ЭЧСР Система регулирования и защиты паровой турбины

Электрическая часть системы регулирования и защиты паровой турбины

ЭЧСРиЗ представляет собой современное и надежное решение задачи управления гидравлическими системами регулирования и защиты паровой турбины с высокой точностью и скоростью работы. Основные преимущества предлагаемой системы:

• Высокая точность регулирования: поддержание частоты вращения на холостом ходу с точностью до 1 об/мин, мощности - до 1% от номинала.
• Обеспечение возможности участия турбины в первичном регулировании частоты, в том числе, нормированном (НПРЧ).
• Высоконадежная система защиты, соответствующая самым строгим международным стандартам (ГОСТ Р МЭК 61508, уровень SIL3): многоканальная подсистема защиты по частоте вращения с самодиагностикой и отдельным питанием.
• Повышение информатизации процесса управления турбиной: визуализация состояния процесса и оборудования дистанционно и по месту.
• Широкие возможности диагностики для завода-изготовителя: средства автоматизированной передачи архивной информации.

1.     Регулирование частоты вращения с точностью не хуже 1 об/мин, с нечувствительностью не хуже 0,04% и с заданной неравномерностью (4-5%) во всем диапазоне мощностей, в том числе при работе на изолированную нагрузку.

2.     Обеспечение участия турбоустановки в первичном регулировании частоты сети.

3.     Регулирование положения парораспределительных органов (регулирующих клапанов и поворотных диафрагм).

4.     Регулирование электрической мощности с частотным корректором с точностью не хуже 1% от номинальной.

5.     Регулирование давления пара перед турбиной с точностью не хуже 1 кгс/см2.

6.     Регулирование давления пара в производственном отборе.

7.     Регулирование давления пара в теплофикационном отборе.

8.     Регулирование заданного положения парораспределительных органов.

9.     Ограничительное регулирование параметров, предупреждающее их изменение до недопустимых значений (минимального давления свежего пара, максимального давления в регулирующей ступени, максимального давления пара в теплофикационном отборе, максимального давления пара в производственном отборе и др.).

10. Противоразгонное управление: удержание частоты вращения в допустимых значениях при полном или частичном сбросе нагрузки (релейная форсировка, дифференциатор).

11. Обеспечение требуемого быстродействия реализации функций регулирования и управления.

12. Контроль времени закрытия парораспределительных органов.

13. Расхаживание парораспределительных органов.

14. Управление исполнительными механизмами защит (электромагнитными клапанами).

15. Защиты от недопустимого осевого сдвига ротора, недопустимо высокого давления в конденсаторе, понижения давления масла в системе смазки, повышения давления пара в теплофикационном отборе, повышения давления пара в производственном отборе, повышения вибрации подшипников турбины, понижения или повышения температуры свежего пара, отказа ЭЧСР (перечень защит уточняется в процессе работы).

16. Обеспечение требуемого быстродействия реализации функций защит.

17. Контроль времени закрытия стопорного клапана.

18. Расхаживание стопорного клапана.

19. Прием и отработка сигналов технологических защит генератора и турбоустановки

20. Архивирование и протоколирование параметров, действий персонала.

21. Проведение испытаний и снятие характеристик.

22. Связь с АСУ ТП турбоустановки и энергоблока.

Управление турбиной осуществляется с помощью рабочей станции оператора, устанавливаемой на щите управления. Программное обеспечение рабочей станции содержит необходимые средства для контроля и управления, ведения и просмотра архивов, а также средства автоматизированной передачи данных на завод-изготовитель для анализа и выдачи рекомендаций.
При разработке ЭЧСРиЗ используется цифровая модель паровой турбины. С помощью нее проводится первоначальная настройка системы и приемо-сдаточные испытания с участием представителей завода-изготовителя и эксплуатирующей организации. 

Защита информации в ЭЧСРиЗ выполняется в соответствии с ГОСТ Р 50739-95 «Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Общие технические требования». Реализуется защита программного обеспечения от несанкционированных действий, а также ограничения технологических операций в зависимости от уровня доступа оператора.
При необходимости связи с АСУ ТП возможна установка межсетевых экранов и других средств обеспечения защиты информации.

Электронный автомат безопасности предназначен для защиты турбины от недопустимого повышения частоты вращения. Построен на базе собственной разработки ГК «Ракурс» - серийно-выпускаемого изделия CCD FMD-RS422. Защита выполняется многоканальной, полностью независимой от контроллера и рассчитывается на соответствие требованиям ГОСТ Р МЭК 61508 (SIL3).

ПТК строится на базе общедоступных на рынке технических средств автоматизации (контроллеры Prosoft, Omron, Siemens, ABB, Valmet) и оставляет заказчику возможность доработки системы и интеграции ее с другими без повторных вложений в одну и ту же функциональность. ПТК ЭЧСРиЗ содержит запас по каналам ввода/вывода, портам сетей передачи данных и по производительности контроллеров, которого достаточно для текущих доработок, таких как организация связи с АСУ ТП или добавление необходимой сигнализации.

Поставка оборудования высокой готовности

Каждая система требует учета индивидуальных особенностей объекта и соответствующей настройки. Для того, чтобы свести наладочные работы на объекте внедрения к минимуму, все отгружаемые ПТК ЭЧСРиЗ проходят приемо-сдаточные испытания на территории ГК «Ракурс». Испытания производятся с использованием программно-аппаратной модели паровой турбины, разработанной д.т.н. Новоселовым В.Б. Программа испытаний составлена таким образом, чтобы максимально повторить перечень работ, выполняемых на объекте, и произвести предварительные настройки оборудования. Для участия в испытаниях приглашаются представители заказчика и эксплуатации.

Обучение

В учебно-консультационном центре ГК «Ракурс» разработан специальный учебный курс по ПТК ЭЧСРиЗ для обучения представителей заказчика пользованию поставляемым оборудованием.  Занятия проводятся с использованием тренажера, разработанного на базе модели турбины. Моделируются ситуации, максимально приближенные к реальным. Отрабатываются операции по настройке системы, пуску турбины, проведению испытаний, а также нештатные ситуации. При необходимости проводятся и курсы обучения элементной базе (контроллеры, сервоприводы).

Внедрение

Средний срок поставки оборудования на объект с момента заключения договора составляет не более 4 месяцев, пусконаладочные работы ПТК ЭЧСРиЗ на объекте выполняются в течение 2 недель.

С 2006 года изготовлено и поставлено более 40 ПТК ЭЧСРиЗ на электростанции РФ, Белоруссии, Казахстана, Монголии.