Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Les principes généraux de fonctionnement des centrales à réacteur à eau sous pression (REP) font l’objet de cet article. Le mode de production de vapeur, le choix des paramètres du circuit primaire, l’influence du générateur de vapeur sur le fonctionnement, ou encore les modes de réglage sont autant d’aspects abordés. Le fonctionnement de la chaudière, en réponse aux besoins du réseau électrique, est ensuite détaillé à travers ses limitations (limites de fonctionnement, contraintes sur le réacteur, contraintes de sûreté). Les principaux systèmes de régulation et de protection (de la chaudière nucléaire, du groupe turboalternateur, du poste d’eau) ainsi que les transitoires typiques du fonctionnement normal viennent compléter cette présentation.
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Jean-François PÉTÉTROT : Ingénieur Supélec, Docteur-ingénieur - Chargé de mission au département fonctionnement réacteur et études d'accidents/division procédé à AREVA NP
INTRODUCTION
Les principes généraux de fonctionnement des centrales à réacteur à eau sous pression (REP) sont présentés ainsi que les limites principales à respecter pour le cœur et la chaudière nucléaire.
Les chaînes de régulation des paramètres principaux sont décrites : mesures utilisées, structures fonctionnelles, actionneurs commandés.
Le système de protection qui peut provoquer l'arrêt automatique du réacteur (chute de toutes les grappes) et l'initiation de fonctions de sauvegarde est décrit de façon détaillée. L'interface avec les protections de la partie conventionnelle est évoquée.
Le fonctionnement de la chaudière en réponse aux besoins du réseau électrique est présenté en relation avec la régulation du groupe turboalternateur : suivi de charge, réglage primaire (ou contribution au réglage de la fréquence), réglage secondaire (ou participation au « téléréglage »).
Enfin, on montre les évolutions commentées des paramètres les plus importants lors des transitoires typiques du fonctionnement normal. On décrit aussi les opérations principales pour passer de l'état d'arrêt « à froid » à l'état à puissance nominale.
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Conditions d'exploitation des centrales
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4. Chaînes de protection
Les protections peuvent être décomposées en trois groupes en fonction de leur objectif :
-
protections de la chaudière nucléaire ;
-
protections du groupe turboalternateur ;
-
protections du poste d'eau.
4.1 Protections de la chaudière nucléaire
Au cours du développement de situations anormales de la chaudière nucléaire, la protection est assurée par des circuits logiques qui provoquent, suivant les cas, différentes actions de protection :
-
l'arrêt automatique réacteur ;
-
le démarrage de l'eau alimentaire de secours des GV ;
-
l'isolement des lignes vapeur des GV ;
-
l'isolement des lignes d'eau alimentaire normale des GV ;
-
le démarrage de l'injection de sécurité (IS).
Les études de conception (études d'incidents et d'accidents) permettent de définir les diverses protections : choix des signaux de mesures utilisés, structure des traitements et réglages des seuils afin de respecter des critères de sûreté.
Ces actions de protection sont activées ou inhibées dans des domaines définis par des circuits permissifs. Ceux-ci définissent chacun un seuil de puissance au-dessus duquel certains arrêts automatiques sont actifs (au-dessous ils sont inhibés). Cela permet d'éviter des actions de protection non nécessaires pour la sûreté et qui seraient gênantes pour l'exploitation.
Les circuits permissifs sont complétés par des circuits de blocage, non nécessaires à la protection, mais qui agissent sur des régulations de manière à améliorer la disponibilité de la tranche en évitant, dans la plupart des cas, l'arrêt automatique du réacteur (par exemple, seuil de puissance au-dessus duquel l'extraction, manuelle et automatique, des grappes de contrôle est bloquée). Par ailleurs, les seuils d'arrêt automatique sont précédés d'alarmes (auxquelles sont associées des consignes pour les opérateurs).
HAUT DE PAGE4.1.1 Technologies utilisées pour le contrôle-commande des systèmes de protection
Sur les premiers paliers, les protections sont en technologie analogique....
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Chaînes de protection
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HERER (Ch.), GALLORI (D.) - Thermohydraulique des réacteurs à eau sous pression. - [BN 3 050] Génie nucléaire.
-
(2) - TRACCUCCI (R.), LECLERCQ (J.) - Thermomécanique du combustible des réacteurs à eau sous pression. - [B 3 060] Génie nucléaire.
-
(3) - BOIRON (P.) - Réacteurs à eau ordinaire sous pression de 600 à 1 500 W. - [BN 3 100] Génie nucléaire.
-
(4) - PY (J.-P.), YVON (M.) - Réacteurs à eau ordinaire sous pression : le projet EPR. - [BN 3 102] Génie nucléaire.
-
(5) - KAERCHER (M.) - Installation générale des réacteurs à eau sous pression. - [BN 3 260] Génie nucléaire.
-
(6) - THOMAS (J.-P.), CAUQUELIN (C.) - Construction...
ANNEXES
Sources bibliographiques
COPPOLANI (P.) et al - La chaudière des réacteurs à eau sous pression. - EDP Sciences INSTN Collection Génie Atomique, 293 p. (2004).
GROSSETETE (A.) - Le pilotage de l'EPR (« Mode T »). - Revue Générale Nucléaire (SFEN), mai-juin 2007.
CHALOIN (B.), MOURLEVAT (J.-L.) - Évolution des systèmes de surveillance et de protection des REP. - Convention nationale SFEN, 9-10 mars 2004.
Le pilotage des réacteurs. - Journée d'étude SFEN (ST no 6), 15 mars 2007.
HAUT DE PAGE
AREVA http://www.areva.com
ASN : Autorité de sûreté nucléaire http://asn.gouv.fr
INSTN : Institut national des sciences et techniques nucléaires http://www-instn.cea.fr
IRSN : Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire http://www.irsn.fr
RTE : Gestionnaire du réseau de transport d'électricité http://www.rte-france.fr
SFEN : Société française...
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