Каналы измерительные нейтронные системы контроля, управления и защиты ядерного реактора КИН СКУЗ

Назначение

Каналы измерительные нейтронные системы контроля, управления и защиты ядер-ного реактора КИН СКУЗ (далее в тексте - каналы КИН) предназначены для измерения нейтронной мощности ядерной реакторной установки, периода изменения нейтронной мощности и реактивности от расположенных в реакторе датчиков нейтронного потока.

Измеряемыми величинами являются:

- нейтронная мощность реактора (N), пропорциональная плотности потока нейтронов в точке расположения нейтронного детектора датчика и представляемая в процентах от номинального значения мощности (Nhom) реактора;

- период изменения нейтронной мощности (T) в секундах и реактивность (R) в единицах вэфф, получаемые путем приема, преобразования и соответствующей обработки токовых (сила постоянного тока) и/или импульсных сигналов (скорость счета импульсов) от датчиков нейтронного потока в ядерном реакторе.

Каналы КИН применяются в составе комплексной системы контроля, управления и защиты (КСКУЗ) и временной системы управления и защиты (СУЗ - В) реактора большой мощности канального (РБМК) атомных электростанций для безопасного и оптимального ведения технологического процесса в режимах от полностью заглушенного состояния до номинального уровня мощности.

Описание

Каналы КИН представляют собой функционально выделенную часть системы контроля, управления и защиты (СКУЗ) реактора РБМК. Каналы КИН реализуют законченную измерительную функцию от восприятия нейтронного потока в реакторной установке до получения результатов измерений, выражаемых числом или соответствующим ему кодом.

В состав канала КИН входят:

- датчики нейтронного потока для регистрации плотности потока нейтронов в реакторе; конструктивно оформлены в виде подвесок, размещенных в ядерном реакторе;

- блоки нормирования сигналов от датчиков, выносные и размещенные в аппаратурных стойках;

- блоки преобразования сигналов в цифровой код;

- модули программно-технические, выполняющие функции преобразования и вычисления для получения выходных сигналов, соответствующих измеренным значениям нейтронной мощности реактора, периода изменения нейтронной мощности и реактивности;

- блоки (стойки) концентрации информации и организации локальных сетей данных;

- рабочие станции отображения информации РСО;

- комплект кабелей линии связи для передачи массива данных;

- блоки формирования требуемого вторичного электропитания аппаратуры канала КИН, встроенные в состав аппаратуры канала и подключенные к системе бесперебойного электроснабжения (БЭС) комплексной системы СКУЗ.

Каналы КИН комплектуются для конкретного объекта и могут отличаться количеством и типами используемых датчиков, количеством блоков и устройств преобразования и соединений, иметь различную конфигурацию и компоновку. Вариант

комплектования определяется Заказчиком и указывается в заказе-заявке на поставку.

Рисунок 1 - Внешний вид приборной стойки

Рисунок 2 - Расположение компонентов канала КИН в приборной стойке

Основным программно-техническим фактором, определяющим защиту от несанкционированного доступа к информации, является организация однонаправленных, асин-

всего листов 10 хронных, жестко структурированных потоков данных в системе. Такая организация потоков данных полностью исключает возможность несанкционированного доступа через основные линии связи и интерфейсы. Исключены технические средства интерфейса, посред-ствам которых может быть осуществлен доступ к компьютерам: отключены клавиатуры, устройства указания, мониторы, отсутствуют дисководы гибких дискет и CD. На уровне BIOS заблокирована работа неиспользуемых устройств, посредством которых возможен доступ к контроллерам стоек. С носителей информации устройств КСКУЗ удалены все исходные тексты ПО, трансляторы и средства отладки. Автоматический контроль целостности программного обеспечения осуществляется при запуске программного обеспечения.

Средства физической защиты от несанкционированного доступа к каналам КИН и его программному обеспечению (ПО) включают в себя: защиты помещений от несанкционированного доступа - контролируются электронными системами и сигнализацией; порты и интерфейсы, через которые может быть осуществлен доступ к ПО, закрыты заглушками, кабеля и трассы проложены в металлических коробах.

Программное обеспечение

Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) приведены в таблице 1

Таблица 1

Продолжение таблицы 1

Окончание таблицы 1

Применяемые способы защиты информации соответствуют требованиям РД «Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации Классификация автоматизированных систем и требования по защите информации», Утвержден решением председателя Государственной технической комиссии при Президенте Российской Федерации от 30 марта 1992 г., что соответствует уровню защиты «С» в соответствии с МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Каналы КИН СКУЗ обеспечивают измерения и преобразования аналоговых сигналов от первичных преобразователей в цифровую форму:

1. Нейтронная мощность (N) в диапазоне от 10-8 (заглушенное состояние реактора) до значения 150 % от NH0M. (NH0M — номинальная нейтронная мощность реактора)

Пределы допускаемой относительной погрешности измерения нейтронной мощности при использовании датчиков нейтронного потока с выходным импульсным сигналом в диапазоне от10-8 до 20 % от \1ом ± 10 %.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерения нейтронной мощности при использовании датчиков нейтронного потока с выходным токовым сигналом в диапазоне от0,15 до 150 % от \1ом ± 10 %;

2. Скорости счета импульсных сигналов от камер деления подвесок в диапазоне от 1 до 10 6 с-1.

Пределы допускаемой относительной погрешности:

- в диапазоне от 1 до 10 с-1         -    + 8 %,

- в диапазоне свыше 10 до 102 с-1 -   ± 2 %,

- в диапазоне свыше 102 до 106 с-1 -   ± 0,5 %;

3. Токовых сигналов от камер деления подвесок в диапазоне от 2’10-7 до 240’4 А, что соответствует значениям мощности реактора в диапазоне от 0,01 до 10 % от N„(IM и от 10-4 до 10-1 % NTOM.

лист 6

всего листов 10

Пределы допускаемой относительной погрешности (6, %) определяются по форму

ле:

8=±[0,5+0,01 х[Vmax-1]]   (1)

где Vmax =10 - максимальное значение выходного сигнала

Vtek - текущее значение выходного сигнала;

4. Токовых сигналов от борных камер подвесок в диапазоне от 2,340’7 до 2,340’4 А, что соответствует значениям мощности реактора в диапазоне от 0,15 до 150 % от Nm.

Пределы допускаемой относительной погрешности определяются по формуле (1).

где Vmax =60000 - максимальное значение выходного сигнала;

Vtek - текущее значение выходного сигнала;

5. Токовых сигналов от гамма-камеры подвесок в диапазоне от 0,5 до 50 мкА.

Пределы допускаемой относительной погрешности (6, %) преобразования определяются по формуле:

5= ±

, .. ... I Vmax „

1 + 0,06 х I--1

I Vtek

(2)

где

Vmax =10 - максимальное значение выходного сигнала;

Vtek - текущее значение выходного сигнала;

6. Токовых сигналов от подвесок в диапазоне от 340’2 до 3 мкА, что соответствует значениям мощности реактора в диапазоне от 1 до 130 % от ^ом.

Пределы допускаемой относительной погрешности (6, %) определяются по формуле:

5=±

r_ i w I Vmax „

0,5 + 0,06 х I--1

I Vtek

(3)

где

Vmax =10 - максимальное значение выходного сигнала;

Vtek - текущее значение выходного сигнала;

7. Токовых сигналов от подвесок в диапазоне от Г10’2 до 1 мкА, что соответствует значениям мощности реактора от 1 до 130 % от N№m.

Пределы допускаемой относительной погрешности определяются по формуле (3)

8. Логарифмическое преобразование токовых сигналов от подвесок диапазоне значений от 10-10 до 10-3 А в соответствии с формулой

Ni = 1 + Lg—    (4)

Io

где: NI - выходной сигнал, I - входной ток (токовый сигнал от подвески), А, I0 = 10-10 А -минимальное значение входного тока.

Пределы допускаемой приведенной погрешности ± 2 % от максимального значения выходного сигнала (NI MAX = 10).

9. Сигналы периода экспоненциального изменения входного сигнала от подвесок в диапазоне от 10 до 400 с.

Пределы допускаемой относительной погрешности формирования сигнала периода составляют ± 10 %.

10. Реактивности (R) реактора по информации от подвесок в интервале от минус 15 до плюс 0,7 вэфф.

Пределы допускаемой относительной погрешности ± 5 %.

- рабочие условия применения (без использования принудительной вентиляции): температура окружающего воздуха в помещениях от +10 до +35 °C при относительной влажности воздуха от 25 до 75 % при +35 °C и более низких температурах без конденсации влаги; давление атмосферного воздуха от 84 до 106,7 кПа; запыленность воздуха не более 0,75 мг/м3 при размерах частиц пыли не более 3 мкм;

- аварийные условия применения: эксплуатация не более 8 часов при температуре окружающего воздуха от плюс 5 до плюс 10 °C и от плюс 35 до плюс 40 °C и при влажности воздуха в помещении от 15 до 25 % и от 75 до 90 % при плюс 40 °C и более низких температурах без конденсации влаги.

Питание аппаратуры каналов КИН должно осуществляться по двум однофазным вводам (по схеме «фаза-нуль») переменным током с напряжением 220 В и частотой (50±1) Гц с содержанием гармоник до 5 % и допустимым отклонением напряжения от номинального значения от минус 15 до плюс 10 %. При отключении напряжения питания по одному из вводов работоспособность аппаратурных стоек не нарушается.

Потребляемая мощность не превышает 1000 В^А.

Напряжение питания ионизационных камер и камер деления стабилизированными напряжениями постоянного тока в зависимости от используемого типа подвесок может быть: (390 ± 10) В, от минус 110 до минус 2 В (регулируемое) и (110 ± 10) В; от минус 270 до минус 2 В (регулируемое) и (270 ± 10) В; (300 ± 10) В.

Потребляемый ток для каждой подвески не превышает 3 мА.

Длина линий связи до средств отображения не более 400 м.

Время установления рабочего режима не более 1 ч.

Время наработки на отказ - не менее 10000 ч.

Срок службы не менее 10 лет.

Среднее время восстановления работоспособности не превышает 1 ч.

Габаритные размеры (длина х ширина х высота) одной аппаратурной стойки не превышают (603*852*2162) мм.

Масса одной аппаратурной стойки не более 300 кг.

Знак утверждения типа

наносят на титульный лист руководства по эксплуатации еЦ2.702.397 РЭ типографским способом, а также на шильдики аппаратурных стоек фотохимическим способом.

Комплектность

Комплектность поставки (в зависимости от кода заказа) определяется таблицей 2. Таблица 2 - Комплектность поставки

Окончание таблица 2

Поверка

осуществляется по разделу 4 документа еЦ2.702.397 РЭ «Канал измерительный нейтронный системы контроля, управления и защиты ядерного реактора КИН СКУЗ. Руководство по эксплуатации», утвержденного ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в декабре 2010 г.

Перечень основного оборудования для поверки:

вольтметр универсальный цифровой В7-34А (Тг.2.710.010 ТО), пределы допускаемой погрешности ±[0,015+0,002(Uk / U - 1)])%;

генератор Г5-60 (3.269.080 ТО) с аттенюатором 20 дБ, погрешность задания периода повторения ±10-6 Т;

программно-технический комплекс «Автотест-М» (188.09.00.000 РЭ), диапазон задания периода от 10 до 400 с и реактивности от минус 25 плюс 0,7 вэфф. с погрешностью задания ±1 %, частота выходных сигналов от 102 до 106 Гц с погрешностью задания ±[0,05+100/(Fk-t)];

программно-технические комплексы УКФП-С1, УКФП-С2 (43618-002-7355551010) диапазон задания периода от 1 до 400 с и реактивности от минус 15 до плюс 0,7 вэфф. с погрешностью задания ± 2 %, частота выходных сигналов УКФП-С2 от 1 до 2*106 Гц с погрешностью задания ± 0,1 % ;

ампервольтметр Ц4311, погрешность ± 1%.

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в разделах 3, 4 документа еЦ2.702.397 РЭ «Каналы измерительные нейтронные системы контроля, управления и защиты ядерного реактора КИН СКУЗ».

лист 10 всего листов 10

Нормативные документы

1. ГОСТ Р 52931-2008г. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические требования.

2. ГОСТ 27445-87. Системы контроля нейтронного потока для управления и защиты ядерных реакторов. Общие технические требования.

3. ГОСТ 29075-91. Системы ядерного приборостроения для атомных станций. Общие требования.

4. ГОСТ Р50746-2000. Совместимость технических средств электромагнитная. Технические средства для атомных станций. Технические требования и методы испытаний.

5. ПНАЭ Г-01-011-97. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций ОПБ-88/97 НП-001-97.

6. ТУ 4362-001-73555510-10. Каналы измерительные нейтронные системы контроля, управления и защиты ядерного реактора КИН СКУЗ. Технические условия.

Рекомендации к применению

- при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды;

- при выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;

- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.