Realistic incidental transient A study of limitations effectiveness
2026 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Realistisk tillfällig transient En studie av begränsningars effektivitet (Swedish)
Abstract [en]
In current safety studies, Design Basis Condition 2 (DBC-2) events are analyzed under highly conservative assumptions that typically credit only the action of protection and safeguard systems associated with level 3 of Defense-in-Depth (DiD). However, this approach does not reflect actual plant operation, where frequent initiating events are often mitigated earlier by operational control systems, automatic limitation functions, or operator actions, all belonging to level 2 of DiD. This report deals with the leveraging of limitation functions as mitigation means to the management of DBC-2 events and clarifies the functional independence between DiD2 and DiD3. Simulations of rod drop, uncontrolled rod bank withdrawal at power, and reduction in boron concentration of the primary loop events have been run under realistic conditions. Results show that limitation functions, defined as active safety functions operating prior to protection functions to restore safe conditions, consistently improve reactor safety within realistic scenarii. Their implementation either increases margins to protection thresholds or prevents their exceedance. These results allow, by leveraginglimitations, to defend a clearer independence between the level 2 and 3 of defense-indepth.
Abstract [sv]
I dagens säkerhetsanalyser utvärderas händelser klassificerade som Design Basis Condition 2 (DBC-2) enligt mycket konservativa antaganden, där man vanligtvis endast tar hänsyn till skydds- och säkerhetssystem kopplade till nivå 3 av djupförsvar (Defense-in-Depth, DiD). Denna metod speglar dock inte den faktiska driften av kärnkraftverk, där frekventa initierande händelser ofta hanteras tidigare genom operativa kontrollsystem, automatiska begränsningsfunktioner eller operatörsåtgärder, vilka alla tillhör nivå 2 av djupförsvar. Denna rapport fokuserar på värderingen av begränsningsfunktioner som åtgärder för att mildra effekterna vid hantering av DBC-2-händelser, samt syftar till att klargöra den funktionella självständigheten mellan nivå 2 och nivå 3 av djupförsvar. Simuleringar av händelser såsom stavfall, okontrollerad uttagning av styrstavsbanker under drift och minskning av borkoncentrationen i primärkretsen har genomförts under realistiska förhållanden. Resultaten visar att begränsningsfunktioner, definierade som aktiva säkerhetsfunktioner som verkar före skyddsfunktioner för att återställa säkra förhållanden, konsekvent förbättrar reaktorsäkerheten i realistiska scenarier. Deras tillämpning ökar antingen marginalerna till skyddströsklar eller förhindrar att dessa överskrids.
Place, publisher, year, edition, pages
2026.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2026:004
Keywords [en]
Defense-in-Depth, Limitation, Protection, DBC-2, Safety
Keywords [sv]
Djupförsvar, Begränsning, Skydd, DBC-2, Säkerhet
National Category
Physical Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-379967OAI: oai:DiVA.org:kth-379967DiVA, id: diva2:2054020
External cooperation
Framatome
Subject / course
Physics
Educational program
Master of Science - Engineering Physics
Supervisors
Examiners
2026-04-202026-04-202026-04-20Bibliographically approved