МЕЖДУНАРОДНАЯ ЯДЕРНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «Атомная энергетика в Болгарии – национальная, региональная и всемирная энергетическая безопасность» Секция 2: Эксплуатация. - презентация

1 МЕЖДУНАРОДНАЯ ЯДЕРНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «Атомная энергетика в Болгарии – национальная, региональная и всемирная энергетическая безопасность» Секция 2: Эксплуатация и модернизация ядерных установок Секция 2: Эксплуатация и модернизация ядерных установок АСУ ТП ДЛЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЭНЕРГОБЛОКОВ АЭС С ВВЭР Докладчик – директор, д.т.н. Владимир Елисеев

2 35 ЛЕТ РАБОТЫ В АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ СЕВЕРОДОНЕЦКОЕ НПО "ИМПУЛЬС" - разработчик, производитель и поставщик высоконадежных информационных и управляющих систем (ИУС) для АЭС с реакторами типа ВВЭР. ИУС производства НПО «Импульс» успешно внедрены и эксплуатируются на энергоблоках АЭС в: Украине России Армении Болгарии 2 из 31

3 В НПО «Импульс» реализован полный цикл создания ИУС: разработка, изготовление, верификация, валидация, комплекс испытаний и внедрение на АЭС ИУС разработаны в соответствии со стандартами Украины, РФ, МЭК и МАГАТЭ ИНФОРМАЦИОННЫЕ И УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ АЭС Работы по созданию ИУС нового поколения в НПО «Импульс» выполняются с 2000 г. по программам НАЭК «Энергоатом» и международным программам TACIS и INSC 3 из 31

4 ИУС РЕФЕРЕНТНОСТЬ АЭС энергоблоков Информационно- вычислительные системы верхнего блочного уровня Запорожская Ровенская Балаковская Хмельницкая Кольская Волгодонская 1, 2, 3, 4, 5, 6 1, 2, 3, 4 1, 2 1 Системы внутриреакторного контроля Запорожская Ровенская Хмельницкая Южно-Украинская 2, 3, 4, 5 2, 3, 4 1, 2 Аппаратура контроля нейтронного потока Ровенская Запорожская Южно-Украинская Хмельницкая Армянская 1, 2, 3, 4 2, 3, 4, 6 1, 2, 3 1, 2 2 Системы группового и индивидуального управления ОР Запорожская Ровенская 1, 2 3 Системы управления ОР Ровенская1, 2 ИНФОРМАЦИОННЫЕ И УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ АЭС 4 из 31

5 ИУС РЕФЕРЕНТНОСТЬ АЭС энергоблока Цифровые СКУ нормальной эксплуатации РО Запорожская5 СКУ нормальной эксплуатации РО на жесткой логике (УКТС-ВЛ) Запорожская Хмельницкая 3, 4 2 Цифровые СКУ нормальной эксплуатации ТО Запорожская5 СКУ нормальной эксплуатации ТО на жесткой логике (УКТС-ВЛ) Запорожская Хмельницкая 3, 4 2 Цифровые управляющие системы безопасности технологические Запорожская2 Управляющие системы безопасности на жесткой логике (УКТС-ВЛ) Запорожская Хмельницкая 3, 4, 5 1, 2 ИНФОРМАЦИОННЫЕ И УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ АЭС 5 из 31

6 ИУС РЕФЕРЕНТНОСТЬ АЭС энергоблока Комплексная и локальные системы диагностики (КСД, СВКД ГЦН, СВД РУ, СВРШД, СКПТ, СОСП) Ровенская Хмельницкая 1, 2, 4 2 Системы «Черный ящик» Ровенская Хмельницкая 1, 2, 3, 4 1, 2 Центры технической поддержки операторов Хмельницкая Ровенская 1, 2 3, 4 Системы управления аварией «Течь теплоносителя из первого контура во второй» Хмельницкая Ровенская 2424 Системы контроля концентрации борной кислоты (боромеры) Ровенская Козлодуй Армянская 1, 2, ИНФОРМАЦИОННЫЕ И УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ АЭС 6 из 31

7 ИУС разработаны на единой платформе нового поколения – МСКУ 3М (европейские аналоги – Teleperm XS, XP; Spinline 3) ИУС созданы по техническим заданиям и в тесном взаимодействии со специалистами НАЭК «Энергоатом», АЭС, РНЦ «Курчатовский институт», проектных и регулирующих организаций ИНФОРМАЦИОННЫЕ И УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ АЭС 7 из 31

8 Основные особенности МСКУ 3М: ПРОГРАММНО-АППАРАТНАЯ ПЛАТФОРМА ИУС Встроенная диагностика Высокая референтность Технические средства – на основе современных высоконадежных комплектующих ведущих мировых производителей Возможность проектирования ИУС требуемой конфигурации и надежности с помощью САПР Возможность построения цифровых децентрализованных ИУС Детерминированность функционирования Классы безопасности – 2, 3 (по ОПБ-88/97), категории безопасности – А, В, С (по IEC 61226) Высокая помехоустойчивость 8 из 31

9 Модельный ряд серийных промышленных контроллеров: МСКУ 2.ХХ, МСКУ 3.ХХ, УНО Устройства ввода-вывода сигналов Локальные контроллеры для панелей БПУ, РПУ (ввод сигналов от ключей, вывод сигналов на устройства индикации) БАЗОВЫЙ СОСТАВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ МСКУ 3М 9 из 31

10 Устройства управления исполнительными механизмами Модельный ряд промышленных рабочих станций ПС 5120.ХХ Промышленные ЛВС Устройства силового электропитания БАЗОВЫЙ СОСТАВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ МСКУ 3М 10 из 31

11 Специализированное программное обеспечение, реализующее алгоритмы управления, защит и блокировок (без применения операционных систем) Системное программное обеспечение рабочих станций Инструментальная среда разработки прикладного программного обеспечения АСУ ТП (САПР) Тестово-диагностическое и сервисное программное обеспечение ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА МСКУ 3М 11 из 31

12 Анализ требований к АСУ ТП перспективных энергоблоков показал, что основные системные и технические решения, апробированные НПО «Импульс» в АСУ ТП действующих энергоблоков, позволяют методом проектной компоновки создавать ИУС с требуемыми характеристиками для новых энергоблоков Совокупность СКУ, производимых и разрабатываемых НПО «Импульс», обеспечивает построение современной полнофункциональной АСУ ТП энергоблока с реактором типа ВВЭР Далее приведены структурная схема АСУ ТП и особенности основных ИУС АСУ ТП ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЭНЕРГОБЛОКОВ АЭС 12 из 31

13 Локальная вычислительная сеть СВБУ УСБТ СНЭ РО СНЭ ТО СКУД СУЗ БПУ/РПУ ЦТП СРВПЭ 13 из 31

14 СИСТЕМА ВЕРХНЕГО БЛОЧНОГО УРОВНЯ ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ: представление информации персоналу в оперативном контуре управления БЩУ и локальных постах управления регистрация, документирование параметров и характеристик технологического процесса во всех режимах работы энергоблока отображение информации и сигнализация нарушений контроль параметров генератора архивирование и документирование информации 14 из 31

15 ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ: контроль защит и блокировок централизованное опробование защит расчет и анализ технико- экономических показателей оборудования расчет неизмеряемых параметров контроль критических функций безопасности контроль параметров, влияющих на безопасность выдача рекомендаций по управлению оборудованием в переходных режимах работы энергоблока СИСТЕМА ВЕРХНЕГО БЛОЧНОГО УРОВНЯ 15 из 31

16 СИСТЕМА КОНТРОЛЯ, УПРАВЛЕНИЯ И ДИАГНОСТИКИ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ СКУД ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ: контроль состояния активной зоны и РУ в целом формирование сигналов предупредительной и аварийной защит обеспечение возможности управления полем энерговыделения диагностика состояния основного оборудования РУ 16 из 31

17 СОСТАВ: Система внутриреакторного контроля СВРК-М Система комплексного анализа и информационной поддержки (СКА); Локальные системы диагностики: Система внутриреакторной шумовой диагностики (СВРШД); Система обнаружения свободных и слабозакреплённых предметов (СОСП); Система контроля протечек теплоносителя, подсистема контроля влажности (СКПТ ПКВ); Система контроля протечек теплоносителя, подсистема акустического контроля (СКПТ ПАК); Система виброконтроля и диагностики ГЦН (СВКД ГЦН). СИСТЕМА КОНТРОЛЯ, УПРАВЛЕНИЯ И ДИАГНОСТИКИ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ СКУД

18 СУЗ-УСБТ -первичный преобразователь -сигнализация -регистрирующий/показывающий прибор -мозаичный пульт управления 18 из 31

19 Структура СУЗ-УСБТ соответствует наиболее современным подходам к построению четырехканальных ИУС (аналог проекта ЛАЭС-2 и др.) Применяются межканальные связи с логикой обработки «2 из 4» на всех уровнях инициирования и формирования команд защит, включая исполнительную часть Возможна интеграция инициирующей части УСБТ в аппаратуру АЗ СУЗ-УСБТ 19 из 31

20 Реализация АЗ-ПЗ при превышении пороговых значений: технологических параметров; нейтронно-физических параметров; сейсмической активности Автоматическое регулирование мощности реактора Индивидуальное и групповое управление ОР Диагностика приводов ОР СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ Контроль нейтронно- физических и технологических параметров реактора ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ : 20 из 31

21 1. Диверситет А состоит из четырехканальных подсистем: аварийной защиты (АЗ); ускоренной предупредительной защиты, предупредительной защиты, разгрузки и ограничения мощности реактора (УПЗ-ПЗ-РОМ); контроля нейтронного потока (АКНП); аппаратуры индустриальной антисейсмической защиты (АИАЗ). 2. Диверситет Б реализован без функций УПЗ-ПЗ-РОМ. 3. Трехканальная подсистема автоматического регулирования мощности (АРМ). 4. Исполнительная часть подсистемы АЗ. 5. Система группового и индивидуального управления (СГИУ). СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ 21 из 31

22 Автоматическое управление ОР СУЗ по сигналу АЗ; Автоматическое управление ОР СУЗ по сигналам ПЗ-1, ПЗ-2, УПЗ; Автоматическое управление перемещением ОР СУЗ по сигналам от АРМ; Дистанционное управление перемещением ОР СУЗ по командам оператора; СИСТЕМА ГРУППОВОГО И ИНДИВИДУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ : 22 из 31

23 Удержание ОР СУЗ в крайних или любых промежуточных положениях, в том числе при исчезновении основного силового электропитания; Обеспечение надежным электропитанием составных частей СГИУ и приводов ОР СУЗ; Формирование и индикация текущего положения и состояния ОР СУЗ на БЩУ и РЩУ; Регистрация и визуализация параметров, их изменений и нарушений; Передача информации во внешние подсистемы; Контроль работоспособности оборудования СГИУ. СИСТЕМА ГРУППОВОГО И ИНДИВИДУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ : 23 из 31

24 УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ А) При возникновении аварийных ситуаций: формирование управляющих воздействий на исполнительные механизмы (ИМ) по инициирующим сигналам; реализация необходимых приоритетов действий автоматики и оператора; контроль за выполнением заданных функций; ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ : 24 из 31

25 Б) При нормальной эксплуатации: реализация локальных технологических защит и блокировок нормальной эксплуатации и выдача управляющих воздействий на технологическое оборудование; контроль за технологическим оборудованием систем безопасности и предоставление информации оперативному персоналу; дистанционное управление ИМ; непрерывный контроль исправности технических средств системы и периодические проверки ее функционирования. УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ 25 из 31

26 СКУ НОРМАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ РО, ТО 26 из 31

27 СКУ НОРМАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ РО, ТО ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ: прием, обработка входных сигналов технологические защиты и блокировки автоматическое регулирование технологических параметров 27 из 31

28 ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ: дистанционное управление исполнительными механизмами технологическая сигнализация визуализация, архивирование данных о значениях технологических параметров, состояниях защит, блокировок, исполнительных механизмов и технических средств СКУ НЭ передача в СВБУ данных о значениях технологических параметров и состоянии исполнительных механизмов СКУ НОРМАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ РО, ТО 28 из 31

29 ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИУС Возможность построения ИУС с различной канальностью в соответствии с требованиями проекта Повышенная надежность за счет резервированных структур, в том числе резервирования АЦП и БУИМ Применение принципа диверсности (аппаратного, функционального) Минимум кабельных связей за счет оптического интерфейса передачи данных Применение цифровых устройств по функциям дистанционного управления, индикации и сигнализации на БЩУ (РЩУ), а также цифрового РТЗО Возможность поканального технического обслуживания ИУС с сохранением работоспособности по всем функциям Непрерывный контроль оборудования ИУС 29 из 31

30 Совокупность ИУС, производимых и разрабатываемых НПО «Импульс», обеспечивает построение полнофункциональных АСУ ТП перспективных энергоблоков с реактором типа ВВЭР. Очевидные преимущества реализации АСУ ТП на одной программно-аппаратной платформе: Максимальная унификация оборудования и интерфейсов Единые информационная среда и система кодирования Снижение затрат на инжиниринг Сдача АСУ ТП заказчику как законченной системы Удешевление эксплуатационных расходов Упрощение сервисного обслуживания Конкурентоспособная стоимость ЗАКЛЮЧЕНИЕ 30 из 31

31 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ ! ЗАО « СЕВЕРОДОНЕЦКОЕ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ « ИМПУЛЬС » Пл. Победы, 2, г. Северодонецк, Луганская обл., Украина, Тел./факс: +38 (06452)