TRIAX - O NOVO CONCEITO DE “AXIAL OFFSET”

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UTILIZAÇÃO DA METODOLOGIA DOS TRÊS SINAIS DE “AXIAL OFFSET” PARA MONITORAÇÃO E CONTROLE DAS OSCILAÇÕES AXIAIS DE XENÔNIO NO REATOR NUCLEAR DE ANGRA 1. TRIAX - O NOVO CONCEITO DE “AXIAL OFFSET”. - PowerPoint PPT Presentation

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  • UTILIZAO DA METODOLOGIA DOS TRS SINAIS DE AXIAL OFFSET PARA MONITORAO E CONTROLE DAS OSCILAES AXIAIS DE XENNIO NO REATOR NUCLEAR DE ANGRA 1

  • Figura 3.3.2 - Variao de (I para cada detetor de faixa de potncia e banco de controle D, durante uma oscilao de Xennio, de 03/11/2000 09/11/2000, Modulo Grfico do Programa SICA.

  • TRIAX - O NOVO CONCEITO DE AXIAL OFFSET

    Uma nova metodologia para o acompanhamento e o controle de Oscilaes de Xennio tem se mostrado efetivo em reatores do tipo PWR de Grande porte no Japo, atravs do processamento direto dos sinais dos canais da faixa de potncia de uma usina. Esse conceito baseado no clculo de dois valores adicionais da Assimetria Axial, aqui normalmente referenciado como Axial Offset de Potncia (AOP), so os: Axial Offset de Iodo (AOI) Axial Offset de Xennio (AOXe)

  • No Mdulo TRIAX foram desenvolvidas as seguintes funes:

    I(Io, P, t) - determina a concentrao de Iodo em tomos/cm3

    Xe(Xeo, Io, P, t) - determina a concentrao de Xennio em tomos/cm3

  • Separando o reator em Duas Metades

  • Considerando o reator em equilbrio

  • Quando a distribuio de Iodo conhecida, ou seja, as concentraes de Iodo na parte superior e inferior do ncleo so conhecidas, pode-se avaliar a potncia relativa da parte superior ( Pt ) e da parte Inferior ( Pb ) que daria a distribuio de Iodo em condies de equilbrio.

  • Quando o valor de Pt for igual ao valor da potncia nuclear de equilbrio (Peq) para a parte superior do ncleo e o valor de Pb for igual ao valor Peq para a parte inferior do ncleo, ento, o reator estar em equilbrio com os trs valores de Axial Offset iguais.

  • Mtodo Direto para o Controle timo da Oscilao de XennioMonitorando os sinais de AOP ( medido ) , AOI e AOXe (sinais calculados) de modo on-line durante as oscilaes.

    Controlando a distribuio de potncia de modo que os valores de AOI e AOXe se encontrem.

    Quando os valores de AOI e AOXe se encontrarem, ajustar o valor de AOP atravs da movimentao de barras de controle para o mesmo valor de AOI e AOXe.

  • Comportamento do transiente dos trs sinais de Axial Offset durante o Oscilao de Xennio e o seu controle atravs da tcnica do Bang-Bang em um reator de 4 loops no Japo.

  • O mtodo direto visto anteriormente pode determinar a escolha do momento ideal para iniciar a movimentao dos bancos de controle para se atingir o valor alvo de AOp. Entretanto este mtodo no orienta o Operador do reator no que se refere direo e quantidade de deslocamento das barras de controle, para a eliminao de Oscilao de Xennio. Para compensar tal desvantagem, foi proposto um mtodo que fornece informaes sobre as Oscilaes de Xennio, atravs da visualizao on line da relao dos trs sinais de Axial Offset, pela trajetria da curva (AOP AOXe) versos (AOI AOXe) em um plano X-Y.

    Procedimento Guia de Movimentao de Barras de Controle para o Controle de Oscilaes de Xennio

  • Atravs do comportamento caracterstico desta curva foi desenvolvido um procedimento operacional para controlar a oscilao de Xennio, onde salienta-se as seguintes caractersticasQuando a Oscilao de Xennio for estvel (no for convergente ou divergente) a trajetria da curva uma elipse cujo eixo principal est a um ngulo fixo do eixo X. O eixo principal recai sobre o primeiro e o terceiro quadrante.A direo de visualizao da curva sempre no sentido anti-horrio e percorre uma elipse completa durante um ciclo de Oscilao de Xennio.Quando a Oscilao for divergente a curva ser uma espiral que se tornar cada vez maior. O contrrio ocorrer se a oscilao for convergente.

  • Quando as barras de controle so movimentadas a trajetria da curva responde do seguinte modo:Quando a barras de controle so inseridas, de um passo, de modo a efetuar uma mudana negativa de AOP a curva se move em uma direo negativa paralela ao eixo X. O contrrio ocorre quando as barras de controle so retiradas do reator.Quando as barras de controle param a curva novamente se torna uma elipse com as mesmas caractersticas anteriores, a partir do ponto da parada da movimentao das barras de controle.

    Quando a curva est na sua origem a oscilao de Xennio no mais existe.

  • A seguinte estratgia de controle pode ser aplica:Identificar a posio atual das correntes na curva, se ela est abaixo ou acima do eixo principal.Se o valor de (AOI AOXe) for positivo provocar uma mudana negativa no valor de AOp, inserindo barras de controle. Se o valor de (AOI AOXe) for negativo provocar uma mudana positiva no valor de AOp, retirando barras de controle.Esperar que a curva se aproxime do eixo X.Quando a curva alcanar o eixo X, fazer a mesma se aproximar da origem atravs da mudana no valor de AOp: retirando bancos de controle se a curva atingir o eixo X pelo lado positivo de (AOI AOXe) e inserindo bancos de controle se o inverso ocorrer.

  • Os sinais provenientes do SICA foram processados do seguinte modo pelo mdulo TRIAX ANGRA 1 para o ms de setembro de 2000:

    MEDIA_NS= (N41S+N42S+N43S+N44S)/4MEDIA_NI =(N41I+N42I+N43I+N44I)/4K = TMRM07*2 / ( MEDIA_NS + MEDIA_NI)POT_ SUP = MEDIA_NS*KPOT_ INF = MEDIA_NI*K AOP=(POT_SUP-POT_INF)/(POT_SUP+POT_INF)*100

    Um estudo utilizando dados reais da usina foi desenvolvido para testar a metodologia TRIAX:

  • Tabela 5.3.2

    TRIAX_AXIAL_OFFSET - Valores das Concentrao de Iodo e Xennio na parte Superior e Inferior do ncleo e Valores de AOI e AOXe, calculados pelo mdulo TRIAX ANGRA 1 do sistema REATIV

    DATA_HORA

    I_SUP

    I_INF

    AO_I

    Xe_SUP

    Xe_INF

    AO_Xe

    01/09/2000 00:01

    7,2749E-09

    7,5246E-09

    -1,6876

    2,4181E-09

    2,4370E-09

    -1,6876

    01/09/2000 00:02

    7,2749E-09

    7,5247E-09

    -1,6875

    2,4181E-09

    2,4370E-09

    -1,6885

    01/09/2000 00:03

    7,2749E-09

    7,5247E-09

    -1,6874

    2,4181E-09

    2,4369E-09

    -1,6894

    01/09/2000 00:04

    7,2749E-09

    7,5247E-09

    -1,6874

    2,4181E-09

    2,4369E-09

    -1,6895

    ....................

    ..............

    ...............

    .............

    ............

    ................

    .........

    ....................

    ..............

    ...............

    .............

    ............

    ................

    .........

    ....................

    ..............

    ...............

    .............

    ............

    ................

    .........

    29/09/2000 23:56

    7,2393E-09

    7,3738E-09

    -0,9211

    2,4369E-09

    2,4550E-09

    -1,6382

    29/09/2000 23:57

    7,2391E-09

    7,3737E-09

    -0,9221

    2,4370E-09

    2,4549E-09

    -1,6240

    29/09/2000 23:58

    7,2389E-09

    7,3737E-09

    -0,9230

    2,4370E-09

    2,4548E-09

    -1,6114

    29/09/2000 23:59

    7,2387E-09

    7,3736E-09

    -0,9239

    2,4371E-09

    2,4547E-09

    -1,5981

  • CONCLUSESO mdulo TRIAX ANGRA 1 poder ser uma ferramenta til para a visualizao e o controle rpido e efetivo das Oscilaes de Xennio evitando que o valor de o I (AOP) saia da faixa permitida de +- %5 do valor alvo e que a potncia do reator tenha que ser reduzida para cumprir as penalidades previstas nas especificaes tcnicas, aumentando assim a disponibilidade de gerao da usina.