- •Нияу « мифи»
- •Глава 1
- •1.1. Назначение
- •1.2. Характеристика объекта автоматизации
- •1.3. Функциональная структура
- •1.4. Структурная схема и основные решения
- •1.5. Функции подсистем и основные задачи
- •Глава 2
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Алгоритмы суз
- •2.3. Инициирующая часть аз-усби, пз
- •2.4. Исполнительная часть аз, пз
- •2.5. Аппаратура контроля нейтронного потока акнп
- •2.6. Система группового и индивидуального управления (сгиу)
- •2.7. Информационно-диагностическая сеть суз
- •2.8. Электропитание суз
- •2.9. Автоматический регулятор мощности реактора (армр)
- •2.10. Оборудование суз, размещаемое на бпу и рпу
- •Глава 3
- •3.1. Назначение и задачи
- •3.2. Режимы и условия запуска
- •3.3. Схемы функционирования
- •3.4. Состав птк усб и структурные схемы
- •3.5. Модуль приоритетного управления
- •3.6. Основные регуляторы усб
- •3.7. Проектирование ску безопасности
- •Глава 4
- •4.1. Назначение, состав, функции
- •4.2. Структурные схемы
- •4.3. Программное обеспечение
- •4.4. Информационное обеспечение, элементная база видеокадров
- •А). Типы интерфейсов и структура экрана рс
- •Верхнее меню
- •Нижнее меню
- •Б). Принципы кодировки информации
- •Основные информационные цвета
- •Дополнительные информационные цвета
- •Кодировка информации миганием
- •Кодировка аналоговых сигналов
- •Кодировка состояния оборудования
- •Запорные задвижки
- •Импульсные и предохранительные клапаны
- •Обратные клапаны
- •Насос, компрессор, вентилятор, электромотор
- •Секционный включатель
- •Авр и прочие выключатели режимов дистанция / автомат или откл / вкл
- •Регулирующий клапан, моментная муфта, регулятор
- •Функционально-групповое управление
- •В). Элементы и навигация
- •Д). Информационные окна
- •Информационные окна аналоговых параметров без дополнительных дискретных сигналов
- •Информационные окна аналоговых параметров со вспомогательными дискретными сигналами
- •Информационные окна для простейших объектов
- •Информационные окна для сложных элементов
- •Глава 5
- •5.1. Назначение и состав
- •5.2. Описание тптс – ем
- •5.3. Описание тптс – нт
- •5.4. Структурирование ску нэ
- •5.5. Функционально-групповое управление (фгу)
- •5.6. Основные регуляторы ску нэ
- •Глава 6
- •6.1. Назначение, состав, функции
- •6.2. Структурные схемы и функционирование
- •Функционирование при отказах
- •Глава 7
- •Глава 8
- •В качестве проектных основ при проектировании местных пунктов приняты следующие положения:
- •8.2. Основы проектирования
- •При нормальных условиях эксплуатации решаются технологические и информационные задачи управления.
- •При нарушениях нормальных условий эксплуатации (ннуэ) дополнительно решаются следующие технологические и задачи информационного обеспечения управления.
- •При проектных авариях решаются следующие технологические задачи управления и задачи информационного обеспечения управления.
- •Информационное обеспечение оперативного персонала в рамках асу тп аэс формируется на базе информационной модели технологического объекта управления (тоу) которая определяется:
- •В составе информационной модели рассматриваются следующие виды объектов управления:
- •В составе информационной модели рассматриваются следующие виды объектов контроля:
- •По каждому объекту управления предусматривается предоставление оператору:
- •Основные методы снижения информационной нагрузки на персонал следующие.
- •Информационное поле оперативного персонала формируется на мониторах арм, встроенных мониторов в панели безопасности и экп из следующих типов видеокадров и рабочих окон.
- •Информационное поле оперативного персонала формируется на щитовых панелях из следующих типов модульных мозаичных элементов.
- •Для объектов управления и контроля персоналу предоставляется информация в следующем составе.
- •Состав и места вывода информации, характеризующей состояние и режим энергоблока:
- •Места управления и сигнализация о возможности управления объектом.
- •Организация обработки сигналов операторами.
- •Основные показатели, которые характеризуют уровень безопасности, группируются в критические функции безопасности (кфб). Кфб характеризуются:
- •Состояние кфб, в зависимости от изменения состояния соответствующей функции безопасности, принимается следующим:
- •8.3. Основные компоновки бпу
- •8.4. Дисплейный интерфейс
- •8.5. Панели и пульты управления
- •Табло сигнализации
- •Кодирование посредством формы используется в следующих случаях:
- •8.6. Сигнализация
- •Представление определенного объема сигнализации на пультах и панелях бпу, дополнительно к ее представлению на дисплейных рс свбу, выполняется в соответствии со следующими основными положениями:
- •Предупредительная сигнализация
- •Сигнализация неисправностей и автоматических действий
- •Протоколы событий
- •Разделение по функциональным группам и системам
- •Реакторное отделение
- •Турбинное отделение
- •Электроснабжение собственных нужд
- •Цех тепловой автоматики и измерений
- •Цвета сигнализации на видеокадрах
- •Цвета табло сигнализации на панелях и пультах
- •Кодировка расположением и размером табло, текст
- •Кодировка звуком
- •Звуковые сигналы бпу на традиционных средствах
- •Звуковые сигналы рс свбу на бпу
- •Звуковая сигнализация на рпу
- •Управление сигнализацией Для управления сигнализацией предусмотрены следующие типы функциональных кнопок:
- •С учетом структурной схемы асу тп принято следующее распределение функций управления сигнализацией между традиционными средствами и дисплейными рс свбу:
- •Сигнализация резервной зоны и экп
- •Алгоритмы сигнализации
- •Автоматический ввод/вывод сигнализации
- •Приоритет сигналов неисправности или отказа
- •Выделение сигнала первопричины для защит
- •Подавление вторичной сигнализации
- •Блокирование дискретных параметров при отключении механизмов ро
- •Блокирование сигнализации по аналоговым параметрам при отключении механизмов.
- •Блокирование при срабатывании защит (аз, пз и урб).
- •Отложенная сигнализация
- •Объем резервной зоны управления должен учитывать следующие регламентные условия эксплуатации энергоблока без свбу: Работа энергоблока на энергетических уровнях мощности.
- •Реактор на мку или в процессе вывода на мку при пуске энергоблока.
- •Отказ свбу в аварийной ситуации
- •Работа без свбу в «холодном» состоянии
- •Отказ свбу при перегрузке топлива и останове для ремонта
- •Обеспечение контроля за проектными пределами
- •8.8. Экран коллективного пользования
- •8.9. Резервный пункт управления
- •8.10. Местные пункты управления
- •Глава 9
- •9.1. Назначение, функции, состав
- •9.2. Структурные схемы и функционирование
- •Глава 10
- •10.2.1 Структурная схема скупз
- •Глава 11
- •Глава 12
- •Система технического диагностирования гцна (стд гцна)
- •Глава 13
- •13.1. Датчики
- •13.2. Типовые каналы контроля и управления
- •Для технологических систем нормальной эксплуатации - в шкафах тптс совместно с модулями управления механизмами данных систем. Шкафы устанавливаются в помещении асутп нормальной эксплуатации;
- •В состав типового канала защиты входят:
- •Реализация на мозаичных панелях. Cигнализация для систем нормальной эксплуатации выполнена на средствах тптс. Варианты типовых каналов сигнализации на тптс связаны:
- •С типом подключаемого сигнала:
- •С местом предоставления информации:
- •Аварийные технологические сигналы с дублированием на pc;
- •Время появления сигнала;
- •13.3. Схемы электропитания ктс асу тп
- •13.3.1 Схема электропитания ктс канала усб
- •13.3.2 Схема электропитания ктс нормальной эксплуатации
- •Глава 14
- •Глава 15
- •Глава 16
- •16.1. Основные стадии и этапы
- •16.2. Задание на автоматизацию и проектная база данных (пбд)
- •16.3. Техническое задание и технический проект асу тп
- •16.4. Порядок создания основных птк асу тп
Кодирование посредством формы используется в следующих случаях:
для кодирования функции, которая выполняется изображаемым оборудованием, посредством системы условных графических обозначений;
для выделения «текущего» элемента объекта управления (на видеокадрах) – элемента, с рабочим окном которого работает оператор;
для кодирования типа параметра, индицируемого традиционными средствами, используются показывающие приборы различной формы:
Тип параметра |
Форма показывающего прибора |
Примечание | |
|
Вид |
Размер, мм |
|
Давление |
Стрелочный |
50х50 25Х50 |
|
Расход Температура |
Стрелочный |
50х50 25х50 |
|
Уровень |
Стрелочный |
50х25 |
Вертикальное расположение |
Расход Температура |
Стрелочный |
50х50 25х50 |
|
Уровень |
Стрелочный |
50х25 |
|
Концентрация |
Стрелочный |
25х50 |
|
Частота |
Стрелочный |
50х50 |
|
Мощность нейтронная (тепловая) |
цифровой |
48х96 |
Цвет цифр – красный |
Давление |
цифровой |
25х50 |
Цвет цифр- зеленый |
Расход |
цифровой |
25х50 |
Цвет цифр – желтый |
Уровень |
цифровой |
25х50 |
цвет цифр – зеленый |
Температура |
цифровой |
25х50 |
цвет цифр – красный |
Концентрация |
цифровой |
25х50 |
цвет цифр – оранжевый |
Мощность электрическая |
цифровой |
48х96 |
цвет цифр – красный |
Напряжение |
цифровой |
25х50 |
цвет цифр – оранжевый |
Сила тока |
цифровой |
25х50 |
цвет цифр – зеленый |
Частота |
цифровой |
46х98 |
цвет цифр – желтый |
Эл. Сопротивление |
цифровой |
46х98 |
Цвет цифр – красный |
Время |
цифровой |
72х144 |
цвет цифр – зеленый |
Группировка информации применяется для минимизации рабочей нагрузки на операторов и для снижения вероятности ошибочных действий. Используются следующие способы группировки средств контроля и управления:
По их влиянию на реализацию главных задач эксплуатации:
информация о состоянии критических функций безопасности и предельных значений параметров безопасности размещается в верхних частях информационных средств (видеокадров, панелей, щитов);
информация о готовности, запуске и эффективности работы систем безопасности размещаются в специальной зоне БПУ и РПУ и группируется по защитным функциям;
информация индикации состояния готовности и средств управления конкретной защитной функции компонуется по четко выраженным принципам контроля их состояния;
средства контроля основных параметров и сигналов, влияющих на прекращение производства электроэнергии, размещаются в отдельной зоне.
информационные поля контроля состояния готовности основных и резервных средств управления и контроля систем нормальной эксплуатации компонуются в непосредственной близости со средствами или выделенных в полях ( видеокадрах, отдельных панелях).
По частоте использования средств контроля и управления:
зоны контроля и управления оборудованием технологических систем, которые оператор использует для поддержания основного технологического процесса в установленных регламентом границах, размещаются в центре видеокадров, щитов, панелей;
информация по функционально взаимозависимым технологическим системам (функциональным единицам) размещается рядом на щитах и панелях традиционных средств контроля и управления;
Данный способ группировки используется с целью обеспечения наиболее комфортного доступа оператора к информации о той области объекта управления, которая наиболее часто используется оператором при ведении технологических процессов.
На рис. 8.5.4 приведена схема расположения элементов на панелях БПУ.
Рис. 8.5.3 Схема расположения элементов на панелях
Основная ячейка мозаичного элемента, используемая для управления арматурой и насосами, имеет габариты 25х50, содержит 3 светодиода, 2 кнопки управления и кодированную статическую надпись. Левый зеленый светодиод показывает закрытое состояние арматуры или отключенное состояние насоса; правый желтый светодиод – открытая арматура или включенный насос. Мигающее состояние этих светодиодов отражает процесс перемещения арматуры в соответствующую сторону. Средний светодиод красного цвета, его включение в любом режиме – постоянное свечение или мигание – означает неисправность средств управления данным механизмом или нарушение режимных характеристик его работы, например, увеличение времени хода арматуры. Цветовая кодировка выполнена в соответствии с рекомендациями ГОСТ 21829-76 и ГОСТ Р МЭК 60073-2000. Левая кнопка – это всегда отключить насос или закрыть арматуру, правая кнопка – включить насос или открыть арматуру. Аналогичный принцип кодирования цветом «открыто-закрыто» применяется в табло сигнализации состояния арматуры. Зеленый цвет полосы табло показывает закрытое состояние арматуры, жёлтый цвет – открытое.
Вертикальный линейный индикатор - это всегда уровень. Цифровые приборы используются там, где оператору необходима точная оперативная информация о параметрах: регулируемые параметры, концентрация борной кислоты в системах первого контура. Цифровой прибор обеспечивает восприятие человеком информации в 4 раза быстрее, чем стрелочный, недостаточной точностью измерения из-за небольших размеров шкал, в связи с чем, на панелях нормальной эксплуатации используется именно этот тип приборов в узловых точках для оперативного формирования у операторов обобщенной информации о работе всего энергоблока.
Способы кодирования информации о состоянии систем и оборудования в зоне безопасности направлены на то, чтобы оператор получал бы максимум однозначной информации из зон 7 и 8 (рис. 8.4.1) и не уходил бы со своего основного рабочего места перед дисплеями. Для реализации рассматриваемых способов кодирования используется активный мнемознак состояния насосов в виде большой стрелки внутри мозаичного элемента габаритом 25х50 мм. Цветовое состояние этой стрелки – зеленая/отключено и желтая/включено – соответствует цветовой кодировке светодиодов на мозаичных элементах контроля и управления. Цвет такого активного мнемознака и его зональное расположение однозначно информирует оператора о состоянии всех насосных групп при его нахождении в зонах 7 и 8.
Фасады панелей систем безопасности (рис. 8.5.3) выполняются путем выделения специальных зон расположения средств контроля и управления в привязке к конкретным технологическим системам, руководствуясь при этом способом группировки по функциональному признаку (МЭК 60964).
Табло сигнализации о срабатывании запускающих сигналов УСБ, расположенные в верхней части ПБ, функционально сгруппированы таким образом, что позволяют оператору, находясь в зонах 7 и 8, надежно контролировать информацию с этих табло при их загорании: место разрыва – I или II контур; отсекаемая или неотсекаемая часть ПГ при течах II контура; номер петли или парогенератора с течью и др. На вертикальной части ПБ располагается ограниченный набор индивидуальных приборов с расширенными диапазонами контроля так называемого «аварийного КИП».
Большое значение для оператора имеет информация с ПБ о возможных неисправностях оборудования и систем. В этой связи диагностика отказов (неисправностей) выполняется следующим образом. В верхней части ПБ имеются группа табло белого цвета с обобщающими сигналами об отказах аппаратуры TelepermXS, систем АЗ, ПЗ и других систем. Рядом собрана группа табло пожарной сигнализации, информирующая операторов о состоянии СКУ ПЗ.
В качестве примера ниже приводится описание детальных технологических процедур контроля и управления с важнейшей информацией по безопасности, что позволяет оператору эффективно контролировать и управлять всеми необходимыми параметрами, входящими в 7 КФБ:
RC – состояние реактивности,
PS – целостность первого контура,
HS – отвод тепла от первого контура,
CS – отвод тепла от активной зоны,
CC – целостность герметичной оболочки,
SS – готовность систем безопасности,
RS – запас теплоносителя первого контура.
По функциям RC и RS для обеспечения запаса теплоносителя первого контура и создания подкритичности системы ввода борного концентрата обеспечивают ввод борной кислоты в теплоноситель первого контура. При этом на индивидуальных приборах контролируются расходы H3BO3в линиях подачи растворов, уровни в баках запаса борной кислоты высокой (40 г/л) и низкой (20 г/л) концентрации, уровни и давление в гидроемкостях при их срабатывании на первый контур, концентрация борной кислоты в подаваемом растворе, уровень в компенсаторе давления. Все это обеспечивает оператора информацией по контролю процесса создания и поддержания необходимого уровня подкритичности активной зоны ядерного реактора.
Аварийный контроль уровня в реакторе осуществляется специальной системой, основанной на измерении уровня раздела паровой и водяной фаз в корпусе реактора. Контролируется уровень из-под крышки реактора до низа активной зоны путем измерения сигналов от ряда термопар, собранных в виде гирлянды. На БПУ выводятся 5 дискретных сигналов, соответствующих разной высоте внутри реактора. В дополнение к данному уровню контроля также предусматриваются сигналы дискретного уровня с термопары.
Дополнительно по функции RC о состоянии реактивности реактора оператор получает информацию о положении ОР СУЗ из зоны СУЗ.
По функции PS предусматривается контроль условий внутри противоаварийной оболочки путем представления информации на индивидуальных приборах давления и концентрации водорода внутри гермооболочки. Дополнительно, за счет состояния светодиодных индикаторов на мозаичных элементах (МЭ) управления оператор получает информацию о состоянии импульсно-предохранительных устройств компенсатора давления (ИПУ КД), что позволяет ему устанавливать причины появления паровоздушной смеси под оболочкой. Также, за счет информации о состоянии светодиодных индикаторов на МЭ в части рециркуляционных систем охлаждения гермооболочки, оператор имеет возможность управлять параметрами воздушной среды внутри гермооболочки. Кроме того, по информации от светодиодных индикаторов МЭ управления арматурой в спринклерной части и индивидуального прибора по давлению под гермооболочкой, оператор имеет возможность контролировать и управлять величиной давления паровоздушной среды в гермооболочке.
По функции СС предусматривается контроль давления под гермооболочкой с использованием того же прибора, что и по функции PS. Информация о состоянии от светодиодных индикаторов и возможность управления вручную локализующей арматурой также позволяют оператору контролировать аварийные и послеаварийные условия безопасности реакторной установки. Параметры внутри гермооболочки контролируются и управляются также с использованием индивидуальной информации.
По функциям CS и HS индивидуальная информация из зоны безопасности позволяет оператору контролировать и вручную управлять процессом отвода тепла от реакторной установки во всех аварийных режимах, включая ожидаемые происшествия во время работы. Контролируется расход воды в парогенераторы от аварийных питательных насосов, состояние устройств отвода пара от ПГ через БРУ-А (при их работе). При необходимости работает система отвода тепла от первого контура с обеспечивающими промконтурами. Контроль и управление этими системами оператор ведет с использованием информации на индивидуальных приборах по следующим параметрам: расход теплоносителя в первый контур, уровень в баках запаса борного концентрата, расход и температура воды в системах промконтура. Одновременно в этих процедурах реализуется функция RS о контроле запаса теплоносителя первого контура путем представления оператору информации с индивидуальных приборов по уровням в баках запаса теплоносителя.
Функция SS реализуется путем представления оператору необходимой информации на табло в верхней части панелей зоны безопасности.
Для обеспечения работы всех технологических систем безопасности, на соответствующие панели выносится информация и предоставлена возможность оператору ручного управления в части систем аварийного электроснабжения. На индивидуальных приборах отражается напряжение и частота на дизель-генераторных секциях, токи в линиях связи, кнопки ручного включения ДГ оператором.
Оператор располагает достаточным временем для принятия решения по ручным действиям, что обеспечивается следующим:
а) периодичность обновления информации составляет 2 – 2,5 с. Время обновления информации на рабочей станции СВБУ составляет 0,5 с с момента получения информации в оперативной памяти ТПТС. Однако, с учетом времени архивирования, обновленная информация по времени может идти к серверам до 1 секунды. С учетом времени задержки на ТПТС более 0,5 сек, время обновления может доходить до 2-2,5 секунд, в таких ситуациях, как крупная LOCA, в случае которой поток обмена информацией будет максимальным. Время 2-2,5 секунды является приемлемым для действий вручную.
b) табло индикации причины срабатывания АЗ и сигналы срабатывания УСБ различаются по цвету, месту и тональности. Благодаря этому оператор может видеть причины срабатывания АЗ и УСБТ непосредственно со своего места;
c) Если происходит отказ автоматического срабатывания УСБ, оператор может произвести запуск УСБ с помощью дублирующих кнопок со своего рабочего места и тем самым активизировать основные функции безопасности.
Для контроля изменения параметров в больших диапазонах используется так называемый «послеварийный КИП», который разрабатывается согласно Руководства 1.97 NRC“Контрольно-измерительные приборы, применяемые на атомных электростанциях с легководными реакторами для оценки состояния окружающей среды и обстановки на станции во время и после аварии” (Комиссия по ядерному регулированию США). Руководством установлены три категории параметров, обеспечивающие послеаварийный контроль систем энергоблока. В проекте АСУ ТП принимается, что 2-я и 3-я категории параметров, не требующие специальных условий и расширенных диапазонов контроля, достаточно полно представлены на панелях зоны безопасности, панелях СУЗ, панелях резервной зоны контроля и управления, ЭКП и дисплейных средствах рабочих мест БПУ.
Первая категория параметров из 8-ми позиций отображается на индивидуальных приборах с расширенными диапазонами контроля с расположением на панелях безопасности БПУ (табл. 8.2.4).
Табл. 8.2.4 Перечень параметров аварийного КИП с расширенными шкалами
Наименование |
Количество сигналов |
Единицы измерения |
Пределы измерения |
Примечание |
1 Давление над активной зоной |
4 |
Мпа |
0…25,0 |
|
2 Давление под гермооболочкой |
2 |
Мпа |
-0,1…2,0 |
|
3 Температура теплоносителя на выходе из активной зоны |
4 |
оС |
320…1200 |
|
4 Концентрация водорода под гермооболочкой |
2 |
% |
0…30 |
|
5 Уровень теплоносителя в реакторе |
4 |
м |
0…10 |
|
6 Уровень в приямке гермооболочки |
2 |
м |
0…2 |
|
7 Радиоактивное излучение внутри гермооболочки |
2 |
Р/ч |
1…107 |
|
8 Уровень в компенсаторе давления |
2 |
м |
0…16 |
|
Рис. 8.5.4. Фасады панелей безопасности