13.3. Схемы электропитания ктс асу тп

Электропитание средств АСУ ТП разрабатывается в соответствии со следующими принципами:

• - аппаратура каждого канала УСБ получает питание от САЭ своего канала и может резервироваться от распределительных устройств собственных нужд (РУСН) нормальной эксплуатации;

• - аппаратура СКУ нормальной эксплуатации обеспечиваются электропитанием от систем электроснабжения нормальной эксплуатации;

• - многоканальные резервированные устройства ПТК (ТХS, АКНП и т.д.) обеспечиваются электропитанием от отдельных устройств таким образом, что бы единичная неисправность в электропитании не нарушала работоспособность системы контроля и управления и не приводила к необходимости переключений более чем в одном канале электропитания. Средства автоматизации, резервирующие друг друга (например, рабочие станции СВБУ) также должны обеспечиваться электропитанием от разных источников электроснабжения;

• - устройства, имеющие два ввода питания, также имеют электропитание от отдельных источников электроснабжения;

• - устройства, имеющие два ввода питания (шкафы ТПТС), также имеют электропитание от отдельных источников электроснабжения. При этом, один ввод питания должен быть от щита 220 В постоянного тока;

• - для обеспечения информации на БПУ при полной потере источников электроснабжения переменного тока, одна из трех резервированных цепей приема, обработки и вывода информации на БПУ обеспечена электропитанием от аккумуляторной батареи, рассчитанной на питание нагрузки в течение 24 часов;

- для обеспечения работоспособности УСБ при пуско-наладочных работах и ремонтах электропитания предусмотрен ввод в канал безопасности электропитания от источников нормальной эксплуатации.

Схемы питания УСБ и СКУ нормальной эксплуатации приведены на рисунках 13.3.1 и 13.3.2. В них реализованы приведенные выше принципы.

При этом:

• одна неисправность в схеме электропитания не вызывает потерю работоспособности АСУ ТП;

• при неисправностях в инверторах питания АСУ ТП обеспечивается переключение нагрузки на питание от сети собственных нужд энергоблока.

Характеристики сети переменного тока собственных нужд блока:

• напряжение электропитания – 220 В +10 % -15 %;

• частота – 50 Гц +1 Гц – 3 Гц.

В сети переменного тока возможны:

• изменение напряжения питания на 50 % на время до 0,1 с;

• снижение напряжения до 80 % на время до 10 с, а также до 70 % на время до 7 с и до 60 % на время до 5 с;

• полное исчезновение напряжения при потере рабочего и резервного источников питания на время до 1,2 с (для НЭ).

Характеристики сети переменного тока 1 категории /выходные характеристики инверторов/:

• напряжение электропитания – 220 В +2 % -2 %;

• частота – 50 Гц +5 Гц – 5 Гц;

• допустимый коэффициент искажения синусоидального напряжения - 6 %.

13.3.1 Схема электропитания ктс канала усб

13.3.2 Схема электропитания ктс нормальной эксплуатации

Глава 14

Система регистрации важных параметров эксплуатации (СРВПЭ)

14.1. Назначение и состав

Система регистрации важных параметров эксплуатации (СРВПЭ) предназначена для регистрации и хранения предаварийной, аварийной и поставарийной информации при нарушениях нормальной эксплуатации, при проектных (ПА) и запроектных (ЗПА) авариях. СРВПЭ обеспечивает своевременную регистрацию информации для последующего восстановления причин и путей протекания нарушения или аварии:

• однозначного установления исходных событий аварий или нарушений в работе энергоблока и хода технологического процесса;

• установления фактического алгоритма работы систем безопасности, систем контроля и управления;

• установления действий персонала.

СВРПЭ обеспечивает выполнение следующих информационных функций:

• получение из систем низовой автоматики и СВБУ информации по параметрам, состоянию оборудования и командам операторов, позволяющей определить причины аварии и ход ее протекания;

• архивирование полученной информации в двухканальном кольцевом архиве;

• обеспечение возможности только санкционированного вывода информации, хранимой в СРВПЭ, на внешние носители для последующего ее анализа.

СРВПЭ накапливает в своем архиве информацию и стирает ее по мере поступления новой с сохранением информации в кольцевом 48-и часовом архиве. При возникновении аварийной ситуации устанавливается запрет стирания информации для данных, поступивших в архив СРВПЭ не менее, чем за 24 часа до возникновения аварии с одновременной возможностью ввода данных в архив СРВПЭ в течение не менее 24-х часов после возникновения аварии. СВРПЭ обеспечивает самодиагностику и формирование вызывных сигналов в СВБУ при неисправностях системы.

ПТК СРВПЭ состоит из двух идентичных ПТС (сервера СРВПЭ) с установленным базовым ПО и АРМ СРВПЭ для просмотра/экспорта архивной информации, конфигурации/настройки серверов СРВПЭ. ПТК СРВПЭ подключен к системе аварийного электроснабжения с аккумуляторной батареей, рассчитанной на обеспечение работы СРВПЭ в течение 24 часов при запроектной аварии, связанной с потерей источников электропитания переменного тока.

14.2. Структурная схема

Схема передачи информации и интеграции ПТК СРВПЭ с ПТК СВБУ и АРМ СРВПЭ представлена на рисунке 14.2.1. ПТС СРВПЭ каждого канала ПТК СРВПЭ одновременно подключается:

• к основной и резервной ЛВС СВБУ через коммутаторы систем безопасности (СБ) из состава ПТК СВБУ;

• к рабочей станции АРМ СРВПЭ.

Для подключения ПТС СРВПЭ к коммутаторам и к АРМ СРВПЭ используются сейсмостойкие волоконно-оптические кабели спецификации 100Base-FX из состава комплекта ВОЛС ПТК СВБУ.

СРВПЭ функционирует во всех режимах нормальной эксплуатации, а также при проектных и запроектных авариях. При запроектных авариях функционирование СРВПЭ состоит в сохранении собранной информации. Временной режим работы серверов СРВПЭ – круглосуточный, непрерывный.

При эксплуатации ПТК СРВПЭ различаются два режима работы:

• режим штатного функционирования - круглосуточная работа в течение срока службы, при которой ПТК СРВПЭ выполняет весь комплекс функций;

• режим хранения с возможностью снятия авторизованным пользователем ранее зарегистрированной информации. В этот режим ПТК СРВПЭ переходит при авариях, когда нарушается функционирование ЛВС или ПТС СРВПЭ (например, при пожаре) и информация на ПТК СРВПЭ перестает поступать.

В режиме штатного функционирования ПТК СРВПЭ может производиться вывод ПТС одного из каналов в ремонт или техническое обслуживание. В этом режиме обеспечивается возможность передачи информации авторизованному пользователю на рабочую станцию АРМ СРВПЭ из состава СВСУ в двух режимах:

• в автоматическом режиме передачи текущей информации, поступающей из шлюзов смежных подсистем в объеме, предусмотренном проектом;

• в автоматизированном режиме копирования файлов архива по запросу пользователя.

СРВПЭ энергоблока обеспечивает выполнение следующих процедур и функций:

- сбор данных от всех предусмотренных источников информации;

- обработку полученных данных для выборки регистрируемых параметров, преобразования формата параметров и определения начала режима аварийной регистрации;

- регистрация данных (ведение архива);

- управления режимом работы системы (нормальный, аварийный, поставарийный, защищенный (определение режима и функции, выполняемые СРВПЭ в каждом режиме приведены ниже) по принимаемым сигналам и командам оператора СРВПЭ (по завершении переноса архива с серверов СРВПЭ и возобновления режима нормальной регистрации);

- диагностика работоспособности системы (работоспособность узлов системы, состояние исполняемых задач и процессов);

- сигнализация о режиме работы системы и выявленных отказах;

- синхронизация системного времени;

- перенос архива с серверов СРВПЭ на АРМ СРВПЭ и далее на АРМ СВБУ для расследования аварии;

- контроль целостности архивных данных;

- чтение архива на АРМ СРВПЭ;

- вывод архивной информации на средства отображения (монитор, принтер) и экспорт в специальный файл, для последующего импорта и анализа;

- контроль доступа к информации;

- привязка архива СРВПЭ к структуре базы данных технологической информации.

СРВПЭ обеспечивает реализацию следующих алгоритмов обработки информации:

- выборка из полного набора принятых данных сигналов подлежащих регистрации;

- определение начала аварии по значению сигналов инициирующих аварийную регистрацию;

- преобразование формата принимаемых сигналов перед их регистрацией в архиве.

Источники информации СРВПЭ - подсистемы (шлюзы) АСУ ТП энергоблока и СВБУ. Для приема информации СРВПЭ использует ЛВС СВБУ и унифицированный протокол обмена информацией, принятый для обмена между шлюзами подсистем и СВБУ. Синхронизация времени СРВПЭ осуществляется от СВБУ.

СРВПЭ имеет следующие технические возможности в части регистрации сигналов:

- аналоговых сигналов - до 1000;

- дискретных сигналов - до 4000.

СРВПЭ обеспечивает архивирование и хранение данных в каждом канале регистрации в кольцевом 48-и часовом архиве. Организация хранения архивных данных

обеспечивает получение и вывод данных в период времени не менее 24-х часов до возникновения аварийной ситуации и в течении 24-х часов после возникновения аварийной ситуации в том числе в случае нескольких последовательных нарушений и/или аварийных ситуаций. Каждый сигнал в архиве снабжен индивидуальной временной меткой и признаком достоверности.

В архив СРВПЭ заносится следующая информация от СКУ безопасности и частично от СКУ нормальной эксплуатации:

- текущие значения и отклонения технологических параметров;

- положение органов регулирования;

- состояние исполнительных механизмов и арматуры;

- состояние органов дистанционного управления исполнительными механизмами, арматурой и защитами;

- фиксация действий защит УСБ, локальных защит оборудования систем безопасности, защит основного оборудования НЭ;

- срабатывание аварийной и предупредительной защит СУЗ реактора (АЗ и ПЗ);

- команды оператора по управлению технологическим оборудованием;

- информация об изменении режима регистрации (нормальный, аварийный, поставарийный или защищенный) и сбоях в процедурах сбора и регистрации данных.

СРВПЭ производит регистрацию и хранение информации о изменении в состоянии критических функций безопасности (аварийный останов реактора и поддержание его в подкритическом состоянии; аварийный отвод тепла от реактора; удержание радиоактивных веществ в установленных границах), о состоянии готовности систем безопасности, а также параметры мощности ЭБ, метки времени и некоторые другие сигналы от СКУ НЭ.

Нормальный режим эксплуатации СРВПЭ – режим при котором СРВПЭ выполняет регистрацию предусмотренного объема параметров, а алгоритм обновления информации в архивах соответствует алгоритму построения кольцевых архивов. Удаление старой информации реализовано по критерию заполнения флэш-диска. Если объем свободного пространства флэш-диска становится меньше некоторого порогового значения, то производится удаление файлов архива (начиная с самого старого) до тех пор, пока объем свободного пространства не превысит пороговое значение. Проверка объема свободного пространства флэш-дисков производится один раз в 30 с. Пороговое значение поддерживаемого свободного пространства и периодичность записи файлов архива на диск являются настраиваемыми переменными.

При поступлении инициирующих сигналов (АЗ, УСБТ и т.д.) ПТК СРВПЭ реализует режим записи аварийного архива (аварийный режим работы), сопровождающийся выдачей диагностического сообщения «Аварийная запись архива» в СВБУ. В этом режиме выполняется автоматическое сохранение предыстории (24 часа до аварии) и последующая запись (не менее 24 часов после начала аварии) процесса развития/ликвидации аварии/нарушения.

Также предусмотрен поставарийный режим – данный режим возможен при соблюдении условия ликвидации нарушения до истечения 24-х часового отрезка после начала аварии. По истечении 24-х часов поставарийной или аварийной регистрации СРВПЭ автоматически переходит в защищенный режим регистрации (с выдачей диагностического сообщения). В этом режиме в архиве продолжается регистрация принимаемых сигналов, с контролем защиты от переполнения архива. При срабатывании защиты запись блокируется и в СВБУ выдается соответствующее диагностическое сообщение о необходимости переноса архива. Реализация защищенного режима и режима блокирования необходима для защиты от ошибок персонала и в случае невозможности доступа к серверам СРВПЭ до полного исчерпания емкости архива.

Отмена режима записи аварийного архива обеспечивается выполнением специальной процедуры, управляемой по команде оператора с АРМ СРВПЭ. Данная процедура применяется:

• для отмены инициирующего сигнала и последующего выполнения останова записи в архив;

• для возобновления регистрации информации после выполненного останова записи в архив.

Сохранение архива аварии для последующего анализа выполнено процедурой переноса архивных данных с серверов СРВПЭ на АРМ СРВПЭ, с последующим копированием на носитель для долговременного хранения. Во всех режимах, кроме режима блокирования, перенос архива выполняется при продолжающейся регистрации сигналов в СРВПЭ. По завершении переноса архива серверы СРВПЭ переводятся в режим нормальной регистрации или в режим аварийной регистрации, если авария длится больше 24-х часов или вновь возникла авария (регистрация последовательных аварий).

Для расследования причин и процесса развития аварии предусмотрена процедура съема архивных данных с серверов СРВПЭ и переноса их на АРМ СРВПЭ с последующим созданием копии для долговременного хранения (на магнитной ленте) следующими способами:

- с использованием передачи по сети;

- копированием на промежуточный съемный носитель;

- непосредственно с физического носителя архива (должна быть предусмотрена возможность извлечения носителя из сервера и подключение его к АРМ СРВПЭ).

Серверы СРВПЭ обеспечивают диагностику работоспособности собственных технических и программных средств в автоматическом режиме и передают соответствующую информацию в СВБУ энергоблока. СРВПЭ обеспечивает контроль исправности технических средств и ПО в автоматизированном режиме. При отказе коммутаторов сети шлюзов НЭ СВБУ каждый канал ПТК СРВПЭ регистрирует информацию в объеме своего канала СБ. При одновременном отказе коммутаторов сети шлюзов НЭ СВБУ или одного из каналов систем безопасности, в ПТК СРВПЭ информация регистрируется в работоспособном канале ПТК СРВПЭ. Данной информации достаточно для проведения анализа причин возникновения аварии.

Алгоритм обмена данными ПТС СРВПЭ каждого канала со шлюзами соответствует алгоритму обмена данными «сервер-шлюз», реализованному в ПТК СВБУ. ПТС СРВПЭ запрашивают данные от шлюзов последовательно. Частота опроса зависит от потока входных данных, но не реже 1 раза в 5 секунд.

ПТК СРВПЭ обеспечивает регистрацию попытки несанкционированного доступа к ПТС СРВПЭ. При наличии попытки несанкционированного доступа ПТК СРВПЭ обеспечивает выдачу в ЛВС СВБУ соответствующего диагностического сигнала. С целью защиты информации от несанкционированного доступа при эксплуатации ПТК СРВПЭ устанавливается специальный уровень защиты информации, при котором блокируется любая попытка удаленного доступа к ПТК СРВПЭ из локальной вычислительной сети СВБУ. Перевод ПТК СРВПЭ в требуемый уровень защищенности производится специальной процедурой в рамках общих мер защиты информации от несанкционированного доступа ПТК СВБУ (ЗНСД).

СРВПЭ относится к восстанавливаемым и обслуживаемым системам длительной эксплуатации, подлежащим ремонту и обслуживанию как при остановленном, так и при работающем технологическом оборудовании энергоблока. Надежность СРВПЭ определяется исходя из выполняемых функций, которые можно объединить в 4 группы:

• поддержание функционирования СРВПЭ;

• сбор и обработка информации;

• регистрация и сохранение сигналов в архиве;

• чтение, обработка и представление архивных данных.

Основной функцией СРВПЭ является регистрация и сохранение сигналов в архиве. Исходя из этого, критерием отказа СРВПЭ следует считать одновременную потерю регистрации в обоих серверах СРВПЭ.

Средняя наработка СРВПЭ на отказ - не менее 50х10³ ч. Среднее время восстановления функций СРВПЭ - не более 2 часов. Срок службы ПТС СРВПЭ при условии восстановления выработавших ресурс технических средств - не менее 30 лет при соблюдении правил эксплуатации, оговоренных в эксплуатационной документации.

Информация, предназначенная для регистрации в ПТК СРВПЭ, поступает в ПТС первого и второго каналов ПТК СРВПЭ через коммутаторы СБ из шлюзов следующих смежных подсистем:

• СВБУ;

• СУЗ-УСБТ (инициирующая часть);

• УСБТ (исполнительная часть);

• СКУД;

• АСРК;

• СКУ НЭ;

• СКУ ПЗ;

• СКУ ЭЧ;

Передача информации осуществляется по оптоволоконным линиям связи спецификации 100Base-FX

Источником информации СРВПЭ должны выступать подсистемы (шлюзы) АСУ ТП энергоблока и СВБУ. Для приема информации СРВПЭ должна использовать ЛВС СВБУ и унифицированный протокол обмена информацией, принятый для обмена между шлюзами подсистем и СВБУ. Синхронизация времени СРВПЭ осуществляется от СВБУ.

АРМ СРВПЭ использует архивные данные, запрашиваемые по сети с серверов СРВПЭ, а так же непосредственно физические носители архива серверов. При выполнении настройки и корректировки базы данных сигналов и конфигурационных файлов серверов СРВПЭ в качестве исходных данных используется информация базы данных технологических параметров СВБУ.

Рис. 14.2.1. Структурная схема СРВПЭ