В реакторе активная зона размещается в цилиндрическом корпусе, размеры которого в большей мере ограничивались условиями транспортировки от завода-изготовителя до площадки размещения АЭС железнодорожным транспортом. Поэтому с целью компактного размещения топлива в реакторе изначально была принята шестигранная форма кассет и, соответственно, размещение твэлов в кассете по треугольной сетке. Эта геометрическая форма кассет сохранена во всех дальнейших проектах кассет последующих поколений реакторов типа ВВЭР.
По другим факторам схемные решения разрабатывались в нескольких вариантах с проверкой расчетным и экспериментальным путем и тщательным анализом полученных результатов для окончательного выбора конструкции. Конструкции кассет претерпевали изменения по мере накопления результатов исследований и опыта эксплуатации кассет. В частности, можно привести некоторые схемные решения:
1) по способу обеспечения компенсации температурных расширений кассеты и внутрикорпусных устройств, а также допусков на их изготовление:
на рабочих кассетах ВВЭР-1 и их фиксация в активной зоне осуществлялась подпружиненными ловителями, размещаемыми в плите блока защитных труб, в кассетах реакторов ВВЭР-3М и серийного реактора ВВЭР-440 подпружиненные упоры размещены в головках кассет;
2) по способу зацепления с захватами для транспортировки кассет: на кассетах ВВЭР-1 в головке выполнялся байонетный паз под пальцы захвата, в кассетах ВВЭР-ЗМ и серийном реакторе ВВЭР-440 в головке кассеты введены пальцы;
3) по устройству узла демпфирования при вертикальном падении кассет «К»:
на подвижных кассетах ВВЭР-1 и ВВЭР-2 хвостовик оснащался штырем, в кассетах ВВЭР-ЗМ и серийном реакторе ВВЭР-440 хвостовик оснащался перевернутым стаканом;
4) по способу дистанционирования твэлов в пучке:
в кассетах ВВЭР-1 и ВВЭР-2 дистанционирование твэлов в пучке на начальном этапе осуществлялось четырехярусными пластинчатыми дистанционирующими решетками из циркониевого сплава, на последующих этапах были применены ячеистые дистанционирующие решетки из нержавеющей стали, впоследствии замененные на ячеистые дистанционирующие решетки из циркониевого сплава;
5) по способу радиального закрепления пучка твэлов относительно головки или чехла:
в кассетах ВВЭР-1 и ВВЭР-2 пучок твэлов в радиальном направлении фиксировался в пластинчатой решетке, жестко закрепленной к головке, в кассетах реактора и серийного реактора была применена фрезерованная решетка также жестко закрепленная к чехлу или головке, такие же фрезерованные решетки стали применяться и в кассетах ВВЭР-1 и ВВЭР-2, а затем фрезерованная решетка заменена на ячеистую, обод которой крепился жестко к головке. В дальнейшем крепление верхней решетки к головке было заменено на радиальную фиксацию пучка при помощи пуклевок на чехле;
6) по способу размещения поглотителя:
в начальной стадии проекта ВВЭР-1, предусматривалось применение кассет «Р», в которых регулирующий стержень, выполненный в виде крестовины, размещался непосредственно в пучке твэлов за счет удаленной части твэлов.
Органы автоматического регулирования (3 штуки) отличались от органов компенсации запаса реактивности малой поглощающей способностью (трехлопастные поглотители нейтронов внутри кассеты вместо подвижных кассет с поглощающими надставками), что требовали условия безопасности при автоматическом управлении реактивностью.
В результате первоначальное конструктивное исполнение проявилось в резкой недостаточности общей компенсирующей способности системы управления запасом реактивности. В связи с этим было принято решение о ликвидации специальных органов автоматического регулирования и использования безопасного режима компенсирующих кассет в режиме автоматического регулирования мощности.