CC BY
181
Доклады БГУИР
2015 № 2 (88)
УДК 681.51
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ БЕЛОРУССКОЙ АЭС
Н.Н. АКИМОВ, В В. БИБИКОВ, В.А. КОЛЬЦОВ, В Н. ЛОТОВ
ФГУПФНПЦ «Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова»
ГСП-486, Нижний Новгород, 603950, Россия
Поступила в редакцию 2 февраля 2015
Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) предназначена для контроля и управления всеми технологическими и электротехническими объектами Белорусской АЭС с целью обеспечения качественной и бесперебойной выработки электроэнергии с соблюдением заданного уровня безопасности. АСУ ТП в процессе своего функционирования обеспечивает:
- контроль состояния технологических объектов управления (ТОУ);
- автоматизированное/автоматическое поддержание эксплуатационных режимов работы энергоблоков и всей АЭС;
- автоматическое регулирование параметров ТОУ;
- диагностику процессов и оборудования;
- информационное обеспечение персонала во всех эксплуатационных состояниях и режимах работы АЭС для решения инженерных, технико-экономических, производственных и административных задач.
Прототип, референтность. В качестве прототипа энергоблоков Белорусской АЭС, включающих АСУ ТП, выбраны энергоблоки Ленинградской АЭС-2, сооружаемой по проекту АЭС-2006. Планируемый срок энергопуска энергоблока № 1 Ленинградской АЭС-2 - 2015 г. Участники работ:
- Заказчик - Акционерное общество «Дирекция единого заказа оборудования для АЭС» (АО «ДЕЗ»).
- Заказчик-застройщик - Государственное предприятие «Белорусская АЭС» и его законные правопреемники.
- Генеральный проектировщик энергоблока № 1 (№ 2) Белорусской АЭС - Акционерное общество Нижегородская инжиниринговая компания «Атомэнергопроект» (АО «НИАЭП»).
- Проектировщик - Акционерное общество «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт энергетических технологий АТОМПРОЕКТ» (АО «АТОМ-ПРОЕКТ»).
- Генподрядчик - Закрытое акционерное общество «Атомстройэкспорт» (ЗАО «Атом-стройэкспорт»).
- Разработчик проекта АСУ ТП, комплектный поставщик АСУ ТП - ФГУП «ФНПЦ НИИИС им. Ю.Е. Седакова».
- Главный конструктор РУ - Акционерное общество Опытное конструкторское бюро «ГИДРОПРЕСС» (АО ОКБ «ГИДРОПРЕСС»).
- Научный руководитель проекта АЭС с ВВЭР-1200 - НИЦ «Курчатовский институт».
Сведения об объеме автоматизации энергоблока.
1. Количество измерений на один энергоблок составляет:
- температурные - 3000;
- давление, перепад давления, уровень, расход и другие - 3200;
- электрические - 450;
— двоичные входные сигналы - 4700 (не включая сигналы исполнительных механизмов);
— двоичные выходные сигналы - 800 (не включая сигналы исполнительных механизмов);
— аналоговые выходные сигналы (БПУ, РПУ) - 600;
— местные индикаторы — 2000.
2. Количество исполнительных механизмов на один энергоблок составляет:
— двигатели - 1000;
— запорная арматура, через распредустройство - 3000;
— запорная арматура, без распредустройства - 2000;
— регулирующие клапаны - 400;
— электромагнитные клапаны - 200;
— нагреватели - 500.
3. Количество контролируемых и управляемых технологических объектов (параметров, оборудования) общестанционного уровня - до 2000 единиц.
Функции и задачи, реализуемые АСУ ТП, систематизированы в таблицу.
Функции Задачи
1. Информационные функции 1.1 Контроль текущего состояния ТОУ 1.2 Оперативный анализ состояния ТОУ 1.3 Представление информации и сигнализация 1.4 Регистрация и архивирование
2. Управляющие функции 2.1 Автоматизированное управление 2.2 Автоматическое управление и регулирование
3. Вспомогательные функции 3.1 Оперативный анализ состояния АСУ ТП 3.2 Контроль и защита от несанкционированного доступа 3.3 Программное и операторское управление работой системы, включая поддержку единого времени
Временные характеристики.
1. Временная задержка сигналов команд управления (временами реакции) в автоматическом режиме от момента появления сигнала датчика на входе ПТК, превышающего уставку, или момента появления внешнего дискретного сигнала в ПТК до появления выходного управляющего сигнала на коммутационном аппарате исполнительного механизма составит:
— для ТЗБ, УСБТ, СКУ НЭ - не более 0,5 с;
— для инициирующей части АЗ-УСБТ, реализующих АЗ - не более 0,15 с;
— для инициирующей части ПЗ, реализующих ПЗ1, ПЗ2, УПЗ - не более 0,15 с;
— для исполнительной части АЗ-ПЗ, реализующих АЗ, ПЗ - не более 0,15 с;
— для защит АЗ, ПЗ, формируемых в СКУД - не более 3,0 с (с момента превышения расчетным значением внутриреакторного локального параметра заданного предела до передачи сигнала в инициирующие части подсистем АЗ, ПЗ;
— для авторегулирования - не более 0,2 с.
2. Временная задержка команд автоматизированного управления и представления информации (от момента формирования управляющей команды до срабатывания коммутационного аппарата электропривода исполнительного механизма):
— команды оператора с помощью коммутационной аппаратуры при дистанционном индивидуальном управлении - не более 0,25 с для объектов, управляемых индивидуально;
— команды оператора с экрана видеомонитора автоматизированного рабочего места при дистанционном индивидуальном управлении - не более 1,5 с;
— вызов информационного и управляющего окон - не более 0,5 с.
3. Временная задержка при представлении информации (от момента изменения аналогового сигнала или дискретного сигнала на входе ПТК до момента представления на мониторе рабочей станции):
— на представление информации на экране видеомонитора - не более 2,0 с;
— время смены видеокадров на видеомониторах автоматизированных рабочих мест должно быть не более 1,0 с, при этом видеокадр содержит не более 150 динамических элементов.
Состав и структура АСУ ТП Белорусской АЭС
Состав подсистем, входящих в АСУ ТП, соответствует составу прототипа:
- СВБУ, СВСУ, ПТС ОДУ, ЭКП, СРВПЭ, СКУ ВП, ПТК СИ, КИП - поставщик ФГУП «ФНПЦ НИИИС им. Ю.Е. Седакова»;
- СУЗ - поставщик АО «Корпорация ВНИИЭМ»;
- УСБ, СКУ НЭ (включая СКРТ и СКУ ВХР), СКУ СВО, СКУ ЭЧ, КИП - поставщик ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»;
- СКУД - поставщик НИЦ «Курчатовский институт»;
- АСРК - поставщик ФГУП «ПСЗ»;
- СКУ ПЗ - поставщик АО ПЗ «Тензор»;
- СВД - поставщик ФГУП РФЯЦ «ВНИИЭФ».
Автоматизированная система управления технологическими процессами Белорусской АЭС имеет ряд отличительных особенностей.
1. В состав оборудования с наименованием «Система верхнего блочного уровня СВБУ» входят как собственно СВБУ, так и технические средства оперативно-диспетчерского управления (ТС ОДУ), предназначенные для комплектования БПУ и РПУ, а также Экран коллективного пользования.
2. В состав оборудования с наименованием «Системы контроля и управления оборудованием нормальной эксплуатации (СКУ НЭ) входят все подсистемы нормальной эксплуатации, обеспечивающие контроль и управление оборудованием нормальной эксплуатации реакторного и турбинного отделений, а также электротехническим оборудованием системы электроснабжения нормальной эксплуатации (СНЭ) и системы надежного электроснабжения нормальной эксплуатации (СНЭ НЭ).
3. В отличие от проекта реализации УСБТ для Ленинградской АЭС-2 инициирующая часть УСБТ для Белорусской АЭС, удовлетворяющая всем требованиям нормативной документации к системам подобного класса, будет поставляться российским производителем (ВНИИА).
4. В состав оборудования АСУ ТП не входит система контроля и управления электрооборудованием общестанционного уровня (СКУ ЭЧ ОУ).
Структура АСУ ТП традиционна (см. рис. 1). Схема функционального взаимодействия предприятий-участников проекта создания АСУ ТП (см. рис. 2) предусматривает обеспечение максимальной заводской готовности оборудования за счет применения отработанной в предыдущих проектах процедуры комплексных интеграционных испытаний.
Национальный кризисный <Г центр
Система верхнего станционного уровня (СВСУ)
4
Панели БПУ, РПУ
11 УСБ
А
НИИИС
СВБУ, ЭКП
СКУ ЭЧ ОУ
АСУ ТП ЭБ№2
Локальная сеть
;ку нэ ску сео свд
ВШИА ВНИИА , ВНИИЭФ
^ д
г*
7Т
НИНКИ
, 1 1™*>Р , .1
Датчики нейтронно-физических и технологических параметров Исполнительные механизмы
Рис. 1. Структура АСУ ТП
Рис. 2. Порядок создания АСУ ТП
Таким образом, АСУ ТП Белорусской АЭС будет обладать рядом преимуществ, среди которых:
1) полностью российская, референтная АСУ ТП;
2) повышение степени унификации за счет применения однотипного оборудования верхних уровней управления;
3) высокая заводская готовность за счет применения концепции комплексных интеграционных испытаний, успешно использованной для АЭС «Куданкулам» (Заказчик -АО «НИАЭП»-ЗАО «Атомстройэкспорт», Главный конструктор и Системный интегратор -ФГУП «ФНПЦ НИИИС им. Ю.Е. Седакова»);
4) сокращение затрат на монтажные и пусконаладочные работы;
5) гарантированная поддержка АСУ ТП в течение жизненного цикла.
