Glava_1

Рекомендации МАГАТЭ (IAEA)

1.IAEA 50-C-D Code on the safety of Nuclear Power Plants: Design. (Свод положений по

безопасности атомных электростанций: проектирование). 1988.

2.IAEA 50-C-QA Свод положений по безопасности атомных электростанций:

обеспечение качества. - 1988.

3.IAEA 50-SG- Safety Functions and Components Classification for BWR, PWR and

иреакторов канального типа). 1979.

4.IAEA 50-SG- Fire protection in Nuclear Power Plants 1980. D2

5.IAEA 50-SG- Protection System and Related Features in Nuclear Power Plants, A safety

6.IAEA 50-SG- Safety-Related Instrumentation and Control Systems for Nuclear Power

Стандарты IEEE (США)

При разработке управляющих систем безопасности АЭС на программнотехнических средствах учитываются признанные в мировом сообществе стандарты Института инженеров США в области электротехники для атомной энергетики.

1.IEEE 279-1971 “Критерии проектирования систем защиты для АС”

2.IEEE 308-1980 “Критерии проектирования систем электропитания класса IE для

АС”

3.IEEE 317-1983 “Электрические проходки в пределах защитной оболочки АС”;

4.IEEE 323-1983 “Оборудование класса IЕ для АС”

5.IEEE 334-1974 “Стандарт для проведения типовых испытаний двигателей классов

11.IEEE 387-1983 “Критерии дизель-генераторных блоков (установок), применяемых

вкачестве резервных источников питания на АС”

12.IEEE 450-1980 “Рекомендуемая практика проектирования больших свинцовых

батарей для электростанций и подстанций”

13. IEEE 484-1975 “Рекомендуемая практика по монтажу (и проекту монтажа) больших свинцовых батарей на электростанциях и подстанциях”

14. IEEE 603-1980 “Стандартные критерии проектирования систем безопасности на АС”.

15.IEEE 308(1980) Критерии энергосистем класса 1Е для АЭС

16.IЕЕЕ 317(1983) Узлы электропроходок в защитной оболочке АЭС

17.IЕЕЕ 690 (1984) Проектирование и монтаж кабельных систем для сетей класса 1Е на

15.5. Требования EUR

В последнее время существенное внимание обращается на выполнение так называемых требований EUR: «Требования Европейских энергетических кампаний к АЭС с легководными реакторами (требования EUR)». Глава 10 «Автоматизированные системы управления и интерфейс человек-машина». В данной главе требований EUR сформулированы общие критерии проектирования и выбора архитектуры, применяемые для всех автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП) и средств реализации интерфейса человек-машина на усовершенствованных АЭС с легководными реакторами.

Требованиями EUR рассматриваются следующие вопросы:

(1)проектные задачи: задачи верхнего уровня, связанные с проектированием АСУ ТП;

(2)общие принципы АСУ ТП: архитектура систем АСУ ТП, распределение основных функций;

(3)системы автоматизации и защиты: подробные требования для каждого класса безопасности АСУ ТП;

(4)интерфейс человек-машина: БПУ и другие средства управления;

(5)взаимодействие с информационными системами, находящимися за пределами площадки АЭС.

В частности, в вопросах проектирования архитектуры АСУ ТП предусматриваются следующие функциональные классификации и категории требований. 1. Функциональная классификация и категории оборудования

1.1Общие положения

1.2Системы АСУ ТП для выполнения функций уровня F1А

1.3Системы АСУ ТП для выполнения функций уровня F1В

1.4Системы АСУ ТП для выполнения функций уровня F2

1.5Системы АСУ ТП не влияющие на безопасность (NS)

1.6Системы АСУ ТП категории L1А

1.7Системы АСУ ТП категории L1В

1.8Системы АСУ ТП категории L2

1.9Оборудование АСУ ТП, не влияющее на безопасность 2. Требования к архитектуре АСУ ТП

2.1Распределение функций

2.2Функциональная надежность

2.3Резервирование

2.4Предупреждение отказов по общей причине

2.5Разнопринципность

2.6Независимость

2.7Защита компонентов оборудования

2.8Управление приоритетами

2.9Общие функциональные требования

2.10Дополнительные требования к функциям АСУ ТП уровня F1

2.11Контроль, периодические испытания и техническое обслуживание

2.12Ведение и контроль технологических процессов 3. Рабочие характеристики АСУ ТП

3.1Общие требования к рабочим характеристикам

3.2Рабочие характеристики при деградации системы

3.3Выполнение требований по хронологии

Функции Безопасности уровня F1.

Уровень F1A – функции безопасности, необходимые для достижения контролируемого состояния в проектных условиях категорий 3 и 4 и некоторых проектных условиях категории 2.

Уровень F1B - функции безопасности, необходимые для достижения состояния безопасной остановки в проектных условиях категорий 3 и 4 и некоторых проектных условиях категории 2. Если это состояние достигается ранее, чем через 24 часа, функции безопасности уровня F1 должны поддерживать АЭС в этом состоянии, по меньшей мере, в течение 24 часов после начала аварии.

Функции Безопасности уровня F2.

Функциям безопасности, необходимым для поддержания состояния безопасной остановки после 24 часов и вплоть до 72 часов после исходного события в проектных условиях категорий 2, 3 и 4, должен быть присвоен уровень F2.

Уровень F2 включает также функции безопасности, необходимые при совокупных последовательностях развития аварии вплоть до 72 часов с начала события. Уровень F2 должен также включать функции безопасности, необходимые для достижения и поддержания безопасного состояния после тяжелой аварии. Этим функциям должен быть присвоен уровень F2, если они критичны с точки зрения выполнения вероятностных показателей безопасности или гарантии поддержания выбросов в пределах целевых показателей, установленных для определенных запроектных аварий. Это должно делаться применительно к конкретному проекту.

В таблице 15.5.1 приведены основные требования к функциям безопасности.

Табл. 15.5.1 Основные требования к функциям безопасности

Определение «Контролируемое состояние»

При проектных условиях категории 2 (условия инцидента) или проектных условиях категорий 3 и 4 (аварийные условия) или при осложненной последовательности развития аварии находится в контролируемом состоянии, если действиями оператора или активными или пассивными средствами безопасности обеспечиваются следующие условия:

контроль реактивности,

отвод тепла,

выбросы в окружающую среду в соответствии с положениями:

разделом 2.1.8 «Требований Европейских Энергетических Компаний» (документа EUR) в случае Инцидента,

разделом. 2.1.В.2 документа EUR в случае аварий, а также

разделом. 2.1.В.1 для осложненной последовательности развития аварии.

Определение «Проектные условия категории 1» (Нормальная эксплуатация) Условия, которые часто имеют место в процессе работы на мощности,

перегрузки топлива, технического обслуживания или маневрирования АЭС. В качестве таковых проектные условия категории 1 должны предусматривать наличие запасов между любым параметром АЭС и значением этого параметра, которое потребует защитных действий, осуществляемых автоматически или вручную.

Определение «Проектные условия Категории 2» (Условия Инцидента)

Условия, которые могут возникнуть один или большее число раз (с частотой f>10-2) в течение срока службы АЭС. В наихудшем случае эти условия приводят к аварийной остановке с сохранением возможности восстановления эксплуатации. Указанные условия не приводят к более серьезным нарушениям, т.е. проектным условиям категорий 3 и 4.

Определение «Проектные условия Категории 3» (Аварийные ситуации)

Условия, которые могут возникать очень редко (с частотой 10-2>f>10-4). Эти условия могут приводить к выходу из строя только небольшой части топливных стержней. Проектные условия категории 3 не должны сами по себе вызывать проектные условия категории 4 или приводить к логически вытекающим из них потерям функций системы охлаждения реактора или системы защитной оболочки.

Определение «Проектные условия Категории 4» (Аварийные ситуации)

Условия, которые не должны иметь места, но которые постулируются с частотой 10-4>f>10-6, поскольку их последствия могут включать в себя возможные выбросы значительных количеств радиоактивных материалов. Эти условия являются наиболее экстремальными проектными условиями, для которых должны быть разработаны меры предотвращения и которые представляют собой предельные случаи.

В соответствии с функциями безопасности для целей проектирования выделяются четыре категории оборудования АСУ ТП (L1A, L1B, L2, NS) с точки зрения его важности для безопасности (табл. 15.5.2).

Таблица 15.5.2 Категории оборудования АСУ ТП

ГЛАВА 16

Технология создания АСУ ТП

16.1. Основные стадии и этапы

Выполнение функций АСУ ТП достигается за счет взаимодействия следующих частей:

-общесистемных решений (ОР),

-технического обеспечения (ТО),

-программного обеспечения (ПО),

-информационного обеспечения (ИО),

-организационного обеспечения (ОО),

-оперативного персонала (ОП).

При проектировании АСУ ТП также разрабатываются математическое, лингвистическое и метрологическое обеспечение.

На рис.16-1 приведены основные стадии и этапы работ, выполняемые при создании АСУ ТП энергоблока АС.

На этапе 1 выполняются предпроектные работы, основной из которых является разработка и выпуск «Технического задания на АСУ ТП». На этом этапе могут выполняться также обосновывающие научно-исследовательские работы, проводится обследование объектов-аналогов. При необходимости может разрабатываться аванпроект (эскизный проект), содержащий краткое описание основных технических решений без детальных обоснований. В составе предпроектных работ могут разрабатываться техникоэкономическое обоснование (ТЭО), концепция управления энергоблоком.

На этапе 2 в составе технического проекта разрабатываются окончательные решения по всем составляющим АСУ ТП (ОР, ТО, ПО, ИО, ОО). В состав технического проекта обязательно входит обоснование принимаемых технических решений в виде функциональных и структурных анализов, процедур сертификации, расчетов, результатов стендовых испытаний, анализов на предмет выполнения требований НТД и т.д. Все подобного рода обоснования выполняются в виде пояснительных записок, включаемых в тома технического проекта АСУ ТП.

В составе этапа 3 «Рабочая документация» разрабатываются необходимые чертежи и схемы для строительства и монтажа оборудования АСУ ТП на конкретном энергоблоке. Завершающим подэтапом при выпуске РД является выпуск кабельных журналов и таблиц подключения кабелей к оборудованию АСУ ТП.

На этапе 4 производится изготовление оборудования АСУ ТП на заводахизготовителях и выпуск этими заводами конструкторской и эксплуатационной документации (КД, ЭД). В составе этого этапа выполняется автономная отладка и испытания на заводах-изготовителях компонентов и подсистем АСУ ТП.

На этапе 5 выполняется монтаж оборудования АСУ ТП на энергоблоке, проводятся пуско-наладочные работы с комплексной отладкой всей системы АСУ ТП, приемочные испытания в виде опытной эксплуатации с устранением выявленных замечаний, приемка АСУ ТП в промышленную эксплуатацию (внедрение).

Ввод в действие АСУТП на объекте

Этап 5

Изготовление технических средств (ТС) и выпуск конструкторской документации (КД) Этап 4

Выпуск «Рабочей документации (РД)»

Этап 3

Разработка «Технического проекта АСУТП»

Этап 2

Разработка и выпуск «Технического задания на АСУТП»

Этап 1

Рис. 16.1. Основные этапы создания АСУТП

Рис. 16.1. Основные этапы создания АСУТП

16.2. Задание на автоматизацию и проектная база данных (ПБД)

Основные исходные данные, на основании которых разрабатывается АСУ ТП в целом и ее подсистемы, содержатся не только в «Техническом задании на АСУ ТП», но и, прежде всего, в заданиях технологов-разработчиков технологических подсистем, которыми управляет АСУ ТП.

В состав подобного «Задания на автоматизацию» от технологов входят следующие составляющие:

-технологические схемы с нанесенными точками контроля,

-задание на точки контроля,

-задание на механизмы (насосы, вентиляторы),

-задание на запорную арматуру,

-задание на регулирующую арматуру,

-задание на регуляторы,

-технологические алгоритмы,

-алгоритмы управления.

Технологические схемы с нанесенными точками контроля иногда называют P-I диаграммами или диаграммами ТТК.

Задание на точки контроля содержит кодовое обозначение и наименование параметра с единицами измерения, указывается диапазон измерения параметра, класс безопасности и отношение к каналам безопасности, марка помещения и координаты расположения. В этой части задания определяется место представления и использования аналоговой и дискретной информации от этого измерения, определяется участие точки контроля в защитах, блокировках, автоматическом регулировании.

В заданиях на механизмы, запорную и регулирующую арматуры приводят кодовые обозначения объектов управления, их краткие наименования для использования при разработке видеограмм, указываются мощность и тип электропривода, отношение к безопасности, вид и место представления информации о состоянии и управления, участие в защитах и блокировках с указанием кодового обозначения алгоритма. Указываются марка помещения и координаты расположения. Задание на регуляторы содержит также требуемую точность поддержания параметра.

Технологические алгоритмы разрабатываются для всех объектов управления (насосы, вентиляторы, арматура) с указанием их кодовых обозначений и выходных сигналов по сигнализации о происходящих событиях. К алгоритмам управления относятся алгоритмы организации аварийного ввода резерва (АВР), алгоритмы обработки аналоговых и дискретных сигналов, в том числе их отбраковки, алгоритмы сравнения с уставками, алгоритмы коррекции сигналов, алгоритмы предварительного выбора в схемах с параллельно работающими агрегатами и т.д.

«Задание на автоматизацию», уточненное технологами по результатам проектирования, расширенное и дополненное специалистами-электриками и специалистами-разработчиками АСУ ТП с указанием кодированных обозначений всех необходимых сигналов, представляет собой проектную базу данных (ПБД).

На рис. 16.2.1 – 16.2.6 приведены образцы заданий на автоматизацию и проектной базы данных, используемых для проектирования подсистем АСУ ТП.

Задание на точки контроля

Задание на механизм