Стр_АСУТП_рем. Учебное пособие структура асутп блока т т1 Программа подготовки слесарей по ремонту и обслуживанию автоматики
 Скачать 11.01 Mb.
|
|
2.4.1 Система аварийной и предупредительной защиты реактора АЗ реактора предназначена для перевода РУ в подкритическое состояние, защиты активной зоны от недопустимых отклонений основных параметров реакторной установки, путем своевременного прекращения или замедления цепной реакции. Аварийная защита реактора это функция безопасности, которая обеспечивает быстрый перевод активной зоны реактора в подкритическое состояние и поддержание ее в этом состоянии. Предупредительная защита реактора это функция безопасности, которая предотвращает срабатывание АЗ и обеспечивает полное или частичное снижение мощности реактора. Система аварийной защиты включает в себя АЗ, ПЗ-1 и ПЗ-2.    Рисунок 9 – Функциональная схема системы СУЗ энергоблока ЗАЭС Сигналы АЗ вызывают падение всех органов регулирования (путем отключения силового питания приводов) под действием собственного веса до крайнего нижнего положения. Время падения органов регулирования составляет от 1,5 с. до 4 с. Действие АЗ не прекращается независимо от того, снялась ли первопричина срабатывания или нет. Первопричинами срабатывания аварийной защиты реакторной установки являются следующие условия: 1) период разгона реактора (в любом из диапазонов измерения плотности нейтронного потока) - менее 10 с; Примечание - периодом реактора называется промежуток времени, за который нейтронная мощность реактора изменяется в е раз (е=2,71828...). 2) увеличение плотности нейтронного потока более заданного оператором значения (в любом из диапазонов измерения АКНП); 3) увеличение плотности потока нейтронов более 107% Nном; 4) уменьшение разности температуры насыщения теплоносителя первого контура и максимальной температуры в любой из горячих ниток ГЦТ менее 10 °С (ΔTS<10 °С); 5) снижение давления теплоносителя первого контура менее: - 140 кгс/см2 при температуре в горячих нитках ГЦК более 260 °С; - 148 кгс/см2 при температуре в горячих нитках ГЦК более 260 °С и NРУ>75 % NНОМ; 6) снижения перепада давления на любом из работающих ГЦН с 4 кгс/см2 до 2,5 кгс/см2 за время менее 5 с.; 7) увеличение разности температур насыщения теплоносителя первого контура и рабочего тела второго контура более 75 °С при давлении во втором контуре менее 50 кгс/см2; 8) увеличение давления в первом контуре более 180 кгс/см2; 9) увеличение давления в защитной локализующей оболочке реакторной установки более 0,3 кгс/см2; 10) отключение одного из двух работающих ГЦН при мощности реактора по показаниям АКНП NАКНП>5% NНОМ (выдержка времени – 1,4 с.); 11) отключение двух их четырех работающих ГЦН одновременно или последовательно в течение времени менее 70 с. при нейтронной мощности NРУ>75 % NНОМ (выдержка времени – 6 с.); 12) сейсмическое воздействие на уровне земли более 6 баллов; 13) снижение уровня в любом из парогенераторов при работающем ГЦН данной петли ГЦК менее 650 мм ниже номинального (выдержка времени – 5 с.); Примечание - В связи с тем, что первичные измерительные преобразователи уровня в парогенераторах для первого и второго комплектов АЗ установлены в районе холодных и горячих коллекторов, соответственно, электрические уставки защиты выставлены с учетом различной плотности воды при разной температуре (для первого комплекта АЗ уставка больше, чем для второго). 14) повышение температуры теплоносителя в горячей нитке любой из петель ГЦК более чем на 8 °С по сравнению с номинальным значением; 15) снижение уровня теплоносителя в компенсаторе давления ниже 4600 мм (выдержка времени – 5 с.); 16) снижение частоты напряжения на трех из четырех секциях электропитания ГЦН менее 46 Гц; 17) увеличение давления в любом из парогенераторов при работающем ГЦН соответствующей петли ГЦК более 80 кгс/см2 (защита шунтируется через 50 с. после отключения соответствующего ГЦН); 18) исчезновение силового питания 220 В 50 Гц на двух вводах СУЗ (выдержка времени – 3 с.); 19) исчезновение надежного питания СУЗ 380/220 В 50 Гц на двух из трех вводах; 20) исчезновение электропитания =220 В на двух вводах любой из панелей аварийных команд (ПАК2); 21) ключ АЗ БЩУ или РЩУ. Примечание – В защитах, срабатывающих при превышении контролируемого параметра, реализован алгоритм контроля исправности измерительных каналов аварийных сигналов. Для этих целей в измерительных каналах установлены дополнительные аналого-дискретные преобразователи («обрывные»), формирующие сигнал, приводящий к переводу в сработанное состояние информационный канал, при возникновении неисправности измерительного преобразователя или линий связи. Сигналы ПЗ 1-го рода вызывают поочередное движение всех групп органов регулирования вниз, начиная с рабочей группы (в порядке уменьшения их номеров) с рабочей скоростью 20 мм/с. Движение органов регулирования прекращается при исчезновении сигнала, вызвавшего срабатывание предупредительной защиты. Срабатывание ПЗ-1 инициируется при возникновении любого из следующих условий: 1) период разгона реактора в любом из диапазонов измерения уровня нейтронного потока менее 20 с.; 2) увеличение плотности потока нейтронов в любом из диапазонов её измерения выше заданной оператором уставки; 3) увеличение давления теплоносителя над активной зоной более 172 кгс/см2; 4) увеличение температуры теплоносителя в любой из горячих ниток ГЦК более чем на 3 °С от номинального значения; 5) увеличение давления в главном паровом коллекторе более 70 кгс/см2; 6) снижение частоты напряжения электропитания любого из ГЦН менее 49 Гц; 7) исчезновение электропитания =220 В на панели аварийных команд ПЗ (3ПАК2); 8) исчезновение надежного питания СУЗ 220 В 50 Гц на двух из трех вводов; 9) воздействие ключом ПЗ-1 с БЩУ. Примечание – при выводе в «проверку» любого из комплектов аварийных защит происходит шунтирование защит ПЗ-1 по сигналам от АКНП выведенного из работы комплекта с сигнализацией на БЩУ «ПЗ-1 шунтировано». Кроме того, через систему ПЗ-1 осуществляется разгрузка энергоблока от устройства РОМ при следующих условиях: 1) снижение частоты на трех из четырех секциях электропитания работающих ГЦН менее 49 Гц – разгрузка до N=90% Nдоп; 2) отключение одного из четырех работающих ГЦН – разгрузка до N=67% Nдоп; 3) отключение 2-х противоположных ГЦН из 4-х работающих – разгрузка до N=49% Nдоп; 4) отключение 2-х смежных ГЦН из четырех работающих – разгрузка до N=39% Nдоп; 5) отключение одного из двух работающих ТПН – разгрузка до N=49% Nдоп; 6) отключение последнего работающего ТПН - разгрузка до N=10% Nном; 7) отключение генератора от сети – разгрузка до N=39% Nном; 8) закрытие двух из четырех стопорных клапанов турбины - разгрузка до N=39% Nном. Предупредительная защита 2-го рода запрещает движение органов регулирования вверх до исчезновения сигнала, вызвавшего ее срабатывание. Условия работы защиты ПЗ-2: 1) повышение уровня плотности потока нейтронов в диапазоне источника (пусковом диапазоне) выше заданной уставки; 2) увеличение давления теплоносителя над активной зоной более 165 кгс/см2; 3) падение одного органа регулирования СУЗ; 4) незакрытое состояние арматуры ТК70S11 или TK70S14; Примечание – При срабатывании защиты на панели БЩУ HY-18 срабатывает сигнализация «Работа ТК70S11, TK70S14 ПЗ-2». При закрытии вышеуказанных арматур сигнал ПЗ-2 снимается и сигнализация автоматически отключается. 5) температура теплоносителя первого контура на выходе из отдельной ТВС по показаниям СВРК более допустимой (на ЗАЭС не реализована); 6) тепловая мощность реактора по показаниям СВРК для данного количества работающих ГЦН более допустимого значения (на ЗАЭС не реализована); 7) запас до кризиса теплоотдачи на поверхности ТВЭЛ по показаниям СВРК менее допустимого значения (на ЗАЭС не реализована); 8) локальное энерговыделение по показаниям СВРК более допустимого значения (на ЗАЭС не реализована). Система АЗ и ПЗ предусматривает:
Системой предусмотрено два независимых трехканальных комплекта АЗ и один трехканальный комплект ПЗ со своими первичными преобразователями и блоками питания. УПЗ вызывает падение группы ОР СУЗ до крайнего нижнего положения под действием собственного веса и снижение уровня мощности реактора на величину от 30% до 40% номинальной мощности реакторной установки. Действие УПЗ формируется при мощности РУ более 75%Nном (при мощности реакторной установки менее 75% номинальной сигнал УПЗ шунтируется). Устройство разгрузки и ограничения мощности предназначено для ограничения по максимуму тепловой и нейтронной мощности реакторной установки, на уровне, который устанавливается автоматически в зависимости от числа включенных ГЦН, ТПН, положения СРК, частоты питающей сети ГЦН, а также в зависимости от того состояния выключателя ВНВ-750. Состав технических и программно-технических средств, на базе которых реализованы аварийная и предупредительная защиты на энергоблоках ЗАЭС, представлен в таблице 1. В ходе работ по модернизации оборудования АСУТП энергоблоков ОП ЗАЭС на энергоблоках №1 и №3 установлены ПТК АЗ-ПЗ (ЗАО «Радий» г. Кировоград). Таблица 1 – Состав технических средств АЗ и ПЗ на энергоблоках ОП ЗАЭС
В состав оборудования систем АЗ и ПЗ производства ВНИИЭМ входят: - базовые шкафы УКТС, предназначенные для приема аналоговых сигналов от первичных измерительных преобразователей и выдачи дискретных сигналов от АДП, при нарушении контролируемыми параметрами установленных пределов; - панели формирования сигналов (ПФС2 и ПФС3), предназначенные для приема сигналов от измерительных преобразователей, их логической обработки, усиления и формирования сигналов аварийных и предупредительных защит. ПФС2 работает совместно с ПФС3 в системе АЗ. ПФС3 работает как в системе АЗ (совместно с ПФС2), так и в системе ПЗ; - панель аварийных команд (ПАК2), предназначенная для формирования по сигналам из ПФС3 соответствующих команд в систему группового и индивидуального управления органами регулирования СУЗ, в систему электропитания СУЗ и другие системы; - панель шунтирования сигналов (ПШС1), предназначенная для формирования сигналов, которыми шунтируются выходные сигналы панелей ПФС3; - панель сигнализации первопричины срабатывания (ПСП2), предназначенная для формирования и фиксации сигналов срабатывания аварийной и предупредительной защиты; - панель контроля неисправности (ПКН1), предназначенная для формирования обобщенного сигнала неисправности электрооборудования щита СУЗ. Сигналы АЗ, ПЗ-1 и ПЗ-2 поступают в панели ПФС. Каждая панель ПФС представляет собой один канал АЗ(ПЗ) и формирует сигнал, обработанный по проектным алгоритмам, в панель ПАК2. Панель ПАК2 выдает сигналы: - на падение органов регулирования СУЗ в активную зону реактора (АЗ); - перемещение ОР СУЗ вниз с рабочей скоростью (20 мм/с) для снижения мощности РУ (ПЗ-1); - запрет перемещения органов регулирования вверх (ПЗ-2). Структурная схема одного комплекта АЗ представлена на рисунке 10. Для исключения возможных отказов АЗ в случае возникновения пожара в каком-либо из помещений, в которых расположено оборудование или другом повреждении СУЗ, реализована одновременная автоматическая передача исполнительной команды АЗ: - на панель силового управления каждого привода (отключение питания); - на отключение силовых вводов СУЗ по переменному току и по постоянному току (отключение силовых трансформаторов СУЗ и батарей). На энергоблоках №1 и №3 вместо оборудования аварийных защит разработки и производства ВНИИЭМ установлены ПТК АЗ-ПЗ, реализующие всю номенклатуру функций старого оборудования. Функции ПТК АЗ-ПЗ: - автоматический контроль текущих значений технологических и нейтронно-физических параметров реактора в проектных диапазонах; - формирование и выдача управляющих сигналов АЗ, ПЗ-1, ПЗ-2 при выходе контролируемых технологических и нейтронно-физических параметров за пределы установленных граничных значений (уставок); - формирование и выдача информационных сигналов для звуковой и световой сигнализации на БЩУ; - хранение информации в оперативном, суточном и долговременном архивах и вывод архивных данных на отображение и регистрацию; - обмен с другими подсистемами СУЗ (АКНП, АРМ, РОМ, СГИУ) и другими системами энергоблока (АСУТ, СВРК, УВС); - опробование защит комплекта ПТК АЗ-ПЗ перед пуском блока и при работе реактора на мощности (в процессе регламентного обслуживания или после устранения дефекта) без воздействия на ОР СУЗ. Состав ПТК АЗ-ПЗ: - шкаф промежуточных клеммников ШПК-1 (3 шт.); - шкаф формирования сигналов ШФС-1 (3 шт.); - шкаф кроссовый выходной КШВ-1; - две рабочие станции (РС) на базе IBM PC – совместимых ПЭВМ; - рабочее место технолога РМТ; - стенд проверки ПТК АЗ-ПЗ. Для повышения надежности срабатывания защит, в ПТК АЗ-ПЗ реализовано три уровня формирования выходных сигналов на основе мажоритарной логики «2 из 3» (в блоке формирования сигналов защит БФЗ-1, в блоке формирования сигналов БФС-1 и в кроссовом шкафу выходном КШВ-1). Формирование сигналов аварийной и предупредительной защиты обеспечивается тремя независимыми каналами (тремя шкафами формирования сигналов ШФС-1, идентичными по своему конструктивному исполнению и выполняемым функциям). Информация по каждому технологическому параметру вводится от трех независимых источников для каждого ШФС-1. Входные дискретные сигналы, от аналоговых измерительных преобразователей и термоэлектрический преобразователей типа хромель-копель, подключены через соответствующие ШПК-1, которые выполняют функцию сопряжения.  Для повышения надежности срабатывания защит, в ПТК АЗ-ПЗ реализовано три уровня формирования выходных сигналов на основе мажоритарной логики «2 из 3» (в блоке формирования сигналов защит БФЗ-1, в блоке формирования сигналов БФС-1 и в кроссовом шкафу выходном КШВ-1). Формирование сигналов аварийной и предупредительной защиты обеспечивается тремя независимыми каналами (тремя шкафами формирования сигналов ШФС-1, идентичными по своему конструктивному исполнению и выполняемым функциям). Информация по каждому технологическому параметру вводится от трех независимых источников для каждого ШФС-1. Входные дискретные сигналы, от аналоговых измерительных преобразователей и термоэлектрический преобразователей типа TXK(L), подключены через соответствующие ШПК-1, которые выполняют функцию сопряжения. Каждый канал реализован на основе мажоритарной логики (принимая сигналы защит из других каналов, на выходе формируются сигналы «2 из 3», которые затем поступают в КШВ-1Д). КШВ-1Д реализован таким образом, что ПТК АЗ-ПЗ выдаст сигналы аварийной защиты только в том случае, если эти сигналы будут сформированы в двух или трех ШФС-1Д. Информация со шкафов ШФС-1Д, КШВ-1Д по оптоволоконным кабелям передаются на рабочую станцию, что позволяет провести визуальный контроль на мониторе рабочей станции срабатывания АЗ в каждом канале в отдельности и в шкафу КШВ-1Д. Выдача диагностической и технологической информации, поступающей на рабочую станцию, производится через оптоволоконные приемопередатчики, расположенные в блоках диагностики БДН-1Д каждого шкафа, посредством оптоволоконных кабелей. Информация с рабочей станции передается на рабочее место технолога для представления на видеоконтрольном устройстве. Прием сигналов от первичных измерительных преобразователей и внешних подсистем, их логическая обработка и формирование команд защит выполняется в шкафу формирования сигналов. ШФС-1 обеспечивает: - прием текущих значений технологических и нейтронно-физических параметров реактора; - формирование и выдачу управляющих сигналов АЗ, ПЗ-1и ПЗ-2 при выходе контролируемых технологических и нейтронно-физических параметров за пределы установленных граничных значений; - формирование и выдачу информационных сигналов для звуковой и световой сигнализации на БЩУ; - диагностику технических и программных средств ПТК АЗ ПЗ, предусматривающую непрерывный автоматический контроль работоспособности. Схема функционирования ПТК АЗ-ПЗ приведена на рисунке 11. Цифровой код входных сигналов из блоков ввода аналоговых сигналов (БВА-1), блоков ввода дискретных сигналов (БВД-1) и блоков ввода сигналов термопреобразователей (БВТ-1) передается в блок формирования сигналов защит (БФЗ-1). Диагностическая информация о состоянии этих блоков передается в блок диагностики (БДН-1). В блоке БФЗ-1 программно выполняется формирование сигналов срабатывания аварийной и предупредительных защит при выходе контролируемых технологических и нейтронно-физических параметров за пределы установленных граничных. Для повышения надежности срабатывания, в логическую структуру каждого канала передаются сигналы срабатывания алгоритмов из БФЗ-1 двух других каналов. Информация о первопричине срабатывания сигналов АЗ, ПЗ-1и ПЗ-2 передается в блок сигнализации первопричины БСП-1. Параллельно с этим передается диагностическая информация о состоянии БФЗ-1 в БДН-1. В субблок релейных выходов АЗ СРВ-1 каждого канала сигналы АЗ передаются от БФЗ-1 своего канала и двух других каналов. В субблок релейных выходов ПЗ СРВ-2 каждого канала сигналы ПЗ-1 и ПЗ-2 передаются от БФЗ-1 своего канала и двух других каналов. Эти сигналы управляют реле, находящимися в БФС-1, которые включены таким образом, что сигнал на выходе реализуется по принципу мажоритарной логики «два из трех». Прекращение формирования сигналов АЗ и ПЗ-1 в БФС-1 происходит по директиве оператора БЩУ. Размноженные сигналы АЗ, ПЗ-1и ПЗ-2 передаются в КШВ-1. КШВ-1Д обеспечивает: - формирование, реализованное на основе мажоритарной логики и выдачу управляющих сигналов АЗ по каждому технологическому параметру, полученных от шкафов формирования сигналов; - отображение технологической информации и сигнализация первопричины. Информация о режимах работы ПТК, текущих значениях аналоговых и дискретных входных параметров, архивная информация, диагностическая информация доступны на видеоконтрольных устройствах рабочих станций и рабочего места технолога. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||