В ходе управления технологическими процессами, при эксплуатации реакторной установки атомной станции, необходимо оперативно отслеживать и регистрировать более сотни технологических параметров, например, таких как давление, уровень, расход, концентрация, мощность и период нейтронного потока и т. д. От этих параметров в большой степени зависит безопасность при эксплуатации реакторной установки, а также качество получаемой электрической энергии. Правильный выбор приборов для представления и регистрации информации операторам — технологам, управляющим реакторной установкой является важной задачей. При выборе приборов для управления режимами работы реакторной и турбинной установок имеют место ряд задач:
1) выбор приборов по роду входного сигнала;
2) выбор приборов по геометрическим размерам;
3) выбор приборов по сейсмостойкости;
4) выбор приборов по классу безопасности по ОПБ88/97 (ПНАЭГ-01–011–97);
5) выбор приборов по метрологическим характеристикам;
6) выбор шкал приборов;
7) выбор схемы питания приборов.
Первая задача решается на этапе проектирования путем унификации входных сигналов и применения токовых сигналов. Вторая задача решается путем применения различных переходных рамок и накладок. При этом важно обеспечить заданную проектом сейсмостойкость щитов управления, а также не ухудшить эргономические параметры. Третья и четвертая задачи решаются путем подбора приборов с классом не хуже заданных проектом, а именно, класс безопасности по ОПБ88/97 должен быть 2НУ, категория сейсмостойкости II по НП-031–01. Пятая задача решается путем выбора приборов с метрологическими характеристиками не хуже заданных проектом. Первоначально класс точности приборов был 1,5. Шестая задача решается путем расчета градировочных характеристик, проектирования и изготовления шкал с заданными характеристиками.
Рассматривается схема питания, обеспечивающая непрерывное и бесперебойное питание, а также градуировка приборов представления информации.
В соответствии с проектом были установлены и эксплуатировались приборы представления информации типа М316 (г. Краснодар) и регистрации информации РП160 (г. Львов). Внешний вид приборов представлен на рис. 1. Приборы являются не сейсмостойкими и не имеют классификации по ОПБ88/97.
В соответствии с проектом реконструкции введены в эксплуатацию модернизированные приборы представления информации типа Ф1762.8 (г. Санкт-Петербург) и электронные многоканальные регистраторы типа Ф1771 (г. Санкт-Петербург). Внешний вид представлен на рис. 2.
Рис. 1. Существующие приборы представления и регистрации информации
Рис. 2. Модернизированные приборы представления и регистрации информации
Приборы представления информации обеспечивают:
1) силы постоянного тока I, в различных диапазонах измерения;
2) дискретно-аналоговую и цифровую индикацию результатов измерений;
3) программное задание (с помощью ПК по интерфейсу RS-485):
диапазонов измерения;
начала и конца шкалы;
задание уставок (зон сигнализации);
яркости свечения индикаторов;
проведение калибровки приборов.
4) контроль и сигнализацию выхода измеренных значений за значения уставок;
5) управление и обмен данными по интерфейсу RS-485.
Питание приборов осуществляется от источника постоянного тока напряжением (24 ±4) В.
Класс безопасности по ОПБ 88/97 (ПНАЭГ-01–011–97) — 3 или 2 Н (У, З, Л, О).
По сейсмостойкости приборы относятся к I категории по НП-031–01.
Класс точности по аналоговой шкале 1.5, по цифровой шкале 0.2. Межповерочный интервал — 2 года.
Электронные регистраторы обеспечивают:
1) измерение напряжения U и силы I постоянного тока в различных диапазонах измерения;
2) измерение сигналов от ТС различного типа, подключенных по трёх- или четырёхпроводной линии связи;
3) измерение сигналов от ТП различного типа с автоматической компенсацией температуры свободных концов термопар;
4) конфигурирование аналоговых входных каналов на любой из указанных видов входных сигналов и диапазонов измерения;
5) контроль, внешнюю сигнализацию и регулирование при превышении установленных значений измеряемых величин (уставок);
6) регистрацию, отображение и архивирование результатов измерения и системных сообщений;
7) представление результатов измерения в аналоговом и цифровом виде и отображение на ЖКЦД;
8) контроль исправности работы;
9) обмен данными с ЭВМ по интерфейсам RS-232, RS-485, Ethernet.
Питание приборов осуществляется от сети 220 В.
Класс безопасности по ОПБ 88/97 (ПНАЭГ-01–011–97) — 3 Н.
По сейсмостойкости приборы относятся к II категории по НП-031–01.
Класс точности 0.25. Межповерочный интервал — 2 года.
Проектирование и изготовление шкал приборов.
Стандартная шкала показывающего прибора представлена на рис.3. Однако, часто возникают задачи изготовления нестандартных шкал, со смещением нулевой точки вследствие изменения уровня врезки и изменения длины импульсной линии. В результате в стандартные шкалы необходимо вносить поправки на величину уровня врезки импульсной линии.
Рис. 3. Стандартная шкала показывающего прибора
Нестандартная шкала показывающего прибора представлена на рис. 4.
Рис. 4. Нестандартные шкалы показывающих приборов
Организация схемы питания приборов. Для питания амперметров Ф1762.8 предусмотрена установка источников питания постоянного тока БП 906А/24 на панелях, где устанавливаются амперметры. На рис.5 представлен внешний вид источника питания постоянного тока БП 906А/24.
Рис. 5. Внешний вид источника питания постоянного тока БП 906А/24
Характеристики прибора:
8 гальванически развязанных каналов.
Выходное напряжение =24 В.
Схема электронной защиты от перегрузок и КЗ.
Наличие моделей с резервным питанием.
ЭМС — IV-A.
Двойная параметрическая стабилизация с высоким КПД.
Гарантийный срок эксплуатации — 7 лет.
Автоматическое восстановление работоспособности после устранения причин перегрузки или короткого замыкания и автоматическое переключение на резервное питание при исчезновении основного. Регулируемый ток срабатывания электронной защиты каждого канала.
Полученная схема питания представлена на рис.. 6.
Таким образом, модернизация приборов предоставления информации блочного и резервного щитов управления позволила:
заменить регистраторы и амперметры в соответствии с «Общими положениями обеспечения безопасности атомных станций» НП-001–97 (ОПБ-88/97, ПНАЭГ-01–011–97) по назначению и характеру выполняемых функций, относящихся к системам нормальной эксплуатации, не влияющим на безопасность; имеют классификационное обозначение 3Н. В соответствии с «Нормами проектирования сейсмостойких атомных станций» НП-031–01 относятся к II категории сейсмостойкости.
заменить регистраторы и амперметры, источники питания, установленные на панелях систем безопасности. В соответствии с «Общими положениями обеспечения безопасности атомных станций» НП-001–97 (ОПБ-88/97, ПНАЭГ-01–011–97) имеют классификационное обозначение 2У. В соответствии с «Нормами проектирования сейсмостойких атомных станций» НП-031–01 относятся к I категории сейсмостойкости;
улучшить эргономику БЩУ, РЩУ;
улучшить метрологические характеристики;
улучшить сейсмостойкость приборов;
применить класс безопасности в соответствии с требованиями Ростехнадзора.
Рис. 6. Питание приборов Ф1762.8 системы нормальной эксплуатации БЩУ, РЩУ
Литература:
- Общие положения обеспечения безопасности атомных станций ОПБ -88/97.
- Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. Правила оценки соответствия оборудования, комплектующих, материалов и полуфабрикатов, поставляемых на объекты использования атомной энергии, НП-071–06.
- Ястребенецкий М. А. Безопасность атомных станций. Информационные и управляющие системы / М. А. Ястребенецкий. — Киев: Техника, 2004.
