- •Тема 3.Суз 2011 г « Кибернетические методы предотвращениия возмущений и нарушений в нормальных условиях эксплуатации энергоблока «.
- •Лекция1.Показатели качества сар энергоблока с яр типа ввэр-1000.
- •Весь комплекс этой аппаратуры называется суз яр.
- •Скуз яр относятся к категории свб.
- •Вопрос 1. Почему Кибернетика возникла в 20 веке, а практическое её применение началось только в 21 веке?
- •2.1. Причины перехода к кибернетическим методам проектирования скуз яр аэс.
- •Вопрос 4. В каких случаях при управлении яр возникают ядерные аварии и чем они отличаются от аварийных ситуаций ?
- •Вопрос 5. Расскажите о 4 методах, которых нужно придерживаться при проектировании аэс. Методы реализации этих принципов.
- •Начинать изучение таких систем нужно с опасного объекта управления – ядерного реактора и
- •Вопрос 6. Расскажите о системном подходе при проектировании скуз яр аэс. Системный подход к проектированию и эксплуатации скуз яр.
- •Вопрос 7 . Сравните между собой три понятия – цели, принципы и методы управления применительно к аэс:
- •Вопрос 8 : Сравните между собой цели, методы и технические средства, которые используются в теории автоматического регулирования и в кибернетике ?
- •Вопрос 9. Расскажите о истории возникновения и развития кибернетических сау,
- •Вопрос 10 . Чем отличаются термины от понятий? Приведите примеры.
- •Вопрос 11. Чем отличаются понятия Возмущение, Нарушение и Авария ?
- •Вопрос 12. Перечислите причины необходимости применения предупредительного контроля и управления в скуз яр аэс.
- •Вопрос 13. Приведите примеры опасности задержек в сборе информации об объекте управления.
- •Вопрос 14. Приведите примеры опасности влияния отказов элементов скуз на нарушение параметров технологического процесса яр и способы использования спу.
- •Вопрос 16. Что такое принцип Защитных Барьеров на пути развития аварии?
- •Вопрос 16. Почему разработка новых методов технической кибернетики для аэс является важной для нашего правительства?
- •Вопрос 17. Расскажите – чем отличаются системы предупредительной защиты от систем предсказательного управления ?
- •Лекция 3 ,Основы технической кибернетики.
- •3.1. Технологический процесс и электрические сигналы.
- •Вопрос 1. Чем отличается реальный физический контролируемый параметр от электрического сигнала, который используется в кибернетических системах для управления?
- •Вопрос 2. Что означает термин идентификация в технической кибернетике ?
- •Вопрос 3. Зачем нужен процесс квантования по уровню в кибернетических сау?
- •Вопрос 4.Что понимают под термином Кибернетическая система и чем она отличается от непрерывных сау?
- •Вопрос 5.Какая цифровая система управления лучше - разомкнутая или замкнутая ?
- •Вопрос 6. Какие отдельные дисциплины включает в себя кибернетика и чем они занимаются?
- •Вопрос 7. Чем сдерживалось практическое внедрение теории технической кибернетики в 20 веке?
- •Вопрос 8.Расскажите о преимуществе распределенной системы управления.
- •Вопрос 9. Какие же принципы и методы кибернетического управления полезно применять в скуз яр аэс нового поколения на аэс ?
- •Лабораторная работа №1 « l–1 bat « Изучение временных переходных процессов в реакторах типа ввэр-1000 на малых и больших уровнях мощности при нарушениях нормальных условий эксплуатации.
- •Исследование работы сар яр на малых уровнях при наличии шума реактивности
- •Вопрос 1. Какие бывают структуры управления и почему распределенная структура лучше?
- •Вопрос 2. Чем отличаются кибернетические скуз яр четвертого поколения от аналоговых скуз яр третьего поколения и почему ?
- •Вопрос 3. Расскажите о структуре распределенного управления скуз яр по вертикали и горизонтального распределения управления режимами работы по горизонтали.
- •Вопрос 4. Расскажите о новых требованиях гост, которые предъявляются к сроку службы, к обслуживанию и выполняемым функциям скуз яр четвертого поколения.
- •9.1. Структура кибернетического регулятора мощности арм-5с.
- •Вопрос 5. Расскажите о принципе работы реального цифрового регулятора арм-5с.
- •9.2. Способы предупреждения отказов при контроле нейтронной мощности.
- •Вопрос 6. Что мы называем измерительным каналом ( ик акнп ) в скуз яр аэс?
- •Вопрос 7. Чем отличаются Шумы от Помех и какие существуют способы борьбы с ними ?
- •Вопрос 8. Почему отказоустойчивость является главным показателем качества для магистрального канала акнп ?
- •Вопрос 9. В чем причина низкой надёжности элементов, входящих в один канал акнп и почему его нужно резервировать?
- •Вопрос 10. Продемонстрируйте методику создания фильтра апериодического инерционного звена на операционном усилителе для ослабления помехи 50 гц с амплитудой 1в в 1000 раз !
- •Лабораторная работа №2. Исследование сар яр на малых и больших
- •Астатический элемент, его преимущества и недостатки.
- •Вопрос 12. Расскажите об астатическом элементе, его преимуществах и недостатках применения в сар.
- •Астатический или интегрирующий элемент
- •Вопрос 4. Опишите методику исследования истинной причины Чернобыльской аварии.
- •Вопрос 5. Расскажите методику идентификации передаточной функции энергетического яр в этой лабораторной работе кибернетическим методом.
Вопрос 10 . Чем отличаются термины от понятий? Приведите примеры.
Термин – это название явления или системы, а понятие – это описание содержания этого термина.
Так, например, термин Контроль может включать в себя такие понятия как Индикацию и Измерение.
Индикация – это сигнализация об отклонении параметра от заданного значения стрелкой, цветом лампочки без количественной оценки этого отклонения или звуковым сигналом.
Измерение – количественная оценка измеряемого технологического параметра.
Ещё более ёмким является термин Информация.
В кибернетике под информацией понимают совокупность сведений, собираемых об объекте управления о качестве выпускаемой им продукции и опасности его состояния.
В отличие от одноканальных регуляторов – в кибернетических САУ информация должна быть цифровой для удобства обмена информации между отдельными её подсистемами , а сами подсистемы – цифровыми.
При большом количестве взаимодействующих цифровых регуляторов особую важность приобретают такие понятия надёжности, как отказоустойчивость самих регуляторов и помехоустойчивость при обмене информации – информационная безопасность. Таким требованиям соответствуют только высоконадёжные микропроцессорные системы.
Вот почему микропроцессорные контроллеры составляют техническую основу кибернетических САУ.
В кибернетических СКУЗ ЯР АЭС для повышения безопасности управления нужна информация о возмущениях, нарушениях и авариях в системе управления объектом управления.
Вопрос 11. Чем отличаются понятия Возмущение, Нарушение и Авария ?
Для ответа на этот вопрос рассмотрим систему управления энергетическим ЯР с учётом возмущений, приведённую на рис.7.2
Во второй теме мы рассмотрели работу САР ЯР на малых и больших ( энергетических ) уровнях мощности без нарушений нормальных условий эксплуатации (НУЭ). Однако на практике этого не бывает, поскольку САР ЯР состоит из четырех элементов, как показано на рис.7.2, каждый из которых и они все вместе непрерывно находятся под влиянием различного рода возмущений В.
В0-отказы общего вида (всей системы)
ОПТ КТC ЯР
Тепло
- экономичность
РПР-
безопасность
В1 В2 В3 В4
Рис.7.2.Структура управления качеством продукции ЯР АЭС - единый комплекс элементов.
Этими элементами являются :
1.ОПТ- оперативно-технический персонал ( его задачи – управление, профилактика и ремонт),
2.КТС- комплекс технических средств контроля, управления и аварийной защиты,
3.ЯР- ядерный реактор в качестве объекта управления,
4. Продукты ЯР это тепло, передаваемое в турбогенераторную установку, и радиоактивные продукты распада ( РПР ), накапливающиеся в тепловыделяющих элементах реактора.
В процессе работы системы она находится под постоянным влиянием внешних ( по отношению к системе ) и внутренних возмущений, которые перечислены ниже.
В- различные виды возмущений :
В0-возмущение всей системы ( отказ общих для всех элементов источников питания),
В1-ошибки оперативного персонала,
В2 – отказы приборов и оборудования,
В3-отказы ГЦН, рабочих каналов и т.д.
В4- изменения нагрузки на валу турбо-генератора и другие.
Ответ: В приведенной выше структуре САР ЯР видно, что :
Возмущениями являются отклонения от нормальных условий эксплуатации основных элементов этой системы.
Эти возмущения зависят от типа элемента. Например, для оператора это могут быть отклонения от заданного ему регламента работы ( последовательности выполняемых операций). Для ремонтного персонала - ошибки в монтаже или в настройке приборов после ремонта, а для технических средств – отказы отдельных элементов или источников питания.
Нарушениями же являются отклонения значений технологических параметров объекта управления от его номинальных значений реактивности, температур, расходов, давлений и т.д.
Такие нарушения могут быть безопасными ( снижение мощности ЯР ) и опасными ( увеличение мощности ЯР ). Эти последствия в первом случае сказываются на потере вырабатываемой энергоблоком электроэнергии и экономичности его работы, а во втором – на ядерной опасности!
Поэтому применительно к ЯР МАГАТЭ из всех 7 видов опасностей исходя из максимальных рисков потерь от них ( см. Тему №1 ) отдает приоритет именно ядерной опасности аварий трех видов:
-
Мгновенная критичность ЯР при реактивности ЭФФ, при которой от ядерного взрыва не спасает даже быстрая аварийная защита ( Чернобыльская авария ! ),
-
Тепловое или конструктивное разрушение оболочки твэлов с выделением РПР в окружающее прстранство и
-
Создание мгновенной критичности внутри активной зоны ЯР или вне её при пуске ЯР, перегрузке или транспортировке ядерного топлива.
На основе выше сказанного, при проектировании и эксплуатации САР ЯР под аварией понимают:
Авария – для систем, важных для безопасности, как , например, СКУЗ ЯР – ядерная опасность одного из трех выше перечисленных видов.
Причинами таких аварий могут быть как нарушения технологических параметров ЯР, так и возмущения отдельных элементов ( ошибки персонала, отказы источников питания и других элементов).
Поэтому возникает необходимость создания в системе управления таких её элементов, которые предсказывали бы последствия нарушений и аварий и исключали возможность их возникновения.
Одним из примеров такого предсказательного управления является системный подход к проектированию СКУЗ ЯР, который предупреждает возможность появления ошибок проектантов и производственников на различных этапах проектирования и изготовления СКУЗ ЯР, а также снижает вероятность нарушений и аварий при эксплуатации.
Системный подход к проектированию требует:
1.Выбора главных целей проектирования с количественными показателями их качества,
2.Формулировки Принципов или путей достижения этих показателей,
3.Указание методов реализации этих принципов,
4 Выбора и количественной оценки качества структуры технических средств управления на основе этих методов,
5. Разработки технических средств таких систем.
Цели проектирования Систем Предупредительного Управления (СПУ )
для уменьшения нарушений и аварий на ЯР АЭС.
