Автоматизированные системы управления тепловых электростанций. Учебное пособие
.pdfдоступом к носителю. Устройства, подключенные к сети, проверяют или обнаруживают наличие носителя перед началом передачи. Если сеть занята, устройство ожидает ее освобождения. Коллективный доступ относится к факту, когда несколько устройств могут совместно использовать одну и ту же сетевую среду. Если случайно два устройства попытаются передать данные точно в одно и то же время, то механизм разрешения конфликтов заставит оба устройства перейти в режим ожидания на случайный интервал времени, а затем повторить передачу.
71
6. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ АСУ ТЭС
На тепловых электростанциях эксплуатация систем управления технологическими объектами, как правило, возложена на цех тепловой автоматики и измерений (ЦТАИ), который, будучи самостоятельным структурным подразделением электрической станции и пользуясь правами основных цехов, выполняет эти функции [8].
Впроизводственно-технической деятельности ЦТАИ подчинен главному инженеру.
Введении ЦТАИ находятся:
средства измерения технологических параметров (температуры, давления, расхода, перемещения, частоты вращения, физических и химических величин и др.);
устройства автоматических систем регулирования теплотехнических процессов;
системы дистанционного управления запорными и регулирующими органами, вспомогательными устройствами тепломеханического оборудования ТЭС, установленные в производственных помещениях электростанции (запорные задвижки и регулирующие клапаны, обдувочные и обмывочные аппараты, форсунки, плужковые сбрасыватели, шиберы узлов пересыпки, вибраторы на бункерах сырого угля и узлах пересыпки, клапаны пневмообрушения топлива в бункерах, устройства разворота лопастей циркуляционных насосов и др.);
Под эксплуатацией понимается стадия жизненного цикла изделия, при которой реализуется, поддерживается и восстанавливается его качество. Эксплуатация включает в себя в общем случае использование того или иного изделия по назначению, его транспортирование, хранение, техническое обслуживание и ремонт.
72
системы и устройства логического управления функциональными группами теплоэнергетического оборудования и технологические блокировки;
средства вычислительной техники – информационно-управля- ющие вычислительные комплексы (ИУВК), включая программное обеспечение;
блочные (групповые) щиты управления (БЩУ, ГрЩУ), местные щиты управления (МЩУ), на которых установлена аппаратура контроля и управления теплотехническим оборудованием; сборки задвижек; релейные щиты технологических защит;
помещения ИУВК, сборок задвижек; кабельные полуэтажи под БЩУ, релейными щитами и помещениями ИУВК;
кабельные трассы в зоне технологического оборудования выше отметки «0» в кабельном полуэтаже БЩУ и релейных помещениях;
датчики теплотехнических параметров в системах сигнализации и управления.
Технологические цехи электростанции используют по назначению средства и системы управления технологическим оборудованием, а также выполняют некоторые функции по эксплуатации АСУ ТП: обеспечивают чистоту наружных поверхностей технических средств (приборов, датчиков, щитов и шкафов, исполнительных механизмов и т. д.); ведут контроль за работой аппаратуры и ставят в известность оперативный персонал ЦТАИ о замеченных дефектах и неисправностях; поддерживают заданный режим работы технологического оборудования при проведении наладочных работ систем управления; выводят в установленном порядке в ремонт технологическое оборудование для обеспечения ремонта средств управления.
Непрерывность энергетического производства обусловливает необходимость круглосуточного обслуживания систем автоматизации технологического оборудования. Выполнение этой задачи возлагается на участок оперативного обслуживания ЦТАИ. Основная задача этого участка состоит в обеспечении исправного состояния комплекса технических средств (КТС) и систем автоматизации, введенных в эксплуатацию. Участок оперативного обслуживания должен быть укомплектован дежурным персоналом, режим работы которого – вахтовый, как правило, четырехсменный. В состав каждой смены продолжительностью восемь часов входят: начальник смены (старший дежурный электрослесарь-приборист), старший инженер по оперативному
73
обслуживанию информационно-управляющих вычислительных комплексов (ИУВК) и дежурные электрослесари-прибористы. Состав специалистов смены и количество рабочих мест зависят от типа и мощности электростанции, структуры и объема АСУ ТП. Руководит дежурным персоналом заместитель начальника цеха по эксплуатации (старший инженер по эксплуатации).
Проведение комплекса работ, связанных с ремонтным обслуживанием, возлагается на общий ремонтный участок. Ремонтное обслуживание ИУВК и систем логического управления выполняет специальный участок ИУВК. Основной задачей названных участков служит обеспечение исправности и готовности к работе технических средств
исистем автоматизации, находящихся в их ведении. Для решения этой задачи ремонтные участки выполняют следующие основные работы:
организацию и проведение технического обслуживания, текущих
икапитальных ремонтов, устранение неисправностей в работе технических средств измерений, автоматического регулирования, технологических защит, дистанционного и логического управлений, ИУВК;
приемку технических средств после монтажа, наладки и ремонта, проводимых специализированными организациями;
проведение наладочных и исследовательских работ по техническим средствам и системам автоматизации;
периодические испытания автоматизированных систем управления и их модернизацию;
проведение мероприятий, направленных на повышение надежности и эффективности использования КТС и систем автоматизации, сокращение трудоемкости ремонтного обслуживания, на повышение безопасности работ.
На крупных электростанциях ремонтные участки возглавляются заместителем начальника цеха по ремонту. На станциях с широким применением средств вычислительной техники выделяется специализированный участок информационно-управляющих вычислительных комплексов во главе с заместителем начальника цеха по АСУ ТП. Составление и использование математического и программного обеспечения средств вычислительной техники возлагается на инженерапрограммиста и специалиста в области прикладной математики.
В качестве примера ниже приведены условия [17] технического обслуживания и ремонта наиболее ответственной подсистемы микропроцессорной АСУ ТП – микропроцессорных устройств (МПУ) ТЗ и ЗБ.
74
Эксплуатация МПУ ТЗ организуется в соответствии с [10, 14]. Плановое техническое обслуживание МПУ ТЗ (проведение тесто-
вых проверок с целью обнаружения скрытых, неиндицируемых системой самодиагностики отказов, замена отдельных элементов и т. п.) во время нормальной эксплуатации технологического оборудования должно выполняться без полного отключения МПУ ТЗ. Кратковременное отключение одного из двух контроллеров допускается.
Внеплановые работы по восстановлению работоспособности МПУ ТЗ при возникновении отказов технических и программных средств должны проводиться заменой модулей из состава запасных инструментов и приборов (ЗИП) без дополнительной регулировки.
Среднее время поиска и устранения любой неисправности МПУ ТЗ, включая перезагрузку программного обеспечения (когда это требуется), должно быть не более двух часов.
Необходимость останова теплоэнергетического оборудования при частичных отказах МПУ ТЗ зависит от типа отказа (сообщается разработчиком) и определяется для конкретного типа МПУ ТЗ при разработке технического задания на выполнение защит конкретного оборудования.
В состав поставляемых технических средств должны входить необходимые для проведения технического обслуживания сервисные устройства, установки, стенды. МПУ ТЗ обеспечивается комплектом ЗИП исходя из 90 %-й гарантии годовой эксплуатационной потребности. Состав ЗИП и сервисных устройств разрабатывается и согласовывается на этапе разработки рабочей документации.
Объем, методика и периодичность проверки МПУ ТЗ должны быть указаны в технической документации изготовителя.
Нормы и методика технического обслуживания ТЗ, выполненных на МПУ ТЗ, разрабатываются после накопления статистических данных и могут быть различны для разных типов МПУ ТЗ.
75
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Акулов О. А. Информатика: базовый курс : учебник для студентов вузов, бакалавров, магистров, обучающихся по направлениям 552800, 65460 «Информатика и вычислительная техника» / О. А. Акулов, Н. В. Медведев. – Москва : Омега-Л, 2004. – 552 с.
2.Архипов В. Н. Справочник по наладке контрольно-измерительных приборов и электроприводов запорной арматуры на электростанциях / В. Н. Архипов, Э. А. Вишневецкий, В. Д. Малахов; под ред. Э. С. Мусаэляна. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Энергоатомиздат, 1991. – 304 с.
3.Дуэль М. А. Автоматизированные системы управления энергоблоками с использованием средств вычислительной техники / М. А. Дуэль. – Москва : Энергоиздат, 1983. – 208 с.
4.Максимов Н. В. Технические средства информатизации : учебник / Н. В. Максимов, Т. Л. Партыка, И. И. Попов. – Москва : ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. – 576 с.
5.Мурин Г. А. Теплотехнические измерения / Г. А. Мурин. – Москва :
Энергия, 1979. – 424 с.
6.Объем и технические условия на выполнение технологических защит
теплоэнергетического оборудования блоков с барабанными котлами:
РД 34.35.132–95. – Москва : СПО ОРГРЭС, 1997.
7.Плетнев Г. П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций / Г. П. Плетнев. – Москва : Энергоатомиздат, 1986. – 344 с.
8.Плетнев Г. П. Проектирование, монтаж и эксплуатация автоматизированных систем управления теплоэнергетическими процессами / Г. П. Плетнев, Ю. П. Зайченко, Е. А. Зверев, Ю. Е. Киселев. – Москва : Изд-во МЭИ, 1995. – 316 с.
9.Правила технической эксплуатации электростанций и тепловых сетей. – Москва : Энергия, 1977. – 288 с.
10.Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации: РД 34.20.501–95. – Москва : СПО ОРГРЭС, 1996.
76
11. Проблема регулирования частоты сети и мощности энергоблоков и решение на средствах АСУ ТП / В. В. Лыско, В. А. Биленко, А. Г. Свидерский, А. Д. Меламед // Электрические станции, 2004. – № 1. – С. 32–37.
12.Рекомендации по реализации на ТЭС Приказа РАО «ЕЭС России»
№368 от 03.07.2000 «О мероприятиях по выполнению на электростанциях требований ПТЭ по регулированию частоты». – СПО ОРГРЭС, 2000.
13.Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции: учебник для вузов / В. Я. Рыжкин; под ред. В. Я. Гиршфельда. – 3-е изд., перераб. и доп. – Москва : Энергоатомиздат, 1987. – 328 с.
14.Сборник распорядительных документов по эксплуатации энергосистем. (Теплотехническая часть). – Москва : ЗАО «Энергосервис», 1998.
15.Система автоматического регулирования частоты и мощности (АРЧМ) блочных тепловых электростанций с прямоточными котлами. Нормативный материал для проектирования. Минэнерго СССР, 1978.
16.Стефани Е. П. Основы построения АСУ ТП: учеб. пособие для вузов / Е. П. Стефани. – Москва : Энергоиздат, 1982. – 352 с.
17.Технические требования к подсистеме технологических защит, выполненных на базе микропроцессорной техники: РД 153-34.1-35.137-00. – Москва : СПО ОРГРЭС, 2000.
18.Фергусон Дж. Обслуживание микропроцессорных систем: пер. с англ. / Дж. Фергусон, Л. Макари, П. Уилльямз. – Москва : Мир, 1989. – 336 с.
19.Шенброт И. М. Распределенные АСУ технологическими процессами / И. М. Шенброт, М. В. Антропов, К. Я. Давиденко; под ред. А. А. Левина. – Москва : Энергоатомиздат, 1985. – 240 с.
77
ПРИЛОЖЕНИЕ
Примерный перечень функциональных групп режимной автоматики для крупного энергоблока ТЭС
Функциональная автоматика котла:
1)питания котлов;
2)подачи твердого пылевидного топлива;
3)подачи жидкого (газообразного) топлива;
4)подачи и подогрева воздуха;
5)розжига топочных горелок;
6)удаления и очистки дымовых газов;
7)управления пароперегревателями.
Функциональная автоматика турбины и вспомогательного оборудования:
1)снабжения смазочным маслом;
2)снабжения регулирующей жидкостью (аккумуляторный бак, центральный маслонасос);
3)снабжения паром;
4)снабжения перегретым паром;
5)управления охладительными установками;
6)управления насосами (конденсатными и др.);
7)управления обессоливающей установкой;
8)управления питательно-деаэраторной установкой;
9)подогревателей среднего давления;
10)подогревателей высокого давления.
Функциональная автоматика генераторов:
1)охлаждения;
2)возбуждения;
3)синхронизации.
78
Глазырин Михаил Владимирович
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Учебное пособие
Редактор И.Л. Кескевич
Выпускающий редактор И.П. Брованова Дизайн обложки А.В. Ладыжская
Корректор И.Е. Семенова
Компьютерная верстка Н.В. Гаврилова
Налоговая льгота – Общероссийский классификатор продукции Издание соответствует коду 95 3000 ОК 005-93 (ОКП)
Подписано в печать 20.05.2022. Формат 60 × 84 1/16. Бумага офсетная Тираж 50 экз. Уч.-изд. л. 4,65. Печ. л. 5,0. Изд. № 31. Заказ № 179 Цена договорная
Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета
630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20