基本介紹
- 中文名：堆芯保護系統
- 外文名：coreprotection system
主要作用,限制功能,設計,
主要作用
主要是:①在功率運行時防止堆內燃料組件功率密度過高或出現泡核沸騰現象；②保證在任何時候都具有相當的停堆反應性；③保證反應堆系統的重要參數都維持在安全分析所規定的範圍內；④在發生預期瞬態未緊急停堆(ATWS)的事件時，將反應堆引入次臨界狀態進行附加保護；⑤在汽輪發電機甩負荷或反應堆冷卻劑泵故障等重大瞬變事件中，防止反應堆緊急停閉以減少部件所承受的熱衝擊應力。
限制功能
堆芯保護系統的每一保護目標是通過一個或幾個限制功能來實現的。一旦在運行過程中某個與安全有關的參數超過了限值，則執行對應的限制功能使該安全參數保持在正常運行條件範圍內。
有三類限制功能:①保護限制；②狀態限制；③運行限制。
保護限制：安全參數超過其限值時，便引起保護系統動作，從而使受監控的安全參數恢復到正常運行的數值範圍內。保護限制包括: ①反應堆功率密度限制:當由於功率分布不均而造成堆芯上半部功率過高時，L棒組動作，插入堆芯；而當由同樣原因造成堆芯下半部功率過高時，閉鎖L棒組，D棒組插入堆芯，或快速落棒，或引起加硼系統動作，使功率峰值降至限值以下。局部功率限值是通過失水事故、失去流量事故和氙振盪功率傾斜等安全分析確定的。②控制棒插入深度限制:當堆芯保護系統動作時，閉鎖控制棒的插入動作，通過向堆內加硼來控制正反應性，並且降低汽輪發電機功率，以保證足夠的停堆反應性。在實施上述兩種保護限制時，都對無離子水的注入進行閉鎖，以防止出現正反應性。
狀態限制：指限制核蒸汽供應系統的運行參數，以便在所對應的故障工況下，仍能使系統保持原來的狀態。屬於這類限制的有:①反應堆功率限制；②冷卻劑溫度限制；③穩壓器水位限制。對所有這些狀態限制，都是通過各種措施(大多數情況下，要降低機組功率)使相應的安全參數得到限制，以保持與其保護整定值的差距，避免引起不必要的停堆。
運行限制：指限制核蒸汽供應系統的運行參數，以提高機組的可利用率。如新蒸汽最低壓力限制和新蒸汽最高壓力限制等。運行限制是通過調節汽輪機調節閥的位置和旁路閥的開度來實現的。
設計
設計堆芯保護系統的設計必須符合反應堆保護系統的安全準則。一般都採用多通道設計，遵循冗餘、符合、獨立性和單一故障等安全設計準則，並具有線上進行試驗的能力。堆芯保護系統只在德國電站聯盟設計的壓水堆核電廠上套用。實踐證明該系統對提高電廠可利用率是十分有效的。
