så nära som möjligt det verksamma bränslepartiets nedre Om av detta skäl den verksamma bränslesträckan ände. (för närvarande ungefär 371 cm) H indelas i 24 noder i härdens axiella riktning, är den nedersta y-stràlningsvärmede- tektorns 44 axiella mittposition företrädesvis belägen vid mittpositionen för den geometriska axeln av en axiell nod, som är den andra räknat fràn den nedersta noden. Ge- nom placering av y-stràlningsvärmedetektorn 44 pà det ovan beskrivna sättet kan ett y-stràlningsvärmevärde för härdens nedre ände detekteras med hjälp av GT-anordning- ens 35 nedersta Y-stràlningsvärmedetektor 44. Det blir på så sätt möjligt att mäta y-stràlningsvärmevärde över ett mycket stort omrâde i den axiella riktningen utmed den verksamma bränslesträckan H och att mäta ett y-stràl- ningsvärmevärde vid ett nedre ändomràde av härden.

Detta beror pà följande: den nedersta noden har primärt en låg uteffekt pà grund av neutronläckage, den nedersta y-stràlningsvärmedetektorn 44 har làg känslighet och ett bidragsomràde för y-strålning till y-stràlnings- värmedetektorn 44 är 15 cm eller mer. Därför är den ne- dersta y-stràlningsvärmedetektorn 44 anordnad i ett läge skilt från den verksamma bränslesträckans nedre ände en sträcka pà 15 cm eller mer, och det är därför möjligt att jämt värma upp ställets övre och nedre sidor med y-stràl- nings. Dessutom bör följande nackdel undvikas. Om den ne- dersta Y-strálningsvärmedetektorn 44 inte intar en posi- tion som är skild från den verksamma bränslesträckans nedre ände en sträcka pà 15 cm eller mer, mäter andra y- 10 15 20 25 30 35 521 875 31 stràlningsvärmedetektorer 44 i andra axiella riktningar för härden en värmeeffekt för y-strålning frän de övre- och nedre sidorna i den axiella riktningen, medan den ne- dersta y-strálningsvärmedetektorn 44 endast detekterar y- stràlningsvärmebidraget från den övre sidan. Av detta skäl är en balans för Y-strälningsvärmevärdemätning mel- lan detektorerna 44 inte korrekt och är en korrelations- ekvation för GT-signalen mot effekten inte heller kor- rekt. Pà grund av att den nedersta y-strälningsvärme- detektorn 44 intar en position skild fràn den verksamma bränslesträckans nedre ände en sträcka pà 15 cm eller mer, är det möjligt att undvika obalans för y-stràlnings- värmevärdemätning för den nedersta y-stràlningsvärmede- tektorn 44 i syfta att förhindra att korrelationsek- vationen för GT-signalen mot effekten för den nedersta y- strälningsvärmedetektorn 44 skiljer sig från de andra y- strälningsvärmedetektorerna 44 med undantag för den ne- dersta y-stràlningsvärmedetektorn 44.

Vid en axiell konstruktion för den senaste bränsle- patronen 4 används ofta ett inskott av naturligt uran för den nedersta noden. Av denna anledning blir, även om tillskottsdelen av naturligt uran, som har làg uteffekt, mäts, en utsignal för GT-anordningen 35 extremt làg; det finns följaktligen ingen anledning att interpolera och extrapolera en effektfördelning vid en position under den nedersta LPRM-detektorn 37. y-stràlningstermometeranordningen (GT-anordningen) 35 är för övrigt konstruerad i kombination med den fasta y-stràlningsvärmedetektorn 44 och har en làng stavformig konstruktion, sàsom framgår av fig 5 och 6. y-stràlningstermometeranordningen 35 bestàr av en tunn och läng stavformig anordning, som har en diameter pà exempelvis cirka 8 mm och en längd som väsentligen täcker en verksam bränslesträcka pà exempelvis 3,7 m (370 cm) till 4 m (400 cm) i härdens axiella riktning. y-stràlningstermometeranordningen (GT-anordningen) 35 innefattar ett täckrör 65, som är gjort av rostfritt lO 15 20 25 30 35 521 873 32 stål och som används som ett metallhölje, och ett långt stavformigt härdrör 63 av metall, som är inrymt i täck- röret 65. Täckröret 65 och härdröret 66 har dessutom för- bundits med varandra genom krymppassning, köldpassning eller liknande. Ett hölje eller en ringformig del 67 bil- dar en adiabatisk del, som utformad mellan täckröret 65 och härdröret 66. Ett flertal på exempelvis åtminstone fyra (4) eller närmare bestämt åtta (8) eller nio (9) ringformiga delar 67 är diskret anordnade på lika avstånd i den axiella riktningen.

Den ringformiga delen 67 är åstadkommen genom ut- skärning av en yttre yta av härdröret 66 i dess omkrets- riktning. Sedan har en gas med låg värmeledningsförmåga, t ex argon (Ar) fyllts i den ringformiga delen 67. Den ringformiga delen 67 kan vara utformad i täckrörets 65 sidovägg, som är ett mantelrör. Som gas med låg värmeled- ningsförmåga kan en inert gas, såsom Ar, kvävgas eller liknande användas.

Den fasta y-strålningsvärmedetektorn (GT-detektorn) 44 intar en position i vilken den ringformiga delen 67 bildas, och på så sätt åstadkommes en sensordel för y- strålningstermometeranordningen 35. Härdröret 66 har ett inre hål 68, som sträcker sig genom en mittdel av härd- röret 66 i en axiell riktning för detta. Inuti det inre hålet 68 har en mineralisolerad (MI - mineral insulated) kabelsensoranordning 70 fästs genom hårdlödning, tätning (fastsättning) eller liknande.

Kabelsensoranordningen 70 har i sin mittdel ett in- byggt värmeelement 71, som fungerar som ett stavformigt exotermt element av en uppvärmningstråd för kalibrering av y-strålningstermometeranordningen 35, och ett flertal termoelement 72 av differentialtyp, vilka tjänstgör som temperatursensorer placerade runt värmeelementet 71. Ett utrymme mellan det inbyggda värmeelementet 71 och varje termoelement 72 är fyllt med ett elektriskt isolerings- skikt eller ett metall/metallegeringsutfyllnadselement 73 och sedan i ett stycke infört i ett höljerör 74 av me- 10 15 20 25 30 35 521 873 33 tall. Höljeröret 74 av metall står vid en yttre perifer yta i tät kontakt med den inre perifera ytan av härdröret 66 och vid en inre perifer yta i kontakt med varje termo- elements 72 yttre perifera yta. y-strålningstermometer- anordningens 35 inbyggda värmeelement 71 innefattar ett höljevärmeelement och är gjort i ett stycke på så sätt att en värmetràd 75 är belagd med ett höljerör 77 av me- tall via ett elektriskt isoleringsskikt 76. På mot- svarande sätt är varje termoelement 72 gjort i ett stycke på så sätt att termoelementsignaltrådar 78 är belagda med ett höljerör 80 av metall via ett elektriskt isolerings- skikt 79.

I termoelementet 72 av differentialtyp, vilket är placerat i det inre fästet 68 i härdröret 66, är làgtem- peraturpunkten och hötemperaturpunkten så valda att de motsvarar den ringformiga delen 67, och på så sätt åstad- kommes y-stràlningsvärmedetektorn 44, som är y-strålnings- termometeranordningens 35 sensordel. Såsom framgår av fig 6 är varje termoelement 72 så inställt, att en högtem- peraturpunkt 8la ligger vid sensordelen som är utformad i den ringformiga delen 67, dvs pà den adiabatiska delens mitt i den axiella riktningen, och att en làgtemperatur- punkt 8lb är belägen vid en nedre position något på av- stånd från den adiabatiska delen (lågtemperaturpunkten 81b kan vara placerad vid en övre position något på av- stånd från den adiabatiska delen). Termoelementen 72 är koaxiellt införda runt det inbyggda värmeelementet 71 och föreligger i samma antal som y-strålningsvärmedetekto- rerna 44.

De fasta y-strålningsvärmedetektorerna 44 bildar y- stràlningstermometeranordningen 35 för detektering av en i härden anordnad effektfördelningsdetektor, och princi- pen för mätning av effektfördelningen i härden visas i fig 7a och 7b.

I en reakor, såsom en kokvattenreaktor eller lik- nande, genereras y-strålning i proportion till en lokal klyvningsrat för ett kärnbränsle som föreligger i reak- 10 l5 20 25 30 35 i 521 873 34 torhärden 3 inuti reaktortrycktanken 2. Det genererade y- stràlningsflödet värmer ett konstruktionselement hos Y- stràlningstermometeranordningen 35, exempelvis härdröret 66. Värmeenergin är proportionell mot ett lokalt y-stràl- ningsflöde; 7-stràlningsflödet är nära nog proportionellt mot klyvningsraten. I den ringformiga delen 67 av varje y-stràlningsvärmedetektor 44, som bildar y-stràlningster- mometeranordningen 35 alstras, eftersom effekten vid av- lägsning av värme i radiell riktning medelst ett kylmedel 82 är dàlig pà grund av ett värmemotstànd hos den ring- formiga delen 67, ett värmeflöde enligt en pil A i fig 7B, vilket tar en omväg i den axiella riktningen, sä att en temperaturskillnad àstadkommes. Den höga temperatur- punkten 81a och den làga temperaturpunkten 8lb för termo- elementet 72 av differentialtyp ligger således enligt fig 6 och 7B sà att det är möjligt att detektera temperatur- skillnaden med hjälp av en spänningssignal. Temperatur- skillnaden är proportionell mot y-stràlningsvärmevärdet och gör det möjligt att erhålla ett y-stràlningsvärme- värde, som är proportionellt mot en lokal klyvningsrat ur spänningssignalen för termoelementet 72 av differential- typ. Detta utgör mätprincipen för y-strälningstermo- metern. finns I bränslepatronen 4, som visas i fig 2 och 3, ett stort antal bränslestavar (ej visade) i en rektang- ulär eller cylindrisk kanalbox 83. Varje bränslestav i bränslepatronen 4 är sà fastsatt att en sintrad uranoxid- pellet eller en sintrad uranplutoniumoxidblandningspellet är fylld i ett bränslehöljerör av en zirkoniumlegering, varvid en övre och en nedre ände av bränslehöljeröret är igensvetsad medelst varsin ändplugg. Ett stort antal bränslestavar är hopbuntade, varvid ett flertal bränsle- spridare är anordnade i en axiell riktning pà förutbe- stämda avstànd fràn varandra i syfte att säkerställa att ett förutbestämt avstånd föreligger mellan bränslesta- Vârna . 10 l5 20 25 30 35 521 873 35 En topplatta och en bottenplatta är inrättade vid bränslepatronens 4 övre och nedre del för att ingripa med en nedre respektive en övre konstruktion i härden. I bränslepatronen 4 i en reaktor av kokvattentyp (BWR) täcker kanalboxen 83 utsidan av de sammansatta bränsle- patronerna 4 så att en kylmedelspassage àstadkommes för varje bränslepatron 4.

Det stora antalet bränslepatroner 4 enligt ovan stàr i reaktorns härd 3, och processtyrdatorn 31 utför en si- mulation av effektfördelningen i härden, av marginalen med avseende pà driftsgränsvärdet (maximal linjär värme- alstringskvot(kW/m) och minimal kritisk effektkvot) för härdbränslet enligt effektfördelningssimulationsprogram- modulen, dvs den så kallade tredimensionella termohydrau- liska kärnenergisimulationskoden. Marginalen med avseende pà driftsgränsvärdet (maximal linjär värmealstrings- kvot(kW/m), förkortad MLHGR (maximum linear heat genera- ting ratio), och minimal kritisk effektkvot, förkortad MCPR (minimum critical power ratio)) för bränslet simule- ras av proces??styrdatorn 31, och sedan visas simulationsresultatet pà displayenheten 63, så att operatören kan bevaka simulationsresultatet.

Närmast förklaras övervakningsprocessen för härdef- fektfördelningen vid effektfördelningsövervaknings- systemet 29 enligt föreliggande uppfinning och närmare bestämt kalibreringsprocessen för detektering av känslig- heten för det fast i härden anordnade kärnenergiinstru- mentsystemet 30 i centralen för övervakningsprocessen.

I reaktoreffektfördelningsövervakningssystemet 29 enligt föreliggande uppfinning övervakas härdens 3 bräns- lestatus och en reaktordriftsmod för reaktorn av kokvat- tentyp (BWR) med hjälp av processtyrdatorn 31.

Närmare bestämt mäts olika processdata (styrstavs- mönster, härdens kylmedelsflödeshastighet, reaktorns ku- poltryck, matarvattenflödet, matarvattentemperaturen (den ingående kylmedelstemperaturen för härden) osv) som reak- tortillstàndsdata med hjälp av härdtillstàndsdatamät- 10 15 20 25 30 35 521 873 36 anordningen 55 vid kokvattenreaktorn, varvid dessa data matas in i tillstàndsdatabearbetningsenheten 58 för att samlas och bearbetas av tillstàndsdatabearbetningsenheten 58 i syfte att beräkna en termisk reaktoruteffekt eller liknande.

Tillständsdatabearbetningsenheten 58 kan vara utfor- mad som en del av processtyrdatorn 31; i så fall utförs bearbetningen för insamling av nämnda härdtillständsdata av processtyrdatorn 31.

Härdtillstàndsdata D3, aktoruteffekten, vilka data samlas in och beräknas av innefattande den termiska re- härdtillstàndsdatabearbetningsenheten 58, sänds till pro- cesstyrdatorn 31 för att mottagas i nämnda CPU 60 med hjälp av kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulens 60 M1 gränssnittsprocess.

Neutronflödet i härden 3 detekteras i sin tur me- delst varje härdmonterad kärnenergiinstrumentanordnings 32 LPRM-detektoranordning 34 och omvandlas till LPRM-data D2 via LPRM-signalbearbetningsenheten 40, och sedan sänds varje LPRM-data D2 till processtyrdatorn 31 för att mot- tagas i nämnda CPU 60 genom kärnenergiinstrumentstyr- processmodulens 60 M1 gränssnittsprocess.

Pà motsvarande sätt omvandlas termoelementutsignalen (GT-signalen), som mäts av varje härdmonterad kärnenergi- instrumentanordnings 32 y-stràlningsvärmedetektor 44, till GT-data Dl, värdet (W/g) per viktenhet medelst GT-signalbearbetnings- som representerar y-strálningsvärme- enheten 48 pä basis av varje y-stràlningsvärmedetektors 44 känslighet S0 och sänds sedan till processtyrdatorn 31 för att mottagas i nämnda CPU 60 av kärnenergiinstrument- styrprocessmodulens 60 M1 gränssnittsprocess.

Effektfördelningssimulationsprocessmodulen 60 M2 i nämnda CPU 60 utför effektfördelningssimulationsprocessen i enlighet med programmodulen (tredimensionell termohyd- PM2, minnesenheten 61, pä basis av de överförda GT-data Dl, LPRM-data D2 och härdtillständsdata D3, så att härdef- raulisk kärnenergisimulationskod) som är lagrad i 10 15 20 25 30 35 521 873 37 fektfördelningen, neutronflödesfördelningen i härden, si- mulationsvärden för GT-signalerna motsvarande de uppmätta GT-data S1, marginalen med avseende pà det termiska driftsgränsvärdet osv simuleras. De simulerade data, in- nefattande härdeffektfördelningen, simulationsvärdena för GT-signalerna, marginalen med avseende pà det termiska driftsgränsvärdet osv, lagras i minnesenheten 61 när så krävs.

Vid denna utföringsform lagras i minnesenheten 61 åtminstone en uppsättning närmelsedata (datauppsättning) beroende pà korrelationsparametrar som representerar kor- relationen mellan bränslepatronens 4 nodaleffekt och GT- datavärden Dl pà basis Gt-signalerna S1 och interpola- tions- och extrapolationsreferenstabelldata (dataupp- sättning) enligt ovannämnda korrelationsparametrar, var- vid korrelationsparametrarna exempelvis innefattar bräns- letypen, nodutbränningen, styrstavsstatusen, en histo- (historisk voidhalt) en momentan relativ vattendensitet (momentan voidhalt). riskt relativ vattendensitet eller Processmodulen 60M2 i nämnda CPU 60 är avsedd att simulera korrelationsparametrar samtidigt med simule- ringen av effektfördelningen och att simulera GT-signa- lernas simulationsvärden genom användning av åtminstone en av nämnda ungefära uttrycksdata och referenstabelldata i beroende av de simulerade korrelationsparametrarna.

Dessutom korrigerar processmodulen 60M2 i nämnda CPU 60 de simulerade resultaten innefattande härdeffektför- delningen osv genom användning av faktiskt uppmätta kärn- (GT-data Dl) tredimensionella termohydrauliska kärnenergisimulations- energiinstrumentdata från härden 3 och den koden i enlighet med programmodulen PM3.

Vid denna tidpunkt har varje GT-anordning 35 i syfte att mäta effektfördelningen i härdens 3 axiella riktning fasta GT-detektorer 44, som föreligger i samma antal som den fasta LPRM-detektorn 37 minus t ex 24 noder, dvs upp- gàr till fyra eller fler, varvid härdeffektfördelningen eller liknade, som simuleras av effektfördelnings- 10 15 20 25 30 35 521 873 38 simulationsprocessmodulens 6OM2 i nämnda CPU 60, läses för att korrigeras pà basis den tredimensionella termo- hydrauliska kärnenergisimulationskoden och kärnenergi- instrumentdata (GT-data D1) för härden motsvarande de GT- signaler som mäts av varje GT-anordnings 35 GT-detektor 44. För övrigt beskrivs effektfördelningsanpassnings- korrigeringsprocessen för nämnda CPU närmare i det föl- jande i samband med den sjätte utföringsformen under hän- visning till fig 13 och 14.

De verkliga termoelementutsignalerna (GT-signaler) S1 frän GT-anordningarna 35 omvandlas fràn spännings- signaler till GT-data D1 motsvarande y-stràlningsvärme- värden (W/g) med hjälp av GT-signalbearbetningsenheten 48 för att matas in i processtyrdatorn 31.

Samtidigt erhälles fràn effektfördelningssimula- tionsprocessmodulen 60 M2 i nämnda CPU 60 ett y-stràl- ningsvärmevärde för varje axiell nod av varje GT-anord- ning i beroende av den härdeffektfördelning som simuleras av effektfördelningssimulationsprocessmodulen 6OM2 i nämnda CPU 60 pà basis av den tredimensionella termohyd- rauliska kärnenergisimulationskoden för programmodulen PM2. Varje y-stràlningsvärmevärde lagras temporärt i min- nesenheten 61.

Med avseende pà några noder i den axiella riktningen som GT-detektorn 44 intar erhälles genom kvotbildning skillnaden mellan varje simulationsvärde för den del av noderna som är lagrad i minnesenheten 61 och varje därför uppmätt aktuellt värde (GT-data D1 värde).

Genom effektfördelningssimulationsprocessmodulen 6OM2 i nämnda CPU 60 interpoleras och extrapoleras sedan data som är indikativa för skillnaderna (kvoterna) mellan GT-detektorernas 44 respektive verkliga y-stràlningsvär- mevärden (GT-data D1 värden), vilka detektorer föreligger i begränsat antal i härdens axiella riktning, och y- strälningsvärmevärdenas respektive simulationsvärden mot- svarande GT-detektorerna 44 för de andra (kvarstående) noderna i den axiella riktningen, varvid ingen GT-detek- 10 15 20 25 30 35 521 873 39 tor 44 föreligger vid de andra noderna i den axiella riktningen, så att korrektionsdata för y-stràlningsvärme- värdesskillnader med avseende på alla axiella noder er- hàlles. Förutom interpolationen och extrapolationen i den axiella riktningen är det också möjligt att interpolera och extrapolera y-stràlningsvärmevärdesskillnads- korrektioner (korrektionskvoter; korrektionsfaktorer) med avseende pà radiella positioner, i vilka GT-anordningarna inte föreligger i en härds radiella riktning.

Dessutom korrigerar effektfördelningssimulations- processmodulen 60M2 i nämnda CPU 60 härdeffektfördel- ningen som simuleras genom effektfördelningssimulations- processen, sà att varje y-stràlningsvärmevärdeskillnads- korrektionsdatavärde för varje nod av varje GT-anordning är ”l,O”; dvs GT-data Dl värdet för varje nod i varje GT- anordnings axiella riktning och varje simulationsvärde för varje y-stràlningsvàrmevärde motsvarande varje nod sammanfaller med varandra, och sà att det blir möjligt att erhålla en mycket noggrann reaktoreffektfördelning och en mycket noggrann marginal med avseende pà ett ter- miskt driftsgränsvàrde eller, utöver detta, en mycket noggrann neutronflödesfördelning.

Såsom nämnts ovan mottar nämnda CPU 60 i proces??styrdatorn 31 för övervakning av reaktordriftmoden och härdeffektfördelningen alltid kontinuerligt härdtillstàndsdata D3 och genomför den periodiskt (t ex 1 gång per timme) eller alltid härdeffektfördelningssimulationsprocessen (tredimensionell termohydraulisk kärnenergisi- mulationsprocess) på basis av de senaste driftsparamet- rarna (härdtillstàndsdata D3) och den tredimensionella termohydrauliska kärnenergisimulationskoden (programmodul PM2) i enlighet med ett simulationskommando, som genom en inmatningsàtgärd från operatören har matats in i inmat- ningskonsolen 62.

I enlighet med effektfördelningsanpassningsprocess- modulen PM3 korrigeras i enlighet med GT-data Dl (W/g), 10 15 20 25 30 35 521 873 40 pà basis av GT-signalerna S1 vid den tidpunkt dä effekt- fördelningen simuleras, den simulerade härdeffektfördel- ningen så att de verkligen uppmätta kärnenergiinstrument- data (GT-data Dl) för härden àterspeglas av den simule- rade effektfördelningen, vilket gör det möjligt att simu- lera en mycket noggrann reaktoreffektfördelning och en mycket noggrann marginal med avseende på det termiska driftsgränsvärdet eller därutöver en mycket noggrann neu- tronflödesfördelning.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 60M1 tjänar därvid, sett som en del av processfunktionerna för nämnda CPU 60, till beräkning av en reaktordriftstid, exempelvis den gångna tiden i härden efter laddning (montering) av varje GT-anordning 35 i reaktorn (härden 3) som en funk- tion för uppdatering och lagring av varje härduppehàlls- tid (monteringstid i härden) för varje GT-anordning i processtyrdatorns 31 minnesenhet 61, och tjänar till lag- ring av ett flertal förinställda värmeelementskalibre- ringstidsintervall i minnesenheten 61, vilket beskrivs senare.

I ett tillstànd där ingen förändring äger rum i härdtillstàndsprocessen S3, exempelvis avseende drifts- parametrar (härdeffekt, kylmedelsflödeshastighet i här- den, styrstavsmönster, osv), fungerar kärnenergiinstru- mentstyrprocessmodulen 60 M1 till att överföra en ut- förandeinstruktion för spänningskänslighetsbearbetning (beräkningsbearbetning) med hjälp av de inbyggda värme- elementen 71 för varje fast GT-detektor 44 av varje GT- anordning 35, till GT-värmeelementsstyrenheten 53 vid varje förutbestämd tidpunkt. Ovannämnda bearbetning (be- räkningsbearbetning) för mätning av en känslighet hos varje fast GT-detektor 44 med hjälp av det inbyggda vär- meelementet 71 kallas värmeelementskalibreringsbear- betning, varvid varje fast GT-detektors 44 känslighet re- presenterar ett värde för bestämning av ett förhållande mellan termoelementsutspänningen ur y-stràlningsvärme- 10 15 20 25 30 35 521 873 41 värdet 44. (enhet: (W/g) per viktenhet) för varje GT-detektor Dessutom tjänar kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 60M1 i nämnda CPU 60 till lagring av en tid (ka- libreringsprocesstarttid) vid tidpunkten för sändning av utförandeinstruktionen för ytspänningsmätningsbearbetning (värmeelementskalibreringsinstruktion) för varje GT-an- ordning 35 i minnesenheten 61.Detta innebär att varje ka- libreringsprocesstarttid för varje GT-anordning 35 lagras i varje annorlunda adress i minnesenheten 61.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 60Ml i nämnda CPU 60 förinställer nu olika sändningsintervall för vär- meelementskalibreringsinstruktionen (nedan benämns sänd- ningsintervallet ”vàrmeelementskalibreringstidsin- tervall”) till GT-anordningarna 35 i beroende av GT-an- ordningarnas 35 uppehàllstid i härden.

Följande olika vàrmeelementskalibreringstidsin- tervall lagras i processtyrdatorns 31 minnesenhet 61. 48 timmar ställs in som ett första värmeelementskalibre- ringstidsintervall för GT-anordningen, när en reaktor- driftstid efter montering av GT-anordningen i härden 3 ligger inom 500 timmar (dvs när uppehàllstiden i härden är högst 500 timmar), 168 ställs in som ett andra värme- elementskalibreringstidsintervall för GT-anordningen, när härduppehàllstiden är pà mellan 500 och 1000 timmar, 336 timmar ställs in som ett tredje värmeelementskalibre- ringstidsintervall för GT-anordningen, när uppehàllstiden i härden är mellan 1000-2000 timmar, och en månad (eller 1000 timmar) ställs in som ett fjärde värmeelementskalib- reringstidsintervall för GT-anordningen, när härduppe- hàllstiden överstiger 2000 timmar.

Genom koppling till minnesenheten 61 beräknar, såsom framgår av fig 8, kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 60M1 uppehàllstiden i härden för GT-anordningarna och ut- skiljer och väljer den en GT-anordning eller flera GT-an- ordningar som ett uppvärmningskalibreringsmál bland alla GT-anordningar pà basis av varje uppehàllstid räknat från lO 15 20 25 30 35 521 873 42 den tidigare kalibreringsbearbetningstiden för varje GT- anordning 35 fram till innevarande tidpunkt och ett upp- värmningskalibreringstidsintervall motsvarande den aktu- ella uppehållstiden i härden för varje GT-anordning 35 (steg S1).

Sedan registrerar kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 6OMl i nämnda CPU 60 varje uppvärmningskalibre- ringstidsintervall motsvarande varje diskriminerad uppe- hàllstid för varje GT-anordning 35 i minnet vid varje diskrimineringsprocess (steg S2). Därpå sänder kärn- energiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl varje registrerat uppvärmningskalibreringstidsintervall motsvarande varje härduppehällstid motsvarande varje GT-anordning 35 till displayenheten 63 i syfte att visa varje uppvärmnings- kalibreringstidsintervall för varje GT-anordning 35 som en bild för det registrerade uppvärmningskalibrerings- tidsintervallet pà displayenheten 63 (steg S3).

Dessutom sänder kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 6OMl automatiskt en uppvärmningskalibrerings- processutförandeinstruktion (innefattande en adress (po- sitionsadress) för det valda uppvärmningskalibrerings- mälet för GT-anordningen 35) avseende det valda uppvärm- ningskalibreringsmàlet för GT-anordningen 35 till GT-upp- värmningsstyrenheten 35 och GT-signalbearbetningsenheten 48 eller sänder den en GT-kalibreringsinstruktionskomman- dosändningsbegäran med avseende pà uppvärmningskalibre- ringsmàlet för GT-anordningen 35 till displayenheten 63 i syfte att visa och utge GT-kalibreringsinstruktionskom- mandosändningsbegäran med avseende på operatören via dis- playenheten 63 ( steg S4).

Operatören betjänar nu inmatningskonsolen 62 i en- lighet med den GT-kalibreringsinstruktionskommando- sändningsbegäran som visas pà displayenheten 63 i syfte att sända ett GT-kalibreringsinstruktionskommando motsva- rande ovan nämnda uppvärmningskalibreringsmàl för GT-an- ordningen 35. Som svar pà det sända GT-kalibrerings- instruktionskommandot sänder kärnenergiinstrumentstyr- 10 15 20 25 30 35 521 875 43 processmodulen 6OM1 automatiskt ovannämnda uppvärmnings- kalibreringsprocessutförandeinstruktion till GT-uppvàrm- ningsstyrenheten 53 och GT-signalbearbetningsenheten 48.

GT-uppvärmningsstyrenheten 53 börjar nu mata effekt (pátrycka spänning) till det inbyggda värmeelementet 71 i åtminstone en av de valda GT-anordningarna 35 motsvarande positionsadressen för den sända uppvärmningskalibrerings- bearbetningsutförandeinstruktionen med tidsfördröjning och styra den tillförda uppvärmningsspänningen, så att ett strömvärde för en ström, som strömmar genom det in- byggda värmeelementet 71, antar ett förutbestämt värde.

GT-uppvärmningsstyrenheten 53 mäter närmast det spänningsvärde som pàtrycks det inbyggda värmeelementet 71 i åtminstone en av de valda GT-anordningarna 35 och strömvärdet för denna ström som strömmar genom dess in- byggda värmeelement 71 för att sända de uppmätta värdena till GT-signalbearbetningsenheten 48.

GT-signalbearbetningsenhetens 48 CPU 48A mottar, sä- som framgår av fig 9, uppvärmningskalibreringsbearbet- ningsutförandeinstruktionen (positionsadress), som sänds (steg 10), och mäter sedan samtidigt, som svar pà en mottagnings- av kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl tidpunkt för uppvärmningskalibreringsbearbetningsutföran- deinstruktionen, en termoelementutspänningssignal (mV) för varje GT-detektor 44 av GT-anordningen 35 i ett icke uppvärmt tillstànd, varvid positionsadressen är belägen utmed härdens axiella riktning (steg S11). Termoelement- utspänningssignalen för varje GT-detektor 44 som inte värms av det inbyggda värmeelementet 71 benämns för öv- rigt i det följande ”icke uppvärmd utspänningssignal".

Samtidigt med steget S11 mottar nämnda CPU 48A i GT- signalbearbetningsenheten 48 den till värmeelementet 71 matade spänningen och det uppmätta spänningsvärdet i vär- meelementet 71, som sänds fràn GT-värmestyrenheten 53 (steg S12), och sedan mäter den i enlighet med mottag- ningstidpunkten för den matade spänningen och det upp- mätta strömvärdet samtidigt en värmeelementsutspännings- 10 15 20 25 30 35 r 521 873 44 signal (mV) för varje GT-detektor 44 av GT-anordningen 35 med positionsadressen för varje GT-detektor 44 som värms (steg S13). signalen för varje GT-detektor 44, som värms av det in- av värmeelementet 71 Termoelementutspännings- byggda värmeelementet 71, benämns för övrigt i det föl- jande ”uppvärmd utspänningssignal”.

GT-signalbearbetningsenhetens 48 CPU 48A lagrar se- dan den uppmätta icke uppvärmda utspänningssignalen och den uppmätta uppvärmda spänningsutsignalen för varje GT- detektor 44 och spänningen och strömmen för värmeele- mentseffekttillförseln för GT-anordningens 35 värmeele- mentskalibreringsmàl med positionsadressen pà varje sepa- rat adress i minnesenheten 48B (steg S14).

Ovannämnda värmeelementskalibreringsprocess enligt värmeelementskalibreringsprocessutförandeinstruktionen pàgàr sedan under förändring av positionsadresserna för de eftersökta GT-anordningarna tills värmeelementskalib- reringsprocessen för alla eftersökta GT-anordningar som behöver värmeelementskalibrering har avslutats.

GT-signalbearbetningsenhetens 48 CPU 48A mäter (be- räknar) sedan en känslighet S0 (ett värde för bestämning av ett förhållande mellan en värmeelementsutspänning och ett y-stràlningsvärmevärde varje GT-detektor 44) (enhet: W/g) per viktenhet för för varje föreliggande värmeele- mentskalibreringsmàl för varje GT-detektor 44 pá basis av den icke uppvärmda utspänningssignalen och den uppvärmda utspänningssignalen för värmeelementseffekten för varje föreliggande värmeelementskalibreringsmàl för varje GT- detektor 44 (steg S15).

I det följande ges en beskrivning av känslighetsmät- processen genom GT-signalbearbetningsenhetens 48 CPU 48A under hänvisning till fig 10.

Nedanstående ekvation (1) är uppställd som ett ut- tryck för förhållandet mellan en termoelementsutspänning fràn GT-detektorn 44 och ett y-stràlningsvärmevärde Wy per viktenhet för GT-detektorn 44.

Uy=SO(1+aUV) Wy (1) 10 15 20 25 30 35 521 873 45 där, S0: utspänningskänslighet (mV/(W/g)) az icke linjär koefficient (mV'l) KW: utsignal (mV) W7: gammavärmevärde (W/g).

I detta fall är ovannämnda icke linjära koefficient a ett fast värde som beräknats under hänsyn till ett tem- peraturberoende för ett fysiskt egenskapsvärde av GT-de- tektorns 44 konstruktionsmaterial.

Dessutom beräknas utspänningskänsligheten S0 för fö- religgande GT-detektor 44 med hjälp av nedanstående ekva- tion (2) under användning av den uppmätta icke uppvärmda utspänningssignalen och den uppmätta utspänningssignalen. so= [{U'/<1+aU' ) }-{U/1+aU) }]/PH (2) där, U: icke uppvärmd utspänning (mV) U': uppvärmd utspänning (mV) (W/g) I ett tillstånd där operatören bekräftar att härden 3 intar ett konstant och stabilt tillstànd åstadkommes PH: extra värmevärde för inbyggt värmeelement. när ett extra värmevärde PH läggs till med hjälp av det inbyggda och i fig 5 och 6 visade värmeelementet 71 en förändring av termoelementutsignalen (skillnad mellan U och U') i beroende av det extra värmevärdet PH. Därmed kan GT-detektorns 44 känslighet S0 beräknas med hjälp av för GT-detektorn 44, ett värmeelementsmotståndsvärde för denna detektor och ovan- en tidigare uppmätt massa (vikt) stående ekvation (2). I detta fall görs GT-anordningens 35 inbyggda värmeelement 71 företrädesvis så, att det in- byggda värmeelementets 71 motståndsvärde är konstant i den axiella riktningen oberoende av varje GT-detektor.

Med tanke på tillverkningsfel för respektive GT-anordning 35 eller tillverkningsfel avseende varje GT-anordnings 35 axiella fördelning återspeglas dock dess tillverknings- data, så att det extra värmevärdet PH för ovannämnda in- byggda värmeelement 71 bestäms på basis av den matade 10 15 20 25 30 35 521 875 46 strömmen och motståndsvärdet i detekteringssektionen för varje inbyggt värmeelement 71.

Ett y-strålningsvärmevärde WY per viktenhet för GT- detektorn 44 beräknas för övrigt ur nämnda utspännings- känslighet S0 för GT-detektorn 44 och utspänningssignalen (mV-signal) för GT-detektorn 44 med hjälp av nedanstående ekvation (3). wY=Uy/{s0 <1+aUy)} <3) Såsom nämnts ovan kan GT-signalbearbetningsenhetens 48 CPU 48A beräkna känsligheterna S0 för alla GT-detek- torer 44 för den eftersökta värmeelementskalibrerings-GT- anordningarna 35 pà basis av styrning av de inbyggda vär- meelementen 71 i de eftersökta värmeelementskalibrerings- GT-anordningarna 35 med hjälp av GT-värmeelementsstyr- enheten 53. Sedan lagrar GT-signalbearbetningsenhetens 48 CPU 48A den beräknade känsligheten S0 för varje GT-detek- tor 44 av värmeelementskalibreringsmàlet i minnesenheten 48B och sänder den sedan den beräknade känsligheten SO för varje GT-detektor 44 av värmeelementskalibrerings- målet till kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl i (steg S16).

Såsom nämnts ovan genomförs känslighetsmätprocessen processtyrdatorn 31 av GT-värmeelementsstyrenheten 53 och GT-signalbearbet- ningsenheten 48 i beroende av värmeelementskalibrerings- processutförandeinstruktionen upprepade gånger i en för- utbestämd sekvens tills alla GT-anordningar 35 av värme- elementskalibreringsmálet har bearbetats. Dessutom genom- förs känslighetsmätprocessen för varje GT-detektor 44 för varje GT-anordning 35 av värmeelementskalibreringsmålet upprepade gånger i enlighet med värmeelementskalibre- ringsprocessutförandeinstruktionen som sänds av diskrimi- neringsprocessen i kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl vid varje motsvarande värmeelementskalibrerings- tidsintervall.

Det framgår av beskrivningen ovan att känsligheten S0 för varje GT-detektor 44 för varje GT-anordning 35 mäts (beräknas) periodiskt av GT-signalbearbetnings- 10 15 20 25 30 35 521 873 47 enheten 48 i enlighet med varje värmeelementskalibre- ringsintervall som bestämts pà basis av varje härduppe- hàllstid för varje GT-anordning 35 och att sedan den upp- mätta känsligheten S0 för varje GT-detektor 44 för varje GT-anordning 35 sänds till kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 60Ml.

Vid denna tidpunkt lagrar kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 60Ml känsligheten SO för varje GT-detektor 44 för varje GT-anordning 35 som periodiskt sänds i bero- ende av varje värmeelementskalibreringsintervall, dvs tidssekventiellt förändras data för känsligheten S0 för varje GT-detektor 44 för varje GT-anordning 35 i minnes- enheten 61 för varje GT-detektor 44.

Sedan utför kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 60Ml en process, vid vilken en jämförelse genomförs mel- lan en känslighet S0' för varje GT-detektor 44, vilken känslighet just sänts till kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 60Ml, och data för flera tidigare känslig- heter S0 (känslighetsförändringsdata) före sändningstid- punkten för känsligheten S0', och visar den jämförelse- resultatet med hjälp av displayenheten 63 eller genomför den en process vid vilken en förändringstrend (graf) för känsligheten inklusive känsligheten S0' visas på basis av tidssekvensförändringsdata för känsligheten i minnes- enheten 61 med hjälp av displayenheten 63. För att ge ett exempel pà en visningsprocess för en förändringstrend un- der gångtid under användning av alla data för känslig- heten S0 för GT~detektorn 44 efter montering av GT-detek- torn 44 i härden 3 eller data för flera gångna känslig- heter SQ räknat fràn innevarande tidpunkt i enlighet med en minsta kvadratapproximation kan en funktion innefat- tande beräkning med hjälp av följande ekvation (4) för varje GT-detektor 44 ingå i kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 60Ml.

S0=a+b*e'Xt (4) För ovanstående ekvation (4) kan Ä bestämmas pà ba- sis av data för känsligheten SO genom minsta kvadrat- 10 15 20 25 30 35 521 873 48 approximation och också användas som ett representativt värde för ett tidigare aktuellt datavärde.

I fig ll ges ett exempel pà en förändringstrendgraf för en gångtid avseende känsligheten S0 för varje GT-de- tektor 44 för varje GT-anordning 35, vilket värdet är be- roende av härduppehàllstiden (i monterat tillstànd) pà basis av ovanstående ekvation (4). I grafen anger en sym- bol X en verkligen uppmätt GT-detektorkänslighet S0 och en symbol Y en approximationskurva, som representeras av en förutsägande approximativ ekvation för ekvationen (4) som erhällits med hjälp av den verkligen uppmätta käns- ligheten S0.

Operatören övervakar jämförelseresultatet mellan en ny sänd känslighet S0' och känslighetsförändringsdata el- ler förändringstrendgrafen för gàngtiden (se fig ll), vilken visas pà displayenheten 63. När i övervaknings- resultatet operatören bedömer att den nya överförda käns- ligheten S0' förändras inte mindre än ett förutbestämt värde (första bedömningsvärde (onormalt bedömningsvärde: godkännbart känslighetsförändringsbedömningsvärde, t ex 10% av känsligheten S0)), bedömer operatören den över- förda känsligheten S0' som felaktig för att sända en by- passinstruktion till processtyrdatorn 31 via inmatnings- konsolen 62.

När, exempelvis då nâgra känsligheter för ett fler- tal GT-detektorer 44 för ett flertal GT-anordningar 35 förändras inom ett förutbestämt omrâde, så att några av deras känsligheter är normala, operatören ska sända en känslighetsuppdateringsinstruktion för kollektiv uppda- tering av de motsvarande känsligheterna för flera GT-de- tektorer 44 för flera GT-anordningar 35 och dessutom sända en känslighetsuppdateringsinstruktion för indivi- duell uppdatering av den motsvarande känsligheten för varje GT-detektor 44 och för varje GT-anordning 35.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl i pro- cesstyrdatorns 31 CPU 60 sänder en känslighetsupp- dateringsinstruktion för uppdatering av känsligheten SO 10 15 20 25 30 35 521 873 49 för GT-detektorn 44 för GT-anordningen 35 motsvarande den sända känslighetsuppdateringsinstruktionen från inmat- ningskonsolen 62 till en ny känslighet S0' till GT-sig- nalbearbetningsenheten 48.

GT-signalbearbetningsenheten 48 uppdaterar känslig- heten S0 för GT-detektorn 44 för den motsvarande GT-an- ordningen 35 pà basis av den sända känslighetsuppdate- ringsinstruktionen till en ny känslighet S0' och om- vandlar sedan utspänningssignalen fràn GT-detektorn 44 till GT-data Dl med hjälp av den uppdaterade nya känslig- heten S0'.

Processtyrdatorns 31 kärnenergiinstrumentstyr- processmodul 6OMl tar dessutom i beroende av ett andra bedömningsvärde (andra tillàtbart känslighetsförändrings- bedömningsvärde), som tidigare har lagrats i minnesen- heten 61 och som ligger inom det förutbestämda omrâdet och är mindre än det första bedömningsvärdet, t ex O,2% av känsligheten S0, och jämförelseresultatet mellan den erhållna känsligheten S0' och nämnda känslighetsföränd- ringsdata, eller känslighetsförändringstrendgrafen för den gångna tiden, automatiskt ett beslut huruvida den nya överförda känsligheten S0' förändras mer än det andra be- dömningsvärdet och mindre än det första bedömningsvärdet.

Om kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl bedömer att den nya överförda känsligheten S0' förändras mer än det andra bedömningsvärdet och mindre än det första be- dömningsvärdet, bedömer processtyrdatorns 31 kärnenergi- instrumentstyrprocessmodul 6OMl att den nya överförda känslighetens S0' förändring är en normal och föredragen förändring i syfte att sända en känslighetsuppdaterings- instruktion för uppdatering av känsligheten SO hos GT-de- tektorn 44 i motsvarande GT-anordning 35 till en ny käns- lighet S0' till GT-signalbearbetningsenheten 48.

När kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl dessutom bedömer att den nya överförda känsligheten SO' förändras mindre än det andra bedömningsvärdet, bedömer kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl att det inte lO 15 20 25 30 35 521 875 50 räcker att uppdatera känsligheten S0 hos GT-detektorn 44 i motsvarande GT-anordning 35 till en känslighet So' i syfte att inte utföra ovannämnda känslighetsuppdaterings- process.

Om den nya överförda känsligheten S0' inte förändras mindre än det första bedömningsvärdet (t ex 10% av käns- ligheten SO), bedömer kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 6OMl att GT-detektorn 44 i motsvarande GT-anord- ning har fel i syfte att avge varningsinformation inne- fattande adressen för GT-detektorn 44 och GT-anordningen 35, som har fel, direkt till operatören eller via dis- playenheten 63. Följden blir att operatören i beroende av den avgivna varningsinformationen bestämmer att GT-detek- torn 44 motsvarande varningsinformationen eller GT-anord- ningen 35 innefattande GT-detektorn 44 i enlighet med varningsinformationen har fel, varigenom GT-detektorn 44 eller GT-anordningen 35 registreras som en felbypass.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl i pro- cesstyrdatorn 31 CPU 60 utvärderar dessutom periodiskt härduppehàllstiden för varje GT-anordning 35, som succes- I be- roende av gàngtiden för härduppehàllstiden för varje GT- sive uppdateras och registreras i minnesenheten 61. anordning 35 förändrar, om GT-uppvärmningskalibrerings- tidsintervallet, som är inställt vid ifrågavarande tid- punkt (inom härduppehàllstiden), förändras inom nästa uppvärmningskalibreringstidsintervall som är inställt för nästa härduppehàlls tid, kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 6OMl en displaymod för en displaysymbol för mot- svarande GT-anordning 35 symbolen eller dylikt) intervallregistreringsbilden pà displayenheten 63, var- (t ex genom att spola display- i uppvàrmningskalibreringstids- igenom operatören informeras om en förändring av ovan- nämnda uppvärmningskalibreringstidsintervall.

Såsom nämnts ovan mäts vid denna första utförings- form i enlighet med varje inställt uppvàrmningskalibre- ringsintervall i beroende av varje härduppehàllstid för (GT-detektor 44) varje GT-anordning 35 varje GT-detektors 10 15 20 25 30 35 521 873 51 44 känslighet genom operationer i kärnenergiinstrument- styrprocessmodulen 6OMl, GT-signalbearbetningsenheten 48, GT-uppvärmningsstyrsystemet 53 och det inbyggda värme- elementet 71, och uppdateras varje GT-detektors 44 käns- lighet i beroende av tidsförändringsdata för den uppmätta känsligheten SO, vilket gör det möjligt att korrigera ett fall eller bottning av GT-detektorns 44 utspänning med avseende pà y-stràlningsvärmevärdet och att erhàlla ett (GT-data Dl). Det blir därför möjligt att ytterliggare förbättra noggrann- mycket noggrant y-stràlningsvärmevärde heten av processen för korrigering av härdeffektfördel- ningen, varigenom härdeffektfördelningen erhålles med en mycket hög noggrannhet.

Vid reaktordrift förändras närmare bestämt känslig- heten S0 för varje GT-detektor 44 för varje GT-anordning 35 långsamt med uppehàllstiden, såsom visas medelst en streckad linje Y i fig ll, och när sedan ett jämvikttill- stànd. När därför en kärnenergiinstrumentanordning 32, som har en kortare härduppehàllstid, monteras i reaktorns härd 3 och börjar arbeta, förändras dess känslighet S0 snabbt under dess driftscykel. Om däremot en kärnenergi- instrumentanordning 32 har monterats som kommer fràn en dvs har en är GT~detektorns 44 känslighet tidigare driftscykel eller är ännu äldre, längre härduppehàllstid, S0 i det närmaste stabil.

För kärnenergiinstrumentanordningen 32, som har lång härduppehàllstid och stabil känslighet S0 för GT-detek- torn 44 för GT-anordningen 35, kan därför bekräftas om GT-anordningen 35 har fel eller ej. När därför uppvärm- ningskalibreringsintervallet enligt ovan exempelvis är inställt på 1000 timmar eller mer för GT-anordningen 35 med stabil känslighet, är det möjligt att förhindra ett onödigt långt driftsavbrottstillstànd (bypasstillstànd) för GT-anordningen utan att behöva genomföra en onödig GT-uppvärmningskalibreringsprocess. Dessutom kalibreras endast GT-anordningen 35 som har en förhållandevis kor- tare härduppehàllstid medelst det inbyggda värmeelementet 10 15 20 25 30 35 521 873 52 inom ett förhàllandevis kort uppvärmningskalibrerings- intervall (t ex 48 timmar), vilket innebär att en i prak- tiken kortare GT-uppvärmningskalibrering àstadkommes för GT-vàrmeelementet. Dessutom är det möjligt att reducera sannolikheten för ett värmeelementsfel under GT-anord- ningens 35 driftstid.

Uppvärmningskalibreringstidsintervallet för varje GT-anordning (varje GT-detektor ) visas dessutom i upp- värmningskalibreringstidsintervallregistreringsbilden pà displayenheten 63; det blir därför lätt att genomföra en uppvärmningskalibreringsfrekvenshandläggning av GT-anord- ningen 35 och möjligt att enkelt identifiera förekomsten av ett korttidskalibreringsmàl för GT-anordningen 35.

Vid denna första utföringsform genomförs beräkningen av GT-detektorns 44 känslighet S0 med hjälp av GT-signal- bearbetningsenheten 48. Föreliggande uppfinning är dock inte begränsad till denna lösning. Således sänds GT-de- tektorns 44 utspänningssignal (mV) direkt till proces??styrdatorns 31 kärnenergiinstrumentstyrprocessmodul 6OM1, och sedan kan beräkningen av GT-detektorns 44 känslighet SO utföras med hjälp av kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 60Ml. Det är närmare bestämt inte avgörande om beräkningen av GT- detektorns 44 känslighet S0 genomförs i denna dators CPU.

Vid den ovan beskrivna första utföringsformen lag- ras dessutom känslighetskalibreringstidsintervallet för GT-anordningen 35 i processtyrdatorns 31 minnesenhet 61, som har fyra steg i enlighet med härduppehàllstids- historien; föreliggande uppfinning är emellertid inte be- gränsad till denna konstruktion. Känslighetskalibrerings- tidsintervallet kan närmare bestämt innefatta flera steg, t ex tre steg eller tvà steg. Sett utifrån en känslig- hetsgradsförändring för individuella härduppehàllstider för de aktuella GT-signaldetektorerna kan exempelvis hän- visas till en känslighetsförändringsgraf i fig 11, varvid känslighetskalibreringstidsintervallet har sådana egen- skaper att förändringen är stor vid initial montering för lO 15 20 25 30 35 521 873 53 att med tiden mättas. Med tanke pà dessa tidsintervall- egenskaper, exempelvis när ett tredje bedömningsvärde, som representerar ett glapp mellan den aktuella uppmätta känsligheten för varje GT-detektor och en förutsagd käns- lighet för dessa i ett värmeelementskalibrerings- tillstànd, vilken känslighet förutsägs utifrån tids- sekventiella data för känsligheten, eller ett föränd- ringsvärde ur känslighetsresultatet för varje GT-detek- tor, vilket värde uppmäts under den föregående känslig- hetsuppdateringsprocessen, ställs in pà ett relativt li- tet värde (t ex 1% av känsligheten), innefattar känslig- hetskalibreringstidsintervallet företrädesvis flera steg, exempelvis fyra steg enligt ovan.

Vid denna utföringsform används härduppehállstiden som en parameter för inställning av varje GT-detektors kalibreringstidsintervall. Föreliggande uppfinning är dock inte begränsad till denna konstruktion. Detta inne- bär att en neutronbestràlningskvantitet i härden för varje GT-detektors sensordel kan användas istället för I så fall beräknas neutronbesträlningskvantiteten i härden för varje ovannämnda härduppehàllstid. (simule- ras) GT-detektor 44 noggrant med hjälp av effektfördelnings- simulationsmodulen 60M2 för nämnda CPU 60. Dessutom lag- ras varje simulerad neutronbestràlningskvantitet i härden för varje GT-detektor 44 i processtyrdatorns 31 minnes- enhet 61 istället för härduppehàllstiden, så att varje värmeelementskalibreringstidsintervall för varje GT-de- tektor ställs in i beroende av ett område pà vardera tre neutronbestràlningskvantiteter i härden för varje GT-de- tektor i syfte att lagra varje värmeelementskalibrerings- tidsintervall i minnesenheten 61. Dessutom finns inget behov av att noggrant beräkna (simulera) ovannämnda neu- tronbestràlningskvantitet i härden, och en parameter, som är väsentligen proportionell mot neutronbestràlnings- kvantiteten i härden, kan bytas ut. Vid exempelvis en ge- nomsnittlig utbränningsökning för varje bränslenod som omger GT-detektorn 44 kan användas som parameter. 10 l5 20 25 30 35 521 873 54 Enligt denna första utföringsform är i reaktorns fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystem 30 mångfalden LPRM-detektorer 37 för detektering av den lo- kala effektfördelningen för effektomràdet i reaktorhärden 3 och de fasta GT-detektorerna 44 av y-stràlningstermo- meteranordning 35 för detektering av y-stràlningsvärme- värdet, inrymd i kärnenergiinstrumentröret 33. Dessutom innefattar det fast i härden inrättade kärnenergi- instrumentsystemet 30: den i härden inrättade kärnenergi- instrumentanordningen 32, i vilken GT-detektorerna 44 är anordnade àtminstone i närheten av LPRM-detektorerna 37; LPRM-signalbearbetningsenheten 40 för bearbetning av LPRM-signalen S2 fràn LPRM-detektorn 37; GT-signalbear- betningsenheten 48 för bearbetning av utspänningssignalen (GT-signal) S1 fràn GT-anordningen 35; och GT-uppvärm- ningsstyrenheten 53 för elektrisk verksamgöringsstyrning avseende det inbyggda värmeelementet 71, som är inbyggt i GT-anordningen 35.

Det fast i härden inrättade kärnenergiinstrument- systemet 30 övervakas och styrs av kärnenergiinstrument- styrprocessmodulen 6OMl för processtyrdatorns 31 CPU 60.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl är en över- vaknings- och styrmodul och styr operationerna av GT-upp- värmningsstyrenheten 53 och GT-signalbearbetningsenheten 48. GT-uppvärmningsstyrenheten 53 utför elektrisk verk- samgöringsstyrning avseende GT-anordningens 35 inbyggda värmeelement 71, så att varje GT-detektors 44 utspän- ningskänslighet kan kalibreras genom värmeelementsupp- värmning.

I GT-anordningen 35 verksamgöres och uppvärms det inbyggda värmeelementet 71 under reaktordrift, och GT- signalbearbetningsenheten 48 mäter sedan en ökning av ut- spänningen för varje GT-detektor 44 genom värmeelements- uppvärmning (extra värmevärde) och av uppvärmnings- spänningen och -strömmen till det inbyggda värmeelementet 71 och kalibrerar dessutom GT-detektorns 44 termo- elementsutspänningskänslighet per enhetsvärmevärde (W/g) 10 l5 20 25 30 35 521 875 55 pà grund av y-stràlning med hjälp av ett tidigare uppmätt värmeelementsmotstànd och den fasta GT-detektorns 44 massa. Kalibreringsintervallet för utspänningskäns- ligheten ställs in som parameter i beroende av y-stràl- ningstermometeranordningens 35 härduppehällstid. y-stràl- ningstermometeranordningens 35 härduppehàllstid beräknas i syfte att av kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 60M1 lagras i minnesenheten 61.

I enlighet med varje härduppehàllstid för varje GT- anordning 35 har tidigare följande värmeelementskalibre- ringstidsintervall förberetts; t ex ett första tidsinter- vall, ett andra tidsintervall, ett tredje tidsinter- vall... Sedan i ordningen för allt kortare tidsintervall. väljs det motsvarande tidsintervallet automatiskt i bero- ende av den beräknade härduppehàllstiden och genomförs utspänningskänslighetsmätningen genom värmeelementsupp- vàrmning vid det valda tidsintervallet.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OM1 matar ut varningsinformation till displayenheten 63 vid tidpunkten då värmeelementskalibreringstidsintervallet för ut- spänningskänsligheten genom värmeelementsuppvàrmning för den fasta GT-detektorn 44 för GT-anordningen 35 ändras fràn det tidigare tidsintervallet till ett nytt tidsin- tervall, och således informeras operatören om växlingen av kalibreringstidsintervallet av operatören genom var- ningsinformationen.

Andra utföringsformen Nedan beskrivs en andra utföringsform av ett fast i hàrden inrättat kärnenergiinstrumentsystem, ett effekt- fördelningssimuleringssystem och effektfördelningsöver- vakningssystem enligt föreliggande uppfinning.

Denna andra utföringsform uppvisar samma konstruk- tion och drift som reaktoreffektfördelningsövervaknings- systemet 29, det fast i hàrden inrättade kärnenergiin- strumentsystemet 30 och processtyrdatorn 31 som den för- sta utföringsformen av föreliggande uppfinning (se fig 1- lO 15 20 25 30 35 521 873 56 11). Därför används motsvarande hänvisningsbeteckningar för beteckning av likadana element som vid den första ut- föringsformen och utelämnas detaljer.

Vid det fast i härden inrättade kärnenergiinstru- mentsystemet 30 och effektfördelningssimuleringssystemet 31 enligt denna tredje utföringsform skiljer sig diskri- mineringsbearbetningen avseende y-stràlningstermometer- anordningen 35 för kalibrering av en utspänningskäns- lighet genom värmeelementsuppvärmning för den fasta GT- detektorn 44 i grunden från det som visas för den första utföringsformen av föreliggande uppfinning.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 60M1 har som en del av bearbetningsfunktionerna för nämnda CPU 60 en funktion för beräkning av en reaktordriftstid (nedan kal- lad härduppehàllstid) efter montering av varje GT-anord- ning 35 i härden 3 och en funktion för uppdatering och lagring av varje härduppehàllstid för varje GT-anordning 35 i processtyrdatorns 31 minnesenhet 61. Motsvarande den första utföringsformen har ett flertal värmeelements- kalibreringstidsintervall (första värmeelementskalibre- ringstidsintervall (t ex 48 timmar), andra värmeelements- kalibreringstidsintervall (t ex 165 timmar), tredje vär- meelementskalibreringstidsintervall (t ex 336 timmar) och fjärde värmeelementskalibreringstidsintervall (t ex 1000 timmar)) tidigare lagrats i minnesenheten 61 för att mot- svara härduppehàllstiderna.

Dessutom innefattar kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 60M1 en funktion för lagring av uppehàllstids- förändringsdata för utspänningskänsligheten S0 för varje GT-detektor 44 (tidssekventiella data för utspännings- känsligheten) i processtyrdatorns 31 minnesenhet 61 vid varje känslighetskalibreringsprocess för GT-anordningen 35, vilken process utförs vid varje tidsintervall som valts i enlighet med härduppehàllstiden för GT-anord- ningen 35 sä att tidssekventiella data för utspännings- kànsligheten motsvarar härduppehàllstiderna. Detta inne- bär att varje tidssekventiell data för varje utspännings- 10 15 20 25 30 35 521 875 57 känslighet för varje GT-detektor 44 lagras i minnes- enheten 61 som en tabell avseende varje härduppehàllstid.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl fångar åtminstone tvà eller flera senaste tidsseriedatapunkter frán innevarande tidpunkt med hjälp av tidsseriedata för GT-detektorns 44 känslighet SO och uppskattar sedan en kurva för en utspänningskänslighetsförändring genom lin- jär extrapolation eller kvadratkurvsextrapolation på ba- sis tidsseriedatapunkten eller uppskattar en framtida ut- spänningskänslighetsförändringskurva genom approximering av datapunkterna till en linjär närmelseekvation, en kva- dratkurvsnärmelseekvation eller en sista kvadratnärmel- seekvation för en kurva som representeras av ovannämnda ekvation (4) ”a+b*e'Ät".

När det gäller uppskattning av utspänningskänslig- hetsförändringskurvan med hjälp av ovannämnda ekvation (4) ”a+b*e'Ät”, är ”t” en härduppehàllstid och ”a”, ”b” och ”Ä” konstanter för approximering. I sä fall kan ”Ä” anta ett värde som representativt valts bland de gångna känslighetsegenskaperna för GT-detektorn.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl enligt fig 12 uppskattar ett framtida värde för GT-detektorns 44 känslighet S0 enligt ovannämnda utspänningskänslighets- förändringskurva i syfte att beräkna ett värde för käns- ligheten S0 efter en förutbestämd tid från den sista vär- meelementsuppvärmningskalibreringen, dvs efter ett tidsintervall,( t ex det andra tidsintervallet pà 168 timmar) som är längre än ett tidsintervall som ska väljas närmast efter det föreliggande valda tidsintervallet (t ex det första tidsintervallet pà 48 timmar)(steg S20).

När det uppskattade värdet för känsligheten S0 för- ändras för att överstiga det förutbestämda värdet, dvs exempelvis det tredje bedömningsvärdet när man uppskattar att det tredje bedömningsvärdet utgör 1% av känsligheten och det uppskattade värdet för utspänningskänsligheten S0 förändras mer än 1% fràn känslighetsutspänningskänslig- heten som mätts vid tidpunkten för den sista värme- 10 15 20 25 30 35 521 873 58 elementsuppvärmningskalibreringstiden (bedömningssteget S21 ger JA), väljs ett förutbestämt kort tidsintervall kortare än nästa tidsintervall (i det fall det förelig- gande tidsintervallet är 48 timmar är t ex det förut- bestämda korta tidsintervallet det första tidsintervallet och ställs det valda tidsintervallet in som värmeelementskalibrerings- pà 48 timmar) ur minnesenheten 61, tidsintervall för nästa värmeelementskalibrering för att (steg S22).

När man däremot antar att det uppskattade värdet för registreras i minnesenheten 61 utspänningskänsligheten S0 förändras så att det inte överstiger det tredje bedömningsvärdet, dvs när man upp- skattar att det uppskattade värdet för utspännings- känsligheten SO inte förändras med mer än 1% fràn den känslighetsutspänningskänslighet som uppmätts vid tid- punkten för den sista värmeelementsuppvärmnings- kalibreringstiden (bedömningen i steg S21 är NEJ), väljs ett förutbestämt nästa tidsintervall (t ex det andra tidsintervallet pà 168 timmar), som är längre än det fö- religgande tidsintervallet (t ex det första tidsinter- vallet pà 48 timmar) fràn minnesenheten 61 och ställs det valda tidsintervallet in som värmeelementskalibrerings- tidsintervall för den nästa värmeelementskalibreringen (steg S23).

I sà fall kan kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen för registrering i minnesenheten 61 6OM1 automatiskt beräkna värmeelementskalibreringstids- intervallet med ett förutbestämt gränsomràde fràn det kortaste värmeelementskalibreringstidsintervallet (t ex det första tidsintervallet pà 48 timmar) till det längsta (t ex det fjärde så att känslighetsföränd- värmeelementskalibreringstidsintervallet tidsintervallet pà 1000 timmar) ringen begränsas till ett förutbestämt känslighetsomràde (inom ett omràde för ovannämnda tredje bedömningsvärde) i enlighet med förändringskvantiteten för det uppskattade värdet för utspänningskänsligheten S0 genom ovannämnda uppskattningsprocess för kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 60M1. 10 15 20 25 30 35 521 875 59 I beroende av registreringsvärdena för värme- elementskalibreringstidsintervallen för de axiella GT-de- tektorerna 44 för en GT-anordning 35 (exklusive anord- ningen som syntetiskt bestäms som felaktig och har by- passregistrerats i kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl) 6OMl till minnesenheten 61 för att undersöka de registre- refererar kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen rade värmeelementskalibreringstidsintervallen för alla axiella GT-detektorer 44 för GT-anordningar 35. Dessutom sänder kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl en värmeelementskalibreringsinstruktion för varje GT-detek- tor 44 till GT-signalbearbetningsenheten 48 och GT-värme- elementsstyrenheten 53 pà basis av värmeelementskalibre- ringstidsintervallet med det kortaste värmeelementskalib- reringstidsintervallet bland alla GT-detektorer 44 i GT- anordningens 35 axiella riktning.

Ovannämnda funktion och värmeelementskalibrerings- förfarande är nödvändiga om GT-detektorns 44 neutronbe- strälningskvantitet ska användas som parameter för värme- elementskalibrering istället för GT-anordningens 35 härd- uppehàllstid.

Enligt denna andra utföringsform registreras endast transportdatavärdet för ett utanför reaktorn utfört test eller endast initialiseringsdata som en utspänningskäns- lighet S0 för GT-anordningens 35 GT-detektor 44, vilket värdet laddats pà nytt i en reguljär inspektionskon- struktion före en driftscykel. Av denna anledning detek- teras GT-detektorns 44 initiala känslighet S0, varpå tid- punkterna väljs när härden intar ett stabilt tillstànd vid en temporär turbindrift vid start, vid tidpunkten för en deluteffekt efter turbinstart och vid en tidig tid- punkt efter märkuteffekt, och således utförs GT-värme- elementsuppvärmningskalibreringsbearbetning 3 eller 4 gånger med hjälp av ovannämnda kärnenergiinstrumentstyr- processmodul 6OMl, GT-signalbearbetningsenheten 48 och GT-värmeelementstyrenheten 53. 10 15 20 25 30 35 521 873 60 Genom värmeelementskalibreringsbearbetning 4 eller fler gånger kan avseende data för utspänningskänsligheten SO för GT-detektorn 44 för GT-anordningen 35 innefattande fyra eller fler data för känsligheten S0 för GT-detektorn 44, ett värde för känsligheten SO för GT-detektorn 44 ef- ter det förutbestämda tidsintervallet som valts för till- fället tidsintervall) och ett värde för känsligheten S0 för GT- detektorn 44 efter det förutbestämda tidsintervallet, (här temporärt inställt som ett andra förutbestämt som (här temporärt inställt som ett tredje förutbestämt tidsinter- vall) dratkurvextrapolation eller uppskattas genom användning är längre än det andra förutbestämda tidsintervallet uppskattas genom linjär extrapolation eller kva- av en linjär approximation, en kvadratkurvapproximation eller nämnda ”a+b*e'Ät”-kurvapproximation under använd- ning av åtminstone tvà eller flera senaste tidpunkts- seriedatapunkter från föreliggande tidpunkt för GT-detek- torns känslighet S0.

Som ett resultat för dessa uppskattningar registre- rats, i fallet då man uppskattar att den uppskattade för- ändringskvantiteten för GT-detektorns 44 känslighet SO efter det andra förutbestämda tidsintervallet överstiger det tredje bedömningsvärdet 1%, det första kalibrerings- tidsintervallet som är kortare än det andra förutbestämda tidsintervallet som det nästa värmeelementskalibrerings- tidsintervallet i minnesenheten 61. När man däremot upp- skattar att den uppskattade förändringskvantiteten för GT-detektorns 44 känslighet S0 efter det tredje förutbe- stämda tidsintervallet inte överstiger det tredje bedöm- ningsvärdet 1%, registreras det tredje förutbestämda tidsintervallet som är längre än det andra förutbestämda tidsintervallet som nästa värmeelementskalibrerings- tidsintervall i minnesenheten 61.

När man dessutom uppskattar att den uppskattade för- ändringskvantiteten för GT-detektorns 44 känslighet S0 efter det andra förutbestämda tidsintervallet inte över- stiger det tredje bedömningsvärdet 1%, och den uppskat- lO 15 20 25 30 35 521 873 6l tade förändringskvantiteten för GT-detektorns 44 känslig- het S0 efter det tredje förutbestämda tidsintervallet överstiger det tredje bedömningsvärdet 1%, registreras det andra förutbestämda tidsintervallet som nästa värme- elementskalibreringstidsintervall i minnesenheten 61.

Efter detta genomförs den automatiska undersöknings- process för varje i minnesenheten 61 lagrat kalibrerings- tidsintervall i GT-detektorerna 44, som är diskret anord- nade i den identiska GT-anordningens 35 axiella riktning. Även om det i GT-detektorn för GT-detektorerna 44, som inte är bypassregistrerade, endast föreligger ett av GT- värmeelementskalibreringstidsintervallen som har ett kort tidsintervall, korrigeras automatiskt värmeelementskalib- reringstidsintervallet för alla GT-detektorer 44 för mot- svarande GT-anordning 35 och registreras det som ovan- nämnda korta värmeelementskalibreringstidsintervall i minnesenheten 61.

I det slutligen registrerade GT-kalibreringstids- intervallet fungerar, om tidsintervallet förändras fràn det tidigare värmeelementskalibreringstidsintervallet till ett nytt värmeelementskalibreringstidsintervall av- seende GT-anordningen 35, kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 6OMl sà att den indikerar och visar det motsvarande värmeelementskalibreringstidsintervallet i värmeelementskalibreringstidsintervallregistreringsbilden på displayenheten 63 i syfte att uppmärksamma operatören på detta. Operatören kontrollerar sedan indikerade och visade värmeelementskalibreringstidsintervalldatana avse- ende trendgrafen för GT-detektorns 44 utspänningskäns- lighet SO, som visas pà displayenheten 63, och kan på så sätt jämföras med den tidigare utspänningskänsligheten S0.

På ovannämnda sätt beräknas det slutliga registre- ringsresultatet för GT-värmeelementskalibreringstids- med intervallet, som har registrerats i minnesenheten 61, hjälp an kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl och 10 15 20 25 30 35 521 873 62 visas den sedan pä displayenheten 63 för information av operatören.

När således en förutbestämd värmeelementskalibre~ ringstid motsvarande värmeelementskalibreringstidsinter- vallet för den förutbestämda GT-anordningen 35 nås, avger kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl en varnings- signal till operatören via displayenheten 61 för genom- förande av GT-värmeelementskalibreringsprocessen, och se- dan visas den eftersökta GT-anordningen 35 på display- enheten 61 på basis av registreringsresultatet. Även om en GT-värmeelementskalibreringstid är annorlunda för varje GT-anordning måste i så fall värmeelementskalibre- ring av alla GT-detektorer 44 genomföras innan inställ- ningsprocessen för LPRM-detektorernas känslighet genom- förs med hjälp av GT-signalen vid en cykelstart (låg ef- fekt) start. Det blir på så sätt möjligt att åstadkomma en en- eller i närheten av en reaktormärkeffekt efter hetlig tidbaspunkt för varje GT-anordnings värmeelements- kalibreringstidsintervall.

GT-värmeelementsuppvärmningskalibreringsbearbet- ningen genomförs med hjälp av instruktionen från proces??styrdatorn 31 enligt samma procedurer som vid den första utföringsformen, och sedan sänds en ny erhållen utspänningskänslighet SO för GT-detektorn 44 till processtyrdatorn 31. Operatörens àtergärder efter detta motsvarar den för den första utföringsformen.

Den andra utföringsformen har avsett fallet där ut- spänningskänsligheten S0 för GT-detektorn 44 uppskattas genom extrapolering från åtminstone två punkter för den senaste GT-detektorns 44 utspänningskänslighet S0, t ex tre punkter, genom användning av en linjär ekvations- approximation, en kvadratekvationsapproximation eller en "a+b*e'Ät”-ekvationsapproximation. Föreliggande uppfin- ning är inte begränsad till denna konstruktion, men GT- detektorns 44 utspänningskänslighet S0 kan uppskattas ge- nom extrapolering från fyra punkter av den senaste GT-de- tektorns 44 utspänningskänslighet S0 med hjälp av en ku- lO 15 20 25 30 35 521 873 63 bikekvationsapproximation eller en minsta kvadratapproxi- mation av annan funktion.

Såsom nämnts ovan förändras vid denna andra ut- föringsform GT-detektorns 44 känslighet S0 vid förutbe- stämda framtida tidpunkter ur senaste SO trenddata med avseende pà GT-detektorns 44 föreliggande känslighet S0.

Om det uppskattade förändringsvärdet för det föreliggande valda intervallet är större än det tredje bedömnings- värdet, registreras det korta tidsintervallet som GT-vär- meelementskalibreringstidsintervall; det är därför möj- ligt att flexibelt àtgärda en oväntad utspänningskänslig- hetsförändring för GT-anordningen 35 och att förhindra att en effektfördelningsnoggrannhet för GT-anordningen 35 försämras. Om GT-värmeelementskalibreringstidsinter- vallet förändras fràn det tidigare tidsintervallet till ett nytt tidsintervall, informeras om denna ändring via displayenheten 63. Det blir pä sà sätt möjligt att varna operatören om att inspektion krävs eller om att fel före- ligger, och därmed blir det möjligt att förbättra funk- tionen för upprätthållande av en tillförlitlighet för re- aktorns i härden inrättade instrument.

Dessutom blir det möjligt att automatiskt beräkna värmeelementskalibreringstidsintervallet inom ett förut- bestämt område fràn det minimala värmeelementskalibre- ringstidsintervallet till det maximala värmeelementska- libreringstidsintervallet sà att känslighetsförändringen begränsas till ett förutbestämt känslighetsomràde (inom området för tredje bedömningsvärdet) i enlighet med den uppskattade känslighetsförändringen.

Enligt denna andra utföringsform är vid det fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30 för re- (LPRM-detekto- rer) 37 för detektering av den lokala effektfördelningen aktorn màngfalden fasta neutrondetektorer inom effektomràdet i reaktorhärden och fasta GT-detekto- rer 44 och y-stràlningstermometeranordningen 35 för de- tektering av y-stràlningsvärmevärdet inrymda i kärn- energiinstrumentröret 33. Dessutom innefattar det fast i lO 15 20 25 30 35 521 873 64 härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet: den härd- monterade kärnenergiinstrumentanordningen 32, i vilken GT-detektorerna 44 är inrättade àtminstone i närheten av de fasta LPRM-detektorerna 37; LPRM-signalbearbetnings- enheten 40 för bearbetning av LPRM-signalen S2 fràn LPRM- detektorn 37; GT-signalbearbetningsenheten 48 för bear- betning av utspänningssignalen (GT-signal) S1 fràn y- stràlningstermometeranordningen 35; GT-värmeelementstyr- enheten 53 för genomförande av en elektrisk verksamgö- ringskontroll med avseende på de i GT-anordningen 35 in- byggda värmeelementen 71; och kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 6OMl för simulering (beräkning) och lag- ring av härduppehàllstiden eller bestràlningskvantiteten (utbränningskvantiteten) i härden för GT-anordningen 35.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl styr GT-vär- meelementsstyrenhetens 53 och GT-signalbearbetnings- enhetens 48 operationer.

Under reaktordrift när värmeelementsledningen till det inbyggda värmeelementet 71 är elektriskt verksamgjord medelst GT-värmeelementsstyrenheten 53, mäts den ökande känsligheten för termoelementsutspänningen hos GT-anord- ningens 35 fasta GT-detektor 44 i förhållande till värme- elementsuppvärmningen (extra värmevärde) med hjälp av GT- signalbearbetningsenheten 48 pà basis av en uppvärmnings- spänning och -ström för det inbyggda värmeelementet 71 (värmeelementsledning). Sedan kalibreras en utspännings- känslighet per enhetsvärmevärde (W/g) för en Y-stràle med hjälp av GT-signalbearbetningsenheten 48 pà basis av det värmeelementsmotstànds- tidigare uppmätta (redan kända) värdet och den fast GT-detektorns 44 massa (värmeomvand- lingsmassa).

Som tidsintervall för kalibrering av GT-anordningens 35 utspänningskänslighet lagrar kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 6OMl, om GT-anordningen 35 är ursprungli- gen monterad i härden 3, känslighetstidsseriedata för varje GT-detektor 44, vilka beräknas av GT-signalbearbet- ningsenheten 48 som det förutbestämda kortaste tidsinter- 10 15 20 25 30 35 521 873 65 vallet som tabellen av- seende härduppehàllstiden i minnesenheten 61. Dessutom (t ex det första tidsintervallet) uppskattar och beräknar kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 60Ml en utspänningskänslighetsförändringskurva fràn de senaste tvà eller flera punkttidsseriedata räknat från föreliggande tidpunkt och jämför den sedan utspän- ningskänslighetsförändringsvärdet med det tredje bedöm- som är inställt pà en förutbestämd framtida och med det ningsvärdet, tidpunkt efter det första tidsintervallet, tredje bedömningsvärdet, som är inställt pà en framtida tidpunkt efter det andra tidsintervallet. När utspän- ningskänslighetsförändringsvärdet inte överstiger det tredje bedömningsvärdet ens efter det längre andra tids- intervallet, genomförs värmeelementskalibrering för varje detektor 44 vid det förutbestämda andra längre tidsinter- vallet.

Medan härduppehàllstiden fortlöper och ett tillstànd föreligger där värmeelementskalibreringstidsintervallet för GT-anordningen är längre och exempelvis ett tredje tidsintervall är inställt, uppskattar och beräknar kärn- energiinstrumentstyrprocessmodulen 60Ml utspänningskäns- lighetsförändringskurvan från de senaste två eller flera punkttidsseriedata räknat fràn föreliggande tidpunkt och jämför den sedan utspänningskänslighetsförändringarna med förutbestämda framtida tidpunkter, dvs det tredje in- ställda bedömningsvärdet med en framtida tidpunkt efter det tredje tidsintervallet och en framtida tidpunkt efter det fjärde tidsintervallet. Sedan genomför kärnenergiin- strumentstyrprocessmodulen 60Ml följande utspänningska- libreringsprocess för styrning av GT-värmeelementstyr- enheten 53 och GT-signalbearbetningsenheten 48. Närmare bestämt innefattar processen: 1) om utspänningskänslighetsförändringen inte över- stiger det tredje bedömningsvärdet ens efter det längre fjärde tidsintervallet, genomförs värmeelementuppvärm- ningskalibrering för varje GT-detektor 44 med det förut- bestämda fjärde längre tidsintervallet; lO 15 20 25 30 35 521 873 66 2) om utspänningskänslighetsförändringen inte över- stiger det tredje bedömningsvärdet efter det förutbe- stämda tredje tidsintervallet men överstiger det tredje bedömningsvärdet efter det förutbestämda längre fjärde tidsintervallet, genomförs en värmeelementuppvärmnings- kalibrering för varje detektor 44 under det förutbestämda tredje längre tidsintervallet; och 3) om utspänningskänslighetsförändringen överstiger det tredje bedömningsvärdet efter det längre tredje tids- intervallet, genomförs en värmeelementsuppvärmnings- kalibrerings för varje detektor 44 med det förutbestämda kortare andra tidsintervallet eller det maximala värdet för de tidsintervall som tidigare inställts för att upp- fylla det tredje bedömningsvärdet (i detta fall antingen det första eller det andra tidsintervallet).

Dessutom avger kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 60Ml en varningssignal till displayenheten 63 vid tidpunkten då värmeelementskalibreringstidsintervallet för GT-anordningen 35 ändras fràn det tidigare tidsinter- vallet till ett nytt tidsintervall och således informeras operatören om ändringen av värmeelementskalibreringstids- intervallet.

Tredje utföringsformen Nedan följer en beskrivning av en tredje utförings- form av ett fast i härden inrättat kärnenergiinstrument- system, ett effektsimuleringssystem och ett effektfördel- ningsövervakningssystem enligt föreliggande uppfinning.

Denna tredje utföringsform har samma konstruktion och funktion som reaktoreffektfördelningsövervaknings- systemet 29, det fast i härden inrättade kärnenergi- instrumentsystemet 30 och effektfördelningssimulerings- systemet 31 enligt den första och den andra utföringsfor- men av föreliggande uppfinning. Motsvarande hänvisnings- beteckningar används för beteckning av mot den första ut- föringsformen svarande komponenter och detaljer är ute- lämnade. lO 15 20 25 30 35 521 873 67 Det fast i härden inrättade kärnenergiinstrument- systemet 30 och effektfördelningssimuleringssystemet 31 enligt den tredje utföringsformen innefattar diskrimine- ringsbearbetning av GT-anordningen 35 för kalibrering av en utspänningskänslighet genom värmeelementsuppvärmning »för den fasta GT-detektorn 44 och skiljer sig i grunden fràn det som visas för den första och den andra utfö- ringsformen av föreliggande uppfinning. Denna tredje ut- föringsform har närmare bestämt tillkommit som en kombi- nation av den första och den andra utföringsformen av fö- religgande uppfinning.

Processtyrdatorn 31 innefattar en CPU 60, som inne- fattar kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl. Kärn- energiinstrumentstyrprocessmodulen 60M1 tjänar till be- räkning av en reaktordriftstid (härduppehàllstid) efter montering av GT-anordningen 35 i härden 3 och till lag- ring av reaktordriftstiden (härduppehàllstid).

Motsvarande den första utföringsformen har tidigare i minnesenheten 61 ett flertal värmeelementskalibrerings- tidsintervall vall ( tidsintervall (första värmeelementskalibreringstidsinter- t ex 48 timmar), andra värmeelementskalibrerings- (t ex 165 timmar), tredje värmeelementska- libreringstidsintervall (t ex 336 timmar) och fjärde vär- meelementskalibreringstidsintervall (t ex 1000 timmar)) lagrats i minnesenheten 61 för att motsvara härduppe- hàllstiderna.

När ingen förändring av en normal driftsparameter föreligger (härdtillstàndsdata innefattande reaktoref- fektnivàn, härdkylmedelsflödeshastigheten, styrstavs- mönstret, osv), hänvisar i beroende av uppehàllstiden ef- ter montering i härden 3 (härduppehàllstid vid reaktor- drift) kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl, när värmeelementskalibrering genomförs, som vid den första utföringsformen till minnesenheten 61, varigenom automa- tiskt diskriminering och val sker för GT-anordningen av ett màl för värmeelementskalibrering bland alla GT-anord- ningar 35 pà basis av uppehàllstiden fram till nu räknat lO 15 20 25 30 35 521 875 68 fràn den tidigare kalibreringsbearbetningstiden för varje GT-anordning 35 och värmeelementskalibreringstidsinter- vallet motsvarande varje GT-anordnings 35 beräknade nuva- rande härduppehàllstid.

Dessutom genomför kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 6OMl en àterbedömningsprocess vid varje GT-vär- meelementskalibreringsprocess och registrerar den värme- elementskalibreringstidsintervallet motsvarande härduppe- hàllstiden för den diskriminerade GT-anordningen 35 i minnesenheten 61, varpà den sänder det registrerade vär- meelementskalibreringstidsintervallet motsvarande härdup- pehàllstiden motsvarande varje GT-anordning 35 till dis- playenheten 63 i syfte att visa det registrerade värme- elementskalibreringstidsintervallet för varje GT-anord- ning 35 i värmeelementskalibreringstidsintervallregistre- ringsbilden pà displayenheten 63.

Dessutom sänder kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 6OMl automatsikt en kalibreringsprocessutförande- instruktion avseende den GT-anordning 35 som valts som ett värmeelementskalibreringsmàl till GT-värmeelement- styrenheten 53 och GT-signalbearbetningsenheten 48 eller sänder den en GT-kalibreringsinstruktionskommando- sändningsbegäran avseende den GT-anordning 35 som valts som ett värmeelementskalibreringsmàl till displayenheten 63 i syfte att avge och visa begäran för operatören pà displayenheten 63.

I GT-anordningen 35 som kräver att värmeelements- kalibreringsprocessen visas pà displayenheten 63, utförs värmeelementskalibrering i en förutbestämd sekvens med hjälp av GT-signalbearbetningsenheten 48 och GT-värmeele- mentstyrenheten 53 enligt en (automatisk eller manuell) instruktion för kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl i processtyrdatorns 31 CPU 60.

GT-värmeelementstyrenheten 53 börjar mata effekt (pàtrycker en spänning) till GT-anordningens 35 inbyggda värmeelement 71 med en tidsfördröjning motsvarande en po- sitionsadress för den överförda värmeelementskalibre- 10 15 20 25 30 35 521 873 69 ringsbearbetningsutförandeinstruktionen och styr sedan den värmeelementsspänning som ska pàtryckas det inbyggda värmeelementet 71, sä att ett strömvärde för en ström som strömmar genom det inbyggda värmeelementet 71 antar ett förutbestämt värde.

GT-värmeelementsstyrenheten 53 mäter sedan spän- ningsvärdet och strömvärdet genom det inbyggda värme- elementet 71 och sänder därpà de uppmätta värdena till GT-signalbearbetningsenheten 48.

GT-signalbearbetningsenheten 48 mottar värmeele- mentskalibreringsbearbetningsutförandeinstruktionen (po- sitionsadress) som sänds från kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 6OMl, och mäter i beroende av mottagnings- tiden samtidigt utspänningssignalen (mV) för det icke uppvärmda termoelementet för varje GT-detektor 44 för GT- anordningen 35 med denna positionsadress. Dessutom mottar GT-signalbearbetningsenheten 48 den spänning som pàtrycks värmeelementet och det aktuella uppmätta värdet som över- förs från GT-värmeelementsstyrenheten 53, och mäter den sedan i beroende av mottagningstiden samtidigt utspän- (mV) varje GT-detektor 44 för GT-anordningen 35 längs den axi- ningssignalen för det uppvärmda termoelementet för ella riktningen.

GT-signalbearbetningsenheten 48 lagrar sedan de icke uppvärmda och de uppvärmda utspänningssignalerna i varje GT-detektor 44 för den uppmätta som värmeelementskalibre- ringsmàl valda GT-anordningen 35 i minnesenheten 48B för GT-signalbearbetningsenheten 48 för varje GT-detektor 44.

Den ovan beskrivna värmeelementskalibreringsprocessen i enlighet med värmeelementskalibreringsprocessutförandein- struktionen pàgàr under förändring av de eftersökta GT- anordningarnas positionsadresser tills värmeelements- kalibreringsprocessen för alla eftersökta GT-anordningar, som kräver värmeelementskalibrering, har slutförts.

GT-signalbearbetningsenheten 48 kan dessutom beräkna alla GT-detektorers 44 känslighet SO och spänningen och strömmen för värmeelementseffekttillförsel till den för 10 15 20 25 30 35 521 873 70 värmeelementskalibrering eftersökta GT-anordningen 35 pà basis av de lagrade icke uppvärmda och uppvärmda utspän- ningssignalerna och värmeelementseffekten för varje GT- detektor 44 enligt samma procedurer som vid den första utföringsformen. GT-signalbearbetningsenheten 48 lagrar sedan den beräknade känsligheten SO för varje GT-detektor 44 i processenhetens 48 minnesenhet 48B och sänder den beräknade känsligheten S0 för varje GT-detektor 44 till processtyrdatorns 31 kärnenergiinstrumentstyrprocessmodul 6OMl.

Den ovannämnda känslighetsprocessen som utförs av GT-värmeelementstyrenheten 53 och GT-signalbearbetnings- enheten 48 pà basis av värmeelementskalibreringsprocess- utförandeinstruktionen utförs upprepade gånger tills pro- cessen har avslutats för alla för värmeelementskalibre- ring eftersökta GT-anordningar 35.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl tjänar till lagring av uppehàllstidsförändringsdata för varje GT-detektors 44 utspänningskänslighet S0 som genom GT-de- tektorns 44 känslighetsmätprocess överförs fràn GT-sig- nalbearbetningsenheten 48. Kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 60Ml uppskattar (simulerar) en utspän- ningskänslighetsförändringskurva genom linjär extrapola- tion eller kvadratkurvextrapolation pà basis av tidsse- riedatapunkter eller uppskattar (simulerar) en framtida utspänningskänslighetsförändringskurva genom approxime- ring av datapunkter till en linjär approximationsek- vation, en kvadratkurvsapproximationsekvation eller minsta kvadratapproximationsekvationen för en kurva som representeras av ovannämnda ekvation (4) ”a+b*e"Ät”.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OM1 simule- rar sedan en uppskattad känslighetsförändring efter ett (t ex framtid) tiskt väljas fràn härduppehàllstiden vid föreliggande förutbestämt tidsintervall för att automa- tidpunkt fràn tidpunkten för den senaste värmeelements- kalibreringstiden. 10 15 20 25 30 35 521 8725 71 Om känslighetsförändringsuppskattningsvärdet, som pà sà sätt beräknats, är större än det tredje bedömnings- värdet (t ex 1%) genomför kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 6OM1 oavsett nästa värmeelementskalibre- ringstidsintervall, som bestäms av den i minnesenheten 61 lagrade härduppehállstiden, uppdatering och registrering med avseende pà minnesenheten 61 vid ett förutbestämt tidsintervall, som är ett steg kortare än det tidsinter- eller vid det maximala tidsintervallet bland ett flertal värmeelements- vall som valts för föreliggande tidpunkt, kalibreringstidsintervall, som tidigare lagrats i minnes- enheten 61, sä att känslighetsförändringen hälls inom ett område för det tredje bedömningsvärdet.

När känslighetsförändringsuppskattningsvärdet, som pà så sätt beräknats, (t ex 1%), är mindre än det tredje bedömnings- värdet registrerar dessutom kärnenergi- instrumentstyrprocessmodulen 6OM1 nästa värmeelementska- libreringstidsintervall som ett förutbestämt tidsinter- vall givet av härduppehàllstiden (t ex det nästa värme- elementskalibreringstidsintervallet som bestämts utifrån härduppehàllstiden som är lagrad i minnesenheten 61).

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OM1 under- söker sedan värmeelementskalibreringstidsintervallen för GT-anordningens 35 axiella GT-detektorer 44, och om vär- meelementskalibreringstidsintervallet för någon av detek- torerna 44 (i detta fall exklusive den detektor som be- döms vara syntetiskt fel och som är bypassregistrerad i kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OM1) i minnes- enheten 61 är registrerat som ett kortare tidsintervall, sänder kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OM1 en värmeelementskalibreringsinstruktion för varje GT-detek- tor 44 till GT-signalbearbetningsenheten 48 och GT-värme- elementstyrenheten 53 pà basis av värmeelementskalibre- ringstidsintervallet som har det kortaste värmeelements- kalibreringstidsintervallet.

Enligt denna tredje utföringsform kalibreras GT-de- tektorns 44 känslighet SO vid ett förutbestämt kortare lO 15 20 25 30 35 r 521 873 72 första tidsintervall när GT-anordningen 35 initialt mon- teras i härden 3, och när en förutbestämd härduppehàlls- tid har avlöpt uppdateras värmeelementskalibrerings- tidsintervallet och registreras det som ett förutbestämt längre andra värmeelementskalibreringstidsintervall mot- svarande härduppehàllstiden. Vid detta förfarande väljs därefter i enlighet med gängen för härduppehällstiden au- tomatiskt ett längre värmeelementskalibreringstidsinter- vall som sedan successive uppdateras och registreras. När GT-detektorns känslighet S0 däremot förändras efter en avlupen framtida tid (motsvarande ett GT-värmeelements- kalibreringstidsintervall som valts enligt den förelig- gande härduppehàllstiden) och uppskattat utifràn data- trenden (tidsförändringsdata) för GT-detektorns känslig- het SO för de senaste två eller flera punkterna är mindre (t ex 1%), meelementskalibreringstidsintervallet temporärt och regi- än det tredje bedömningsvärdet förändras vär- streras det kortare tidsintervallet.

Den automatiska undersökningsprocessen för varje värmeelementskalibreringstidsintervall, som registrerats i minnesenheten 61, matas sedan till GT-detektorerna 44, som är diskret anordnade i den identiska GT-anordningens 35 axiella riktning. När ett enda GT-värmeelementskalib- reringstidsintervall, som har ett kortare tidsintervall, registreras i GT-detektorerna 44, som inte är bypassre- gistrerade, korrigeras värmeelementskalibreringstids- intervallet för alla GT-detektorer 44 för den motsvarande GT-anordningen 35 automatiskt och registreras de som det korta tidsintervallet i minnesenheten 61.

I det slutligen registrerade GT-värmeelementskalib- reringstidsintervallet har kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 6OMl, om tidsintervallet förändras fràn det tidigare värmeelementskalibreringstidsintervallet till ett nytt värmeelementskalibreringstidsintervall, som avser den motsvarande GT-anordningen 35, funktionen att indikera och Visa de motsvarande värmeelementskalibre- ringstidsintervalldata i värmeelementskalibreringstidsin- 10 15 20 25 30 35 521 873 73 tervallregistreringsbilden pà displayenheten 63 i syfte att uppmärksamma operatören. Operatören refererar till trendgrafen för GT-detektorns 44 utspänningskänslighet S0 som visas pà displayenheten 63, varvid det indikerade och visade värmeelementskalibreringstidsintervallet kontroll- eras och jämförs med den tidigare utspänningskänsligheten so.

På det ovan beskrivna sättet visas det slutliga re- gistreringsresultatet för GT-värmeelementskalibrerings- tidsintervallet, som är registrerat i minnesenheten 61, pà displayenheten 63 med hjälp av kärnenergiinstrument- styrprocessmodulen 60Ml, tatet. sä att operatören kan se resul- När närmare bestämt en förutbestämd värmeelements- kalibreringstid näs motsvarande den förutbestämda GT-an- ordningens 35 värmeelementskalibreringstidsintervall, av- ger kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OM1 en var- ningssignal för genomförande av GT-värmeelementsuppvärm- ningskalibreringsprocessen till operatören via display- enheten 63 och visar den sedan den eftersökta GT-anord- ningen 35 pà displayenheten 63 pà basis av ovannämnda re- gistreringsresultat.

I GT-anordningen 35, som bytt till nästa kalibre- ringstidsintervall, som är kortare än värmeelements- kalibreringstidsintervallet som valts utifrån härduppe- hàllstiden, uppskattas känslighetsförändringen fram till nästa värmeelementskalibreringstid, som bestäms av härd- uppehällstiden vid föreliggande tidpunkt efter nästa vär- meelementskalibrering, och sedan àtergàr, om känslighets- förändringen uppfyller det tredje bedömningsvärdet, tids- intervallet till värmeelementskalibreringstiden som be- stäms av härduppehàllstiden. Om däremot känslighetsför~ ändringen inte uppfyller det tredje bedömningsvärdet, ut- förs nästa värmeelementskalibrering åter med det kortare tidsintervallet.

Den ovan beskrivna GT-värmeelementsuppvärmnings- kalibreringsprocessen utförs enligt instruktioner fràn 10 15 20 25 30 35 521 873 74 processtyrdatorn 31 enligt samma procedurer som vid den första utföringsformen, och därpå sänds en ny erhàllen utspänningskänslighet SO för GT-detektorn 44 till pro- cesstyrdatorn 31. Operatörens åtgärder därefter motsvarar dem för den första utföringsformen.

Såsom beskrivits ovan uppskattas vid denna tredje utföringsform förändringen av GT-detektorns 44 känslighet SO i en förutbestämd framtid utifrån de senaste S0 trend- data med avseende på GT-detektorns 44 känslighet S0 vid föreliggande tidpunkt, och om det uppskattade föränd- ringsvärdet är större än det tredje bedömningsvärdet re- gistreras ett GT-värmeelementskalibreringstidsintervall som har ett kortare tidsintervall. Det blir pà så sätt möjligt att flexibelt hantera en oväntad utspänningskäns- lighetsförändring för GT-anordningen 35 och att förhindra försämring av effektfördelningsmätnoggrannheten för GT- anordningen 35. När värmeelementskalibreringstidsinter- vallet ändras frán det tidigare tidsintervallet till ett nytt tidsintervall informeras dessutom operatören om denna växling med hjälp av displayenheten 63. Det blir på så sätt möjligt att varna operatören när det är tid för inspektion eller fel föreligger och att förbättra till- förlitligheten för de i reaktorn monterade instrumenten.

Enligt denna tredje utföringsform är i det fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30 för re- aktorns mångfald fasta neutrondetektorer (LPRM-detekto- rer) 37 för detektering av effektomràdets lokala effekt- fördelning i reaktorhärden och y-strålningstermometer- anordningen 35 med fasta GT-detektorer 44 för detektering av y-stràlningsvärmevärdet, inrymda i kärnenergiinstru- mentröret 33. Dessutom innefattar det fast i härden in- rättade kärnenergiinstrumentsystemet 30: den härdmonte- rade kärnenergiinstrumentanordningen 32, i vilken GT-de- tektorerna 44 är inrättade åtminstone i närheten av de fasta LPRM-detektorerna 37; LPRM-signalbearbetnings- enheten 40 för bearbetning av LPRM-signalen S2 fràn LPRM- detektorn 37; GT-signalbearbetningsenheten 48 för bear- lO 15 20 25 30 35 i 521 873 75 betning av utspänningssignalen (GT-signal) S1 från y- stràlningstermometeranordningen 35; GT-värmeelementsstyr- enheten 53 för genomförande av en elektrisk verksamgör- ningsstyrning med avseende pà värmeelementen 71 som är inbyggda i GT-anordningen 35; och kärnenergiinstrument- styrprocessmodulen 6OM1 för beräkning och lagring av härduppehàllstiden eller bestràlningskvantiteten (utbrän- ningskvantiteten) i härden för GT-anordningen 35. Kärn- energiinstrumentstyrprocessmodulen 6OM1 styr GT-värme- elementsstyrenhetens 53 och GT-signalbearbetningsenhetens 48 operationer.

Under reaktordrift, när det inbyggda värmeelementets 71 värmetràd verksamgöres elektriskt med hjälp av GT-vär- meelementsstyrenheten 53, mäts den ökande känsligheten för termoelementsutspänningen för den fasta GT-detektorn 44 för GT-anordningen 35 med avseende på värmeelements- uppvärmningen (extra värmevärde) med hjälp av GT-signal- bearbetningsenheten 48 pà basis av en uppvärmnings- spänning och -ström för det inbyggda värmeelementet 71 (värmetràd). Sedan kalibreras en utspänningskänslighet (W/g) GT-signalbearbetningsenheten 48 pà basis av det tidigare per enhetsvärmevärde genom en y-stràle med hjälp av uppmätta (redan kända) värmeelementsmotstàndsvärdet och den fasta GT-detektorns 44 massa (värmeomvandlingsmassa).

När GT-anordningens 35 utspänningskänslighet kalib- reras, används i kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OM1 härduppehàllstiden härden) (eller bestràlningskvantiteten i för GT-anordningen 35 som parameter och väljs värmeelementskalibreringstidsintervallet i enlighet med mångfalden värmeelementskalibreringstidsintervall som kan väljas i beroende av den tidigare i minnesenheten 61 lag- rade härduppehàllstiden, och pà sà sätt genomföres värme- elementskalibrering genom värmeelementsuppvärmning via GT-signalbearbetningsenheten 48 och GT-uppvärmningsstyr- enheten 53.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 60M1 lagrar dessutom känslighetstidsseriedata för varje GT-detektor lO 15 20 25 30 35 521 873 76 44, vilka beräknats av GT-signalbearbetningsenheten 48, och uppskattar känslighetsförändringskurvan utifrån tids- seriedata för tvà eller flera senaste punkter utifrån fö- religgande tidpunkt. När känslighetsförändringen översti- ger det tredje bedömningsvärdet, som ställs in avseende en förutbestämd framtid, som bestämts med hjälp av härd- uppehàllstiden, förändras tidsintervallet till ett kalib- reringstidsintervall, som har ett kort tidsintervall, och genomförs värmeelementskalibrering genom styrning av GT- värmeelementsstyrenheten 53 och GT-signalbearbetnings- enheten 48.

Fjärde utföringsformen Nedan följer beskrivningen av en fjärde utförings- form för ett fast i härden inrättat kärnenergiinstrument- system, ett effektfördelningssimuleringssystem och ett effektfördelningsövervakningssystem enligt föreliggande uppfinning.

Denna fjärde utföringsform har samma konstruktion och samma funktion som reaktoreffektfördelningsövervak- ningssystemet 29, det fast i härden inrättade kärnenergi- instrumentsystemet 30 och effektfördelningssimulerings- systemet 31 som den första och den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning. Motsvarande hänvisningsbe- teckningar används för beteckning av mot den första utfö- ringsformen svarande komponenter och detaljer utelämnas.

Det fast i härden inrättade kärnenergiinstrument- systemet 30 och effektfördelningsövervakningssystem 29 enligt denna fjärde utföringsform utgör en modifikation av den första, andra och tredje utföringsformen av före- liggande uppfinning. Vid den första, andra och tredje ut- föringsformen av föreliggande uppfinning har en reaktor- driftsgàngtid (härduppehàllstid) anordningen 35 i reaktorhärden 3 används som parameter i efter montering av GT- GT-värmeelementskalibreringsprocessen för GT-detektorns 44 känslighet S0. 10 l5 20 25 30 35 'S21 875 77 Enligt denna fjärde utföringsform innefattar pro- cesstyrdatorn 31 en funktion för beräkning av en neutron- bestràlningskvantitet för den härdmonterade kärnenergi- instrumentanordningen 32. Med hjälp av funktionen för be- räkning av neutronbestrálningskvantiteten används den be- räknade neutronbestrålningskvantiteten som parameter istället för den härdmonterade kärnenergiinstrumentanord- ningens 32 härduppehàllstid.

Beräkningen av neutronbesträlningskvantiteten i här- den för varje GT-anordning 35 genomförs med hjälp av ef- fektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 i proces??styrdatorns 31 CPU 60. Närmare bestämt utför effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 beräkningen av neutronbestràlningskvantiteten i härden med hjälp av den tredimensionella, termohydrauliska kärnenergisimuleringskoden i effektfördelnings- simuleringsprogrammodulen PM2, som är en BWR-modul för tredimensionell simulering. Genom användning av effektfördelningssimuleringsprogrammodulen PM2 beaktas inte bara härduppehàllstiden för den härdmonterade kärnenergiinstrumentanordningen 32 utan också en uppehàllstidsförändring för termoelementet pà grund av neutronbestrálning, varvid dessa också används som para- meter. Istället för att utföra noggrann beräkning av neu- tronbesträlningskvantiteten används ett genomsnittligt utbränningsinkrement för noder som omger GT-detektorn 44 som parameter som är väsentligen proportionell mot neu- tronbestràlningskvantiteten, och sedan kan ett ackumula- tivt utbränningsinkrement för varje GT-detektor 44 efter montering i härden 3 användas som parameter.

Med hjälp av processtyrdatorns 31 effektfördelnings- simuleringsmodul 6OM2 är det sàledes möjligt att mera noggrant reflektera GT-detektorns 44 känslighetsföränd- ring, som varierar i beroende av neutronbestràlningen i härden.

Den fjärde utföringsformen avser en modifikation av den första, andra och tredje utföringsformen av förelig- lO 15 20 25 30 35 521 873 78 gande uppfinning. Vid det fast i härden inrättade kärn- energiinstrumentsystemet enligt denna fjärde utförings- form lagrar kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl härduppehàllstiden eller neutronbestràlningskvantiteten i härden för varje GT-detektor 44 för varje GT-anordning 35 och utvärderar den sedan de lagrade datana för att styra varje GT-detektors 44 värmeelementsuppvärmningskalibre- ring.

Femte utföringsformen Nedan beskrivs en femte utföringsform av ett fast i härden inrättat kärnenergiinstrumentsystem, ett effekt- fördelningssimuleringssystem och ett effektövervaknings- system enligt föreliggande uppfinning.

Den femte utföringsformen utgör en modifikation av den första till fjärde utföringsformen av föreliggande uppfinning. Den femte utföringsformen har samma konstruk- tion och funktion som reaktoreffektfördelningsövervak- ningssystemet 29, det fast i härden inrättade kärnenergi- instrumentsystemet 30 och effektfördelningssimuleringssy- stemet 3l enligt den första och andra utföringsformen av föreliggande uppfinning. Motsvarande hänvisningsbeteck- ningar används för beteckning av motsvarande komponenter som vid den första utföringsformen och detaljer är ute- lämnade.

Vid den första till fjärde utföringsformen av före- liggande uppfinning bekräftar exempelvis operatören vid tidpunkten för genomförande av GT-värmeelementskalibre- ringen att reaktordriftstillstàndsparametrar (härdtill- stàndsdata S3 innefattande härdeffektfördelningen, härd- kylmedelsflödeshastigheten, styrstavsmönstret, osv) är konstanta, varvid när ovannämnda härdtillstàndsdata är konstanta GT-värmeelementskalibrering utförs.

I praktiken mäter dock GT-anordningen 35 ett y- stràlningsvärmevärde; detta gör att svarskaraktäristiken för GT-anordningen 35 inte när en tillräckligt noggrann fissionsrat, dvs en GT-signalnivà som är proportionell lO 15 20 25 30 35 521 873 79 mot en lokal effekt i härden om inte en nukleidnedbryt- ningskedja för y-stràlningskällan intar ett jämviktstill- stånd. Även om reaktorn intar ett fast driftstillstànd erhålles således inte någon noggrann GT-signalnivå om inte tillståndet upprätthàlles under en förutbestämd tid.

Enligt den femte utföringsformen detekterar reaktor- härdtillstàndsdatamätanordningen 55 härdtillståndsföränd- ringar, såsom förändringen av härdeffektfördelningen, kylmedelsflödeshastigheten och styrstavsmönstret, och se- dan tar processtyrdatorns 31 kärnenergiinstrumentstyrpro- cessmodul 6OMl ett beslut huruvida en förutbestämd nöd- vändig tid har avlöpt efter förändringstidpunkten, vid vilken ovannämnda härdtillstànd (parametern) varierar, pà basis av nämnda härdtillståndsdata D3. Kärnenergi- instrumentstyrprocessmodulen 6OMl visar dessutom resulta- tet pà displayenheten 63, och operatören bekräftar att GT-anordningens 35 värmeelementskalibreringsprocess har genomförts på lämpligt sätt, och startar sedan manuellt GT-värmeelementskalibreringsprocessen eller startar auto- matiskt GT-värmeelementskalibreringsprocessen efter den förutbestämda nödvändiga tiden utifrån förändrings- punkten, vid vilken ovannämnda härdtillstànd (parametern) varierar.

Vid konstruktionen enligt denna utföringsform är det i ett tillstànd då GT-signalnivàn intar ett transient ojämviktsläge, möjligt att förhindra att GT-detektorns 44 känslighet SO kalibreras genom ytterliggare uppvärmning av det inbyggda värmeelementet 71, och därmed förhindras onoggrann omvandling av enhetsvärmevärdet (W/g) genom y- stràlningsuppvärmning från utspänningssignalen (mV) GT-detektorn. genom Sjätte utföringsformen Nedan beskrivs en sjätte utföringsform av ett fast i ett effekt- fördelningssimuleringssystem och ett effektfördelnings- härden inrättat kärnenergiinstrumentsystem, övervakningssystem enligt föreliggande uppfinning. lO 15 20 25 30 35 521 873 80 Den sjätte utföringsformen har samma konstruktion och funktion som reaktoreffektfördelningsövervaknings- systemet 29, det fast i härden inrättade kärnenergi- instrumentsystemet 30 och effektfördelningssimulerings- systemet 31 enligt den första utföringsformen av förelig- gande uppfinning. Motsvarande hänvisningsbeteckningar an- vänds för beteckning av mot den första utföringsformen svarande komponenter och detaljer är utelämnade.

Reaktoreffektfördelningsövervakningssystemet 29 en- ligt denna sjätte utföringsform har väsentligen en lika- dan blockuppbyggnad som reaktoreffektfördelningsöver- vakningssystemet som visas i fig 1.

Närmare bestämt visas i fig 1 reaktortrycktanken 2, som är inrymd i reaktorinneslutningen 1, och reaktor- härden 3, som är inrymd i reaktortrycktanken 2. Såsom framgår av fig 2 och 3 är reaktorhärden 3 konstruerad pà så sätt att ett stort antal bränslepatroner 4 och styrs- tavar 5 är anordnade däri.

I reaktortrycktanken 2 är det fast i härden inrät- tade kärnenergiinstrumentsystemets 30 härdmonterade kärn- energiinstrumentanordning 32 monterad i bränslespalten G mellan fyra bränslepatroner 4. Den fast i härden inrät- tade kärnenergiinstrumentanordningen 32 innefattar kärn- energiinstrumentröret 33, ett flertal (N) fasta neutron- (LPRM-detektorer) 37, som bildar neutrondetek- och ett flertal (2 N) (GT-detektorer) 44, stràlningsuppvärmningsdetektoranordningen 35, vilka är detektorer toranordningen 34, fasta y-stràl- ningsvärmedetektorer som bildar y- inrymda i kärnenergiinstrumentsröret 33.

Det fast i härden inrättade kärnenergiinstrument- systemet 30 innefattar effektfördelningsneutronflödesmät- systemet 41 och y-strälningstermometereffektfördelnings- mätsystemet 50. Effektomràdesneutronflödesmätsystemet 41 består av nämnda flertal fasta LPRM-detektorer 37, som är monterade i härden 3, och signalbearbetningsenheten 40. y-termometereffektfördelningsmätsystemet 50 bestàr i sin tur av GT-anordningarna 35, vilka var och en innefattar 10 15 20 25 30 35 521 873 81 ett flertal (2 N) GT-detektorer och GT-signalbearbet~ ningsenheten 48.

Den fast i härden inrättade kärnenergiinstrument- anordningen 32 innefattar således en detektorgrupp för det fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30, och den härdmonterade kärnenergiinstrumentanordningen 32 innefattar den fasta detektorgruppen som mäter neu- tronflödet och y-stràlningsvärmevärdet vid förutbestämda mätpunkter i härden 3.

Det fast i härden inrättade kärnenergiinstrument- systemet 30 innefattar y-strälningstermometerstyrenheten 53 för matning av effekt till GT-anordningens 35 inbyggda värmeelement 71. y-stràlningstermometerstyranordningen 53 styr den elektriska verksamgöringen av GT-anordningens 35 inbyggda värmeelement 71 via effektkabeln 54 i syfte att ställa in och styra ett värmeelementsuppvärmningsvärde_ I reaktortrycktanken 2 eller ett primärt rörsystem (ej visat) sitter dessutom en härdtillstàndsdatamätanord- ning 55. Härdti1lstàndsdatamätanordningen 55 mäter härd- tillstàndsdata S3 styrstavsmönster, en kylmedelsflödeshastighet, ett inre (processkvantitet), innefattande ett tryck i reaktortrycktanken, matarvattnets flöde, matar- vattnets temperatur (härdens kylmedelsinloppstemperatur) osv, vilka kan användas som olika driftparametrar som är indikativa för ett reaktordrifttillstànd för reaktorn.

En del av härdtillstàndsdatamätanordningarna 55, som befinner sig inuti tanken 1, är ansluten till en härd- tillstàndsdatabearbetningsenhet 58 via en signalkabel 57, som sträcker sig genom en genomföringsdel 56, och en andra del därav, som är belägen pà tankens 1 utsida, är via signalkabeln 57 ansluten till härdtillstàndsdatabear- betningsenheten 58, så att ett processdatamätsystem 59 àstadkommes.

Effektfördelningsövervakningssystemet 29 enligt denna utföringsform innefattar dessutom en processtyr- dator 31. Processtyrdatorn 31 matar in följande data: GT- data D1 (W/g-signal), som erhålles genom signalbearbet- 10 15 20 25 30 35 521 875 82 ning med GT-signalbearbetningsenheten 48 baserad pà GT- som detekterats av GT-detektorn 44; LPRM- data D2, som erhållits genom signalbearbetning med LPRM- signalen S1, signalbearbetningsenheten 40 pà basis av LPRM-signalen S2, som detekterats av LPRM-detektorn 27; och härdtill- stàndsdata D3, som erhållits genom signalbearbetning med härdtillstàndsdatasignalbearbetningsenheten 58 pà basis av härdtillstàndsdatasignalen S3, som mäts av härdtill- stàndsdatamätanordningen 55. Dessutom simulerar proces??styrdatorn 31 reaktoreffektfördelningen och övervakar och styr den således det härdmonterade kärnenergiinstrumentsystemet 30.

Processtyrdatorn 31 innefattar en CPU 60, som inne- fattar effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 60M2.

Processmodulen 60M2 är användbar för inmatning av härd- tillstàndsdata D3 och för simulering av neutronflödesför- delningen i härden 3, effektfördelningen i denna och mar- ginalen med avseende pà det termiska driftsgränsvärdet genom utförande av en tredimensionell, termohydraulisk kärnenergisimulering enligt den fysiska modell (tredimen- sionell, termohydraulisk kärnenergisimuleringskod) för programmodulen PM2 som är lagrad i processtyrdatorns 31 minnesenhet 61. effektfördel- som korrigerar ef- Dessutom innefattar nämnda CPU 60: ningssimuleringsprogrammodulen 60M2, fektfördelningssimuleringsresultatet för processmodulen 6OM1 genom hänvisning till GT-data D1 (W/g-signal) eller till LPRM-data och sàledes erhåller härdeffektfördel- ningen som reflekterar de verkligen i härden 3 uppmätta datana och uppvisar hög tillförlitlighet; och kärnenergi- instrumentstyrprocessmodulen 6OM1 för övervakning och styrning av det härdmonterade kärnenergiinstrument- systemet 30. Dessutom har processtyrdatorn 31 minnesen- heten 61, inmatningskonsolen och displayenheten 63.

GT-anordningen 35, som ingàr i det fast i härden in- rättade kärnenergiinstrumentsystemet 30 enligt denna sjätte utföringsform, har samma konstruktion som GT-an- 10 15 20 25 30 35 521 873 83 ordningen som visas i fig 2, 3, 5 och 6 och beskrevs i samband med den första utföringsformen.

Effektfördelningssimulationen i härden för reaktorn, i vilken det stora antalet bränslepatroner 4 stàr tätt i härden 3, genomförs med hjälp av processtyrdatorns 31 ef- fektfördelningssimuleringsprocessmodul 6OM2 enligt den så kallade tredimensionella, termohydrauliska kärnenergi- simulationen. Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 visar härdeffektfördelningen, driftsgränsvärdet (MLHGR (kW/m) och MCPR) avseende pà driftsgränsvärdet, för härdbränslet, marginalen med för operatören via dis- playenheten 63.

Enligt denna sjätte utföringsform samlas härdtill- stàndsdatasignalen S3, som är indikativ för det förelig- gande härdtillstàndet, som erhålles fràn härdtillstànds- av härdtillstàndsdata- (det förekommer ett fall där detta datamätanordningen 55 i härden 3, bearbetningsenheten 58 utförs av processtyrdatorn 31), och sedan simuleras reak- torns termiska uteffekt, härdinloppskylmedelstemperaturen osv. Härdtillstàndsdata D3, innefattande simulerings- resultatet för reaktorns termiska uteffekt osv, sänds till effektfördelningssimuleringsmodulen 6OM2 i proces??styrdatorns 31 CPU 60 via signal- gränssnittsfunktionen hos kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 60M1 i nämnda CPU 60. som övervakar reaktordrifts- tillståndet och härdeffektfördelningen, mottar alltid kontinuerligt härdtillstàndsdata D3 (parametrar som visar tillståndet i härden 3), och sedan utför effektfördel- Processtyrdatorn 31, ningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 periodiskt (t ex en gäng per timme) eller permanent härdeffektfördelnings- simulationen (tredimensionell, termohydraulisk kärn- energisimulation) pà basis av de senaste driftsparamet- rarna för rektorn (härdtillstàndsdata D3) och den tredi- mensionella, termohydrauliska kärnenergisimuleringskoden för programmodulen PM2 i enlighet med simuleringsbe- lO 15 20 25 30 35 521 873 84 gäranskommandot, som matats in av operatören via inmat- ningskonsolen 62.

Processtyrdatorn 31 (effektfördelningssimulerings- programmodulen 6OM2) korrigerar sedan den härdeffektför- delning som erhållit genom ovannämnda tredimensionella termohydrauliska kärnenergisimulation för processmodulen 6OM2 på basis av GT-data Dl (W/g-signal) eller LPRM-data D2 vid tidpunkten för härdeffektfördelningssimulationen, varigenom effektfördelningen i härden och marginalen med avseende på det termiska driftgränsvärdet beräknas med hög noggrannhet och hög tillförlitlighet.

Vid denna sjätte utföringsform är dessutom den axi- ella effektfördelningen i härden inrättad att korrigeras med GT-data (W/g), som omvandlats av GT-signalbearbet- ningsenheten 48 på basis av de GT-signaler S1 som detek- terats av GT-detektorerna 44 som har detta nummer (t ex samma nummer som LPRM-detektorerna 37, dvs fyra eller mer) mindre än 24 noder (12 eller 26 noder förekommer) och den tredimensionella termohydrauliska kärnenergisimu- leringskoden.

Med avseende på några noder i den axiella riktningen i vilken GT-detektorn 44 är anordnad erhålles skillnaden mellan varje simulationsvärde för y-strålningsvärme- värdena för varje axiell nod för varje GT-anordning 35 och varje verkligt uppmätt värde (GT-data Dl värde) där- för genom kvotbildning.

Medelst effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 i nämnda CPU 60 interpoleras och extrapoleras sedan data som är indikativa för skillnaderna (kvoterna) mellan ifrågavarande aktuella y-strålningsvärmevärden (GT-data Dl värden) för GT-detektorerna 44, som har det begränsade numret i härdens axiella riktning, och ifrågavarande si- mulationsvärde för y-strålningsvärmevärdena motsvarande GT-detektorerna 44, i andra (kvarstående) noder i den ax- iella riktningen, varvid GT-detektorn 44 inte är inrättad i de andra noderna i den axiella riktningen, varigenom korrektionsdata för y-strålningsvärmevärdeskillnaderna 10 15 20 25 30 35 521 875 85 erhålles med avseende på samtliga axiella noder. Utöver interpolationen och extrapolationen i den axiella rikt- ningen är det för övrigt också möjligt att interpolera och extrapolera y-stràlningsvärmevärdeskillnadskorrek- tionerna (korrektionskvoter; korrektionsfaktorer) med av- seende pà radiella positioner, i vilka GT-anordningarna inte föreligger i härdens radiella riktning.

Om den ovan beskrivna effektfördelningsinlärnings- korrektionen genomförs, beslutar kärnenergiinstrument- styrprocessmodulen 6OM1 i nämnda CPU 60, när GT-data D1 (W/g), som beräknas medelst GT-signalbearbetningsenheten 48 pà basis av GT-signalen S1 för effektfördelnings- simuleringsprocessmodulen 6OM2, infàngas (samlas), om en förutbestämd tid, t ex 1 timme eller mer har gått eller ej efter variation av parametern (härdtillstándsdata S3), som är indikativ för härdtillståndet, på basis av härd- tillståndsdata D3.

Om den förutbestämda tiden inte hat avlöpt, avger kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 60M1 i nämnda CPU 60 en varningssignal, som indikerar att den förutbestämda tiden inte har avlöpt, till displayenheten 63 och infor- meras således operatören om resultatet via displayenheten 63.

Oberoende av tillståndet att den förutbestämda tiden har avlöpt eller tillståndet att den förutbestämda tiden inte har avlöpt genomför däremot processtyrdatorns 31 ef- fektfördelningssimuleringsprocessmodul 6OM2 den tredimen- sionella termohydrauliska kärnenergisimulationen, i syfte att simulera effektfördelningen i härden, varpà process- modulen 6OM2 lär och korrigerar den simulerade effektför- delningen i härden med hjälp av GT-data D1 på basis av GT-signalen S1.

Om den effektfördelning i härden som erhållits genom anpassning och korrigering därav med hjälp av GT-data Dl pà basis av GT-signalen S1 mäts i ett tillstånd där den förutbestämda tiden inte har avlöpt, dvs nämnda GT-data D1 är baserad på GT-signalen S1 för ett icke jämvikttill- 10 15 20 25 30 35 521 873 86 stànd, avger kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl i nämnda CPU 60 en varningssignal, som är indikativ för att effektfördelningsanpassningskorrektionsresultatet är baserat pà en GT-signal i ett icke jämviktsläge, till displayenheten 63 för indikering på denna i syfte att in- formera operatören.

Effektfördelningsanpassningsprocessen (förfarande) som processtyrdatorns 31 effektfördelningssimulerings- processmodul 6OM2 genomför motsvarar väsentligen inne- hållet i beskrivningen och ritningarna i svenska patent- ansökan nr 9900947-4. I fig 13 visas ett schematiskt flö- desschema för härdeffektfördelningssimuleringsprocessen och effektfördelningsanpassningskorrigeringsprocessen för CPU-enheten 60.

Närmare bestämt framgår av fig 13 att effektfördel- ningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 i processtyrdatorns 31 CPU 60 genomför den tredimensionella termohydrauliska kärnenergisimuleringen pà basis av härdtillstàndsdata D3 och den tredimensionella termohydrauliska kärnenergisimu- leringskoden för programmodulen PM2, och därmed simuleras J, K) (steg S51). De extra tecknen (I, J, K) betecknar positionen för varje en effektfördelning Pn (I, i härden nod i bränslepatronen, och n betecknar iterationssiffran under en effektfördelningssimulation vid föreliggande iteration.

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 be- slutar därefter om en skillnad mellan en nodhärdeffekt- fördelning Pn (I, J, K) vid föreliggande iteration (n) och en nodhärdeffektfördelning Pn-l (I, J. K) (n-1) är mindre än ett förutbestämt (steg S52). Om beslutet i steg S52 är JA, beräknar processmodulen 6OM2 ett termiskt drifts- vid den fö- regàende iterationen (fast) värde eller ej gränsvärde (minimalt kritiskt effektförhàllande: MCPR, och maximalt linjärt värmealstringsförhàllande: MLHGR) och en marginal baserad på det termiska driftsgränsvärdet i syfte att mata ut det termiska driftsgränsvärdet osv till displayenheten 63 för visning pá denna (Steg S53). 10 15 20 25 30 35 521 873 87 Om beslutet i steg S52 är NEJ, dvs om simulerings- processen för härdeffektfördelningen inte har upprepats tillräckligt ofta, bestämmer effektfördelningssimule- ringsprocessmodulen 6OM2 ett simuleringsvärde (Wc (I, J, K)) för y-strälningsvärmevärdet pà basis av den simule- rade härdeffektfördelningen (steg S54).

Under tiden avläser GT-signalbearbetningsenheten 48 J, K), (steg S55), och sedan omvandlas J, K) (motsvarande termoelementsutspänningssignalen U? (I, som detek- teras av GT-detektorn 44 den avlästa termoelementsutspänningssignalen U? (I, till y-stràlningsvärmevärdet Wm (I, J, K) GT-data Dl) (steg S56).

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 be- stämmer nu skillnadsdata (y-stràlningsvärmevärdes- skillnadskorrektionsdata) mellan det beräknade simule- J, K)) och y-strálningsvärmevärdet Wm (I, J, K). Skillnadsdatana ringsvärdet (Wc (I, för y-stràlningsvärmevärdet interpoleras och extrapoleras sedan i varje nod i härdens axiella riktning och därmed bestäms y-stràlningsvärme- värdeskillnadskorrektionsdata BCFIJK med avseende på alla noder (steg S57).

I effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 korrigeras den simulerade reaktoreffektfördelningen med J, K) (Pn(I, J, K) -+ P'n (I, J, K), så att y-strälningsvärmevärde- hjälp av det sist konvergerade värdet Pn (I, skillnadskorrektionsdatana (korrigerande koefficient) BCFIJK med avseende pà alla axiella noder är ”1,0”, dvs J, K)) värmevärdet i varje nod och y-stràlningsvärmevärdet Wm (I, J, K) (effektfördelningskorrektionsmängd (anpassningskorrek- att simuleringsvärdet (Wc (I, för y-strälnings- sammanfaller med varandra. En korrektionskvot tionsmängd)) för varje bränslepatrons nod vid denna ite- ration lagras i processtyrdatorns 31 minnesenhet 61 S58).

I processmodulen 6OM2 uppskattas sedan en juster- (steg ingsfaktor för den tredimensionella termohydrauliska kärnenergikoden (fysikalisk modell) i enlighet med P'n 10 15 20 25 30 35 i 521 873 88 (I, J, K), korrigerad med y-strålningsvärmevärdet Wm (I, J, K) GT-signalerna (steg S59), varvid processmodulen 60M2 ser (GT-datavärde) på basis av de verkligen uppmätta till att processen efter steg S59 återgår till steg S51.

Den ovan beskrivna iterationsprocessen med stegen S51-S59 i processmodulen 60M2 upprepas sedan tills bedömningen i steg S52 blir JA.

När slutligen bedömningen i steg S52 blir JA, erhål- les de korrigerade resultaten inklusive den korrigerade hàrdeffektfördelningen, det termiska driftsgränsvärdet (MCPR, MLHGR) (Steg S53).

Såsom beskrivits ovan utförs ändringen av repetions- OSV simulationens inställningsfaktor i enlighet med den tre- dimensionella termohydrauliska kärnenergisimuleringskoden (fysisk modell) så att effektfördelningssimuleringspro- cessmodulen 60M2 utför effektfördelningssimuleringen ef- (se steg S51), när steget S52 konvergerar så att bedömningen i steg S52 blir JA erhålles således en härdeffektfördelning med mycket hög noggrannhet. ter nästa iteration (n+l iteration) och En annan anpassningskorregeringsprocess för nämnda CPU 60 visas för övrigt i fig 14 i form av en modifika- tion av flödesschemat i fig 13.

I fig 14 visas närmare bestämt att effektfördel- ningssimuleringsprocessmodulen 60M2 i processtyrdatorns 31 CPU 60 utför den tredimensionella termohydrauliska kärnenergisimuleringen med en iterationsmetod baserad på härdtillståndsdata D3 och den tredimensionella termohyd- rauliska kärnenergisimuleringskoden för programmodulen PM2 i syfte att simulera effektfördelningen Pn (I, J, K) i härden (steg S51 i fig 14).

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 60M2 be- slutar därefter om en skillnad mellan en nodhärdeffekt- J, K) och nodhärdeffektfördelningen Pn-1 (I, (n-1) (steg S52). fördelning Pn (I, vid föreliggande iteration (n) J, K) vid den fö- regående iterationen är mindre eller ej än ett för- utbestämt (fast) värde lO l5 20 25 30 35 521 873 89 Om beslutet i steg S52 är NEJ, ätergàr i ett fall då simuleringsprocessen för härdeffektfördelningen inte har upprepats tillräckligt ofta processmodulens 6OM2 process till steg S51, och effektfördelningssimuleringsprocess- modulen 60M2 utför nästa (n+l) iteration för den tredi- mensionella termohydrauliska kärnenergisimulationen i syfte att simulera (n+l) J, K) steg S52 är JA, bestämmer processmodulen 6OM2 ett simu- J, K)) pà basis av den simulerade härdeffektfördelningen (steg S54).

Enligt beskrivningen ovan läser GT-signalbearbet- iterationen för effektfördel- ningen Pn+1 (I, i härden. När däremot beslutet i leringsvärde (Wc (I, för y-stràlningsvärmevärdet ningsenheten 48 under tiden termoelementutspännings- signalen Uy (I, J, K), som detekterats av GT-detektorn 44 (steg S55), utspänningssignalen Uy (I, J, K) till y-stràlningsvärme- värdet Wm (I, J, K) (steg S56).

Processmodulen 60M2 bestämmer nu skillnadsdata (y- och därpä omvandlas den avlästa termoelement- (motsvarande GT-data Dl) stràlningsvärmevärdeskillnadskorrektionsdata) mellan det J, K)) stràlningsvärmevärdet och y-stràlningsvärmevärdet Wm (I, J, K). i varje nod i härdens axiella riktning och därmed bestäms förutbestämda simuleringsvärdet (Wc (I, för y- Sedan interpoleras och extrapoleras skillnadsdata y-stràlningsvärmevärdeskillnadskorrektionsdata BCFIJK med avseende pà alla axiella noder (steg S57).

I processmodulen 6OM2 korrigeras den simulerade re- J, K) (Pn (I, J, K) så att y-strälningsvärmevärdeskillnadskorrek- aktoreffektfördelningen Pn (I, -+ P'n (I, J, K)), tionsdatana (korrigerande koefficient) BCFIJK med avse- ende pä alla axiella noder blir ”l,O”, dvs sà att simule- J, K)) varje nod och y-stràlningsvärmevärdet Wm (I, J, K) (effektfördel- (anpassningskorrektionsmängd}) ringsvärdet (Wc (I, för 7-stràlningsvärmevärdet i sam- manfaller med varandra. En korrektionskvot ningskorrektionsmängd) för varje bränslepatronsnod vid denna tidpunkt lagras i pro- 10 15 20 25 30 35 521 873 90 cesstyrdatorns 31 minnesenhet 61 (steg S58), och proces- sen för nämnda CPU 60 àtergàr till steg S53.

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 er- (MCPR, MLHGR) pà basis av den korrigerade härdeffektfördelningen (steg S53).

Följden av detta blir att en härdeffektfördelning häller det termiska driftsgränsvärdet osv erhålles som har mycket hög noggrannhet när steget S52 konvergerar, sä att bedömningen vid steg S52 blir JA.

Vid denna utföringsform stàr för övrigt den korrige- rade härdeffektfördelningen i motsatts till en neutron- flödesfördelning, men anpassningskorrigeringsprocessen för denna modifikation är en process bland ett stort an- tal anpassningskorrigeringsprocesser.

Fig 15 är en vy för interpolering och extrapolering (symbol E i fig 15) nalniväerna vid positioner där GT-detektorerna 44 före- av kvoterna för de simulerade GT-sig- ligger för de faktiskt vid de axiella 24 noderna uppmätta GT-signalnivàerna. Här utförs en linjär interpolation, och bàda ändar extrapoleras som kvoter för GT-detektorer 44 för övre och nedre ändar som hälls konstanta.

I fig 15 representerar en symbol F ett resultat för approximeringslinjen vid den linjära interpolationen. In- terpolationen och extrapolationen kan också följa en kva- dratkurva.

Vid denna utföringsform initialiserar kärnenergi- instrumentstyrprocessmodulen 6OMl i nämnda CPU 60 en gängtidsräknare (steg S70A) tiden och beräknar den uppehålls- (steg S7OB). Därefter bedömer nämnda CPU 60 om härdtillstàndsförändringen har detekterats genom nämnda härdtillstàndsdata eller ej (steg S7OC).

Om härdtillständsförändringen detekteras, dvs om be- dömningen i steg S7OC blir JA, ätergàr nämnda CPU 60 till processen enligt steg S70A.

Om härdtillstàndsförändringen inte detekteras, dvs om bedömningen i steg S7OC blir NEJ, avgör nämnda CPU 60 om LPRM-detektorförstärkningsinställningsinstruktionen 10 15 20 25 30 35 ~ 521 873 91 har begärts medelst inmatningskonsolen 62 eller ej S7OD).

Om LPRM-detektorförstärkningsinställningsin- (steg struktionen inte har begärts, dvs om bedömningen i steg S7OD blir NEJ, àtergàr nämnda CPU 60 till processen en- ligt steg S70B.

Om LPRM-detektorförstärkningsinställningsin- struktionen däremot har begärts, dvs om bedömningen vid steg S7OD blir JA, utbestämd tid, t ex 1 timme eller mer, avgör processmodulen 60M1 om en för- har avlöpt efter variering av parametern eller ej (härdtillstàndsdata S3) (steg s71).

När den förutbestämda tiden, t ex 1 timme, har av- löp, dvs när bedömningen i steg S71 blir JA, bekräftar processmodulen 60M1 att den förutbestämda tiden har av- löpt i syfte att sända en inställningsutförandeinstruk- tion rörande åtminstone endera känslighet eller förstärk- ning till LPRM-detektorn 37 innefattande y-stràlnings- J, K) (GT-datavärde) till LPRM-signalbearbetningsenheten 40 via kärnenergi- värmevärdet Wm (I, för varje nod instrumentstyrprocessmodulen 6OMl, varvid detta sker pe- riodiskt eller i enlighet med operatörens driftsinstruk- (steg S72).

LPRM-signalbearbetningsenheten 40 ställer in varje tioner via inmatningskonsolen 61 LPRM-detektors 44 känslighet och/eller förstärkning pà ett värde motsvarande y-stràlningsvärmevärdet Wm (I, J, K) (enhet: W/g) vid den identiska nodpositionen, eller på ett därmed proportionellt värde, i enlighet med den över- förda inställningsutförandeinstruktionen.

Om den förutbestämda tiden inte har avlöpt efter de- tektering av härdtillstàndsförändringen, dvs om bedöm- ningen i steg S7l blir NEJ, utför processmodulen 60M1 i nämnda CPU 60 inte LPRM-detektorkänslighets- och för- stärkningsinställningsprocessen, dvs sänder den inte vid denna tidpunkt inställningsutförandeinstruktionen till LPRM-signalbearbetningsenheten 40 utan avvaktar den tills nästa förutbestämda tid (eller (period) för inställning 10 l5 20 25 30 35 521 873 92 nästa inställningsinstruktion sänds av operatören) eller tills den ovannämnda förutbestämda tiden (t ex l timme (steg S73). Vid avvaktan sänder eller mer) har avlöpt processmodulen 6OMl en informationssignal, som indikerar väntläget, till displayenheten 63 för att varna opera- tören.

Enligt denna sjätte utföringsform är, sàsom beskri- vits ovan, operatören förhindrad att obeaktat använda ett fel, som orsakats av effektfördelningsanpassningen genom den GT-detekteringssignal som erhållits i ett tillstànd (icke jämvikttillstànd) som inte när ett jämvikttillstànd för en y-sönderfallsserie, i vilken utsignalsnivän för GT-anordningens 35 GT-detektor 44 exakt motsvarar härd- effektfördelningen. Det blir sàledes möjligt att för- bättra tillförlitligheten för reaktoruteffektfördel- ningsövervakningssystemet 29, det fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30 och effektfördelnings- simuleringssystemet 31. Dessutom förhindras inställning av LPRM-detektorns 37 känslighet och/eller förstärkning med hjälp av GT-signalen för ovannämnda icke jäm- viktstillstànd; det blir pà sä sätt möjligt att ytterlig- gare förbättra tillförlitligheten för reaktoreffekt- fördelningsövervakningssystemet 29, det fast i härden in- rättade kärnenergiinstrumentsystemet 30 och effektfördel- ningssimuleringssystemet 31.

Enligt denna sjätte utföringsform är i det fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30 ett flertal fasta neutrondetektorer (LPRM-detektorer) 37 för detektering av en lokal effektfördelning i reaktorhärdens 3 effektomràde och fasta GT-detektorer 44 för y-stràl- ningstermometeranordningen 35 för detektering av ett Y- stràlningsvärmevärde inrymda i kärnenergiinstrumentröret 33. Dessutom innefattar det fast i härden inrättade kärn- energiinstrumentsystemet 30: den härdmonterade kärn- energiinstrumentanordningen 32, i vilken GT-detektorerna 44 är inrättade åtminstone i närheten av de fasta LPRM- detektorerna 37; LPRM-signalbearbetningsenheten 40 för lO 15 20 25 30 35 i 521 873 93 bearbetning av LPRM-signalen S2 fràn LPRM-detektorn 37; GT-signalbearbetningsenheten 48 för bearbetning av ut- spänningssignalen S1 fràn y-stràlningstermometeranordning 35; GT-värmeelementsstyrenheten 53 för elektrisk verksam- göringstyrning av de i GT-anordningen 35 inbyggda värme- elementen 71; härdtillstàndsdatamätanordningen 35 för de- tektering av härdtillstàndsdata, som är indikativa för härdtillstànd, en härdkyl- medelsflödeshastighet, ett styrstavsmönster eller lik- sàsom en reaktoreffektnivà, nande; och kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl för nämnda CPU 60 för beräkning och lagring av härduppe- hállstiden eller GT-anordningens 35 utbränning pà grund av bestràlning i härden i minnesenheten 61. Kärnenergi- instrumentstyrprocessmodulen 6OMl tar ett beslut huruvida den förutbestämda tiden har avlöpt efter detektering av härdtillstàndsförändringen i enlighet med härdtillstànds- datana och sänder resultatet till displayenheten 63 för att varna operatören om detta.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl har dessutom en gränssnittsfunktion för processtyrdatorn 31 och samlar GT-data D1 (W/g-signal) pà basis av den GT- signal S1 som matas ut fràn GT-anordningen 35. Effektför- delningssimuleringsprocessmodulen SOM2 simulerar sedan en reaktoreffektfördelning med hjälp av de insamlade GT-da- tana Dl och korrigerar effektfördelningsresultatet pà ba- sis av den fysikaliska modellen i syfte att erhàlla en härdeffektfördelning som reflekterar de verkligen upp- mätta datana och som har hög tillförlitlighet.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl sänder dessutom inställningsinstruktionen för LPRM-detektorns 37 känslighet och/eller förstärkning till LPRM-signalbear- betningsenheten 40 i syfte att åstadkomma en inställning av LPRM-detektorns 37 känslighet och/eller förstärkning med hjälp av GT-datana Dl (y-stràlningsvärmevärde; W/g- signal) pä basis av GT-signalen S1 frán GT-detektorn 44 för samma axiella härdposition som LPRM-detektorn 37 i 10 15 20 25 30 35 521 873 94 det identiska, i härden inrättade kärnenergiinstrument- röret 33.

Sjunde utföringsformen Nedan beskrivs en sjunde utföringsform av ett fast i härden inrättat kärnenergiinstrumentsystem, ett effekt- fördelningssimuleringssystem och ett effektfördelnings- övervakningssystem enligt föreliggande uppfinning.

Den sjunde utföringsformen visar en modifikation av reaktoreffektfördelningsövervakningssystemet 29, det fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30 och 31 vilka har beskri- Vid den sjätte ut- effektfördelningssimuleringssystemet vits för den sjätte utföringsformen. föringsformen utfördes inställningen av LPRM-detektorns 37 känslighet och/eller förstärkning sà att den samman- föll med GT-data (W/g-detekteringssignal) för GT-detek- torn 44, som intog samma position som LPRM-detektorn 37.

Vid den sjunde utföringsformen däremot lagrar pro- cesstyrdatorns 31 minnesenhet 61 förutbestämda korrela- som visar ett förhàllande mellan ett för LPRM-detektorn 37 och en tionsekvationsdata, läsvärde (simuleringsvärde) nodaleffekt för bränslenoderna kring LPRM-detektorn, var- vid korrelationsekvationsdatana har en korrelationspara- meter innefattande en bränsletyp (anrikningsfördelning i horisontell tvärsektion, Gd-fördelningsdesigntyp), styr- stavsinföringstillstànd, nodutbränning, historisk nod- voidhalt, I processtyrdatorn 31 mottar sedan nämnda CPU 60 momentan nodvoidhalt, osv). (effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 60M2), sàsom framgår av fig 17, begäran om utförande av LPRM-dataför- stärkningsinställning, vilken begäran kommer från inmat- ningskonsolen S80. Om det pà basis av härdtillstànds- datana framkommer att GT-signalen intar ett jämvikttill- stánd (bedömningen i steg S81 blir JA), simulerar och korrigerar CPU 60 den tredimensionella effektfördelningen i härden 3 genom användning av GT-data Dl (W/g-signal) pà lO 15 20 25 30 35 521 873 95 basis av den GT-signal Sl som detekteras av varje GT-de- (steg S82).

I enlighet med det simulerade resultatet för effekt- tektor 44 för GT-anordningen 35 fördelningen och korrelationsekvationsdatana simulerar processdatorns 31 CPU 30 ett svarsvärde för LPRM-detek- torn 37 pà basis av bränslenodaleffekten kring LPRM-de- tektorn 37 erhàllen som det simulerade resultatet för ef- fektfördelningen (steg S83).

Processmodulen 60Ml i nämnda CPU 60 jämför LPRM-de- tektorns 37 simulerade svarsvärde och det verkligen upp- mätta LPRM-data-D2-värdet (steg S84) en förstärkningsinställningsfaktor (RGAFL; där L repre- i förhållande till LPRM-detektorns 37 känslighet och/eller förstärk- (det verk- för LPRM-detektorn 44 sammanfaller med det därför sända simulerade svarsvärdet (steg ss4>. i syfte att simulera senterar en adress för LPRM-detektorn 37) ning, sä att det verkliga detekteringsvärdet ligen uppmätta LPRM-data-D2-värdet) Därefter sänder processmodulen 60Ml förstärk- ningsinställningsfaktorn RGAFL och en inställnings- instruktion för LPRM-detektorns 37 känslighet och/eller förstärkning till LPRM-signalbearbetningsenheten 40.

LPRM-signalbearbetningsenheten 40 ställer in de verkligen uppmätta LPRM-data D2 för att multiplicera de verkligen uppmätta LPRM-data D2 med förstärkningseffekt- faktorn RGAFL eller en integreringsförstärkningsin- ställningsfaktor GAFLn.

Integreringsförstärkningsinställningsfaktorn GAFLn med vilken den verkligen uppmätta LPRM-signalen S2 multi- pliceras erhålles enligt beskrivningen ovan.

GAFLn =GAFL(n_l>* RGAFL (5) där GAFL(n_l) representerar (n-1) gånger integrationsför- stärkningsinställningsfaktorn och GAFLn representerar n gånger integrationsförstärkningsinställningsfaktorn. Sä- som beskrivits ovan är det genom multiplicering av den sista GAFL(n_1) med RGAFL möjligt att bestämma den för- stärkningsinställningsfaktor (GAFLH) med vilken LPRM-sig- nalen S2 ska multipliceras för att erhålla LPRM-data D2. 10 15 20 25 30 35 521 873 96 Integrationsförstärkningsinställningsfaktorn GAFLn, med vilken LPRM-signalen S2 ska multipliceras, betecknas för övrigt ”första förstärkningsinställningsfaktor" och den ovan nämnda förstärkningsinställningsfaktorn RGAFL be- tecknas ”andra förstärkningsinställningsfaktor”.

Den första förstärkningsinställningsfaktorn lagras i LPRM-signalbearbetningsenhetens 40 minnesenhet och kan dessutom sändas till processtyrdatorn 31. Detaljerna för den korrelationsparameter som används vid LPRM-detektorns 37 svarssimulation utelämnas pà grund av att korrela- tionsparametern rör en redan känd teknik.

Vid den sjätte och den sjunde utföringsformen avger om det bestäms att (GT-data D2) viktssignalnivà, och närmare bestämt om kärnenergiinstru- processmodulen 6OMl i nämnda CPU 60, GT-detekteringssignalen S2 inte nàr en jämn- mentstyrprocessmodulen 6OMl bekräftar att den förutbe- stämda tiden (t ex l timme eller mer) inte har avlöpt ef- (härdtillständsdata (bedömningen vid steg S81 är NEJ), en ter det att härdtillstàndsparametern D3) har varierat icke jämviktsvarning för GT-detekteringssignalen till displayenheten 63 för visning pà denna och genomförs pro- cessen som beskrevs för steg S73 i fig 16, och om bedöm- ningen vid steg S81 blir JA, utför processmodulen 60M2 en effektfördelningsanpassningssimulation pà basis av de de- tekterade GT-signalerna.

Processmodulen 6OM2 i nämnda CPU 60 genomför nu den adaptiva simulationen på basis av GT-data Dl för icke jämviktsillstàndet i syfte att korrigera den simulerade härdeffektfördelningen. Dessutom kan processmodulen 60M2 i nämnda CPU 60 genomföra den adaptiva simuleringen med hjälp av LPRM-signaler, vilket kommer att beskrivas när- mare nedan i samband med den nionde och den tionde utfö- ringsformen, i syfte att korrigera härdeffektfördel- ningen. Dessutom är det möjligt att genomföra den adap- tiva simuleringen med hjälp av GT-signaler, som förutsägs av GT-signalförutsägelsefunktionen, vilket kommer att be- skrivas nedan i samband med en elfte utföringsform, i 10 15 20 25 30 35 521 873 97 syfte att korrigera härdeffektfördelningen. Processmo- dulen 60M2 i nämnda CPU 60 kan välja nägondera av de ovannämnda korrigeringssimuleringsprocesserna.

Vid inställningen av LPRM-signalens känslighet och/eller förstärkning sänds datana Dl till D3, som fång- ats in med hjälp av kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 6OMl i processtyrdatorns 31 CPU 60, om inställ- ningen genomförs periodiskt och ofta (t ex 1 gäng per timme i ett tillstànd där härdtillstàndet inte varierar mer än per timme), till effektfördelningssimulerings- modulen 60M2 med hjälp av processmodulens 6OMl gräns- snittsprocess.

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 60M2 si- mulerar nu den andra förstärkningsinställningsfaktorn RGAFL, med vilken LPRM-data D2 som sänds fràn LPRM-sig- nalbearbetningsenheten 40 multipliceras, i syfte att lagra den andra förstärkningsinställningsfaktorn RGAFL i minnesenheten 61 utan sändning av den andra förstärk- ningsinställningsfaktorn RGAFL till LPRM-signalbearbet- ningsenheten 40. I LPRM-signalbearbetningsenheten 40 genomförs därför ingen känslighets- eller förstärknings- inställningsprocess under användning av den nya första förstärkningsinställningsfaktorn; i effektfördelnings- simuleringsprocessmodulen 60M2 genomförs däremot inställ- ningen av LPRM-detektorns 37 känslighet och/eller för- stärkning pà basis av den andra förstärknings- inställningsfaktorn RGAFL.

När härdeffektfördelningen varierar kraftigt och ef- ter t ex 1 timme eller mer och om sedan LPRM-signalens simulerade svarsvärde genom den tredimensionella termo- hydrauliska kärnenergisimuleringen växlar fràn det verk- ligen uppmätta värdet för nämnda LPRM-data D2 och bearbe- tas av LPRM-signalbearbetningsenheten 40 mer än en förut- bestämd kvot (t ex 20%) eller när endast en förutbestämd tid pà t ex 1000 timmar eller mer har avlöpt, sänds den andra förstärkningsinställningsfaktorn RGAFL fràn pro- cesstyrdatorns 31 CPU 60 till LPRM-signalbearbetnings- lO 15 20 25 30 35 521 873 98 enheten 40, så att den nya första förstärkningsinställ- ningsfaktorn GAFLn erhålles genom multiplicering av den sista första förstärkningsinställningsfaktorn GAFLn_1 med den sända andra förstärkningsinställningsfaktorn RGAFL.

Inställningen av åtminstone endera känsligheten eller förstärkningen för nämnda LPRM-data D2 åstadkommes med hjälp av LPRM-signalbearbetningsenheten 40 med hjälp av den nya första förstärkningsinställningsfaktorn GAFLH.

Följande metod kan då övervägas; vid tidpunkten då in- ställningen av åtminstone endera känsligheten eller för- stärkningen genomförs med hjälp av den första förstärk- ningsinställningsfaktorn GAFLH, nollställs den andra för- stärkningsinställningsfaktorn RGAFL till 1,0 (vilket in- nebär att nämnda avlästa LPRM-data D2 används som det är).

Genom att så sker blir det möjligt att reducera in- ställningsfrekvensen för åtminstone endera känsligheten eller förstärkningen för nämnda LPRM-data D2 i LPRM-sig- nalbearbetningsenheten 40, att reducera bypasstiden för LPRM-anordningen 34, som utgör en del av reaktorns säker- hetsskyddssystem, och att genomföra en inställning av sä- kerhetsskyddssystemet övervakat och styrt av operatören.

Enligt denna sjunde utföringsform är i det fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30 ett (LPRM-detektorer) 37 för detektering av ett effektområdes lokala effektfördelning flertal fasta neutrondetektorer i en reaktorhärd och fasta GT-detektorer 44 för y-strål- ningstermometeranordningen 35 för detektering av ett y- strålningsvärmevärde, inbyggda i kärnenergiinstrument- röret 33. Dessutom innefattar det fast i härden inrättade den härdmonterade kärn- i vilken GT-detektorerna 44 kärnenergiinstrumentsystemet 30: energiinstrumentanordningen, är inrättade åtminstone i närheten av de fasta LPRM-de- tektorerna 37; LPRM-signalbearbetningsenheten 40 för be- arbetning av LPRM-signalen S2 från LPRM-detektorn 37; GT- signalbearbetningsenheten 48 för bearbetning av utspän- ningssignalen S1 från y-strålningstermometeranordningen lO 15 20 25 30 35 521 873 99 35; GT-värmeelementsstyrenheten 53 för styrd elektrisk verksamgöring av värmeelementen 71 som är inbyggda i GT- anordningen 35; härdtillstàndsdatamätanordningen 55 för detektering av härdtillstàndsdata, som är indikativa för härdtillstànden, såsom reaktorns härdeffektnivà, härdkyl- medelsflödeshastigheten, styrstavsmönstret eller lik- nande; och kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl för simulering och lagring av härduppehàllstiden eller bestràlningsutbränningen i härden för GT-anordningen 35.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl mottar härd- tillstànden såsom en reaktorhärdeffektnivà, en hàrdkyl- medelsflödeshastighet med styrstavsmönster, osv, som sänds från härdtillstàndsdatamätanordningen 55 och bear- betas av härdtillstàndsdatabearbetningsenheten 58 och av- gör sedan huruvida den förutbestämda tiden har avlöpt ef- ter detektering av härdtillstàndsförändringen i enlighet med härdtillstàndsdata under utmatning av resultatet till displayenheten 63 för att informera operatören därom i form av en varning.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl sänder resultatet till displayenheten 63 för att informera ope- ratören därom. Dessutom lär och simulerar effektfördel- ningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 en härdeffektför- delning genom att GT-data (y-värmevärde) beräknas på ba- sis av den GT-signal som detekteras av den fasta GT-de- tektorn 44 och den tredimensionella termohydrauliska kärnenergisimuleringsmodellen, och simulerar ett läsvärde (simulerat värde) för varje LPRM-detektor 37 utifrån härdeffektfördelningen. Dessutom jämför effektfördel- ningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 läsvärdet för det innevarande verkligt avlästa värdet (verkligt detekterat värde) och genomför den pà sä sätt en inställning av känsligheten och/eller förstärkningen för varje LPRM- detektor 37.

Om det konventionella kärnenergiinstrumentsystemet utnyttjar TIP när LPRM-detektorsignalen D2 används som ett extra organ för effektfördelningsövervaknings- lO 15 20 25 30 35 521 873 100 systemet, föreligger en skillnad mellan en korrelation för bränslenodaleffekten kring GT-signalens Dl GT-detek- teringsdel och korrelationen för en bränslenodaleffekt kring LPRM-signalens D2 LPRM-detektringsdel. Det har när- mare bestämt visat sig att LPRM-detekteringssignalen D2 är kraftigt beroende av en utsignal för en hörnbränsle- stav på sidan för bränslepatronens 4 kärnenergiin- strumentrör 33 jämfört med GT-signalen Dl. Genom manöv- rering av bränslestaven 5 i ett fall dä effektfördel- ningen sett över en tvärsektion för bränslepatronen 4 in- till kärnenergiinstrumentröret 33 är mycket olik mellan styrstavsidan och kärnenergiinstrumentstyrrörssidan, har GT-signalförändringen och LPRM-signalförändringen inget proportionellt förhållande till varandra.

Vid den sjätte och den sjunde utföringsformen är emellertid uppträdandet för LPRM-detekteringssignalen proportionell mot ett flöde för termiska neutroner i den verkliga LPRM-detekteringsdelen; varje snabbt svar är därför märkbart. Detta gör i att effektfördelningen efter manövrering av styrstaven 5, ett jämvikttillstànd, LPRM-signalen alltid sammanfaller även om GT-signalen antar med en nivà för termiska neutroner vid en position för kärnenergiinstrumentröret. Pà så sätt genomförs en ef- fektfördelningsinlärningssimulation pà basis av LPRM-sig- nalerna, och pà sä sätt uppnàs fördelen att ingen för- dröjning av svaret orsakas pà grund av en förändring av den lokala effekten. Denna utföringsform beskrivs närmare i det följande för den nionde och den tionde utförings- formen. Ãttonde utföringsformen Nedan följer en beskrivning av en àttonde utförings- form för ett fast i härden inrättat kärnenergi- instrumentsystem, ett effektfördelningssimuleringssystem och ett effektfördelningsövervakningssystem enligt föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 35 521 873 l0l Denna àttonde utföringsform avslöjar en modifikation av reaktoreffektfördelningsövervakningssystemet 29, det fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30 och effektfördelningssimuleringssystemet 31, som har be- skrivits ovan i samband med den sjätte och den sjunde ut- föringsformen. Vid den àttonde utföringsformen avviker ett förfarande för inställningen av LPRM-detektorns 37 känslighet och/eller förstärkning frän den ovan beskrivna sjätte och sjunde utföringsformen, men andra konstruk- tionslösningar motsvarar väsentligen dessa utförings- former och detaljerna är därför utelämnade.

LPRM-signalbearbetningsenheten 40 tjänar till in- ställning (kalibrering) av åtminstone endera känsligheten eller förstärkningen för varje LPRM-detektor 37. Inställ- ningsförfarandet bygger på att LPRM-detektorns 37 in- ställningsfunktion innefattar tvà lösningar, dvs ett för- sta inställningsförfarande och ett andra inställnings- förfarande.

När det gäller inställning av varje LPRM-detektors 37 känslighet och/eller förstärkning innefattar det för- sta inställningsförfarandet med hjälp av LPRM-signalbear- betningsenheten 40 följande steg: Indelning av det stora antalet LPRM-detektorer 37 i ett flertal APRM-kanaler el- ler LPRM-grupper (det finns en LPRM-detektor som inte fångas in av APRM-kanalerna pà grund av konstruktionen); automatiskt val en förutbestämd LPRM-detektor 37 för varje APRM-kanal eller varje LPRM-grupp genom en instruk- tionssignal fràn kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl i beroende av LPRM-detektorns maximala bypassantal- villkor som är tillàtbart vid drift av varje LPRM-detek- tor 37 som hör till varje APRM-kanal eller varje LPRM- grupp i syfte att växla till ett bypasstillstànd (bypass- läge); inställning av åtminstone endera känsligheten el- ler förstärkningen för den valda LPRM-detektorn 37 för bypassläget; och àtergàng för LPRM-detektorn 37 fràn by- passläget till ett normalläge efter att ha ställts in. lO l5 20 25 30 35 521 873 102 Inställningen av varje LPRM-detektors 37 känslighet och/eller förstärkning genomförs därför nästan samtidigt i LPRM-signalbearbetningsenheten 40 i beroende av in- struktionen från kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl med ett antal pà ”(antalet APRM-kanaler (eller an- talet LPRM-grupper) gånger (antalet maximalt tillàtbara LPRM-detektorbypasser))” och genomförs utan bypass för varje APRM-kanal eller varje LPRM-grupp som sàdan. LPRM- inställningen genomförs för alla LPRM-detektorer 37, och därefter måste varje APRM-kanals förstärkningsinställning genomföras av försiktighetsskäl. För att fä detta bekräf- tat genomför processtyrdatorns 31 CPU 60 automatiskt en simulering för att åstadkomma en jämförelse mellan APRM- signalinstruktionen och en termisk uteffekt, som beräk- nats utifrån en kärnkraftsanläggnings värmebalans. Om skillnaden mot den jämförande beräkningen överstiger ett förutbestämt värde, sänder processtyrdatorns 31 CPU 60 en varningssignal till displayenheten 63 för att informera operatören om situationen.

Följden blir att ingen bypass förekommer av APRM- kanalerna eller LPRM-grupperna, vid vilken LPRM- förstärkning eller känslighetsinställning genomföres, och att inställningen av varje LPRM-detektors känslighet och/eller förstärkning utförs på kort tid.

Om varje LPRM-detektors 37 känslighet och/eller för- stärkning ställs in, innefattar det andra inställnings- förfarandet med hjälp av LPRM-signalbearbetningsenheten 40 följande steg: val och bypass av en APRM-kanal (LPRM- grupp) fràn varje APRM-kanal eller varje LPRM-grupp (det finns en LPRM-detektor som pà grund av konstruktionen inte har fångats in av APRM-kanalen) i beroende av in- struktionen fràn kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl; förändring av alla LPRM-detektorer 37, som hör till den förbiledda APRM-kanalen (LPRM-gruppen) till ett bypasstillstànd (bypassläge); och inställning av varje LPRM-detektors 37 känslighet och/eller förstärkning pà bypassläget. 10 15 20 25 30 35 521 873 lO3 LPRM-detektorns 37 känslighet och/eller förstärkning ställs i det närmaste samtidigt in av LPRM-signalbearbet- ningsenheten 40 i beroende av instruktionen från kärn- energiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl pà det antal LPRM-detektorer som ingár i en eller ett för bypass til??làtbart maximalt antal APRM-kanaler eller LPRM- grupper. När inställningen av LPRM-detektorns 37 känslighet och/eller förstärkning har avslutats, ätergàr LPRM-detektorn 37 och APRM-kanalen (LPRM-gruppen) från bypassläget till ett normalläge.

När LPRM-detektorn 37 och APRM-kanalen (LPRM-grup- pen) frän bypassläget ätergàr till normalläget, mäste i det närmaste samtidigt inställning av varje APRM-kanals känslighet och/eller förstärkning genomföras som en för- siktighetsàtgärd. För att fä detta bekräftat genomför processtyrdatorn 31 automatiskt en simulation för att åstadkomma en jämförelse mellan APRM-signalinstruktionen och en termisk uteffekt, som beräknats utifrån ett kärn- kraftverks värmebalans. När skillnaden vid denna jämfö- rande beräkning överstiger ett förutbestämt värde, sänder processtyrdatorn 31 en varningssignal till display- systemet 63 för att informera operatören om situationen.

När sedan inställningen av åtminstone endera känsligheten eller förstärkningen för alla LPRM-detektorer som bildar en APRM-kanal eller en LPRM-grupp har slutförts, börjar signalbearbetningsenheten 40 att ställa in en annan APRM- kanal (eller en annan LPRM-grupp) i enlighet med instruk- tionen från kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl.

Under inställningen av LPRM-detektorns känslighet och/eller förstärkning passeras därför en eller ett maxi- malt antal för bypass tillåtna APRM-kanaler (eller LPRM- grupper). Även om ett fel föreligger i kärnenergi- instrumentstyrprocessmodulen 6OMl, är bypassläget för nämnda APRM för säkerhetsskyddssystemet och bypassläget för LPRM-detektorerna 37 de enda specificerade för bypass tillàtna APRM-kanalerna (eller specificerade LPRM-grup- 10 15 20 25 30 35 521 8735 l04 perna). Tillförlitligheten för säkerhetsskyddssystemet är därför överlägsen det för första inställningsförfarandet.

LPRM-detektorerna 37 hör till en APRM som har olika härdordinator och är utspridda i härdens axiella rikt- ning. Fyra LPRM-detektorer, som föreligger i det specifi- cerade kärnenergiinstrumentröret 33 hör till väsentligen olika APRM-kanaler. Därför väljs LPRM-detektorn 37, som hör till en APRM-kanal, automatiskt och ställs den in ut- ifràn ett flertal LPRM-detektorer och väljs den inte manuellt av operatören, varvid fördelen föreligger att ett misstag vid det manuella valet kan förebyggas.

Genom användning av 7-stràlningstermometern kan in- ställningen av LPRM-detektorns känslighet och för- stärkning genomföras mycket ofta, och när denna inställ- ning genomförs krävs ovannämnda atomisering och hänsyn till säkerheten.

Nionde utföringsformen Nedan följer en beskrivning av en nionde utförings- form av ett fast i härden inrättat kärnenergiinstrument- system, ett effektfördelningssimuleringssystem och ett effektfördelningsövervakningssystem enligt föreliggande uppfinning.

Denna nionde utföringsform har väsentligen samma struktur som reaktoreffektfördelningsövervakningssystemet 29, det fast i härden inrättade kärnenergi- instrumentsystemet 30 och effektfördelningssimulerings- systemet 31, vilka har beskrivits för den första utföringsformen; detaljer utelämnas därför.

Vid reaktoreffektfördelningsövervakningssystemet 29, det fast i härden inrättade kàrnenergiinstrumentsystemet 30 och reaktoreffektfördelningssimuleringssystemet 31 en- ligt denna nionde utföringsform matas härdtillstàndsdata S3, som representerar parametrar för härdtillstàndet (driftstillstàndet), såsom härdeffektnivàn, kylmedels- flödeshastigheten och styrstavsmönstret, som detekteras av reaktorhärdtillstàndsdatamätanordningen 55, sàsom di- lO 15 20 25 30 35 ~521 873 105 gitala härdtillstàndsdata D3 till kärnenergiinstrument- styrprocessmodulen 6OMl i processtyrdatorns 31 CPU 60 via härdtillstàndsdatabearbetningsenheten 58.

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl detek- terar en förändring av härdtillständet utifràn de inma- tade härdtillstàndsdatana D3 för att avgöra huruvida en förutbestämd tid har avlöpt, varvid resultatet visas pà displayenheten 63 för att informera operatören om resul- tatet.

Pä basis av det pà displayenheten 63 visade resulta- tet sänder operatören, om operatören kommer fram till att driftstillstàndet inte uppfyller ett ställt villkor, en simuleringsinstruktion till effektfördelningssimulerings- processmodulen 6OM2 i nämnda CPU 60 via kärnenergi- instrumentstyrprocessmodulen 6OMl i denna genom manövre- ring av inmatningskonsolen 62.

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 i nämnda CPU 60 anpassar och korrigerar nu den tredimensio- nella effektfördelningen pä basis av den senaste kärn- energiinstrumentsinformationen (härdtillstàndsdata; härd- tillstànd; driftstillständ), som erhållits fràn härden 3.

Vid de ovan beskrivna utföringsformerna har hittills fallet beskrivits för ett härdtillständ i stabilt till- stånd, och när det stabila tillståndet pågår under en tillräckligt läng tid, utförs härdeffektfördelnings- simuleringsbearbetning genom adaptiv simulering med hjälp av den tredimensionella simuleringsmodellen och GT-data för GT-anordningen. För denna nionde utföringsform följer nedan en beskrivning av en process som äger rum i bear- betningsorganet för simulering av härdeffektfördelningen strax efter det att parametern som representerar driftstillstàndet, såsom effektfördelningen eller effekt- nivàn eller liknande, förändras.

Strax efter det att parametern som representerar driftstillstàndet, såsom effektfördelningen eller effekt- nivàn eller liknande förändras, bestäms det att GT-anord- ningens 35 GT-signal inte när ett jämviktsläge. I ett sà- 10 15 20 25 30 35 521 873 106 dant tillstànd används genom utnyttjande av LPRM-detek- toranordningen 34, som fär ett snabbt svar genom GT-an- ordningen 35 och LPRM-detektoranordningen 34, som utgör den härdmonterade kärnenergiinstrumentanordningen 32, en första adaptiv korrigeringsprocess för korrigering av en effektfördelning som erhålles genom simuleringen baserad på den tredimensionella simuleringsmodellen.

Enligt den första adaptiva korrigeringsprocessen lagrar närmare bestämt minnesenheten 61 i processtyrda- torn 31 interpolations- och extrapolationsapproximations- data (datauppsättning) pà basis av korrelationsparametrar för visning av en korrelation mellan ett bränslepatrons- nodaleffektvärde och ett LPRM-dataläsvärde (simulerat värde motsvarande faktiskt uppmätta LPRM-data D2) (t ex bränsletyp, nodutbränning, förekomst av styrstav, en hi- storisk relativ vattendensitet (historisk voidhalt), en momentan relativ vattendensitet (momentan voidhalt)) el- ler interpolations- och extrapolationsreferenstabelldata (datauppsättning) baserade pà ovannämnda korrelations- parameter.

Enligt den första adaptiva korrigeringsprocessen, t ex när GT-signalbearbetningsenheten 48 eller kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OM1 för processtyrdatorn 31 finner att GT-anordningens 35 GT- signal inte när ett jämviktsläge när den adaptiva korrigeringen genomförs, simulerar effektfördelnings- simuleringsprocessmodulen 60M2 en härdeffektfördelning vid innevarande tidpunkt pà basis av följande data.

Dessa data innefattar närmare bestämt: härdeffekt- fördelningsdata, som är lagrade i minnet och erhållits i ett tillstànd (jämvikttillstånd) bila tillståndet retroaktivt betraktat fràn tidpunkten som är det senaste sta- för en adaptiv korrigeringsutförandebegäran (föreliggande tidpunkt) genom den adaptiva korrigeringen pà basis av GT-signalen S1 från GT-anordningen 35 vid denna tidpunkt; beräknade och lagrade adaptiva korrigeringsdatavärden för varje bränslepatrons nod; och förändringsdata för drifts- 10 15 20 25 30 35 521 873 107 parametern (härdtillstàndsdata D3), som representerar härdtillstàndet (driftssätt), såsom en ökning av den ge- nomsnittliga härdutbränningen fram till föreliggande tid- punkt (tidpunkten för adaptiv korrigeringsutförandebear- betning) från effektfördelningssimuleringen vid ovan- nämnda jämvikttillständ, styrstavsmönstret från den se- naste tidpunkten, kylmedelsflödeshastigheten, härd- effekten, härdingàngsentalpi, härdtryck eller liknande.

Sedan bestämmer effektfördelningssimuleringsprocess- modulen 6OM2 LPRM-förutsägelsevärden motsvarande den si- mulerade effektfördelningen vid föreliggande tidpunkt i enlighet med värden för korrelationsparametrarna (t ex bränsletyp, nodutbränning, förekomsten av styrstav, en historisk relativ vattendensitet (historisk voidhalt), en momentan relativ vattendensitet (momentan voidhalt)) och approximeringsekvationen (referenstabell), som är lagrad i minnesenheten 61.

LPRM-data D2, som justeras av LPRM-signalbearbet- ningsenheten 48 enligt den ovan i samband med den sjunde utföringsformen beskrivna processen, samlas i effektför- delningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 i nämnda CPU 60.

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 ut- för sedan, såsom framgår av fig 18, en jämförelse mellan det förutsagda värdet för nämnda LPRM-data pà basis av simuleringsresultatet vid föreliggande tidpunkt och fak- tiskt uppmätta LPRM-data D2 i syfte att erhålla en korri- geringskvot, som representerar skillnaden mellan LPRM-da- taförutsägelsevärdet och faktiskt uppmätta LPRM-data D2 (steg S90), varigenom korrelationskvoten interpoleras och extrapoleras i härdens axiella riktning, så att det blir möjligt att erhålla en korrigeringskvot (ytterliggare ad- aptiv korrigeringskvantitet; relativ adaptiv korriger- ingskvantitet) med avseende på alla axiella noder (steg S91).

Närmast korrigerar effektfördelningssimulerings- processmodulen 6OM2 effektfördelningen i härden för varje axiell nod som simuleras vid föreliggande tidpunkt på 10 15 20 25 30 35 521 873 108 basis av den förutbestämda ytterliggare adaptiva korrigeringskvantiteten för alla axiella noder (steg S92). sedan den maximala linjära värmegenereringskvoten (MLHGR) och den minimala kritiska effektkvoten (MCPR) vid Effektfördelningssimuleringsmodulen 6OM2 utvärderar föreliggande tidpunkt ( vid tidpunkten för adaptiv korri- geringsutförandeprocesstiden) pà basis av den korrigerade effektfördelningen i härden för varje axiell nod (steg S93).

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 lagrar nu den ytterliggare adaptiva korrigerings- kvantiteten för all axiella noder pä basis av ovannämnda LPRM-data D2 i minnesenheten 61 oberoende av den adaptiva korrigeringskvantiteten för alla axiella noder på basis (steg S94).

När effektfördelningsanpassningskorrigering utförs i av däri lagrade GT-data Dl GT-signalens icke jämviktstillstànd korrigeras pà ovan- nämnt sätt effektfördelningen i härden som simuleras vid tidpunkten för den adaptiva korrigeringsprocesstiden för härdfördelningen pà basis av den adaptiva korrigeringen av jämvikttillstàndet för nämnda GT-data Dl och den yt- terliggare adaptiva korrigeringskvantiteten pà basis av nämnda LPRM-data, varigenom det blir möjligt att generera en härdeffektfördelning med hög noggrannhet.

När GT-signalbearbetningsenheten 48 eller kärn- energiinstrumentstyrprocessmodulen 60Ml för processtyr- datorn 31 sedan finner att GT-anordningens 35 GT-data Dl nàr jämviktstillstàndet, nollställer effektfördelnings- simuleringsprocessmodulen 6OM2 den ytterliggare adaptiva korrigeringskvantiteten pà basis av de LPRM-data D2, som är lagrade i minnesenheten 61 (innebär att den ytterlig- gare relativa adaptiva korrigeringskvoten (korrigerings- koefficienten) pà basis av nämnda LPRM-data D2 ätergàr till 1,0). Såsom framgår av fig 13 och 14 erhålles åter en adaptiv korrigeringskvantitet pà basis av enbart GT- data Dl i ett jämviktstillstànd och lagras dessa i min- nesenheten 61, varvid en adaptiv effektfördelnings- lO l5 20 25 30 35 = 521 873 lO9 korrigeringsprocess genomförs på basis av den erhållna adaptiva korrigeringskvantiteten. Även om GT-data fràn GT-anordningen 35 varierar i ett icke jämviktstillstànd, kan på så sätt effektfördel- ningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 genomföra en adaptiv effektfördelningskorrigeringssimulation på basis av härdmonterade kärnenergiinstrument. Det är därför möjligt att medan GT-data intar ett icke jämviktstillstànd genom- föra adaptiv härdeffektfördelningskorrigering utan att vänta tills nämnda GT-data Dl når jämviktstillståndet, vilket innebär att den adaptiva härdeffektfördelnings- korrigeringsprocessen kan genomföras periodiskt eller ständigt.

Enligt denna nionde utföringsform har den adaptiva effektfördelningskorrigeringssimuleringen vid tidpunkten då den adaptiva effektfördelningskorrigeringstiden intar ett icke jämviktstillstànd genomförts med hjälp av inter- polerad och extrapolerad ytterliggare adaptiv korri- gering, som genomförts i enlighet med nämnda LPRM-data D2, som detekterats medelst fyra LPRM-detektorer 37, som är anordnade i härdens axiella riktning. När GT-datana når jämviktstillståndet nollställs den ytterliggare rela- tiva adaptiva korrigeringskvantiteten, som innefattar möjliga fel vid interpolationen och extrapolationen, vid en tidpunkt som ges av den adaptiva effektfördelnings- korrigeringsprocessen på basis av GT-datana, och därefter genomförs den adaptiva effektfördelningskorrigerings- processen på basis av GT-datana Dl för jämviktstill- ståndet som detekteras av det stora antalet GT-detektorer 35 som är anordnade i den axiella riktningen. Det blir således möjligt att lösa problemet med att ett fel hos LPRM-anordningen 34 ger en àterverkan på härdeffekt- fördelningssimulationen under lång tid. Eftersom simula- tionen således är beroende av endast ett fel hos GT-an- ordningen 35, är det möjligt att avsevärt förbättra nog- grannheten vid utvärdering av den maximala linjära värme- 10 15 20 25 30 35 521 873 110 alstringskvoten (MLHGR) och den minimala kritiska effekt- kvoten (MCPR).

Tionde utföringsformen Nedan följer beskrivningen av en tionde utförings- form för ett fast i härden inrättat kärnenergiinstrument- system, ett effektfördelningssimuleringssystem och ett effektfördelningsövervakningssystem enligt föreliggande uppfinning.

Vid det fast i härden inrättade kärnenergi- instrumentsystemet 29, det härdmonterade kärnenergi- instrumentsystemet 30 och effektfördelningssimulerings- systemet 31 enligt denna tionde utföringsform är det, liksom vid strukturen för den beskrivna nionde utförings- formen, fastlagt att GT-anordningens 35 GT-data inte når ett jämviktstillstånd. I så fall används av GT- anordningen 35, som bildar den härdmonterade kärnenergi- instrumentanordningen 35, och LPRM-detektoranordningen 34, om LPRM-detektoranordningen 34 används som svarar snabbt, en andra adaptiv korrigeringsprocess för adaptering och korrigering av en effektfördelning erhàllen genom simulering baserad pà den tredimensionella simuleringsmodellen.

Den andra adaptiva korrigeringsprocessen bygger på processen att direkt ställa in LPRM-signalen S2 som de- tekteras av LPRM-detektorn 37 med hjälp av GT-data Dl (W/g), som omvandlats till ett y-stràlningsvärmevärde ba- serat pà GT-anordningens 35 GT-signal S1.

Enligt den andra adaptiva korrigeringsprocessen si- mulerar effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 vid en given tidpunkt efter avslutning av den direkta in- ställningsprocessen för LPRM-signalens S2 känslighet och/eller förstärkning med hjälp av GT-data genom LPRM- signalbearbetningsenheten 40 för LPRM-detektorns 37 LPRM- signal S2, en härdeffektfördelning vid den föreliggande givna tidpunkten pà basis av följande data. Dessa data innefattar: härdeffektfördelningsdata, som är lagrade i 10 15 20 25 30 35 521 873 lll minnesenheten 61 och som erhàllits genom den adaptiva korrigeringsprocessen pà basis av GT-data Dl, som matats ut fràn GT-anordningen 35 vid det senaste jämviktstill- ståndet före den givna tidpunkten; adaptiva korrigerings- data frän ett simuleringsförutsägelseeffektvärde för varje bränslepatrons nod genom GT-data Dl; och föränd- ringsdata för driftsparametern (härdtillstàndsdata D3), (driftstillstàndet) fram till föreliggande tidpunkt fràn effektfördelnings- som representerar härdtillstàndet simuleringen vid ovannämnda jämviktstillstånd.

I detta fall skiljer sig simuleringsprocessen för effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 enligt den nionde utföringsformen från den tionde utförings- formen genom att, när GT-signalen intar transient- tillständet, LPRM-signalen betraktas variera med samma proportionella kvantitet som GT-signalen.

När LPRM-signalen ställs in pà en relativt hög fre- kvens, t ex 1 gång per dag eller per timme för att stämma överens med W/g-signalnivàn för GT-data Dl, är föränd- ringen för alla bränslepatronsnoder pà grund av ut- bränning mycket liten även när effektförändringen orsakas lokalt i härden 3 eller i hela härden. Följaktligen blir det möjligt att hälla en effekttoppsförändring mycket li- ten genom att bränslestavens 5 utbränning pà kärnenergi- instrumentrörssidans hörnparti kraftigt pâverkas av LPRM- detektorns 37 detekteringssignalnivà; man kan därför bortse fràn förändringen.

En genomsnittlig effektförändring för bränsle- patronsnoden reflekteras av GT-signalnivän som detekteras av GT-detektorn 44 och LPRM-signalnivàn som detekteras av LPRM-detektorn 37 med samma förändringshastighet.

Emellertid förs styrstaven 5 in eller dras den ut; av detta skäl àstadkommes en förändring av styrstavstill- stàndet eller bränslevoidhalten i bränslekanalen. I sä fall àstadkommes en stor förändring mellan en svarsför- ändring för GT-signalen och en svarsförändring för LPRM- signalen. 10 15 20 25 30 35 521 873 112 Såsom beskrevs i samband med den första utförings- formen lagras i minnesenheten 61 åtminstone endera ap- proximativa uttrycksdata (datauppsättning) i enlighet med korrelationsparametrar, som representerar korrelationen mellan utsignalvärden för bränslepatronens 4 noder, eller GT-datavärden Dl på basis av GT-signaler S1 eller inter- polations- och extrapolationsreferenstabelldata (dataupp- sättning) i enlighet med de ovannämnda korrelations- parametrarna, varvid korrelationsparametrarna exempelvis innefattar bränsletyp, nodutbränning, styrstavsförekomst, (historisk voidhalt), ( momentan voidhalt). en historisk relativ vattendensitet en momentan relativ vattendensitet Mot ovanstående bakgrund lagrar vid den tionde utfö- ringsformen processtyrdatorns 31 minnesenhet 61 första interpolations- och extrapolationsapproximerings- ekvationsdata (referenstabelldata) på basis av en korre- lationsparameter för representation av en korrelation mellan bränslepatronsnodaleffektvärdet och LPRM-data på basis av LPRM-signalen eller endast andra interpolations- och extrapolationsapproximeringsdata (referenstabelldata) för nämnda LPRM-data, vilket beskrivs i det följande.

Om LPRM-detektorns 37 LPRM-signal S2 ställs in mycket ofta med hjälp av LPRM-signalbearbetningsenheten 40 under användning av GT-data D1, lagras, när styrstavs- tillståndet eller voidhalten för kanalen förändras så att ett momentant eller snabbt transientfenomen åstadkommes för nämnda LPRM-data D2, andra approximationsdata (refe- renstabelldata) för simulering av en annan hastighet mel- lan en LPRM-svarsförändringskvantitet för nämnda LPRM- data D2 och en GT-svarsförändringshastighet för nämnda GT-data Dl i det fall GT-data Dl momentant uppvisar ett värde för ett jämviktstillstånd, (förändringskvantitet) i processtyrdatorns 31 minnesenhet 61 såsom interpo- lations- och extrapolationsapproximeringsdata (dataupp- sättning) eller referenstabelldata (datauppsättning) som var och en bygger pà en korrelationsparameter för repre- sentering av en korrelation mellan LPRM-svarsförändrings- 10 l5 20 25 30 35 521 873 113 kvantiteten för nämnda LPRM-data och GT-svarsförändrings- kvantiteten för nämnda GT-data (t ex bränsletyp, nodut- bränning, styrstavsförekomst, en historisk relativ vat- tendensitet (historisk voidhalt), en momentan relativ vattendensitet (momentan voidhalt)).

De andra approximeringsdata (referenstabelldata) för LPRM-detektorn används närmare bestämt pà följande sätt i processen för effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2.

I ett tillstànd enligt fig 19, där GT-signalbearbet- ningsenheten 48 eller kärnenergiinstrumentstyrprocess- modulen 60Ml finner att GT-anordningens 35 GT-data för- ändras till ett transienttillstànd, genomför effektför- delningssimuleringsprocessmodulen 60M2 som svar pà ett selekteringsinstruktionskommando för ett effektfördel- ningsanpassningsläge, vilket kommando sänts av operatörn via inmatningskonsolen, eller ett förändringsinstruk- tionskommando för effektfördelningsanpassningsläget, vil- ket kommando sänts automatiskt av kärnenergiinstrument- styrprocessmodulen 60Ml, härdeffektfördelningsberäkningen på basis av de driftsparametrar (härdtillstàndsdata) D3 vid den föreliggande tidpunkten när GT-datana Dl intar icke jämviktstillstànd men effektfördelningsadapterings- simuleringen instrueras med kalibrerade LPRM-data, med hjälp av härdeffektfördelningsdata (första data) i ett tillstànd (jämviktstillstànd) tillståndet retroaktivt betraktat från innevarande tid- som det senaste stabila punkt, adaptiva korrigeringsdata (andra data) och föränd- ringsdata (tredje data) stàndsdata D3), som representerar härdtillstándet (driftstillstànd) fram till innevarande tidpunkt (tid- för driftsparametern (härdtill- punkten för adaptiv korrigeringsgenomförandebearbetning) fràn effektfördelningssimuleringen vid ovannämnda jäm- viktstillstànd (steg S100).

Närmast mottar processmodulen 6OM2 LPRM-data D2 vid föreliggande tidpunkt och erhåller den parametrarna som är relaterade till de andra approximeringsdatana (refe- 10 15 20 25 30 35 521 875 114 rensdata) i enlighet med effektfördelning vid förelig- gande tidpunkt i syfte att omvandla den första svarsför- ändringskvantiteten för nämnda LPRM-data D2 till den andra svarsförändringskvantitetens pseudo GT-svar motsva- rande jämviktsvärdet för nämnda GT-data (steg S101).

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 60M2 er- sätter sedan varje LPRM-detektors fyra LPRM-data D2 med den omvandlade andra svarsförändringskvantiteten i den axiella riktningen sàsom pseudo GT-data som vid förelig- ( steg S102).

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 60M2 ut- gande tidpunkt när jämviktstillstàndet för en jämförelse mellan ovannämnda pseudo GT-datavärde för de förutbestämda noderna, vid vilka LPRM-detektorerna är positionerade, och jämvikts GT-data för de förutbe- stämda noderna i jämvikts GT-datavärdet ( simulerat värde) för 24 noder fràn steget S100 (steg S103).

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 60M2 in- terpolerar och extrapolerar en korrektionskvot, som er- hàlles ur jämförelseprocessen, vilken hänför sig till steg S103, och pekar pà en skillnad mellan pseudo-GT-da- tavärdet och jämvikts-GT-datavärdet (simulerat värde) i härdens axiella riktning i syfte att erhàlla en korrige- ringskvot (ytterliggare adaptiv korrigeringskvantitet; relativ adaptiv korrigeringskvantitet) med avseende på (24 noder) (steg S104).

Effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 60M2 kor- alla axiella noder rigerar en effektfördelning i härden för varje bränsle- patronsnod för simuleringsresultatet vid föreliggande tidpunkt pà basis av den erhållna ytterliggare adaptiva korrigeringskvantiteten (korrigeringskvot) för alla axi- (steg S105) linjära värmegenereringskvoten (MLHGR) och den minimala kritiska effektkvoten (MCPR) vid föreliggande tidpunkt (steg S106).

Dessutom lagrar effektfördelningssimuleringsprocess- ella noder i syfte att utvärdera den maximala modulen 60M2 den ytterliggare adaptiva korrigeringskvan- titeten för alla axiella noder pà basis av ovannämnda 10 15 20 25 30 35 521 873 ll5 pseudo-GT-data i minnesenheten 61, oberoende av den adap- tiva korrigeringen på basis av GT-data Dl för alla axi- ella, däri lagrade noder (steg S107).

När GT-datana på det ovan beskrivna sättet intar ett icke jämviktstillstånd och deras signalnivà när tran- sienttillstàndet, läses och korrigeras, om effektfördel- ningsanpassningskorrigeringsprocessen utföres, härd- effektfördelningssimuleringen vid tidpunkten för effekt- fördelningsanpassningskorrigeringsprocessgenomförandet på basis av den adaptiva korrigeringen av GT-data Dl, som intar jämviktstillstànd, och den ytterliggare anpass- ningskorrektionen på basis av pseudo-GT-data, som upp- skattas som jämviktsvärde för transienttillståndet, som erhållits från nämnda LPRM-data, så att det blir möjligt att med hög noggrannhet generera en effektfördelning.

När GT-signalbearbetningsenheten 48 eller kärn- energiinstrumentstyrprocessmodulen 60Ml för processtyr- datorn 31 finner att GT-anordningens 35 GT-data Dl när jämviktstillstàndet, nollställer effektfördelningssimule- ringsprocessmodulen 60M2 den ytterliggare adaptiva korri- geringskvantiteten som bygger på LPRM-data D2 i minnesen- heten 61 (vilket innebär att den ytterliggare relativa adaptiva korrigeringskvoten ( korrigeringskoefficient) som bygger på LPRM-data D2 återgår till 1,0). Såsom fram- går av fig 13 och 14 erhålles åter en adaptiv korriger- ingskvantitet baserad enbart på GT-data D1 i ett jäm- viktstillstånd och lagras denna i minnesenheten 61, och sedan genomförs en adaptiv effektfördelningskorrigerings- process på basis av den erhållna adaptiva korrigerings- kvantiteten. Även om GT-data från GT-anordningen 35 varierar i ett icke jämviktstillstànd, kan effektfördelnings- simuleringsprocessmodulen 60M2 genomföra en adaptiv ef- fektfördelningskorrigeringssimulation baserad på härdmon- terade kärnenergiinstrument. Det är därför möjligt att medan GT-data intar ett icke jämviktsläge genomföra adap- tiv härdeffektfördelningskorrigering utan att vänta tills lO 15 20 25 30 35 521 873 116 GT-data Dl när jämviktstillständet och således att perio- diskt eller ständigt utföra den adaptiva härdeffektför- delningskorrigeringsprocessen_ Enligt denna tionde utföringsform har vid en tid- punkt dä den adaptiva effektfördelningskorrigeringen har genomförts i ett icke jämviktstillstànd den adaptiva ef- fektfördelningskorrigeringssimuleringen genomförts med hjälp av interpolerad och extrapolerad ytterliggare adap- tiv korrigering i enlighet med LPRM-data D2, som detek- teras av fyra LPRM-detektorer 37, som är anordnade i här- dens axiella riktning. När GT-datana när jämviktstill- stàndet nollställs den ytterliggare relativa adaptiva korrigeringskvantiteten, som innefattar möjligheter till fel på grund av interpolation och extrapolation, vid en tidpunkt för en adaptiv effektfördelningskorrigerings- process pà basis av GT-data, varpå den adaptiva effekt- fördelningskorrigeringsprocessen genomförs pà basis av GT-data Dl i jämviktstillstànd, detekterade genom ett stort antal GT-detektorer 35, som är anordnade i den axi- ella riktningen. Det är därför möjligt att lösa problemet att ett fel hos LPRM-anordningen 35 påverkar härdeffekt- fördelningssimulationen under läng tid. Eftersom simula- tionen sàledes är beroende endast av fel hos GT-anord- ningen 35, är det möjligt att väsentligt förbättra nog- grannheten vid utvärdering av den maximala linjära värme- alstringskvoten (MLHGR) och den minimala kritiska effekt- (MCPR).

Vid den nionde och tionde utföringsformen har när GT-datana intar ett icke jämviktstillstànd härdeffektför- delningen simulerats med hjälp av LPRM-data. I icke jäm- viktstillständet, där LPRM-detektorn 37 förbileds pà grund av ett fel är det möjligt att bortse fràn LPRM-da- tana för den förbiledda LPRM-detektorn 37 för att före- trädesvis samla simuleringsvärdet eller att använda LPRM- kvoten datana för en kärnenergiinstrumentrörposition som är sym- metrisk baserat pà ett härdbränsleladdningsstyrstavs- mönster istället för nämnda förbiledda LPRM-data. lO 15 20 25 30 35 521 873 117 Elfte utföringsformen Nedan följer en beskrivning av en elfte utförings- form av ett fast i härden inrättat kärnenergiinstrument- system, ett effektfördelningssimuleringssystem och ett effektfördelningsövervakningssystem enligt föreliggande uppfinning.

Denna elfte utföringsform har väsentligen samma struktur som reaktoreffektfördelningsövervakningssystemet 29, det fast i härden inrättade kärnenergiinstrument- systemet 30 och effektfördelningssimuleringssystemet 31, som beskrevs i samband med den första utföringsformen; detaljer utelämnas därför.

Vid effektfördelningsövervakningssystem 29, det fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30 och effektfördelningssimuleringssystemet enligt denna elfte utföringsform är antalet GT-detektorer 44 i den axiella riktningen större än det för LPRM-detektorerna 37. Genom att utnyttja denna fördel är det möjligt att genomföra en adaptiv korrigering av effektfördelningen med hjälp av enbart GT-data Dl även när de från GT-detektorn 44 utmat- tade GT-datana D1 intar ett transienttillstànd.

Närmare bestämt matas vid reaktoreffektfördelnings- övervakningssystemet 29, som beskrevs i samband med den nionde och den tionde utföringsformen, GT-data Dl ut fràn GT-detektorn 44 i ett tillstànd där ingen jämviktsnivä nàs för y-sönderfall, dvs efter det att driftsparametern (härdtillstàndsdata D3) inklusive härdeffekten, härdkyl- medelsflödeshastigheten, styrstavsmönstret varierar exem- pelvis inom en kort tid, sàsom 1 timme, en nivå för vil- ken GT-data Dl (W/g) baserade pà GT-signalen S1 varierar inom minuter. När sedan effektfördelningssimulerings- processmodulen 60M2 korrigerar effektfördelningen pà ba- sis av GT-data D1 pà grund av att GT-datanas D1 icke jäm- viktstillstànd intar ett icke jämviktstillstànd, över- skattas den lokala effekten (i de fall där den lokala ef- 10 15 20 25 30 35 521 873 118 fekten gär ner) eller underskattas den ( i det fall där den lokala effekten ökar). Även om effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 korrigerar effektfördelningen innehåller därför kor- rigeringsresultatet för effektfördelningen ett fel. Sva- ret fràn LPRM-detektorn 37 som ger ett snabbt svar, har därför används som ett ytterliggare hjälpmedel (se nionde och tionde utföringsformen).

Emellertid är endast fyra LPRM-detektorer 37 anord- nade i den axiella riktningen: därför finns möjligheten att noggrannheten försämras med tanke pä den adaptiva korrigeringen av den axiella effektfördelningen.

För att undanröja detta problem matas därför vid re- aktoreffektfördelningsövervakningssystemet 29, det fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30 och ef- fektfördelningssimuleringssystemet 31 härdtillständspara- metersignalen (härdtillstàndsdata D3, som innefattar en härdeffektnivà, en härdkylmedelsflödeshastighet, ett styrstavsmönster osv, som matas ut fràn reaktorhärdtill- stàndsdatabearbetningsenheten 58, in i effektfördelnings- simuleringsprocessmodulen 6OM2 via kärnenergiinstrument- styrprocessmodulen 6OMl i processtyrdatorns 31 CPU 60.

Sedan simulerar effektfördelningssimuleringsprocessmodu- len 6OM2 periodiskt (vid varje förutbestämd tidpunkt) el- ler ständigt en härdeffektfördelning pá basis av de inma- tade härdtillstàndsdatana D3 och GT-datana Dl.

Närmare bestämt verksamgör, såsom framgår av fig 20, kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl i nämnda CPU 60 en gàngtidsräknare (steg Sll0A) och räknar den gàng- tiden (steg SllOB). Sedan bedömer processmodulen 6OMl hu- ruvida härdtillstàndsdataförändringen detekteras av härd- tillstàndsdatana (steg SllOC).

Om härdtillständsförändringen detekteras, dvs om be- dömningen i steget S1OOC blir JA, àtergàr processmodulen 6OMl till processen för steg SllOA.

Om härdtillständsförändringen inte detekteras, dvs om bedömningen i steg Sll0C blir NEJ, bedömer processmo- 10 15 20 25 30 35 521 873 119 dulen 6OMl huruvida LPRM-detektorförstärkningsjusterings- instruktionen är begärd medelst inmatningskonsolen 62 ( steg 1lOD).

Om LPRM-detektorförstärkningsjusteringsinstruktionen inte har begärts, dvs om bedömningen i steg SllOD blir NEJ, àtergàr processmodulen 6OMl till processen för steg Sl1OB.

Om däremot LPRM-detektorförstärkningsjusterings- instruktionen har begärts, dvs om bedömningen i steg SllOD blir JA, detekterar, såsom framgår av fig 20, pro- cessmodulen 6OMl en förändring av härdtillstàndet pà ba- sis av härdtillstàndsdatana D3 för att bedöma huruvida en förutbestämd tid har gàtt efter detekteringen av härd- tillständets förändring (steg SllOE).

När det framkommer att den förutbestämda tiden har gàtt efter detektering av förändringen av härdtillstàndet (bedömningen i steg SllOE blir JA), sänder processmodulen 6OMl bedömningsresultatet till displayenheten 63 för att informera operatören om detta via displayenheten 63 (steg S111).

Operatören bekräftar sedan bedömningsresultatet som visas pà displayenheten 63 för att sända en bekräftelse- instruktion till kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl i processtyrdatorns 31 CPU 60 genom manövrering av (steg 112).

Kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl bedömer inmatningskonsolen 62 automatiskt huruvida GT-datana D1 intar ett jämviktstill (steg S113).

Om bedömningen i steg S1113 blir JA, dvs om GT-da- tana Dl intar jämviktstillstàndet, korrigerar effektför- stånd delningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 i nämnda CPU 60 den simulerade härdeffektfördelningen i beroende av GT- data Dl i jämviktstillstàndet (steg S114).

Om à andra sidan bedömningen i steg S113 blir NEJ, dvs om GT-datana Dl inte intar jàmviktstillstàndet, sän- der processmodulen 6OMl en simuleringsinstruktion för lO 15 20 25 30 35 521 873 120 förutsägelse av GT-datana D1 till GT-signalbearbetnings- enheten 48 (steg S115).

I enlighet med den sända GT-signalförutsägelse- simuleringsinstruktionen samlar bearbetningsenhetens 48 CPU 48A för det förutbestämda antalet GT-data Dl (W/g- signalnivà), som alstras i enlighet med den varierande GT-signalen S1 vid varje förutbestämd tidpunkt, t ex vid (20-30 sekunder) dvs samlar flera eller tio punkter GT-data ett flertal tiotals sekunder eller vid varje minut, Dl i syfte att genomföra en minsta kvadratapproximering enligt följande ekvation (6) (steg S116). (mange-Kit) (s) och ”b” är en gångtid där ”a” är konstanter för approximering och ”t” (sekund eller minut). Dessutom är ”Ä” en kärnenergitidskonstant (se tabell 1) för varje nod enligt ett tidskonstantbibliotek som tidigare lagrats i proces??styrdatorns 31 minnesenhet 61.

GT-signalbearbetningsenhetens 48 CPU 48A approxi- merar GT-datana D1 till ovannämnda ekvation (6) i syfte att bestämma konstanterna (koefficienterna), och upp- skattar (förutsäger) sedan en jämviktsnivà för GT-datana pà basis av den GT-signal S1 som faktiskt mätts av GT-de- tektorn 44 efter en erforderlig tid pà t ex 1 timme eller mer i enlighet med ekvationen (6) ovan pà basis av de förutbestämda koefficienterna, varigenom de uppskattade sänds till effektfördelningssimuleringsprocessmodulen 6OM2 i pro- cesstyrdatorns 31 CPU 60 (steg S117). ovan beskrivna uppskattnings- första GT-datana (motsvarande jämviktsvärdet) Dessutom kan den (förutsägelse-) processen för GT-datanas jämviktsnivà genom ovannämnda minsta kva- dratapproximering genomföras med hjälp av processmodulen 6OM1 i processtyrdatorns 31 CPU 60.

Processmodulen 6OM2 simulerar däremot en härdeffekt- fördelning motsvarande reaktordriftstillstàndet på basis av härdtillstàndsdatana D3, ståndet vid föreliggande tidpunkt i syfte att erhàlla (steg S118). som representerar driftstill- andra GT-data ur simuleringsresultatet 10 15 20 25 30 35 521 873 121 Processmodulen 6OM2 erhàller sedan data som visar på (kvot) jämviktsvärdet), en skillnad mellan de andra GT-datana (motsvarande som simulerats genom ovannämnda simule- ring, och de första GT-datana, som uppskattats ur den (steg S119).

Processmodulen 6OM2 interpolerar och extrapolerar faktiskt uppmätta GT-signalen S1 sedan skillnadsdata för varje nod i härdens axiella rikt- ning i syfte att generera korrigeringsdata kvotdata) sà att det blir möjligt (korrigerings- för alla axiella noder, att erhålla en adaptiv korrigeringskvantitet pà basis av (steg S120).

Processmodulen 6OM2 korrigerar sedan en härdeffekt- GT-signalen för alla axiella noder fördelning för varje bränslepatronsnod för simulerings- resultatet vid föreliggande tidpunkt pà basis av den för- utbestämda adaptiva korrigeringskvantiteten för alla axi- ella noder och beräknar sedan den maximala linjära värme- alstringskvoten (MLHGR) kvoten (MCPR) vid föreliggande tidpunkt och den minimala kritiska effekt- (vid tidpunkten för den adaptiva korrigeringsutförandebearbetningen) pä basis av den korrigerade härdeffektfördelningen S121). Även om den fràn GT-detektorn 44 utmatade GT-signa- (steg len varierar, ett så kallat reaktortransienttillständ, är det möjligt att övervaka och bedöma en reaktoreffektför- delning.

Vid denna tidpunkt genomför GT-signalbearbetnings- enheten 48 6OMl) sägelse) (eller kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen förutsägelsesimuleringen för uppskattning (förut- av jämviktssignalnivàn för GT-detektorn 44 efter en erforderlig tid, t ex l timme eller mer. Förutsägelse- simuleringen genomförs automatiskt successive för varje ny tid (t ex var 20:e till 30:e sekund eller varje minut) under tiden som information om förutsägelsefunktionsmoden (adaptiv effektfördelningsmod genom GT-datauppskattning) selektiv instruktion sänds via kärnenergiinstrumentstyr- processmodulen 6OMl från inmatningskonsolen 62. 10 15 20 25 30 35 521 873 122 När GT-signalbearbetningsenheten 48 (kärnenergi- instrumentstyrprocessmodulen 60M1) närmare bestämt samlar in GT-datana Dl (W/g-nivàsignal) pà basis av den nya GT- signalen S1, raderar GT-signalbearbetningsenheten 48 de äldsta datana i tidsserien och uppdaterar den det förut- från en tidsserie- sägande GT-datavärdet (jämviktsvärdet) GT-datagrupp, som innefattar flera eller tio data inklu- sive nämnda nya GT-data Dl i enlighet med minsta kvadrat- (6), (jäm- approximeringen pà basis av ovannämnda ekvation och sänder den således det uppdaterade GT-datavärdet viktsvärdet) modulen 60M2. härdeffektfördelningskorrigering på basis av det uppdate- till effektfördelningssimuleringsprocess- Processmodulen 60M2 genomför sedan adaptiv rade GT-förutsägelsesimuleringsvärdet. Dessutom sänder processmodulen 60M2 information som är indikativt för ett driftssätt GT-datauppskattning) (adaptiv effektfördelningskorrigering genom för utförande av adaptiv effektför- delningskorrigering med hjälp av GT-datajämviktsvärdet till displayenheten 63 i syfte att informera operatören därom.

GT-detektorn 44 har en termisk tidskonstant i stor- leksordningen sekundenhet, och en y-stràlningskälla, som bidrar till uppvärmning av GT-detektorn 44, har en tids- konstantfördelning inom ett brett område fràn en tids- konstant för sändning av en y-stràle väsentligen samti- digt med en kärnklyvning eller en kort tid, i storleks- ordningen l sekund till en tidskonstant i storleksord- ningen 1 minut, timme och dag.

Vikten för en komponent för varje tidskonstant är beroende av y-källan som ingår i bränslet; y-källan är emellertid olika beroende pà en fissionsnukleid (t ex U235, Pu239, ende pà gàngtiden efter kärnklyvningen. osv) vid en kärnklyvning, och är olika bero- En nukleidanrikning behandlas strikt i den tredimen- sionella BWR-simulatorn; av detta skäl bestäms en kompo- nent för en kärnenergitidskonstant för varje nod hos bränslepatronen, och följaktligen är det inte brukligt lO 15 20 25 30 521 873 l23 att göra sà, eftersom kärnenergitidskonstantdata- biblioteket, blir stort.

Enligt denna elfte utföringsform är därför tids- som lagras i minnesenheten, konstanten för 7-källan begränsad till en tidskonstant som är underkastad y-källan vid tidpunkten efter en er- forderlig tid, t ex 1 timme eller 1 minut, och är antalet data begränsat till 10 eller mindre eller kring 10. Sedan genomförs minsta kvadratapproximering för att uppfylla följande ekvation (7). (a+Zbi*e'Äit) (7) (i=1 till cirka max 10) (7), och ett jämvikts-GT- datavärde efter en erforderlig tid, upp- En tidskonstant Koefficienterna för a, bi erhålles ur ovannämnda ekvation t ex 1 timme, skattas ur tidsseriedatana för GT-datana. (s"1) erhållits fràn kärnenergitidskonstantbiblioteket, väljs för JNDC approximeringsekvationen i tabellen 1, som som ett värde för Ä i ovannämnda ekvation (7). Detta är ett exempel, andra tidskonstanter kan väljas beroende pà upplagan, beroende pà om antalet data reduceras till 10 eller färre, och beroende pà om GT-detektorn för en yt- terliggare längre tidskonstant (halveringstid) samt bero- ende pä om det finns ett förfarande för uteslutning av en làg y-källstyrka. Man kan exempelvis bortse frän en tids- konstant pà 1O'5 (s'1).

Tabell 1 Grupp Ä(s'1) l l.330É-02 2 3.488E-02 10 15 20 25 521 873 l24 .357E-O3 .59lE-03 .OO4E-03 .850E-04 .645E-04 .922E-05 .9l8E-05 .435E-05 i-*wmdmLfls-bbà Ulrßi-*Ull-'UIUOP Enligt denna process väljer GT-signalbearbetnings- enheten 48 (kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OM1) de GT-data D1 (W/g-signal) pà basis av GT-signalen S1 som matas ut fràn GT-detektorn 44 vid förutbestämda tider, t ex 30 sekunder eller 1 minut, och lagrar den sedan 10 el- ler flera data i tidsserie i minnesenheten 61. Dessutom raderar GT-signalbearbetningsenheten 48 (kärnenergi- instrumentstyrprocessmodulen 60M1) de gamla GT-datana och uppdaterar och lagrar den successive de nya GT-datana i minnesenheten 61. Den minsta kvadratapproximeringen en- ligt nedanstående ekvation (8) upprepas exempelvis var 30:e sekund eller var minut. (auzbge-Äifi) (s) GT-förutsägelsevärdet efter en förutbestämd tid, t ex cirka 1 timme, uppdateras vid varje minsta kvadrat- approximering, och även om GT-signalen S1 intar jäm- viktstillstàndet är det pà så sätt möjligt att generera pseudo GT-datavärdet för jämviktstillständet pà basis av GT-signalen fràn GT-detektorn 44 vid varje förutbestämd tid, t ex 30 sekunder eller 1 minut. Sedan är det efter 5-15 minuter strax efter en effektförändring möjligt att erhålla det förutsagda jämvikts GT-datavärdet pà basis av GT-signalen som matas ut fràn GT-detektorn 44.

Ett samplingsintervall för tidsseriedatana väljs i praktiken i enlighet med operations- (bearbetnings-) has- tigheten för processtyrdatorns 31 GT-signalbearbetnings- enhet 48; samplingsintervallet är därför inte begränsat till 30 sekunder eller 1 minut. Vid denna utföringsform 10 15 20 25 30 35 521 873 l25 väljs ett tydligt begränsat tidsintervall för att be- stämma tidsintervallet till 30 sekunder eller 1 minut.

Emellertid kan successiv sampling av flera GT-data eller 10 sådana data med takten 1 sekund per 1 samplat data övervägas för filtrering av brus, såsom svängningsbrus som ingår i GT-datana. Samplingsprocessen förmår åstad- komma minsta kvadratapproximering med hög noggrannhet.

Antalet data, som i tidsserier är lagrade i minnes- enheten 61 och passar den minsta kvadratapproximeringen, är inte begränsat till cirka 10, men kan reduceras till antalet, dvs till cirka 5 med tanke på en balans mellan förutsägelsenoggrannheten och tiden som krävs för upp- skattningen. Det är närmare bestämt nödvändigt att er- hålla ett förutsagt värde så snabbt som möjligt utan för- sämring av förutsägelsenoggrannheten.

Nedan följer en beskrivning av en operation för det fast i härden inrättade kärnenergiinstrumentsystemet 30 och härdfördelningssimuleringssystemet 31 under hänvis- ning till fig 21 och 22. det faktiskt uppmätta GT-datavärdet och det förutsagda Fig 21 är ett diagram som visar GT-datavärdet i förhållande till gàngtiden (minuter) i det fall där effekten för bränslenoden kring GT-detek- torns 44 detekteringsdel ökar. Fig 22 är ett diagram som visar det faktiskt uppmätta GT-datavärdet och det förut- sagda GT-datavärdet med avseende på gàngtiden (minuter) i det fall där effekten för bränslenoden kring GT-detek- torns 44 detekteringsdel tvärt emot avtar.

I fig 21 och 22 anger en heldragen linje P den lo- kala härdeffektens verkliga förändring, anger en punktad linje O det verkligen uppmätta GT-datavärdet (W/g-signal) och anger en streckad linje Q det förutsagda GT-data- värdet. Hur som helst fångas GT-signalen, som efter för- ändringen omfattar ett antal data på t ex 10, in i tids- serie och utsätts den sedan för minsta kvadratapproxime- ring. Genom användning av summan för polynomtermen och den konstanta termen för den erhållna exponentialfunk- (se ekvationerna (6) till (8)) tionen kan jämviktsvärdet lO 15 20 25 30 35 521 873 126 simuleras noggrant. Närmare bestämt väljs en sönderfalls- tidskonstant för y-källan, som lämnar sitt bidrag under 1 minut till 1 timme, och på så sätt blir det möjligt att mycket effektivt i syfte att reducera antalet polynom, korta ned simuleringstiden.

Genom beräkning av minsta kvadratapproximeringen i syfte att åstadkomma snabb konvergens förbereds en upp- sättning a och b separat för den initiala gissningen för fallet då härdeffekten ökar och fallet då härdeffekten minskar.

Enligt den ovan beskrivna enkla processen blir det följaktligen möjligt att enkelt uppskatta y-strålnings- värmevärdet (GT-jämviktsdatavärde) i jämviktstillstàndet för y-sönderfallet utan simulering av historien före den tidpunkt vid vilken transientförändringen äger rum, vil- ket innefattar effektförändringen vid den lokala effekt- fördelningen och hela härden samt fördelningen av y-käl- lor vid tidpunkten, som studeras konventionellt, i syfte att åstadkomma en komplicerad process för bestämning av ett y-värmevärde efter härdeffektförändringen i enlighet med det simulerade resultatet.

Dessutom drivs effektfördelningsövervakningssystemet 29 på ett sätt nom GT-dataförutsägelse) (GT-datavärdet) ovannämnda information visas sedan på displayenheten 63 i (adaptivt effektfördelningsdriftssätt ge- för bestämning av y-värmevärdet genom en förutsägande beräkning, och syfte att informera operatören därom. Det blir pà så sätt möjligt att lämna följande varning till operatören, näm- ligen en varning innefattande ett fel vid den förutsä- gande beräkningen vid LPRM-inställningen och det redan korrigerade effektfördelningssimuleringsresultatet.

Enligt denna elfte utföringsform används jäm- viktstillståndsförutsägelsesimuleringsfunktionen för GT- datavärdet när GT-signalen intar icke jämviktstill- ståndet, denna funktion. Föreliggande uppfinning är inte begränsad därtill. varvid det är normalt att inte alltid använda 10 l5 20 25 30 35 521 873 127 Nedan följer en beskrivning av en modifikation av den elfte utföringsformen. Närmare bestämt sänder GT-sig- nalbearbetningsenheten 48 alltid GT-datana (W/g-signal) med hjälp av den förutsägande simuleringsfunktionen till processtyrdatorn 31 modul 6OM2) (effektfördelningssimuleringsprocess- med undantag för GT-detektorns 44 värmeele- mentskalibrering. Processtyrdatorns 31 CPU 60 fångar se- dan alltid det sända förutsägande GT-datavärdet och an- vänder det förutsägande GT-datavärdet för adapterande korrigering av effektfördelningen eller för justering av LPRM-känsligheten och/eller -förstärkningen i LPRM-sig- nalbearbetningsenheten 48.

Vid denna modifikation innefattar processen att ju- stera LPRM-känsligheten och/eller -förstärkningen föl- jande tvà processer: närmare bestämt (l) en process för justering av LPRM-detektorns känslighet och/eller förstärkning sà att de direkt över- rensstämmer med GT-jämviktsdatasimuleringsvärdet; och (2) en process för adaptering och simulering av härdeffektfördelningen medelst effektfördelningssimule- ringsprocessmodulen 60M2 med hjälp av GT-jämviktsdata- simuleringsvärdet, och inställning av LPRM-detektorns känslighet och/eller förstärkning sà att de direkt stäm- mer överens med LPRM-signalen (LPRM-data), som simuleras med hjälp av det simulerade resultatet.

LPRM-detektorns 37 känslighet och/eller förstärkning beräknas enligt ett kommando från operatören utifrån dis- playenheten 63 via kärnenergiinstrumentstyrprocessmodulen 6OMl.

Operatören behöver därmed inte bekymra sig om huru- vida GT-datanivän intar icke jämviktstillstàndet eller jämviktstillstàndet, och den adaptiva effektfördelnings- simuleringen och inställningen av LPRM-förstärkningen och -känsligheten utförs automatiskt på basis av GT-data i jämviktsnivà. Det är därför lätt att använda härdeffekt- fördelningsövervakningssystemet 29 och således att redu- cera arbetsbelastningen för operatören. 10 15 20 25 30 35 521 873 128 GT-signalbearbetningsenheten 48 eller processtyr- datorns 31 CPU 60 övervakar i så fall alltid noggrann- heten genom minsta kvadratapproximering, och när nog- grannheten för minsta kvadratapproximeringen understiger en förutbestämd noggrannhet, avger nämnda CPU 60 en var- ningssignal till displayenheten 63 för att informera ope- ratören om detta. Operatören styr då den adaptiva effekt- fördelningssimuleringen eller inställningen av LPRM-käns- ligheten och/eller -förstärkningen manuellt med hjälp av ovannämnda GT-jämviktsdatavärde via inmatningskonsolen 62. När vid den ovan beskrivna konstruktionen noggrann- heten för minsta kvadratapproximeringen understiger den förutbestämda noggrannheten, stoppas den adaptiva effekt- fördelningssimuleringen eller inställningen av LPRM-käns- ligheten och/eller -förstärkningen med hjälp av ovan- nämnda GT-jämviktsdatavärde, och sedan förändras den till en adaptiv effektfördelningssimulering eller en inställ- ning av LPRM-känsligheten och/eller -förstärkningen på basis av operatörens manuella instruktion. Det är således möjligt att upprätthålla en hög tillförlitlighet för ef- fektfördelningsövervakningssystemet.

Vid denna elfte utföringsform är det, såsom beskrevs ovan, enkelt möjligt att även i ett tillstånd då GT-sig- nalen, som detekteras av GT-detektorn, inte när signal- nivån för jämviktstillstàndet för y-sönderfallskedjan en- kelt att korrigera GT-detektorns 44 svar i syfte att genomföra den tredimensionella adaptiva effektfördel- ningsprocessen. Med hjälp av enbart enkla GT-detekte- ringssignaler från det fast i härden inrättade kärn- energiinstrumentsystemet 30 blir det således möjligt att övervaka det termiska driftsgränsvärdet, såsom den maxi- mala linjära värmealstringskvoten (MLHGR) och den mini- mala kritiska effektkvoten (MCPR). Övervakningen kan genomföras med en i praktiken gängbar tidsfördröjning och vid en godtycklig tidpunkt.

Ovan har för närvarande föredragna utföringsformer och modifikationer av föreliggande uppfinning beskrivits. 521 873 129 Det inses att olika modifikationer, som inte har beskri- vits, ligger inom ramen för uppfinningen, och de bifogade kraven är ämnade att täcka alla sådana modifikationer som ligger inom ramen för uppfinningen.

Claims (9)

SE Pans Nr 9902992-8 10 l5 20 25 30 35 521 873 130 PATENTKRAV

1. I en härd fast anordnat kärnenergiinstrumentsys- tem för en reaktor, innefattande ett flertal i härden (3) anordnade kärnenergiinstrumentanordningar (32), som var och en har ett kärnenergiinstrumentrör (33), ett flertal (37), (33) neutronflödet för en lokal effektfördelning inom ett fasta neutrondetektorer som är inrymda i kärn- energiinstrumentröret och är avsedda att detektera effektomràde i reaktorhärden (3), och en y-stràlnings- termometeranordning (35), som är inrymd i kärnenergi- instrumentröret (33), varvid y-stràlningstermometeranord- ningen (35) innefattar ett flertal fasta y-stràlningsupp- värmningsdetektorer (44) för detektering av y-stràlnings- uppvärmningsvärden och ett inbyggt värmeelement (71) och är avsedd att kalibrera de fasta y-stràlningsuppvärm- ningsdetektorerna (44), varvid de fasta y-stràlningsupp- (44) de fasta neutrondetektorerna; ett organ för bearbetning värmningsdetektorerna är placerade nära åtminstone av en neutronflödesdetekteringssignal pà basis av det de- tekterade neutronflödet för var och en av de fasta neu- (37), (48) en y-strälningstermometersignal pà basis av det detek- trondetektorerna ett organ för bearbetning av terade y-stràlningsvärmevärdet för var och en av de fasta y-strälningsuppvärmningsdetektorerna (44) för varje y- stràlningstermometeranordning (35), k ä n n e t e c k - (53) verksamgöring av värmeelementet är inrättat för elektrisk (71) ningstermometeranordning (35); att ett organ är inrättat n a t av att ett organ i varje y-stràl- för lagring av ett flertal förutbestämda tidsintervall; och att ett organ (31) är inrättat för val av ett av de förutbestämda tidsintervallen för respektive specificerad y-stràlningstermometeranordning (35), varvid verksamgö- (53) är inrättat att styra den elektriska (71) det valda av de förutbestämda tidsintervallen i syfte att (71), ringsorganet energi som matas till värmeelementet i beroende av uppvärma värmeelementet varigenom en värmeelements- 10 15 20 25 30 35 521 873 131 kalibrering àstadkommes för utspänningskänsligheterna för 7-stràlningstermometeranordningens (35) fasta y-strål- ningsuppvärmningsdetektorer (44).

2. Kärnenergiinstrumentsystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att verksamgöringsorganet (53) har ett organ för mätning av ökad känslighet för utspänningarna fràn y-strálningstermometeranordningarnas (35) fasta y-strálningsuppvärmningsdetektorer (44) och för mätning av ström och spänning i beroende av den till- förda elektriska energin i syfte att åstadkomma värme- elementskalibrering enligt de uppmätta känsligheterna och de uppmätta strömmarna och spänningarna, varvid ökad känslighet beror pà uppvärmning av värmeelementen (71), och varvid valorganet (31) innefattar ett organ (61) för lagring av ätminstone en härduppehàllstid för varje y- stràlningstermometeranordning (35) och en härdbestràl- ningsmängd för varje fast y-stràlningsuppvärmnings- (44) är i drift, varvid härduppehàllstiden för varje y-stràl- detektorer för denna, vilka beräknas medan reaktorn ningstermometeranordning (35) representerar en driftstid för rektorn efter montering av y-stràlningstermometer- anordningarna (35) i härden (3), och ett organ (6OM1) för val av ett av de förutbestämda tidsintervallen i beroende av ätminstone endera härduppehàllstiden eller härd- bestràlningsmängden för y-strälningstermometeranordningen (35).

3. Kärnenergiinstrumentsystem enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att verksamgöringsorganet (53) är inrättat att lagra tidsseriedata för utspännings- känsligheten för varje y-stràlningstermometeranordnings (35) fasta y-stràlningsuppvärmningsdetektor (44), att uppskatta en förändringskurva för varje utspännings- känslighet för dessa genom sampling av de tvà senaste och över tiden tidsseriedatapunkterna utgående frän en före- liggande tidpunkt genom användning av tidsseriedata, i fall dà utspänningskänslighetens förändringskurva över- stiger ett förutbestämt bedömningsvärde, som är förins- 10 15 20 25 30 35 521 875 132 tällt med avseende pà en förutbestämd framtida tidpunkt, att ställa in ett annat av de förutbestämda tidsinter- vallen, som ligger tidigare än det valda tidsintervallet, varvid det andra av tidsintervallen är kortare än det valda tidsintervallet eller utgör ett maximalt tidsinter- vall för det förutbestämda tidsintervallet, som uppfyller det förutbestämda bedömningsvärdet, och att genomföra värmeelementskalibreringen för utspänningskänsligheten (71) etablerad framtida tidpunkt i beroende av det andra genom uppvärmning av värmeelementet vid en àter- inställda tidsintervallet.

4. Kärnenergiinstrumentsystem enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att verksamgöringsorganet (53) innefattar ett organ för automatisk bedömning huru- vida det valda tidsintervallet vid föreliggande tidpunkt har förändrats till ett annat av de förutbestämda tids- intervallen, varvid det andra av de förutbestämda tids- intervallen är intilliggande längre än det valda tids- intervallet.

5. Kärnenergiinstrumentsystem enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att de förutbestämda tids- intervallen innefattar ett första tidsintervall, ett andra tidsintervall, ett tredje tidsintervall och så vidare i ordningsföljd fràn det kortaste tidsintervallet, och varvid verksamgöringsorganet (53)är inrättat att först genomföra värmeelementskalibrering vid det första kortaste tidsintervallet bland de lagrade förutbestämda tidsintervallen för att lagra tidsseriedata för ut- spänningskänsligheten för den fasta y-stràlningsupp- värmningsdetektorn (44) (35) elementskalibrering, att uppskatta en förändringskurva för varje y-stràlningstermometer- anordning i enlighet med varje genomförd värme- för utspänningskänsligheten därav genom sampling av det senaste två och över tiden tidsseriedatapunkterna fràn föreliggande tidpunkt med hjälp av tidsseriedata, att när förändringskurvan för utspänningskänsligheten är mindre än ett första förutbestämt bedömningsvärde, som är in- 10 15 20 25 30 35 521 873 133 ställt med hänsyn till ett andra förutbestämt framtida tidsintervall, ställa in värmeelementskalibreringstids- intervallet med det andra förutbestämda tidsintervallet bland de lagrade förutbestämda tidsintervallen, varvid det andra förutbestämda tidsintervallet är längre än det första förutbestämda tidsintervallet för att genomföra värmeelementskalibrering för utspänningskänsligheten ef- ter det andra förutbestämda framtida tidsintervallet ge- (71), ändringskurvan för utspänningskänsligheten överstiger det nom uppvärmning av värmeelementet att när för- första förutbestämda bedömningsvärdet, som förinställts med hänsyn till det andra förutbestämda framtida tids- intervallet, genomföra värmeelementskalibrering för ut- spänningskänsligheten genom uppvärmning av värmeelementet (71) i enlighet med det första förutbestämda tidsinter- vallet, att under genomförande av värmeelementskalibre- ringen vid det andra förutbestämda tidsintervallet, om förändringskurvan för utspänningskänsligheten är mindre än ett första förutbestämt bedömningsvärde, som för- inställts med hänsyn till ett tredje förutbestämt fram- tida tidsintervall, ställa in värmeelementskalibrerings- intervallet med det tredje förutbestämda tidsintervallet bland de lagrade förutbestämda tidsintervallen, varvid det tredje förutbestämda tidsintervallet är längre än det andra förutbestämda tidsintervallet, för att genomföra värmeelementskalibrering för utspänningskänsligheten ef- ter det tredje förutbestämda framtida tidsintervallet ge- nom uppvärmning av värmeelementet, att om förändrings- kurvan för utspänningskänsligheten överstiger det första förutbestämda bedömningsvärdet, som förinställts med hän- syn till det tredje förutbestämda framtida tidsinter- vallet, genomföra värmeelementskalibrering för ut- spänningskänsligheten genom uppvärmning av värmeelementet (71) vallet. i enlighet med det andra förutbestämda tidsinter-

6. Kärnenergiinstrumentsystem enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att verksamgöringsorganet 10 l5 20 25 30 35 521 873 134 (53) spänningskänsligheten för y-stràlningstermometer- är inrättat att lagra tidsseriedata för ut- (44) i beroende av varje genomförd värmeelementskalibrering, anordningens (35) y- stràlningsuppvärmningsdetektor att uppskatta en förändringskurva för utspännings- känsligheten därför genom sampling av de två senaste och över tiden tidsseriedatapunkterna fràn en föreliggande tidpunkt med hjälp av dessa tidsseriedata, att om för- ändringskurvan för utspänningskänsligheten överstiger ett förutbestämt bedömningsvärde, som förinställts med hänsyn till en förutbestämd framtida tid för det aktuella valda tidsintervallet, ställa in ett annat av de förutbestämda tidsintervallen, varvid det andra av tidsintervallen är ett maximalt tidsintervall, som är valbart bland de för- utbestämda tidsintervallen eller som är intilliggande och att genomföra värmeelementskalibrering för utspännings- kortare än det aktuella valda tidsintervallet, känsligheten vid den förutbestämda framtida tiden genom uppvärmning av värmeelementet (71) i enlighet med det in- ställda andra tidsintervallet.

7. Kärnenergiinstrumentsystem enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t (55) som representerar ett tillstànd i härden (3), (53) tektera en förändring av härdtillstàndet i beroende av nämnda detekterade härdtillstàndsdata, av att system dessutom inne- fattar ett organ för detektering av härdtill- ständsdata, varvid verksamgöringsorganet är inrättat att de- att bedöma huru- vida en förutbestämd tid har avlöpt efter detektering av förändringen av härdtillstàndet och att genomföra värme- elementskalibreringen om den förutbestämda tiden efter detektering av förändringen av härdtillstàndet har av- löpt.

8. Kärnenergiinstrumentsystem enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att härdtillständsdatana innefattar en härdeffektnivà, en härdkylmedelsflödes- hastighet och ett styrstavsmönster. l0 l5 20 521 873 135

9. Kärnenergiinstrumentsystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t (55) data som representerar ett tillstànd för härden (3); av att system dessutom inne- fattar ett organ för detektering av härdtillstànds- ett organ (60) för detektering av en förändring av härd- tillstàndet i beroende av de detekterade härdtills- tàndsdatana för att bedöma huruvida en förutbestämd tid har avlöpt efter detektering av härdtillständets föränd- ring; och ett organ (6OMl) för inställning av känslig- heten och/eller förstärkningen för den fasta neutron- (37) tering av härdtillstàndets förändring har avlöpt med detektorn om den förutbestämda tiden efter detek- hjälp av 7-stràlningsuppvärmningsvärdet, som beräknats ur y-stràlningstermometersignalen från en förutbestämd fast y-strälningsuppvärmningsdetektor (44), varvid den fasta y- strálningsuppvärmningsdetektorn (44) och den inställda (37) härdmonterade instrumentröret (33), varvid den fasta y- fasta neutrondetektorn är inrymda i det identiska stràlningsuppvärmningsdetektorn (44) är placerad iden- tiskt med den inställda fasta neutrondetektorns (37) härdaxiella riktning.