2.7 Автоматизированная система управления турбоустановкой

В качестве главной турбины на энергоблоках ОП ЗАЭС используется паровая тур­бина типа К-1000-60/1500-2. Конденсационная турбина мощностью 1000 МВт, номиналь­ное давление пара перед турбиной - 60 кгс/см², частота вращения – 1500 об/мин.

Турбоустановка со своими вспомогательными системами представляет собой слож­ное инженерное сооружение, имеющее в своем составе большое количество насосных аг­регатов, теплообменных аппаратов и вспомогательных систем. Кроме того сама турбо­установка не является автономным устройством, а работает в жесткой взаимосвязи с электроэнергетической системой страны с одной стороны и с реакторной установкой с дру­гой. Сложность и многорежимность технологических процессов, протекающих в турбинном отделении обусловили необходимость комплексной автоматизации управления и регули­рования.

На энергоблоках ОП ЗАЭС реализованы два типа комплексных систем управления оборудованием турбинного отделения:

- ПТК АСУТ-1000М на энергоблоках №1 и №2;

- ПТК АСР ТО на энергоблоках №3, №4, №5 и №6.

Рассмотрим назначение, структурные схемы и общие принципы работы этих систем.

2.7.1. Автоматизированная система управления турбоустановкой асут-1000м

ПТК АСУТ-1000М представляет собой информационно-управляющую многокомпонент­ную и многофункциональную систему, являющуюся составной частью сис­темы контроля и управления энергоблоком АЭС. Задачи автоматизации управления:

- повышение надежности работы оборудования за счет передовых технологий кон­троля и управления;

- повышение экономичности работы оборудования и увеличения выработки электро­энергии за счет оптимизации нестационарных режимов работы, сокращения вре­мени простоев оборудования и времени пусковых операций;

- повышение коэффициента готовности оборудования;

- уменьшение вероятности ошибочных действий персонала.

Функции ПТК АСУТ-1000М:

- реализация автоматического управления системами турбинного отделения;

- реализация электрогидравлического регулирования турбины;

- реализация блокировок, воздействующих на запорно-отсечную арматуру, связан­ную с алгоритмами работы автоматических регуляторов турбинного отделения;

- реализация автоматического управления функциональной группой «ПВД»;

- реализация дистанционного управления регулирующими клапанами и запорно-отсеч­ной арматурой;

- управление запорно-отсечной арматурой по командам блокировок, реализованных в алгоритмах электронной части АСУТ-1000М.

Функции приема и первичной обработки информации, обработки информации в соот­ветствии с алгоритмами регулирования и дистанционного управления регулирующими клапанами и запорно-отсечной арматурой реализованы в унифицированных управляющих вычислительных комплексах УВК-04. Комплекс УВК-04 представляет собой трехканальный микропроцессорный конструктив типа «шкаф».

Распределение функциональных задач по УВК-04 произведено по технологической принадлежности оборудования с организацией управления по режимному и функциональ-но-групповому принципу. В пределах одного УВК-04 возможно совмещение нескольких функциональных задач с учетом их взаимосвязи.

При распределении задач по УВК-04 принималось во внимание обеспечение доста-точного резерва по входным сигналам и выходным командам, памяти и времени решаемых задач для реализации возможных изменений технологических алгоритмов управления, контроля и представления информации.

Кроме шкафов УВК в состав ПТК АСУТ-1000М входят стойка регулирования турбины СРТ-02, шкаф согласования входных сигналов СВС, шкаф информационно-распредели-тельной системы ИРС-М и автоматизированные рабочие места оперативного и ремонтного персонала на базе IBM PC совместимых ЭВМ промышленного исполнения.

Система электропитания АСУТ-1000М, состоящая из стоек ЭП-03, преобразует напря­жение сети 380/220 В в напряжение постоянного тока 27 В для организации питания стоек УВК-04, ИРС-М, СРТ-02, СВС.

Структурная схема ПТК АСУТ-1000М представлена на рисунке 36.

Кратко рассмотрим принцип работы системы. Информация от первичных измеритель­ных преобразователей о значениях теплотехнических параметров объектов ре­гулирования в виде нормированных сигналов поступает непосредственно на кроссовые панели шкафов УВК-04. На базе шкафов УВК-04 реализованы:

- четыре системы авторегулирования и управления двигателями (АРД1÷АРД4), обес­печивающие работу регуляторов турбинного отделения;

- две системы управления турбопитательными насосами (ТПН1 и ТПН2);

- система управления вспомогательными регуляторами машзала (ВРМ).

Электронная часть системы регулирования турбины реализована в стойке СРТ-02. Стойка СРТ-02 представляет собой трехканальное микропроцессорное устройство шкаф­ного исполнения и предназначена для автоматического разворота, синхронизации, управ­ления мощностью турбины, поддержания на заданном уровне параметров турбоустановки. Органами регулирования СРТ-02 являются регулирующие клапаны турбины.

Информация о состоянии запорно-отсечной арматуры, поступающая от концевых вы­ключателей в виде сигналов напряжения 220 В переменного тока, преобразуется в шкафах согласования входных сигналов СВС1 и СВС2.

Информация о режимах работы автоматических регуляторов, значениях технологиче­ских параметров, состоянии запорно-регулирующей арматуры поступает по двум каналам прямого доступа к памяти УВК-04 в информационно-распределительные системы, реализованные в двух шкафах ИРС-М. ИРС-М представляет собой трехканаль­ную микропроцессорную информационную систему. ИРС-М обеспечивает обмен инфор­мацией, поступающей от стоек УВК-04 и СРТ-02, с пультом управления и индикации БЩУ, активной мнемосхемой БЩУ и блочной УВС (на энергоблоке №1 связь с ВУ УВС реализо­вана непосредственно через локальную сеть верхнего уровня от АРМ-ШЛЮЗ).

Представление информации операторам БЩУ обеспечивается с помощью пульта управления и индикации Л-20, а также табло и индикаторов активной мнемосхемы на па­нелях БЩУ. Управление режимами работы регуляторов турбинного отделения и турбо­установки реализовано с помощью ключей и кнопок, расположенных на панели управления и панелях БЩУ. В системе предусмотрено дистанционное управление запорно-регули­рующей арматурой, схемы управления которой реализованы на базе электронной части ПТК АСУТ-1000М.

В процессе функционирования ПТК АСУТ-1000М взаимодействует с рядом систем АСУТП энергоблока:

- УКТС ТО – прием сигналов о срабатывании защит;

- УВС – передача информации для представления на РМОТ, регистрации и архивиро­вания, прием сигнала от сети единого времени;

- электрогидравлический следящий привод – выдача команд управления на РК ТГ;

- СУЗ РУ – прием сигналов о режимах работы АРМ-5С и срабатывании РОМ, УПЗ.

Рисунок 36 – Структурная схема ПТК АСУТ-1000М

ПТК АСУТ-1000М имеет в своем составе восемь автоматизированных рабочих мест, образующих верхний уровень системы управления. К техническим средствам верхнего уровня ПТК АСУТ-1000М относятся:

- автоматизированное рабочее место оператора-технолога АРМ-БЩУ, обеспечиваю­щее оперативное представление информации о работе ПТК АСУТ-1000М персо­налу БЩУ;

- автоматизированное рабочее место начальника смены ЦТАИ, обеспечивающее пред­ставление информации о работе ПТК АСУТ-1000М оперативному персоналу цеха ТАИ;

- автоматизированное рабочее место сервера архивирования АРМ-АРХИВ, выполняю­щего функции архивирования информации о работе системы, режимах работы автоматических регуляторов, командах операторов и значениях технологи­ческих параметров, обрабатываемых ПТК АСУТ-1000М;

- автоматизированное рабочее место в помещении АСУТ-1000М, обеспечивающее представление информации о работе системы персоналу, находящемуся в поме­щении ЭК1203;

- два автоматизированных рабочих места серверов-шлюзов АРМ-ШЛЮЗ, выполняю­щих функции контроллеров связи между локальной вычислительной сетью верх­него уровня и цифровыми каналами прямого доступа стоек ИРС-М;

- два автоматизированных рабочих места инженерно-технического персонала АРМ-ИС, обеспечивающих управление функционированием узлов АСУТ-1000М, ввод и сопровождение программного обеспечения, коррекцию настроек автомати­ческих регуляторов.

Для повышения надежности реализации основных систем регулирования и блокиро­вок выполняется их резервирование путем установки двух комплектов стоек УВК-04, СВС, выполняющих одинаковые задачи. При этом регуляторы, реализованные в стойках АРД1и АРД3, аналогичны системам регулирования, реализованным в стоек АРД2 и АРД4. Регу­ляторы питания парогенераторов и производительности ТПН выполнены в стойках ТПН1 и ТПН2.

В работе могут находиться системы управления по одной из стоек АРД1 или АРД2, АРД3 или АРД4, ТПН1 или ТПН2.Системы регулирования, по которым не требуется резер­вирование, реализованы в стойке ВРМ.

Оба УВК-04 по резервированным стойкам загружены одинаковым программным обес­печением и постоянно находятся в работе. В резервном УВК-04 блокируется выдача выходных команд. Переход с рабочего УВК-04 на резервный осуществляется автоматиче­ски, по факту отказа рабочего УВК-04 или по команде оператора.

Сигнализация на пульте БЩУ и фрагментах АРМ информации о неисправностях, отка­зах ЭЧ АСУТ-1000М, датчиков осуществляется отдельно для каждой УВК-04, незави-симо от того, является данный УВК-04 рабочим или резервным.

Для обеспечения безударного перехода с рабочего УВК-04 на резервный в АРМ–ШЛЮЗ производится контроль совпадения входной дискретной информации в рабо­чем и резервном УВК-04, с выдачей сигнализации на фрагменты АРМ. В этих же целях производится контроль различия показаний всех аналоговых датчиков в рабочем и ре­зервном УВК-04 с настраиваемой нечувствительностью для каждого показания с выдачей сигнализации на фрагменты АРМ.

В целях выполнения резервирования ввода дискретных сигналов напряжением 220 В переменного тока о состоянии запорно-регулирующей арматуры и преобразования их в сигналы типа «сухой контакт» для ввода в УВК-04 устанавливается две стойки ввода сигналов СВС. В стойки АРД1, АРД3, ТПН1, ВРМ(СУ1) вводятся сигналы от СВС1, а в АРД2, АРД4, ТПН2, ВРМ(СУ2) - от СВС2.