Le pilotage des reacteurs EDF en mode gris repose sur l’utilisation de groupes de grappes de controle peu absorbants. Ces groupes permettent de compenser les variations instanta — nees de reactivite resultant des variations de la puissance, et ce sans deformation excessive de la distribution de puissance dans le creur.

Cette compensation est effectuee par un ajustement de la position des groupes en fonction de la puissance demandee. Cette relation est explicitee par l’intermediaire d’une courbe dite « courbe de calibrage » ou encore courbe G3. Les groupes sont asservis, en boucle ouverte, a une consigne fonction de la charge electrique.

Les effets de puissance etant variables en fonction de l’epuisement du combustible, il est necessaire de reactualiser cette courbe periodiquement. Cette reactualisation est realisee par un essai periodique RGL4 pendant la campagne naturelle. Elle se fait tous les 60 jepp pour les 1300 MWe et tous les 90 jepp pour les 900 MWe. En prolongation de campagne, on utilise des courbes generiques propres a chaque palier. Cet essai permet egalement de demontrer la manreuvrabilite des groupes gris en cours de campagne.

L’adaptation de la courbe G3 au fonctionnement de la tranche est verifiee sur une rampe de baisse de charge a environ 3 % Pn/min entre 100 et 50 % Pn. Le groupe R est maintenu au milieu de sa bande de manreuvre, en manuel, et la concentration en bore est conservee constante. Ainsi, les variations de reactivite mises en jeu au cours de la baisse de charge sont dues principalement aux contre-reactions neutroniques (action des coefficients moderateur et Doppler suite a la baisse des temperatures moyenne creur et combustible), a l’evolution du xenon, a l’efficacite des groupes gris en insertion et a la reactivite du creur.

Pour tout niveau de puissance, la temperature de reference est definie par le point de fonctionnement. Si les groupes gris sont bien calibres, l’insertion des groupes com — pense exactement le defaut de puissance lors de la baisse de charge. La temperature moyenne du creur est alors exactement egale a la temperature de reference, en negligeant l’antireactivite xenon et la puissance residuelle du creur lors du transitoire. Cependant, c’est rarement le cas, car le defaut de puissance augmente avec l’usure du combustible d’une part, et le rendement de la tranche est etroitement lie aux conditions au moment de I’essai (conditions atmospheriques par exemple) d’autre part. Il faut done corriger la position des groupes gris.

Le bilan de reactivite s’equilibrant « naturellement » grace a la temperature moyenne primaire, il y a 2 situations possibles (figure 7.12) :

• les groupes gris sont trop inseres : Tmoy < Tref (exemple en zone 1),

• les groupes gris sont trop extraits : Tmoy > Tref (exemple en zone 2).

L’ecart Tmoy-Tref est donc l’image du « defaut » de la courbe de calibrage.

Lorsque la courbe de calibrage est exacte, on a a tout instant:

Лр (insertion des groupes gris) = App (Puissance finale — Puissance initiale) avec Лрр le defaut de puissance qui correspond a la variation de reactivite en fonction de la variation de puissance.

On peut aussi ecrire le bilan de reactivite en fonction des differents effets de contre — reactions :

Лр(0 = aiso(t)[(Tmoy(t) — Tref(t)) — (Tmoy(0) — Tref(0))] + Лрxenon(t) + Лрealibrage(t)

avec :

• Лр(t) la reactivite globale a chaque instant de la baisse de charge. Elle est deduite des equations de la cinetique de Nordheim et est generalement voisine de 0 a quelques pcm pres;

• Лр^пог, (t) la reactivite due a l’effet xenon durant le transitoire;

• Лр^пьга^ le defaut de reactivite du au defaut de calibrage des groupes gris;

• Tmoy(0) — Tref(0) l’ecart entre la temperature moyenne et la temperature de reference a I’instant initial de la baisse de charge;

• Tmoy(t) — Tref(t) l’ecart entre la temperature moyenne et la temperature de reference scrutees a l’instant t de la baisse de charge.

Les termes Ap(t), aiso(t) et Apxenon (t) sont estimes a partir de donnees theoriques etablies lors de l’etude de la recharge a differentes irradiations au cours du cycle.

On deduit immediatement de la relation precedente :

Apcalibrage(t) = Ap(t) — aiso(t)[(Tmoy(t) — Tref(t)) — (Tmoy(0) — Tref(0))] — Apxenon(t)

Le terme Apcalibrage(t) represente alors la correction de reactivite qu’il faut effectuer pour avoir en fonction du niveau de puissance Ap(t) = 0.

Ensuite, connaissant l’efficacite differentielle des groupes gris en fonction de leur po­sition axiale dans le creur (eff. diff.(z)), on deduit le nombre de pas N(z) de correction a la cote z en insertion/extraction a apporter a ces groupes pour reconstituer la quantite

Apcalibrage(t) :

N(z) = Apcalibrage(t)/eff. diff.(z)

On a donc determine la correction en nombre de pas a appliquer aux insertions des grappes G1, G2, N1 et N2 relevees pendant l’essai.

On donne dans la figure 7.13 l’allure de l’efficacite integrale des groupes de compen­sation de puissance a 100 % PN :

Palier 900 MW CPY — Gestion UO2 1/4 3,7 % Figure 7.13. Efficacite integrale des groupes gris.

A chaque insertion des grappes grises, corrigee de la valeur N(z) en pas, correspond une puissance du creur determinee a partir des releves des temperatures de reference. On obtientainsi une nouvelle courbe Pcreur = f(insertion des groupesGI, G2, N1, N2). Cette courbe obtenue entre 100 et 50 % PN est ensuite extrapolee jusqu’a 0 % PN (figure 7.14).

REP 1300 MW en gestion GEMMES Courbe de calibrage des Groupes de Compensation de Puissance en fonction de i’irradiation Position des GCP (pas de chevauchement) Figure 7.14. Courbes de calibrage.

Lors du depouillement, un decalibrage partiel a l’extraction est applique afin de prendre en compte les incertitudes sur le positionnement des groupes, variables en fonction du niveau de puissance, de maniere a limiter une eventuelle surinsertion a l’equivalent de 8 % PN au maximum (hypotheses des etudes surete). La courbe est donc baissee un peu, c’est-a-dire que pour un meme niveau de puissance, les grappes s’inserent un peu moins que la position optimale determinee a partir des donnees de l’essai. Le pourcentage de correction depend du niveau de puissance.

Enfin, la courbe obtenue est traduite en puissance electrique avant affichage selon une loi de conversion lineaire image du rendement de la tranche. Ce rendement est variable selon les conditions d’exploitation du moment.

7.1. Conclusion

Le programme d’essais periodiques creur vient completer le programme d’essais au rede — marrage en permettant de suivre de fagon reguliere l’evolution de la tranche au cours de la campagne naturelle et de la prolongation de cycle. Les donnees mesurees lors des essais periodiques permettent de reactualiser les parametres de protection du reacteur ainsi que le positionnement des groupes de compensation de puissance.

Les principes des essais periodiques sont largement conditionnes par les contraintes technologiques des systemes de mesure des parametres physiques du creur et par le sys — tёme de protection associe. Cependant, le retour d’experience acquis en la matiere peut etre valorise pour optimiser et simplifier les essais tout en ameliorant la disponibilite de la tranche et en maintenant les performances vis-a-vis de la sQrete. Un exemple est la mise en application de la demarche de simplification des Essais periodiques RPN des REP 1300. Cette demarche est appelee a etre etendue aux autres paliers.