Brevet FR2031430A1 — publié le 19701120

La présente invention concerne un système de commande pour réacteur nucléaire réfrigéré et modéré par—de. l'eau bouillante tet assurant une réponse rapide aux variations de la -charge» Différents types de réacteurs nucléaires pour la produc-5 tion d'énergie par utilisation de l'énergie thermique résultant des réactions de fission ont été développés pour obtenir.un travail utile. Les réacteurs du type à réfrigérant-modérateur bouillant tels que les réacteurs à eau bouillante, sont hautement désirables pour de nombreuses applications„ Un réacteur typique de ce genre 10 comporte un ensemble de réaction en chaîne ou coeur formé principalement de combustible nucléaire contenu dans des éléments combusti» bles. Le combustible nucléaire est enfermé dans une enveloppe ou gaine conductrice de la chaleur et résistant à la corrosion. Le coeur du réacteur formé d'un grand nombre de ces éléments espacés 15 les uns des autres est enfermé d'ans un récipient tel qu'une cuve sous pression à travers lequel circule 3e réfrigérantHmodémteurdurfesteia8» Le réfrigérant est chauffé au passage entre les éléments combustibles espacés par l'énergie engendrée du fait de la réaction de fission, cette énergie provoquant 1'échauffement et l'évaporation 20 du réfrigérant. La vapeur d'eau ainsi engendrée échappe du réacteur et elle est dirigée vers un système de production d'énerkie actionné par la vapeur, tel qu'un système à turbine efc génératrice électrique à un cycle dans lequel la vapeur est condensée pour êtr© ensuite recyclée dans le réacteur. 25 Dans les réacteurs de ce type le réfrigérant agit à la fois pour évacuer la chaleur du coeur du réacteur et pour ralentir ou modérer les neutrons rapides ou neutrons de fission libérés par les fissions dans le combustible afin d'augmenter la probabilité de fission consécutives et de maintenir une réaction de fission en 30 chaîne» Pendant l'ébullition à l'intérieur du coeœ% les bulles de vapeur dégagées dans le réfrigérant réduisent la quantité de liquide modérateur dans le coeur et il en résulte une réduction de la réactivité. D'autre part, l'augmentation de la réaetivité dans 1© coeur a tendance à augmenter la production de chaleur et par suite 35 à augmenter le nombre de bulles de vapeur. Ces bulles ont tendance à leur tour à réduire la réaetivité. Le réacteur est ainsi autorégulateur. Le niveau général de réactivité d'un tel réacteur est 2 2031430 déterminé par le réglage.des barres de commande».. Par exemple, si les barres.de-oommande sont partiellement extraites, le-niveau du flux de neutrons, et par suite la réactivité augmentent». Cette réaetivité supérieure augmente la production de chaleur,, ce qui provoque 5 la formation de bulles de vapeur supplémentaires. L'effet modérateur du réfrigérant décroît du fait de la formation des bulles de vapeur ce qui compense partiellement l'augmentation de la réaetivité. L'ébul-lition continue à ce niveau tant que la pression reste constants dans le réacteur. Par contre, si la pression varie substantielle-10 ment pendant le fonctionnement sans un réglage de compensation du niveau de puissance du réacteur, le réacteur peut ne plus être autorégulateur parce que l'augmentation de la pression a tendance à empêcher la formation de bulles de vapeur de modérateur, ce qui permet l'augmentation du niveau de puissance. Il est par suite pré» 15 férable que la pression soit maintenue pratiquement constante à l'intérieur du réacteur et que la réactivité soit commandée par d'autres moyens. Comme il a été indiqué ci-dessus, le système principal de commande du réacteur e3t formé par des. barres de commande contenant des matières absorbant les neutrons qui réduisent la réac-20 tivité quand elles sont introduites dans le coeur. Cependant, le changement du niveau de puissance du réacteur et de la production de vapeur d'eau du fait d'un® modification de la position des barres de consman.de est un changement relativement à long terme demandant en général 20 & 30 secondes. Un tel retard à la variation de la 25 production d© vapeur d'eau est bien entendu en général indésirable et des réponses bien plus rapides sont préférables. Les réacteurs du type à réfrigérant-modérateur bouillant ont un mécanisme de commande supplémentaire, qui n'est pas disponible dans les autres types de réacteurs. Le réfrigérant liquide est 30 pompé à partir du réacteur au-dessus du coeur du réacteur et il est refoulé dans le réacteur en dessous du coeur. La quantité de réfrigérant liquide par unité de temps traversant le coeur peut êtï'e modifié® en faisant varier le débit de - réfrigérant pompé à ti-avers le trajet d® recirculation., Par suite, pour une augmenta-35 tiûïi du niveau âe puissance, le débit ds recyclage peut être augmenté pour- entraîner les bulles de vapeur hors du ooeur avec un débit plus rapide. Comme la proportion de liquide contenu dans la ooeur augmente davantage que celle de réfrigérant vaporisé, l'effet 7005201 3 2031430 modérateur augmente et par suite la réactivité augmente. Pour réduire le niveau de puissance du réacteur, le débit de recyclage .peut être réduit pour évacuer les bulles de vapeur du coeur à une vitesse plus faible. Comme le coeur contient alors une proportion 5 plus importante de bulles de vapeur* et une proportion plus faible., de liquide réfrigérant-modérateur, la réactivité décroît. Par suite, quand le niveau de base de fonctionnement du réacteur a été établi de la façon désirée par réglage des barres de commande, le niveau de puissance du réacteur peut être modifié dans une plage substan-10 tielle en faisant varier le débit de réfrigérant recyclé afin de suivre les besoins en vapeur d'eau du dispositif d'utilisation ou charge. Bien que le réacteur réponde à un changement de la demande en vapeur par le dispositif d'utilisation bien plus rapidement 15 par le réglage du débit du réfrigérant dans le réacteur que par le simple: réglage des positions des barres de commande, il subsiste encore un délai d'environ 5 à 15 secondes avant que le nouveau niveau de puissance soit établi. Il subsiste par suite un besoin pour un système amélioré de commande d'un réacteur à eau bouillante 20 pouvant répondre plus rapidement aux variations des niveaux de charge. Il a été estimé que le temps de réponse à la charge résultant du simple réglage des barres de commande peut être amélioré en abaissant temporairement la pression dans le réacteur pour per-25 mettre le passage vers le dispositif d'utilisation d'une plus grande quantité de vapeur d'eau pendant la période au cours de laquelle les barres de commande provoquent une augmentation de la réactivité du coeur. Cependant, ce procédé a été constaté désavantageux parce que la réduction de la pression dans le réacteur pendant la 50 période de 20 à 30 secondes nécessaire, pour le réglage des barres de commande réduit temporairement le niveau de puissance du réacteur au lieu de l'augmenter. Cela résulte du fait que,quand la pression tombe rapidement dans le réacteur, la quantité de bulles de vapeur formée immédiatement dans le coeur est bien supérieure 355 du fait, .de la pression plus basse. Cette augmentation du volume cavitaire à l'intérieur du coeur réduit substantiellement l'effet modérateur du réfrigérant et il en résulté une réactivité plus faible. Bien entendu, la réactivité est finalement augmentée du 7005201 4 2031430 fait de l'extraction des barres de commande. Cependant, la réactivité est réduite pendant une durée appréciable au moment où le dispositif d'utilisation demande de la vapeur supplémentaire. Ensiite, quand la réactivité augmente du fait de l'extraction des barres 5 de commande, le niveau de puissance du réacteur augmente et le niveau de pression à l'intérieur du réacteur revient à son réglage initial. Il en résulte une tendance à une condition de surpuissance à court terme parce que quand la pression revient au niveau initial, la pression augmente temporairement dans le coeur à un point pour 10 lequel la quantité de bulles de vapeur formées est plus faible. Cela augmente temporairement l'effet modérateur du réfrigérant et par suite augmente la réactivité. Qaund la réaetivité augmente, la formation de bulles de, vapeur augmente et le débit de vapeur d'eau à la sortie atteint un équilibre. Cependant, il subsiste la possi-15 bilifcé d'un état de surpuissance à court terme avant que cet effet d'autorégulation puisse assurer la compensation pour le retour de la pression dans le réacteur à un niveau de fonctionnemerfc normal. Par suite, bien que l'abaissement temporaire de la pression dans le réacteur pendant le réglage des barbes de commande augmente tem-20 porairement la quantité de vapeur d'eau passant vers le dispositif d'utilisation, il peut en résulter-des fluctuations défavorables du niveau de puissance du réacteur pendant la période au cours de laquelle les barres de commande modifient le niveau de puissance de base. 25 De même, il est en général indésirable d'essayer d'utili ser le repositionnement des barres de commande pour qu'elles suivent les variations à court terme des besoins en vapeur d'eau du dispositif d'utilisation. Les positions relatives des nombreuses barres de commande à l'intérieur du coeur sont au moins partielle-30 ment inposées par la forme du flux et les conditions d'économie du combustible. Pour le rendement optimal global du réacteur, diffé-rentep barres de commande doivent être déplacées de distances différentes pour obtenir le changement désiré du niveau de puissance du réacteur. La combinaison de ces mouvements est complexe, et elle 35 est difficile à maintenir quand des changements fréquents doivent avoir lieu pour suivre les besoins à court terme du dispositif d'utilisation. De plus, un fonctionnement fréquent du mécanisme d'entraînement des barres de commande provoque une usure d'éléments vitaux et augmente le risque de défaillance de ces mécanismes. Quand 7005201 5 2031430 le conducteur du réacteur doit déplacer fréquemment un grand nombre de barres de commande sur des distances différente», les chances d'erreur augmentent» Une erreur résultant d'une extraction incorrecte des barres peut provoquer une augmentation soudain© de la 5 réactivité pouvant endommager le réacteur et nécessiter un arrêt d'urgence» Un système de commande pour un réacteur nucléaire à réfrigérant-modérateur bouillant permet d'éviter ces inconvénients . Un système de commande objet de l'invention pour un réae-10 teur nucléaire à réfrigérant-modérateur bouillant comprend des barres de commande pour régler le niveau général de puissance du réae-teur, un dispositif de commande de l'écoulement de recirculation pour faire varier le niveau de puissance dans une plage substantielle, èt un dispositif régulateur de pression et de commande de 15 point réglé coopérant avec le dispositif de commande du débit de recirculation pour ajuster la contre-pression sur le réacteur clans une plage relativement étroite pouvant être tolérée par lë réacteur afin qu'en cas d'augmentation soudaine de la demande de vapeur d:eau par le dispositif d'utilisation, le niveau de pression du réacteur 20 puisse être abaissé d'une valeur convenable pour l'envoi de vapem? d'eau supplémentaire au dispositif d'utilisation pendant que le dispositif de commande de recirculation amène la puissance du réacteur au niveau désiré. Ce'système de commande comporte aussi un dispositif pour compenser une réduction soudaine de la demande d© 25 vapeur d'eau par le dispositif d'utilisation. Ce système permet une amélioration du temps de réponse des quatre secondes nécessaires pour que le débit de vapeur d'eau commence à augmenter après une demande du dispositif d'utilisation quand la commande de débit de recirculation est utilisée à une répons© d'environ 1$ par 30 seconde quand le dispositif de commande de débit de recirculation et le réglage du point donné sont utilisés ensemble» Une corrélation est établie entre ces dispositifs de commande pour que des fluctuations sévères du niveau de puissance du coeur ne puissent pas avoir lieu. 35 Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels? 7005201 6 2031430 la figure 1 représente sohématiqueŒfiufc.. une. installation de production d'énergie à réacteur nucléaire comportant un système de commande selon un mode de mise.en oeuvre de l'invention, la figure 2 représente des caractéristiques de réponse 3 d'un système de commande antérieur pour une variation de 10$ de la deiaande du dispositif d'utilisation, la figure 3 représente des caractéristiques de réponse d'un systèst© de co&s&anâe selon l'invention pour une variation de 10# œla demanda du dispositif d'utilisation, 10 la figure 4 représente les oar ao tér is t iques de réponse d'un cystè®G d© commande.antérieur pour un® variation de 20$ de la denande du dispositif d'utilisation, et la figure 5 représente des 3arastéristiques de réponse d'un systèse de commande selon 1®invention pour une variation"de 15 20:1 de la demande du dispositif d! utilisât ion. La figure 1 représente un© installation comportant un réacteur rmsléaire 10 du type Modéré et réfrigéré par de 13 eau bouillante» La vapeur dseau produite par le réacteur 10 passe à travers une canalisation principale de vapeur d'eau 11 vers un 20 dispositif d8utilisation qui,-dans le cas représenté, est une turbine 12 entraînant une génératrice 13 „ Après son passage à travers la turbine 12, la vapeur est condensée dans un condenseur principal 14» Une canalisation de by pass 16 permet de dévier do la vapeur de la canalisation 11 directement vers le condenseur prîaoipal 35 si la turbine 12 ne peut pas accepter la quantité nécessaire de vapeur d'eau» Le niveau général de puissance du réacteur est 'régla au moyen des barres de commande représentées schématiquement en 18» La réaetivité dans le ooeur du réacteur est. déterminée par la posi- 30 tion des barres de commande 18„ Comme il a été indiqué ci-dessus, un réacteur à eau bouillante a l'avantage remarquable.de permettra la commande du niveau de puissance dans une plage substantielle par réglage du débit de reoirculation de l'eau à travers le coeur» Coisae le aïontre la figure 1, l'eau recyclée sort du réacteur à 35 i^u73îjs la canalisation 19 et elle est refoulés dans le réacteur par un®. pompe à vitesse variable 20 à travers une canalisation 21 et une vanne d'isolement 22. La quantité d'eau refoulé© à travers le coeur du réacteur augmente quand la vitesse de la ponrpe 20 aug- 7005201 7 2031430 mente. Cette circulation plus rapide a tendance à ,balayer les .bullfis de vapeur d'eau hors du ooeur à une vitesse plus rapide. Il en résulte une augmentation de la proportion d!eau constituant le modérateur à l'intérieur du coeur et par suite une augmentation de 5 là .réactivité du coeur et du niveau de puissance du réacteur. Le débit de recirculation est réglé par modification de la vitesse d'une génératrice de courant alternatif 24 qui alimente le moteur à induction 25 de la pompe de reoirculation. Un régulateur de vitesse 26 règle la vitesse de la génératrice en faisant 10 varier l'accouplement hydraulique entre le moteur d'entraînement 27 et la génératrice 24. Le couplage est modifié par cfcagament de la position du tube à aubes d'un convertisseur de couple hydraulique classique 28» Bien qu'une seule, boucle de recirculation et son système d'entraînement de la pompe soient représentés sur la figure 1, 15 plusieurs de ces systèmes sont èn général utilisés en parallèle. Un dispositif de commande principal 23 reçoit le signal d'erreur de demande du dispositif d'utilisation pour commander chaque système de recirculation. Un tachymètre 33 mesure la vitesse de la pompe' et envoie un signal à un dispositif de sommation 29. Ce signal 20 est oomparé au signal produit par le dispositif de commande principal. Les deux signaux s'annulent dans le cas de fonctionnement en régime stable. Le signe à l'entrée de ce point de sommation indique la façon proportionnelle suivant laquelle ce signal influe sur le signal sortant du point de sommation. Le signal du tachymè-25 tre 33 a par suite tendance à influer de façon Inverse sur le signal transmis au dispositif de commande de la vitesse 26 tandis que le signal du dispositif de commande principal influe dans 3e sens direct sur le signal envcyé au dispositif de commande de la vitesse. Le dispositif de sommation 29 peut être n'importe quel 30 appareil électrique ou mécanique pouvait assurer la comparaison des signaux. Par exemple il peut être un dispositif à soupape pilote, une combinaison à levier^ ou un circuit électrique dfun type connu. Les autres points de sommation considérés ci-après fonctionnent d'une façon similaire. Bien que ce système soit hautement effi-35 cace, il peut être désirable d'utiliser un autre type de système de comnaiie de débit de recirculation (non représenté) dans lequel le réfrigérant recyclé peut être pompé par'une pompe de grande capacité à vitesse constante à travers une vanne de réglage comman 7005201 8 2031430 dée par le dispositif principal-de commande 23« Bien que le système de réglage du débit de recireulatJon soit hautement efficace pour 3e réglage du niveau de puissance du réacteur, il a été constaté que sa réponse n'est pas aussi rapi-5 de que désirable dans le cas de changements brusques de la demande de débit de vapeur d'eau par le dispositif d®utilisâtion» Le système selon l'invention décrit ci-après comporte une commande du débit de recirculation et, de plus, un système pour ajuster le point réglé de la pression dans la canalisation de vapeur d'eau sur une 10 base temporaire pour obtenir une réponse plus rapide» Ce système comporte un dispositif' pour détecter la vitesse de la génératrice 13 afin de détecter les variations soudaines de celle-ci ou d'accepter des variations rapides de la charge introduites manuellement et pour augmenter le débit de recirculation et réduire simultanément 15 le point réglé de pression afin que la pression puisse tomber temporairement dans le réacteur» Ces deux actions provoquent une transmission rapide de vapeur d'eau supplémentaire à la turbine et la suppression des cavités dans le réacteur et elles augmentent rapidement la réactivité du coeur» u 20 vitesse de 3agériératrice 13 est mesurée de façon con tinue pour produire un signal de vitesse envoyé au point de sommation 30 à travers une ligne 31, Le point de sommation 30 compare le signal de vitesse de la génératrice à un signal de référence, de vitesse 31a. Une comparaison similaire de la charge détectée 25 et d'un signal de référence de charge peut être utilisée quand la charge ou système d'utilisation est autre que le système à turbine et génératrice représenté suivant ce mode de réalisation» Si la vitesse de la génératrice tombe en dessous de la vitesse représentée par le signal de référence de vitesse, un signal demandant j)0 de la vapeur supplémentaire pour la turbine 12 est envoyé au point de sommation 32» En régime stable, les signaux de vitesse de la génératrice et de référence de vitesse se compensent» Le signal • de point réglé de la charge , qui peut être réglé manuellement ou qui peut résulter d'un dispositif de commande automatique est 35 habituellement réglé à une valeur supérieure d'environ 10$ de l'équivalent du débit de vapeur afin que ce débit de vapeur soit normalement réglé par le régulateur de pression 34 de la façon décrite ci~après„ Les signaux du dispositif du point réglé de la 700520î 9 2031430 charge. 33 et du point de sommation 30 sont comparés au point de sommation 32 pour la. production d'un signal augmenté de.demande de charge qui est envoyé à un dispositif porte pour valaur faible 36 recevant aussi un signal du régulateur de pression 34» Le dispositif 5 porte 36 agit en réponse au plus faible de ces deux signaux. Quand le signal faible change, le dispositif porte actionne une vanne de commande de la turbine 38 par l'intermédiaire d'un servomécanisme 39» Le signal augmenté de demande de charge est aussi envoyé au point de sommation 41 qui reçoit aussi un signal de décalage égal 10 au signal d'augmentation de 10$ introduit dans le dispositif de point réglé de charge 33, et qui est retranché pour que le signal sortant du point de sommation 4l représente la demande réelle de charge» Le signal de demande réelle de charge est envoyé au point de sommation 42 où il est comparé au signal du régulateur de près-15 sion 34. Pendant un fonctionnement en régime stable ces signaux se compensent» Par contre, s8il existe une différence entre le signal de demande du dispositif dsutilisation et le signal du régulateur de pression, le point de sommation 42 produit un signal sortant qui est le signal d'erreur de demande de charge„ Le signai 20 d'erreur est alors envoyé à 18appareil de commande principal 23 pour permettre le réglage du débit de recirculation pour la correction de l'erreur de la façon décrite ci-dessus„ Le signal d'erreur-est aussi envoyé au dispositif de réglage du point.réglé transitoire 44 . 25 Le point de sommation 45 compare la pression réelle dans la canalisation de vapeur d'eau II^ le point réglé ci® pression entré manuellement dans le dispositif 46 et le signal du dispositif de réglage du point réglé transitoire 44„ Quand il se produit une augmentation rapide de la demande du dispositif d5utilisâtion, le 50 signal du dispositif de réglage du point réglé transitoire est tel qu'il modifie appréclablement de régulateur de pression pour permettre le passage d'une quantité plus importante de vapeur vers la turbine 12. Le signal du régulateur de pression 34 est aussi envoyé 55 au point de sommation 48 dans lequel il est comparé au signal sortant du dispositif porte de la valeur faible 36» Un signal de marge faible 48a (équivalant en général â environ 0,07 kg/cm ) est introduit au point de sommation 41 pour maintenir fermée la vanne de 700520! 10 2031430 de by-pass parce que les deux autres signaux se compensent habituellement^ Si le signal du régulateur de pression augmente substantiellement au-dessus du signal du dispositif porte 36 et s'il dépasse cette marge, comme cela a lieu si le signal de demande avec marge 5 prend la commande du dispositif pôrte 36, le signal sortant du s point de sommation 48 fait fonctionner la vanne de by-pass 50 par l'intermédiaire de son mécanisme de servocommande 51. De ce fait, la vapeur circule en by-pass autour de la turbine 12 et directement vers le condenseur principal 14. Le débit de production de vapeur 10 du réacteur peut être réglé par la commande normale du dispositif d'utilisation et dans ce cas la circulation en by-pass de la vapeur n'est normalement pas nécessaire» Le by-pass fonctionne quand la demande du dispositif d'utilisation tombe à une vitesse supérieure à celle pouvant être acceptée par le système et quand cette demande 15 devient supérieure à la marge de 10$ contenue dans le signal de -demande. Dans des conditions de régime stable, le signal de vitesse et le signal de référence de vitesse 32 se compensent au point de sommation 30 vers le point de sommation 32» Le signal de demande 20 de la charge avec marge est alors celui du dispositif de point réglé de charge 33 contenant le signal-de marge. Ce signal est envoyé au dispositif porte 36 pour valeurs faibles. Pendant ce temps, le signal de demande de la charge avec marge est supprimé au point de sommation 41 et le signal de demande de la charge est envoyé au 25 point de sommation 42. Dans ces conditions de régime stable, le régulateur de pression 44 commande le débit de vapeur à travers la turbine. Le signal du régulateur de pression 3^.appliqué au point de sommation 42 équilibre le signal de demande du dispositif d'utilisation. Il n'y a par suite pas de signal sortant du dispositif 30de sommation 42 vers le dispositif de réglage de.point réglé transitoire 44 ou de dispos itif de commande principal 23. La vitesse d'écoulement de recirculation reste par suite constante. Le dispositif porte pour valeurs faibles 36 commande la vanne 38 par l'intermédiaire du servomécanisme 39 en réponse au signal du régulateur 35de pression 34 „ Le point de-sommation 48 recevant des signaux du régulateur de pression 3^ du dispositif porte J>6 est équilibré dans les limites imposées par les marges faibles'. Par suite, la vanne de by-pass 50 reste fermée. COPY- J 700520 î 11 2031430 Le système de commande perfectionné selon l'invention devient actif en cas d'une variation rapide de la demande du dispositif.. d'utilisation» Il sera supposé un cas d'urgence ou un changement du signal électrique de. demande provoquant le ralentis-5 sement de la génératrice 13 en dessous d'une- valeur équivalant à environ 10# d'écart de là demande du dispositif d'utilisation,, Le signal de vitesse 31 tomhe à un niveau inférieur à celui du signal de référence de vitesse j51a- Comme le signal sortant du point de sommation 30 est inversement proportionnel au signal de vitesse J>1 10 (ce qui est indiqué par le signe moins à côté de l'entrée du signal de vitesse) il en résulte un accroissement du signal vers le point de sommation 32. Le signal de demande avec marge du dispositif d'utilisation augmente ainsi parce que le signal sortant du point de sommation 32 est directement proportionnel au signal reçu du 15 point de sommation 30= Le signal atteignant le dispositif porte pour valeurs faibles 36 à partir du point de sommation 32 est ainsi .augmenté. Cela n'a aucun effet immédiat car le dispositif porte pour valeurs faibles agit en fonction du plus faible des signaux reçus» Pendant ce temps, un signal supérieur atteint le point de somma-20 tion 41 dans lequel le signal de marge est supprimé» Le signal de demande réelle du dispositif d'utilisation croît ainsi proportionnellement. Le signal sortant du point de sommation 42 croît aussi proportionnellement parce que le signal entrant de demande du dispositif d'utilisation est supérieur au signal entrant provenant du 25 régulateur de pression 3^- Un signal d'erreur de demande du. dispositif d'utilisation est envoyé du point de sommation 42 au circuit de commande principal 23 pour provoquer une augmentation du débit de recirculatio'n. Ce signal d.'erreur est envoyé aussi à travers le dispositif de réglage de point réglé transitoire 44 au point de 30 sommation 45. Un signal sortant croissant proportionnéllement apparaissant à la sortie du point de sommation 45 augmente le signal du régulateur de pression 3^ vers le dispositif porte pour valeurs faibles 360 Comme les deux signaux entrants pour le dispositif porte 36 ont ainsi augmenté, ce dispositif provoque l'ouverture 35 de la vanne de commande 38 par l'intermédiaire du servomécanisme 39 en réponse.à Un signal du régulateur de pression lorsque celui-ci est le plus.faible des deux signaux entrants. Il en résulte ainsi une augmentation rapide du débit de vapeur du réacteur 10 vers la 700520î 12 2031430 turbine 12. Ce débit ds vapeir supérieur initialement du fait du régi âge r-àu^potint réglé-de pression, provoque une augmentation, de la vitesse.de la turbine» Le signal sortant du point de sommation 42 décroît quand le signal du régulateur de pression.croît jusqu'à » 5 atteindre zéro, la demande du dispositif d'utilisation étant alors satisfaite et le dispositif de réglage du point réglé transitoire étant alors à zéro. Le point réglé de pression revient ainsi à la valeur initiale après peu de secondes» Ceci est important parce que si la pression dans le réacteur restait faible pendant une 10 durée appréciable il en résulterait un effet défavorable sur le débit de vapeur parce que pour une pression plus faible il peut en résulter un effet cavitaire plus important dans le coeur, entraînant une proportion plus faible de modérateur dans le coeur et par suite une production plus faible de chaleur dans le coeur» 15 Par contre, avec le système selon l'invention la pression dans le réacteur est réduite seulement pendant une période courte, suffisamment longue pour répondre rapidement à la variation de la demande du dispositif d'utilisation. Qaund la turbine 12 reçoit rapidement la quantité supplé-20 mentaire de vapeur nécessaire, la vitesse de la génératrice 13 augmente, ce qui fait croître le signal de vitesse vers le point de sommation 30. En raison de la régulation de la vitesse (régulation de vitesse du type proportionnel) le signal de vitesse 31 ne concorde pas exactement avec le signal de référence de vitesse j5Laparce que 25 le signal sortant du point dfe sommation 30 doit fournir le signal de demande du dispositif d'utilisation nécessaire pour maintenir la valeur voulue d'ouverture de la vanne de commande 38» Bien entendu, le signal du point réglé de la charge 33 peut être augmenté de cette même valeur pour que le signal de vitesse puisse concorder 50 avec le signal de référence de vitesse, si cela est désiré» De toute façon, le système atteint ainsi un nouvel état stable avec un débit supérieur de recirculation et de taux de production de vapeur pour fournir la demande supérieure de vapeur de la turbine» Quand ,-la vitesse de la génératrice 13 augmente soudaine-•55 ment d'une façon importante, il se produit l'inverse du fonctionnement décrit ci-dessus par rapport.à une augmentation soudaine de la charge. Quand le signal de vitesse J>1 croît, le signal sortant du point de sommation 30 décroît de façon correspondante» Par suite, 700520î 13 2031430 le signal de demande avec marge à la sortie du point de sommation 32 décroît,, Le dispositif porte pour valeurs faibles 36 compare ce signal à celui du régulateur de pression j54« SI le signal de demande-de-charge avec marge est inférieur au signal du régulateur 5 de pression, comme c'est le cas quand le signal de demande de .charge avec marge décroît soudainement de plus de 10$, le dispositif porte pour valeurs faibles 36 répond au signal de demande avec marge et commence à provoquer la fermeture de la vanne de commande 38. Pendant ce temps, le signal de demande avec marge 10 passe à travers le point de sommation 41 dans leqiiel la marge est supprimée, et le signal résultant est envoyé au point de sommation 42 en tant que signal de demande réelle ou vraie. Comme ce signal est alors inférieur au signal du régulateur de pression, le signal sortant du point de sommation 42 est inférieur. Ce signal d'erreur 15- de demande de charge atteint le'dispositif de commande principal 23 pour provoquer une diminution du débit de recirculation. Ce signal atteint aussi le point de sommation 45 à travers le dispositif de réglage de point réglé transitoire 44. Le signal sortant du point de sommation 45 est inférieur, de sorte que le signal du régula-20 teur de pression 34 est abaissé pour le dispositif porte de valeurs faibles36. Ce signal du régulateur de pression 34 est comparé au point de sommation 48 au signal provenant du dispositif porte de valeursfaibles 36. Si la différence entre ces signaux est supérieure au signal de marge faible, le signal sortant du point de 25 sommation 48 provoque l'ouverture de la vanne de by-pass 50 par l'intermédiaire du dispositif de servocommande 51„ Cela permet le passage de la, vapeur vers le condenseur principal 34 pour empêcher une augmentation indésirable de la pression dans le réacteur. Qu'il soit nécessaire ou non de faire passer la vapeur en by-pass ■50 vers le condenseur principal, comme le,système réduit le débit de vapeur vers la turbine 12, le signal de vitesse est ramené à la valeur normale et le système revient à un fonctionnement stable avec un débit de recirculation plus faible. Les vitesses de réponse comparées des différents paramè-55 très de fonctionnement du réacteur pour des variations soudaines de la demande du dispositif d'utilisation sont représentées graphiquement sur les figures 2 à 5 pour un système de commande de recirculation antérieur et un système de commande selon l'invention. 7005201 14 2031430 Les figures 2 et 3 représentent les variations du flux de neutrons, du débit de vapeur et de la pression dans le réacteur .en fonction du temps de réponse pour une variation de 10% de la demande de la charge. Comme le montre la figure 2, le système du 5 type antérieur nécessite environ'trois secondes avant une variation pouvant être observée du débit de vapeur. Dans le cas du système de commande selon l'invention, l'augmentation du débit de vapeur est très rapide ainsi que le montre la figure J avec une augmentation d'environ après environ deux secondes seulement. 10 L'augmentation totale de 10$ du débit de vapeur est obtenue en environ 30 secondes seulement avec le système selon l'invention, tandis que le temps nécessaire avec le système antérieur est d'environ 37 secondes. Cette réponse bien plus rapide du débit de vapeur résulte du réglage du point réglé transitoire qui permet 15 une chute de pression ratde pendant les quelques premières secondes après une augmentation de la demande. Comme il a été expliqué ci-dessus, la baisse soudaine de la pression dans le réacteur se traduit par une augmentation pendant quelques secondes de la proportion de bulles de vapeur dans le ccfeur. Il en résulte une chute 20 du flux de neutrons pendant "environ quatre secondes. Cependant, le niveau de flux de neutrons est rétabli rapidement et atteint le niveau augmenté de 10$ après environ huit secondes aussi bien dans le cas du système de commande antérieur que deuay -Le cas dU-fjrésent système, „ y y 25 Les figures 4 et 5 représentent des courbes similaires dans le cas d'une augmentation de la demande de 20%. Ces courbes montrent aussi d'une façon claire que l'invention permet une augmentation bien plus rapide du débit de vapeur en réponse à line augmentation de la demande. Dans ce cas aussi, le niveau du.flux de neu-30 trons est abatte s é pendant quelques secondes, mais il revient rapidement au niveau désiré. Il ressort de ce qui précède que le système de commande selon l'invention permet une réponse bien plus rapide à des variations soudaines de la demande de la charge sans diminution de la 35 sécurité ou de la sûreté du fonctionnement. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative, et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. 7005201 15 2031430 REVENDICATIONS 1. Système de commande- pour tin équipement pour la production^ d'énergie- comprenant un réacteur nucléaire produisant de la vapeur d'eau.«t-réfrigéré par de l'eau pour alimenter un dispositif d'utilisation à charge variable, un dispositif pour la recir» 5 eulation du réfrigérant comportant un dispositif de pompage pour faire circuler le réfrigérant à travers le carburateur et xan dispositif de vannes de commande pour régler le débit de vapeur d'eau du réacteur vers le dispositif d'utilisation, le disposdfeif de commande des vannes comprenant un premier dispositif répondant aux 10 variations de la charge en produisant un signal de demande du dispositif d'utilisation, un dispositif régulateur de pression répondant à la pression dans le réacteur et au point réglé de base de la pression, caractérisé en ce que le dispositif de recirculation du réfrigérant est couplé au dispositif de recirculation pour 15 faire varier le débit de recirculation en fonction de la variation du signal de demande de charge, un dispositif de commande des vannes connectant le premier dispositif et, Je dispositif régulateur de pression pour commander les vannes afin de faire varier le débit de vapeur du réacteur: vers le dispositif d'utilisation d'après le plte faible 20 des signaux du premier dispositif et du dispositif régulateur de pression, tin dispositif de réglage du point réglé de pression tran-sitoir répondant au premier dispositif pour abaisser le point réglé du dispositif régulateur de pression afin que la pression dans le réacteur soit temporairement abaissée en dessous du point réglé 25 normal de pression en réponse à une augmentation soudaine de la demande du dispositif d'utilisation» 2c Système de commande selon la revendication 1 caractérisé par un dispositif de by-pass répondant au dispositif de commande des vannes et au dispositif régulateur de pression pour dé-^0 vier le débit de vapeur par rapport au dispositif d'utilisation quand le débit de vapeur à la sortie du réacteur augmente sensib3e-• ment par rapport au débit de vapeur pouvant être accepté par le dispositif d'alimentation. 3» Système de commande selon l'une des revendications 1 y5 et 2 caractérisé en ce que le dispositif de recirculation du réfrigérant comprend un dispositif de commande principal répondant aux variations de la charge et au moins un système de pompage variable 7005201 16 2031430 répondant à ce dispositif de commande principal, le système de pompage comprenant un dispositif de commande de la vitesse répondant au dispositif de commande principal et un tachymètre indiquant la vitesse de la pompe de recirculation, un accouplement à la ' 5 vitesse variable, une génératrice de courant alternatif couplé© à l'accouplement à vitesse variable pour être entraînée par celui-ci, un moteur de pompe alimenté par cette génératrice, et une pompe entraînée par ce moteur, la pompe étant reliée hydrauliquement au réacteur pour recevoir le réfrigérant de celui-ci et le faire cir-10 culer à travers le coeur du réacteur» 4» Système de commande selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le premier dispositif détecte les variations de la demande cki-dispositif d'utilisation, un premier dispositif de sommation comparant les variations de la charge à un si-15 gnal de référence de charge et un second dispositif de sommât! on pour comparer le signal de comparaison du premier dispositif de sommation à un signal de point réglé de charge et pour produire un signal de demande de charge. 5o Système de commande selon l'une des revendications 20 1 à 4 caractérisé en ce que le dispositif régulateur de pression comporte un dispositif de sommation des pressions comparant le signal du dispositif détecteur de la pression de vapeur dans le réacteur, un signal de point réglé de pression et un signal d'un dispositif de réglage de point réglé de pression transitoire pour 25 abaisser le point réglé dans le réacteur quand le signal de demande de charge dépasse appréciablement le signal sortant du dispositif de sommation des pressions»