2.2 Знакомство с интерфейсом тос асутп-2 и ивс «Портал»

Практическая работа №1: Запорная арматура АЭС

Конечная цель обучения: Объяснить устройство, области применения и состав схем контроля параметров запорной арматуры.

Промежуточные цели обучения:

1. Дать определение запорной арматуры и сформулировать ее назначение.

2. Объяснить устройство и принцип работы запорной арматуры.

3. Объяснить и продемонстрировать на тренажере ТОС АСУТП-2 принцип ручного управления запорной арматурой.

4. Объяснить и продемонстрировать на тренажере ТОС АСУТП-2 принцип дистанционного управления запорной электроприводной арматурой с панелей БЩУ и инструкторских форматов.

5. Опираясь на визуальные элементы тренажера ТОС АСУТП-2 и ИВС «Портал», объяснить назначение всех управляющих, защитных и информационных сигналов, которые учитываются при обслуживании запорной электроприводной арматуры.

Порядок выполнения и содержание работы:

1. На формате реакторного отделения ТОС АСУТП-2 (рис. 2.3) выберите вкладку «ТВ 10 Баки бора» (рис. 2.4). Покажите преподавателю, где на этом формате показана запорная арматура с ручным и электрическим приводами.

Рис. 2.3 Обобщенный формат систем 1-го контура АЭС

Рис. 2.4 Формат ТОС АСУТП-2 бакового хозяйства АЭС

2. Определите, в каком состоянии находится арматура ТВ10S37 (в открытом, закрытом или промежуточном состоянии). С помощью диалогового окна данной арматуры переведите TB10S37 в: а) полностью закрытое положение, б) наполовину открытое положение, в) полностью открытое положение, г) арматура перекрывает 1/4 проходного сечения трубопровода, д) арматура перекрывает 3/4 проходного сечения трубопровода. Объясните, чем вы руководствовались, когда определяли текущее положение арматуры ТВ10S37.

3. Объясните, как изменяется внешний вид арматуры с ручным приводом, если она работает на «открытие», на «закрытие». Перечислите внешние признаки полностью открытой и полностью закрытой арматуры.

4. Определите, в каком состоянии находится электроприводная арматура TB10S24. Объясните преподавателю, какими параметрами (сигналами) диалогового окна и внешними признаками вы руководствовались, когда определяли состояние арматуры TB10S24.

5. Используя диалоговое окно, переведите электроприводную арматуру TB10S24 в полностью «открытое» состояние. Объясните, какие параметры диалогового окна указывают на то, что арматура полностью «открыта», «закрыта».

6. Перейдите на общий формат реакторного отделения (рис. 2.3) и откройте панель 2HY07. Найдите на этом формате электроприводную арматуру TB10S24 (рис. 2.5, синий овал) и, используя ключ управления, дайте команду на «закрытие» данной арматуры. Дождитесь выполнения операции «закрытия». Объясните преподавателю, как вы определили, что арматура TB10S24 полностью закрыта. Повторите указанные действия для операции «открытия» TB10S24.

Рис. 2.5 Внешний вид панели 2HY07

7. Используя ключи управления БЩУ, переведите арматуру TB10S24 в закрытое положение. Все оставшиеся действия, указанные в пп. 8-14, выполняйте с помощью диалогового окна арматуры TB10S24 на инструкторских форматах.

8. Вернитесь на формат «ТВ10 Баки бора» (рис. 2.4) и с помощью диалогового окна, дайте команду на «открытие» арматуры TB10S24. Во время выполнения операции «открытия» следите за сообщениями диалогового окна. Опишите сообщения, которые были получены. Объясните возможные причины невыполнения операции «открытия».

9. Переведите арматуру TB10S24 в «закрытое» состояние. Объясните, почему эта арматура стала работать на «открытие», если такой команды от вас не поступало. Какими сообщениями диалогового окна вы руководствовались при выявлении дефекта.

10. Переведите арматуру TB10S24 в «закрытое» состояние. Дайте команду на «открытие» и наблюдайте. Объясните причины появления сообщения «Превышение времени» и поясните последствия данного события.

11. Переведите арматуру TB10S24 в «закрытое» состояние. Дайте команду на «открытие» и наблюдайте. Объясните причину останова арматуры в промежуточном положении.

12. Переведите арматуру TB10S24 в «закрытое» состояние. Дайте команду на «открытие» и наблюдайте. Объясните возможную причину появления сообщения «Аварийный момент».

13. Переведите арматуру TB10S24 в «закрытое» состояние. Дайте команду на «открытие» и наблюдайте. Объясните возможную причину одновременного срабатывания концевых выключателей открытия и закрытия.

14. Верните арматуру ТВ10S24 в закрытое состояние.

15. На мониторах ИВС откройте обобщенный формат реакторного отделения (рис. 2.6) и выберите вкладку «ТВ10М – Ввод РБК» (рис. 2.7). На мониторах БЩУ перейдите на вкладку 2HY07 (рис. 2.5).

Рис. 2.6 Обобщенный формат реакторного отделения ИВС

Рис. 2.7 Формат ИВС бакового хозяйства АЭС

16. С помощью ключей управления БЩУ (рис. 2.5) дайте команду на открытие арматуры TB10S24. Дождитесь выполнения операции «открытия». Объясните преподавателю, как на форматах ИВС изображается полностью открытая арматура и какими сообщения диалогового окна вы руководствовались, когда определяли ее текущее состояние. Опираясь на форматы ИВС и, используя ключи управления БЩУ, повторите указанные действия для операции «закрытия» TB10S24.

17. С помощью ключей управления БЩУ (рис. 2.5) дайте команду на открытие арматуры TB10S24. Наблюдайте за сообщениями ИВС. Проанализировав сообщения диалогового окна ИВС, выявите возможные причины невыполнения операции «открытия».

18. С помощью ключей управления БЩУ переведите арматуру TB10S24 в «закрытое» состояние. Дайте команду на «открытие» и наблюдайте за сообщениями ИВС. Объясните причины появления сообщения «Превышение времени» и поясните последствия данного события.

19. С помощью ключей БЩУ переведите арматуру TB10S24 в «закрытое» состояние. Дайте команду на «открытие» и наблюдайте за сообщениями ИВС. Объясните причину останова арматуры в промежуточном положении.

20. Сделайте выводы о проделанной работе (дискуссия с преподавателем).

Теоретический материал:

Трубопроводной арматурой называется группа устройств, устанавливаемых на трубопровод и предназначенная для управления параметрами потока, посредством перекрытия его проходного сечения (рис. 2.8). Т.е. по сути, трубопроводная арматура служит для перекрытия проходного сечения трубопровода и последующего воздействия на величину расхода рабочей среды, который, в свою очередь, может влиять на температуру, давление, уровень и другие параметры объектов управления (рис. 2.9).

Рис. 2.8 Внешний вид трубопроводной арматуры

Рис. 2.9 Управление параметрами потока с помощью трубопроводной арматуры

Трубопроводная арматура (далее – арматура) подразделяется на управляемую и автоматическую. Управление арматурой производится вручную или с помощью привода, действующего от внешнего источника энергии (электрического, пневматического, гидравлического). Автоматически действующая арматура (обратные и предохранительные клапаны) срабатывает под действием сил, создаваемых давлением самой рабочей среды. Существует несколько типов арматур, но в данном разделе мы рассмотрим только запорную арматуру.

Запорная арматура служит для полного перекрытия потока среды, проходящего через трубопровод. Она должна обеспечивать только два состояния - открыта или закрыта. В промежуточных положениях, запорная арматура находится крайне редко, и такое состояние является не рекомендованным. Конструктивно любая арматура состоит из следующих элементов: корпус с патрубками для поступления потоков рабочей среды, крышка корпуса, рабочий орган, привод, шпиндель, механическая часть (редуктор, ходовая гайка и т.д.). Рабочий орган состоит из седла и затвора (рис. 2.10).

Рис. 2.10 Запорная арматура: 1 – корпус, 2 – шпиндель, 3 – электродвигатель, 4 – механическая часть (редуктор, ходовая гайка и т.д.), 5 – ручное управление, 6 – седло, 7 - затвор

Дадим определения понятий, введенных на рис. 2.10.

1) Корпус – деталь, заменяющая отрезок трубы длиной, равной расстоянию между торцами присоединительных фланцев или патрубков под приварку к трубопроводу. Корпус вместе с крышкой образует герметически изолированную полость, внутри которой перемещается затвор и распределяется поток рабочей среды.

2) Шпиндель – деталь, представляющая собой стержень, снабженный резьбой, при помощи которого происходит управление затвором. Шпиндель, не имеющий резьбы, называется штоком. Электродвигатель через редуктор соединяется со шпинделем и осуществляет перемещение затвора через проходное сечение трубопровода.

3) Электродвигатель – исполнительный механизм, использующий электрическую энергию для перемещения затвора. Электродвигатель и редуктор образуют электропривод, который через механическую часть арматуры крепится к затвору и вращением вала приводит его в движение – либо открывает, либо закрывает проходное отверстие трубопровода.

4) Механическая часть – комплект деталей, предназначенный для передачи и преобразования вращательного движения вала электродвигателя в поступательное движение затвора. Например, редуктор служит для увеличения момента на валу двигателя. Ходовая гайка образует со шпинделем резьбовую пару для перемещения затвора и установки его в требуемое положение.

5) Ручной привод – элемент схемы (рукоятка или маховик), предназначенный для ручного управления запорной арматурой.

6) Седло – неподвижная часть рабочего органа, образующая вместе с подвижным элементом затвора проходное сечение трубопровода.

7) Затвор – подвижная часть рабочего органа – деталь или конструктивно объединенная группа деталей, предназначенная для герметичного разъединения двух участков трубопровода путем перекрытия проходного отверстия в проточной части корпуса. Для этой цели в корпусе предусмотрено седло, снабженное уплотнительным кольцом.

При ручном управлении запорной арматурой, человек воздействует на рукоятку 5 и либо открывает, либо закрывает затвор рабочего органа. Также возможно дистанционное ручное управление запорной арматурой, при котором в состав схемы управления вводится ручной колонковый привод.

Для автоматизированного управления арматурой применяются различные типы приводов. При их выборе учитывается интенсивность работы арматуры, место ее установки, возможность обслуживания, взаимосвязь с различной аппаратурой, пожаро - и взрывобезопасность окружающей среды и т.д.

Гидравлические приводы используются в тех случаях, когда требуются большие усилия для управления арматурой. Их преимущества: плавность хода, малый износ, удобство в эксплуатации. Недостатки: необходимость размещения насосной станции вблизи арматуры, а также зависимость характеристик от параметров окружающей среды.

Достоинством пневматических приводов являются быстрое закрывание и открывание арматуры, высокая коррозионная стойкость, простота включения в логические схемы. К недостаткам пневматических приводов относят: сложность получения постоянной скорости перемещения шпинделя арматуры и обеспечения медленного движения, трудность поглощения кинетической энергии движущихся частей в конце хода, затруднение при обеспечении синхронизации перемещения шпинделей двух или нескольких задвижек, необходимость постоянной очистки воздуха от влаги, масла и абразивных частиц.

Электроприводы нашли широкое применение благодаря ряду преимуществ перед другими видами приводов: электроприводы используют электроэнергию только в период работы, могут включаться на месте или дистанционно, что облегчает автоматическое управление процессами, при управлении электроприводами запаздывание во времени от подачи до исполнения команды незначительно. Запорная арматура должна управляться таким образом, чтобы в требуемый момент времени рабочий орган был закрыт или открыт в течение заданного интервала времени. При закрытом положении рабочего органа затвор должен быть прижат к седлу с заранее установленным усилием.

Таким образом, при управлении арматурой через электропривод, воздействие на затвор происходит через электродвигатель, который получает команды от операторов БЩУ или местных пультов. Электродвигатель устанавливается на редуктор, который преобразует вращательное движение вала в поступательное движение затвора. Каждый электродвигатель оснащается блоком концевых выключателей, предназначенных для фиксации крайних положений («открыто» / «закрыто») рабочего органа.

Д истанционное управление запорной арматурой от электропривода характеризуется тем, что для каждой запорной арматуры выделяется многопроводной канал связи, по которому передаются команды управления (открыть – закрыть), принимаются сигналы о выполнении этих команд и о состоянии (положении) рабочего органа. Поворачивая ключ в определенное положение, оператор дает команду управляющему оборудованию либо на открытие, либо на закрытие рабочего органа арматуры. После прекращения воздействия на ключи они автоматически возвращаются в исходное, нейтральное положение (рис. слева). В момент, когда оператор поворачивает ручку ключа, электрический ток поступает на катушку пускателя. Пускатель включается и подает на обмотки электродвигателя трёхфазное напряжение 380 В, в результате чего начинается вращаться его вал. Вращение вала приводит в поступательное движение затвор рабочего органа, который либо открывает, либо закрывает проходное сечение трубопровода. Так продолжается до тех пор, пока рабочий орган арматуры не достигнет крайнего положения «открыто»/«закрыто» или до поступления обратной (отменяющей) команды от ключа управления. В то же время вращение вала через редуктор передаётся на блок концевых выключателей, что приводит к вращению кулачков и перемещению стрелки указателя положения рабочего органа. При достижении рабочим органом крайнего открытого или закрытого положений кулачок концевого выключателя нажимает на толкатель микропереключателя и размыкает его. Электрический ток прекращает поступать на катушку пускателя и последний отключается. Напряжение 380 В перестает поступать на электродвигатель и рабочий орган арматуры останавливается. В условиях реальной эксплуатации, при наличии люфтов в кинематической схеме электропривода, концевые выключатели открытия и закрытия невозможно настроить точно. Для предотвращения разрушения арматуры, либо поломки её элементов, концевые выключатели настраиваются на размыкание не в положении, когда запорный орган достигнет нижнего или верхнего упоров, а в положении 95 % хода рабочего органа. Во многих случаях, особенно для арматуры высокого давления, требуется плотное закрытие арматуры. Уплотнение рабочего органа достигается необходимой величиной крутящего момента на валу электродвигателя, которое определяется резким повышением силы тока, который протекает по обмоткам реле. При достижении плотного состояния рабочего органа во время закрытия арматуры ротор электродвигателя тормозится, величина тока в обмотках статора и в катушке реле резко возрастает. Когда величина тока достигает установленного значения, размыкающийся контакт этого реле отключает цепь управления электродвигателем, обесточивая катушку пускателя. Схема уплотнённого закрытия с использованием токового реле выполнена таким образом, что реле вводится в работу только в момент «дожатия» рабочего органа на закрытие арматуры после срабатывания концевого выключателя закрытия. Недостатком данной схемы является отсутствие защиты электродвигателя при механических неисправностях (например, заклинивании) арматуры и редуктора в промежуточных и крайнем открытом положении, т.к. токовое реле в этот момент не работает. Указанного недостатка лишена схема, в которой дожатие арматуры выполняется с помощью моментной муфты. Настройка токового реле производится персоналом ЦТАИ и проверяется по токовым клещам в ходе прокрутки запорной арматуры. Величину уставки реле определяют равной 1,1·I_раб электродвигателя, а для электродвигателей, мощность которых ≥ 11 кВт – 1,3·I_раб.

Вывод: закрывание запорной арматуры и открывание ее с посадкой затвора на «верхнее уплотнение» путем ограничения усилия вдоль шпинделя достигается применением моментных муфт или токовых реле. Т.е. электропривод должен создавать возможность закрывать и открывать арматуру с требуемой скоростью, останавливать затвор в заданном положении или при достижении заданного осевого усилия. В соответствии с этими требованиями, электроприводы позволяют осуществлять следующее:

1) открывание и закрывание запорной арматуры с пульта управления и остановку затвора в любом промежуточном положении;

2) автоматическое отключение электродвигателя моментной муфтой или токовым реле при достижении затвором крайних положений («открыто», «закрыто») и при аварийном заедании подвижных частей в процессе движения на открытие или закрытие;

3) световую индикацию на пульте управления крайних положений затвора;

4) автоматическое отключение электродвигателя концевыми выключателями при достижении затвором арматуры крайних положений;

5) указания крайних положений затвора на циферблате местного указателя;

6) указание степени открытия прохода арматуры на пульте управления;

7) автоматическое переключение электропривода из положения ручного управления на электрическое управление;

8) совмещать электрическую блокировку электроприводов с работой других механизмов и агрегатов.

Рассмотрим, как происходит управление запорной арматурой с ручным и электрическим приводом на тренажере ТОС АСУТП-2. Ниже показано, как обозначается запорная арматура с ручным приводом на форматах ТОС АСУТП-2. Если арматура находится в полностью закрытом состоянии и не пропускает рабочую среду по трубопроводу, то она обозначается знаком . Если арматура находится в полностью открытом состоянии и пропускает рабочую среду по трубопроводу с максимальной скоростью, то она обозначается знаком . Вывод: зеленый цвет определяет закрытое состояние арматуры, красный цвет – открытое состояние. Если арматура работает на закрытие и проходное сечение трубопровода уменьшается, то арматура обозначается мигающей пиктограммой ↔ (мигает зеленый цвет). Если арматура работает на открытие и проходное сечение трубопровода увеличивается, то арматура обозначается мигающей пиктограммой ↔ (мигает красный цвет).

Для того, чтобы с инструкторских форматов вручную открыть или закрыть запорную арматуру, необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на ее изображении – появится диалоговое окно (рис. 2.11,а). В данном примере, запорная арматура TB10S37 находится в полностью открытом состоянии, о чем свидетельствует ее красное обозначение. Ниже отмечена шкала, которая показывает степень открытия арматуры: 0 – полностью закрыта, 1 – полностью открыта. Оставшиеся деления указывают на промежуточные положения запорного органа, например: 0.2 – запорный орган перекрывает лишь пятую часть проходного сечения (рис. 2.11,б); 0.5 – запорный орган перекрывает половину проходного сечения (рис. 2.11,в); 0.8 – запорный орган перекрывает 4/5 проходного сечения трубопровода (рис. 2.11,г).

Для выполнения операций открытия и закрытия арматуры предназначены кнопки и , соответственно. Кнопка служит для останова запорного органа в заданном положении.

а)	б)
в)	г)

Рис. 2.11 Диалоговое окно для ручного управления запорной арматурой

Запорная арматура с электроприводом на инструкторских форматах ТОС АСУТП-2 обозначается следующим образом: полностью закрытое состояние - , полностью открытое состояние - . Если арматура работает на закрытие, то мигает зеленый цвет ↔ . Если арматура работает на открытие, то мигает красный цвет ↔ . Для того, чтобы подать команду электроприводу на открытие или закрытие запорного органа, необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на изображении арматуры – откроется диалоговое окно (рис. 2.12), в котором отмечено множество дополнительных сигналов. В данном примере, запорная арматура TB10S24 находится в полностью закрытом состоянии, о чем свидетельствует ее зеленый окрас. С помощью кнопок , и на арматуру можно подать команды «закрытия», «открытия» и «останова» запорного органа. Нажатием кнопки «SF1» запорную арматуру можно вывести в ремонт (пиктограмма примет вид ) или перевести в рабочее состояние (пиктограмма или ). Кнопка с надписью «GET» позволяет увидеть графический GET-код, с помощью которого осуществляется управление электродвигателем арматуры с приборных стоек ТПТС.

Рассмотрим информационные сигналы, которые отображаются в диалоговом окне (рис. 2.12) в процессе управления запорной арматурой.

Сигнал «Аварийный момент» выделяется красным цветом, если произошло, например, заклинивание запорного органа и электродвигатель начинает потреблять недопустимо большой ток. В этом случае, момент на валу электродвигателя превышает максимально допустимое значение и срабатывают схемы защиты (моментные муфты или токовые реле), которые призваны обесточить перегруженный электродвигатель.

Рис. 2.12 Диалоговое окно управления запорной электроприводной арматурой

Сигнал «Превышение времени» срабатывает, если время полного открытия-закрытия арматуры превышает регламентированное значение. Данная ситуация может свидетельствовать о дефектности электропривода или его механической части. Например, произошел обрыв клина задвижки, срез ходовой гайки или нет зацепления электродвигателя с редуктором. В этом случае, электродвигатель работает, заданная команда управления поступает, но затвор находится в неподвижном состоянии или перемещается с малой скоростью.

Сигнал «Несоответствие состояния» выделяется красным цветом в том случае, если команды, введенные на электродвигатель, отличаются от реально заданных команд. Например, электродвигатель начал работать на «открытие» («закрытие»), но в реальности таких команд оператор не устанавливал (т.е. произошло ложное срабатывание электродвигателя).

Сигнал «Разрешено» выделяется зеленым цветом, если схемой управления электродвигателя разрешено «открытие» или «закрытие» арматуры.

Сигнал «Выходная команда» срабатывает, когда электродвигатель отрабатывает поступившую команду, например, работает на «открытие» по нажатию кнопки или ключа управления БЩУ (крайнее правое положение).

Сигнал «Автоматическая команда» запускается, если электродвигатель работает только под воздействием автоматики без участия человека-оператора (этот режим для запорной арматуры на РоАЭС не используется).

Сигнал «Дистанционная команда» выделяется зеленым цветом только в тот момент, когда оператор задает команду на открытие или закрытие арматуры (т.е. только в начальный момент поворота ключа управления). При этом должен гореть сигнал «Разрешено».

Сигнал «Концевой выключатель» срабатывает, если запорный орган арматуры переходит в крайнее открытое или крайнее закрытое положения.

Сигнал «Открыто»/«Закрыто» выделяется зеленым цветом при полностью открытом/закрытом состоянии арматуры.

Выше были рассмотрены способы управления запорной арматурой с инструкторских форматов ТОС АСУТП-2. Но оператор АЭС не имеет перед собой таких форматов – перед ним расположены только ключи управления и мониторы ИВС «Портал», поэтому имеет смысл изучить, как происходит управление арматурой в реальных условиях с панелей БЩУ.

При управлении запорной арматурой с панелей БЩУ перед оператором располагаются ключи управления и мониторы ИВС, по которым он может оценить результаты воздействия на арматуру и ее текущее состояние. На рис. 2.13 показан фрагмент панели 2HY07, на которой расположен ключ управления запорной электроприводной арматурой TB10S24 (обведен в синий овал).

Рис. 2.13 Панель управления БЩУ 2HY07

По индикаторам, расположенным на ключе управления, оператор может оценить состояние арматуры: если горит зеленый индикатор (рис. 2.14,а), то арматура находится в полностью закрытом состоянии; если горит красный индикатор (рис. 2.14,б), то арматура находится в полностью открытом состоянии. Поворачивая ручку ключа в правое положение, оператор дает команду на открытие арматуры. После поступления этой команды начинает мигать красный индикатор, что свидетельствует о том, что арматура открывается. Если оператор повернет ручку ключа в левое положение, то на электродвигатель поступит команда на закрытие арматуры и начнет мигать зеленая лампочка.

а)

б)

Рис. 2.14 Индикация открытого и закрытого состояний арматуры

Помимо индикаторов, установленных на ключе управления, для определения состояния арматуры, оператор может воспользоваться форматами ИВС (рис. 2.15). В отличие от ключей управления, на которых отражается информация о закрытии-открытии арматуры, на форматах ИВС также представлена информация о дополнительных параметрах (рис. 2.16).

Например, на рис. 2.16 показано, что арматура ТВ10S24 находится в закрытом состоянии (зеленый окрас надписи «Закрыто»), от ключей управления разрешено вводить команды на открытие и закрытие арматуры (зеленый окрас надписей «Разрешено») и концевой выключатель закрытия сработал (зеленый окрас надписи «Конц выключатель закрыто»). Если ключ управления арматурой TB10S24 перевести в положение «Открыть», то в диалоговом окне ИВС в поле «Открыть» зеленым цветом выделится надпись «Выходная команда», что указывает на получение электродвигателем команды на открытие арматуры (рис. 2.17) и быстро мигнет сигнал «Дист команда», который говорит о том, что получена удаленная (дистанционная) команда открытия от ключей БЩУ. При этом надпись «Открыто» будет мигать красным цветом. После того, как арматура TB10S24 перейдет в полностью открытое состояние, надпись «Открыто» прекратит мигать и примет красный цвет, в диалоговом окне TB10S24 активируются сигналы «Конц выключатель открыто» и «Разрешено», которые указывают на то, что арматура находится в открытом состоянии и на электродвигатель разрешено подавать команды на открытие и закрытие (рис. 2.18).

Рис. 2.15 Формат ИВС «ТВ10М – ввод РБК»

Рис. 2.16 Диалоговое окно запорной арматуры на формате ИВС

Рис. 2.17 Индикация начала выполнения операции открытия арматуры в ИВС

Рис. 2.18 Индикация окончания операции открытия арматуры на формате ИВС

Практическая работа №2: Регулирующая арматура АЭС

Конечная цель обучения: Объяснить устройство, области применения и состав схем контроля параметров регулирующей арматуры.

Промежуточные цели обучения:

1. Дать определение регулирующей арматуры.

2. Объяснить устройство и принцип работы регулирующей арматуры.

3. Объяснить и продемонстрировать на тренажере ТОС АСУТП-2 принцип ручного управления регулирующей электроприводной арматурой с панелей БЩУ и инструкторских форматов.

4. Объяснить и продемонстрировать на тренажере ТОС АСУТП-2 принцип автоматического управления регулирующей электроприводной арматурой с панелей БЩУ и инструкторских форматов.

5. Опираясь на визуальные элементы тренажера ТОС АСУТП-2 и ИВС «Портал», объяснить назначение всех управляющих, защитных и информационных сигналов, которые учитываются при обслуживании регулирующей электроприводной арматуры.

Порядок выполнения и содержание работы:

1. На формате реакторного отделения ТОС АСУТП-2 (рис. 2.19) выберите вкладку «ТК вне ГО» (рис. 2.20). Покажите преподавателю, где на этом формате показана регулирующая электроприводная арматура.

2. Определите, в каком режиме (автоматический, ручной или следящий) работают регуляторы TK20S04, TK14S02, TK13S02, TK70S02 и TK31S02.

3. Определите, в каком состоянии (открыто, закрыто и на сколько процентов открыто-закрыто) находятся регуляторы TK20S04, TK14S02, TK31S02.

4. Объясните преподавателю назначение всех сигналов, которые показаны в стандартном диалоговом окне управления регулирующей арматурой (рис. 2.21). При ответе на вопрос используйте инструкторские форматы.

Рис. 2.19 Обобщенный формат систем 1-го контура АЭС

Рис. 2.20 Формат ТОС АСУТП-2

Рис. 2.21 Стандартное диалоговое окно управления регулирующей арматурой

5. С помощью стандартного диалогового окна регулирующей арматуры TK20S04 переведите ее в режим автоматического управления (рис. 2.21). Измените задание (уставку) с 300 см на 270 см и посмотрите, как регулятор TK20S04 отрабатывает полученный сигнал. Объясните преподавателю, за счет чего происходит изменение управляемого параметра от 300 см до 270 см.

6. Посмотрите, как на изменение уставки регулятора TK20S04 реагирует регулятор TK14S02. Объясните преподавателю причины открытия регулирующей арматуры TK14S02.

7. Переведите регулятор TK14S02 в режим ручного управления и полностью закройте его. Измените задание регулятора TK20S04 с 270 см на 260 см и выведите сигнал изменения уровня в деаэраторе подпитки ТК70W01 на график.

8. Переведите регулятор TK20S04 в ручной режим и полностью закройте его. Регулятор TK14S02 также должен работать в ручном режиме и уставка установлена на уровне 280 см. Используя органы управления TK14S02, стабилизируйте уровень воды в деаэраторе ТК70W01 на отметке 280 см.

9. С помощью стандартных диалоговых окон регуляторов TK14S02 и TK20 S04 верните их в исходное состояние: TK14S02 – автоматический режим, задание 280 см; TK20S04 – автоматический режим, задание 300 см. Подождите пока управляемый параметр перейдет в стационарное состояние.

10. Перейдите на общий формат реакторного отделения (рис. 2.19) и откройте панель 2HY10 (рис. 2.22). Найдите на панели 2HY10 регуляторы TK20S 04 и TK14S02 (обведены в синие овалы). По элементам индикации ключей управления TK20S04 (TK14S02) определите степень открытия этих регуляторов

Рис. 2.22 Панель управления БЩУ 2HY10

11. Опираясь на визуальные элементы панели 2HY10, объясните преподавателю, в каком состоянии находится запорная арматура TK14S03 и TK13S03.

12. С помощью ключей управления, переведите регулятор TK14S02 в ручной режим и полностью закройте его. В ручном режиме, управляя регулятором TK20S04, измените уровень воды в деаэраторе TK70W01 с 280 см до 250 см. Для наблюдения за текущим уровнем воды в деаэраторе используйте датчик 2TK10L01P1, шкала которого выведена на панель 2HY10.

13. С помощью ключей управления, переведите регулятор TK20S04 в ручной режим и полностью закройте его. В ручном режиме, управляя регулятором TK14S02, измените уровень воды в деаэраторе TK70W01 с 250 см до 280 см. Для наблюдения за текущим уровнем воды в деаэраторе используйте датчик 2TK10L01P1, шкала которого выведена на панель 2HY10.

14. С помощью ключей управления, переведите регулятор TK14S02 в полностью закрытое состояние и установите ручной режим. Действия, описанные в оставшихся пунктах, выполняйте с помощью ключей управления 2HY10 и форматов ИВС «Портал».

15. На мониторах ИВС откройте обобщенный формат реакторного отделения (рис. 2.23) и выберите вкладку «ТК10М - ДП» (рис. 2.24). С помощью ключей управления 2HY10 дайте команду на открытие регулятора TK14S02. Во время выполнения операции «открытия» следите за сообщениями диалогового окна ИВС. Опишите сообщения, которые были получены. Объясните возможные причины невыполнения операции «открытия» (задать отказ «Заклинивание» на отметке 0,6 - сработает «Аварийный момент»).

16. Регулятор TK20S04 работает в ручном режиме. С помощью ключей 2H Y10 дайте команду на открытие регулятора TK20S04. Выведите сигнал изменения уровня в деаэраторе ТК70W01 на график ИВС.

17. Переведите регулятор TK14S02 в «закрытое» состояние. Объясните, почему этот регулятор стал работать на «открытие», если такой команды от вас не поступало. Какими сообщениями диалогового окна ИВС вы руководствовались при выявлении дефекта (задать отказ «Ложная команда Открыть» сработает сначала «Несоответствие состояния», а затем «Неисправна сх управления»).

18. Переведите регулятор TK14S02 в «закрытое» состояние. Дайте команду на «открытие» и наблюдайте. Объясните причины появления сообщения «Превышение времени» и поясните последствия данного события (задать отказ «Замедление хода в 3 раза» - сработает «Превышение времени»).

19. Переведите регулятор TK14S02 в «закрытое» состояние. Дайте команду на «открытие» и наблюдайте. Объясните причину останова регулятора в промежуточном положении (задать отказ «Ложное срабатывание концевика ОТКР» - в поле Задержка ввести 10 – сообщение «Неиспр. конц. выключ.» появится не сразу после срабатывания концевика, а только при полностью закр. арматуре).

20. Переведите регулятор TK14S02 в закрытое состояние. Дайте команду на открытие и наблюдайте. Объясните возможную причину появления сообщения «Аварийный момент» (задать отказ «Потеря чувствительности концевика ОТКР» - при открытой арматуре будет сообщение «Аварийный момент»).

21. Переведите регулятор TK14S02 в «закрытое» состояние. Дайте команду на «открытие» и наблюдайте. Объясните возможную причину одновременного срабатывания концевых выключателей открытия и закрытия (задать отказ «Ложное срабатывание концевика ЗАКР» в поле задержка ввести 30 секунд).

Рис. 2.23 Обобщенный формат реакторного отделения ИВС

Рис. 2.24 Окно «ТК10М - ДП» на форматах ИВС «Портал»

Практическая работа №3: Датчики и насосы

Конечная цель обучения: Объяснить устройство, области применения и состав схем контроля параметров насосных агрегатов АЭС.

Промежуточные цели обучения:

1. Сформулировать назначение датчиков технологических параметров.

2. Описать методы цветовой индикации аналоговых сигналов на форматах ИВС «Портал».

3. Объяснить и продемонстрировать на тренажере ТОС АСУТП-2 принцип ручного управления насосами с панелей БЩУ и инструкторских форматов.

4. Объяснить и продемонстрировать на тренажере ТОС АСУТП-2, как происходит изменение режима работы насосов (работа, ремонт, резерв) с помощью панелей БЩУ и инструкторских форматов.

5. Опираясь на визуальные элементы тренажера ТОС АСУТП-2 и ИВС «Портал», объяснить назначение всех управляющих, защитных и информационных сигналов, которые учитываются при обслуживании насосов.

Порядок выполнения и содержание работы:

1. На формате реакторного отделения ТОС АСУТП-2 (рис. 2.25) выберите вкладку «ТК вне ГО» (рис. 2.26). Найдите деаэратор подпитки ТК70W01 и покажите преподавателю, какие аналоговые сигналы измеряются на этом объекте.

2. На инструкторских форматах «ТК вне ГО» откройте диалоговое окно датчика уровня (рис. 2.27). Объясните преподавателю, какими цветовыми сигналами кодируются условия работы деаэратора TK70W01 (нормальный режим, выход за технологические границы, выход за предупредительные границы, выход за аварийные границы, выход за физические границы, недостоверное значение, имитация сигнала).

Рис. 2.25 Обобщенный формат систем 1-го контура АЭС

3. С помощью стандартного диалогового окна регулятора TK20S04 (рис. 2.28) измените уставку с 300 см до 270 см и наблюдайте показания датчика. Объясните возможную причину неправильных показаний датчика 2ТК10L01P1 (задать отказ «Зашкаливание в максимум» или «Зашкаливание в минимум»).

4. Переведите регулятор TK20S04 в ручной режим работы и полностью закройте его. Регулятор ТК14S02 работает в автоматическом режиме. Измените уставку регулятора ТК14S02 с 280 см до 290 см и наблюдайте за показаниями датчика 2ТК10L01P1. Объясните возможную причину неправильных показаний датчика 2ТК10L01P1 (задать отказ «Ложное значение датчика» - значение 150 – время ввода отказа 10 (показания датчика изменятся до 150 за 10 секунд)).

5. Регулятор TK20S04 находится в ручном режиме и полностью закрыт. Регулятор TK14S02 работает в автоматическом режиме. Измените уставку TK14S02 с 290 см до 280 см и наблюдайте за показаниями датчика 2ТК10L01 P1. Объясните возможную причину неправильных показаний датчика 2ТК10L0 1P1 (задать отказ «Аддитивная погрешность» - значение (-150) - время ввода 0).

Рис. 2.26 Формат ТОС АСУТП-2

Рис. 2.27 Стандартное диалоговое окно датчика аналогового параметра

Рис. 2.28 Стандартное диалоговое окно управления регулирующей арматурой

6. Перейдите на общий формат реакторного отделения (рис. 2.25) и откройте панель 2HY10 (рис. 2.29). Найдите на панели 2HY10 уровнемер 2ТК10L 01P1 (обведен в синий овал) и деаэратор подпитки TK70W01.

7. Используя ключи управления, переведите регуляторы ТК20S04 и TK14S 02 в ручной режим управления. Текущий уровень воды в деаэраторе равен 280 см (с учетом того, что датчик 2ТК10L01P1 установлен на уровне 1 м от дна бака). Дайте команду на открытие регулятора слива TK20S04 и наблюдайте показания уровнемера на панели 2HY10. Объясните причину неправильных показаний датчика 2ТК10L01P1 (задать отказ «Зашкаливание в максимум»).

Рис. 2.29 Панель управления БЩУ 2HY10 – верхняя часть

8. Откройте обобщенный формат ИВС (рис. 2.30) и выберите вкладку «ТК 10М - ДП» (рис. 2.31). Используя ключи управления 2HY10, закройте регулятор TK20S04 и дайте команду на открытие регулятора наполнения TK14S02. Наблюдайте показания уровнемера на формате ИВС. Объясните возможную причину неправильных показаний датчика 2ТК10L01P1 (задать отказ «Зашкаливание в минимум»).

Рис. 2.30 Обобщенный формат реакторного отделения ИВС

10. Используя инструкторские кадры, перейдите на общий формат реакторного отделения (рис. 2.25) и откройте вкладку «ТВ30-Баки» (рис. 2.32). Определите, в каком режиме (работа, ремонт, резерв) работают насосы TB30D01, TB30D02, TB30D03. Определите, в каком состоянии (включен, выключен) находятся эти насосы.

11. Используя стандартное диалоговое окна управления насосом (рис. 2.33), переведите насос ТВ30D03 в выключенное состояние, а насос TB30D01 – во включенное состояние. Посмотрите, как изменится их цветовая индикация после изменение режима работы.

12. Объясните все визуальные сигналы и кнопки управления, которые отмечены в стандартном диалоговом окне управления насосом (рис. 2.33).

Рис. 2.31 Окно «ТК10М - ДП» на форматах ИВС «Портал»

Рис. 2.32 Инструкторский формат «ТВ30 – Баки»

Рис. 2.33 Стандартное окно управления насосом с инструкторских форматов

13. Перейдите на общий формат реакторного отделения (рис. 2.25) и откройте панель 2HY07 (рис. 2.34). Найдите на этой панели насосы TB30D01, TB 30D02 и TB30D03 (обведены в синий овал). Проанализировав визуальные сигналы панели 2HY07, определите, в каком режиме работаю данные насосы (работа, ремонт, резерв) и в каком состоянии они находятся (включен, выключен).

Рис. 2.34 Панель управления БЩУ 2HY07 – нижняя часть

14. Используя ключи управления 2HY07, переведите TB30D01 в резерв, а ТВ30В02 – в ремонт. Какими визуальными сигналами панели 2HY07 вы руководствовались, когда определяли, что произошла смена режима работы насосов

15. Используя ключи управления 2HY07, переведите насосы TB30D01 и TB30D02 в режим «работа». Дайте команду на включение насоса TB30D02 и наблюдайте показания датчика давления ТВ30Р02В2 (установлен на напоре насоса TB30D02). Объясните причину неправильных показаний датчика ТВ30Р02 В2 (задать отказ датчика «Зашкаливание в минимум»). Выключите насос.

16. Оставшиеся действия выполняйте с помощью ключей 2HY07 и форматов ИВС «Портал» (рис. 2.35). Дайте команду на включение насоса TB30D02 и наблюдайте визуальные сигналы на формате ИВС «ТВ30М – Дебаланс РБК». Объясните возможные причины невключения насоса (задать отказ «Непрохождение команды ВКЛ»). Переведите насос TB30D02 в исходное состояние.

Рис. 2.35 Формат ИВС «ТВ30М – Дебаланс РБК» и диалоговое окно насоса

17. Дайте команду на включение насоса TB30D01 и наблюдайте визуальные сигналы ИВС для насосов TB30D01 и TB30D02. Объясните возможные причины включения насоса TB30D02 (задать отказ «Ложная команда ВКЛ»). Переведите насос TB30D01 в исходное выключенное состояние.

18. Дайте команду на включение насоса TB30D02 и наблюдайте визуальные сигналы ИВС. Объясните текущее состояние насоса TB30D02 (задать отказ «Ложный сигнал ОС ВЫКЛ»). Выключите насос TB30D02.

19. Дайте команду на включение насоса TB30D02 и наблюдайте визуальные сигналы ИВС. Объясните текущее состояние насоса TB30D02 (задать отказ «Непрохождение сигнала ОС ВКЛ»). Выключите насос TB30D02.

20. Дайте команду на включение насоса TB30D02 и наблюдайте визуальные сигналы ИВС. Объясните текущее состояние насоса TB30D02 (задать отказ «Неисправность внешних цепей»). Выключите насос TB30D02.