12.3 Керувальна частина технологічного захисту
Для формування алгоритму управління використовують функціональні блоки БФК. Ці блоки дозволяють організувати постійне резервування інформаційних каналів з кратністю «один з чотирьох», «два з чотирьох», «два з трьох», «один з трьох», «один з двох», «два з двох» та «три з чотирьох», хоча останній алгоритм використовується надзвичайно рідко.
На рисунку 12.3 подано структурну схему керувальної частини захисту за припиненням живлення котла. В цій схемі двічі використовуються алгоритми «два з двох», кожний з яких базується на двох незалежних інформаційних каналах за одним й тим же параметром – втратами.
Рисунок 12.3 – Структурна схема «два з двох» за припиненням живлення котла
Відомо, що живлення котла виконується двома незалежними потоками і в разі припинення надходження живильної води по будь-якому потоку А або Б котел необхідно зупинити. Два дискретних сигнали X1 та Х2 потоку А з блоків АДП надходять до відповідних блоків БФК1 та БФК2. Кожний з блоків БФК має по два виходи, один – «спрацювання каналу», другий – «спрацювання захисту». Для реалізації алгоритму «два з двох» вихідний сигнал БФК1 «спрацювання каналу» з виходу БФК1 подається до входу БФК2 і, навпаки, з БФК2 до БФК1.
Аналогічно побудована схема й для каналів Х3 та Х4. При збіганні сигналів в будь-якому БФК спрацює вихідне реле цього блока, тобто спрацює захист. Для спрацювання захисту достатньо, щоб спрацювало вихідне реле хоча б одного з чотирьох блоків БФК. Оскільки зупинку котла необхідно виконати в разі зменшення витрати живильної води хоча б в одній нитці живлення котла, то вихідні реле «спрацювання захисту» блоків БФК1, БФК2, БФКЗ та БФК4 вмикаються за схемою «АБО» послідовно з блоком логічних перемикань БЛП, який дозволяє вводити захист до роботи й виконує роль ключа.
Для зменшення ймовірності хибного вимкнення котла в кожному інформаційному каналі встановлено блок логічного часу БЛВ, який затримує на визначений час надходження інформації до входу БФК. Якщо в технологічному об’єкті управління потрібне негайне вимикання устаткування, то блок БЛВ не використовують.
Керуюча частина технологічного захисту містить кілька блоків реле вихідних БРВ (рисунок 12.4), які розмножують команду та передають її до виконавчої частини схеми захисту до блоків прийому команди БПК. Кожний блок БПК містить по три реле, кожне з яких керує одним блоком БПК. Команда з останнього безпосередньо надходить до схем керувальних пристроїв, як-то: до схеми управління електромагнітними клапанами, засувками або до схеми вимкнення турбіни.
Рисунок 12.4 – Фрагмент принципової електричної схеми захисту
Найменш надійною частиною захисту є вимірювальний канал, тому при формуванні алгоритмів технологічних захистів атомного енергоблока рідко використовують алгоритми «два з двох», частіше «два з трьох» або «два з чотирьох», які мають меншу ймовірність відмови типу «неспрацювання» при інших однакових умовах. Ймовірність відмови типу «хибне спрацювання» захистів також є невеликою. Зменшення відмов типу «неспрацювання» та «хибне спрацювання» в таких схемах одержують за рахунок збільшення кратності резервування інформаційних каналів та спрощення алгоритму формування команди. Наприклад, у разі появи витікання (течі) у другому контурі, захист системи безпеки зобов’язаний спрацювати негайно (без затримки команди) та без будь-яких додаткових умов (блокувань), тобто як тільки буде зформовано сигнал «спрацювання захисту».
Вмикання будь-якого комплекту системи безпеки при появі витікання у другому контурі виконується при одночасній появі відхилень від нормальних значень кількох різних технологічних параметрів. В розглянутому випадку поява витікання у другому контурі, яка погрожує безпеці атомного енергоблока, характеризується зростанням різниці між температурами насичення пари ΔtS у першому та другому контурах; падінням тиску пари у другому контурі РП та зростанням швидкості зміни тиску пари у тому ж контурі dPП /dt.
Алгоритм такого захисту приведено на рисунку 12.5. Як видно з рисунка, у схемі застосовано резервування дробової кратності однотипних інформаційних каналів «два з чотирьох». Сигнали «спрацювання захисту» формуються за схемою «І», а поміж собою – за схемою «АБО». Така структура дозволяє максимально зменшити ймовірність неспрацювання. Вмикання комплектів системи безпеки виконується за схемою «АБО».
Рисунок 12.5 – Технологічний алгоритм захисту «витікання у другому контурі»
Технічні засоби, такі як блок реле проміжний (БРП), блок логічних перетворень (БЛП) дозволяють розділити схеми управління та формувати команди при дотриманні цілого ряду обмежень (умов). Використання тих чи інших технічних засобів при проектуванні технологічних захистів визначається функціональними можливостями блоків УКТС та алгоритмами конкретних схем захисту.
У наступній темі подані список основних функціональних блоків та описи принципів дії найбільш важливих блоків розглянутого комплексу технічних засобів, які використовують у схемах технологічного захисту.