5.6. Основные регуляторы ску нэ
Автоматические регуляторы обеспечивают поддержание основных технологических параметров блока в допустимых пределах или изменение их по заданному закону в проектных режимах без автоколебаний. В стационарных режимах регуляторы обеспечивают поддержание регулируемых параметров в заданных пределах с заданной точностью. В переходных режимах регуляторы обеспечивают следующие показатели качества переходного процесса:
- степень затухания – не ниже 0,9 (или апериодический переходный процесс);
- отклонения параметров от заданных значений в нормальных переходных режимах не должны приводить к срабатыванию блокировок, защит и сигнализаций, непредусмотренных для нормальных условий эксплуатации.
В схемах управления регулирующей арматурой предусмотрена возможность ручного регулирования. В схемах регуляторов предусмотрена возможность перенастройки параметров регуляторов в процессе эксплуатации. В случае возникновения неисправностей в регуляторах (отключение автомата питания, неисправности параметров регулирования) управляющее воздействие от регуляторов на исполнительные механизмы отключается, регулятор переходит в дистанционное управление. При этом в СВБУ формируется соответствующий сигнал неисправности регулятора.
В СВБУ оператору от регуляторов поступает следующая информация о работе регуляторов:
- уставки (заданное значение) и текущее значение контролируемого параметра;
- положение исполнительного механизма (регулирующего органа).
К основным регуляторам энергоблока в части СКУ НЭ относятся:
- регулятор давления в первом контуре;
- регулятор уровня теплоносителя в компенсаторе давления;
- регулятор уровня котловой воды в парогенераторах;
- регулятор давления пара в главном паровом коллекторе;
- регулятор скорости разогрева-расхолаживания первого контура и компенсатора давления.
Регуляторы реализуются в основном на базе средств ТПТС.
Регулирование давления в первом контуре
Назначение: выполнение заданной программы регулирования давления в первом контуре. Регулируемый параметр - давление на выходе из реактора. Закон регулирования степени открытия регулирующего клапана впрыска – пропорциональный. Входные сигналы:
- давление на выходе из реактора;
- степень открытия регулирующего клапана впрыска.
При работе на мощности при увеличении давления выше 16,5 МПа открывается регулирующий клапан на линии впрыска теплоносителя в КД (полное открытие клапана по статической характеристике - при давлении 16,7 МПа, полное закрытие – при давлении 16,5 МПа). Исполнительный орган - регулирующий клапан впрыска.
Кроме регулирующего клапана впрыска для поддержания давления в первом контуре предусматриваются блокировки, воздействующие на:
- группы электронагревателей, при понижении давления ниже пределов, посредством последовательного подключения отдельных групп;
- быстродействующие задвижки, при повышении давления выше 16,8 и 17,0 МПа – открытием первой и второй задвижек на линии впрыска, закрытие – при снижении давлений ниже 16,7 и 16,9 МПа соответственно.
Обобщенная структурная схема регулирования давления первого контура представлена на рисунке 5.6.1.
Рисунок 5.6.1 Обобщенная структурная схема регулятора давления в первом контуре
Регулирование уровня теплоносителя в компенсаторе давления
Назначение: поддержание заданного уровня в КД в зависимости от средней температуры теплоносителя первого контура с точностью 0,15 м в стационарных режимах и0,3 м в переходных путем воздействия на регулирующие клапаны системы подпитки-продувки. Регулируемый параметр: уровень теплоносителя в КД. Закон регулирования: пропорционально-интегральный. Исполнительные органы: регулирующие клапаны на линии подпитки первого контура. Регулирование уровня теплоносителя в компенсаторе давления обеспечивается следующими регуляторами:
- пуско-остановочным регулятором – в режимах пуска и останова;
- штатным регулятором уровня – при работе на мощности.
На вход штатного регулятора уровня поступают следующие аналоговые сигналы:
- уровень в КД;
- средняя температура теплоносителя горячих и холодных петель первого контура;
- расходы подпитки и продувки первого контура.
На вход пуско-остановочного регулятора уровня поступают следующие аналоговые сигналы:
- уровень в КД;
- расходы подпитки и продувки первого контура.
Сигнал средней температуры формируется по сигналам термопар на горячих нитках и термопар на холодных нитках петель первого контура. Значение задания штатному регулятору уровня в компенсаторе давления является функцией средней температуры теплоносителя первого контура. Значение задания пусковому регулятору уровня в компенсаторе давления определяется уставкой, выбранной оператором с дисплея.
Обобщенная структурная схема регуляторов уровня в КД представлена на рисунке 5.6.2.
Рисунок 5.6.2 Обобщенная структурная схема регулятора уровня в КД
Регулирование уровня воды в парогенераторе
Назначение: основной регулятор уровня воды в ПГ предназначен для поддержания номинального уровня воды в ПГ при расходах питательной воды от 15-20 до 100 % от номинального значения, пуско-остановочный регулятор - при расходах питательной воды менее 15-20 %.
Закон регулирования основного регулятора уровня: пропорционально-интегральный за счет реализации обратной связи по массовому балансу расхода питательной воды и расхода пара. Закон регулирования пуско-остановочного регулятора уровня: пропорционально-интегральный за счет введения обратной связи по положению пуско-остановочного клапана через реально-дифференцирующее звено. Регулируемый параметр: уровень воды в ПГ.
Входные сигналы для основного регулятора уровня:
- уровень воды в ПГ;
- заданный уровень воды в ПГ;
- расход питательной воды;
- расход пара из ПГ (данный параметр рассчитывается косвенно по разнице температур первого контура и питательной воды).
Входные сигналы для пуско-остановочного регулятора уровня:
- уровень воды в ПГ;
- заданный уровень воды в ПГ;
- степень открытия пуско-остановочного регулирующего клапана.
Исполнительные органы: основной регулирующий клапан и пуско-остановочный регулирующий клапан на байпасе основного клапана. Точность поддержания номинального уровня воды в парогенераторах в стационарном режиме должна быть не менее +0,50 м от номинального значения уровня, а в переходных и аварийных режимах+0,12 м от номинального значения уровня. Включение основных регуляторов на поддержание уровня в парогенераторах производится по факту увеличения расхода питательной воды выше 20 % от номинального, включение пуско-остановочных регуляторов - по факту снижения расхода питательной воды ниже 15 % от номинального.
При работе пуско-остановочного регулятора уровня и выходе пуско-остановочного регулирующего клапана из диапазона от 25 до 75 % основной регулирующий клапан открывается или закрывается импульсными командами до возвращения пуско-остановочного регулирующего клапана в диапазон от 25 до 75 % (1 с ‑ импульс, 30 с – пауза). При работе основного регулятора пуско-остановочный регулирующий клапан переводится в положение 45-55 % импульсными командами (2 с - импульс, 18 с – пауза).
Структурные схемы основного и пуско-остановочного регуляторов уровня в ПГ представлены на рисунках 5.6.3, 5.6.4.
Рисунок 5.6.3 Структурная схема основного регулятора уровня в ПГ
Рисунок 5.6.4. Структурная схема пуско-остановочного регулятора уровня в ПГ
Регулирование давления пара во втором контуре (БРУ-К)
При сбросах и набросах нагрузки отклонения давления во втором контуре в допустимых пределах должны ограничиваться:
- автоматическим регулятором мощности реактора АРМР;
- при значительном повышении давления – путем сброса пара из парогенератора через БРУ-К, БРУ-А, САР ПГ;
- при понижении давления – работой ЭЧСР.
Регулятор давления пара БРУ-К предназначен для регулирования давления в ГПК за счет сброса свежего пара в конденсатор турбины. Регулируемый параметр: давление пара в ГПК. Исполнительный орган: регулирующий клапан БРУ-К. Входные сигналы:
- давление пара в ГПК;
- заданное давление пара;
- величина ступенчатой разгрузки турбины;
- положение регулирующего клапана.
БРУ-К должна осуществлять:
- сброс пара из ГПК в конденсатор турбины с целью ограничения давления в ГПК или снижения скорости роста давления (в пределах пропускной способности БРУ‑К) с последующим поддержанием заданного давления в режимах энергоблока без запрета на сброс пара в конденсатор турбины (стерегущий режим работы БРУ-К);
- сброс пара в конденсатор турбины в режимах пуска и расхолаживания энергоблока с целью поддержания заданного давления в ГПК (режим авторегулирования).
Выбор режима работы БРУ‑К осуществляется оператором.
В стерегущем режиме при полностью закрытых в течение 20 с клапанах БРУ‑К, вводится запрет открытия клапанов, который снимается в следующих случаях:
- при повышении давления пара в ГПК до 7,3 МПа (в этом случае устанавливается задание по давлению, равное текущему, которое с заданной скоростью снижается до 6,9 МПа для безударного включения регулятора в работу);
- по сигналу «Сброс нагрузки».
Если величина разгрузки менее 20 %, то сигнал «Сброс нагрузки» не формируется.
Закон регулирования: пропорциональный за счёт введения отрицательной обратной связи по положению регулирующего органа.
Статическая неравномерность регулятора БРУ‑К составляет 0,4 МПа. После снятия запрета открытия заданная степень открытия клапанов БРУ-К пропорциональна разности текущего давления в ГПК и заданного давления. При давлении выше заданного на 0,4 МПа и более степень открытия по статической характеристике составляет 100 %. Давлению, равному заданному и менее заданного соответствует полное закрытие клапана по статической характеристике.
При поступлении сигнала «Сброс нагрузки» к сигналу разбаланса по давлению добавляется дополнительная составляющая N, пропорциональная величине сброса нагрузки, что приводит к дополнительному открытию клапанов БРУ-К. При сформированном сигнале «Сброс нагрузки» величина учитываемого регулятором БРУ‑К сброса нагрузкиN ограничивается сверху величиной 40 %. По сигналу «Сброс нагрузки» задание по давлению устанавливается равным текущему значению давления в ГПК в момент поступления сигнала «Сброс нагрузки», но не более 6,9 МПа.
В режиме авторегулирования регулятор БРУ-К поддерживает заданное давление пара в ГПК 6,9 МПа со статической неравномерностью 0,4 МПа. Структурная схема регулятора БРУ-К представлена на рисунке 5.6.5.
Рисунок 5.6.5 Структурная схема регулятора БРУ-К
Регулятор расхолаживания компенсатора давления
Регулятор расхолаживания КД предназначен для поддержания заданной разности температур теплоносителя в КД и в горячих нитках петель в режимах разогрева-расхолаживания РУ. Заданное (номинальное) значение разности температур – 55 оС. Заданная точность регулирования –3оС. Входными сигналами для регулятора расхолаживания КД являются:
- максимальная температура горячих ниток петель;
- температура теплоносителя в КД;
- заданное значение разности температур.
Исполнительным механизмом является регулирующий клапан «тонкого» впрыска в КД. Структурная схема регулятора расхолаживания КД представлена на рисунке 5.6.6.
Рисунок 5.6.6 Структурная схема регулятора расхолаживания КД