Автоматизированная система управления технологическим процессом работы АЭС

дипломная работа

1.2.6 Математическая модель внутренних обратных связей в ядерном реакторе

При математическом моделировании функционирования АЭУ различают внешние и внутренние обратные связи (ОС).

К внешним ОС относятся связи, которые происходят от внешнего автоматического управления, то есть регуляторы.

К внутренним ОС относятся такие невидимые связи, которые, например, в реакторе выражаются через изменение реактивности в зависимости от температуры топлива, ТН и замедлителя. Эти связи происходят из так называемых температурных коэффициентов реактивности (ТКР).

Различают три вида ТКР:

1 Температурный коэффициент реактивности при температуре топлива И.

2 Температурный коэффициент реактивности при температуре ТН ТСР

3 Температурный коэффициент реактивности при темп-ре замедлителя ТЗ

Будем считать, сто средняя температура замедлителя равна средней температуре ТН. Поэтому при построении математической модели внутренней ОС будем учитывать 2 температурных эффекта: эффект внутренней ОС по температуре топлива и по температуре ТН.

Уравнение баланса тепловой энергии в реакторе

Учитывая, что , можно пренебречь ТСР.

Применяя преобразование Лапласа, получим

;

;

Таким образом, ПФ внутренней ОС по температуре топлива примет вид

Аналогичным образом выведем ПФ внутренней ОС по температуре ТН. Для этого запишем дифференциальное уравнение теплового баланса

ПФ внутренней ОС по температуре ТН

Структурная схема внутренней ОС в реакторе представлена на рисунке 1.10

Обратные связи стабилизирует ядерный реактор и защищают от пережога при мгновенных аварийных ситуациях. Для выполнения этих функций, необходимо проектировать АЭУ таким образом, чтобы эти внутренние ОС были отрицательными. При этом всякая аномалия, вызванная эксплуатацией реактора, стабилизируется.

Внутренняя ОС по температуре топлива при ее отрицательном значении является мгновенной, то есть процесс стабилизируется мгновенно. На рисунке 1.11 показана зависимость реактивности от средней температуры

Рисунок 1.10 - Структурная схема внутренней ОС в реакторе

Рисунок 1.11 - Зависимость реактивности от средней температуры

Делись добром ;)