Пункты управления и контроля

Семестр 1 Лекция 7 25.10.2014

Пункты управления и контроля

Общие положения

Пункты управления (контроля) подразделяются на:

- блочные и общестанционные по отношению объектов управления (контроля) к блочным или общестанционным системам;

- централизованные и местные по объему решаемых технологических задач - относятся задачи ко всему энергоблоку (всем общестанционным системам) или только к отдельным локальным технологическим процессам.

Управление блочными технологическими задачами осуществляется только с пунктов управления энергоблока.

Управление общестанционными технологическими задачами осуществляется только с общестанционных пунктов управления.

Пункты управления и контроля энергоблока

В состав пунктов управления и контроля энергоблока входят:

а) централизованные пункты:
- блочный пункт управления (БПУ);
- резервный пункт управления (РПУ);
- блочный пункт радиационного контроля (БПРК);

б) местные пункты управления (контроля).

БПУ делится на следующие зоны:

- основная зона;

- вспомогательная зона;

- неоперативная зона.

Основная зона БПУ предназначена для автоматизированного дистанционного контроля и управления:

- основными технологическими задачами во всех режимах энергоблока;

- вспомогательными технологическими задачами, косвенно связанными с основным технологическим процессом;

- системами безопасности при нормальной эксплуатации и при авариях на энергоблоке.

Вспомогательная оперативная зона БПУ предназначена для контроля и управления вспомогательными технологическими задачами энергоблока, не связанными с основным технологическим процессом.

Неоперативная зона БПУ предназначена для:

- реализации дополнительной информационной поддержки персонала БПУ в том числе при передаче смены;

- контроля и анализа оперативной информации при испытаниях основного оборудования энергоблока;

- решения задач обслуживания средств автоматизации, в том числе наладки, тестирования и оперативного восстановления технических, программных и информационных средств АСУ ТП.

Резервный пункт управления

Предназначен для перевода энергоблока в подкритическое расхоложенное состояние (холодный останов) и поддержания его в этом состоянии сколь угодно долго при невозможности управления с БПУ.

Общестанционные пункты управления и контроля

В состав общестанционных пунктов управления и контроля входят:

- центральный пункт управления (ЦПУ);

- пункт общестанционных систем (ПОС);

- центральный пункт радиационного и дозиметрического контроля
(ЦПРК);

- запасной пункт управления противоаварийными действиями
(ЗПУПД);

- местные пункты управления (контроля).

Уровень автоматизации управления АЭС

Общие положения

При определении уровня автоматизации технологических задач АЭС с использованием функционально-группового управления принимаются следующие общие положения:

- уровень автоматизации должен обеспечивать выполнение требований по глубоко эшелонированной защите, направленных на предотвращение нарушений нормальной эксплуатации, предотвращение проектных аварий, предотвращение запроектных аварий, управления авариями с целью снижения их последствий;

- не производится реализация полной автоматизации переходов энергоблока из одного состояния в другое;

- человек-оператор рассматривается как главное, центральное звено управления, выполняющее наиболее ответственные задачи по управлению энергоблоком. При этом человеческий фактор играет важную роль в обеспечении безопасности станции и сохранении барьеров безопасности;

- основными критериями при определении уровня автоматизации технологических задач АЭС являются:

а) снижение возможных ошибок оперативного персонала при выполнении рутинных и ответственных задач управления;

б) экономическая эффективность, определяемая КИУМ АЭС и затратами на обслуживание АСУ ТП;

в) обеспечение управления энергоблоком как единого целого;

- повышение уровня автоматизации управления энергоблоком должно осуществляться совместно со следующими процессами:

а) оптимизации схемных решений по технологическим системам, направленных на обеспечение требуемого уровня автоматизации;

б) повышение надежности и улучшение характеристик основного и вспомогательного технологического оборудования;

в) совершенствование запорно-регулирующей арматуры и исполнительных механизмов в части улучшения их характеристик и возможностей их сопряжения со средствами автоматизации управления.

Конструкция и характеристики применяемого на АЭС технологического оборудования должны обеспечивать возможность реализации принятого в концепции уровня автоматизации технологических процессов.

Общие положения по контролю безопасности АЭС

Контроль безопасности энергоблока АЭС реализуется на основе расчета и контроля состояния критических функций безопасности.

Вся информация, касающаяся контроля состояния безопасности, структурируется в соответствии с принятыми в проекте критическими функциями безопасности.

Для энергоблока АЭС-2006 принят следующий состав КФБ:

· «Управление реактивностью»;

· «Отвод тепла от активной зоны»;

· «Отвод тепла от 1 контура, от бассейна выдержки топлива»;

· «Целостность 1 контура» (по высокому и низкому давлениям);

· «Целостность контайнмента».

Состояние каждой КФБ определяется:

- условиями, характеризующими готовность соответствующей функции безопасности;

- параметрами безопасности;

-наличием событий, в том числе действий персонала, при которых образуется угроза целостности защитного барьера безопасности (физического барьера);

- параметрами и условиями, характеризующими эффективность выполнения функции безопасности системами безопасности.В зависимости от уровня угрозы соответствующей функции безопасности энергоблока КФБ принимает следующие состояния:

- нормальное (отсутствие угрозы);

- нарушение;

- тяжелое нарушение;

- экстремальное нарушение.

 

Контроль событий, характеризующих эффективность выполнения функции безопасности, предусматривает контроль (с соответствующей сигнализацией):

- запуска аварийных автоматических защитных действий;

- срабатывания технологического оборудования СБ, участвующего в реализации аварийных защитных действий;

- отказов функций УСБ и технологических систем безопасности, приводящих к невыполнению ФБ;

- процесса восстановления нарушенных пределов параметров безопасности.

Виды оперативной информации

Оперативная информация по объектам управления и контроля подразделяется на аналоговую и дискретную информацию.

Аналоговая информация подразделяется на измеряемую и вычисляемую информацию.

Дискретная информация подразделяется на:

- информацию о текущем состоянии объекта управления или объекта контроля;

- информацию о событиях.

Первое автоматизированное рабочее место оператора РУ содержит две 2-х мониторные рабочие станции, и пультовую оперативную часть, на каждой из которых компонуются функционально организованные информационные средства для контроля специфических технологических задач РУ.

На рабочих станциях информационное обеспечение выполняет следующие информационные функции:

- контроль мощности нейтронного потока реактора в регламентных диапазонах контроля, для каждого состояния АЭС и величины значений действующих уставок по мощности;

- контроль периода удвоения мощности нейтронного потока и величин значений уставок по периоду;

- контроль реактивности в регламентных диапазонах для рабочего состояния и после сброса аварийной защиты реактора;

- контроль расчетной мощности реактора, откорректированной и оттарированной по тепловой мощности (с учетом формы энергораспределения и температуры теплоносителя и положения ОР СУЗ);

- контроль положения групп, стержней ОР СУЗ, скорости перемещения, режимов и способов управления группами и стержнями;

- контроль отказа функции управления и контроля положения ОР СУЗ, защит от неуправляемого движения ОР СУЗ;

- контроль нейтронно-физических и теплотехнических характеристик активной зоны реактора и параметров безопасности, превышения пределов безопасной эксплуатации (как резервного места индикации);

- контроль функций безопасности (как резервного места индикации);

- контроль формирования исходных событий изменения положения ОР СУЗ, изменения концентрации борной кислоты в теплоносителе для управления полем энерговыделения;

- диагностирование оборудования СУЗ, основного оборудования РУ как в части состояния, так и в части контроля нормированной в проекте цикличности, остаточного ресурса;

- диагностирование условий раннего обнаружения течи, ранним выявлением аномальных вибрационных состояний оборудования 1 контура;

- прогнозирование развития процессов в активной зоне реактора и РУ в целом;

- электронной информационной поддержки персонала по эксплуатации РУ, анализа состояния а.з. и основного оборудования при всех состояниях и режимах энергоблока;

- вывода архива данных по истории эксплуатации активной зоны и основного оборудования РУ.

На пультовой оперативной части:

- контроль положения оборудования индивидуального и группового управления ОР, задания режима передачи движения групп ОР;

- контроль режима программы ограничения мощности реактора;

- контроль режимов регулятора мощности реактора.

Второе автоматизированное рабочее место оператора РУ содержит две 3-х мониторные рабочие станции, на каждой из которых компонуются функционально организованные информационные средства для контроля технологических задач энергоблока, так и с выделением их в части РУ:

- технологическая индикация состояния параметров, оборудования, событий в технологическом процессе и безопасности, обеспечивающая все задачи, решаемые для безопасного и эффективного управления основным технологическим процессом энергоблока;

- технологическая обобщенная индикация состояния процесса в ФТГ, состояния параметров безопасности и навигации в видеокадры ФТГ, ФТПГ РУ, в необходимых формах информационного обеспечения оператора РУ для всего периода жизненного цикла АЭС;

- контроля событий в технологическом процессе в протоколе последовательных сообщений, в СКУ ТП, с необходимой фильтрацией сообщений по функциональным областям, по классам сигналов в интересах решаемой технологической задачи оператором РУ;

- информационной поддержки оператора РУ в различных и необходимых формах вывода информации для надежного и быстрого анализа технологического процессе, безопасности, состояния оборудования, снижения вероятности ошибочных действий оператора РУ во всех периодах жизненного цикла АЭС.

Экраны коллективного пользования БПУ входят, как одна из основных информационных составляющих основного оперативного контура для решения технологических задач оператором РУ на каждом из которых НСБ компонует, для организации совместной работы операторов БПУ и определяет форму основного направлении анализа процесса РУ и безопасности, при определенном состоянии НЭ или при нарушении условий эксплуатации.

Основная оперативная зона управления и контроля оператора турбинной установки состоит из автоматизированного рабочего места контроля и управления основным технологическим процессом, турбогенераторной установки (ТУ) и оборудованием электрочастью собственных нужд (ЭЧ СН) энергоблока и включающая в себя две 3-х мониторные рабочие станции, на каждой из которых компонуются функционально организованные информационные средства как для контроля технологических задач энергоблока, так и с выделением их в части ТУ и ЭС СН и экраны коллективного пользования*):

- технологическая индикация состояния параметров, оборудования, событий в технологическом процессе и безопасности, обеспечивающая все задачи, решаемые для безопасного и эффективного управления основным технологическим процессом энергоблока;

- технологическая обобщенная индикация состояния процесса в ФТГ, навигации в видеокадры ФТГ, ФТПГ ТУ и ЭЧ СН, в необходимых формах информационного обеспечения оператора ТУ для всего периода жизненного цикла АЭС;

- контроля событий в технологическом процессе в протоколе последовательных сообщений, в СКУ ТП, с необходимой фильтрацией сообщений по функциональным областям, по классам сигналов в интересах решаемой технологической задачи оператором ТУ;

- информационной поддержки оператора ТУ в различных и необходимых формах вывода информации для надежного и быстрого анализа технологического процесса, состояния оборудования ТУ и ЭЧ СН, снижения вероятности ошибочных действий оператора ТУ во всех периодах жизненного цикла АЭС.

*) Функции экранов коллективного пользования для основной оперативной зоны оператора ТУ аналогичны указанным для оператора РУ.

Вспомогательная оперативная зона состоит из автоматизированного рабочего места контроля и управления вспомогательными технологическими функциями процессами РУ и ТУ, контроля и управления пожарной безопасностью энергоблока и включает в себя:

1) одну 3-х мониторную рабочую станцию, на которой реализуется как в полном объеме функционально организованные информационные функции контроля технологических задач энергоблока, так и выделением их в части ТУ и ЭС СН;

2) две одномониторные рабочие станции, на каждой из которых реализуется в полном объеме информационные функции обеспечения пожарной безопасности и защиты и панелей резервного управления средствами пожарной защиты.

На 3-х мониторной рабочей станции реализуются информационные функции:

- технологическая индикация состояния параметров, оборудования, событий в технологическом процессе и безопасности, обеспечивающая все задачи, решаемые для безопасного и эффективного управления основным технологическим процессом энергоблока и контроля водоподготовки (в части оперативной ответственности БПУ);

- технологическая обобщенная индикация состояния процесса в ФТГ, навигации в видеокадры ФТГ, ФТПГ вспомогательных систем РУ и ТУ, в необходимых формах информационного обеспечения для всего периода жизненного цикла АЭС;

- контроля событий в технологическом процессе в протоколе последовательных сообщений, в СКУ ТП, с необходимой фильтрацией сообщений по функциональным областям, по классам сигналов в интересах решаемой технологической задачи решаемых на данном рабочем месте;

- информационной поддержки оператора ТУ или специального оператора (периодически выполняющего оперативные функции) в различных и необходимых формах вывода информации для надежного и быстрого анализа технологического процесса, состояния оборудования решения вспомогательных технологических функций энергоблока, для снижения вероятности ошибочных действий оператора ТУ во всех периодах жизненного цикла АЭС.

На рабочих станциях и панелях пожарной защиты реализуются информационные функции:

- индикация исходного события раннего обнаружения пожара в пожароопасных помещениях и появления дыма на пути эвакуации персонала энергоблока, сигналов на отключение систем вентиляции;

- индикация исходного события о возникновении пожара на постах с постоянным присутствием персонала, параметров, характеризующих процесс дымоудаления и создания подпора в помещениях пожарных шлюзов;

- контроля событий в протоколе последовательных сообщений, по классам сигналов угрозы пожарной безопасности, как персоналу, так и функциям безопасности;

- контроля состояния (диагностики) технологического оборудования пожарной защиты, огне задерживающих клапанов, средств СКУ ПЗ;

- информационной поддержки персонала БПУ или специального оператора в различных и необходимых формах вывода информации для надежного и быстрого анализа пожаробезопасности, состояния оборудования противопожарной защиты во всех периодах жизненного цикла АЭС.

Общие положения

Сигнализация о событиях в технологическом процессе основывается на определении влияния события на основной технологический процесс и на безопасность энергоблока, а также на диагностические возможности ПТК и разбиваются, исходя из этого, на классы сигналов.

Деление событий по классам и категориям важности являются основной для текстового, цветового, графического, акустического кодирования, для системы фильтрации сигналов и сообщений для реализации специальных средств, способствующих уменьшению информационной нагрузки на оператора.

Для уменьшения количества цветовых кодов сигналов, для обозначения влияния события (для выделения класса сигнала) применяется сочетание цветовых кодирований фона пиктограммы и буквенного обозначения, рамки пиктограммы и специального обода (рисунок 10).

 

Рисунок 10 - Элементы визуального цветового кодирования сигналов

Семестр 1 Лекция 7 25.10.2014

Пункты управления и контроля

Общие положения

Пункты управления (контроля) подразделяются на:

- блочные и общестанционные по отношению объектов управления (контроля) к блочным или общестанционным системам;

- централизованные и местные по объему решаемых технологических задач - относятся задачи ко всему энергоблоку (всем общестанционным системам) или только к отдельным локальным технологическим процессам.

Управление блочными технологическими задачами осуществляется только с пунктов управления энергоблока.

Управление общестанционными технологическими задачами осуществляется только с общестанционных пунктов управления.