Режими роботи атомних електростанцій
Спеціальність: Атомна енергетика
Код дисципліни: 6.143.01.E.057
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: Доцент, к.т.н. Матіко Галина Федорівна
Семестр: 8 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
ЗК3: здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями;
ЗК11: навички здійснення безпечної діяльності.
фахові компетентності:
ФК1: здатність продемонструвати систематичне розуміння ключових аспектів та концепції розвитку галузі атомної енергетики;
ФК8: здатність враховувати правові, соціальні, екологічні, етичні, економічні та комерційні міркування, що впливають на реалізацію інженерних рішень в галузі атомної енергетики;
ФК12: здатність забезпечувати якість в галузі атомної енергетики.
ФКС1.6: знати режими енергоспоживання, маневрені можливості енергоблоків АЕС, принципи регулювання навантаження на підвищеній та зниженій потужності АЕС, методи пошуку найбільш вигідних рішень та шляхи підвищення безпеки енергоблоків АЕС.
ФКС2.6: знати водно-хімічні режими атомних електричних станцій, особливості їх ведення з метою усунення або зниження до допустимого рівня корозії конструкційних і реакторних матеріалів; запобігання утворенню відкладень на поверхні обладнання; забезпечення надійної і економічної роботи енергоблоків АЕС.
Результати навчання: ПР1: знання і розуміння математики, фізики, хімії та інженерних наук на рівні, необхідному для досягнення результатів освітньої програми, в тому числі певна обізнаність в останніх досягненнях в галузі.
Лекційні та практичні заняття: інформаційно-рецептивний метод, репродуктивний метод, евристичний метод, метод проблемного викладу,
самостійна робота: репродуктивний метод.
Поточний контроль: вибіркове усне опитування; виступи на заняттях, представлення доповідей, рефератів та презентацій, тести, оцінка активності, внесених пропозицій, оригінальних рішень тощо.
Екзаменаційний контроль: письмове та усне опитування, тестовий контроль.
ПР13: розуміти нетехнічні (суспільство, здоров'я і безпека, навколишнє середовище, економіка і промисловість) наслідки інженерної практики.
Лекційні та практичні заняття: інформаційно-рецептивний метод, репродуктивний метод, евристичний метод, метод проблемного викладу,
самостійна робота: репродуктивний метод.
Поточний контроль: вибіркове усне опитування; виступи на заняттях, представлення доповідей, рефератів та презентацій, тести, оцінка активності, внесених пропозицій, оригінальних рішень тощо.
Екзаменаційний контроль: письмове та усне опитування, тестовий контроль.
ПР1.7: вміти здійснювати контроль та моніторинг роботи енергетичного обладнання, оперативно приймати рішення при нормальних та аварійних режимах, демонструвати знання і розуміння наукових принципів та інженерних підходів, що лежать в основі безпеки атомної енергетики.
Лекційні та практичні заняття: інформаційно-рецептивний метод, репродуктивний метод, евристичний метод, метод проблемного викладу,
самостійна робота: репродуктивний метод.
Поточний контроль: вибіркове усне опитування; виступи на заняттях, представлення доповідей, рефератів та презентацій, тести, оцінка активності, внесених пропозицій, оригінальних рішень тощо.
Екзаменаційний контроль: письмове та усне опитування, тестовий контроль.
ПР2.1: демонструвати розуміння умов водно-хімічного режиму енергетичних установок, зокрема, хімконтролю і обробку води.
Лекційні та практичні заняття: інформаційно-рецептивний метод, репродуктивний метод, евристичний метод, метод проблемного викладу,
самостійна робота: репродуктивний метод.
Поточний контроль: вибіркове усне опитування; виступи на заняттях, представлення доповідей, рефератів та презентацій, тести, оцінка активності, внесених пропозицій, оригінальних рішень тощо.
Екзаменаційний контроль: письмове та усне опитування, тестовий контроль.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Ядерні енергетичні реактори
• Атомні електричні станції, ч.1, 2
• Парогенератори АЕС, ч.1 і 2
• Захист від іонізуючого випромінювання
• Теплообмінні апарати АЕС
Короткий зміст навчальної програми: В дисципліні передбачено вивчення особливостей експлуатації АЕС з водо-водяними енергетичними реакторами типу ВВЕР, виділено основні завдання експлуатації АЕС. Розглянуто умови роботи АЕС в енергосистемах, класифікацію режимів роботи АЕС, проблеми залучення АЕС для регулювання навантаження в енергосистемах, програми регулювання потужності енергоблоків з ВВЕР, шляхи підвищення економічності ядерного паливного циклу. Особливої уваги надано вивченню особливостей роботи АЕС в режимах пуску та нормальної зупинки ЯЕУ, особливостей стаціонарних та перехідних режимів експлуатації енергетичних блоків, причин виникнення та особливостей аварійних режимів енергоблоків АЕС. Проаналізовано роботу ядерного реактора в потужнісному ефекті реактивності, режими продовження кампанії реактора, роботу енергоблоків ВВЕР з відключеними ПВТ. Розглянуто способи акумулювання тепла на АЕС, шляхи адаптації АЕС до змінних графіків навантажень енергосистем.
Опис: ВСТУП. Основні терміни та означення.
ОСОБЛИВОСТІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ АЕС З ВОДО-ВОДЯНИМИ ЕНЕРГЕТИЧНИМИ РЕАКТОРАМИ ТИПУ ВВЕР
Загальні відомості про радіаційну безпеку АЕС.
Загальні відомості про ядерну безпеку АЕС.
Загальні відомості про залишкове тепловиділення.
Основні завдання експлуатації АЕС.
УМОВИ РОБОТИ АЕС В ЕНЕРГОСИСТЕМАХ. МАНЕВРЕНІСТЬ ЕНЕРГЕТИЧНИХ БЛОКІВ
Енергетичні системи. Графіки електричних навантажень. Нерівномірність електричних навантажень.
Розподіл навантажень між електростанціями і енергетичними агрегатами. Покриття різних областей графіків електричних навантажень. Маневреність енергетичних блоків. Аналіз умов роботи енергоблоків в енергосистемах найближчим часом.
РЕЖИМИ РОБОТИ АЕС ТА ОСОБЛИВОСТІ ЇХ РЕАЛІЗАЦІЇ
Проблеми залучення АЕС для регулювання навантаження в енергосистемах. Класифікація режимів роботи АЕС. Управління режимом роботи енергоблоку при видачі електроенергії в мережу.
Програми регулювання потужності енергоблоків з ВВЕР.
Шляхи підвищення економічності ядерного паливного циклу.
Робота ядерного реактора на потужнісному ефекті реактивності.
РЕЖИМИ ПУСКУ ТА НОРМАЛЬНОЇ ЗУПИНКИ ЯЕУ
Пускові режими роботи ЯЕУ. Фізичний пуск реактора. Енергетичний пуск реактора. Етапи пуску ЯПГУ з реакторами ВВЕР.
Пускова схема блоку АЕС з ВВЕР-1000. Технологія пуску ЯПГУ.
Режими нормальної зупинки і розхолоджування ЯПГУ.
Вплив отруєння реакторів на режими пуску і зупинки. Особливості пуску і зупинки ЯЕУ з реакторами РБМК та реакторами на ШН.
СТАЦІОНАРНІ РЕЖИМИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ЕНЕРГОБЛОКІВ АЕС
Експлуатація ЕБ при роботі ЯР на потужності.
Програми регулювання енергоблоків АЕС і їх реалізація. Основні правила експлуатації реакторної установки при роботі на потужності. Режими продовження кампанії реактора. Робота енергоблоків ВВЕР з відключеними ПВТ.
Особливості роботи атомних ТЕЦ і атомних станцій теплопостачання.
Принципові схеми теплофікаційних установок. Режими роботи агрегатів АТЕЦ і АСТ.
ПЕРЕХІДНІ РЕЖИМИ ЕНЕРГОБЛОКІВ АЕС
Процеси зміни потужності енергоблоків.
Нестаціонарне ксенонове отруєння при перехідних режимах.
Режими роботи енергоблоків за їх участі в регулюванні частоти та протиаварійному управлінні енергосистемами.
АВАРІЙНІ РЕЖИМИ ЕНЕРГОБЛОКІВ АЕС.
Аварійні режими та причини їх виникнення. Аварійний захист на енергоблоках ВВЕР.
Огляд систем безпеки на АЕС.
Проектні аварії. Огляд важких аварій.
АКУМУЛЮВАННЯ ТЕПЛА НА АЕС.
Способи акумулювання тепла на АЕС.
Застосування акумуляторів фазового переходу в схемах АЕС.
ШЛЯХИ АДАПТАЦІЇ АЕС ДО ЗМІННИХ ГРАФІКІВ НАВАНТАЖЕНЬ ЕНЕРГОСИСТЕМ.
Комбінування схем АЕС і пікових ГТУ.
Режими використання ТЕЦ, ГЕС і АЕС при паралельній їх роботі.
Принципи застосування регулювального діапазону АЕС.
Споживачі-регулятори в схемі АЕС та поза схемою АЕС.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на практичних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах:
• усне опитування перед початком занять;
• оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.;
• опитування та доповіді під час практичного заняття.
Екзаменаційний контроль проводиться у формі письмового та усного опитування та/або тестового контролю.
Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю та семестрового екзаменаційного контролю.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (ПК) - 30 балів
Екзаменаційний контроль - 70 балів (письмова компонента - 60 балів, усна компонента - 10 балів)
Разом за дисципліну - 100 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Топольницький М.В. Атомні електричні станції: Підручник для ВУЗів. – Львів: Видавництво “Бескид Біт”, 2005. – 524 с.
2. Иванов В.А. Эксплуатация АЭС : учебник для вузов. – Санкт-Петербург: Энергоатомиздат, 1994. – 384 с.
3. Атомные электрические станции с ВВЭР: Режимы, характеристики, эфективность / Р.З. Аминов, В.А. Хрусталев, А.С. Духовенский, А.И. Осадчий. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 264 с.
4. Острейковский В. А. Эксплуатация атомных станций: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат. – 1999. – 928 с.
5. Тевлин С.А. Атомные электрические станции с реакторами ВВЭР-1000. – М: Изд-во МЭИ, 2008. – 358 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).