Особенности ПНР систем авторегулирования СКУ РО НЭ энергоблока 4 КлнАЭС Инженер 2-ой кат. ЦТАИ Нововоронежского филиала «Нововоронежатомтехэнерго» Е. С. - презентация

1 Особенности ПНР систем авторегулирования СКУ РО НЭ энергоблока 4 КлнАЭС Инженер 2-ой кат. ЦТАИ Нововоронежского филиала «Нововоронежатомтехэнерго» Е. С. Мязин Титульный лист презентации

2 2 Доклад посвящён особенностям проведения ПНР систем автоматического регулирования СКУ РО энергоблока 4 Калининской АЭС, реализованных на базе ПТК ТПТС. Целесообразность некоторых технических решений рассматривается на основании опыта наладки аналогичных систем на энергоблоке 2 Ростовской АЭС. Функции систем автоматического регулирования (САР): поддержания технологических параметров с заданной точностью;оперативное изменение уставок задания (там где это необходимо) и выбор режимов управления РК с АРМ и панелей и пультов БПУ;безударное включение САР в работу, независимо от способа включения;автоподстройка параметров настройки САР (в случаях когда это необходимо); самодиагностика всех характерных нарушений работы САР.

3 3 Энергоблок 4 Калининской АЭС представляет собой типовой проект с точки зрения технологических схем и подходов построения СКУ, однако он имеет ряд отличительных особенностей в работе САР от типового проекта энергоблока АЭС ВВЭР-1000, ввиду некоторых различий объектов регулирования. В ходе испытаний блока была произведена пуско- наладка 70 позиций САР. Ниже будут описаны основные трудности, с которыми столкнулись специалисты НВАТЭ при проведении ПНР.

4 На энергоблоке 4 Калининской АЭС проектом предусмотрено использование новых нерегулируемых насосов подпитки (НП) ЦНА и САР поддержания перепада давления между напором НП и давлением в 1- ом контуре 4TKC21 с одним регулирующим клапаном (РК) 4TK30S02 на общем коллекторе насосов, вместо 3-х САР TKC21,22,23 поддержания перепада управляющими гидромуфтами TK21,22,23J02 каждого из насосов, применяемых на типовых энергоблоках до этого. Видеокадр системы насосов подпитки – продувки приведен на рисунке 1. 4

5 5 Рисунок 1 – Видеокадр системы насосов подпитки – продувки

6 6 В соответствии с характеристикой насоса давление на его напоре не превышает 17,8 МПа в рабочем интервале подачи от 20 до 80 м 3 /ч. Регулятор перепада давления между напором НП и давлением в 1 контуре должен поддерживать заданное значение 2,45 МПа. На рисунке 2 приведены характеристики насоса ЦНА Рисунок 2 – Характеристика насоса ЦНА

7 7 На практике при достижении давления в 1-ом контуре 15 МПа регулирующий клапан под действием команд от регулятора открывается до концевого выключателя открытия КВО, и при дальнейшем повышении значения давления в первом контуре до номинального значения 15,6 МПа регулятор не способен поддерживать заданное значение перепада. В связи с этим в алгоритм блокировки управления РК были внесены изменения. При повышении давления в первом контуре до номинального регулятор переводится в режим ДУ. Таким образом, несоответствие подпиточных насосов, поставленных на площадку, техническим требованиям, предъявляемым к САР, привело к ограничению работы регулятора режимами разогрева/расхолаживания. Работа САР 4TKC21 при повышении давления в первом контуре до номинального значения приведена на рисунке 3.

8 8 Рисунок 3 – Работа САР TKC21 при повышении давления в I контуре

9 9 При проведении анализа работы регулятора 4TKC21 во время разогрева энергоблока также было выявлено, что при работе регулятора в режиме автоматического управления (АУ) и расходе подпиточной воды через РК (сигнал 4TK40F01) менее 10 м 3 /ч наблюдается его нестабильная работа. Причиной этому служит сильное изменение характеристики объекта при уменьшении расхода через регулирующий клапан ниже 10 м 3 /ч. Таким образом, было установлено, что для повышения качества переходного процесса и исключения нестабильной работы, включать регулятор в режим АУ необходимо при расходе подпиточной воды не менее 15 м 3 /ч.Работа САР 4TKC21 при расходе подпиточной воды менее 10 м 3 /ч в режиме разогрева энергоблока приведена на рисунке 4.

10 10 Рисунок 4 – Работа САР 4TKC21 при расходе подпиточной воды менее 10 м 3 /ч

11 11 Вывод: изменение оборудования системы подпитки-продувки привело к ограничению режимов работы рассмотренной САР, а так же к частичному ухудшению качества регулирования технологических параметров САР системы подпитки-продувки. Отказ от использования регулируемых насосов в системе подпитки-продувки считаем преждевременным.

12 12 На этапе холодно-горячей обкатки было выявлено, что величина перепада давления на уплотнениях ГЦНА по датчикам перепад давления между входом в уплотнения ГЦНА и напором ГЦНА не достигает значения, заданного для поддержания данного параметра САР 4YDC11(12,13,14). Причиной этого был комплекс причин, а именно использование ПН с пониженным давлением на напоре, а также ошибки, допущенные при проектировании САР и проведении наладочных операций исполнительных механизмов. После устранения замечаний стало возможным выполнение САР своих функций. Видеокадр ГЦН приведён на рисунке 5.

13 13 Рисунок 5 – Видеокадр главного циркуляционного насоса

14 При проведении режимной наладки САР 4TEC10,20 были выявлены люфты достаточные для того, чтобы САР не выполняли требования предъявляемые к ним. При формировании сигналов управления время выборки люфта необходимо постоянно добавлять к командам управления с тем, чтобы механизм точнее позиционировал. Люфт в механизме проявляется не всегда, а только при реверсе, таким образом, приводит к гистерезису в поведении регулирующего органа. Использование схемы компенсации люфтов (реализованной программно в ПТК ТПТС) позволило минимизировать их влияние на авторегулирование технологического процесса. На стадии проектирования необходимо закладывать способы сочленения ИМ и ОР, исключающие или минимизирующие величину люфтов. Функциональная схема компенсации люфтов приведена на рисунке 6. 14

15 15 Рисунок 6 – Функциональная схема компенсации люфтов

16 В связи с уменьшением объема организованных протечек были изменены технологическая схема оборудования, технологические защиты и блокировки. Для поддержания уровня в приямке организованных протечек вместо 3-х САР 4TYC01,02,03 с РК 4TY21,22,23S03 на энергоблоке 4 КлнАЭС была применена схема с одной САР 4TYC01 c РК 4TY20S10. Однако схема авторегулирования уровня осталась неизменной. Это потребовало корректировки алгоритма работы регулятора на стадии проведения ПНР. Был разработан и введён алгоритм управления работой САР. На рисунке 7 приведена структурная схема авторегулирования САР 4TYC01. 16

17 17 Рисунок 7 – Структурная схема САР 4TYC01

18 При проведении испытаний, предшествующих комплексным испытаниям алгоритма ступенчатого пуска резервной дизельной электрической станции системы надежного электроснабжения нормальной эксплуатации с обесточиванием секций и запуском дизель-генератора, часть регуляторов СКУ РО, сигналы управления РК которых коммутируются тиристорным усилителем ФЦ-0650А, принудительно перешли в режим дистанционного управления. Причиной стал не учёт особенностей использования сигналов от средств самодиагностики ФЦ-0650А в программном обеспечении ТПТС. Для исключения замечаний было предложено ввести временные задержки на диагностические сигналы контроля напряжения питания для всех схем управления РК с тиристорным усилителем ФЦ-0650А. Это позволило выполнить все требования предъявляемые к САР при проведении ступенчатого пуск. 18

19 Для облегчения анализа работы САР во время пуско-наладочных работ энергоблока было предложено регистрировать в архиве СВБУ дополнительные сигналы «Открыть/Закрыть РК», характеризующие работоспособность САР. Для уменьшения обмена данными между низовой автоматикой и верхним уровнем дополнительные сигналы передаются событийно. Кроме того, в ходе и по результатам автономных и комплексных испытаний САР РО НЭ были выявлены замечания к проекту, и разработаны предложения по корректировке проектных алгоритмов, видеокадров СВБУ и функциональных схем САР РО НЭ, результатом которых стали более 50 писем, переданных в НИАЭП, ВНИИА и ВНИИАЭС для устранения выявленных замечаний. 19

20 Сравнительный анализ ПНР на блоках 2 РоАЭС и 4 КлнАЭС позволяет говорить о количественном росте замечаний к САР, выявленных при ПНР. 20

21 21 Подводя итог, можно отметить, что на этапе ПНР энергоблока 4 КлнАЭС в связи с изменениями в проекте, предложениями и выявленными специалистами «Нововоронежатомтехэнерго» конструктивными недостатками, дефектами проекта, оборудования, отклонениями от требований конструкторской документации, были произведены изменения в проекте, программном обеспечении программно технического комплекса, видеокадрах, позволившие в итоге выполнить комплексное опробование систем и оборудования и общеблочные испытания. Полученный опыт пуско-наладочных работ можно применять как на вновь вводимых, так и ранее введенных в эксплуатацию энергоблоках АЭС.

22 22 Воронежская область, г. Нововоронеж, филиал ОАО «Атомтехэнерго» «Нововоронежатомтехэнерго», ЦТАИ, +7 (473) СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ Последний лист презентации