- •Федеральное агентство по образованию
- •Введение
- •1. Общие положения
- •1.1. Общие понятия и определения
- •1.2. Виды асу
- •2. Технические средства автоматизированной системы управления технологическим процессом на аэс
- •2.1. Характеристика аэс и энергоблока как технологических объектов управления
- •Особенности энергоблока аэс как объекта автоматизации
- •Методы управления энергоблоком
- •Основные требования технических объектов управления к асу тп аэс
- •2.2. Управление аэс и энергоблоком Уровни управления аэс и энергоблоком
- •Функции асу тп аэс
- •Особенности структуры систем управления
- •2.3. Подсистемы асу
- •2.4. Система внутриреакторного контроля (сврк)
- •Общие сведения о системе
- •Основные технические характеристики сврк
- •Оборудование сврк
- •Xjмин Xij Xjмакс,
- •2.5. Исполнительные механизмы
- •2.6.Типовые каналы измерения и управления
- •2.7. Особенности метрологического обеспечения асу тп
- •2.8. Компьютерная безопасность
- •3. Особенности асу тп реакторов других типов
- •4. Оператор в асу тп аэс
- •4.1. Обязанности оперативного персонала
- •4.2. Состав и функции оперативного персонала
- •4.3. Щиты управления аэс
- •Блочный щит управления
- •Средства отображения информации
- •4.4. Человеческий фактор в асу тп аэс Автоматизированные системы информационной поддержки операторов аэс
- •Действия операторов по управлению энергоблоком с ввэр-1000
- •Вместе с тем роль оперативного персонала продолжает оставаться важной. Заключение
- •Список сокращений
- •Литература
- •Оглавление
- •1. Общие положения 4
- •2. Технические средства автоматизированной системы управления технологическим процессом на аэс 10
- •4. Оператор в асу тп аэс 63
- •249035, Г. Обнинск, Студгородок, 1
Особенности энергоблока аэс как объекта автоматизации
Отметим, прежде всего, потоковую сущность структуры энергоблока. Энергоблок есть множество агрегатов, связанных между собой сетью проводников различных потоков. К ним относятся теплоноситель, электрическая энергия, газы, воздух, смазочные масла, химические реактивы. Каждый поток характеризуется своими параметрами и своей структурой. Структура потока определяется состоянием исполнительных механизмов – запорной и регулирующей арматурой, движителей различного рода – насосов, вентиляторов, генераторов и пр. Параметры каждого потока – температура, давление, расход, уровень, концентрация, сила и мощность генерируемого и питающего тока – определяются структурой потоков.
Перечислим основные особенности энергоблока, определяющие требования к средствам автоматизации.
1 особенность – сочетание непрерывного характера основных энергетических потоков (носителей тепловой и электрической энергии) и дискретного характера некоторых вспомогательных потоков (химических реагентов, воздуха, масел).
2 особенность – значительная единичная мощность всего энергоблока и отдельных агрегатов, составляющих теплотехническую схему. Это усложняет обвязку основных агрегатов вспомогательным технологическим оборудованием (смазка, охлаждение, сбор протечек), усложняет весь энергоблок в целом, особенно его дискретную часть.
Отметим, что единичная мощность энергоблока должна быть оптимизирована. Блоки малой мощности менее экономичны при изготовлении, строительстве и эксплуатации. Слишком большая мощность блока может привести к значительным экономическим потерям при его выходе из строя. Пока еще нет выбора обоснованной оптимальной мощности блока.
3 особенность – высокая опасность энергоблока. Необходимо обеспечение высокой радиационной, ядерной, пожарной, электрической и взрывобезопасности. Это вызывает необходимость в резервировании оборудования, в обеспечении безопасности большинства технологических установок первого контура, установок спецводоочистки и т.д.
4 особенность – значительное разнообразие степени влияния различного оборудования на радиационную и ядерную безопасность, широкий диапазон требований по надежности для различного оборудования. Так, требования к неготовности исполнения функций для различных групп оборудования различаются на 4 порядка.
5 особенность – сложность технологического процесса. Она отражается в огромном количестве различной арматуры (до 4,5 тыс. единиц), большом разнообразии и количестве измеряемых параметров (около 30 тыс. различных сигналов), и является следствием сложности физических явлений во многих технологических процессах.
6 особенность – широкий диапазон частоты использования оборудования – от постоянного использования до 1-2 раз в год и реже. Например, резервное электрическое питание на основе дизельных генераторов при потере электропитания энергоблока может быть задействовано раз в несколько лет (и даже реже). Это создает определенные трудности в контроле состояния оборудования, находящегося в «ждущем» режиме.
7 особенность – комбинированный способ задания управления: управление по состоянию (автоматическое логическое управление и регулирование) и событийное управление в экстремальных ситуациях (защита, блокировка) (см. далее).
8 особенность – необходимость участия человека - оператора в оценке хода технологического процесса и выборе вариантов его продолжения.
Объем или уровень автоматизации управления энергоблоком должен ориентироваться на возможность полностью автоматического управления энергоблоком и большинством его вспомогательных сооружений при характерных режимах их работы. Необходимость повышения уровня автоматизации управления энергоблоком определяются:
повышением требований к маневренности АЭС;
увеличением мощности энергоблоков, усложнением алгоритмов управления оборудованием и увеличением вероятности ошибочных действий оперативного персонала;
ужесточением требований безопасности и усложнением систем безопасности, сокращением времени ввода их в действие;
ростом энергонапряженности основных элементов оборудования и повышением требований к точности поддержания параметров во всех режимах работы энергоблока, в том числе при пуске и остановке.