Рассмотрен опыт разработки и внедрения оперативно-диспетчерского оборудования на энергоблоках №5 и №6 Костромской ГРЭС: на энергоблоках №5 и №6 Костромской ГРЭС в 2004 году осуществлено внедрение современных АСУ ТП, построенных на базе ПТК «Квинт»; разработка и поставка оперативно-диспетчерского оборудования для указанных энергоблоков произведена ОАО «ЦНИИКА»; разработка и поставка ПТК осуществлена ФГУП «НИИТеплоприбор».
Существовавшие до этого системы управления энергоблоков морально и физически устарели. При большом количестве входных и выходных сигналов в системах (суммарное их количество для одного энергоблока превышает 2000) на пультах управления и на щитах доминировали сотни вторичных показывающих и регистрирующих приборов, световых табло, светодиодных сигнализаторов и переключателей (
фото 1). Системы контролировали в автоматическом и ручном режимах положение электроприводных задвижек и электродвигателей насосов, а также реализовывали типовые функции автоматического регулирования и защиты технологического оборудования. Обилие приборов, сигнализаторов и органов управления давало потенциальную возможность для оперативного персонала энергоблоков получить достоверную информацию о ходе технологического процесса и управлять им. Однако на практике, особенно в аварийных ситуациях, оказывалось сложно быстро вычленить необходимую информацию и принять адекватные меры к устранению нарушений в режиме функционирования энергоблока.
Мировая и отечественная практика автоматизации показывает, что основной упор в настоящее время при построении оперативно-диспетчерского оборудования для энергоблоков делается на использовании операторских станций с жидкокристаллическими мониторами. Так, конкретно на энергоблоках Костромской ГРЭС вся аппаратура контроля и управления в ходе модернизации систем была сосредоточена в следующих четырех рабочих зонах:
- объединенный пульт управления машинистов котла, турбины и генератора для каждого из энергоблоков с операторскими станциями и вторичными приборами завода «Вибратор» (
фото 2);
- мозаичный мнемощит (
фото 2) для каждого из энергоблоков со встроенными тремя видеокубами, информация на которых дублирует информацию операторских станций;
- объединенный пульт старшего машиниста энергоблоков № 5 и № 6 (
фото 3) с операторскими станциями, функционирующими в информационном режиме;
- панель энергоснабжения П 50 (
фото 4) для каждого из энергоблоков с мнемоническим изображением системы энергообеспечения энергоблока, на котором в соответствующих местах расположены вторичные приборы завода «Вибратор», светодиодные сигнализаторы и переключатели.
Рассмотрим теперь более подробно конструкцию и аппаратурный состав каждого из элементов оперативно-диспетчерского оборудования.
Объединенный пульт управления машинистов
Пульт состоит из трех сочлененных между собой пультовых секций (
фото 2), образующих в плане полукружье.
Левая пультовая секция является рабочим местом машиниста управления котлом . На ней установлена операторская станция с двумя жидкокристалическими дисплеями. Все основные технологические параметры, положения исполнительных органов и информация о состоянии оборудования котла выведены на экраны дисплеев. В тоже время информация о наиболее значимых технологических параметрах (давление газа и мазута, расходах питательной воды, разряжение в топке и т.д.) параллельно операторской станции выведены на приборы типа Ф1762.1-АД завода «Вибратор». Такое дублирование информационных каналов оправдано и необходимо, так как в результате машинисту котла не надо искать на мониторе операторской станции необходимую в данных момент видеограмму, а на ней необходимый в данный момент параметр; это особенно важно в предаварийных или аварийных ситуациях.
Приборы Ф1762.1-АД (
фото 5) позволяют оперативному персоналу энергоблока в цифровой форме и в абсолютных (физических) единицах контролировать значения наиболее важных технологических параметров. Сами приборы принимают сигналы постоянного тока или напряжения постоянного тока стандартных диапазонов, реализуют функцию сигнализации обрыва линии связи с источником входного сигнала и имеют гальваническую развязку входных цепей и цепей их питания (постоянный ток напряжением 24 В).
Приборы Ф1762.1-АД конструктивно расположены между двумя мониторами на аварийном пульте управления котлом (АПУК). Пульт АПУК представляет собой наклонную столешницу, лицевая панель которой постоянно находится в поле зрения машиниста котла. Помимо приборов на пульте АПУК размещены переключатели, при воздействии на которые происходит включение/отключение того или иного технологического оборудования котла.
Центральная пультовая секция является рабочим местом машиниста управления турбиной. На нем так же, как и на рабочем месте машиниста котла, установлена операторская станция с двумя жидкокристалическими дисплеями. Между дисплеев расположен аварийный пульт управления турбиной (АПУТ). Информация о наиболее значимых технологических параметрах турбины (давление в конденсаторе, масла, напора ПЭН и т.д.) параллельно операторской станции выведены на приборы типа Ф1762.1-АД.
Помимо приборов на пульте АПУТ размещены переключатели, при воздействии на которые происходит включение/отключение того или иного технологического оборудования турбины.
Правая пультовая секция является
рабочим местом машиниста управления генератором. Помимо операторской станции с двумя жидкокристалическими дисплеями на ней расположен пульт управления генератором, оснащенный
узкопрофильными приборами Ф1764.1-АД (
фото 6) завода «Вибратор». С помощью этих приборов машинист генератора контролирует значения важнейших технологических параметров генератора (осевой сдвиг ТГ, относительное расширение ротора, активная и реактивная мощности, токи фаз А, В и С, напряжения рабочего и резервного возбуждения, ток ротора, частоты системы и генератора и т.д.).
Сами приборы Ф1764.1-АД снабжены расположенными на лицевой панели четырехразрядными цифровыми индикаторами и аналоговыми указателями значений измеряемой величины (светящаяся риска зеленого цвета в зоне «норма», желтого цвета – в зоне «предупреждение» и красного цвета – в зоне «авария»). Такая конструкция прибора создает машинисту генератора дополнительный информационный комфорт. Для первичной ориентации в ситуации он может использовать аналоговый указатель; для этого достаточно беглого осмотра лицевых панелей приборов. При необходимости контроля точного значения параметра машинист генератора обращается к показаниям четырехразрядного цифрового индикатора.
Прибор Ф1764.1-АД может быть запрограммирован по типу, величине и числу уставок, а также по положению десятичной точки в цифровом индикаторе. Прибор имеет встроенный системный интерфейс RS-485, гальваническую развязку входных и выходных цепей, а также цепей питания прибора.
Мозаичный мнемощит
Мнемощит (
фото 2) представляет собой ячеистую, мозаичную конструкцию, на которой, в общем случае, могут размещаться любые необходимые органы контроля и управления энергоблоком, а также соответствующие мнемознаки. Размер одной ячейки – 24 х 24 мм. На Костромской ГРЭС на момент внедрения систем было принято решение об инсталляции на лицевых ячеистых поверхностях мнемощитов только видеокубов. В дальнейшем, по мере эксплуатации систем, планируется использовать мозаику для размещения необходимых вторичных узкопрофильных приборов.
Объединенный пульт старшего машиниста энергоблоков
Пульт снабжен операторской станцией с двумя жидкокристалическими мониторами, функционирующими в информационном режиме. Мониторы расположены на столешнице пульта. Системные блоки устанавливаются в тумбы. Старший оператор энергоблоков, находясь на рабочем месте, имеет возможность наблюдать за технологическим режимом и состоянием оборудования не только с мониторов своей операторской станции, но и с видеограмм шести видеокубов мозаичного мнемощита (по три видеокуба для каждого из энергоблоков).
Панель энергоснабжения П50
Панель энергоснабжения П50 (
фото 4) представляет собой отдельно стоящий шкаф со стеклянной дверью. За ней на монтажной панели шкафа размещена мнемосхема энергоснабжения энергоблока, на которой в нужных местах расположены узкопрофильные приборы Ф1764.1-АД завода «Вибратор». С помощью приборов измеряются в цифровой и дискретно-аналоговой форме параметры, характеризующие состояние электрических цепей энергоблока (токи и напряжения рабочих и резервных вводов секций 6 кВ и 0,4 кВ, активная мощность трансформатора 10 кВ, ток резервного трансформатора и т.д.). Сама мнемосхема выполнена на пленочной самоклеющейся основе и представляет собой цветное мнемоническое изображение основных электрических цепей и энергооборудования энергоблока.
Внедрение оперативно-диспетчерского оборудования
Оперативно-диспетчерское оборудование для энергоблоков поставлялось на станцию комплектно с высоким уровнем заводской готовности. Приборы завода «Вибратор», как правило, в течение нескольких дней после их установки и подключения к соответствующим датчикам включались в опытную, а затем и в промышленную эксплуатацию. В тех случаях, когда у специалистов электроцеха станции возникали какие либо вопросы по приборам, завод «Вибратор» оказывал немедленные консультации, а при необходимости командировывал на станцию своих наладчиков. Все это позволило в сжатые сроки, обусловленные плановыми сроками ремонтов энергоблоков, запустить систему.
Э.И. Склярский
ОАО «ЦНИИКА»
111394, г. Москва, ул. А. Дикого, д. 3, стр. 1
Тел.: (095) 240.15.64
Факс: (095) 240.15.74
Е-mail: tsniika@mail.ru
Е.М. Ачкинадзе
ОАО «Приборостроительный завод «Вибратор»
194292, г. Санкт-Петербург, 2-й Верхний пер., д. 5, лит. А
Тел.: (812) 598-92-59
Факс: (812) 517-99-55
Е-mail: onr@vibrator.spb.ru
