АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ НА ТЭС

ОРГАНИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ НА ТЭС

Сложность задач управления технологическими процессами на ТЭС вынуждает для удобства выполнения операций по управлению и исключению ошибочных действий персонала разделять оборудование энергоблоков ТЭС и их вспомогательные участки на группы по функциональному признаку.

Под функциональной группой (ФГ) понимается часть основного оборудования, предназначенная для выполнения единой технологической функции. Например, по парогенератору могут быть выделены ФГ перегрева пара, подачи воздуха, подачи и сжигания топлива, питания парогенератора водой и т. п. Функциональная группа состоит из нескольких функциональных подгрупп (ФПГ). Как правило, в подгруппу входит один из однотипных агрегатов ФГ.

Реализация управления энергоблоком на основе функциональногруппового принципа требует оптимального формирования групп оборудования и отдельных систем блока.

Управление технологическими процессами ТЭС осуществляется оператором с группового или блочного щита управления.

Для надежной и эффективной работы оборудования на современных ТЭС требуется осуществлять контроль и поддержание на заданных значениях несколько сотен технологических параметров, выполнять тысячи операций по управлению двухпозиционными органами, механизмами и устройствами. Системы автоматического контроля и управления позволяют освободить оператора от выполнения перечисленных задач и дать ему возможность сосредоточить свое внимание на важнейших параметрах и операциях по управлению. В число таких автоматических систем входят подсистемы дистанционного и дискретного автоматического управления механизмами и арматурой, автоматического регулирования и защиты, теплового контроля и сигнализации, расчета ТЭП.

Принцип организации управления технологическими процессами на ТЭС приведен на рис. 2.1 [6], где представлены подсистемы автоматического контроля и управления.

На рис. 2.1 приняты следующие обозначения: КУ - ключ управления; ИС - индикатор состояния; ИМ - исполнительный механизм; ЦП - цифровой прибор; ПУ - печатающее устройство.

Структура организации управления технологическими процессами на ТЭС

Рис. 2.1. Структура организации управления технологическими процессами на ТЭС

Устройства дистанционного управления предназначены для передачи воздействий оператора на удаленные от поста управления запорные и регулирующие органы, устройства пуска и отключения механизмов.

Широкое применение на ТЭС получили системы индивидуального (прямого) дистанционного управления, действующие по цепочке оператор (команда) - ключ - система передачи сигнала - пусковое устройство - исполнительный механизм (1 на рис. 2.1).

При значительном количестве электроприводов и исполнительных механизмов применяются избирательные устройства управления (по вызову 2). Устройство вызова обычно представляет собой клавишный аппарат, с помощью которого выбирается нужный для управления исполнительный механизм. Управление выбранным исполнительным механизмом осуществляется оператором с помощью ключа управления общего для группы исполнительных механизмов.

Устройства систем автоматического регулирования 3 предназначены обеспечивать надежную и экономичную работу оборудования при заданной производительности установок, стабилизацию технологических параметров на заданных значениях.

Действие устройств автоматического регулирования осуществляется без участия или при ограниченном участии человека - оператора (воздействие на задающие устройства регуляторов).

Автоматическое дискретное управление 4 предусматривает управление группой механизмов от одной команды с последующим автоматическим развитием этой команды по заданной программе.

Устройства тепловой защиты 5 предназначены для недопущения возникновения и развития аварий при нарушении нормального режима работы теплоэнергетического оборудования. Кроме того они защищают оборудование от повреждений при неверных действиях оператора или отказах систем регулирования.

Нарушение нормального режима работы теплоэнергетического оборудования сопровождается отклонениями технологических параметров сверх допустимых пределов, что и используется при включении защит в работу. Чаще всего действие защит одностороннее: отключенное защитой оборудование после устранения причин ее срабатывания включается в работу дежурным персоналом.

Системы защиты имеют собственные первичные устройства для измерения и датчики контролируемых технологических параметров, собственные резервируемые источники питания, независимые каналы управляющих воздействий.

К устройствам сигнализации 6 относятся устройства предупредительной сигнализации и устройства сигнализации состояний вспомогательного оборудования.

Задача устройств предупредительной сигнализации заключается в четком информировании оператора о параметрах, вышедших за установленные пределы. Осуществляется звуковым сигналом и зажиганием светового табло.

Устройства сигнализации состояний вспомогательного оборудования информируют оператора о положении задвижек, шиберов, режимов работы регуляторов, функциональных групп и т. п. Осуществляется на элементах мнемосхемы.

Приборы непрерывного измерения 7 предназначены для обеспечения повышенной надежности контроля ограниченной группы наиболее важных технологических параметров. Ряд приборов непрерывных измерений снабжены устройствами регистрации, что позволяет оператору отслеживать тенденцию изменения параметров, качество работы систем автоматического регулирования, оценить экономическую эффективность работы теплоэнергетического оборудования за длительный промежуток времени.

Измерения по вызову 8 предназначены в основном для контроля оперативных технологических параметров (т. е. тех, отклонения которых от нормальных значений сигнализируются), а также параметров, характеризующих регулирующие воздействия (например, расходы воды, топлива и т. п.). При осуществлении контроля по вызову, оператор с помощью устройства вызова (например, клавишного переключателя цепей) подключает к одному показывающему прибору выбранный из группы измерительный преобразователь.

Массовый контроль 9 выполняется автоматически и служит для контроля большого количества вспомогательных параметров, вероятность выхода которых за установленные пределы мала (например, температуры металла турбины, подшипников различных механизмов и т. п.). При выходе параметров массового контроля за установленные пределы срабатывает сигнализация.

Расчет технико-экономических показателей 10 (ТЭП) выполняется на ЭВМ. Расчет ТЭП предназначен для представления персоналу электростанции текущей и отчетной информации о состоянии оборудования и качества его эксплуатации по отдельным участкам технологического процесса, основным агрегатам и энергоблоку в целом. Результаты расчета ТЭП выводятся на печатающие устройства.

Технические средства автоматизации рассмотренных выше систем (регулирующие устройства, преобразователи, ключи и переключатели управления, измерительные приборы, указатели положения исполнительных механизмов и т. п.) в основном располагаются на групповых или блочных щитах управления (ГрЩУ и БЩУ). Щит управления представляет собой совокупность вертикальных панелей и противостоящих им пультов и располагается в специально отведенных помещениях. Часть приборов для контроля второстепенных параметров устанавливается на так называемых местных щитах управления (щиты деаэраторных и редукционно-охладительных установок, щиты манометров, щиты U-образных манометров и др.). Местные щиты управления располагаются вблизи технологического оборудования и обслуживаются дежурными обходчиками. Обходчики следят за состоянием оборудования и показаниями приборов на местных щитах и при необходимости могут связаться с оператором центрального щита управления или дежурным инженером станции. Связь осуществляется по радио или телефону.

Применение выше описанных подсистем автоматического контроля и управления (контроль и управление по вызову, массовый контроль) позволяет существенно уменьшить число необходимых приборов контроля и управления и вследствие этого значительно уменьшить размеры щитов управления и размеры помещений, в которых эти щиты располагаются. Автоматические системы контроля и управления уменьшают нагрузку на оператора, давая ему возможность сосредоточить свое внимание на поведение основных параметров теплоэнергетической установки и избавить его от выполнения множества второстепенных операций.

Для лучшего восприятия поступающей информации и четкого выполнения управляющих действий в нормальных, предаварийных или аварийных режимах работы теплоэнергетического оборудования необходимые для этого органы управления и средства отображения информации должны располагаться непосредственно в поле зрения оператора, образуя так называемый оперативный контур БЩУ. Приборы остальных систем устанавливаются на панелях неоперативного контура БЩУ (регулирующие устройства, различные преобразователи, приборы массового контроля, коммутационная и вспомогательная аппаратура и т. п.)

На рис. 2.2 в качестве примера приведен возможный план компоновки БЩУ для энергоблока.

Компоновка БЩУ

Рис. 2.2. Компоновка БЩУ:

  • 1 - оперативные панели щитов; 2 - оперативные панели пультов;
  • 3 - неоперативные панели щитов; 4 - оператор блока;
  • 5 - старший оператор (начальник смены)
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >