РАБОТЫ СЕВЕРОДОНЕЦКОГО НПО «ИМПУЛЬС» ПО АВТОМАТИЗАЦИИ ЭНЕРГОБЛОКОВ АЭС С ВВЭР
, доктор технических наук,
директор НПО «Импульс», г. Северодонецк (Украина)
Введение
Основным направлением деятельности Северодонецкого НПО «Импульс» на протяжении своей более чем 50-летней истории является создание ПТК автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) [1].
В настоящее время основная специализация фирмы - создание систем контроля и управления (СКУ) для объектов атомной энергетики. СКУ производства НПО «Импульс» успешно внедрены и эксплуатируются на энергоблоках АЭС в Украине, России, Чехии, Словакии, Болгарии. Основная продукция для энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000 и ВВЭР-440, созданная на базе технических средств нового поколения и внедренная в 2гг.:
- системы верхнего блочного уровня (СВБУ);
- система контроля, управления и диагностики реакторной установки (СКУД);
- системы внутриреакторного контроля (СВРК-М);
- автоматика систем управления и защит (СУЗ) реакторов;
- аппаратура контроля нейтронного потока реакторов (АКНП-ИФ);
- системы группового и индивидуального управления (СГИУ);
- цифровые управляющие системы безопасности (УСБТ);
- цифровые управляющие системы нормальной эксплуатации (СНЭ);
- низковольтные комплектные устройства РТЗО;
- системы сохранения информации в условиях запроектной аварии «Черный ящик»;
- центры технической поддержки операторов в аварийных ситуациях (ЦТП);
- системы диагностирования оборудования энергоблоков;
- боромеры;
- устройства плавного пуска электродвигателей;
- преобразователи сигналов;
- шкафы электропитания технических комплексов СУЗ;
- электротехническое силовое оборудование.
В НПО «Импульс» реализован полный цикл создания СКУ (разработка технических и программных средств, изготовление, верификация, валидация, комплекс испытаний и внедрение на АЭС). Обеспечено сопровождение эксплуатации на протяжении всего жизненного цикла СКУ.
СКУ соответствуют требованиям международных стандартов, нормам и рекомендациям МЭК и МАГАТЭ к системам, важным для безопасности АЭС.
Система управления качеством выпускаемой продукции сертифицирована на соответствие требованиям стандарта Украины ДСТУ ISO и международного стандарта EN ISO 9001 : 2008.
НПО «Импульс» - победитель ряда международных тендеров по автоматизации АЭС, проведенных Еврокомиссией, Евратомом и ЕБРР.
Технические средства СКУ (промышленные контроллеры различных классов безопасности и степеней резервирования; промышленные рабочие станции разного функционального назначения; шкафы коммутационные; локальная автоматика; преобразователи сигналов; устройства плавного пуска электродвигателей; низковольтные комплектные устройства РТЗО; устройства и системы электропитания различных степеней резервирования) разработаны на основе элементной базы и комплектующих ведущих мировых фирм-производителей.
Далее кратко рассмотрены особенности основных СКУ.
СВБУ являются одним из основных компонентов верхнего уровня блочной АСУ ТП [2], обеспечивая реализацию основных функций по:
- представлению информации персоналу в оперативном контуре управления блочного щита управления и локальных постах управления;
- регистрации, документированию параметров и характеристик технологического процесса во всех режимах работы энергоблока.
СВБУ скомпонованы на базе промышленных рабочих станций. Реализован прием информации от: УСБТ; СНЭ; автоматики СУЗ, СКУД; аппаратуры контроля радиационной безопасности АСРК и других систем. СВБУ обеспечивает передачу необходимой информации в общестанционную локальную сеть и информационную систему кризисного центра АЭС.
Объекты внедрения СВБУ и ее подсистем: Хмельницкая АЭС, энергоблоки №№1, 2; Ровенская АЭС, энергоблоки №№1-4; Запорожская АЭС, энергоблоки №№1-6; Кольская АЭС, энергоблоки №№1, 2; Балаковская АЭС, энергоблоки №№1-4; Волгодонская АЭС, энергоблок №1.
СВРК-М выполняет контроль технологических процессов в РУ, информационную поддержку оператора для оптимизации протекания технологических процессов РУ, архивацию работы активной зоны и состояния теплоносителя первого контура [3]. Структура СВРК-М - двухуровневая. Нижний уровень реализован в виде комплекса связи с объектом на базе троированных промышленных контроллеров и дублированной локальной сети. Верхний уровень реализован на базе промышленных рабочих станций.
Объекты внедрения: Запорожская АЭС, энергоблоки №2-5; Хмельницкая АЭС, энергоблоки №№1, 2; Ровенская АЭС, энергоблоки №№3, 4; Южно-Украинская АЭС, энергоблоки №№1, 2.
СКАРД, локальные системы диагностики
СКАРД на основании данных, получаемых от СВРК-М и локальных систем диагностики, обеспечивает комплексный анализ текущего состояния РУ.
Локальные системы диагностики:
- Система виброконтроля и диагностики ГЦН (СВКД ГЦН);
- Система внутриреакторной шумовой диагностики (СВРШД);
- Система обнаружения свободных и слабозакреплённых предметов энергоблока (СОСП);
- Система контроля протечек теплоносителя, подсистема контроля влажности (СКПТ ПКВ);
- Система контроля протечек теплоносителя, подсистема акустического контроля (СКПТ ПАК).
Объекты внедрения: Хмельницкая АЭС, энергоблок №2; Ровенская АЭС, энергоблок №4.
Автоматика СУЗ реакторов
Автоматика СУЗ предназначена для:
- контроля нейтронно-физических и технологических параметров РУ в режимах нормальной эксплуатации реактора, аварийных режимах, а также режимах загрузки и перегрузки топлива;
- инициирования команд в исполнительную часть комплекса электрооборудования СУЗ управления мощностью реактора (СГИУ), включая плановую и аварийную остановку;
- обмен информацией с другими подсистемами АСУ ТП.
В состав АСУ ТП входят два комплекта автоматики СУЗ. Каждый комплект состоит из трехканальных подсистем:
- контроля нейтронного потока (АКНП-ИФ);
- автоматического регулирования мощности (АРМ);
- ускоренной предупредительной защиты, предупредительной защиты, разгрузки и ограничения мощности реактора (УПЗ-ПЗ-РОМ);
- аварийной защиты (АЗ).
Подсистемы АРМ, УПЗ-ПЗ-РОМ, АЗ реализованы на базе промышленных контроллеров второго класса безопасности.
Аппаратура контроля нейтронного потока АКНП-ИФ
АКНП-ИФ применяется для измерения нейтронного потока с целью контроля мощности реакторов типа ВВЭР‑1000 и ВВЭР‑440 [4].
Состав: три комплекта технических средств – два комплекта АКНП-ИФ АПЗ-СКП (для СУЗ и БЩУ), один комплект АКНП-ИФ РЩУ (для РЩУ). Каждый комплект обеспечивает контроль нейтронного потока во всем диапазоне изменения плотности нейтронного потока тремя независимыми каналами контроля нейтронного потока.
Объекты внедрения: Запорожская АЭС, энергоблоки №№2-4, 6; Хмельницкая АЭС, энергоблоки №1,2; Ровенская АЭС, энергоблоки №1-4; Южно-Украинская АЭС, энергоблоки №1,3.
Системы группового и индивидуального управления
Основные функции: автоматическое управление перемещением органов регулирования (ОР) по командам АСУЗ, дистанционное управление перемещением ОР по командам оператора, индикация текущего положения и состояния ОР на БЩУ и РЩУ, регистрация и визуализация параметров, их изменений и нарушений, передача информации во внешние подсистемы - СВБУ, СВРК.
Состав: трехканальная подсистема группового и индивидуального управления, трехканальная подсистема формирования команд защит (на «жесткой логике»), подсистема контроля положения ОР СУЗ и индивидуального электропитания датчика положения, подсистема управления приводами с индивидуальными дублированными устройствами силового питания электромагнитов приводов, комплект аппаратуры электропитания, оборудование щитов управления (пульт ручного управления, компьютеризированный пульт оперативного наблюдения и комплект индикаторов положения для БЩУ и РЩУ), дублированный локальный сервер контроля и диагностирования.
Объекты внедрения: Запорожская АЭС, энергоблоки №№1, 2; Ровенская АЭС, энергоблоки №№1-3.
Управляющие системы безопасности и системы нормальной эксплуатации
Цифровые управляющие системы безопасности и системы нормальной эксплуатации реализованы в виде программно-технических комплексов управляющих систем безопасности (ПТК УСБ) и управляющих систем нормальной эксплуатации (ПТК СНЭ). ПТК УСБ и ПТК СНЭ предназначены для применения в составе АСУ ТП реакторного (РО) и турбинного отделений (ТО) энергоблоков АЭС с реакторами типа ВВЭР.
ПТК УСБ и ПТК СНЭ выполняют следующие основные функции:
- питание первичных измерительных преобразователей (ПИП);
- прием, нормализация и обработка входных аналоговых сигналов от ПИП;
- размножение непрерывных сигналов для смежных систем;
- реализация алгоритмов технологических защит и блокировок (ТЗиБ);
- реализация алгоритмов автоматического регулирования;
- управление исполнительными механизмами (ИМ) по командам ТЗиБ, автоматического регулирования и дистанционного управления;
- дистанционное управление ИМ, технологическая сигнализация, индикация состояния ИМ на БЩУ;
- визуализация, архивирование данных о значениях технологических параметров, состоянии защит, блокировок, ИМ и технических средств ПТК;
- подготовка и передача в СВБУ данных о значениях технологических параметров и состоянии ИМ.
Объект внедрения: Запорожская АЭС, энергоблок №5.
Заключение
Коллективом Северодонецкого НПО «Импульс» были созданы и успешно внедрены в промышленную эксплуатацию множество различных СКУ для объектов атомной энергетики. Опыт промышленной эксплуатации подтвердил высокую степень эксплуатационных характеристик СКУ.
Анализ требований к перспективным АСУ ТП (для энергоблоков ХАЭС-3,4; для проекта АЭС-2006) показал, что, совокупность СКУ, разработанных и производимых НПО «Импульс», обеспечивает построение современной полнофункциональной АСУ ТП энергоблока с реактором типа ВВЭР.
Таким образом, все системы АСУ ТП могут быть выполнены на аппаратуре одного производителя с единой идеологией построения.
Очевидные преимущества такого подхода:
- максимальная унификация оборудования и интерфейсов;
- единые информационная среда и система кодирования;
- удешевление эксплуатационных расходов;
- упрощение сервисного обслуживания и пр.
При этом диверсные комплекты могут (и должны быть) реализованы на аппаратуре другого производителя, как это принято в мировой практике.
Список литературы
1. , , Пивоваров -технические комплексы АСУ ТП. К: Издательско-полиграфический центр «Киевский университет». 20с.
2. , , . Опыт разработки новых и поэтапной реконструкции действующих информационно-вычислительных систем энергоблоков ВВЭР-1000. Работы Северодонецкого НПО “Импульс” в области АСУ ТП // Системы контроля и управления технологическими процессами: Сборник научных статей. Луганск. Светлица. 2006. С. 41-58.
3. , , Якубов модернизации систем внутриреакторного контроля ВВЭР-1000 АЭС Украины // Ядерная и радиационная безопасность. – 2005.– №4. – С. 53-65.
4. , Пивоваров, Г. Ю., и др. Система контроля нейтронного потока АКНП-ИФ: особенности, обеспечение и оценка безопасности // Ядерная и радиационная безопасность. 2007, №1. С. 33-49.
93405, Украина, г. Северодонецк Луганской обл., пл. Победы,2.
Директор:
Телефон/факс: +95-87
Руководитель службы маркетинга:
Телефон: +01-73
E-mail: *****@***, www. imp. .
