Note de Curs - Sistem tic

Embed Size (px)

Citation preview

UNIVERSITATEA PITETI Facultatea de tiine Master Materiale i tehnologii nucleare

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare

NOTE DE CURSCURSURILE 1 - 6

2004

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

CUPRINS

1. DESCRIERE GENERALA 1.1. SCOPUL SI OBIECTIVELE CONTROLULUI GENERAL AL UNITATII 1.2. ORGANIZAREA CGU 1.3. PROGRAMELE DE CONTROL ALE CGU 1.4. MODURI DE OPERARE 1.5. INTERACTIUNEA PROGRAMELOR 2. SISTEMUL DE REGLARE A REACTORULUI (RRS) 2.1. 2.2. SCOPUL SI FUNCTIILE RRS RUTINELE RRS

3. CONTROLUL PRESIUNII IN BOILERE (BPC) 3.1. 3.2. 3.3. INTRODUCERE MIJLOACE DE CONTROL A PRESIUNII IN BOILERE INCALZIREA / RACIREA SPTC

4. CONTROLUL PUTERII UNITATII (UPR) 4.1. 4.2. 4.3. SCOPUL SISTEMULUI REGULILE DE CONTROL ALE UPR PRINCIPALELE RUTINE ALE UPR

5. REGULATORUL ELECTRHIDRAULIC (EHC) 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. SUBSISTEMUL PENTRU REGLAREA TURATIEI SUBSISTEMUL PENTRU REGLAREA SARCINII SUBSISTEMUL PENTRU REGLAREA DEBITULUI CIRCUITUL DE DETECTIE A ARUNCARILOR DE SARCINA

2

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

CONTROLULUI GENERAL AL UNITATII IN DIFERITE REGIMURI DE OPERARE A UNITATII 5.5. 5.6. REGIMURI NORMALE DE OPERARE REGIMURI ANORMALE DE OPERARE

CAPITOLUL 1 DESCRIERE GENERALA

OBIECTIVE La sfirsitul acestui capitol, cursantul trebuie sa fie capabil sa: 1.1 Enunte rolul si sa numeasca cele trei obiective ale Controlului General al Unitatii; Descrie pe scurt organizarea Controlului General al Unitatii; Numeasca scopul celor trei programe ce realizeaza Controlul General al Unitatii si sa descrie pe scurt modul in care isi realizeaza acest scop; Descrie pe scurt cele patru moduri de operare a unitatii (Modul Normal, Alternat, de Prevenire a Otravirii si Normal/Alternat in Asteptare), precizind si conditiile, respectiv facilitatile de care dispune operatorul pentru a aduce controlul Unitatii in aceste moduri.

1.2 1.3

1.4

3

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

1. 1.1

DESCRIERE GENERALA

SCOPUL SI OBIECTIVELE CGU

Unitatea nucleara are ca sursa de energie termica un Reactor nuclear tip Candu 600 cu o putere nominala de 2063 Mw(t) si un grup Turbo-Generator care furnizeaza o putere electrica de 706Mwe. Pentru operarea in regimuri tranzitorii, cu Reactorul la puteri mai mari decat sarcina grupului T/G, unitatea mai este prevazuta cu doua sarcini secundare si anume 4 vane de descarcare a aburului in atmosfera (ASDV) cu o capacitate totala de 10% F.P si 3 vane de descarcare abur in condensator (CSDV) cu o capacitate totala de 100% F.P. Scopul Controlului General al Unitatii este acela de a mentine sau restabili echilibrul dintre energia termica produsa in reactor si energia consumata pe partea de abur (turbina, SDV-uri). In figura 1 este reprezentat modul in care trebuie sa se realizeze transferul energiei de la sursa de energie termica (sursa calda) reprezentata de Reactor, la consumatorii de pe partea de abur (sursa rece). Pentru a-si realiza scopul, Controlul General al Unitatii trei obiective principale: - controlul producerii energiei termice in reactor, - controlul transferului acestei energii la Generatorii de Abur (Boilere) - controlul sarcinii grupului Turbogenerator. Trebuie subliniat ca transferul energiei la consumatorii de abur se realizeaza la nivelul generatorilor de abur prin respectarea legii generale de control a Unitatii: mentinerea presiuniii aburului in Generatorii de abur constanta, la valoarea referintei de presiune (45,95 Bari (r)) in toate regimurile de operare normala. Presiunea aburului la Generatorii de abur este in consecinta nodul central al Controlului General al Unitatii. Prin controlul presiunii la valoarea constanta mentionata, se realizeaza de fapt transferul optim al energiei si se realizeaza echilibrul dintre energia termica transmisa de la Reactor la Generatorii de Abur si energia transferata grupului Turbo- Generator, ca sarcina principala. Cu alte cuvinte, pentru a-si atinge obiectivele, Controlul General al Unitatii are sarcina de a ajusta fie puterea reactorului, fie consumul de abur, in vederea reducerii pe cit posibil a diferentei de energie dintre sursa calda in partea primara si sursa rece pe partea secundara pentru mentinerea constanta a presiunii in Generatorii de abur.

4

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

1.2

ORGANIZAREA CGU

Pentru a-si realiza scopul si obiectivele mentionate in Capitolul 1.1, Controlul General al Unitatii reuneste trei programe de control: Sistemul de Control a Puterii Reactorului (RRS), Controlul Presiunii in Boilere (BPC) si Controlul Puterii Unitatii (UPR). Ele sunt utilizate pentru controlul proceselor fizice caracteristice Reactorului, Generatoarelor de abur si grupului Turbina-Generator. Organizarea Controlului General al Unitatii este conceputa astfel incat programele mentionate sa furnizeze regulile de control specifice sistemelor de care apartin, fiind insa subordonate cerintelor de producerea energiei in conditii de siguranta si cu respectarea prioritatilor pentru sursa sau consumator stabilite prin Modurile de operare. Legaturile dintre programele de control, prin care de fapt acestea se incadreaza in Controlul General al Unitatii sunt realizate prin indicatorii de Mod de operare. Acestia reprezinta semnale care pot fi setati la valoarea 1 sau 0, valoare prin care programele comunica intre ele privind Modul curent in care se functioneaza sau in care urmeaza a se functiona. Rolul de centralizare , analizare si decizie a datelor in legatura cu modurile de operare cerute il are Rutina de Cerere de Putere (DPR-"Demand power Routine") din cadrul programului RRS, fapt ce subliniaza importanta pe care o are RRS in cadrul Controlului General al Unitatii. 1.3 Programele de Control ale CGU a) Sistemul de Control a Reactorului (RRS) Programul RRS are rolul de a masura, calibra si controla puterea reactorului prin actionarea dispozitivelor de control a reactivitatii. Acest program, prin regulile de control pe care le contine, comanda actionarea dispozitivelor de control a reactivitatii (controlul zonal cu H2O, bare mecanice absorbante si bare ajustoare) in scopul controlului bilantului de reactivitate al zonei active, pentru mentinerea puterii reactorului la valoarea referintei si reducerii distorsiunilor spatiale ale fluxului neutronic. b) Controlul Presiunii in Boilere (BPC) In cadrul acestui sistem de control, programul BPC, prin regulile de control pe care le contine, controleaza presiunea aburului in Boilere la valoarea de referinta actionand fie asupra sarcinilor de abur, fie asupra referintei de putere ($PRN) a Reactorului. Programul BPC furnizeaza si regulile de control pentru controlul incalzirii / racirii Sistemului Principal de Transport al Caldurii actionand asupra vanelor ASDV/CSDV pentru asigurarea cresterii / scaderii presiunii in Generatorii de abur cu o rata prestabilita.

5

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

c) Controlul Puterii Unitatii (UPR) Programul UPR este utilizat in cadrul Controlului General al Unitatii pentru a controla puterea turbo-generatorului in regim tranzitoriu, pe baza referintei calculate in functie de rata de incarcare admisa de regimul termic prestabilit al turbinei, sau fixata de operator. La functia de control a programului UPR se mai adauga si functia de monitorare (urmarire) a anumitor parametri din sistemul Turbina-Generator. Aceasta functie este activa si in faza de control a programului, realizand supravegherea parametrilor care pot inhiba regimul de incarcare/descarcare. La terminarea fazei de control, functia de monitorare are rolul de alarmare la depasirea limitelor fixate pentru parametrii importanti ai grupului T-G. Programul UPR poate fi utilizat si pentru controlul sarcinii grupului T-G in regim stationar (comutatorul HS102 de pe PL13 selectat pe pozitia "HOLD"). 1.4 Moduri de Operare Controlul General al Unitatii realizeaza obiectivele prezentate, prin mai multe Moduri de operare in care sunt implicate cele trei programe de baza: RRS (Sistemul de Control a Reactorului, UPR (Sistemul de Control a Sarcinii TurboGeneratorului) si BPC (Sistemul de Control a Presiunii Generatorilor de abur). Modurile principale de operare sunt:

Modul de operare NORMAL (Reactorul urmareste grupul TurboGenerator) in care puterea grupului T/G este mentinuta constanta (sau adusa la o noua valoare) de catre UPR, la cererea operatorului, iar puterea reactorului este modificata automat,la cererea BPC, pentru a se mentine constanta presiunea in G/A si a satisface astfel puterea grupului T/G (care este prioritar)

Pentru aceasta, Referinta de Putere a Reactorului ($PRN) trebuie sa se modifice automat dependent de variabilele de proces influentate direct de variatia sarcinii Turbinei. In solutia adoptata in Specificatia de Program a programului BPC aceste variabile sunt Eroarea de Presiune la GA si Puterea Turbinei estimata in functia de presiunea in prima treapta a corpului HP al turbinei.

Modul de operare ALTERNAT (Grupul Turbo-Generator urmareste Reactorul) in care puterea reactorului este mentinuta constanta (sau adusa la o noua valoare) de catre RRS, automat sau la cerere operatorului, iar puterea turbinei este modificata automat de catre BPC pentru a se mentine constanta presiunea in G/A si a satisface astfel puterea Reactorului (care, in acest Mod, este prioritar)

La aceste doua Moduri de operare se adauga alte doua Moduri de operare derivate care se utilizeaza numai la puteri diferite de puterea nominala, atunci6

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

cand puterea Reactorului este mai mare cu mai mult de 2% decat puterea Turbinei. Acestea sunt:

Modul de operare de PREVENIRE A OTRAVIRII (POISON PREVENT). Se utilizeaza numai in cazul declansarii Turbinei sau decuplarii de la Sistemul Energetic National, cu reducerea rapida automata a puterii Reactorului la 60% FP, pentru prevenirea otravirii si folosirea de catre BPC a vanelor CSDV pentru evacuarea aburului la condensator in vederea mentinerii presiunii in Boilere la valoarea de referinta

Modul de operare ALTERNAT IN ASTEPTARE ("POISON PREVENT - ALTERNATE PENDING). In acest Mod de operare se pastreaza denumirea de POISSON PREVENT deoarece vanele CSDV sunt manevrate de catre BPC ca si in Modul precedent, desi nu este vorba de prevenirea otravirii. Acest mod de operare poate fi utilizat la reincarcarea grupului T-G dupa declansarea Turbinei (Trip Turbine) sau pierderea sarcinii (Loss of Line) cu Reactorul aflat la 60% FP, desi in mod curent acest mod de operare se foloseste la pornirea Unitatii CNE in regimul de incarcarea grupului T-G dupa sincronizare. ALTERNATE PENDING inlocuieste NORMAL PENDING (NORMAL IN ASTEPTARE) deoarece Modul NORMAL nu se utilizeaza in prezent. Acest mod de operare este utilizat atunci cand Pturbina2% cu programul UPR in modul monitor. In acest caz Sistemul de Control General raspunde la variatia Sarcinii din Sistemul Energetic National (SEN), pe baza variatiei debitului de abur evacuat la condensator (prin CSDV) Programul BPC controleaza deschiderea CSDV in scopul mentinerii presiunii aburului la valoarea referintei. - Preactor - Pturbina>2% cu UPR in control pe timpul regimului tranzitoriu de modificare a puterii intre doua sarcini cerute (TL1, TL2) dar cu mentinerea conditiei Preactor > Pturbina. Programul BPC controleaza deschiderea CSDV iar programul UPR controleaza ventilele de reglare CV ale turbinei Comutatorul HS-102 (PL13) pe pozitia ENABLE.-

Preactor - Pturbina.>2% cu UPR in control in regim stationar (HOLD). Sistemul de Control General nu raspunde la variatia Sarcinii. Programul BPC controleaza deschiderea CSDV iar programul UPR ventilele de reglare CV ale turbinei Comutatorul HS-102 (PL13) este pe pozitia "HOLD".

1.5 Interactiunea programelor CGU7

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

UPR, RRS si BPC sunt trei functii de control interconectate foarte strins prin semnalele cheie care informeaza fiecare functie in ce mod lucreaza celelalte functii. Evident ca, pentru a se realiza controlul coordonat al Unitatii, aceste functii trebuie sa fie toate in acelasi Mod. BPC este centrul acestui trio, intrucit el manipuleaza sarcina turbinei (in Modul Alternat) sau furnizeaza nivelul de referinta al puterii reactorului, necesar RRS-ului (in Modul Normal). Observati ca cererea pentru Modul Normal este initiata de catre operator catre UPR si este transmisa RRS-ului, care informeaza BPC-ul despre aceasta stare. BPC-ul, la rindul sau, cedeaza controlul turbinei catre UPR, confirmind acestuia cine are controlul turbinei. BPC-ul are controlul turbinei in Modul Alternat iar UPR-ul in Modul Normal. RRS-ul decide daca sunt indeplinite toate conditiile pentru operarea in fiecare dintre aceste moduri. Termenul feedforward (anticipativ) din sistemul de control se bazeaza pe presiunea aburului la intrarea in turbina (ca masura a puterii turbinei) si puterea reactorului (din semnalul detectorilor de flux ai RRS-ului). a) Interactiunea programelor BPC-RRS . Indicatorii si parametrii de proces transmisi de programul BPC programului RRS sunt urmatorii: $PRN $AUTNO - Puterea ceruta reactorului in modul NORMAL - Deschidere SDV >2% (1) sau 2%). Unitatea va trece in Modul Alternat Pending La intrarea in Modul NORMAL indicatorul SPMODE se seteaza in rutina DPR (din programul RRS). Modurile de operare derivate reprezentate prin POISON PREVENT si ALTERNATE PENDING utilizeaza aceleasi module ca si modurile ALTERNATE si NORMAL. Mentionam ca in cazul modului POISON PREVENT, se foloseste in plus indicatorul INTFLG asociat cu SDVINT, manipulat prin modulul "Turbine Trip/Loss of Line Proces Intrerupt", care apartine Programului EXECUTIV . Asa cum s-a aratat mai sus, programul BPC calculeaza si transmile la RRS=DPR puterea de referinta pentru reactor ($PRN) necesara mentinerii presiunii constante in Boilere. Ecuatia de control este de forma: $PRN = PT + k1pe + (t)k2pe unde: $PRN este valoarea de referinta a puterii reactorului in Modul Normal; PT este puterea turbinei; pe este eroarea de presiune in boiler; k1 factorul proportional; k2 factorul integrativ.

Aceasta este o functie de control proportional integrativ cu un termen anticipativ. Puterea turbinei este termenul fedforward (anticipativ). De aceea de indata ce se modifica puterea turbinei se va modifica si referinta de putere a reactorului, pregatind conditiile pentru a satisface necesarul crescut de abur catre turbina. Acest termen este foarte important datorita intirzierii introduse de SPTC in transferul de caldura (15 s). Utilizarea erorii de presiune (proportional integrativ) este o forma normala a actiunii de control cu reactie negativa. 3.2.2 Controlul Presiunii in Modul Alternat In Modul Alternat, pentru a controla presiunea in boiler, se utilizeaza turbina ca principal consumator de energie termica. Daca presiunea in boiler creste deasupra referintei, Regulatorul Electrohidraulic, la solicitarea BPC, va deschide mai mult vanele de reglaj, pentru a mari debitul de abur catre turbina. Cind presiunea scade sub referinta, eroarea negativa de presiune va determina reducerea deschiderii vanelor de reglaj. Debitul de abur catre25

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

turbina va fi redus iar presiunea in boiler se va restabili. BPC-ul va manipula Regulatorul Electrohidraulic printr-un control cu reactie negativa, in incercarea de a mentine presiunea boilerului cit mai aproape de referinta. Pentru modul de operare "ALTERNATE" se folosesc numai acele reguli de control pe baza carora se elaboreaza semnalul de control a debitului admis in turbina. Indicatorii de mod de operare folositi sunt $SPREQ si SPMODE. Pe baza lor se initializeaza modul "ALTERNATE", prin apasarea pe butonul "HOLD", caz in care indicatorul $SPREQ se seteaza la valoarea -1, cu efect imediat in initializarea $PRA=Preactor, sau prin introducerea de la tastatura a unei noi referinte de sarcina ($PRA) pentru Reactor, cu resetarea indicatorului $SPREQ(). Indicatorul de stare SPMODE va fi la randul lui resetat () prin rutina DPR din RRS. Fiind stabilit modul de operare "ALTERNATE", programul BPC care are rolul de "master" in relatia cu programul UPR, anunta programul UPR ca a preluat controlul turbinei prin setarea indicatorului $SPDR =. Controlul Vanelor de Control a Turbinei (Modul Alternat) La o reducere a puterii reactorului, BPC-ul va sesiza efectul asupra presiunii in Boilere mult mai tirziu, datorita intirzierii introduse de transferul de caldura de la combustibil la SPTC si apoi catre apa din Boilere. Pentru anticiparea unei scaderi a presiunii in boiler va fi folosit un termen anticipativ (feedforward). Acest termen este proportional cu diferenta dintre puterea curenta a reactorului (calculata) si puterea cu doua secunde (un ciclu de program) in urma. BPC ca calcula durata unor impulsuri proportionale cu eroarea de presiune (E) care se vor converti de catre EHC in putere de referinta pentru turbogenerator. D impuls = 1000 E/1.2 (msec.) E = k1pe + k2p + k3PR unde: pe - eroarea de presiune p - presiunea curenta minus presiunea cu doua secunde in urma); PR - puterea curenta a reactorului minus puterea cu doua secunde in urma)

Daca impulsul este pozitiv, vanele de reglaj se deschid iar daca impulsul este negativ, vanele de reglaj se inchid. Termenul derivata va mari semnalul de reglaj la viteze mari de variatie a presiunii pentru a imbunatatii performantele in regim tranzitoriu. Fara26

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

aceasta imbunatatire, doar eroarea de presiune (factorul proportional) va inchide/deschide vana de reglaj prea putin si prea tirziu, in cazul unui tranzient rapid. 3.2.3 Controlul vanelor de descarcare a aburului (SDV) Fie in Modul Normal fie in Modul Alternat, o eroare pozitiva mare de presiune va fi controlata prin deschiderea vanelor de descarcare a aburului. Semnalul de control al vanelor de descarcare a aburului mai are de asemenea o componenta anticipativa, bazata pe diferenta dintre puterea reactorului si puterea turbinei. ASDV-urile si CSDV-urile sunt operate cu acelasi semnal de deschidere. Cind limita pentru un set de vane este atinsa, celalalt set incepe sa se deschida. Ordinea de deschidere a vanelor depinde de modul de operare al BPC-ului: prevenirea otravirii, incalzirea / racirea SPTC sau modul hold. Prevenirea otravirii inseamna in mod obisnuit operarea cu reactorul la o putere mai mare decit puterea turbinei (in cazul unei declansari a turbinei sau pierderea liniei). In acest caz, excesul de abur este descarcat direct la condendator, prin CSDV-uri. CSDV-urile se deschid primele intrucit diferenta de putere este foarte mare si apa demineralizata trebuie conservata. De asemenea CSDV-urile se deschid primele in modul de operare la racire. Aceasta permite o descarcare masiva de abur pentru a permite o rata mare de racire daca este nevoie. La incalzirea sistemului, ASDV-urile se vor deschide primele, intrucit cantitatea de abur ce va trebui eliminta este in mod obisniut destul de mica. In modul static (hold), care este si modul de operare normal, tot ASDV-urile sunt cele care se deschid primele. Aceasta inseamna ca in operare normala, micii tranzienti de presiune sunt manipulati prin ASDV-uri. Ecuatia de control a vanelor este: Deschiderea SDV = k1(PR PT) + k2(pe p0) unde: PR puterea reactorului; PT puterea turbinei; pe eroarea de presiune in boiler; p0 presiunea de offset (de polarizare) Offset-ul de presiune ( 70kPa) este folosit pentru a mentine vanele inchise in Modul Normal de operare si la incalzirea sistemului . Acest offset de presiune este redus la zero in timpul generarii unui exces de abur, adica la racirea27

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

sistemului, sau in modul POISON PREVENT, daca vanele CSDV sunt disponibile (daca nu sunt disponibile, offsetul utilizat va fi 35kPa).

3.3 INCALZIREA / RACIREA SPTC In mod obisnuit, operind la putere nominala, BPC-ul controleaza presiunea aburului (PSTM ) la o valoare de referinta (pSET) constanta. In timpul pornirii este de dorit sa incalzim lent SPTC-ul, astfel incit sa evitam cresterile bruste de temperatura. Prin ajustarea usoara a referintei de presiune, BPC-ul este capabil sa controleze rata de incalzire. In mod asemanator BPC-ul este capabil sa controleze rata de racire a SPTC-ului. Prin alegerea uneia din cele trei pozitii HOLD, WARMUP sau COOLDOWN ale cheii de selectare a modului de rulare a programului BPC, operatorul va informa BPC-ul cum vrea sa fie calculata referinta de presiune. Cind este selectat modul WARMUP sau COOLDOWN operatorul poate specifica de asemenea si rata de incalzire respectiv racire a SPTC-ului. Aceasta rata nu poate depasi 2,760 C/min si, daca nu este specificata, BPC-ul alege rata minima (0,60C/min). 3.3.1 Incalzirea SPTC. Presiunea in boiler este in mod normal egala cu presiunea de saturatie corespunzatoare temperaturii SPTC-ului. Datorita acestei interconditionari temperatura SPTC-ului poate fi controlata prin controlarea referintei de putere pSTM. Pentru incalzirea sistemului este necesara operarea reactorului la un anumit nivel de putere la care se adauga si caldura produsa de cele 4 pompe ale SPTC. In Modul Normal, referinta de putere a reactorului este controlata de BPC si poate fi manipulata dupa dorinta. Cum modul Mormal este dezactivat, incalzirea SPTC se va face in Modul Alternat, mod in care incalzirea sistemului nu poate reusi fara ca reactorul sa fie operat la un nivel suficient de putere. Cind operatorul selecteaza modul WARMUP, se initiaza pSET egala cu PSTM. Daca PSTM< 360 Kpa lui PSET i se da valoarea pSTM in fiecare ciclu de program. Atunci cind presiunea in boiler depaseste 360 Kpa BPC-ul va calcula, pe fiecare ciclu de program, rata de variatie a presiunii (dpSET/dt). Aceasta rata este functie de rata de crestere a temperaturii SPTC solicitata si p SET si este rata cu care trebuie sa creasca presiunea in boiler, pentru a creste temperatura in SPTC cu rata selectata. Controlul excesului de presiune se realizeaza utilizind ASDV-urile pe care BPC le deschide cind presiunea in boilere depaseste cu 70kPa valoarea presiunii de referinta.28

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

Daca in timpul incalzirii sistemului pSET pSTM = pE > 140 kPa, rata de crestere a presiuni este anulata pina cind pE < 35 kPa. Daca PE continua sa creasca (in modul), pSET va fi redusa cu 5 kPa pentru a mentine eroarea de presiune sub 145 kPa. Cind presiunea aburului atinge valoarea 4593 kPa, BPC-ul anunta operatorul si trece automat in modul HOLD.

3.3.2 Racirea SPTC In acest mod puterea reactorului nu joaca nici un rol in racirea SPTC. Avind selectat modul COOLDOWN, se introduce rata de racire a SPTC. La fiecare ciclu de program BPC calculeaza rata de scadere a valorii de referinta a presiunii pentru a se obtine rata selectata de scadere a temperaturii SPTC. Pentru reducerea presiunii in boilere, BPC utilizeaza vanele CSDV a caror presiune de offset este anulata la selectarea modului COOLDOWN. Daca presiunea in Boilere ramine cu 280kPa in urma referintei, ramparea este stopata pina diferenta scade sub 200kPa. Cind presiunea in Boilere ajunge la 827 kpa, BPC anunta operatorul. In lipsa unei actiuni, BPC va continua ramparea pina la 360kPa, cind va trece in modul HOLD.

29

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

CAPITOLUL 4 CONTROLUL PUTERII UNITATII (UPR)

OBIECTIVE La sfirsitul acestui capitol cursantul va fi capabil sa: 4.1 4.24.3

Prezinte scopul sistemului de Control a Puterii Unitatii (UPR). Descrie, in citeva cuvinte, actiunile principalelor subrutine ale UPR-ului. Arate cum se calculeaza durata impulsului (proportional cu eroarea de sarcina) transmis catre regulatorul electrohidraulic al turbinei.

4.4 Descrie pe scurt rutinele UPR-ului de monitorare a parametrilor centralei.

4.0 4.1

CONTROLUL PUTERII UNITATII (UPR)

Scopul Programului UPR30

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

Controla Puterii Unitatii (UPR) este un program de control ce ruleaza pe ambele calculatoare de proces si are doua functii majore: sa controleze puterea electrica generata (cu alte cuvinte sarcina turbinei) pe parcursul manevrelor de putere, cerute de operator sau de catre un dispecer central; sa monitoreze variabilele semnificative ale centralei si sa limiteze sau sa reduca debitul de abur catre turbina, pentru a proteja turbina, generatorul, condensatorul, etc. 4.2 Regulile de control UPR Programul UPR este divizat in doua sectiuni : o sectiune care are functia de monitorare a parametrilor importanti din Sistemul Turbina - Generator, si o sectiune care include regulile de control a sarcinii CNE-U1, care are functia de control a regimului de incarcare/descarcare a grupului T-G. Rutinele din sectiunea de monitorare sunt executate la fiecare activare a programului UPR (2 sec), chiar daca acesta nu regleaza sarcina grupului T-G, furnizand, daca sunt depasite limitele de alarmare, numai mesaje de alarma. In cazul in care programul UPR regleaza sarcina prin regulile de control cuprinse in rutinele din sectiunea de control, rutinele din sectiunea de monitorare pot inhiba incarcarea grupului. In acest capitol se prezinta numai regulile de control din programul UPR (sectiunea de control) care se constituie in parte componenta a Sistemului de Control Generala a Unitatii. In cazul modului de operare ALTERNAT, programul BPC anunta programul UPR prin indicatorul $SPDR, ca controla sarcinii se face prin regulile de control ale BPC ($SPDR=0), ceea ce inseamna ca in cadrul programului UPR sunt active numai rutinele de monitorare. In acest caz indicatorii $SPREQ si SPMODE sunt resetati (). Regulile de control in momentul de fata, cu modul "NORMAL" dezactivat, devin active pentru regimurile tranzitorii de incarcare/descarcare, care au ca stare initiala Sarcina GRUP TG< Puterea Reactorului sau pentru regimurile stationare la orice putere cu HS-102 (PL13) pe pozitia HOLD. In acest caz indicatorii de mod de operare $AUTNO, PP, $SPDR SPMODE, $SPREQ, sunt setati la valoarea "1". Rata de incarcare folosita la elaborarea referintei de regim tranzitoriu (LREF), transmisa la EHC, poate fi calculata in programul UPR. pe baza criteriului

31

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

"solicitare termica minima pentru turbina", sau este aleasa de operator dependent de cerintele de viteza de incarcare. Modurile de operare care folosesc programul UPR sunt: POISON PREVENT ALTERNATE PENDING, UPR in control (HOLD), si NORMAL (dezactivat). Cererea de incarcare/descarcare prin UPR se realizeaza prin claviatura KB5-PB36 asociata PL13 pentru fixarea sarcini cerute TL si indexul ratei de incarcare (pentru HS-102 63710 PL13 pe pozitia ENABLE). Cererea de UPR in control se realizeaza prin comutarea HS-102-63710(PL13) de pe pozitia ENABLE, pe pozitia HOLD. 4.3 Principalele Rutine ale UPR-ului a) rutina de control principal: monitoreaza hardware-ul (turbina, condensatorul, generatorul, comutatoarele manule de panou sau tastatura) si software-ul asociat. Daca operatorul nu stabileste nici o referinta de sarcina si in acelasi timp sarcina turbinei este sub 35MW, programul stabileste referinta de sarcina la 40MW, aduce turbina la aceasta valoare dupa care intra in modul monitor. Daca a fost solicitata o anumita sarcina, programul trece la cresterea sarcinii pina se atinge referinta, dupa care trece in modul monitor. Daca se solicita o reducere a sarcinii programul incepe descarcarea turbinei. b) subrutina de control a sarcinii: verifica daca sistemul de racire a generatorului sau vidul la condensator sunt normale. Daca acestea sunt normale, programul calculeaza durata impulsurilor necesare pentru a creste valoarea de referinta de sarcina, pina ce se va atinge sarcina dorita, pentru a mentine puterea electrica dorita. Daca vidul la condensator sau racirea generatorului nu sunt normale, programul trece la calcularea duratei impulsurilor necesare descarcarii turbinei. c) subrutina de calcul a ratei de incarcare: calculeaza incarcarea si descarcarea turbinei pe baza temperaturii metalului din corpurile de inalta si joasa presiune ale turbinei, etc. Cind operatorul doreste sa faca o modificare a puterii electrice, va introduce sarcina finala dorita (TL) si rata de incarcare (LR), prin intermediul tastaturii. UPR-ul va manevra referinta de sarcina a generatorului (LREF), modificind-o cu o cantitate mica la fiecare ciclu de program (2 s), pina va atinge sarcina finala dorita. Valoarea cu care se mareste referinta de sarcina la fiecare pas este calculata pentru a modifica valoarea de referinta cu rata ceruta de operator, sau limitata de tensiunile termice ce pot apare la corpul de inalta presiune al turbinei. Functionarea sistemului de reglaj al turatiei este astfel incit, la o perturbatie a frecventei retelei (in mod normal aceasta poate apare datorita modificarilor in32

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

consumul sau producerea de energie), vanele de control sunt deschise sau inchise incet de sistemul governor (EHC), pentru a compensa variatiile de frecventa din retea. Din acest motiv UPR-ul nu mai este incarcat si cu aceasta raspundere. De aceea ori de cite ori UPR-ul foloseste puterea masurata a generatorului (GL), el va crea o putere de iesire corectata (GL + FMBW) prin adaugarea sarcinii datorate actiunii sistemului governor bazat pe eroarea de turatie. Eroarea de sarcina este calculata ca fiind diferenta dintre LREF si puterea electrica a generatorului astfel corectata. Pentru a corecta aceasta eroare, se va calcula TS, durata impulsurilor catre servomotorul de ajustare a referintei de sarcina. TS este direct proportional cu eroarea de sarcina, L REF - (GL + FMBW), si este limitata la 2 s. Daca TS > 0,05s, contactele servomotorului de ajustare a sarcinii sunt inchise pentru o perioada de timp egala cu T S. Daca TS este pozitiv, contactele corespunzatoare cresterii turatiei vor fi inchise; daca TS este negativ se vor inchide contactele corespunzatoare reducerii sarcinii, (servomotorul se va invirti in sens invers). Pentru a ajusta limitatorul de sarcina la o valoare fixa deasupra lui L REF, se calculeaza o valoare de referinta a limitatorului de sarcina (LLR), prin adaugarea unui offset fix (de regula 70,6 MW) la referinta de sarcina (L REF). LLR este comparat apoi cu valoarea curenta a limitatorului de sarcina (LL) si se calculeaza eroarea limitatorului de sarcina. Se calculeaza apoi timpul de actionare al servomotorului de ajustare a limitatorului de sarcina (TLL) direct proportional cu eroarea limitatorului de sarcina. Acest timp este limitat la 9,5 s.Daca TLL > 0,05s, contactele servomotorului vor fi inchise pentru TLL s. Daca TLL este pozitiv se vor inchide contactele corespunzatoare cresterii limitei de sarcina; daca TLL este negativ se vor deschide contactele corespunzatoare reducerii limitei de sarcina. In momentul in care eroarea de sarcina (TLMGL) este mai mica de 2MW, UPRul inceteaza incarcarea turbinei, considerind ca s-a atins sarcina dorita. Semnalul de deschidere al vanelor de control ale turbinei va ramine neschimbat pina la solicitarea unei noi sarcini pentru turbina (introdusa de la tastatura).

33

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

CAPITOLUL 5 1. SISTEMUL DE CONTROL ELECTROHIDRAULIC (EHC) OBIECTIVE La sfirsitul acestui capitol, cursantul va fi capabil sa: 5.1 Numeasca cele cinci functii ale Sistemului de Reglare Electrihidraulic (EHC); 5.2 Numeasca cele trei subsisteme (unitati) ale EHC;

5.3 Numeasca rolul Unitatii de Control a Turatiei si sa explice pe scurt modul in care isi indeplineste acest rol; 5.4 Numeasca rolul Unitatii de Control a Sarcinii si sa explice pe scurt modul in care isi indeplineste acest rol; 5.5 Numeasca rolul Unitatii de Control a Debitului si sa explice pe scurt modul in care isi indeplineste acest rol; 5.6 Numeasca rolul Circuitului de Detectie a Aruncarilor de Sarcina si sa explice pe scurt modul si in ce conditii isi indeplineste acest rol;

5.

REGULATORUL ELECTROHIDRAULIC (EHC)34

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

Functiile Regulatorului Electrohidraulic sunt: - Controlul automat al turatiei si acceleratiei turbinei pe intregul domeniu de viteze cu selectia discreta a palierelor de viteza si a ratelor de acceleratie. - Controlul automat al sarcinii si al ratelor de incarcare cu ajustarea continua a sarcinii si selectia discreta a ratelor de incarcare. - Limitarea automata a sarcinii ca raspuns la depasirea limitelor unor parametrii. - Detectarea si anuntarea conditiilor de operare periculoase sau anormale si initierea unor masuri de control adecvate fiecarei situatii. - Preincalzirea corpului ventilelor de control si a rotorului turbinei folosind aburul viu sau abur auxiliar. Regulatorul Electrohidraulic este organizat in trei subsisteme principale: - subsistemul pentru controlul turatiei, - subsistemul pentru controlul sarcinii si - subsistemul pentru controlul debitului de abur. Subsistemul pentru controlul turatiei compara aceasta variabila cu Referinta de Turatie, sau acceleratia cu Referinta de Acceleratie si furnizeaza un semnal de eroare de turatie pentru subsistemul care controleaza sarcina. Aici, eroarea de viteza este amplificata cu statismul reglarii (0.05%, adica o amplificare de 20 de ori), este adunata cu referinta de sarcina si se obtine astfel referinta de debit pentru ventilele de control CV. Acest semnal trece in subsistemul (blocul) pentru controlul debitului unde, pe baza acestei referinte de debit, se obtin semnalele electrice pentru servovalve care vor actiona corespunzator ventilele de control. Subsistemul pentru controlul debitului de abur regleaza deschiderile corespunzatoare ale ventilelor de control pentru a obtine debitul dorit de abur prin corpurile de inalta si joasa presiune ale turbinei. 5.1 Subsistemul pentru Controlul Turatiei Acest subsistem furnizeaza eroarea de turatie pe baza compararii Referintei de Turatie cu valoarea curenta a turatiei, in conditiile de regim stationar, sau pe baza compararii Referintei de Acceleratie cu valoarea curenta a acceleratiei in timpul lansarii turbinei. Unitatea de control turatie primeste doua semnale independente in curent alternativ de la detectorii de turatie. Aceste semnale sunt convertite in semnale de curent continuu proportionale cu turatia turbinei de catre convertoarele Primary si Backup.Semalul Primary intra intr-un sumator impreuna cu referinta de turatie.Deasemenea, ambele semnale de turatie sunt derivate si intra intr35

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

un sumator impreuna cu referinta de acceleratie. Avem astfel doua bucle aparent identice, diferenta constand in setarea putin diferita care sa permta la un moment dat ca numai o bucla sa fie in control, cea de-a doua ramanand in rezerva (aceasta se face prin utilizarea unui selector de minim a carui iesire este valoarea cea mai mica dintre intrari. Semnalele calculate de bucla de rezerva fiind putin mai mari decat cele din bucla principala, vor fi oprite.). Semnalul de turatie este comparat cu referinta de turatie rezultand eroarea de turatie. La fel se obtine si eroarea de acceleratie dupa ce in prealabil semnalul de turatie a fost derivat. Functionarea poate fi inteleasa foarte usor in exemplul urmator: Se presupuneturatia zero si se selecteaza valoarea de referinta 800 RPM. In acest moment eroarea de viteza devine foarte mare si nu trece de selectorul de minim. Controlul estede catre bucla de control acceleratie care va accelera rotorul curata de acceleratie selectata. In momentul in care s-a atins palierul de viteza selectat, eroarea de turatie tinde sa accelereze in continuare turbina, dar, in acest moment eroarea de turatie devine egala cu zero si preia controlul prin selectorul de minim. In concluzie, la selectarea unei referinte de turatie si a unei rate de accelerare, subsistemul pentru controlul turatiei va controla accelerarea la rata dorita pana la referinta de turatie selectata, moment la care se trece in mod automat la controlul turatiei in regim stationar. Eroarea de turatie este transmisa subsistemului de control al sarcinii unde este combinata cu alte semnale asa cum se arata mai sus pentru controlul ventilelor de control ale turbinei. Datorita importantei foarte mari pe care o prezinta protectia turbinei la supraturatie se prevad doua canale, pentru a creste disponibilitatea masurarii turatiei turbinei (Primary si Backup). Selectarea manuala a ratelor de accelerare si referintelor de turatie avand activat modul "MANUAL", se obtine prin claviatura "STARTING RATE", cu pozitiile "SLOW" (50 rpm/min),"MEDIUM" (100 rpm/min), "FAST" (150 rpm/min), si "SPEED SET RPM", cu pozitiile 100 rpm ", "800 rpm ", 1500 rpm (PL 13). Pentru ca turbina sa poata fi controlata prin calculator in timpul lansarii, se apasa pe butonul REMOTE OPERATION care permite utilizarea pentru programul TRU (daca este activat) a semnalelor pentru ratele de accelerare MEDIUM si FAST, pentru inchiderea ventilelor CLOSE VALVES si pentru referinte de turatie 800 rpm si 1500 rpm. 5.2 Unitatea de Control a Sarcinii

36

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

Scopul principal al acestui subsistem este de a calcula semnalul Referinta de Debit pentru "Unitatea de Control a Debitului", pe baza Referintei de Sarcina (LSP) transmisa de programul UPR sau BPC (in modul REMOTE) sau obtinuta prin claviatura (in mod MANUAL-PL13) si in conjunctie cu semnalele primite de la celelalte subsisteme ale EHC, cu monitorarea tuturor conditiilor de exploatare sigura a turbinei. Functiile subsistemului de control a sarcinii unitatii pot fi grupate dupa cum urmeaza: 1. Functia de monitorare care prevede detectarea si punerea in evidenta a semnalelor proportionale cu parametrii care afecteaza incarcarea unitatii. 2. Functia de limitare care prevede restrictii pentru semnalul Referinta de Debit dependent de semalele primite de la echipamentele de monitorare, de la Unitatea de Control a Turatiei, sau de la circuitele care detecteaza starea sistemelor centralei in stransa legatura cu functia de incarcare. 3. Functia de calcul care prevede generarea semnalului Referinta de Debit pentru controlul deschiderii ventilelor de control considerand semnalul Referinta de Sarcina, semnalul de limitare a sarcinii si semnalul de variatie de sarcina ceruta de SEN, corespunzatoare erorii de turatie. 4. Functia logica care prevede verificarea tuturor conditiilor care trebuiesc satisfacute inainte de orice schimbare in modul de operare si comutarea corespunzatoare a semnalelor intre subsistemele EHC. Prin aceste functiuni Subsistemul de Control a Sarcinii grupului T/G, contribuie cu urmatoarele reguli de control care se includ in Controlul General al Unitatii CNE: 1. stabilirea ratei si referintei pentru regimurile tranzitorii si stationare ale sarcinii electrice a grupuluiT/G. 2. stabilirea referintei pentru limitatorul de incarcare a grupului T/G. 3. limitarea sarcinii grupului T/G. 4. limitarea incarcarii dependent de presiunea aburului in amonte de ventilele de control CV (throtle pressure). 5.2.1 Stabilirea Ratei si Referintei pentru Sarcina Electrica a grupului T/G In cazul controlului MANUAL a Referintei de Sarcina se utilizeaza claviatura asociata panoului 13. In cazul controlului automat prin calculator (REMOTE OPERATION) semnalul de actionare a motorului referintei de sarcina (speeder motor) se elaboreaza in cadrul programului BPC pentru modul de operare ALTERNATE sau in cadrul programului UPR pentru modul de operare POISON37

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

PREVENT-ALTERNATE PENDING (control decuplat Reactor Grup T/G) si modul de control UPR IN CONTROL cu HS-102-63720 pe pozitia HOLD. Dupa solicitarea prin tastatura a unei manevre de putere a grupului, se transmite un impuls la UCS care comanda un motoras de setare a puterii care se roteste intr-un sens sau altul functie de natura solicitarii (crestere sau scaderea sarcinii). Motorasul se va roti pe o durata functie de durata impulsului primit (maxim 2 sec.) si va angrena unTransformator Rotativ Diferential Variabil. Semnalul de iesire din acesta (o tensiune) se numeste Sarcina Setata. Acest semnal impreuna cu semnalul rata de manevrare a puterii intra intr-un modul de calculare a Referintei de putere. Se calculeaza referinta de putere functie de rata de variatie a puterii solicitata. Se aduna referinta de putere cu eroarea de turatie (convertita in putere) si rezulta Referinta de Sarcina totala (LSP). In cazul testarii unei vane CV se mai aduna si presiunea in CIP treapta 1 (acest termen este utilizat pentra a mentine presiunea in treapta 1, deci implicit sarcina turbinei, la o valoare constanta atunci cand se testeaza inchiderea unei vane CV. In momentul cand vana CV se inchide, termenul presiune CIP treapta 1 va actiona ca un element de reactie, mentinand sarcina la nivelul anterior prin deschiderea susplimentara a celorlalte 3 vane CV). In continuare, se constituie ca Referinta de Debit cea mai mica dintre: - referinta de putere totala (LSP) - limitarea de sarcina (LLSP) si - limitarea de presiune abur viu. 5.2.2 Stabilirea Referintei pentru Limitatorul de Sarcina In acelasi mod ca si Referinta de Sarcina, se stabileste si Referinta Limitatorului de Sarcina si anume in cazul controlului "MANUAL" prin claviatura de pe panoul 13, iar in cazul controlului automat (REMOTE OPERATION) prin programul BPC (pe baza Referintei de Putere a Reactorului) pentru modul "ALTERNATE" sau prin programul UPR (pe baza referintei calculate LREF) pentru modurile de operare enuntate mai sus la punctul 5.2.1 5.2.3 Limitarea Sarcinii Pentru limitarea incarcarii grupului T-G, semnalul furnizat de Limitatorul de Sarcina (LLSP) impreuna cu semnalul furnizat de limitatorul de presiune (Throtle Pressure Limiter), se asociaza, in scopul limitarii, cu semnalul Referinta de Sarcina (LSP) intr-un circuit de Selectare Valoare Minima (Low Value Gate). Cea mai mica valoare din cele trei semnale se constituie in semnal de "Referinta Debit de abur" pentru comanda ventilelor de control. In regim normal de incarcare in modul "REMOTE", cea mai mica valoare este reprezentata de LSP. Daca apare conditia de limitare se ilumineaza butonul LOAD LIMIT LIMITING (LLL) actionandu-se si un interblocaj pentru prevenirea testarii ventilelor38

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

turbinei. Daca conditia de limitare dispare, LLSP este deplasat in directia de crestere a sarcinii cu pasi de 2%, pana este regasita valoarea LSP. Viitoarea crestere de putere va fi asigurata prin LSP. 5.2.4 Limitarea prin Semnal de Presiune de abur viu. Throtle Pressure Limiter" este utilizat pentru protejarea turbinei impotriva unei scaderi excesive a presiunii in amonte de ventilele de control (CV). Pentru aceasta ventilele de control incep sa se inchida atunci cand presiunea de abur viu scade sub o limita prestabilita, datorita scaderii debitului de abur furnizat de generatorii de abur, sub cererea de abur solicitata de turbina. Circuitrul de limitare ca intrare si un semnal BIAS de deschidere - o tensiune (-10V) care tine vanele CV deschise atunci cind presiunea scade de la valoarea nominala pina la valoarea de referinta pentru inceperea limitarii. Operatorul are la dispozitie pe panoul PL13 botoan prin care poate creste sau scade valoare referintei de presiune. Statismul controlului este de 10% ceea ce inseamna ca daca presiunea de abur viu scade ca 10% sub valoarea de referinta prestabilita, vanele CV vor fi manevrate de la pozitia complet deschis la pozitia complet inchis. De exemplu, pentru setarea normala a "Throtle pressure Limitter" la 90% din valoarea nominala cu Unitatea la 100% FP, descarcarea grupului T-G va incepe atunci cand valoarea presiunii ajunge la 90% (41,355 Bari), iar inchiderea completa a vanelor CV va avea loc atunci cand nivelul presiunii atinge valoarea de 80% (36,76 bari) 5.3 Unitatea pentru Controlul Debitului de Abur Rolul acestei unitati este de a mentine vanele de control la pozitia dorita conform referintelor de debit calculate de catreUnitatea de Control a Sarcinii. Vanele controlabile (care sunt dotate cu servo-valva sunt urmatoarele: - 4 vane de control (CV1,2,3,4) - 1 vana de inchidere rapida (MSV2) controlata numai la incalzirea turbinei. - 3 vane de interceptie (IV1,2,3) - 3 vane de by-pass turbina (CSDV1,2,3) 5.3.1 Controlul vanelor de control a sarcinii unitatii Vanele de control a sarcinii unitatii sunt incluse intr-o bucla de control avand ca semnal de intrare Referinta de Debit de abur furnizata de Unitateal pentru Controlul Sarcinii Unitatii. Pentru controlul pozitiei unei vane de control,39

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

Referinta de Debit se compara cu Reactia negativa de pozitie (un semnal primit de la traductorul de pozitie amplasat pe corpul ventilului), rezultand un semnal de eroare care este amplificat de un amplificator electronic. Semnalul de curent rezultat este transmis servo-ventillelor care in final comanda un mecanismele de actionare hidraulice pentru pozitionarea vanelor de control la deschiderea ceruta. Pentru a compensa caracteristica neliniara a vanei de control, se face o aproximare a caracteristicii prin trei drepte pentru a liniariza relatia dintre deschiderea vanei si debitul de abur. 5.3.2 Controlul ventilelor intermediare complexe (CIV) Ventilele intermediare complexe includ 6 ventile de interceptie (IV) si 6 ventile de inchidere rapida a aburului la preincalzitor. Cele sase ventile de interceptie se impart in doua grupe: 3 "master" si 3 "slave". Ventilele de interceptie IV nu participa la controlul general al unitatii, deschiderea lor fiind 100% in functionarea normala. Controlul lor se face in baza erorii de turatie. Cand turatia depaseste 105% (vanele CV sunt deja complet inchise) vanele IV master incep sa se inchida si la turatia 107% sunt complet inchise. Cind deschiderea lor atinge 50%, un limitator comanda inchiderea vanelor IV slave asociate. 5.4 Circuitul de detectie a aruncarilor de sarcina (POWER LOAD UNBALANCEP/LU) Evenimentul POWER LOAD UNBALANCE se manifesta ca un dezechilibru dintre puterea mecanica a turbinei si puterea electrica debitata in Sistemul Energetic National. Pentru protectia la acest eveniment turbina este prevazuta cu un circuit de protectie denumit P/LU. Actiunea acestui circuit impiedica declansarea turbinei prin protectia la supraturatie, reducand solicitarea mecanica la care ar putea fi supusa turbina. Pentru a avea o actiune a circuitului P/LU, trebuie sa fie indeplinite 2 conditii: 1. Diferenta dintre puterea turbinei (reprezentata de presiunea aburului intermediar supraincalzit) si sarcina generatorului (reprezentata de suma curentilor pe cele 3 faze) sa fie fie mai mare de 40% FP. 2. Puterea electrica sa scada cu o anumita rata, dependenta de incarcarea grupului T/G. Aceasta conditie este necesara pentru a se evita activarea P/LU atunci cand un scurtcircuit este anulat in timp util (curentul creste brusc, se lichideaza defectul, dupa care curentul revine la valoarea initiala prin oscilatii amortizate care pot depasi pragul de 40% pentru prima conditie, dar cu o variatie lenta). Odata actionat circuitul de protectie P/LU in urma unei aruncari de sarcina, pentru a preveni supraturarea turbinei, circuitul produce un semnal care izoleaza turbina de sursele de alimentare cu abur (generatorii de abur si40

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

supraincalzitorii) prin inchiderea rapida a ventilelor de control si a celor de interceptie. Functiile acestui semnal sunt urmatoarele: Inchiderea rapida a ventilelor de control CV Inchiderea rapida a ventilelor de interceptie IV Reducerea Referintei de Sarcina cu 133%/min (72 Mwe- Mwe in 45 sec) Comutarea din modul de operare anterior (REMOTE) in modul MANUAL Semnalizarea in camera de comanda si utilizarea in logica circuitelor pentru deschiderea 100% a vanelor CSDV (aici se formeaza semnalul de intrerupere de proces Loss of line/Turbine trip PI 12-10 transmis la BPC)

Ventilele de interceptie sunt inchise rapid de semnalul P/LU iar dupa aproximativ 1 sec. de la eveniment, ele se pot redeschide sub comanda erorii de turatie, in modul acesta consumandu-se energia izolata in preincalzitori in urma inchiderii rapide a ventilelor. Dupa deblocarea circuitului de automentinere, ventilele de control CV preiau controlul turatiei (1500 rpm), grupul fiind gata de sincronizare. La CNE U1 Cernavoda dupa pierderea liniei, generatorul trebuie sa alimenteze serviciile proprii ale centralei (aproximativ 50MW), obtinandu-se astfel insularizarea centralei.

41

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

CAPITOLUL 6 CONTROLULUI GENERAL AL UNITATII IN DIFERITE REGIMURI DE OPERARE A UNITATII

OBIECTIVE La sfirsitul acestui capitol, cursantul va fi capabil sa: 6.1 Descrie modul in care actioneaza CGU inainte, in timpul si dupa sincronizare generatorului la SEN; 6.2 Descrie modul in care actioneaza CGU in timpul incarcarii T/G la sarcina nominala;. 6.3 Explice raspunsul unitatii (functionand in Modul Normal) la variatia frecventei in sistem; 6.4 Explice raspunsul unitatii la declansarea reactorului; 6.5 Explice modul in care actioneaza CGU la initierea unui stepback;

42

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

6.6 Explice raspunsul unitatii la declansarea turbinei; 6.7 Explice modul in care actioneaza CGU deconectarea Unitatii de la SEN si Insularizarea pe Serviciile Interne.

6. 6.1

CGU IN DIFERITE REGIMURI DE OPERARE A UNITATII

CGU IN REGIMURI NORMALE DE OPERARE

6.1.1. Sincronizarea Unitatii la Sistemul Energetic National Asa cum s-a mentionat, incalzirea SPTC s-a facut in Modul Alternat prin controlul vanelor ASDV. Dupa terminarea incalzirii, puterea reactorului se fixeaza la 2% FP si se introduce manual, de la claviatura, Modul Poison Prevent (aceasta denumire pentru modul de operare, este totusi improprie deoarece acumularea de Xe in regim stationar corespunde puterii reactorului si nu evolueaza spre valori care ar dezechilibra bilantul de reactivitate al zonei active a reactorului). In acest Mod, in care BPC controleaza presiunea in Boilere prin controlul vanelor CSDV, se ridica puterea reactorului de pe palierul de 2% pe palierul de 8% si apoi pe palierul de 25%. Cu reactorul la aceasta putere se va face incalzirea carcasei de inalta presiune a turbinei si a corpurilor vanelor de admisie abur in turbina dupa care are loc lansarea turbinei cu EHC pe Manual. La turatia 1400 rpm se afiseaza un mesaj pentru trecerea controlului referintei de sarcina LSP a EHC de pe MANUAL pe REMOTE. Dupa ce turatia s-a stabilizat la turatia nominala (1500rpm) iar tensiunea la bornele Generatorului a fost controlata la valoarea de 24 kV, operatorul pune in functiune sincronizatorul in vederea cuplarii Unitatii la Sistemul Energetic National (SEN). In momentul punerii in functiune, sincronizatorul va prelua controlul turatiei turbinei, actionand asupra Referintei de Sarcina LSP a EHC si de asemenea controlul excitatiei pentru a controla tensiunea la bornele Generatorului, actionand asupra Referintei Regulatorului AC. Actionarea asupra LSP pentru modificarea turatiei se va realiza prin pulsurile de comanda a "speeder motor"-ului, dependent de "alunecarea " dintre43

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

turatia Turbinei si turatia corespunzatoare frecventei Sistemului Energetic National. Actionarea asupra Referintei Regulatorului AC se va realiza tot prin impulsuri dependent de diferenta dintre tensiunea la bornele Generatorului si tensiunea corespunzatore a SEN. La valorile setate pentru alunecare 0,2 % (supra sincronizare) si 0,5% pentru diferenta de tensiune sincronoscopul "asteapta" realizarea conditiei de faza ( 100), moment la care comanda inchiderea Intrerupatorului pentru cuplarea la SEN. Tinand seama de conditia de suprasincronizare pentru turatie (alunecare pozitiva), la momentul cuplarii la SEN este posibil ca la bornele Generatorului sa apara un varf de sarcina pentru scurt timp (1 2 sec) care sa depaseasca nivelul sarcinii minime (40 MW) cu care trebuie sa se incarce Generatorul imediat dupa realizarea sincronizarii. Acest fapt ar putea anula initierea logicii in programul UPR, pentru incarcarea automata, cu rata de 180 Mwe/min pana la sarcina de 40 MW. Pentru a se evita acest lucru, dupa ce programul BPC permite programului UPR sa preia controlul turbinei, acesta asteapta un ciclu de program, imediat dupa sincronizare, inainte de a intra in control. In acest ciclu se initializeaza referinta de sarcina (LREF) si Sarcina Generatorului (GL) la valoarea zero iar sarcina ceruta (TL) la valoarea 40 MW. Dupa acest ciclu, referinta de sarcina LREF este crescuta cu rata de 180 MW/min si este transmisa EHC pentru a modifica LSP dupa aceeasi lege de evolutie in timp. In acest mod se realizeaza incarcarea turbinei cu 40MW, cu trecerea automata pe starea "HOLD" la acest nivel de putere (cu mentiunea UPR in control, fara ca HS-102 (PL13) sa fie pe pozitia "HOLD". 6.1.2 Incarcarea Unitatii la Sarcina Nominala Asa cum s-a mentionat, pentru sincronizarea si incarcarea grupului T-G cu sarcina minima, puterea reactorului a fost crescuta la 25% FP. In continuare pana la puterea de 40% FP modul de operare va fi POISSON PREVENT ALTERNATE PENDING. Se ridica apoi puterea T/G pana cand o egaleaza pe cea a reactorului,moment in care vanee CSDV sw inchid, trecandu-se astfel in Modul Alternat. Pe parcursul domeniului 40% - 80% FP puterea reactorului va fi crescuta la diferite paliere (60% si 80%) cerute de activitatile prevazute in manualele de operare, ale sistemelor tehnologice din centrala. Pentru a respecta specificatiile in legatura cu solicitarea termica a Turbinei, in timpul incarcarii / descarcarii, specificatii implementate in programul UPR prin regulile de calcul a ratei tip AUTO, prevazuta in tabela UNIT POWER TARGET LOAD, este necesara alegerea sarcinii nominale (706 Mwe) ca TL initial. Conform acestui TL rata de incarcare va fi calculata tinand seama de solicitarile termice care apar in masa metalului turbinei, pe tot domeniul de variatie a temperaturii, de la sincronizare si pana la sarcina nominala. Pentru a se evita fixarea unor TL intermediare care ar forta viteza de incarcare a turbinei si deci nerespectarea specificatiilor de solicitare termica minima, s-a44

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

prevazut un tabel de puteri (LOAD-UNLOAD) manipulat prin UPR, cu posibilitate de oprire (HOLD) automata pe paliere programate. Manevrele de oprire pe un nivel programt si de trecere la alt nivel vor fi insotite de mesaje de alarma corespunzatoare. Tabelul contine facilitatile pentru trecere de la incarcare la descarcare (1), introducerea de HOLD-POINT (4), stergerea HOLD-POINT (3) validare tabela (incarcare/descarcare) (2) si continuarea incarcarii la urmatorul "HOLD POINT". Continuarea incarcarii de la un "HOLD POINT" la altul se poate face si prin comutarea 63710-HS-102 (PLI3) de pe pozitia ENABLE pe pozitia HOLD si inapoi. Incarcarea va continua pana la palierul 80% cand sarcina grupului T-G devine egala cu puterea Reactorului, deschiderea calculata pentru vanele CSDV devine mai mica de 2% iar modul de operare trece in ALTERNATE. Pentru incarcarea la 100% se va folosi modul ALTERNATE prin cererea de Referinta de Putere pentru Reactor ($PRA), sarcina Turbinei urmarind puterea Reactorului sub controlul programului BPC.

6.2

REGIMURI ANORMALE DE OPERARE

6.2.1 Raspunsul Unitatii la variatia frecventei SEN (Modul ALTERNAT) In figura 7 se prezinta schema de principiu a Sistemului de control Generala a unitatii CNE pentru modul de operare ALTERNATE. Sunt reunite programele RRS, BPC si UPR care furnizeaza regulile de control pe baza carora opereaza modul ALTERNATE, fiind prezentata de asemenea si actiunea acestora, asupra elementelor de control a sarcinilor pe partea de abur. In schema este inclusa si bucla de control a turatiei a EHC. In cazul in care frecventa sistemului energetic se modifica datorita cuplarii/decuplarii unor sarcini in SEN, aceasta se va transmite la turbina sub forma modificarii cuplului electromagnetic de franare al generatorului, ceeace va duce la modificarea turartiei in raport cu turatia de referinta (1500t/min). Abaterea de turatie va crea tinand seama de statism ( =0,05) o cerere de incarcare / descarcare a turbinei. La o variatie de turatie de 1 rpm rezulta o variatie de putere de 9,4MWe Aceasta cerere de incarcare/descarcare se materializeaza la nivelul buclei de control a turatiei printr-o comanda de deschiderea/inchidere a ventilelor de control (CV) ceea ce va duce la scaderea/cresterea presiunii aburului.45

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

Prin regulile de program prezentate in paragraful 5.1 se va elabora pe baza variatiei presiunii, un semnal de modificare a pozitiei LSP in sensul anularii perturbatiei de sarcina data de variatia turatiei, asupra deschiderii ventilelor de control. Consecinta acestui mod de operare va consta in faptul ca Unitatea CNE nu va raspunde la variatia de sarcina din sistem (variatia frecventei). 6.2.2 Raspunsul Unitatii la variatia frecventei SEN (Modul NORMAL) In acest regim cererea de sarcina se produce la nivelul CNE U1, in mod automat prin variatia frecventei SEN. Aceasta variatie de frecventa se transmite unitatii CNE prin variatia cuplului electromagnetic de franare ceea ce va conduce la un dezechilibru al bilantului de puteri (Cuplu mecanic#Cuplu de franare electromagnetic) la nivelul axului turbinei. In aceste conditii va avea loc o variatie a turatiei turbinei rezultand o abatere a turatiei in raport cu referinta de turatie (vezi bucla de control a turatiei - fig. 5 si 6). Pe baza acestei abateri de turatie si a statismului unitatii rezulta o cerere de modificare a deschiderii ventilelor de control. Prin deschiderea ventilelor de control se creiaza un dezechilibru al bilantului de energie la nivelul GA (energia primita de la Reactor # energia transferata Turbinei) avand ca rezultat variatia presiunii aburului. Prin programul BPC pe baza variatiei presiunii aburului si a puterii Turbinei se calculeaza o noua valoare pentru referinta de putere a reactorului ($PRN). Aceasta va determina, prin Sistemul de Control al Reactorului, modificarea puterii in sensul reechilibrarii bilantului de energie la nivelul Generatorilor de Abur si deci un raspuns la variatia de sarcina ceruta de Sistemul Energetic National prin variatia frecventei. 6.2.3 Declansarea Reactorului Programul RRS sesizeaza in rutina PRMC existenta semnalului de declansare a Reactorului prin logica 2/3 aplicata la 3 intrari digitale activate prin SOR1 sau la 3 intrari digitale activate prin SOR2 si seteaza indicatorul $RTRIP. Pe baza acestui indicator se da o comanda de umplere a zonelor de control si de intreruperea actionarii motoarelor barelor absorbante MCA. Cuplele barelor MCA se deschid, lasandu-le pe acestea sa cada liber, la activarea programului Stepback. Modul de control, daca nu era ALTERNAT, va trece in INITIALIZAT pentru ALTERNAT, inhibandu-se orice actiune din partea programului UPR. Programul BPC va mentine controlul presiunii in generatorii de abur prin descarcarea grupului T-G pana ce presiunea la intrare in vanele de control (throtle pressure) scade la un nivel prestabilit raportat la valoarea nominala. In continuare grupul T-G este descarcat pe baza valorii presiunii.46

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

Este important ca presiunea in Sistemul Principal de Transport al Caldurii sa fie mentinuta la o valoare mai mare ca 5,36 Mpa pentru a evita cavitatea in aspiratia pompelor. La declansarea Reactorului dependent de modul de operare al CNE U1, se intreprind urmatoarele actiuni: a) Modul ALTERNATE Programul RRS, asa cum s-a prezentat mai sus, va sesiza declansarea reactorului printr-o logica 2/3 pe baza a 3 intrari digitale furnizate de SOR1 sau 3 intrari digitale furnizte de SOR2, va creste nivelul H2O in zonele de control, prin deschiderea cu 15% fata de BIAS a vanelor de alimentare a zonelor de control, si va elibera barele absorbante mecanice MCA prin intermediul programului STEPBACK. Programul RRF va reduce referinta de putere (PDLOG) prin modulul Power Error Deviation Limiter astfel incat sa ramana la o valoare cu 5% mai mare in raport cu valoarea curenta a puterii reactorului. Programul BPC va controla descarcarea turbinei pana cand valoarea presiunii aburului masurata intre vanele de oprire rapida MSV si Ventilele de Control (CV) (Throtle pressure) scade la 90% din valoarea normala (vezi fig.5). Sub aceasta valoare, logica din EHC va descarca grupul T-G pana la regimul de Motoring daca este cazul, (comutand HS-100-64100 (PL11) pe pozitia ON): Daca nu se doreste regimul Motoring se procedeaza conform Manualului de Operare si se declanseaza turbina daca sarcina a scazut la 5% FP. Programul UPR fiind in modul Monitor, nu are nici un rol activ in controlul Unitatii CNE.

b) Modul POISON PREVENT ALTERNATE PENDING cu programul UPR pe HOLD corespunzator tabelului UPR HOLD POINTS Regimul de operare corespunde conditiilor Putere Reactor>Sarcina grup TG. In acest mod de operare controla Reactorului si sarcinile grupului T-G in cadrul Controlului Generala a Unitatii sunt practic decuplate. Regulile de control din programul BPC, sunt active in cadrul Sistemului de Controla Presiunii la Generatorii de Abur iar regulile de control din programul UPR, controleaza sarcina la valoarea puterii ceruta prin HOLD POINT X pe baza tabelei UPR HOLD POINTS:47

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

Programul RRS va sesiza declansarea Ractorului printr-o logica 2/3 pe baza a 3 intrari digitale furnizate de SOR1 sau 3 intrari digitale furnizte de SOR2, va creste nivelul H2O in zonele de control, prin deschiderea cu 15% fata de BIAS a vanelor de alimentare a zonelor de control, si va elibera barele absorbante mecanice MCA prin intermediul programului STEPBACK. Programul RRS va reduce referinta de putere (PDLOG) prin modulul Power Error Deviation Limiter astfel incat sa ramana la o valoare cu 5% mai mare in raport cu valoarea curenta a puterii reactorului. Programul BPC va controla vanele CSDV pana la inchiderea lor dupa care preia imediat controlul turbinei. Programul BPC va controla descarcarea turbinei pana cand valoarea presiunii aburului masurata intre vanele de oprire rapida MSV si vanele de control (CV) (Throtle pressure) scade la 90% din valoarea normala (vezi fig.5). Sub aceasta valoare, logica din EHC va descarca grupul T-G pana la regimul de Motoring, daca este cazul, comutand HS-100-64100 (PL11) pe pozitia ON. Daca nu se utilizeaza acest regim se declanseaza turbina daca sarcina a scazut la 5% FP. Programul UPR va comuta din modul Control in modul Monitor.

6.2.4 Reducerea Rapida a Puterii Reactorului (STEPBACK) Reducerea rapida de putere reprezinta o scadere necontrolata de putere si se realizeaza prin introducerea sub actiunea gravitatiei a celor 4 bare absorbante de control (MCA), total sau partial. Pentru activarea Stepback este necesar sa existe aceleasi conditii in ambele sisteme de calcul (vot majoritar DCCX, DCCY). Defectarea ambelor sisteme de calcul va determina de asemenea, activarea Stepback. Caderea libera a barelor poate fi oprita la atingerea valorii finale prestabilita pentru regimul tranzitoriu sau la disparitia conditiei de Stepback. In cazul "Trip Turbine" sau "Loss of Line" estimarea anticipata a valorii puterii finale (end point) de 60% nu este suficient de rapida pentru a opri caderea barelor la aceasta putere. Pe baza testelor s-a constatat ca iesirea din Stepback se realizeaza la o putere de aproximativ 35% FP. La activarea Stepback dependent de modul de operare se intreprind urmatoarele actiuni: a) modul ALTERNATE48

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

Conditiile de stepback trebuie sa fie sesizate de rutinele de stepback din DCCX si DCCY, pentru a se comanda deschiderea cuplelor electromagnetice ale barelor absorbante de control (MCA). Programul RRS va reduce referinta de putere PDLOG prin modul "Power Error Deviation Limiter" astfel incat sa ramana la o valoare cu 5% mai mare in raport cu valoarea curenta a puterii Reactorului. Programul RRS va creste nivelul H2O in zonele de control prin deschiderea cu 15% fata de BIAS a vanelor de alimentare a zonelor de control. In cazul unui Stepback diferit de "Trip Turbine" sau "Loss of Line" programul BPC va controla descarcarea turbinei pana cand valoarea presiunii masurata intre ventilele de oprire rapida MSV si ventilele de control CV (Throtle Pressure) scade la 90% din valoarea nominala (vezi fig. 5). Sub aceasta valoare, logica din EHC va descarca grupul T-G pana la regimul de "Motoring" daca este cazul, prin comutarea HS100-64100 (PL11) pe pozitia "ON". Daca nu se utilizeaza acest regim se declanseaza turbina daca sarcina ajunge la 5%. Programul UPR fiind in modul Monitor nu are nici un rol activ in controlul Unitatii b) Modul POISON PREVENT - ALTERNATE PENDING Actiunile care vor fi intreprinse in cazul Stepback diferit de "Trip Turbine" sau "Loss of Line" corespund punctului b din cazul regimului anormal "Declansarea Reactorului" in afara de faptul ca umplerea zonelor de control se initiaza prin indicator de stepback. 6.2.5 Reducerea lenta a puterii reactorului (SETBACK) Reducerea lenta a puterii reactorului reprezinta o scadere de putere controlata la rate 0,1%/sec, 0,2%/sec, 0,5/sec sau 1%/sec, dependent de parametrii initiatori Pentru acesta referinta de putere PDLOG se va actualiza cu una din ratele mentionate pana la atingerea valorii limita de putere (end point), daca conditia care a initiat regimul se mentine. Daca conditia a disparut puterea reactorului se mentine la valoarea pe care o are in acel moment. La aparitia conditiei de setback dependent de modul de operare se intreprind urmatoarele actiuni:

49

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

a) modul ALTERNATE Conditiile de reducere lenta sunt sesizate de rutina de setback care fixeaza si rata de scadere a puterii pana la puterea finala. Dependent de puterea finala prestabilita pentru setback programul BPC controleaza turbina pana cand "throtle pressure" scade sub 90% din valoarea nominala. Din acel moment turbina este descarcata prin EHC dependent de valoarea presiunii. Daca conditia de setback dispare si presiunea depaseste 90% din valoarea nominala programul BPC poate prelua controlul turbinei. UPR fiind in modul Monitor, nu are nici un rol activ in Controlul General al Unitatii. b) modul POISON PREVENT - ALTERNATE PENDING Conditiile de reducere lenta sunt sesizate de rutina de setback care fixeza si rata de scadere a puterii pana la puterea finala

Dependent de puterea finala prestabilita prin setback programul BPC incepe sa inchida vanele CSDV, sarcina Turbinei fiind controlata prin programul UPR, daca este activata Tabela "HOLD Points", sau prin bucla de controla turatiei. Din momentul in care vanele CSDV s-au inchis, programul UPR sau bucla de control turatiei nu mai au controlul turbinei, acesta fiind preluat in modul ALTERNATE de catre programul BPC. Acesta isi pastreaza functia pana cand "throtle pressure" scade sub 90% din valoarea nominala. Sub aceasta valoare descarcarea turbinei se face prin EHC pe baza valorii acestei presiuni. In cazul "High Local Neutron Flux" si Spatial Control off Normal" cu "end point" 60%, daca presiunea revine peste 90%, programul BPC preia in modul ALTERNATE controlul turbinei. Puterea reactorului este controlata prin zonele de control cu H2O.

6.2.4 Declansarea Turbinei La declansarea turbinei, obiectivele regulilor de control din programelor RRS, BPC si a intreruperii prioritare PI12-10 tratata in programul Executiv sunt de a limita cresterea presiunii la generatorii de abur si de a aduce si mentine puterea reactorului la 60% FP. Aceste obiective sunt impuse de evitarea "setback"-ului pentru presiune ridicata la GA (48,3 Bari (r) ) si de limitare a varfului de Xe la o valoare care poate fi compensata prin barele Ajustoare. Pentru aceasta este initiata o reducere rapida a puterii reactorului prin caderea libera a barelor MLCA.

50

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

Pentru ca puterea sa scada cu 40% FP este necesar sa se introduca aproximativ - 4,67 mk (reactivitate negativa) prin caderea libera a barelor MCA. Algoritmul de estimare anticipativa a puterii finale (60%FP), pentru oprirea caderii barelor MCA, nu este suficient de rapid, astfel incat puterea reactorului in momentul opririi din cadere libera a barelor MCA, ajunge la aproximativ 35% FP. Pentru a evita otravirea reactorului cu o reactivitate negativa mai mare decat capacitatea de compensare a barelor Ajustoare puterea reactorului trebuie ridicata imediat la 60% FP. In scopul evitarii cresterii presiunii la Generatorii de Abur, la aparitia acestui evenimet, se initiaza intreruperea de proces PI 12-10 pe baza careia in programul Executiv se calculeaza deschiderea vanelor CSDV care se transmite direct Iesirilor Analogice corespunzatoare. Valoarea calculata pentru deschidere este 100% in cazul in care Reactorul era la 100% FP si este modificata dependent de puterea Reactorului in domeniul 70%-30% FP. Sub 30% FP efectul declansarii turbinei poate fi controlat prin programul BPC. Actiunile intreprinse urmatoarele: in cadrul Sistemului de Control Generala sunt

a) Modul de operare ALTERNAT: Declansarea Turbinei este sesizata prin D/I transmise programului Stepback, programului BPC si rutinei DPR din RRS. Se initiaza Stepback Sistemul de tratarea intreruperilor de proces detecteaza intreruperea PI12-10 si determina deschiderea CSDV-urilor. Programul BPC primeste din partea programului EXECUTIV indicatorul INTFLG (care determina intreruperea controlului BPC asupra CSDV) si informatia SDVINT care reprezinta deschiderea transmisa direct vanelor CSDV si care trebuie memorata in programul BPC in vederea preluarii controlului CSDV. UPR fiind in modul Monitor nu are un rol activ. b) Modul de operare POISON PREVENT - ALTERNATE PENDING In acest mod de operare Controlul General al Unitatii este decuplat, in sensul ca programul BPC controleaza deschiderea vanelor CSDV, iar UPR controleaza Sarcina grupului T-G, pentru Putere reactor>Putere generator si pentru comutatorul HS102 pe pozitia "HOLD". La aparitia evenimentului "Declansare Turbina", singura diferenta fata de cazul in care unitatea se afla in modul ALTERNATE, consta in faptul ca deschiderea vanelor CSDV, este calculata prin51

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

programul EXECUTIV, dependent de puterea reactorului, presupunand ca aceasta este in domeniul 70 30% FP, iar UPR trece din modul control in modul monitor. In rest se intreprind aceleasi actiuni ca in modul ALTERNATE. 6.2.5 Deconectarea Unitatii Interne de la SEN si Insularizarea pe Serviciile

In cazul acestui eveniment Controlul General al Unitati actioneaza din punct de vedere al Reactorului in acelasi mod ca in cazul declansarii Turbinei. In ceea ce priveste actiunile care sunt intreprinse asupra controlului grupului TG, acestea sunt descrise in cele ce urmeaza. a) a) Modul de operare ALTERNATE - Unitatea la 100%FP b) La deconectarea Generatorului electric de la SEN, se initiaza "Power Load Unbalance", din punct de vedere al controlului grupului T-G. In acest moment Referinta de Sarcina LSP al EHC este scazuta in mod automat, cu inchiderea corespunzatoare a ventilelor de control CV, pana cand diferenta dintre puterea mecanica si puterea corespunzatoare Serviciilor Interne (aprox. 65Mwe) devine mai mica decat 40% FP. In acest moment controlul ventilelor de control CV, este continuat prin bucla de control a turatiei din cadrul EHC, la (o valoare a turatiei mai mare ca 1500 rpm). Pentru a regla turatia la 1500 rpm cu CNE avand ca sarcina Serviciile Interne, operatorul va scade LSP in modul MANUAL (vezi fig.5). c) d) In toata aceasta perioada, protectia la supraturatie este asigurata prin intrarea in control a vanelor de intercepatre IV. Programul BPC va regla deschiderea CSDV astfel incat presiunea aburului la Generatorii de Abur sa fie mentinuta la valoarea referintei. e) b) Modul de Operare POISON PREVENT - ALTERNATE PENDING In acest mod de operare presupunem ca puterea Reactorului este 75% iar puterea grupului T-G este 30% FP. Din punct de vedere al Reactorului actiunile intreprinse sunt similare cu cele mentionate la Trip Turbine. Din punct de vedere al controlului grupului T-G la declansarea Generatorului de la SEN nu se initiaza Power Load Unbalance diferenta dintre puterea mecanica si puterea electrica fiind mai mica de 40%. Deoarece ca Sarcina a grupului T-G a ramas doar sarcina corespunzatoare Serviciilor Interne ale CNE U1, iar pozitia Referintei de Sarcina LSP a EHC nu s-a modificat, ventilele de control CV vor fi inchise prin bucla de control a turatiei. In final deoarece turatia va fi mai mare decat turatia nominala (1500 rpm) operatorul va actiona LSP in modul MANUAL al EHC.52

SISTEMUL INFORMATIC AL CENTRALELOR CANDU - CONTROLUL GENERAL AL UNITATII

Principalele programe de conducere a proceselor nucleare _____________________________________________________________________________________ _

In toata aceasta perioada vanele de interceptie IV au rolul de protectie la supraturatie intrand in control la o valoare determinata a acesteia (in domeniul 5%-7% supraturatie. Programul BPC va regla deschiderea CSDV astfel incat presiunea aburului la Generatorii de abur sa fie mentinuta la valoarea referintei.

53