Паровые турбины ЭЧСР
Основные функции
- Регулирование частоты вращения турбины в соответствии со статической характеристикой и мощности по заданию от системы управления энергоблоком
- Обеспечение участия энергоблока в нормированном первичном регулировании частоты сети с заданными статизмом и зоной нечувствительности
- Разворот турбины до холостого хода по заданной характеристике
- Релейная форсировка
- Регулирование давления свежего пара
- Взаимодействие с АСУТП энергоблока
- Отработка воздействий от МКПА
- Ограничительные (предзащитные) регуляторы
- Регулирования давления в отборах (для теплофикационых турбин)
ЭЧСР , ЭГСР паровых турбин (электронная часть системы регулирования, электро-гидравлическая часть системы регулирования)
Объекты управления
Паровые турбины различной мощности и назначения (в том числе приводные турбины).
Типовые проекты:
- J-102 (Hitachi)
- Т-7/12 (КТЗ)
- Т-25 (ЛМЗ)
- К-50 (ЛМЗ)
- Р-50 (ЛМЗ)
- ЭТПН-3 (стенд АЭС ЛМЗ)
- Т-100/120 (УТЗ)
- Т-130/160 (ЛМЗ)
- К-200 (ЛМЗ)
- К-800 (ЛМЗ)
Цели и задачи
- Эффективное и надёжное управление паровой турбиной в пусковых, нормальных и переходных режимах для производства электроэнергии требуемого количества и качества с учетом требований безопасности.
- Приведение технологического процесса преобразования энергии пара в электрическую энергию (цикл Ренкина) в соответствие с действующими нормами и правилами.
- Обеспечение оперативного персонала своевременной, достоверной и достаточной информацией о ходе технологического процесса и состоянии основного оборудования.
- Защита турбоагрегата путем его останова при аварийных ситуациях.
- Реализация алгоритмов автоматической проверки плотности регулирующих и стопорных клапанов.
- Повышение надежности работы оборудования за счет уменьшения вероятности ошибочных действий персонала.
- Повышение экономичности работы оборудования за счет оптимизации нестационарных режимов работы,сокращения времени пусковых операций
Быстродействующие функции:
- Релейная форсировка.
- Импульсная разгрузка.
- Длительная разгрузка
- Предзащита.
- Противоразгонная защита (выполняется на отдельных средствах).
Функции регулирования:
- Регулирование частоты при развороте турбины или при работе в изолированном районе.
- Общее первичное регулирование частоты (ОПРЧ).
- Нормированное первичное регулирование частоты (НПРЧ).
- Регулирование активной мощности.
- Регулирование давления «до себя».
- Ограничительное регулирование давления «до себя».
- Ограничительное регулирование давленияв регулирующей ступени.
- Регулирование положения клапанов в ручном режиме либо по командам САУ-М.
- Регулирование давления в отборах (Для теплофикационных турбин).
- Регулирование температуры за ПСГ (Для теплофикационных турбин).
- Регулирование давления за турбиной (Для турбин противодавления)
Вспомогательные функции:
- Авторазворот турбины до холостого хода.
- Синхронизация с сетью.
- Расхаживание клапанов.
- Проверка плотности клапанов.
- Расчет термонапряжения ротора.
- Измерение и контроль технологических параметров.
- Обнаружение, сигнализация и регистрация отклонений параметров от установленных значений.
- Оперативная перенастройка системы и реконфигурация программного обеспечения.
- Формирование и печать отчетных документов.
- Архивирование изменения параметров.
- Расчетные задачи.
- Дистанционное управление технологическим оборудованием.
- Дистанционное управление исполнительными механизмами.
- Логическое управление.
- Контроль прохождения команд управления в контроллер.
- Поддержка единства системного времени.
- Разграничение доступа к функциям системы.
- Проверка достоверности информационных сигналов.
- Программно-аппаратная самодиагностика контроллеров с выводом информации на индикаторы плат и на верхний уровень.
Архитектура
-
В 1-й (нижний) уровень входят:
- Датчики измеряемых аналоговых и дискретных сигналов, исполнительные устройства
- Датчики - температуры, давления, частоты, мощности
- Исполнительные механизмы – электрогидравлические преобразователи, электромеханические преобразователи
-
В 2-й (средний) уровень системы входят:
- Микропроцессорные контроллеры, подсистема ввода-вывода
-
В 3-й (верхний) уровень системы входят:
- Автоматизированные рабочие места машиниста
- Архивные станции
- Инженерная станция
- Принтер для вывода на печать протоколов событий, режимных листов, сменных ведомостей
Противоразгонная защита.
- Выполняется на отдельных троированных микропроцессорных средствах.
Автоматическое регулирование и управление
- Все циклы автоматического регулирования выполняются в жестком реальном времени 1,0 мс.
- Имеется возможность самонастройки и автоматической адаптации контуров регулирования.
- Возможность запуска тренажера системы без наличия контроллерного оборудования.
- Алгоритмы работы согласованы с Российскими заводами-изготовителями турбин.
- Возможность реализации на единых средствах с АСУТП ТМО.
Результаты:
Внедрение ЭЧСР, ЭГСР обеспечивает выполнение всех требований действующих нормативных документов в области энергетики, приводит к значительному расширению функциональных возможностей системы, повышению уровня надёжности технологического оборудования и средств автоматизации, снижению трудозатрат на техническое обслуживание и ремонт.
Варианты компоновок программного обеспечения и элементной базы
1. Полное импортозамещение. ПТК ПРОФИ
Данный вариант подходит для реализации как больших, так и малых АСУТП.
Основные преимущества:
- Гибкие архитектуры ввода/вывода.
- Горячая замена модулей ввода/вывода.
- Существуют конфигурации оборудование для работы в специальных условиях:
- оборудование класса безопасности SIL2,3
- температура работы до +70 °С
- гальваническая изоляция до 2500 В
- Оборудование включено в перечень Минпромторг (производитель «Прософт-системы»).
- Программное обеспечение включено в реестр российского ПО (разработчик «ПромАвтоматика-Софт»)
- Могут применяться Российские операционные системы для контроллеров, серверов, АРМов.
- Гибкие среда разработки прикладного программного обеспечения, существенно более фцнкциональная, чем регламентировано МЭК-61131-3
- Возможность создания программных моделей и тренажеров.
2.Комбинированный. ПТК Профи+ импортный контроллер
ПТК ПРОФИ (контроллеры Beckhoff CX5120, ПО ПромАвтоматика ПРОФИ ВУ)
- Одиночный контроллер
- Полное дублирование
3.Импортные ПО и контроллеры
Siemens PCS7 (контроллеры Siemens S7-400, ПО – Siemens Step7+WinCC)- Одиночный контроллер
- Резервированный контроллер
- Полное дублирование