moitvivt Моделирование, оптимизация и информационные технологии Modeling, Optimization and Information Technology 2310-6018 Издательство 10.26102/2310-6018/2021.32.1.020 917 Паспортизация перегрузочных операций для контроля состояния оборудования атомной электростанции Passportization of refueling operations to monitor the state of equipment in the NPP core Абидова Елена Александровна Abidova Elena Alexandrovna e-abidova@mail.ru aff-1 Лапкис Александр Аркадьевич Lapkis Alexander Arkadyevich paltusmeister@gmail.com aff-2 Ожерельев Виктор Дмитриевич Ozherelev Viktor Dmitrievich victorozhereliev@yandex.ru aff-3 Чернов Александр Викторович Chernov Alexander Viktorovich VITIkafIUS@mephi.ru aff-4 Волгодонский инженерно-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (ВИТИ НИЯУ МИФИ) Volgodonsk Engineering Technical Institute the branch of National Research Nuclear University “MEPhI” Волгодонский инженерно-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (ВИТИ НИЯУ МИФИ) Volgodonsk Engineering Technical Institute the branch of National Research Nuclear University “MEPhI” Волгодонский инженерно-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (ВИТИ НИЯУ МИФИ) Volgodonsk Engineering Technical Institute the branch of National Research Nuclear University “MEPhI” Волгодонский инженерно-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (ВИТИ НИЯУ МИФИ) Volgodonsk Engineering Technical Institute the branch of National Research Nuclear University “MEPhI” 01 01 2026 1 1 10.26102/2310-6018/2021.32.1.020 Copyright © Авторы, 2026 2026 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License

Работа направлена на повышение безопасности АЭС за счет контроля перегрузки топливных кассет, осуществляемой перегрузочной машиной. Показана необходимость разработки системы контроля, предупреждающей сбои при выполнении перегрузочных операций. Утверждается, что разработка системы обязана предваряться этапом наблюдения и систематизации токовых характеристик объекта в процессе неоднократного выполнения операций с различными перегружаемыми изделиями. Упрощение процедуры мониторинга достигается за счет использования сигналов питающей сети, регистрируемых в процессе работы приводов машины. Представлена схема регистрации диагностических сигналов. Описаны подходы к обработке и анализу сигналов. Предлагаемый подход опробован в период перегрузочной кампании на Ростовской АЭС. По сигналам питающей сети, зарегистрированным в процессе перегрузки, продемонстрирована возможность паспортизации перегрузочных операций. С целью кластеризации к параметрам тока применяется метод главных компонент. Разработанные диагностические паспорта могут быть использованы как эталонные при последующем мониторинге перегрузки. Показано, что сигналы, соответствующие приводу захвата рабочей штанги (ЗРШ), могут быть использованы для контроля усилий перегрузочной машины при извлечении топлива. Таким образом, в работе обосновывается перспективность системы контроля процесса перегрузки на основе регистрации и анализа тока, потребляемого приводами перегрузочной машины.

The work is focused on increasing the relatability of nuclear power plants by monitoring the overloading of fuel cartridges carried out by the refueling machine. The necessity of developing a control system that prevents failures during reloading operations is shown. It is argued that the development of the system must be preceded by the stage of observation and systematization of the current characteristics of the object in the process of repeated operations with various overloaded products. Simplification of the monitoring procedure is achieved by using the current signals consumed by the machine drives during operation. The scheme of registration of diagnostic signals is presented. Approaches to signal processing and analysis are described. The proposed approach was tested during the refueling campaign at the Rostov NPP. Based on the current signals registered during the overload process, the possibility of creating passports of overloading operations has been demonstrated. For the purpose of clustering, the principal component method is applied to the current parameters. The developed passports can be used as reference pattern for subsequent overload monitoring. It is shown that the signals corresponding to the main hoist drive can be used to control the efforts of the refueling machine when removing fuel. Thus, the paper substantiates the prospects of the control system for the reloading process based on the registration and analysis of the current consumed by the drives of the refueling machine.

 перегрузка ядерного топлива система мониторинга регистрация сигналов эталоны кластеризация данных nuclear fuel reloading monitoring system signal registration reference portraits data clustering Исследование выполнено без спонсорской поддержки. The study was performed without external funding. References Портной Ю.Т. Системы управления перегрузочными машинами АЭС с реакторами ВВЭР-1000. Москва: Труды НПП ВНИИЭМ. 2001;100:225-234. Steele J. A., Martin L. A., McArthur S. D. J., Moyes A., Mc-Donald J. R., Howie D., Elrick R., Yule I. Y. An intelligent system for interpreting the nuclear refuelling process within an AGR. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A. 2003;159-167. Лапкис А.А., Никифоров В.Н., Первушин Л.А. Виброакустическая паспортизация режимов работы машин перегрузочных энергоблоков ВВЭР. Глобальная ядерная безопасность. 2018;2(27):82-90. DIN ISO 10816-6-2015 Вибрация механическая. Оценка состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 6. Машины с возвратно-поступательным движением номинальной мощностью свыше 100 кВт. Riera-Guasp M., Antonino-Daviu J. A., and Capolino G.-A. Advances in electrical machine, power electronic and drive condition monitoring and fault detection: State of the art. IEEE Transactions on Electron Devices. 2015;62(3):1746-1759. Choi S., Pazouki E., Baek J., and Bahrami H. R. Iterative condition monitoring and fault diagnosis scheme of electric motor for harsh industrial application. IEEE Transactions on Electron Devices. 2015;62(3):1760-1769. Абидова Е.А., Чернов А.В., Хегай Л.С. Совершенствование методов обработки информации в системах диагностики оборудования АЭС. Монография. Москва. Волгодонский инженерно-технический институт – филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ». 2019;ISBN 978-5-7262-2589-0. Дылевский А.В., Власова О.О., Ракитин Д.А. Построение переходных процессов в системах с распределенными параметрами. Вестник Воронежского государственного университета. Серия Системный анализ и информационные технологии. 2016;(3):85-89. Al Bugharbee H., Trendafilova I.A. Methodology for fault detection in rolling element bear-ings using singular spectrum analysis. International Conference on Engineering Vibration 2017 (ICoEV 2017) – 4-7 September 2017, Sofia, Bulgaria. 2018:1-5.– Доступно по: https://strathprints.strath.ac.uk/62663. Марков Д.В. Основные закономерности изменения свойств и характеристик топлива ВВЭР и РБМК нового поколения в период эксплуатации по результатам комплексных послереакторных исследований. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва. Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт». 2018.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.