БЛОЧНЫЙ ПУНКТ УПРАВЛЕНИЯ (БПУ). БЛОЧНЫЙ ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ (БЩУ)

БЛОЧНЫЙ ПУНКТ УПРАВЛЕНИЯ (БЛОЧНЫЙ ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ); БПУ (БЩУ) – часть блока атомной станции (АС) (см. АТОМНАЯ СТАНЦИЯ), размещаемая в специально предусмотренных проектом помещениях и предназначенная для централизованного автоматизированного управления технологическими процессами, реализуемого оперативным персоналом управления и средствами автоматизации [1].

РЕЗЕРВНЫЙ ПУНКТ УПРАВЛЕНИЯ (РЕЗЕРВНЫЙ ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ) – часть блока АС, размещаемая в предусмотренном проектом помещении и предназначенная в случае отказа БПУ (БЩУ) для надежного перевода блока АС в подкритическое расхоложенное состояние и поддержания его сколь угодно долго в этом состоянии, приведения в действие систем безопасности и получения информации о состоянии реактора [1].

СИСТЕМА БПУ– совокупность человеко-машинного интерфейса (ЧМИ), персонала БПУ, эксплуатационных процедур, программы подготовки и сопутствующих средств и оборудования, которые вместе обеспечивают надлежащее функционирование БПУ [2].

Назначение БПУ

Блочный щит управления (БЩУ) необходим для контроля над работой всего оборудования блоков и согласованного управления работой. Находящиеся в помещениях БЩУ старшие операторы и операторы блоков обеспечивают корректную работу блоков станции.

Блочный щит управления (БЩУ) служит для управления энергетическим блоком ТЭС и АЭС. С БЩУ ведутся пуск реактора, выведение его на мощность, пуск турбины, синхронизация генераторов, дистанционное управление системами обеспечения безопасности (см. БЕЗОПАСНОСТЬ), а также включение вспомогательных систем.

С БЩУ осуществляется непосредственное управление энергоблоком, на нём размещены рабочие места операторов блока. Также на БЩУ расположены приборы контроля, автоматики, аварийной сигнализации и дистанционного управления, системы связи с рабочими местами и центральным щитом управления, управляющие компьютерные системы.

Управление оборудованием и контроль за его работой производится с помощью вертикальных оперативных информационных панелей, мнемосхем и наклонных пультов управления оборудованием, которые чаще расположены по дуге.

Рис.1 – структура системы БПУ.

На БЩУ находятся электрические панели блока генератор-трансформатор, технологической защиты, регуляторов, питания, центральной сигнализации и другие. На пультах управления находятся ключи дистанционного управления задвижками и электромоторами, с помощью которых производится пуск, синхронизация с сетью, остановка и другие операции, обеспечивающие эксплуатацию блока как в нормальных, так и в аварийных ситуациях (см. АВАРИЙНАЯ СИТУАЦИЯ). Для непосредственного наблюдения за работой оборудования одна из стен БЩУ, оборудованная застеклёнными проёмами, может выходить непосредственно в машинный зал.

На многоблочных тепловых электростанциях с одного БЩУ часто управляют работой одновременно двух энергоблоков [3].

Устройство БПУ

Блочный щит управления АЭС состоит из оперативной и неоперативной частей. В оперативной части находятся пульты, панели с органами контроля, дистанционного управления и регулирования. В неоперативной – расположены панели периодического контроля, электронного регулирования, логического управления, технологических защит.

Рис.2 – автоматизированная система управления АЭС

Система управления блоком включает в себя приборы контроля, автоматики, аварийной сигнализации и дистанционного управления. С БЩУ осуществляется также связь с рабочими местами и центральным щитом управления. Кроме того, на БЩУ размещаются управляющие и информационно-вычислительные машины, если их установка предусмотрена проектом.

Все элементы системы управления размещаются на оперативных панелях и пультах управления. На блочном щите размещаются:

·       электрические панели блока генератор – трансформатор;

·       панели технологической защиты;

·       панели регуляторов;

·       панели питания;

·       панели центральной сигнализации и ряд других неоперативных панелей.

На пультах управления размещаются ключи дистанционного управления задвижками и электромоторами, позволяющие осуществлять пуск, остановку и нормальную эксплуатацию блока. Наличие мнемосхемы и панелей аварийной сигнализации облегчает работу оперативного персонала как в штатных, так и в аварийных условиях. С БЩУ также производится включение генератора в параллельную работу.

Следует отметить, что в настоящее время еще не существует унифицированной схемы расположения панелей и пультов даже для однотипного оборудования. Это объясняется поисками наиболее удобной и рациональной компоновки элементов контроля и управления блоком. На рисунке 3 представлен план БЩУ для блоков мощностью 200 МВт. Здесь для пультов и оперативных панелей принят сомкнутый вариант компоновки с зеркальным расположением панелей каждого блока. На один блок установлено девять панелей оперативного контура:

·                 01 – панели генераторов;

·                 02 – панели трансформаторов собственных нужд;

·                 03-06 – панели турбин;

·                 07-09 – панели котлов.

Остальные панели относятся к неоперативному контуру.

Рис.3 – план блочного щита управления

Применение блочных щитов управления позволило сконцентрировать все управление блоком в одном месте, что сделало эксплуатацию оборудования более оперативной, особенно в аварийных случаях. Такое решение вопроса обеспечил высокий уровень автоматизации современного оборудования, измерительной техники и дистанционного управления. С внедрением централизованных методов управления улучшаются условия безопасной работы ввиду упразднения постоянных рабочих мест около работающего оборудования.

Применение центральных щитов управления не исключает использования местных щитов управления, установленных в наиболее ответственных местах (питательные насосы, деаэраторы и др.). На этих щитах устанавливается вся необходимая аппаратура контроля и управ­ления тем или иным элементом блока.

Местные щиты управления используются при пусках блока, а также для контроля за работой оборудования при обходах.

Блочный и резервный пункты управления

1. С БПУ должна обеспечиваться в установленном проектом АС объеме возможность управления оперативным персоналом системами (элементами) нормальной эксплуатации (включая контроль эксплуатационных пределов и условий), системами (элементами) безопасности и специальными техническими средствами для управления запроектными авариями при нормальной эксплуатации и нарушениях нормальной эксплуатации, включая аварии (см. АВАРИЯ).

2. Проектом АС должна быть обоснована достаточность предусмотренных мер для обеспечения живучести, обитаемости и нормального функционирования БПУ по управлению блоком АС во всех режимах нормальной эксплуатации, а также при ее нарушениях, включая проектные (см. ПРОЕКТНАЯ АВАРИЯ) и запроектные аварии.

3. При проектировании БПУ должны быть оптимально решены вопросы взаимодействия системы «человек-машина». Параметры АС, которые необходимо контролировать с БПУ, должны предоставлять оперативному персоналу однозначную информацию о соблюдении пределов и условий безопасной эксплуатации АС, а также об автоматическом срабатывании и функционировании систем безопасности.

4. Сигнализация, выводимая на БПУ, должна быть ранжирована по значимости для безопасности.

5. На БПУ проектом АС должны быть предусмотрены:

·       средства контроля и управления цепной реакцией деления во всех режимах и условиях в активной зоне при нормальной эксплуатации (в том числе и при подкритическом состоянии реактора в процессе перегрузки топлива) и при нарушениях нормальной эксплуатации, включая аварии;

·       указатели положения органов воздействия на реактивность, автоматический контроль концентрации растворимого поглотителя и указатели состояния других средств воздействия на реактивность.

6. Команды на управление системами (элементами), формируемые системой автоматического управления или ключами (либо иными органами) дистанционного управления с панелей БПУ, РПУ должны автоматически регистрироваться.

7. Как с БПУ, так и с РПУ должны осуществляться следующие функции:

·       управление системами безопасности;

·       управление переводом активной зоны реактора в подкритическое состояние и ее удержанием в подкритическом состоянии;

·       управление отводом тепла от реактора и бассейнов выдержки ОЯТ к конечному поглотителю;

·       контроль состояния РУ и бассейнов выдержки ОЯТ.

8. Должна быть обеспечена независимость РПУ от БПУ и обоснованы достаточная живучесть и обитаемость РПУ.

9. В проекте АС должны быть обоснованы, а в ООБ АС представлены меры по исключению отказа БПУ и РПУ по общей причине.

10. Техническими или организационными мерами должна исключаться возможность одновременного управления с БПУ и РПУ одними и теми же единицами оборудования.

11. БПУ и РПУ должны иметь средства связи с защищенными пунктами управления противоаварийными действиями [4].

Литература:

1.       СП 13.13130.2009 «Атомные станции. Требования пожарной безопасности».

2.       ГОСТ Р МЭК 60964-2012 «Пункты управления. Проектирование. Атомные станции».

3.       Капелович Б. Э. Эксплуатация паротурбинных установок. — М.: Энергоатомиздат, 1985. – С. 15-17. – 308 с.

4.      Приказ Ростехнадзора от 03.10.2018 №486 «Об утверждении руководства по безопасности при использовании атомной энергии Комментарии к федеральным нормам и правилам Общие положения обеспечения безопасности атомных станций».

5.       РБ-152-18 Руководство по безопасности при использовании атомной энергии «Комментарии к федеральным нормам и правилам "Общие положения обеспечения безопасности атомных станций". (Входит в состав Приказа Ростехнадзора от 03.10.2018 №486)