Glava_1

−контроль и передача в СКУ ТО значений осевых сдвигов роторов и в СКУ ТО и СВБУ частот вращения роторов ТГ и ПЭН;

−контроль и передача в СКУ ТО значений теплового расширения ротора и корпуса ТГ;

−фиксирование превышения нормируемых значений виброскорости для ТГ, ЦН и ПЭН (первоначально установленные значения: 4,5 мм/с, 7,1 мм/с, 11,2 мм/с с выдачей соответствующих сигналов на БПУ (сигнализация), передачей информации в СВБУ и на монитор АРМ ИВ;

−обнаружение низкочастотной вибрации для ТГ с выдачей соответствующих сигналов на БПУ (для сигнализации), передачей информации в СВБУ и на монитор АРМ ИВ;

−обнаружение скачка вибрации для ТГ, ЦН с выдачей соответствующих сигналов на БПУ (сигнализация), передачей информации в СВБУ и на монитор АРМ ИВ;

−обнаружение для ТГ, ЦН и ПЭН возрастания на сравнимых режимах для выбранных компонентов вибрации с выдачей соответствующих сигналов на БПУ (сигнализация) и передачей информации в СВБУ и на монитор АРМ ИВ;

−фиксирование превышения допустимых значений размаха относительных виброперемещений валопровода турбоагрегата для ТГ с выдачей соответствующих сигналов на БПУ (сигнализация) и передачей информации в СВБУ и на монитор АРМ ИВ;

−обнаружение скачка вибрации валопроводов для ТГ с выдачей соответствующих сигналов» на БПУ (сигнализация) и передачей информации в СВБУ и на монитор АРМ ИВ;

−фиксирование для ТГ возрастания в течение 3-х суток значения вибрации валопровода более чем на 85 мкм или 100 мкм выдачей соответствующих сигналов на БПУ (сигнализация), передачей информации в СВБУ и на монитор АРМ ИВ;

−изменение в процессе эксплуатации значений порогов (уставок) срабатывания аварийной

ипредупредительной сигнализации;

−проведение самодиагностики программно-технических средств с выдачей заключения с точностью до сменного блока.

Таблица 12.1.1 Состав АСВД

12.2. Структурные схемы и функционирование АСВД представляет собой распределенную проектно-компонуемую систему, состоящую

из четырех подсистем контроля вибрации ТГ, ПЭН, ЦН и дополнительного оборудования, в состав каждой из которых входят первичные преобразователи, комплексы КВ-А, стойки АК и ПИТ, информация с которых поступает на рабочие станции (АРМ) и серверы по цифровой ЛВС.

В дополнительное оборудование включены постоянно работающие (или которые могут находиться в работе продолжительное время) агрегаты в различных режимах работы блока (в перечень включены вентагрегаты находящиеся в гермообъеме):

-насосы системы аварийного ввода бора,

-насосы системы аварийного расхолаживания ПГ,

-насосы системы аварийного и планового расхолаживания,

-вентагрегаты рециркуляционных систем охлаждения помещений необслуживаемой зоны внутреннего контайнмента,

-вентагрегаты рециркуляционных систем охлаждения приводов СУЗ,

-вентагрегаты рециркуляционных систем охлаждения помещений зоны ограниченного доступа персонала внутреннего контайнмента,

-подпиточные насосы системы продувки – подпитки 1 контура и др.

Всего в объем контроля АСВД в виде дополнительного оборудования может входить до 100 объектов контроля.

Взаимодействие АСВД с подсистемами АСУ ТП осуществляется через программноаппаратные шлюзы, подключенные к специально выделенному для связи с подсистемами сегменту ЛВС АСВД, в которых на программном уровне обеспечивается информационная совместимость соответствующих подсистем с АСВД. Шлюзы являются составной частью АСВД.

Структурная схема АСВД приведена на рисунке 12.2.1.

Первичные преобразователи (из состава КВ-А) размещаются на технологическом оборудовании и посредством соединительных кабелей, входящих в их состав, соединяются с КВ- А. КВ-А размещаются в непосредственной близости от технологического оборудования. Расстояние определяется длиной соединительных кабелей от первичных преобразователей, которая составляет от 5 до 15 (25) м.

Подсистема контроля ТГ содержит 14 комплексов КВ-А (контроль вибрации) и один КВ- А (контроль частоты вращения), стойку ПИТ «ТГ» и стойку АК «ТГ». Токовые выходы каналов 4…20 мА непосредственно с комплексов КВ-А по линиям связи поступают в СКУ НЭ. Питание на все КВ-А по линиям питания поступает со стойки ПИТ «ТГ». Цифровые выходы всех КВ-А по линиям связи (витая пара, Ethernet) поступают в коммутатор Ethernet. С коммутатора по ВОЛС Ethernet поступают в стойку АК «ТГ». Стойка АК «ТГ» по линии связи ЛВС (витая пара, Ethernet) подключена к стойке ЦС.

Подсистема контроля ПЭН содержит 15 комплексов КВ-А (по три КВ-А на каждый ПЭН), стойку ПИТ «ПЭН» и стойку АК «ПЭН». Токовые выходы каналов 4…20 мА непосредственно с комплексов КВ-А по линиям связи поступают в СКУ НЭ. Питание на все КВ-А по линиям питания поступает со стойки ПИТ «ПЭН». Цифровые выходы всех КВ-А по линиям связи (витая пара, Ethernet) поступают в коммутатор Ethernet. С коммутатора по ВОЛС Ethernet

поступают в стойку АК «ПЭН». Стойка АК «ПЭН» по линии связи ЛВС (витая пара, Ethernet) подключена к стойке ЦС.

Подсистема контроля ЦН содержит 12 комплексов КВ-А (по три КВ-А на каждый ЦН), стойку ПИТ «ЦН» и стойку АК «ЦН». Питание на все КВ-А по линиям питания поступает со стойки ПИТ «ЦН». Цифровые выходы всех КВ-А по линиям связи (витая пара, Ethernet) поступают в стойку АК «ЦН». Стойка АК «ЦН» по линии связи ЛВС (ВОЛС, Ethernet) подключена к стойке ЦС.

Подсистема контроля дополнительного оборудования содержит 71 комплекса КВ-А. Питание на все КВ-А по линиям питания поступает со стоек ПИТ «ДО».

Стойка ЦС по линиям связи соединяется с контроллером «сухих» контактов (блоком сигнализации), коммутатором АРМ и СВБУ (тип линии связи, ВОЛС или витая пара, будет определяться в зависимости от расстояния между ними). Выходы контроллера «сухих» контактов поступают в СКУ НЭ (в ТПТС).

Рис. 12.2.1. Структурная схема АСВД

АСВД представляет собой распределенную многоуровневую измерительноинформационную систему, обеспечивающую возможность изменения конфигурации, количества и типов измерительных каналов в зависимости от выполняемых задач и требований заказчика.

Первый уровнем системы представляют комплексы КВ-А, в состав которых входят также первичные преобразователи, устанавливаемые на контролируемых агрегатах. КВ-А комплектуются следующими измерительными каналами:

-канал измерения абсолютной вибрации (виброскорости);

-канал измерения относительной вибрации (виброперемещения);

-канал измерения частоты вращения и фазоотметки.

КВ-А выполняют преобразование сигналов измеряемых параметров в цифровой код, производят вычисление расчетных параметров, сравнение измеренных и расчетных параметров с допустимыми значениями (уставками).

Второй уровень системы представляют стойки АК, которые обеспечивает прием от КВ-А, преобразование и передачу значений контролируемых параметров на собственные средства отображения, для архивирования на ЦС и для визуализации на АРМ ИВ. В зависимости от типа контролируемого оборудования (ТГ, ПЭН, ЦН) стойки АК могут отличаться составом аппаратных средств и конфигурацией ПО.

Стойка АК осуществляет:

-циклический сбор данных (цифровых сигналов результатов измерений, сравнений с уставками) от КВ-А по всем измерительным каналам, их обработку, анализ;

-кратковременное хранение поступающей информации (данных);

-регистрацию и передачу данных по ЛВС на ЦС, АРМы и в СВБУ в соответствии с принятыми алгоритмами;

Стойки АК подключены к источникам ИБП (с пакетом аккумуляторов), обеспечивающим фильтрацию помех в сети электропитания и защиту оборудования стойки от перерывов в электроснабжении, колебаний напряжения, кратковременных провалов напряжения и скачков напряжения и тока в сети электропитания.

Третий уровень системы реализован на базе ЦС, АРМ ИВ, АРМ ИР и АРМ ВИДАС. ПТС трех уровней АСВД объединены в ЛВС, выполняющую следующие функции:

-управление работой комплексов и диспетчеризация потоков данных и каналов;

-хранение текущей и ранее введенной версии конфигурации всех компонент АСВД;

-хранение и поддержка реестра применяемого ПО;

-архивирование и долгосрочное хранение информации, поступающей с измерительных комплексов;

-передачу данных в подсистемы АСУ ТП с использованием специализированных шлюзов, реализованных на базе отдельных прикладных программ;

-передачу необходимых данных на АРМ ИВ, АРМ ИР и АРМ ВИДАС.

Для повышения надежности в состав стойки ЦС входят основной и резервный серверы. В состав каждого сервера входят резервируемые источники питания, RAID-массивы хранения информации, дублированные интерфейсы ETHERNET.

Основная область применения КВ-А – непрерывное дистанционное измерение и контроль параметров вибрации, частоты вращения роторного оборудования (агрегатов). Комплекс КВ-А является проектно-компонуемым изделием и состоит из набора независимых измерительных каналов (интеллектуальных датчиков) и общего (на 3-5 измерительных каналов) контроллера. В качестве первичных преобразователей в КВ-А используются акселерометры со встроенными усилителями, например, типа АР36, и вихретоковые преобразователи относительных перемещений. Один первичный преобразователь подключается к нормирующему измерительному преобразователю, таким образом, получается интеллектуальный датчик. Интеллектуальный датчик преобразует измеряемый параметр в цифровой код (цифровое значение).

Контроллер осуществляет сбор данных с интеллектуальных датчиков по интерфейсу RS485, первичную обработку и передачу результатов всех измерительных каналов по интерфейсу

Ethernet в стойку АК.

Контроллер выполняет следующие вспомогательные функции:

- контроль работоспособности измерительных каналов и обрыва линии связи между

первичным преобразователем и нормирующим преобразователем; - формирование и передачу на верхний уровень тестового сигнала, пропорционального

задаваемому значению измеряемого параметра, для проверки работоспособности линий связи, правильности срабатывания уставок и алгоритмов защиты.

Конструктивно КВ-А выполнен в виде компактного металлического шкафа фирмы RITTAL, внутри которого установлены измерительные и нормирующие преобразователи, устройства защит от помех и контроллер. Шкаф крепится к стене или элементам металлоконструкций с помощью четырёх винтов.

Система технического диагностирования ГЦНА (СТД ГЦНА)

СТД ГЦНА является автоматизированной системой технического диагностирования, предназначенной для определения технического состояния главных циркуляционных насосных агрегатов реакторной установки по данным контроля теплотехнических и вибрационных параметров и выдачи законченных диагностических сообщений о состоянии ГЦНА и формирования сигналов о превышении вибрации выше заданных уровней.

Структурная схема СТД ГЦНА представлена на рисунке 12.2.2

Рис. 12.2.2. Структурная схема СТД ГЦН

В состав СТД ГЦНА включены:

первичные преобразователи виброконтроля (1) с кабелями (2) и устройствами согласования, расположенными в соединительных коробках;

соединительные коробки (3);

блочные линии связи от соединительных коробок до УИИ СКВ (4) (не входят в поставку СТД ГЦНА);

устройство информационно-измерительное системы контроля вибраций (9) в состав которого входят:

вибромонитор (5);

компьютер промышленного исполнения (6);

программное обеспечение СТД ГЦНА;

основной и резервный шлюзы связи с АСВД (7);

линии связи для передачи на БПУ через СКУ НЭ РО сигнала о превышении предупредительного уровня вибрации (8) (не входят в поставку СТД ГЦНА);

дублированные линии связи для организации обмена данными с СВБУ через серверы АСВД (10) (не входят в поставку СТД ГЦНА);

удаленное рабочее место (УРМ) (11), в виде персонального компьютера;

линии связи для организации обмена данными между СТД и УРМ (12) (не входят в поставку СТД ГЦНА).

СТД ГЦНА представляет собой автоматизированную систему, обеспечивающую выполнение следующих функций:

-контроль вибрационных характеристик ГЦНА;

-передача обработанных параметров вибрации в АСВД;

-формирование сигнала типа «сухой» контакт при достижении предупредительного уровня вибрации для отображения на панелях БПУ;

-контроль технического состояния аппаратной части системы;

-передача в АСВД сообщения при неисправности СТД ГЦНА;

-получение параметров теплотехнического контроля (ТТК) ГЦНА и данных о состоянии арматуры ГЦНА от АСВД;

-совместный анализ данных теплотехнического и вибрационного контроля ГЦНА с целью уточнения его технического состояния и выявления тенденций к изменению технического состояния;

-представление информации о результатах анализа технического состояния ГЦНА оперативному и техническому персоналу энергоблока;

-ведение собственного непрерывного архива данных.

Выполнение функции получения параметров теплотехнического контроля ГЦНА и данных о состоянии арматуры ГЦНА от АСВД обеспечивает СТД ГЦНА входными данными. Результатом совместного анализа данных теплотехнического и вибрационного контроля ГЦНА является формирование диагностических сообщений, отображаемых на мониторе СТД ГЦНА и передаваемых оперативному и техническому персоналу энергоблока в виде диагностических сообщений. Диагностическое сообщение состоит из диагноза и рекомендации.

Выполнение функции ведения непрерывного архива данных обеспечивает регистрацию всех данных, поступающих в СТД ГЦНА за период одной эксплуатационной кампании энергоблока.

СТД ГЦНА относится к восстанавливаемым, обслуживаемым системам длительного пользования. Первичные преобразователи, входящие в состав СТД ГЦНА, относятся к невосстанавливаемым и неремонтопригодным устройствам. Необходимый уровень надежности обеспечивается комплексом работ на стадиях разработки, изготовления и эксплуатации отдельных систем, входящих в СТД ГЦНА. По реализации информационных и вспомогательных функций СТД ГЦНА характеризуется следующими показателями надежности:

-наработка на отказ не менее 2×104 ч;

-время восстановления ПТС не более 1 ч.

ГЛАВА 13 Датчики, типовые каналы и схемы электропитания

13.1. Датчики

Для контроля основных теплотехнических параметров используются приборы и оборудование, удовлетворяющие требованиям стандартов, действующих в области приборостроения; технических условий. Пределы измерений датчиков обеспечивают контроль параметров во всех режимах эксплуатации и имеют необходимый запас для контроля их максимальных отклонений в аварийных режимах. Погрешности измерений датчиков обеспечивают выполнение измерений с необходимой точностью. Поверка датчиков производится при их изготовлении в период пуско-наладочных работ и периодически при эксплуатации. Конструкция датчиков рассчитана на воздействие измеряемых сред и внешних факторов в местах их установки при нормальных и аварийных режимах эксплуатации;

Измерительные каналы параметров УСБ

Измерительные каналы УСБ проектируются с учетом использования принципов независимости, единичного отказа, разнообразия технических средств. Реализация указанных принципов достигается путем резервирования, физического и функционального разделения измерительных каналов, относящихся к разным каналам УСБ, использования технических средств разных производителей (только для параметров, инициирующих срабатывание АЗ, ПЗ и запуск технологических систем безопасности). В соответствии с принятой концепцией для реализации функций АЗ, ПЗ, УСБ и СНЭ, при наличии одноименных параметров, используются общие датчики.

Входная информация по инициирующим параметрам вводятся в модули размножения аналоговых сигналов TXS ПТК АЗ, а по параметрам локальных защит - в модули ТПТС-ЕМ, размещаемые в шкафах соответствующих каналов СУЗ-УСБ. Модули обеспечивают выполнение следующих функций:

прием сигналов 4-20 мА;

прием и преобразование сигналов термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления;

размножение сигналов по каждому входу;

гальваническую развязку входных и выходных цепей;

передачу цифровых сигналов по дублированному интерфейсу и проводным линиям;

выполнение математических операций, необходимых для коррекции параметра, перевода в физическую величину и т.п.;

электропитание датчиков постоянным напряжением 24 В;

диагностирование входных сигналов и цепей;

Выходная информация по параметрам выводится:

на мониторы СБ и НЭ, размещенные в зоне АРМ СИУР, БПУ и РПУ по цифровым каналам связи;

на устройства формирования управляющих команд;

на средства индивидуального контроля параметров (индивидуальные приборы и табло сигнализации), размещаемые на панелях безопасности БПУ и РПУ.

Взависимости от назначения, влияния на безопасность и выполняемых функций в пределах одного канала СБ, по каждому измерению предусматривается:

два датчика для реализации защит и блокировок основных систем и оборудования, а также для реализации функции автоматического регулирования основных регуляторов;

один датчик для вывода показаний на приборы БПУ, РПУ;

три датчика для реализации защит и блокировок, обеспечивающих выполнение системой безопасности своих функций.

Информация об отказах технических средств измерительных каналов в обобщенном виде представляется на панелях систем безопасности БПУ и РПУ. Более детальная информация об отказах выводится на АРМ ЦТАИ.

Модули аналоговых сигналов резервируемых датчиков размещаются в разных шкафах. Электропитание модулей аналоговых сигналов осуществляется от резервированных источников питания шкафов, в которых они размещаются. Шкафы имеют электропитание от источников надежного питания 1-ой группы постоянным напряжением 220 В по двум резервируемым вводам. В аварийном режиме, при полной потере питания указанные шкафы получают питание от аккумуляторной батареи, рассчитанной на 24 часа.

Калибровка датчиков осуществляется по месту их установки (без демонтажа) с помощью переносного калибровочного устройства.

В проекте принята схема трубных соединений датчиков АЗ, ПЗ, УСБТ и СНЭ с общими отборами для разных каналов безопасности и разделенными по измерительным каналам импульсными линиями ( рис. 13.1.1).

Для обеспечения работоспособности при аварийных режимах, датчики давления, разности давлений, контролирующие работу оборудования, размещенного в контайменте, устанавливаются за его пределами, в специальных помещениях. Датчики негерметичной части также размещаются в специальных помещениях. Для датчиков каждого канала СБ предусматриваются отдельные помещения.

Рис. 13.1.1. Схема соединения импульсных трубопроводов датчиков УСБ.

Измерительные каналы параметров УСНЭ

Измерительные каналы УСНЭ проектируются исходя из принципа обеспечения заданных показателей надежности и качества выполнения измерений. В проекте принят принцип однократного ввода информации по параметрам, необходимой для реализации функций контроля и управления. Реализация указанных принципов достигается путем использования высоконадежных технических средств на базе микропроцессорной техники, кратностью резервирования измерительных каналов, физического разделения резервируемых измерительных каналов.

Входная информация по контролируемым параметрам вводятся в функциональные модули приема и обработки аналоговых сигналов ТПТС51-2.1722, ТПТС51-2.1731, ТПТС51-

2.703 , размещаемые в шкафах ПТК нижнего уровня. Выходная информация по параметрам выводится:

на мониторы СНЭ, размещенные в зоне АРМ БПУ и РПУ по цифровым каналам связи;

на модули формирования управляющих команд;

на средства индивидуального контроля параметров (индивидуальные приборы и табло сигнализации), размещаемые на БПУ).

Взависимости от назначения, влияния на безопасность и выполняемых функций в УСНЭ по каждому измерению предусматривается:

один датчик для реализации защит и блокировок вспомогательных систем и оборудования, вывода показаний на приборы показывающие БПУ;

два датчика для реализации защит и блокировок основных систем и оборудования, а также для реализации функции автоматического регулирования основных регуляторов;

три датчика для реализации защит и блокировок дорогостоящего оборудования или блокировок, срабатывание которых может привести к останову или разгрузке блока.

При резервировании датчиков сигналы на модули формирования управляющих команд на средства представления информации и регуляторы передаются как среднее арифметическое измерений исправных датчиков. При этом осуществляется автоматический контроль рассогласования измерений между датчиками. Информация об отказах технических средств измерительных каналов в обобщенном виде представляется на мониторах БПУ. Более детальная информация об отказах выводится на АРМ ЦТАИ.

Электропитание модулей (блоков) аналоговых сигналов осуществляется от резервированных источников питания шкафов, в которых они размещаются. Шкафы имеют электропитание от источников надежного питания 1-ой группы СНЭ постоянным напряжением 220 В по двум резервируемым вводам.

Взоне контролируемого доступа датчики давления, разности давлений, как правило, размещаются в специальных помещениях; датчики, контролирующие работу оборудования, размещенного в защитной оболочке, устанавливаются за ее пределами также в специальных помещениях. В обсуживаемых зонах датчики устанавливаются непосредственно у мест отбора. Для установки датчиков давления, разности давлений используются, как правило, стенды, остальные датчики устанавливаются непосредственно на технологическом оборудовании и трубопроводах.

Информация по контролируемым параметрам от датчиков передается в ПТК нижнего уровня АСУ ТП и МПУ по кабельным экранированным линиям аналоговыми сигналами постоянного тока 4-20 мА, натуральными сигналами термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей, и от сигнализаторов – дискретными сигналами типа «сухой контакт».

Для контроля основных теплотехнических параметров используется следующая номенклатура приборов и оборудования (приводится как справочный материал):

преобразователи термоэлектрические типа KTK-01 с градуировкой ХА, KTL-01 с градуировкой ХК, ТАДУ 405220.002 ТУ производства НТЛ «Прибор» г. Москва;

преобразователи термоэлектрические с автоматической компенсацией ПТАК, ТАДУ 405220.005 ТУ производства НТЛ «Прибор» г. Москва;

термопреобразователи сопротивления типа СБ210/СП-02 c градуировкой 100П, СБ210/СМ-02 c градуировкой 100М, ТАДУ 405210.001 ТУ производства НТЛ «Прибор» г. Москва;

микропроцессорные измерительные преобразователи давления/разряжения, перепада

давления, уровня, расхода с выходным сигналом 4-20 мА ТЖИУ406-М100-АС, ТЖИУ.406233.001ТУ производства ФГУП ВНИИА. Принцип действия датчиков основан на тензорезистивном эффекте. Датчик состоит из измерительного блока и электронного устройства.