Характеристики атомного реактора четвертого энергоблока ЧАЭС

К моменту катастрофы на Чернобыльской атомной электростанции были установлены четыре атомных реактора типа РБМК-1000 (реактор большой мощности канального типа) с электрической мощностью 1000 МВт (тепловая мощность 3200 МВт) каждый.

Главными конструкционными особенностями реакторов РБМК-1000, установленных в момент аварии на Чернобыльской атомной электростанции являются:

• · вертикальные каналы с топливом и теплоносителем, допускающие локальную перегрузку топлива при работающем реакторе;
• · топливо в виде пучков цилиндрических твэлов из диоксида урана в циркониевых трубах-оболочках;
• · графитовый замедлитель между каналами;
• · легководный кипящий теплоноситель в контуре многократной принудительной циркуляции с прямой подачей пара в турбину.

Ядерный реактор РБМК-1000 обладает мощностью 3200 МВт и оборудован двумя одинаковыми контурами охлаждения. К каждому контуру подводится по 840 параллельных вертикальных каналов с ТВС. Контур охлаждения включает в себя 4 циркуляционных насоса, три из которых постоянно находятся в работе и подающих по 7000 т/ч воды с напором ~ 1,5 МПа, и один насос — резервный.

Система управления и аварийной защиты РБМК-1000 основана на изменении положения 211-ти графитовых стержней-поглотителей в специально предназначенных для них пасах, которые постоянно охлаждаются водой автономного контура. Такая система позволяет обеспечить контроль номинального уровня мощности в автоматическом режиме, быстрое снижение мощности стержнями-поглатителями автоматических регуляторов и ручных регуляторов по сигналам отказа основного оборудования, аварийное прерывание цепной реакции стержнями-поглатителями аварийной защиты по сигналам недопустимых отклонений параметров блока или выхода из строя приборов и оборудования, компенсацию изменений реактивности при разогреве и выходе на мощность, регулирование энерговыделения по активной зоне.

Реакторы типа РБМК оборудованы огромным количеством независимых друг от друга регуляторов, которые в случае срабатывании аварийной защиты вводятся в активную зону реактора со скоростью 0,4 м/с. Низкая скорость перемещения регуляторов компенсируется их количеством.

Система управления и защиты содержит подсистемы локального автоматического регулирования (ЛАР) и локальной аварийной защиты (ЛАЗ). Обе системы работают по импульсам внутриреакторных ионизационных камер. Система локального аварийного регулирования в автоматическом режиме стабилизирует основные гармоники радиально-азимутального распределения энерговыделения, а система локальной аварийной защиты обеспечивает аварийную защиту атомного реактора от превышения допустимой мощности ТВС в отдельных его зонах. Для управления высотными полями предусмотрены укороченные стержни-поглотители, которые вводятся в зону активную снизу. Таких стержней установлено 24 шт.

Помимо системы управления и защиты в реакторах типа РБМК-1000 предусмотрены и другие системы управления, среди которых системы:

• · физического контроля поля энерговыделения по радиусу (свыше 100 каналов) и по высоте (12 каналов) при помощи датчиков прямой зарядки;
• · пускового контроля (реактиметры, пусковые выемные камеры);
• · контроля расхода воды по каждому каналу шариковыми расходомерами;
• · контроля герметичности оболочек твэлов по короткоживущей активности летучих продуктов деления в пароводяных коммуникациях на выходе из каждого канала; активность детектируется последовательно в каждом канале в соответствующих оптимальных энергетических диапазонах («окнах») фотоумножителей, перемещаемым специальной тележкой от одной коммуникации в другой;
• · контроля целостности труб каналов по влажности и температуре газа, омывающего каналы.

Все сигналы от датчиков обрабатываются с помощью ЭВM. Информация выдается операторам в виде сигналов отклонений, показаний (по вызову) и данных регистраторов.

Энергоблоки PБMK-1000 работают преимущественно в базовом режиме (при постоянной мощности). Из-за высокой мощности блока полная остановка атомного реактора происходит лишь при выходе показателей уровней мощности, давления или воды в сепараторе за допустимые пределы, общем обесточивании, отключении сразу двух турбогенераторов или двух ГЦН, падении расхода питательной воды более чем в 2 раза, разрыве на полное сечение напорного коллектора ГЦН диаметром 900 мм.