龍門核電廠RELAP5-RT輸入模式建立與暫態分析

Transient Analysis of Lungmen Nuclear Power Station using RELAP5-RT

陳宥辰(Yu-Chen Chen)

指導教授 ： 李敏

國立清華大學/原子科學院/工程與系統科學系/碩士(2010年)

摘要

本論文的目的為使用美國達華國家工程實驗室所發展的RELAP5-RT分析程式，建立我國第四座核能發電廠-龍門電廠完整的全廠暫態分析工具。
研究內容工作主要包括：（1）合併由清華大學核能電廠系統動態模擬與分析實驗室提供的兩個龍門電廠RELAP5-RT熱水流輸入模式（反應爐壓力槽系統與電廠平衡系統）成為完整的龍門電廠全廠熱水流輸入模式；（2）參考在建立在3KeyMaster平台上與真實電廠設計相同的控制系統，建立RELAP5-RT之龍門電廠控制系統，並進行全廠輸入模式（包含控制系統）整合。控制系統共含有，再循環流量控制系統、棒資訊及控制系統、反應爐保護系統、飼水控制系統和蒸汽旁通與壓力控制系統五種，前三項控制系統在先前的研究已經建立完成【8】，本文著重於飼水控制系統和蒸汽旁通與壓力控制系統的建立與分析驗證。
龍門電廠RELAP5-RT輸入模式建立完成之後，確認控制系統可將模擬結果達到穩態，再進行負載棄載與一台飼水泵跳脫兩種暫態模擬分析比較。因為龍門電廠尚未商轉，沒有實際量測數據，因此本論文暫態測試結果將與奇異公司（General Electric）運轉測試報分析結果，以及清華大學核能電廠系統動態模擬與分析實驗室發展的ALPS（Advance Lungmen Power Plant Simulator）之結果進行比較。分析比較顯示本文所建立之龍門電廠控制系統的反應及趨勢均在預期範圍，且模擬結果，如功率變化、爐心流量等，與STAR和ALPS的結果均非常相似，尤其RELAP5-RT與ALPS採用的熱水流輸入模式與控制系統幾乎相同，故兩者雖然在暫態初期有些許差異，但長程發展趨勢近乎一致。

關鍵字

核四 ； 龍門電廠 ； 控制系統

並列摘要

In the present study, an independent RELAP5-RT input deck for the LungMen Nuclear Power Station of Taiwan Power Company is developed. LungMen nuclear power station employs the Advanced Boiling Water Reactor (ABWR) designed by General Electric. RELAP5-RT is a thermohydraulic system analysis program developed by INEL.
The work involved in the study includes: 1. combine the RELAP5-RT thermal hydraulic input decks of reactor vessel and balance of plant into an integrated deck. These input decks are parts of the Advanced Lungmen Plant Simulator (ALPS) developed by the Nuclear Power Plant Dynamic Simulation and Analysis Lab of National Tsing Hua University. 2. Implement the control logic of feedwater control system (FWCS), and steam bypass and pressure control system (SBPC) into the merged deck. These control logics are adopted from ALPS. Together with the control logics of recirculation flow control system (RFCS), reactor protection system (RPS), rod control and information system (RCIS), which have been developed in previous work, a transient analyses tool of LungMen NPS has been completed.
The deck developed is used to simulate two power test transients of the plant-“one feedwater pump trip” and “Load Rejection” . The results are compared with the results of the GE’s STAR and the ALPS’s simulation. The comparisons show that the RELAP5-RT input deck of Lungmen Nuclear Power Station developed in the present study functions properly.

並列關鍵字

RELAP5-RT

參考文獻

【8】 李亮瑩，「龍門電廠RELAP5-RT控制系統輸入模式建立與暫態分析」，國立清華大學工程與系統科學所，碩士論文，中華民國九十八年

【9】 許耕獻，「龍門核電廠RELAP5-RT輸入檔建立與暫態分析」，國立清華大學工程與系統科學所，碩士論文，中華民國九十八年

【4】 Yang, C.-Y., et al.,“Development and application of a dual RELAP5-3D-based engineering simulator for ABWR”, Nucl. Eng. Des.,2009

【1】 Code Development Team,”RELAP5/MOD3.3 Code Manual” , Vol.1~Vol.8, NUREG/CR-5535, 2006

【2】 http://wapp4.taipower.com.tw/nsis/option0-4.asp台灣電力公司龍門廠簡介