SIKREAKTOR 4BWR PWR Kartini

  Teknologi Sistem Instrumentasi & Kendali PWR dan BWR

  Sistem PLTN BWR

  

Perangkat Bh

Bakar dan

• GE BWR Fuel Assembly – Fuel Assembly : 8 ´ 8 array
• – Number of Assemblies : 746
• – Active length : 3.6 m
• – Total Number of Fuel Rods : 46,376
• – Fuel Weight : 155,000 Kg – Number of Control Rods: 177
• – Fuel Center Temperature :

  3,330°F

• – Cladding Temperature : 579°F

Cruciform control element (thin SS tube contains B

  powder)

  Hydraulic Scram System - BWR Measurements - Computation & Decision

• Control

Hydraulic Scram System

• Insert control rods from the bottom of the vessel
• Control rods are driven by hydraulic mechanism
• Compressed nitrogen gas provides passive control

  

BWR control rods are always placed at the bottom of the

reactor rather than at the top as in the case of the PWR. The reason is that much of the upper portion of the BWR core is

normally occupied by steam voids, and movement of the rods

in this region does not have as large an efect on the nuclear reaction as rod motions in the lower, water fled part of the core.

  

  

Bejana Tekan dan Teras PWR

MWe 600 900 1200 1500 Power (MWth) 1650 2652 3411 4451 Core Equivalent

_{Diameter (m)}

  2.5

  3.0

  3.4

  3.9 Core Active

_{Height (m)}

  3.7

  3.7

  3.7

  3.7 Total Fuel _Assembly 121 157 193 257

  Height (m) 11.5-13.5 Thickness (mm) 180-255 Internal Diameter (m) 3.4-5.2 Weight (ton) 240-590

  Control Rod Drive Mechanism Max. Pressure (Atm.) 170

  Vessel Head Control Rod _o Thimble Guide Max. Temperature ( C) 343

  Rod Cluster Control Mechanism Coolant Outlet Material Manganese

  Coolant Inlet Molibdenium

   Nozzle Steel (Linen:

  Vessel Stainless Steel, 3.2 mm)

  Fuel Neutron Refector

Bahan Bakar dan Bt Kendali PWR

  Top Coolant _{Flow Nozzle} Bottom _{Flow Nozzle} ^{Filter Instrumentation Guide at the Center Grid Control Rod Guides Fuel Rods}

  

BAHAN-BAHAN KENDALI



Selection Criteria:

• Neutron absorption cross section
• Adequate mechanical strength
• Corrosion resistance
• Chemical and dimensional stability (under prevailing temperature and irradiation)
• Relatively low mass to allow rapid movement
• Fabricability
• Availability and reasonable cost

Materials: Boron, Cadmium, Gadolinium, Hafnium, Europium B

  

  ₄ C BWR (Clad in 304 SS) 80% Ag-15%In+5%Cd B ₄ C

  PWR (Clad in CW 304 SS/Inconel 627) B C LMFBR Reaktor CANDU ACR 1000

  

ACR-1000 Reactor

Assembly

  Contoh Digital I&C application in NPP

  Parameter Pengendalian :

  

SISTEM INSTRUMENTASI & KENDALI

REAKTOR KARTINI Sistem Kendali Daya Pengendalian operasi secara automatis dengan sistem berbasis personal

computer meliputi start-up dari aras sumber hingga power demand dan

mempertahankan daya pada harga power demand.

Pengendalian dengan sistem berbasis komputer tsb menerapkan prinsip fail-safe

: jika terjadi trip misalnya akibat kegagalan pengendalian, maka operasi

pengendalian berpindah ke manual mode.

  Parameter yang dipergunakan untuk pengendalian adalah

• Daya reaktor
• Posisi batang kendali.

HV TRIP LINIER CHANNEL REACTOR ELECTRO MAGNET

  CIC NP 1000 % POWER TRIP TRIP (CONTROL ROD DETECTOR (GENERAL ATOMIC CIRCUIT HOLDER) LOG CHANNEL HV TRIP FC PRE AMP NLW-2 % POWER TRIP DETECTOR ENERAL ATOMIC) PERIOD TRIP

  REACTOR PROTECTION SYSTEM I &C SYSTEM FOR REACTOR OPERATION AND PROCESS _{P BASED}

  INFORMATION FC PRE AMP DIGITAL LOG CHANNEL DETECTOR ASSEMBLY 20 Ma CURRENT NM 1000 LOOP (GENERAL ATOMIC)

  ANALOG ANALOG DIGITAL (RS232)

  SLAVE PERSONAL COM. MASTER PERSONAL COM. HARD WIRED DISPLAY FOR POWER AUTOMATIC (PROCESS INFORMATION) (BAR GRAPH) AT REACTOR CONTROL AND DISPLAYING SYSTEM) PROTECTION PANEL SAFETY RELATED PARAMETER WATCH DOG REACTOR PROCESS PARAMETER

  Ethernet bus Komputer Sistem Informasi Proses

  Plant Server BATAN

  RS-485 bus

  Kompute

  Analisator

  Trouble shooting

  Komputer

  r akuisisi

  Vibrasi (FFT &

  expert system

  akuisisi & pattern _{IEEE-488 bus} kendali recognition)

  DVM

  SIK Pompa NP-1000 pendingi

  MUX NM-1000

  n primer _{Suhu bahan bakar} Modul _{Suhu inlet pendingin primer} penggerak 3 _{Debit pendingin primer Suhu outlet pendingin primer} batang kendali

_{Posisi ATR Sistem Akuisisi Data Pada SIK Reaktor Kartini} Debit pendingin sekunder Algoritma Pengendalian:

  Hasil ukur parameter pengendalian merupakan besaran umpan- balik yang dibandingkan dengan power demand dan perbedaannya dijadikan masukan perhitungan pada algoritma

  start-up ketika operasi start-up dan pada algoritma PID ketika operasi mempertahankan daya. Overshoot lebih kecil dari 10%.

Aktuasi Pengendalian :

  Motor penggerak batang kendali dilengkapi dengan gear reduction sehingga mempunyai kecepatan putar tetap sebesar 8,8 rpm.

  Aktuasi dilengkapi dengan interlock sbb.: Ketiga batang kendali tidak dapat dinaikkan secara

• bersamaan Aktuasi untuk menurunkan batang kendali mempunyai
• prioritas lebih tinggi dari pada untuk menaikkan batang kendali.

  

Sistem Penggerak Batang Kendali Reaktor Kartini Sistem

Penggerak

Batang Kendali Reaktor Kartini (3 batang kendali)

Sistem Proteksi Reaktor

  Sistem SCRAM Sistem INTERLOCK

Sistem Scram

  Sistem scram dihubungkan dengan seluruh kanal keselamatan secara langsung (hardwired ).

Interlok

  Sistem interlok (interlock system) akan menyebabkan reaktor selalu berada dalam keadaan scram atau batang kendali tidak dapat dinaikkan apabila kondisi-kondisi yang dikendalikan oleh sistem ini tidak dipenuhi.

  a. Interlok Kunci Daya Magnet

  Batang kendali hanya dapat dinaikkan apabila kunci daya magnet dimasukkan ke lubang kunci dan berada di posisi ON. Selama kunci tidak berada pada tempatnya, tombol-tombol UP/DOWN tidak dapat difungsikan sehingga reaktor selalu berada dalam keadaan aman.

  b. Interlok Sumber

  NM-1000 mendeteksi keberadaan sumber neutron dan memberikan sinyal interlok sumber kepada rangkaian scram sehingga reaktor tidak dapat dioperasikan.

  c. Interlok Gerakan Naik Batang Kendali

  Jika dua atau lebih tombol UP ditekan secara bersama-sama,

Sistem Peringatan Dini (Alarm)

  a. Alarm Daya Reaktor Tampilan diagram-batang daya reaktor akan berubah warna dari hijau menjadi merah apabila daya reaktor lebih besar dari 105 % dari daya maksimum 100 kW.

  b. Alarm Periode Reaktor Tampilan gambar diagram batang periode reaktor akan berubah warna dari hijau menjadi merah apabila periode reaktor lebih kecil dari 7 detik.

  c. Alarm Laju Air Pendingin Primer Jika terdeteksi laju alir air pendingin primer lebih kecil dari 280 lpm, di layar penayang grafik akan segera muncul peringatan d. Alarm Ketinggian Air Kolam Reaktor

  

Di layar penayang grafik akan muncul peringatan dalam warna yang kontras, yakni

tulisan putih dengan latar belakang merah, apabila air kolam reaktor turun melebihi 20 cm. Demikian juga alarm akan berbunyi jika terjadi penurunan air 20 cm di dalam tangki reaktor.

  e. Alarm Tekanan Udara Ruang Reaktor Peringatan akan segera muncul di layar penayang grafik apabila beda tekanan udara di luar dengan di dalam ruang reaktor kurang dari 0,2 cm air.

  f. Alarm Air Kolam Pendingin Sekunder Peringatan akan segera muncul di layar penayang grafik apabila ketinggian air kolam pendingin sekunder turun di bawah 20 cm.

  g. Alarm Pompa Primer dan Sekunder Jika pompa primer dan atau pompa sekunder padam, sistem penampil akan menampilkan tanda peringatan kepada operator reaktor. Tabel 1. Spesifikasi parameter untuk aktuasi “scram” dan “alarm” Parameter

  Type of disturbance penginisiasi signal

  Gangguan pd saat Kenaikan Gangguan pada Kegagalan Kebocoran Kegagalan Untuk aktuasi start-up dan batang kendali komputer fungsi pompa pada sistem fungsi pompa

  ‘SCRAM’ dan operasi daya secara tak penampil pendingin pendingin pendingin

  ‘ALARM’ konstan terkendali keselamatan primer primer sekunder

  Flux neutron <

  INTER- min. LOCK Flux rate > max SCRAM SCRAM Tegangan tinggi SCRAM detektor n > max. Daya reaktor > SCRAM max Watch dog timer pd

  SCRAM komputer > max. Laju alir pendingin

  ALARM primer < min Tinggi permukaan

  ALARM air tangki reaktor < min Suhu bahan bakar ALARM ALARM ALARM pd Ring B. > max Suhu pendingin ALARM ALARM ALARM primer. > max. Laju alir pendingin

  ALARM