7.4. Организация бпу
Приводятся варианты организации БПУ с учетом опыта проектирования АСУ ТП АЭС с ВВЭР-640 [5].
С БПУ осуществляется контроль и управление системами, которые:
непосредственно связаны с производством электроэнергии;
связаны с обеспечением ядерной безопасности и безопасной эксплуатацией станции.
В основе концепции создания БПУ лежит широкое использование дисплейных пультов управления. На них устанавливаются цветные графические дисплеи для представления оперативному персоналу информации о технологическом процессе, состоянии безопасности энергоблока, для управления оборудованием систем нормальной эксплуатации и систем нормальной эксплуатации, важных для безопасности, представления оператору протокола событий, диагностической и справочной информации.
На БПУ сохраняются пульты и панели с индивидуальными средствами контроля и управления, такие, как пульты и панели УСБТ, СУЗ, панели электрической части энергоблока и панели системы противопожарной безопасности. В случае отказа системы верхнего блочного уровня останов энергоблока осуществляется с резервных пультов-панелей БПУ.
Для представления оперативному персоналу обобщенной информации о технологическом процессе и состоянии безопасности блока вместо традиционной мнемосхемы перед дисплейными пультами операторов устанавливается экран коллективного пользования.
Для каждого оператора предусматривается рабочая зона с необходимыми средствами контроля и управления с учетом того, что операторы работают сидя. Возможность пересечения пути передвижения операторов при выполнении ими своих заданий минимальна.
Оперативный персонал БПУ традиционно представлен оператором реакторного отделения, оператором турбинного отделения и начальником смены энергоблока. Для оперативного персонала организуются соответствующие рабочие места (рис. 7.6).
В зону обслуживания оператора реакторного отделения входят:
зона управления системами безопасности, включая:
пульты-панели УСБТ;
дисплеи систем безопасности;
пульт СУЗ;
информационную панель СУЗ;
дисплейный пульт контроля и управления системами нормальной эксплуатации и системами нормальной эксплуатации, важными для безопасности реакторной установки;
резервный пульт, предусмотренный для удержания блока на мощности и останова энергоблока при отказе СВБУ.
Пульты-панели УСБТ предназначены для контроля и управления оборудованием систем безопасности. Количество пультов-панелей соответствует числу каналов систем безопасности энергоблока. На вертикальной части пультов-палей располагаются:
табло сигнализации состояния критических функций безопасности;
табло сигнализации первопричины срабатывания УСБТ;
табло сигнализации состояния УСБТ (работоспособное, отказ);
индивидуальные приборы индикации параметров безопасности.
На горизонтальных панелях пультов располагаются индивидуальные средства индикации параметров режима и управления оборудованием систем безопасности.
При управлении оборудованием систем безопасности оператор работает стоя.
Рис. 7.6. Организация БПУ
Дисплеи систем безопасности используются для контроля работоспособности каналов систем безопасности. Для каждого канала безопасности предусматривается собственный дисплей. С целью экономии места дисплеи расположены в два этажа — по два дисплея на каждом этаже.
Дисплеи систем безопасности на БПУ АЭС с ВВЭР-1000 [6] используются также с целью разгрузки пультов-панелей УСБТ от контроля ряда параметров.
На резервных пультах-панелях, предназначенных для останова энергоблока при отказе и невосстановлении СВБУ, расположены средства контроля и управления оборудованием следующих систем нормальной эксплуатации, важных для безопасности:
компенсатора давления (трубопроводы связи с петлей 1-го контура и газоудаления из компенсатора давления);
подпитки и борного регулирования;
охлаждения топлива;
главных циркуляционных насосов, горячих и холодных трубопроводов 1-го контура;
расхолаживания через 2-й контур;
вспомогательной питательной воды;
сброса пара из ПГ в баки аварийного отвода тепла;
откачки воды из подреакторного пространства и др.,
а также системы турбоустановки, обеспечивающие безопасный останов турбины.
На пульте СУЗ расположены:
мониторы для представления численных значений нейтронно-физических параметров реактора, теплофизических параметров реактора и 1-го контура, представления информации из комплекса электрооборудования СУЗ — "точное" положение органов регулирования СУЗ, сообщения о первопричине срабатывания A3 и предупредительных защит;
индивидуальные приборы для индикации значений нейтронно-физических параметров реактора;
ключи (кнопки) запуска предупредительных защит и аварийной защиты реактора;
индивидуальные средства управления органами регулирования СУЗ, АРМР, задания уставки мощности реактора и др.;
табло сигнализации.
Информационная панель СУЗ предназначена для размещения:
табло сигнализации срабатывания аварийной и предупредительных защит реактора;
табло сигнализации исходных событий;
табло сигнализации состояния СУЗ (работоспособное, отказ);
индикаторов "грубого" положения ОР СУЗ;
самописцев.
Справа от информационной панели СУЗ установлена панель с индивидуальными приборами и самописцами для индикации и регистрации аналоговых параметров, отнесенных к категории 1 в соответствии с Regulatory Guide 1.97
(система послеаварийного мониторинга). К категории 1 отнесены такие параметры, как плотность нейтронного потока; температура в горячей нитке системы теплоносителя; температура в холодной нитке системы теплоносителя; давление в 1-м контуре; уровень воды в приямке теплоносителя; давление в контайнменте; концентрация водорода в контейнменте; уровень радиоактивности в теплоносителе 1-го контура; уровень теплоносителя в компенсаторе давления и др.
В соответствии с принципом разнообразия на дисплейном пульте оператора реакторного отделения должен быть установлен отдельно выделенный дисплей, относящийся к системе послеаварийного мониторинга.
Дисплеи пульта управления системами нормальной эксплуатации и системами нормальной эксплуатации, важными для безопасности, реакторного отделения (четыре дисплея) предназначены:
для контроля состояния безопасности энергоблока;
для контроля технологического процесса;
для управления оборудованием технологических систем реакторного отделения;
для представления протоколов о событиях на энергоблоке;
для представления информации из системы контроля, управления и диагностики реакторной установки;
для представления информации из системы поддержки оператора.
Оперативные терминалы используются для управления оборудованием тех-40логических систем при ведении режимов нормальной эксплуатации и при нарушении режима нормальной эксплуатации.
В зону обслуживания оператора турбинного отделения входит дисплейный пульт (четыре дисплея), предназначенный для контроля и управления турбо-установкой и оборудованием технологических систем машинного зала.
Справа от рабочего места оператора турбинного отделения расположено рабочее место оператора электрической части энергоблока.
В состав зоны контроля и управления электрической частью энергоблока !ходят:
1) пульт с двумя дисплеями, предназначенными:
для контроля параметров режима электрической части энергоблока;
для контроля и управления оборудованием системы охлаждения генератора;
для представления информации из системы технологического контроля генератора;
для управления выключателями схемы собственных нужд энергоблока;
для контроля и управления режимом синхронизации генератора с энергосистемой (автоматическая, полуавтоматическая синхронизация);
2) панель, установленная перед пультом рабочего места оператора-электрика, содержащая:
табло аварийной сигнализации;
мнемосхему электрической части энергоблока с индикаторами параметров •ежима (мощность, частота, напряжение блочного генератора, дизель -генераторов, напряжение на шинах 6 кВ и 0,4 кВ), индикаторами состояния автоматических выключателей;
средства ручной синхронизации генератора с энергосистемой.
Постоянное присутствие на БПУ оператора-электрика не предусматривается. Общий надзор за электрической частью осуществляют оператор турбоустановки и начальник смены энергоблока. Оператор-электрик вызывается на БПУ для выполнения переключений в электрической части, синхронизации генератора с энергосистемой и в аварийных ситуациях.
Оператор турбинного отделения и начальник смены энергоблока осуществляют также контроль противопожарного состояния энергоблока с помощью табло сигнализации панелей СКУ ПЗ.
Рабочее место начальника смены блока оборудуется дисплеями, работающими только в информационном режиме.
Рабочие места оперативного персонала БПУ, а также рабочее место начальника смены блока обеспечиваются соответствующими средствами оперативной связи.
В помещении БПУ размещаются принтеры для выпуска оперативной документации.
Управление исполнительными механизмами и регуляторами. Управление исполнительными механизмами и регуляторами осуществляется с АРМ операторов с использованием средств оконной графики или с помощью сенсорных экранов.
Предусматриваются следующие типы рабочих окон управления исполни тельными механизмами:
управление электродвигателем;
управление электроприводом арматуры;
управление автоматическим включением резерва;
управление автоматическим регулятором;
задание уставок регулирования.
Окна управления исполнительными механизмами содержат изображение пиктограммы механизма, элементы управления механизмом, а также дополнительные элементы, например, гистограммы, цифровые индикаторы и текст (рис. 8.7
Окно управления вызывается щелчком при установке курсора на пиктограмму механизма на видеокадре.
Предусматриваются также следующие типы окон индикации:
окно индикации детальной информации о значении аналогового параметра, формируемого измерительным контуром, уставках, предусмотренных для данного параметра и состоянии измерительного контура;
окно индикации детальной информации о дискретных данных и состоянии каналов ввода дискретных данных.
Доступ к видеокадрам . Отдельные видеокадры могут быть выбраны оператором следующими способами [14]:
вызов ниспадающего меню, позволяющий путем движения от верхнего уровня иерархии видеокадров к нижнему выбрать необходимый видеокадр;
прямой переход с помощью пиктограмм из обобщенного видеокадра к видеокадру следующего уровня иерархии;
выбор в особом видеокадре с помощью пиктограмм группы видеокадров, которые вместе образовывают полный набор информации для необходимой "информационной" цели;
запрос последнего видеокадра на экране;
выбор "связанного видеокадра" для только что отображенного видеокадра функционально-технологической группы при реализации заданной функции технологического процесса.
Рис. 8.7. Окно управления механизмом
Перечень контрольных вопросов к экзамену по курсу
«Автоматизированные системы управления атомных электростанций».
Структура системы управления.
Объект управления. Виды используемых объектом ресурсов.
Этапы цикла управления.
Определение АСУ. Системы автоматического и автоматизированного управления.
Структура и режим работы информационно – поисковой АСУ.
Структура и режим работы информационно-советующей АСУ.
Классификация АСУ по различным признакам и их характеристики.
Характерные признаки АСУ ТП.
Техническая структура АСУ ТП с управляющей ЭВМ (УВМ).
10.Общая характеристика и классификация основных узлов УВМ.
11.Принципы организации связи УВМ с технологическим объектом
управления.
12. Основные режимы работы УВМ в составе АСУ ТП.
13. Особенности АЭС как объекта управления.
14. Технологические системы АЭС, обеспечивающие основной
технологический процесс.
15. Режимы работы АЭС и их характеристики.
16. Назначение и цель создания АСУ ТП АЭС.
17. Стадии и этапы создания АСУТП АЭС.
18. Функции АСУ ТП АЭС.
19. Информационные функции АСУ ТП АЭС.
20. Управляющие функции АСУ ТП АЭС.
21. Задачи автоматического управления на АЭС.
22. Системные функции АСУ ТП АЭС.
23. Функции управляющих систем АСУТП общестанционной части.
24. Оперативные пункты управления общестанционного уровня и их
функции.
25. Функции управляющих систем АСУТП энергоблока.
26. Пункты управления энергоблоком и их функции.
27. Классификация подсистем АСУ ТП энергоблока в соответствии с
требованиями безопасности и надежности.
28. Управляющие и информационные системы АСУ ТП энергоблока.
29. Управляющие системы безопасности. Функции СУЗ.
30. Управляющие системы безопасности. Функции УСБТ.
31. Назначение, состав и функции СКУД РУ.
32. Назначение и функции СВРК.
33. Функции и задачи СКУ РО.
34. Функции и задачи СКУ ТО.
35. Функции СКУ ЭЧ.
36. Назначение, состав, функции АСРК.
37. Назначение и функции системы регистрации важных параметров
эксплуатации (СРВПЭ).
38. Назначение, состав, функции, порядок работы системы регистрации
аварийных ситуаций типа "Черный ящик".
39. Назначение, состав, функции системы дистанционного визуального
контроля.
40. Информационные потоки общестанционного уровня и уровня
энергоблока в АСУ ТП АЭС.
41. Тенденции создания АСУ ТП АЭС.
42. Факторы повышения надежности и эффективности систем управления
современных АЭС.
43. Иерархия структуры АСУ ТП АЭС.
44.Схема функциональной структуры АСУ ТП АЭС.
45. Структурная схема АСУ ТП АЭС с ВВЭР – 1000.
46. Функции СВБУ.
47. Состав программно-технических средств (ПТС) СВБУ.
48. Назначение и состав рабочей станции (РС).
49. Архитектура АСУ ТП общестанционного уровня.
50. Архитектура АСУ ТП энергоблока.
51. Архитектура УСБ.
52. Архитектура СКУ РО, ТО.
53. Назначение, состав, функции программно-технических средств
нижнего уровня АСУ ТП.
54. Типовые программно-технические средства ТПТС, общая
характеристика, типы модулей.
55. Архитектура функционального модуля ТПТС.
56. Структурная схема типового канала управления УСНЭ ВБ на базе
ТПТС.
57. Структура УСНЭ ВБ на базе ТПТС.
58. Тенденции в организации блочных пунктов управления.
59. Блочный пункт управления АЭС с ВВЭР-1000. План размещения
технических средств на БПУ.
Организация БПУ.
61. Управление исполнительными механизмами и регуляторами с АРМ.
Типы рабочих окон управления исполни тельными механизмами.