Виртуальные органы управления защитой

Отчет

По научно-исследовательской работе (НИР)

Магистр: Дунаев М.Д

Группа: ТФ-07м-11

 

Руководитель НИР от МЭИ К.т.н., доцент каф. АСУ ТП

______________ / Мухин В.С. / (подпись) (расшифровка подписи)

 

 

Москва 2016

Цели практики

Изучить основу проектирования функциональных схем и визуализацию технологических защит.

Провести анализ требований к подсистеме технологических защит, выполненных на базе микропроцессорной техники (РД 153-34.1-35.137-00) введенные в действие 01.10.2000.

Рассмотреть этапы проверки правильного функционирования и соответствия проектной документации технологических защит.

 

Оглавление

1) Технологические защиты. 4

2) Видеограммы защит. 6

3) Виртуальные органы управления защитой.. 6

4) Стандарты проектирования. 8

a) Алгоритм формирования инициативного сигнала срабатывания защиты.. 10

b) Алгоритм формирования исполнительной части защиты.. 14

c) Алгоритм выявления первопричины срабатывания защиты.. 14

5) Основные этапы проведения работ. 15

Вывод: 17

Список литературы: 18

 

Технологические защиты.

Технологические защиты – это определенные действия систем безопасности для устранения условий, вызывающих нарушение режима нормальной эксплуатации, а также для защиты дорогостоящего оборудования.

В технологических защитах формируется управляющее воздействие (на исполнительные механизма, арматуру и коммутационные аппараты и др.) с целью защиты повреждения оборудования, своевременной остановки аварии, а так же защиты персонала.

При нарушении работы оборудования ТЭС в нормальном режиме защита должна сработать автоматически, сопровождаясь сигнализацией. Остановленное оборудование, после выполнения всех защит, может быть введено обратно в работу персоналом.

При срабатывании защит на основном оборудовании (паровой котел, котел-утилизатор, паровая и газовая турбины, электрический генератор и главный трансформатор) выдается сигнализация о первопричине, вызвавшая останов. Она должна быть квитирована работниками ТЭС до введения оборудования в работу.

Технологические защиты не должны мешать работе во время пуска и останова блока для этого вводятся условия автоматического ввода и вывода защит.

Во время вывода защиты в ремонт выводится состояние “Накладки” в ремонт.

 

Рисунок 1 Функциональная схема для ввода (вывода) "Накладки"

Входные сигналы, как правило, автоматически диагностируются. Нарушения и отказы сигналов архивируются.

Работоспособность технологических защит разрешено проверить на остановленном оборудовании с воздействием на исполнительные устройства и на действующем оборудовании без воздействия на исполнительные устройства.

 

Видеограммы защит

Это визуализация технологических защит, которая отображает состояние каждой защиты. Пример видеограммы технологической защиты по останову блока указан ниже.

Рисунок 2 Видеограмма технологической защиты по останову блока

На данной видеограмме указывается информация о текущих показаниях и работе датчиков, участвующих в защите, уставок срабатывания, о запуске и срабатывании защит, о защите, которая сработала первой.

Виртуальные органы управления защитой

В качестве виртуальных органов управления проектируются кнопки, смена состояния которых происходит с подтверждением выполняемого действия.

Для управления защитой применяются следующие органы управления:

· индивидуальная ремонтная накладка для ввода-вывода защиты;

· имитатор технологического ввода защиты;

· кнопка съёма самоудержания сигнализации первопричины срабатывания защиты.

Принципиальное значение имеет определение положения виртуальной накладки при инициализации (включении) контроллера, в котором запроектирована функция её управления. Выбор положения обусловлен оценкой вероятности ложного срабатывания, с одной стороны, и вероятности пропуска необходимого срабатывания, с другой.

Повторное включение контроллера в работу требуется либо после отказа контроллера и последующей его замены, либо после исчезновения и последующего восстановления питания контроллера. Вероятность ложного срабатывания в случае отказа и последующей замены контроллера практически сведена к нулю путем резервирования контроллеров. Реально ложное срабатывание возможно в том случае, когда на не частое событие вывода защиты ремонтной накладкой наложилось чрезвычайно редкое событие исчезновения питания, и при этом в момент его восстановления оказались в наличии все условия срабатывания. Однако в случае исчезновения и последующего восстановления питания гораздо более вероятен другой сценарий: как правило, исчезновение питания контроллера связано с исчезновением питания всего шкафа или хотя бы крейта шкафа, в котором этот контроллер расположен. Эта неисправность приведет к потере функций контроля и управления части оборудования станции, в результате чего может возникнуть ситуация, требующая действий защит. И если теперь после восстановления питания защита окажется выведенной накладкой, то весьма вероятен пропуск ее необходимого срабатывания.

Кроме того, если защиты при том или ином повторном включении контроллера окажутся в нерабочем состоянии, существует опасность, что оператор забудет ввести ее в работу, поскольку сам он защиту не выводил, она для него вывелась автоматически.

 

 

Стандарты проектирования

Типовой алгоритм защиты состоит из двух частей: алгоритма формирования инициативного сигнала срабатывания защиты (инициативная часть) и алгоритма формирования управляющих воздействий (исполнительная часть) технологических защит.

По возможности, логика защиты реализуется в том же контроллере, что и исполнительные механизмы. В противном случае сигнал срабатывания защиты из инициативной части передается в исполнительную часть, как правило, по цифровой шине. Однако в случае защит без выдержки времени, требующих большого быстродействия, передача сигнала срабатывания может быть продублирована через межмодульное проводное соединение.

Для ключевых точек алгоритмов защит предусмотрены стандартные сигналы, по которым, при необходимости, можно формировать запросы из архива.

Таблица 1 Сигналы алгоритма защит

KKS сигнала	Текст	Описание	Архив	Статус сигнали-зации
XQ10	MIN-MAX	Оставшееся время до срабатывания защиты (при наличии выдержки)	x
XK11	СРАБОТАЛ 1 ИЗ 2(3)	Сработал 1 из n датчиков защиты. Для защит «2 из 2» и«2 из 3»	x	П
XK20	НЕИСПРАВНОСТЬ ЗАЩИТЫ	Неисправность всех датчиков защиты	x	А
XK21	ДЕГРАДАЦИЯ	Отказ одного из датчиков, переход защиты из схемы «2 из 2» на схему «1 из 1» (деградация защиты)	x	П
ДЕГРАДАЦИЯ 1 УРОВНЯ	Отказ одного из датчиков, переход защиты из схемы «2 из 3» в схему «2 из 2» (деградация защиты 1 уровня)
XK22	ДЕГРАДАЦИЯ 2 УРОВНЯ	Отказ двух датчиков, переход защиты из схемы «2 из 3-х» в схему «1 из 1-го» (деградация защиты 2-го уровня)	x	А
XK31	ДЕЙСТВ ВЫП	Все исполнительные механизмы, на которые воздействует защита, выполнили её команду	x
XK32	ДЕЙСТВ НЕ ВЫП	Любой из исполнительных механизмов, на который воздействует защита, не выполнил её команду	x	С
XK41	СРАБОТАЛА НА СИГНАЛ	Защита сработала на сигнал	x	А
XK57	ИМИТ ВКЛ	Имитация технологического ввода защиты включена – для защит, имеющих условия автоввода	x	С
XK58	ИМИТ ОТКЛ	Имитация технологического ввода защиты отключена – для защит, имеющих условия автоввода	x
XK71	ТЕХНОЛ ВВОД	Защита введена технологическими условиями автоввода или их имитатором – для защит, имеющих условия автоввода	x
XK90	СРАБОТАЛА ПЕРВОЙ	Первая сработавшая защита	x	С
XK92	ВЫВЕДЕНА НАКЛАДКОЙ	Защита выведена накладкой	x
XK94	ЗАПУСК	Начало работы защиты (инициативный сигнал до выдержки времени). Для защит с выдержкой времени больше определенной.	x	А
XK95	СРАБОТАЛА	Защита сработала	x	А
XK97	НАК РЕМОНТ	Положение ремонтной накладки, соответствующее выведенному состоянию защиты	x	С
XK98	НАК РАБОТА	Положение ремонтной накладки, соответствующее введённому состоянию защиты	x
COM_IM	РЕЖИМ НАЛАДКИ	Режим наладки виртуальной кнопки имитатора технологического ввода	x	АСУ
COM_NAK	РЕЖИМ НАЛАДКИ	Режим наладки виртуальной кнопки ремонтной накладки	x	АСУ
XK75	СБРОС	Сброс сигнала первопричины	x
XK96	СРАБОТАЛА	Защита сработала с воздействием на исполнительные механизмы	x	А