Стр_АСУТП_рем. Учебное пособие структура асутп блока т т1 Программа подготовки слесарей по ремонту и обслуживанию автоматики

• Название: Учебное пособие структура асутп блока т т1 Программа подготовки слесарей по ремонту и обслуживанию автоматики
• Анкор: Стр_АСУТП_рем.doc
• Дата: 10.03.2018
• Размер: 11.01 Mb.
• Имя файла: Стр_АСУТП_рем.doc
• Тип: Учебное пособие; #16472
• страница: 13 из 21

2.8.2 Система дистанционного управления

Системы дистанционного управления предназначены для управления трубопро­водной арматурой. В состав системы дистанционного управления входят:

• 
  трубопроводная арматура;
  
• 
  привод;
  
• 
  оборудование схемы управления.
  

Трубопроводной арматурой называются группа устройств, устанавливаемых на трубопроводах и емкостях для управления потоками рабочих сред. Арматура подразде­ляется на управляемую и действующую автоматически. Управление арматурой произво­дится вручную или с помощью привода действующего от постороннего источника энер­гии. Эксплуатируемая на энергоблоках арматура по функциональному назначению де­лится на основные виды:

• 
  регулирующую;
  
• 
  предохранительную;
  
• 
  запорную;
  
• 
  защитную.
  

Управление потоком среды в арматуре осуществляется с помощью рабочего за­порного или регулирующего органа, состоящего из затвора и седла. Затвор представляет собой деталь или конструктивно объединенную группу деталей, перемещающуюся или поворачивающуюся с помощью шпинделя или штока относительно седла. В зависимости от устройства трубопроводная арматура управляется разными типами приводов.

Приводы.

На энергоблоках ЗАЭС эксплуатируются следующие типы приводов:

• 
  однооборотные электроприводы МЭО акционерного общества «Чебоксарский завод автоматики и механики», Россия;
  
• 
  прямоходные электроприводы МЭП акционерного общества «Чебоксарский за­вод автоматики и механики», Россия;
  
• 
  многооборотные электроприводы МЭМ, Армения;
  
• 
  многооборотные электроприводы ЧЗЭМ Чеховского завода энергетического ма­шиностроения, Россия;
  
• 
  многооборотные электроприводы производственного объединения «Тулаэлек­тропривод», Россия;
  
• 
  многооборотные электроприводы НПО «Арма», Украина;
  
• 
  многооборотные электроприводы «MODACT», Чехия;
  
• 
  многооборотные электроприводы «SIEMENS», Германия;
  
• 
  многооборотные и однооборотные электроприводы «АUМА», Германия;
  
• 
  многооборотные электроприводы «LIMITORQUE», США;
  
• 
  многооборотные электроприводы ЕМРN, Югославия;
  
• 
  прямоходные электроприводы БУЕ, Болгария;
  
• 
  пневмоприводы «PERSTA» и «BABCOCK», Германия;
  
• 
  пневмоприводы Б096, Россия.
  

Схемы управления.

Схемы управления приводами включают в себя:

• 
  электрооборудование пневматических приводов;
  
• 
  электрооборудование электроприводов;
  
• 
  оборудование, расположенное в шкафах РТЗО;
  
• 
  устройства логического управления (УЛУ) первого уровня;
  
• 
  оборудование, расположенное в панелях блочного щита управления, резервного щита управления или в местных щитах управления.
  

Схемы управления пневматическими приводами обеспечивают:

• 
  открытие и закрытие отсечных клапанов арматуры по командам оператора;
  
• 
  открытие и закрытие отсечных клапанов по командам технологических защит;
  
• 
  приоритетность выполнения команд технологических защит;
  
• 
  дискретную информацию о положении отсечных клапанов на щитах управления, в схемы технологических защит (бло­кировок) и в устройства управляющей вычислительной системы.
  

Схемы управления электроприводами обеспечивают:

• 
  открытие, закрытие и останов трубопроводной арматуры по командам оператора;
  
• 
  открытие и/или закрытие трубопроводной арматуры по командам технологических защит (блокировок);
  
• 
  приоритетность выполнения команд технологических защит (блокировок);
  
• 
  уплотнение трубопроводной арматуры в крайних положениях;
  
• 
  дискретную информацию о положении запорной арматуры на щитах управления, в схемы технологических защит (бло­кировок) и в УВС;
  
• 
  аналоговую информацию о положении запорно-регулирующей и регулирующей ар­матуры на щитах управления и в УВС.
  

Схема дистанционного управления запорной арматурой представлена на рисунке 43. Рассмотрим принцип ее работы.


УВС

Рисунок 43 – Структурная схема дистанционного управления запорной арматурой

Команда оператора от ключа управления, расположенного на панели щита управле­ния в виде сигнала напряжения 24 В постоянного тока поступает в блок промежуточного управления (БПУ). БПУ предназначен для контроля достоверности команд управления и формирование выходной команды на вход дистанционного управления блока управления запорным органом (БУЗ) или двигателем (БУД). Блок промежуточного управления выпол­няет следующие функции:

- прием команды оператора «Открыть» и «Закрыть»;

- выдача команд на блок индивидуального управления;

- блокирование команд при неисправностях в цепи подачи команд оператора;

- выдача информации оператору по положению объекта управления;

- выдача информации в УВС о поданных оператором командах, а также о блокиро­вании канала управления.

Сформированная команда из блока БПУ поступает в блок индивидуального управ­ления арматурой (БУЗ), который предназначен для:

- приёма команды от ключа или блока управления

- выдачи информации на лампы сигнализации и в УВС о прохождении команды от ключа управления или от БРУ-32;

- выдачи информации на лампы сигнализации и в УВС о состоянии запорной арма­туры или механизмов;

- обеспечения приоритета выполнения команд;

- выдачи команды на коммутационные аппараты;

- приёма информации о состоянии запорной арматуры или механизмов.

Команда управления от БУЗ в виде сигнала напряжением 15 В постоянного тока по­ступает в блок логических ключей (БКЛ). БКЛ принимает входные команды «Открыть» или «Закрыть» напряжением 15 В от блока управления запорным органом БУЗ и с гальваниче­ским разделением коммутирует выходные силовые электрические цепи 220 В переменного тока. Силовые команды через кроссовый шкаф поступают в сборку РТЗО, в которой распо­ложены магнитные пускатели открытия (ПМО) и закрытия (ПМЗ), коммутирующие силовое электропитание в виде трехфазного напряжения 380 В или однофазного напряжения 220 В на обмотки электродвигателя исполнительного механизма.

Кроме магнитных пускателей в шкафу РТЗО расположены автоматические выключа­тели АП-50, предназначенные для защиты электродвигателей при заклинивании исполни­тельного механизма, а также защиты цепей управления и силовых цепей электропривода от короткого замыкания с помощью электромагнитных и тепловых расцепителей. Если по условиям работы запорной арматуры требуется дополнительное ее уплотнение после за­крытия, то в шкафу РТЗО устанавливаются реле токовой затяжки.

В состав электропривода запорной арматуры входят блок электрических зажимов, электродвигатель, редуктор, ручной дублер и блок путевых и моментных выключателей. В блоке путевых и моментных выключателей располагаются коробка путевых выключателей, моментные муфты и местный указатель положения. Внутреннее устройство блока путевых выключателей представлено на рисунке 44.

Концевые выключатели запорной арматуры обтекаются переменным током напря­жением 220 В. Замкнутое состояние «верхнего» и «нижнего» концевых выключателей сви­детельствует о промежуточном положении запорной арматуры. При этом разрешается пе­ремещение арматуры как на открытие, так и на закрытие. По достижении арматурой лю­бого из концевых выключателей, контакты этого выключателя механически размыкаются и электродвигатель привода останавливается. При этом дальнейшее движение арматуры в данном направлении невозможно. Информация от путевых выключателей в виде сигнала переменного тока напряжением 220 В поступает в кроссовый шкаф. В кроссовом шкафу напряжение снижается до значения 24 В переменного тока с помощью электрических де­лителей. Сигнал из кроссового шкафа поступает в базовый шкаф УКТС на вход блока БУЗ. В блоке БУЗ информация от концевых выключателей используется для формирования управляющих воздействий, а также размножается для передачи в УВС энергоблока и для индикации на панелях щитов управления.



Рисунок 44 – Блок концевых выключателей запорной арматуры


2.9 Унифицированный комплекс технических средств

Унифицированный комплекс технических средств (УКТС) предназначен для созда­ния проектным путем устройств управления, защиты и сигнализации, реализующие сле­дующие функции:

- автоматики (регуляторы, автоматическое включение резерва);

- технологические блокировки;

- технологические защиты;

- прием и обработка оперативных команд оператора, технологических защит, блоки­ровок, команд высшей иерархической ступени управления (устройств логического управления второго уровня) и выдача команд на исполнительные механизмы;

- технологическая сигнализация, сигнализация положения арматуры и состояния механизмов;

- сбор и выдача дискретной информации в другие подсистемы;

- прием дискретной и аналоговой информации по параметрам технологических про­цессов;

- контроль за работой устройств управления, защиты и сигнализации.

Технические средства УКТС построены с использованием трех основных типов кон­структивов: базового, кроссового шкафов и шкафа размножения токовых сигналов.

Базовый шкаф УКТС выполнен на унифицированных типовых конструкциях. В ба­зовом шкафу УКТС размещаются:

- на первом этаже источники питания;

- на 2÷5 этажах поворотная рама, на которой установлены 4 корзины и коммутаци­онное поле на 960 цепей;

- блок контроля изоляции и напряжения;

- блок контроля предохранителей БКП;

- дискретные логические блоки в количестве до 36 штук - согласно проектной реали­зации схем в конкретном шкафу.

Кроссовый шкаф УКТС предназначен для размещения резисторных делителей на­пряжения, коммутационных полей и блоков вентиляторов. В кроссовом шкафу размеща­ются:

- резисторы для приёма дискретных сигналов напряжением 220 В и выдачи информации напряжением 24 В - 288 штук;

- клеммные колодки (72 штуки по 16 клемм);

- два блока вентиляторов.

Шкаф РТ УКТС предназначен для размещения блоков размножения токового сиг­нала БРТ, БГРТ.

В шкафу РТ размещаются:

- на первом этаже два блока питания;

- на 2÷5 этажах установлены 3 корзины, для размещения 36 блоков БРТ или БГРТ.
С тыльной стороны - клеммные колодки для ввода-вывода общих цепей напряже­нием до 24 В.

В состав комплекса АСУТП каждого энергоблока входит около 600 шкафов УКТС.

В настоящее время, в связи с комплексной модернизацией оборудования АСУТП, на энергоблоках ОП ЗАЭС в эксплуатации находятся комплексы УКТС нескольких модифика­ций. Распределение модификаций комплексов УКТС по энергоблокам приведено в таб­лице 2.

Таблица 2 – Распределение комплексов УКТС по энергоблокам ОП ЗАЭС

Энергоблок	Системы безопасности			СНЭ РО	СНЭ ТО
	I	II	II
1	УКТС-М-Д	УКТС-М-Д	УКТС-М	УКТС-М	УКТС-М-Д
2	УКТС-М ПТК САР РО	УКТС-М-Д	УКТС-М ПТК САР РО	УКТС-М модули УКТС-М-Д	УКТС-М-Д
3	½ - УКТС-У ½ - УКТС-ВЛ	УКТС-ВЛ СКИД	УКТС-ВЛ	УКТС-ВЛ СКИД	РТ, защиты ТГ, ТПН – УКТС-ВЛ. остальные - УКТС-У
4	УКТС-У	УКТС-ВЛ СКИД	УКТС-ВЛ	УКТС-ВЛ	УКТС-ВЛ
5	½ - УКТС-У ½ - УКТС-ВЛ	УКТС-М-Д	УКТС-У	УКТС-У	УКТС-У
6	УКТС-М	УКТС-М	УКТС-М	УКТС-М	УКТС-М

Для понимания принципов построения систем на базе технических средств УКТС рассмотрим наиболее современные и достаточно широко распространенные на энерго­блоках ОП ЗАЭС комплексы УКТС-ВЛ и УКТС-М-Д.

УКТС-ВЛ и УКТС-М-Д являются собираемыми системами, состоящими из шкафов со шкафными устройствами и блоков, предназначенных для создания проектным путем необ­ходимых устройств управления и выдачи информации оперативному персоналу. Блоки, входящие в состав, можно представить в виде следующих групп:

1) Блоки управления:

- запорной арматурой;

- клапанами с электрическим приводом (соленоиды);

- электродвигателями механизмов;

- включение/отключение регулятора;

- формирование команд включения резервного механизма;

2) Блоки преобразования входных сигналов:

- гальванического разделения дискретных сигналов;

- приема информации от «сухих» контактов;

3) Блоки технологических защит;

4) Блоки выходных усилителей;

5) Блоки логические:

- простые логические функции «И», «ИЛИ», «НЕ» и их комбинации;

- функции временных задержек;

- формирование импульсных команд;

6) Блоки технологической сигнализации;

7) Блоки вспомогательные:

- автономное электропитание;

- вентиляция;

- пожарный оптический датчик дыма;

- контроль над параметрами технических средств УКТС-ВЛ и УКТС-М-Д;

- диагностика исправности.

Кроссовые шкафы УКТС-ВЛ и УКТС-М-Д предназначены для размещения резистор­ных делителей напряжения, коммутационных полей, коммутирования входных и выходных цепей, а также вспомогательных блоков:

- вентиляции;

- пожарного оптического датчика дыма;

- диагностики исправности.

Шкафы РТ-М-Д и РТ-ВЛ обеспечивают размещение и условия функционирования блоков распределения токового сигнала, коммутационных полей, а также коммутирования входных и выходных цепей, а так же для реализации следующих функций:

1) Блоки размножения аналоговых сигналов;

2) Блоки вспомогательные:

- вентиляция;

- автономное электропитание;

- пожарный оптический датчик дыма;

- контроль над параметрами технических средств УКТС-ВЛ и УКТС-М-Д;

- диагностика исправности.

Шкафы УКТС реакторного отделения делятся на УКТС каналов системы безопасно­сти и УКТС систем нормальной эксплуатации.

Шкафы УКТС каналов системы безопасности размещены в помещениях АЭ408/1(2,3) обстройки реакторного отделения и имеют следующую технологическую маркировку:

- первый канал системы безопасности – НV (АЭ408/1);

- второй канал системы безопасности - HW(АЭ408/2);

- третий канал системы безопасности - HX(АЭ408/3).

Шкафы УКТС систем нормальной эксплуатации имеют технологическую маркировку - HZ и размещены в помещении АЭ340 обстройки реакторного отделения.

Шкафы УКТС системы СУЗ имеют следующую технологическую маркировку:

- первый комплект АЗ - HN;

- второй комплект АЗ - HМ;

- комплект ПЗ - НQ.

Шкафы УКТС защит и блокировок турбинного отделения размещены в помещении ЭК1205 и имеют технологическую маркировку HS с последующим указанием номера шкафа.

На дверях шкафов УКТС, с лицевой стороны, выполнены надписи, помогающие оп­ределить назначение шкафа.

Элементная база блоков УКТС - интегрально-транзисторно-релейная.

Во входных цепях применяются делители напряжения, как резисторные, так и тран­зисторные (на оптронных диодах или транзисторах).

Гальваническое разделение дискретных входных сигналов осуществляется также на оптронных диодах или транзисторах, а аналоговые сигналы разделяются на импульсных трансформаторах.

Транзисторные ключи выходных цепей применяются для коммутации нагрузок, полу­чающих электропитание напряжением 24 В с максимальным током 150 мА и 15 В с макси­мальным током 50 мА, на электрический «0» (потенциальные выходы).

Реле, в выходных цепях, применяются для коммутации любых нагрузок напряже­нием 24 В и 15 В с максимальным током 750 мА («сухой контакт»).

Диодные развязки в выходных цепях с потенциальным выходом применяются для исключения влияния нескольких нагрузок друг на друга.

Аналоговые микросхемы используются как усилители напряжения и тока, а также в качестве компараторов (элементов сравнения напряжений по амплитуде).

Цифровые микросхемы - это логические устройства, которые решают задачи в соот­ветствии с технологическим алгоритмом с использованием операций алгебры логики. Ти­повые каскады логических устройств можно разделить на два класса: собственно логиче­ские элементы и элементы памяти.

Логические элементы осуществляют преобразование логических сигналов, элементы памяти - запоминание информации.

Электропитание шкафов УКТС осуществляется двумя напряжениями:

- 220 В постоянного тока от щита постоянного тока;

- 220 В переменного тока от секций 0,4 кВ.

Блоки УКТС, расположенные в шкафах получают электропитание от двух пар вто­ричных источников питания. Одна пара вторичных источников питания получает электро­питание от секций 0,4 кВ напряжением 220 В переменного тока. Вторая пара - от щита по­стоянного тока напряжением 220 В постоянного тока. При исчезновении напряжения на секции 0,4 кВ аппаратура УКТС продолжает работать от одной пары вторичных источников питания от щита постоянного тока.

Электропитание измерительных цепей осуществляется по четырем каналам.

Сборки питания имеют два ввода питания напряжением 220 В переменного тока от схемы автоматического ввода резерва.

Рабочий ввод от секций 0,4 кВ. Резервный ввод от щита постоянного тока через пре­образователи «=220 В/220 В». На рисунке 45 показана структурная схема питания УКТС.


Рисунок 45 – Структурная схема электропитания УКТС

В базовом шкафу УКТС предусмотрено 10 секций питания напряжением +24 В. При повреждении любой секций (короткое замыкание, превышение допустимого значения тока) расплавляется соответствующая плавкая вставка и высвечивается соответствующий све­тодиод на передней панели блока контроля предохранителей, указывающий номер повре­жденной секции. Вторичный источник питания при этом остаётся в работе.

Шкафы УКТС АЗ и ПЗ по питанию разбиты на тройки;

- источники питания первого шкафа обеспечивают электропитание субблоков, распо­ложенных в первом этаже всех трех шкафов, а также функциональные места с 28-го по 30-е четвертого этажа всех трех шкафов. Блок контроля изоляции и напряжения контролирует снижение изоляции;

- источники питания второго шкафа обеспечивают электропитание субблоков, располо­женных во втором этаже всех трех шкафов, а также функциональные места с 31-го по 33-е четвертого этажа всех трех шкафов;

- источники питания третьего шкафа обеспечивают электропитание субблоков, рас­положенных в третьем этаже всех трех шкафов, а также функциональные места с 34-го по 36-й четвертого этажа всех трех шкафов.

Рассмотрим назначение основных блоков, которыми комплектуются шкафы УКТС.