1.Система автоматического управления газотурбинной электростанции

1.1Постановка задачи

На этапе технического проектирования необходимо принять обоснованные решения, касающиеся выбора структуры системы, необходимости использования вводимой избыточности, построения оптимальной системы контроля и др. Различные структуры САУ характеризуются как начальными показателями надежности, так и потенциальными возможностями их увеличения. В данной работе дадим оценку надежности проектируемой системы автоматического управления газотурбинной электростанции на 2,5 МВт (САУ ГТЭС-2,5) и оценим варианты её повышения.

Повышение надежности, как и улучшение прочих характеристик, связано тем или иным образом с увеличением затрат, поэтому вариант предложенный для реализации должен иметь минимальную стоимость вводимых дороботок. Введение новых элементов или изменение структуры недолжно негативно повлиять на качество управления системы.

Проведение расчетов надежности весьма полезно даже при полном отсутствии исходной статистики, ввиду того, что это позволяет производить оценку сравниваемых вариантов систем. В случае же, когда невозможно подтвердить расчетную надежность, что имеет место для высоконадежных, современных систем, расчеты также необходимы. Они дают единственную более или менее достоверную информацию об уровне надежности системы.

1.2Назначение элементов сау гтэс-2,5

Газотурбинная электростанция ГТЭС-2,5 с водогрейным котлом-утилизатором служит для производства одновременно электрической и тепловой энергии. САУ ГТЭС является системой автоматического управления, регулирования, защиты, контроля и диагностики для газотурбинной энергоустановки. [11]

САУ ГТЭС предназначена для:

• автоматического и ручного управления;

• автоматического регулирования заданных режимов;

• защиты систем ГТЭС-2,5 при аварийных ситуациях;

• контроля параметров, сигнализации отклонений их от нормы и индикации положения исполнительных органов (ИО);

• диагностики и тестирования систем ГТЭС-2,5.

САУ ГТЭС выполняет следующие функции:

• встроенного контроля;

• управления;

• информационные функции;

• функции точной синхронизации.

Система встроенного контроля (СВК) включает программные и аппаратные средства и решает следующие задачи:

• обнаруживает отказы в устройствах, входящих в САУ ГТЭС;

• парирует обнаруженные отказы в каналах измерения параметров регулирования, в каналах управления исполнительными механизмами (ИМами), в вычислителе и в каналах информационного взаимодействия БУС-БУД, БУС-ПУ, БУД-ПИ;

• восстанавливает работоспособное состояние контролируемых элементов САУ, если ранее СВК идентифицировало их состояние как "отказ".

• локализации места отказа.

При включении питания должны проводиться следующие проверки:

- аппаратуры САУ;

- датчиков в части контроля целостности линий связи;

- исполнительных механизмов в части контроля линий связи, целостности обмоток, наличия электропитания, исправности по времени срабатывания;

- каналов ввода дискретных сигналов по контрольным точкам;

- выходных устройств путём срабатывания выходных реле.

Контроль аппаратуры САУ ГТЭС должен определять место неисправности с точностью до сменного модуля.

Функция управления включает следующие задачи:

1. Генерирование режимов работы ГТЭС;

2. Предпусковая подготовка;

3. Холодная прокрутка двигателя;

4. Рабочий режим;

5. Аварийный режим.

Информационные функции САУ заключаются в решении следующих задач:

• индикация текущего состояния техпроцесса;

• сигнализация отклонений, срабатываний блокировок и аварийных защит;

• выдачи рекомендаций обслуживающему персоналу в нестандартных условиях;

• вычисления косвенных параметров, технико-экономических показателей, параметров диагностики, параметров координации и оптимизации техпроцесса, расхода топлива, энергии, загрузки технологического оборудования;

• архивация данных значений технологических параметров, срабатываний исполнительных механизмов, действий обслуживающего персонала, команд от смежных систем автоматики, детальной ретроспективы пред- и послеаварийных событий;

• регистрация данных с выводом на магнитные носители и твёрдые копии.

Функция точной синхронизации САУ ГТЭС выполняет автоматическую синхронизацию с электросетью.