Стр_АСУТП_рем. Учебное пособие структура асутп блока т т1 Программа подготовки слесарей по ремонту и обслуживанию автоматики
 Скачать 11.01 Mb.
|
|
2.4.3 Система группового и индивидуального управления органами регулирования СУЗ Система группового и индивидуального управления ОР СУЗ предназначена для контроля положения ОР СУЗ в активной зоне и перемещения ОР в активной зоне посредством воздействия импульсов постоянного тока на привод шагового электромагнита. Система управления приводами ОР СУЗ РУ выполняет функции управляющей системы важной для безопасности и предназначена для организации перемещения органов регулирования при ручном и автоматическом управлении, а также при срабатывании сигналов АЗ, ПЗ и УПЗ. В настоящее время (вторая половина 2008 года) на энергоблоках ОП ЗАЭС установлены системы управления органами регулирования СУЗ нескольких типов: - энергоблоки №1 и №6 – СГИУ разработки и производства ВНИИЭМ; - энергоблок №2 – ПТК СГИУ-И (Северодонецкое НПО «Импульс»); - энергоблоки №3, №4 и №5 – ПТК СГИУ-М («Skoda», Чехия). Рассмотрим назначение, структурную схему и принцип работы комплекса технических средств СГИУ ВНИИЭМ. Функции, выполняемые СГИУ: - выбор любого из 61 ОР СУЗ с помощью блока индивидуального выбора ОР, расположенного на пульте БЩУ, путем выбора координат данного привода и формирования команды «больше» («меньше») для перемещения ОР с помощью ключа «Инд. Упр.»; - перемещение вверх (вниз) любой из 10 групп ОР с помощью ключа «Гр. Упр.», путем выбора номера нужной группы на блоке выбора группы; - перемещение ОР вверх в групповом режиме последовательно, начиная с 1 группы, от концевого нижнего выключателя до концевого верхнего выключателя или вниз, начиная с 10 группы, от концевого верхнего выключателя до концевого нижнего выключателя по заданному алгоритму от ключа «Гр. Упр.» с рабочей скоростью перемещения, равной 20±1,5 мм/с; - перемещение вверх (вниз) регулирующей группы ОР СУЗ в автоматическом режиме от АРМ; - введение запрета на движение ОР вверх при воздействии команды ПЗ-2 до снятия сигнала П3-2; - поочередное перемещение вниз групп ОР СУЗ с рабочей скоростью до концевого нижнего выключателя, начиная с 10 группы, при воздействии команды ПЗ-1 и прекращение движения ОР при снятии команды ПЗ-1; - сброс одной группы до концевого нижнего выключателя при прохождении сигнала УПЗ; - сброс всех ОР до концевого нижнего выключателя при воздействии команды АЗ. Время падения ОР с полной высоты рабочего хода при обесточении электромагнитов в пределах 1,5÷4,0 с; - групповое управление ОР СУЗ 5-ой группы от ключа «5 ГРУППА». Эта группа исключена из общего алгоритма группового управления. На нее команды ПЗ-1 и ПЗ-2 не воздействуют. Непосредственно на ядерном реакторе расположены следующие устройства: - приводы ШЭМ - шаговые электромагнитные, перемещающие ОР вверх или вниз с рабочей скоростью, пошагово – 20 мм/с; - датчики УКП и ДПЛ - устройства контроля положения, формирующие сигналы положения ОР в пределах между концевыми нижними и верхними выключателями; - блоки электроразводок. Привод ШЭМ является исполнительным механизмом СУЗ реактора ВВЭР-1000 и обеспечивает вертикальное возвратно-поступательное перемещение или удержание ОР. Привод предназначен для: - перемещения органа регулирования СУЗ в режимах ручного и автоматического управления от ключей управления и по сигналам ПЗ-1 и УПЗ; - фиксации его в крайних и промежуточных положениях; - аварийного останова реактора путем сброса ОР при обесточении приводов в режиме АЗ. Привод с помощью трех электромагнитов тянущего, запирающего и фиксирующего, обеспечивает возвратно-поступательное шаговое перемещение или удержание штанги с органом СУЗ. Режим перемещения штанги привода обеспечивается подачей импульсов тока, поступающий в определенной последовательности на катушки электромагнитов, в результате чего подвижная защелка запирающего электромагнита и работающий тянущий электромагнит перемещают штангу на один шаг, а защелка фиксирующего электромагнита удерживает ее между перемещениями. Режим стоянки привода обеспечивается подачей тока на фиксирующий электромагнит, в результате чего фиксирующая защелка обеспечивает удержание штанги. В режиме аварийной защиты все три электромагнита обесточиваются, защелки открываются, штанга с ОР под действием собственной массы перемещается в активную зону реактора. Устройство контроля положения органов регулирования использует в качестве первичного преобразователя линейный датчик положения (ДПЛ). Датчик ДПЛ обеспечивает выдачу информации о положении ОР по всей длине рабочего хода штанги (3500 мм) через каждые 350 мм и информацию о достижении ОР конечных положений. Датчик состоит из блока катушек, корпуса, чехла. Блок катушек состоит из семи катушек, размещенных в герметичном защитном корпусе. Корпус обеспечивает защиту блока катушек от воздействия воды первого контура. При установке датчика на привод ШЭМ, сам датчик устанавливается внутри блока перемещения и входит вовнутрь штанги. Когда ОР находится на механическом упоре, первая катушка датчика расположена в зоне шунта. При извлечении ОР из активной зоны, шунт совместно со штангой перемещается вдоль корпуса датчика, перекрывая последовательно зоны катушек изменяя их индуктивность. Изменение индуктивности приводит к изменению напряжения на катушке на один вольт. При достижении шунтом седьмой катушки датчика, первая катушка начинает выходить из-под шунта. Когда ОР достигают верхнего концевого выключателя, под шунтом остается только седьмая катушка. Преобразование напряжения с катушек датчика ДПЛ в индикацию положения ОР производится в панели ПКУ. Указатель конечных положений (УКП) предназначен для контроля положения ОР СУЗ в крайних верхнем и нижнем положении. УКП состоит из: корпуса датчика, шунта, трубы с двумя упорами и комплекта пружин. Когда на верхний и нижний упор датчика не воздействует штанга, шунт за счет пружин находится в зоне 4-ой катушки. Напряжение на 4 катушке максимальное. По индикации формируется сигнал «положение ОР между верхним концевым выключателем и нижним концевым выключателем». При движении штанги привода вверх, штанга торцевой поверхностью нажимает на верхний упор датчика и шунт вместе со штангой делает ход вверх на 40 мм, сжимая пружины. При этом шунт перемещается в зону 5-ой катушки, изменяя ее индуктивность. На катушке изменяется напряжение с минимального до максимального, что соответствует положению штанги в зоне верхнего концевого выключателя. При движении штанги привода вниз из зоны 4-ой катушки, шунт перемещается вниз, за счет воздействия штанги на нижний упор датчика, на 40 мм в зону 3-й катушки и останавливается за счет формирования сигнала от нижнего концевого выключателя. При обесточении привода ШЭМ орган регулирования опускается на механический упор, штанга перемещает шунт в зону 2-й катушки. В обстройке реакторного отделения расположено следующее оборудование: - панель промклеммников (ППК), предназначенная для коммутации входных и выходных сигналов с панелями системы СУЗ; - панель группового управлениями (ПГУ), предназначенная для организации алгоритма перемещения групп органов регулирования при ручном управлении, по сигналам АРМ и по сигналам ПЗ-1; - панель индивидуального выбора органов регулирования (ПИВ), предназначенная для фиксации координат органа регулирования, выбранного оператором, для перемещения органа регулирования в активной зоне от ключа с БЩУ; - панель контроля и управления (ПКУ), предназначенная для преобразования сигнала от датчика положения в аналоговый сигнал индикации положения ОР СУЗ и формирования команд управления; - панель силового управления приводом (ПСУ), предназначенная для управления шаговым электромагнитным приводом; - аппаратура электропитания; - блоки индикации , собранные в 10 рабочих групп, предназначенные для индикации на БЩУ положения органов регулирования по зонам; - ключ подачи силового питания 220 В от секций CЕ и СF на панели питания оборудования СГИУ; - стрелочные приборы, предназначенные для контроля силового питания 220 В от секций CE и CF на панели питания СГИУ. Структурная схема СГИУ представлена на рисунке 26. Программно - технический комплекс группового и индивидуального управления ОР СУЗ СГИУ-М предназначен для: - силового управления приводами ОР СУЗ; - контроля положения ОР СУЗ по высоте активной зоны реактора; - группового и индивидуального управления ОР СУЗ во всех режимах работы РУ; - диагностики, отображения и архивирования данных о состоянии комплекса. СГИУ-М состоит из следующих подсистем: - подсистема силового управления приводами ШЭМ-М; - подсистема контроля положения ОР СУЗ; - подсистема группового и индивидуального управления ОР СУЗ; - подсистема диагностики; - подсистема приёма и обработки команд АЗ и УПЗ. Структурная схема ПТК СГИУ–М приведена на рисунке 27. Подсистема силового управления состоит из 61-го автономного канала управления, которые размещены в панелях 1÷31ПСУ. Панель силового управления ПСУ состоит из 2-х независимых идентичных каналов, каждый из которых предназначен для управления одним приводом ШЭМ-М ОР СУЗ. Подсистема контроля положения состоит из 61-го автономного канала, которые размещены в 16-ти панелях ПКП. Каждая панель содержит 4 канала. Для получения информации о положении ОР СУЗ в активной зоне РУ, на приводах ШЭМ-М установлены датчики положения ОР СУЗ. К подсистеме относится 61 индикатор положения в устройствах УГИП, расположенных на панелях БЩУ и РЩУ. Каждый канал контроля положения работает независимо от других каналов и выполняет все функции контроля и индикации положения одного ОР. Исполнительными органами СУЗ является сборка поглощающих элементов, в качестве поглотителя используется карбид бора. Сборки перемещаются в направляющих каналах тепловыделяющих сборок и БЗТ. Каналы БЗТ предотвращают изгиб ПЭЛ в процессе работы и защищают их от поперечных воздействий потока теплоносителя.  Рисунок 26 – Структурная схема СГИУ  Рисунок 27 – Структурная схема СГИУ-М Подсистема группового и индивидуального управления выполняет все функции комплекса, которые связаны с управлением перемещения ОР СУЗ за исключением сброса ОР по сигналам защит АЗ и УПЗ. Подсистема группового и индивидуального управления состоит из следующих составных частей: - трех идентичных каналов группового и индивидуального управления в панели ПГИУ; - устройства коммуникации и индикации УКИ-А1 на пульте оператора HY55; - устройства коммуникации и индикации УКИ-А2 на пульте оператора HY55; - блока ручного управления БРУ на пульте оператора HY55; - блока внешних подключений БП внутри пульта оператора HY55. Каждый канал ПГИУ выполняет следующие функции: - групповое управление перемещением групп ОР СУЗ по командам от АРМ и по сигналам ПЗ-1, а в режиме ручного управления от ключа «ГУ» оператором с БЩУ; - управление любой одной группой ОР по командам оператора; - управление ОР СУЗ 5-й группы от ключа «Управление 5-ой группой»; - управление индивидуальным ОР СУЗ по командам оператора от ключа «ИУ»; - введение запрета на перемещение ОР вверх при поступлении сигналов ПЗ-2; - регистрацию падения ОР и выдачу сигнала о падении ОР в комплект ПЗ; - подготовку данных о положении и направлении движения ОР для индикации при их групповом или индивидуальном управлении; - формирование сигнала оповещения оператору при необходимости выравнивания ОР в группе и при нарушении жесткой последовательности групп; - реализацию алгоритма «дотягивания» ОР; - формирование сигналов «Неисправность ПГИУ», «Неисправность HY55 БЩУ» для панели диагностики; - выдачу сигнала о неспособности выполнять функцию ПЗ-1; Каждый канал принимает сигналы от панелей: ПКП, ПСУ, с пульта оператора. После их обработки формируются и посылаются на соответствующие устройства управляющие и информационные сигналы, обеспечивая тем самым надежную работу системы СГИУ по всем заданным критериям. К подсистеме силового управления каналы ПГИУ подключены по двум дублированным магистралям последовательной передачи данных. Одна магистраль охватывает 31 канал силового управления - первый сектор, а вторая остальные 32 канала силового управления - второй сектор. Каждый из трех каналов ПГИУ выдает по магистрали команды на движение конкретного ОР СУЗ вверх или вниз. В канале ПСУ проводится мажоритарная обработка этих команд. Перемещение ОР в данном направлении проводится только при условии совпадения команд как минимум от двух из трех каналов ПГИУ. К подсистеме контроля положения каналы ПГИУ подключены по двум дублированным магистралям последовательной передачи данных. Каждый из трех каналов ПГИУ выдает на магистраль команды на движение конкретного ОР СУЗ вверх или вниз. В канале ПКП проводится мажоритарная обработка этих команд. Команды от ключей управления передаются в ПГИУ в виде дискретных сигналов напряжением 24 В постоянного тока по трем каналам, причем сигналы для передачи по одному каналу снимаются с контактов одного этажа ключа (переключателя). В каналах ПГИУ программным путем проводится мажоритарная обработка поступивших сигналов. Кроме того, при несовпадении всех трех сигналов от одного ключа формируется сигнал «Неисправность ». Таким же образом подаются в каналы ПГИУ команды по трем каналам от АРМ, но с той разницей, что при несовпадении команд во всех каналах сигнал неисправности не формируется. Сигналы ПЗ-1 и ПЗ-2 подаются на три канала ПГИУ. Информация о группе, выбранной для группового управления, о координатах ОР, выбранного для индивидуального управления и остальная информация с пульта оператора поступает на ПГИУ по линии коммуникации. Устройство коммуникации и индикации УКИ-А1 выполняет следующие функции: - индикацию номера, положения и направления движения главной группы ОР, выбранной для автоматического управления; - индикацию номера, положения и направления движения группы ОР, выбранной для ручного управления; - индикацию координат, положения и направления движения ОР, выбранного для индивидуального управления; - выбор координат ОР для индивидуального управления; - съем ПЗ-2; - съем сигнала оповещения оператору. Панель блока индивидуального выбора выполнена в виде картограммы реактора. Направо от картограммы находятся кнопки выбора координаты Х, спереди кнопка выбора четного, а сзади нечетного значения координаты Y. Блок индикации предназначен для отображения информации о группе управляемых ОР и информации об индивидуально управляемом ОР. Устройство УКИ-А2 предоставляет оператору дополнительную информацию: - о точном положении ОР СУЗ в виде гистограмм; - о размещении ОР СУЗ в зоне реактора; - отображает выбранные для ручного управления ОР СУЗ. Блок ручного управления служит в качестве устройства управления ПГИУ. Блок позволяет управлять органами регулирования, как по группам, так и индивидуально. БРУ расположен на пульте оператора HY-55 на БЩУ. Блок внешних подключений (БП) находится внутри пульта оператора и содержит ряды клемм для ввода питающего напряжения, подключения кабелей от ПГИУ и некоторых других частей, разъемы для подключения линий дублированной магистрали коммуникации УКИ и модуля питания, предназначенного для диодной развязки двух вводов напряжения питания для БРУ. Подсистема диагностики состоит из панели диагностики (ПД), которая обеспечивает: - регистрацию и сигнализацию неисправностей в системе; - сбор, обработку и отображение замеряемых данных, команд и сигналов управления; - хранение выбранных данных и оповещений о неисправностях; - информационную поддержку испытаний приводов ОР СУЗ реактора. Основной составной частью панели являются персональный компьютер и монитор. Компьютер проводит обработку данных, отображение их на экране монитора и регистрацию выбранных данных на жестком диске. Подсистема приема и обработки команд АЗ и УПЗ обеспечивает выполнение следующих функций: - прием сигналов АЗ по трем каналам от двух комплектов аварийной защиты; - обработку сигналов АЗ («2 из 3»), выдачу на ПСУ команд на сброс ОР СУЗ; - прием сигналов УПЗ по трем каналам от комплекта УПЗ; - выбор группы ОР СУЗ для УПЗ путем неоперативной установки перемычек; - обработка сигналов УПЗ по принципу «2 из 3», выдача на ПСУ команд на обесточение электромагнитов приводов ОР СУЗ группы, выбранной для УПЗ; - контроль и тестирование подсистем с передачей информации в панель диагностики. Подсистема состоит из двух панелей ППКЗ, каждая из которых содержит идентичное трехканальное устройство приема и обработки команд защит. Мажоритарная обработка сигналов АЗ и УПЗ введена с целью избежать падение группы ОР, выбранной для УПЗ в случае, когда на вход одного канала ППКЗ поступает ложный сигнал АЗ, а на вход другого канала ППКЗ поступает сигнал УПЗ, вызванные неисправностью указанных систем. Программно-технический комплекс системы группового и индивидуального управления ПТК СГИУ–И является частью СУЗ реактора и вместе с ШЭМ и ДПЛ обеспечивает управление и контроль положения ОР СУЗ. ПТК СГИУ-И установлен на энергоблоке №2. Функциональная схема ПТК СГИУ-И представлена на рисунке 28. ПТК СГИУ-И состоит из следующих подсистем: - защиты, группового и индивидуального управления ОР СУЗ (ПЗГИУ); - приема и обработки команд защиты (ППКЗ); - силового управления приводами (ПСУ); - контроля положения (ПКП); - электропитания (ПЭ); - взаимодействия с оператором (ПВО); - контроля и диагностирования состояния технических и программных средств (ПКД). ПТК СГИУ – И включает следующие шкафы и устройства: - шкаф управления приводом ШУП-3 - 31 шт.; - шкаф контроля положения ШКП-1 - 8 шт.; - шкаф защит и управления ШЗУ-1 - 3 шт.; - шкаф формирования команд защит ШФКЗ-1 - 1 шт.; - шкаф сервера контроля и диагностирования ШСКД-2 - 1 шт.; - шкаф сопряжения ШС - 1 шт.; - шкаф коммутации сигналов ШКС - 1 шт.; - блок ручного управления БРУ-2 - 1 шт. - блок группового и индивидуального выбора БГИВ-1 - 1 шт.; - пульт оперативного наблюдения ПОН-2 - 1 шт.; - табло индикации положения ТИП-3 - 2 шт.; - индикатор положения привода ИПП-2 - 122 шт.; - блок индикации БИд-87 - 1 шт.; - шкаф электропитания ШП-3 - 3 шт.; - шкаф распределительный электропитания управления ШРПу-4 - 2 шт. ПТК СГИУ–И выполняет управляющие функции: - удержание ОР в крайних или промежуточных положениях; - индикацию положения всех ОР на БЩУ и РЩУ; - отработку команд аварийной защиты АЗ; - отработку команд ускоренной предупредительной защиты УПЗ; - перемещение индивидуально выбранного ОР по команде оператора; - перемещение жестко выбранной группы ОР вверх или вниз по команде оператора; - перемещение группы ОР при пуске и останове РУ по команде оператора от ключа «ГРУППОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ» в жесткой проектной последовательности движения групп; - перемещение группы ОР при автоматическом регулировании мощности от регулятора АРМ в жесткой проектной последовательности; - перемещение в любом направлении любой группы ОР по команде оператора от ключа «ГРУППОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ»; - формирование команды на последовательное движение вниз групп ОР (начиная с последней извлеченной из активной зоны реактора группы) в жесткой проектной последовательности при поступлении сигнала ПЗ–1; - формирование программного запрета на любые перемещения групп и индивидуальных ОР вверх при поступлении сигнала ПЗ–2. ПТК СГИУ–И выполняет информационные функции: - отображение и регистрацию команд оператора на перемещение любого заданного ОР, любой заданной группы ОР, а также команд на движение в заданной последовательности групп ОР при пуске или останове реактора; - отображение команд регулирования; - отображение в цифровой форме и в виде гистограмм грубого положения отдельного ОР и групп ОР; - выдача в систему внутриреакторного контроля СВРК информации в аналоговой форме о положении каждого ОР; - контроль времени падения каждого ОР; - формирование и индикация текущего положения и состояния ОР СУЗ на БЩУ и РЩУ; - регистрация и визуализация параметров, их изменений и нарушений; - передача информации во внешние подсистемы; - контроль работоспособности оборудования ПТК СГИУ-И. |