Glava_1
.pdfприем и обработку дискретных сигналов от двух комплектов аппаратуры АКНП (через УГРС), двух комплектов оборудования исполнительной части АЗ-ПЗ и трех шкафов серверов управления ШСР-У;
прием по сети Ethernet от трех серверов управления шкафов ШСР-У и обработку в соответствии с заданной логикой работы регулятора сигналов от виртуальных органов управления АРМ, представленных на основном видеокадре СГИУ монитора рабочей станции БПУ;
регулирование мощности реактора в режимах «Н», «Т», «С» по заданным программам с формированием дискретных управляющих команд "Больше" или "Меньше" (команды выдаются поканально) и передачу их в шкафы ШСР-У для исполнения;
самодиагностика состояния оборудования шкафа (исправности каналов регулятора) и передача информации по функционированию и состоянию каналов регулятора в шкафы ШСР-У по сети стандарта Ethernet для последующей передачи информации в шкафы серверов диагностики ШСР-Д и в шкаф ШРСП для представления на мониторе оператора БПУ из состава СВБУ;
формирование сигналов индикации собственного состояния, режимов работы, принимаемых и выдаваемых управляющих и информационных сигналов для отображения.
В состав шкафа АРМ7 входят:
три идентичных канала управления;
блоки вторичного электропитания;
встроенная диагностическая система.
Все три канала регулятора АРМ идентичны и включают в свой состав:
процессорный модуль;
блок приема аналоговых сигналов;
блок аналогово-цифрового преобразования;
блок приема дискретных сигналов;
два блока цифрового ввода-вывода;
блоки мажоритарные выходных сигналов;
блоки связи.
Процессорный модуль работает под управлением специализированного программного обеспечения, выполняет обработку входных и выходных аналоговых и дискретных сигналов, синхронизацию с другими процессорными модулями и выполняет программу автоматического регулирования мощности реактора. Блок аналоговоцифрового преобразования и два блока цифрового ввода-вывода функционируют под управлением процессорного модуля.
Блок аналогово-цифрового преобразования выполняет преобразование входных аналоговых сигналов в цифровые значения для их последующей обработки процессорным модулем. Блок аналогово-цифрового преобразования функционирует совместно с блоком приема аналоговых сигналов, который обеспечивает прием, гальваническую изоляцию входных аналоговых сигналов. Блок цифрового ввода-вывода обеспечивает прием, выдачу входных и выходных дискретных сигналов. Блок цифрового ввода-вывода функционирует совместно с блоком приема дискретных сигналов, который обеспечивает гальваническую изоляцию входных дискретных сигналов. Блоки мажоритарные выходных сигналов обеспечивают прием выходных дискретных сигналов всех каналов, их обработку по мажоритарной логике «два из трех» и гальваническую изоляцию для передачи в другие системы СУЗ. Блоки связи обеспечивают связь каналов посредством локальной вычислительной сети Ethernet с блоком проверки и индикации шкафа АРМ и информационно-диагностической системой ПТК ИДС.
Каждый канал передает в ПТК СГИУ информацию о своем функционировании и принимает от ПТК СГИУ уставки заданных значений регулируемых параметров. Блок
проверки и индикации в режиме нормального функционирования шкафа отображает на мониторе информацию о функционировании каждого канала и шкафа в целом.
Выбор группы для управления приводами в автоматическом режиме осуществляется двумя способами:
автоматически в соответствии с заданной последовательность перемещения групп ОР по групповым сигналам ПВ и ПН, при этом осуществляется передача движения от группы к группе;
оператором с помощью виртуального переключателя выбора группы для АРМ, расположенного на видеокадре монитора рабочей станции пульта оператора БПУ, при этом передача движения от группы к группе не осуществляется.
В режиме автоматического группового управления с передачей движения от группы к группе управляющие команды на перемещение группы ОР вверх или вниз формируются шкафом АРМ7, а адресная команда формируется оборудованием системы группового и индивидуального управления в соответствии с заданной автоматической последовательностью перемещения групп ОР. Задание режима автоматического группового управления с передачей движения от группы к группе осуществляется оператором с помощью «виртуального» переключателя выбора групп для АРМ на видеокадре монитора рабочей станции пульта оператора БПУ.
Шкаф АРМ7 имеет связь со следующим оборудованием:
оборудованием УГРС;
электрической частью системы регулирования турбины ЭЧСР;
оборудованием исполнительной части АЗ-ПЗ;
оборудованием ПТК СГИУ.
Из оборудования УГРС осуществляется прием сигналов нейтронной мощности реактора, сигналов проверок и неисправностей каналов АКНП, сигналов технологических параметров (давления пара в ГПК, давления в первом контуре, температуре питательной воды). Из оборудования ЭЧСР осуществляется прием сигналов заданной мощности турбогенератора. В оборудование ЭЧСР осуществляется передача информации о режимах регулирования. Из оборудования исполнительной части АЗ-ПЗ осуществляется прием четырех сигналов УПЗ, ПЗ-1 и ПЗ-2 для последующей обработки их по мажоритарному принципу «два из четырех» и реализации заданной логики работы АРМ.
2.10. Оборудование СУЗ, размещаемое на БПУ и РПУ
Для обеспечения управления реакторной установкой и информирования операторов БПУ о происходящих переключениях в составе оборудования СУЗ на пульте оператора в зоне СУЗ предусмотрена установка органов управления и средств индикации в виде табло и приборов. Ниже представлен примерный перечень такого оборудования
(таблица 2.10.1).
Табл. 2.10.1 Перечень оборудования для контроля и управления СУЗ на БПУ и РПУ
Наименование |
Функциональное назначение |
|
|
Кнопки АЗ, ПЗ-1, УПЗ |
Инициирование срабатывания АЗ, ПЗ-1, |
|
УПЗ |
|
|
Переключатели выбора режима управления |
Выбор типа режима, подача команд |
приводами ОР СУЗ |
управления на движение ОР СУЗ вниз или |
|
вверх, индивидуальные команды на |
|
перемещение одиночных ОР СУЗ |
|
|
Ключи и элементы индикации о работе |
Выбор группы ОР СУЗ на АРМР, |
АРМР |
сигнализация о работе каналов АРМР и др., |
|
|
Ключи и элементы индикации о работе |
Выбор группы ОР СУЗ на СКУД, |
СКУД |
сигнализация о режиме работы СКУД |
|
|
Элементы индикации о работе ПТК СУЗ |
Сигнализация неисправностей работы |
|
комплектов инициирующей и |
|
исполнительной частей АЗ, ПЗ, вывод в |
|
проверку каналов и комплектов, |
|
сигнализация неисправностей |
|
оборудования СГИУ, оборудования |
|
электропитания СУЗ |
|
|
Блоки задания уставок |
Задание оператором уставок по нейтронной |
|
мощности и периоду |
|
|
Кнопки АЗ на РПУ |
Инициирование срабатывания АЗ по |
|
каждому комплекту с РПУ |
|
|
Кнопка взвода АЗ |
Восстановление схемы аварийной защиты |
|
путем подачи силового питания на привода |
|
ОР СУЗ после срабатывания АЗ |
|
|
Приборы индивидуального контроля по |
Контроль нейтронной мощности и периода |
нейтронной мощности и периоду |
оператором на БПУ и РПУ как резервный |
|
способ относительно информации с |
|
видеокадров дисплеев рабочих станций |
|
СВБУ |
|
|
Набор индикаторов положения приводов |
Контроль положения приводов ОР СУЗ |
ОР СУЗ |
оператором БПУ и РПУ |
|
|
ГЛАВА 3
Управляющая система безопасности (УСБ)
3.1. Назначение и задачи
Управляющая система безопасности (УСБ) предназначена для автоматизации:
-процессов отвода тепла от активной зоны при нарушении нормальной эксплуатации,
-защиты первого и второго контуров от превышения давления,
-процедур локализации гермообъема,
-перевода реактора в подкритическое состояние в режимах ATWS (аварии с вводом положительной реактивности),
-контроля и управления системами безопасности.
УСБ имеет классификационное обозначение 2НУК2 и 3НК3 для элементов выдачи информации в СВБУ и приема команд из СВБУ. УСБ обеспечивает контроль и управление во всех режимах защитными, локализующими и обеспечивающими системами безопасности. Часть из этих систем включаются только в аварийных ситуациях, а часть работает постоянно, совмещая функции нормальной эксплуатации и функции безопасности. УСБ разрабатываются в соответствии с «Общими положениями по обеспечению безопасности» ОПБ-88/97 и «Требованиями к управляющим системам, важным для безопасности атомных станций» НП-026-01.
Количество управляющих систем безопасности всегда соответствует количеству каналов технологических систем безопасности (табл. 3.1.1).
Табл. 3.1.1
Наименование проекта |
Количество каналов |
Количество УСБ |
|
технологических СБ |
|
Энергоблок № 3 |
3 |
3 |
Калининской АЭС |
|
|
Энергоблоки №№ 1,2 АЭС |
4 |
4 |
«Тяньвань», Китай |
|
|
Энергоблоки №№ 1,2 |
2 |
2 |
НВАЭС-2 |
|
|
Энергоблоки №№ 1,2 |
4 |
4 |
ЛАЭС-2 |
|
|
УСБ подразделяют на инициирующую и исполнительную части. Инициирующая часть УСБ в проекте АЭС-2006 входит в состав инициирующей части СУЗ, а инициирующая часть УСБ в проекте для БН-800 (энергоблок № 4 Белоярской АЭС) не входит в состав инициирующей части СУЗ и здесь канал УСБ представляет собой единое целое. Такое решение принято в связи с принципиальным отличием функциональности датчиков и первичных преобразователей, входящих в состав СУЗ и УСБ для проектов АЭС с ВВЭР и АЭС с БН-800.
Исполнительную часть иногда обозначают аббревиатурой УСБТ – управляющая система безопасности технологическая, а инициирующая часть – УСБИ, имея ввиду следующее. Инициирующая часть УСБИ из состава СУЗ-УСБ предназначена для функций управления связанных со сбором и обработкой информации, выявлением исходного события и запуском систем безопасности. Исполнительная часть УСБ предназначена для автоматического пуска и ступенчатого нагружения ДГ, авторегулирования, технологических защит и блокировок, организации технологической сигнализации. В автоматизированном режиме выполняются задачи перевода управления с
БПУ на РПУ и обратно, |
дистанционного |
управления, |
задания режима |
работы |
резервированных агрегатов |
и регуляторов, |
а также |
квитирование |
сигналов |
технологической сигнализации и вызов видеокадров на монитор рабочей станции. Настоящая глава 3 посвящена описанию исполнительной части УСБТ, кроме раздела 3.7.
Исполнительная часть УСБТ при нормальной эксплуатации осуществляет:
непрерывный контроль исправности технических средств системы и периодические, с участием персонала, проверки её функционирования;
контроль за механизмами систем безопасности и представления информации оперативному персоналу;
реализует локальные технологические защиты и блокировки нормальной эксплуатации, систем, совмещающих функции нормальной эксплуатации и безопасности, выдаёт управляющие воздействия на механизмы;
контроль и управление оборудованием;
автоматическое регулирование;
дистанционное управление;
приём задания от оператора режима работы резервированных агрегатов и авторегуляторов.
При возникновении аварийных ситуаций по сигналам параметров исходных событий
исполнительная часть УСБ реализует следующие функции:
по инициирующим сигналам, получаемым из СУЗ-УСБ, формирует управляющие воздействие на исполнительные механизмы;
запуск ДГ и его ступенчатое нагружение;
реализует необходимые приоритеты действий автоматики и оператора;
выдает сигналы о состоянии механизмов в СВБУ;
осуществляет контроль за выполнением заданных функций;
запрещает управление с СВБУ и действие от локальных защит;
при необходимости, дистанционное управление с панелей безопасности. Исполнительная часть УСБТ реализована в виде канальных комплексов,
размещаемых в разных помещениях. В состав исполнительной части УСБ входит:
-ПТК приоритетного управления (ПТК ПУ) оборудованием безопасности, состоящий из шкафов с модулями приоритетного управления (МПУ);
-ПТК локальных защит (ПТК ЛЗ) оборудования, в которых на средствах ТПТСЕМ реализованы локальные защиты как функции нормальной эксплуатации;
-первичные измерительные преобразователи;
-средства индивидуального контроля и управления, размещаемые на БПУ и
РПУ;
-средства передачи команд и информации (кабельные соединения).
Элементы УСБТ, выполняющие функции приоритетного управления (ПТК ПУ) по влиянию на безопасность в соответствии с ОПБ-88/97 (НП-001-97) классифицируются по классу 2У. Классификационное обозначение ПТК ПУ, с учетом категории качества - 2УК1 в соответствии с НП–026-04. Шкафы локальных защит (ПТК ЛЗ), элементы выдачи информации в СВБУ и приема команд из СВБУ отнесены к классу 3Н. Классификационное обозначение ПТК ЛЗ, с учетом категории качества - 3НК3 в соответствии с НП–026-04. В соответствии с НП-031-01 исполнительная часть УСБТ относится к 1 категории сейсмостойкости.
3.2. Режимы и условия запуска
Для каждого проекта АЭС определяются режимы и условия запуска УСБ. Ниже в таблицах 3.2.1 и 3.2.2 приведены перечни таких режимов и условий запуска УСБ, имеющие обобщенный характер.
Табл. 3.2.1. Режимы с запуском УСБ
1.Потеря неаварийного питания переменным током вспомогательного станционного оборудования (обесточивание АЭС)
2.Потеря нормального расхода питательной воды (за исключением разрыва трубопровода питательной воды)
3.Ложный впрыск в КД с температурой воды 600С (от КВА или JDH)
4.Увеличение расхода пара на турбину (вследствие неисправной работы или отказа регулятора давления пара)
5.Непредусмотренное открытие предохранительного клапана ПГ, сбросного клапана (БРУ-А) или байпасного клапана турбины (БРУ-К)
6.Снижение расхода пара (вследствие неисправной работы или отказа регулятора давления пара)
7.Нерегулируемый вывод группы ОР СУЗ на определенном уровне мощности (предполагая наиболее неблагоприятные условия по реактивности в активной зоне и I контуре), что вызывает наиболее тяжелые последствия (исходный уровень мощности между низкой мощностью и полной мощностью)
8.Непредусмотренное включение САОЗ при номинальной мощности, расхолаживании, холодной остановке и во время пуска
9.Мгновенное повышение нагрузки ТГ на 10% выше номинальной
10. Непредусмотренное открытие предохранительного клапана КД с последующей не посадкой
11.Малые течи теплоносителя в результате разрыва трубопровода (Dy< 100мм)
12.Большие течи теплоносителя в результате разрыва трубопровода (Dy>100мм, включая разрыв ГЦТ)
13.Выброс ОР СУЗ при разрыве чехла привода
14.Подключение петли без предварительного снижения мощности
15.Разрыв трубопровода питательной воды парогенератора
16.Спектр разрывов паропровода внутри и вне защитной оболочки (включая случай с одновременным разрывом одной теплообменной трубки в аварийном ПГ)
17.Мгновенное заклинивание или разрыв вала одного ГЦН
18.Разрыв теплообменной трубки ПГ с последующим расхолаживанием со скоростью 60 0С/ч
19.Течь из первого контура во второй в пределах ПГ (Dу< 100мм)
20.Аварии с потерей теплоносителя при перегрузке топлива
Табл. 3.2.2 Условия запуска УСБ (упрощенный вид алгоритмов УСБ)
Условие срабатывания |
Уставка |
Защитные действия |
защиты |
|
|
|
|
|
1 Уменьшение запаса до кипения в |
13,0 |
Закрываются задвижки на линии впрыска |
любой из горячих ниток петель, оС |
|
в паровой объем КД |
2 Увеличение давления на выходе |
18,11 |
Открывается контрольное ИПУ КД. |
из активной зоны, МПа |
|
Закрывается при снижении давления до |
|
|
17,2 МПа. |
|
18,6 |
Открываются рабочие ИПУ КД. |
|
|
Закрываются при снижении давления до |
|
|
17,7 МПа |
3 Совпадение сигналов: |
|
Включается электромагнит отключающего |
- давление на выходе из активной |
16,2 |
клапана соответствующего ИПУ КД |
зоны, МПа, менее; |
|
(запрет на открытие ИПУ КД) |
- незакрытие любого из ИК ИПУ |
- |
Отключается при возникновении сигнала по |
КД |
|
пункту 2 |
4 Уменьшение уровня в емкости |
1,25 |
Закрываются задвижки на линии подачи |
САОЗ, м |
|
воды из соответствующей емкости в |
|
|
первый контур |
5 Совпадение сигналов: |
|
Открываются задвижки на линии подачи |
- уменьшение запаса до кипения в |
8 |
воды из соответствующей емкости в |
любой из горячих ниток петель, |
|
контур с запретом на закрытие. |
оС; |
|
Запрет снимается при исчезновении |
- давление в емкости САОЗ, МПа, |
2,45 |
сигнала первопричины или понижении |
более |
|
уровня в емкости до 1,25 м |
6 Уменьшение запаса до кипения в |
|
Осуществляется запуск систем |
любой из горячих ниток петель, оС |
8,0 |
безопасности: |
|
|
- запуск САР |
|
|
- подключение САР ПГ ко всем ПГ в |
|
|
режиме расхолаживания ПГ со скоростью |
|
|
30 оС/ч |
|
|
Перевод регуляторов СПОТ в полностью |
|
|
открытое состояние. |
|
|
Закрывается локализующая арматура. |
|
|
Отключается соответствующий ГЦНА |
Продолжение таблицы
Условие срабатывания |
Уставка |
Защитные действия |
защиты |
|
|
|
|
|
7 Увеличение избыточного давления |
30,0 |
Осуществляется запуск систем |
под оболочкой, кПа |
|
безопасности: |
|
|
- запуск САР ПГ |
|
|
- открытие арматуры на линиях впрыска |
|
|
воды под оболочку. |
|
|
Закрывается локализующая арматура |
8 Обесточивание любой из секций |
|
Запуск ДГ и включение по программе |
систем безопасности |
|
ступенчатого пуска CБ: |
|
|
- запуск насосов САР; |
|
- |
- запуск насосов аварийного ввода бора; |
|
|
- подключение САР ПГ ко всем ПГ в |
|
|
режиме поддержания давления 6,8 МПа. |
- при незапуске дизель-генератора |
|
Срабатывание соответствующих каналов |
|
|
СПОТ |
9 Совпадение сигналов1): |
|
Закрываются БЗОК и отсечная |
- уменьшение давления на выходе из |
5,63 |
электроприводная задвижка на |
коллектора пара ПГ, МПа; |
|
паропроводе соответствующего ПГ |
- наличие любого из сигналов: |
|
|
1) разность температур насыщения |
70 |
|
первого и второго контуров в любом |
|
|
ПГ, оС, более; |
|
|
2) наличие сигнала разрыва |
- |
|
паропровода для любого ПГ |
|
|
10 Совпадение сигналов: |
|
Снятие запрета на открытие запорной |
- в процессе аварии сформировался |
7,2 |
арматуры на линиях отбора пара и |
сигнал по пункту 9 для любого ПГ; |
|
возврата конденсата канала САР |
- увеличение давления на выходе из |
|
парогенератора, в котором достиглась |
коллектора пара ПГ, МПа |
|
уставка. |
|
|
Подключение САР ПГ к ПГ, в котором |
|
|
достиглась уставка, в режиме |
|
|
поддержания давления 6,8 МПа |
11 Совпадение сигналов: |
|
Отключается ГЦНА на соответствующей |
- уменьшение давления на выходе из |
5,14 |
петле. |
коллектора пара ПГ, МПа; |
|
Закрываются быстродействующие |
- температура теплоносителя в |
|
отсечные задвижки на соответствующей |
горячих нитках петель, оС, более |
150 |
питательной линии ПГ. |
- разность температур насыщения |
|
Закрывается запорная арматура на линиях |
первого контура и соответствующего |
70 |
отбора пара и возврата конденсата канала |
ПГ, оС, более |
|
САР парогенератора, в котором |
|
|
достиглась уставка, с запретом закрытия. |
Продолжение таблицы
|
Условие срабатывания |
Уставка |
Защитные действия |
|
защиты |
|
|
|
|
|
|
12 |
Совпадение сигналов: |
|
Закрываются БЗОК и отсечная |
- уменьшение уровня воды в ПГ от |
|
электроприводная задвижка на |
|
уровня при номинальной мощности, |
|
паропроводе соответствующего ПГ. |
|
мм; |
-900 |
Подключение САР ПГ к ПГ, в котором |
|
- температура в горячих нитках |
|
достиглась уставка, в режиме |
|
петель более, оС |
150 |
поддержания давления 6,8 МПа |
|
13 |
Увеличение давления на выходе |
8,8 |
Открывается первое ИПУ ПГ. |
из коллектора пара ПГ, МПа |
9,0 |
Открывается второе ИПУ ПГ |
|
|
|
|
Закрываются при снижении давления до |
|
|
|
7,95 МПа |
14 |
Совпадение сигналов: |
|
Закрываются БЗОК и отсечная |
- увеличение уровня воды в ПГ от |
+300 |
электроприводная задвижка на |
|
уровня при номинальной мощности, |
|
соответствующей петле |
|
мм; |
|
|
|
- запас до кипения в любой из |
15,5 |
|
|
горячих ниток петель, оС, более |
|
|
|
15 |
Уменьшение уровня воды в ПГ от |
-500 |
Отключается ГЦНА соответствующей |
уровня при номинальной мощности, |
|
петли |
|
мм |
|
|
|
16 |
Совпадение сигналов: |
|
Отключается ГЦНА соответствующей |
- увеличение уровня воды в ПГ от |
+200 |
петли |
|
уровня при номи-нальной мощности, |
|
|
|
мм; |
|
|
|
- запас до кипения в любой из |
15,5 |
|
|
горячих ниток петель, оС, более |
|
|
|
17 |
Совпадение сигналов: |
- |
Отключается ГЦНА соответствующей |
- БЗОК ПГ закрыт; |
- |
петли |
|
- отсутствует сигнал по пункту 9 |
|
|
|
18 |
Совпадение сигналов: |
|
Запуск системы аварийного ввода бора на |
- наличие сигнала АЗ; |
- |
подачу воды в циркуляционные петли |
|
- мощность реактора, % ном, более |
15 |
|
|
19 |
Уменьшение давления в ГПК, |
|
Закрывается БРУ-К |
МПа |
6,28 |
Защита снимается при работе БРУ-К в |
|
|
|
|
режиме расхолаживания(ключом). |
20 |
Снижение давления в ГПК, МПа |
5,8 |
Закрываются стопорные клапаны турбины |
21 |
Срабатывание АЗ |
- |
Закрываются стопорные клапаны турбины |
22 |
Совпадение сигналов: |
3,4 |
Подается запрет на открытие |
- давление на выходе из активной |
|
быстродействующей арматуры на |
|
зоны, МПа, более; |
|
трубопроводах от емкостей САОЗ к |
|
- температура теплоносителя в |
100 |
реактору (в режиме разогрева- |
|
горячих нитках петель, С, менее |
|
расхолаживания) |