Повышение уровня безопасности и продление сроков эксплуатации действующих энергоблоков АЭС является актуальным в мировой атомной энергетике. Одной из актуальных задач в этом направлении является контроль в непрерывном режиме вибрации и механических величин основного роторного оборудования энергоблока в соответствии с требованиями решения АЭСР-632К(04–03)2011 от 01.12.2011 «О внесении изменений в алгоритм защиты турбоагрегатов АЭС по повышению вибрации», решения АЭСР-678К(04–03)2012 от 29.12.2012 «Об обеспечении расхолаживания реакторов через БРУ-К после отключения турбин», ГОСТ 25364–97 «Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации опор валопроводов и общие требования к проведению измерений», ГОСТ 27165–97 «Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений» (скачок вибрации, общий уровень вибрации, низкочастотная вибрация, медленный и быстрый тренды).
Для решения данных вопросов на атомных электростанциях используют систему контроля вибрации и механических величин (СКВМ). Система предназначена для контроля в непрерывном режиме вибрации и механических величин основного роторного оборудования энергоблока, контроля вибрационных характеристик, получения информации о состоянии контролируемого роторного оборудования и сигнализации по результатам измерений на собственные средства отображения информации, в управляющую вычислительную систему (УВС), в систему защиты роторного оборудования (СЗРО) и для отображения на блочном щите управления (БШУ).
Измерительные каналы СКВМ объединены в подсистемы, обеспечивающие текущий сбор, обработку и хранение данных включающие в себя общие подсистемы контроля, управления, сбора и хранения, интегрирующие информацию по всем каналам ввода/вывода.
СКВМ состоит из подсистем контроля вибрации турбогенератора (ТГ), турбопитательных насосов (ТПН) и главных циркуляционных насосов (ГЦН) и представляет собой трехуровневую измерительно-информационную систему, обеспечивающую возможность изменения конфигурации, количества и типов ИК в зависимости от выполняемых задач и требований заказчика. Первым уровнем СКВМ являются комплексы виброконтрольные.
Конструктивно КВ-А выполнен в виде компактного металлического шкафа.Шкаф крепится к стене с помощью четырёх винтов. КВ-А является проектно-компонуемым изделием и состоит из набора независимых ИК. КВ-А комплектуются в соответствии с проектом привязки следующими измерительными каналами:
канал измерения абсолютной вибрации (виброскорости, виброускорения);
канал измерения относительной вибрации (виброперемещения);
каналы измерения механических величин: прогиба ротора; осевого сдвига ротора; относительного расширения ротора; теплового расширения корпусов;
каналы измерения частоты вращения и фазоотметки;
температуры.
Первичные преобразователи, соединительные жгуты, блоки индикации выносные, преобразователи измерительные ИК мехвеличин, входящие в состав КВ-А, конструктивно расположены вне шкафа КВ-А.
Первичные преобразователи ИК устанавливаются непосредственно на контролируемый объект. Первичные преобразователи ИК ВС и ВП с помощью жгутов через соединители расположенные на боковой поверхности шкафа КВ-А, подключаются, в зависимости от типа канала, к измерительным или нормирующим преобразователям ИК. Первичные преобразователи ИК мехвеличин подключаются с помощью жгутов к соответствующим преобразователям ИК мехвеличин (устанавливаются в коробках преобразователей). Выходные сигналы в виде унифицированных токовых сигналов с выходов преобразователей ИК мехвеличин через гермовводы, расположенные на нижней поверхности шкафа КВ-А, подключаются к восьмиканальному измерительному преобразователю тока (ИПТ).
Информация от измерительных (нормирующих) преобразователей ИК ВС или ВП и от ИПТ по интерфейсу RS-485 поступает в контроллер сбора вибросигналов (КСВ) КВ-А.
КСВ предназначен для использования в составе комплекса виброконтрольного КВ-А в качестве устройства интеграции и первичной обработки результатов измерений.
КСВ обеспечивает решение следующих основных задач:
1) непрерывный сбор и накопление результатов измерений, поступающей по интерфейсу RS-485;
2) расчет параметров вибрации (среднеквадратичное значение в заданной полосе частот, пик-фактор, амплитуды и фазы основных гармоник и др.);
3) передачу по запросу на контроллер верхнего уровня (на агрегатные контроллеры СКВМ) накопленной информации и значений расчетных параметров по интерфейсу Ethernet;
4) формирование и передачу сигналов защиты в систему защиты роторного оборудования (СЗРО) по интерфейсу RS-485;
5) формирование сигналов, в виде замыкания «сухих» контактов, при выходе параметров вибрации за пределы предупредительных и аварийных уставок по ИК ОСР ТПН.
6) Хранение и выдачу по запросу кодов РТМ и KKS ИК КВ-А в виде текстовой информации.
Используемые КВ — А позволяют обеспечить следующие требования к надежности:
а) Средняя наработка на отказ каждого ИК КВ-А не менее 50000 ч.
б) КВ-А является восстанавливаемым и ремонтопригодным изделием.
Среднее время восстановления КВ-А не более 1 ч (при наличии ЗИП).
в) Средний срок службы КВ-А не менее 30 лет, при условии замены составных частей, выработавших свой ресурс.
Литература:
- Аппаратно-программный комплекс для диагностики состояния конструкционных материалов промышленного оборудования методами сканирующей зондовой микроскопии. / [Электронный ресурс] http://www.kuriermedia.ru/data/objects/2091/75102.pdf
- Комплект виброконтрольный КВ-А. / [Электронный ресурс] http://www.vvgnn.com/data/pages/files/file.1323676227.pdf
