Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Индикаторы ЕЭС России

Частота в ЕЭС России
Генерация и потребление (час)
План генерации и потребления
Генерация и потребление (сут)
Температура в ЕЭС России

Безопасность и автоматические защиты тепломеханического оборудования ТЭС и АЭС

Основным режимом работы ТЭС (АЭС) является режим нормальной эксплуатации, при котором управление основными агрегатами энергоблока осуществляется подсистемой автоматического регулирования, обеспечивающей поддержание требуемой нагрузки и заданных значений основных параметров технологического процесса. Оперативный персонал в этом режиме в основном наблюдает за работой оборудования и при необходимости вносит соответствующие коррективы.

В режимах пуска и останова блока управление осуществляется оператором и автоматикой функциональных групп. Однако в процессе эксплуатации могут возникнуть такие случаи, когда нормальная работа энергоблока и его агрегатов нарушается. Причинами таких нарушений могут быть: выход из строя отдельных агрегатов, глубокие изменения нагрузки, неисправности отдельных ^устройств, ошибочные действия персонала и др. В таких ситуациях необходимо произвести переключения в технологической схеме, включить резервное оборудование, отключить некоторые агрегаты. Своевременное выполнение этих операций сопряжено со значительными трудностями и вероятностью ошибочных действий. Поэтому управление оборудованием в таких ситуациях поручается автоматическим устройствам — технологическим защитам (ТЗ) и блокировкам.

На АЭС технологические защиты предназначены для предотвращения ядерно-опасных ситуаций, развития аварий и повреждения оборудования.

Технологические блокировки предназначены для обеспечения нормального функционирования оборудования при изменении режима работы или возникновении локальных нарушений в работе оборудования путем включения резервных вспомогательных механизмов либо обеспечением заданной последовательности переключений в процессе управления (с целью упрощения управления и предотвращения ошибок).

ТЗ являются последней ступенью автоматического управления оборудованием и вступают в работу, когда другие средства (авторегулировання и блокировок) не справились с поддержанием заданного режима работы энергоблока.

Общие требования к системам ТЗ и блокировки

Системы ТЗ должны быть в постоянной готовности, но срабатывать только при возникновении ситуаций, нарушающих нормальный режим работы. Поэтому важнейшее требование к ТЗ — надежность действия. При этом надежность ТЗ определяется числом отказов в своевременном срабатывании. количеством ложных срабатываний и живучестью системы (способностью выполнять свои функции при авариях, пожарах в помещении и др.).

На надежность ТЗ и блокировок, т.е. ее работоспособность, влияют факторы

технические (аппаратурные):

  • надежность приборов;
  • надежность структуры;
  • контроль исправности;
  • помехоустойчивость аппаратуры.

эксплуатационные:

  • операторы;
  • ремонтный персонал;
  • профилактические осмотры;
  • окружающие условия.

В случае отказа системы при возникновении аварийной ситуации система не способна выполнить функцию защиты. При этом требуется срабатывание «следующей» защиты. Ложное срабатывание при отсутствии аварийной ситуации приводит к останову оборудования и снижению эффективности его использования.

По характеру возникновения отказы делятся на постоянные и внезапные.

Постоянные — старение, износ элементов (механических).

Внезапные — возникают случайно в виде резких изменений свойств элементов.

По легкости обнаружения отказы делятся на явные и неявные. Явные легко обнаруживаются путем сравнения показаний двух одинаковых каналов, при этом появляются ложные сигналы при отсутствии полезной информации.

Неявные сигналы не формируют ложных сигналов, но они не пропускают и полезных, поэтому они опаснее явных.

По взаимному влиянию отказов друг на друга они делятся на независимые и зависимые (из-за отказа смежного элемента).

Под помехой понимают появление ложного сигнала наряду с полезным в канале обработки информации. Причина: электромагнитные или электрические наводки, некачественно выполненное заземление, временное исчезновение питания, флуктуации полезного сигнала. Последствие помех — ложное срабатывание. Такие сигналы довольно часто встречаются в стрелочных маслоуказателях.

Действие ТЗ на оборудование при их срабатывании должно быть односторонним. Перевод всех агрегатов и устройств в состояние, которое они имели перед действием защиты, должно производиться персоналом после устранения причин, вызвавших срабатывание. Это позволяет предотвратить повторное включение оборудования в результате того, что после срабатывания защиты может исчезнуть причина, вызвавшая её срабатывание (повторное включение неисправного оборудования может усугубить аварийную ситуацию). Исключение составляет срабатывание аварийных клапанов при повышении давления, которые должны «садиться» при снижении давления ниже уставки срабатывания (открытое состояние клапана приводит к быстрому и глубокому снижению давления теплоносителя с последующими технологическими последствиями).

При одновременном срабатывании различных защит должны выполняться только те операции, которые предусмотрены защитой, вызывающей наибольшую степень разгрузки. Это исключает возможность подачи противоречивых команд.

Действие защиты должно осуществляться до полного выполнения самой длительной операции. Это исключает ошибочные операции персонала в случае его Вмешательства в работу защит.

Должен выполняться приоритет действия защит по отношению к действиям персонала, т.е. при одновременной подаче команд должна выполняться команда защиты.

Действие защиты должно сопровождаться звуковой и световой сигнализацией с указанием действия (останов и др.) и причины срабатывания защиты.

В системах ТЗ предусматривается сигнализация первопричины срабатывания защиты. При этом фиксируется первый сигнал, он отображается на световом табло и блокируется работа устройств сигнализации от вторичных сигналов. Это позволяет оперативному персоналу определять первопричину срабатывания защиты с целью скорейшего нахождения и устранения неисправности.

В системах ТЗ предусматривается возможность отключения защит при пусках и остановах блока, поскольку в этих режимах многие параметры выходят за пределы аварийных уставок. Применяются схемы как ручного, так и аварийного отключения защит. Для ручного управления на БЩУ устанавливается переключатель с тремя фиксированными положениями: «включено», «отключено» и «переведено на сигнал». В последнем положении исполнительные устройства защит отключены, но сигнализация сохраняется.

Устройства ТЗ при нормальной работе энергоблока находятся в бездействии. Поэтому неисправность в их цепях может долгое время оставаться незамеченной и проявить себя отказом при появлении аварийной ситуации. Для снижения вероятности таких скрытых отказов при проектировании систем ТЗ предусматривается возможность проверки (опробования) системы. Проверка осуществляется путем подачи сигнала, имитирующего импульс на срабатывание ТЗ (отклонение параметра или установка оборудования или механизма в необходимое положение). При этом выход цепей блокируется или отключается от исполнительного устройства. В некоторых случаях возможна проверка всей цепи, вплоть до исполнительного устройства, если его срабатывание не вызывает останов блока (например, предохранительные клапаны). В полном объеме проверка ТЗ проводится после ППР.



Читайте также:

Последние аварии на объектах электроэнергетики РФ

Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
Яндекс.Метрика