Рассматриваются технические характеристики и условия эксплуатации системы контроля и измерения технологических параметров генераторов “СТК-ЭР” (системы технологического контроля “Электросила-Ракурс”), разработанной ООО “НПФ Ракурс”.
Обеспечение непрерывного эксплутационного контроля турбо- и гидрогенераторов, а также их вспомогательных систем является основой надежной работы этого оборудования. Для реализации функции диагностики состояния оборудования необходимо получение и накопление полной и достоверной информации в течение длительного периода эксплуатации, что с использованием средств контроля предыдущего поколения становится практически невозможно.
Современные технические средства, в первую очередь, промышленная электроника и вычислительная техника, достигли высокой степени надежности и долговечности, а вычислительные ресурсы и объемы памяти позволяют решать неограниченный круг задач. Такие возможности и грамотная концепция построения средств контроля позволяют сегодня значительно увеличить время полезного использования этих средств, отодвинуть момент морального устаревания оборудования за счет периодической модификации программного обеспечения и замены устаревших интерфейсов. Примером подобной системы является система контроля и измерения технологических параметров генераторов “СТК-ЭР” (система технологического контроля “Электросила” - “Ракурс”), разработанная ООО “НПФ Ракурс” (рисунок).
Современная модификация системы осуществляет измерения заданного набора технологических параметров (температуры активных частей, подшипников, охлаждающих сред, электрических параметров, влажности воздуха, механических вибраций и вибраций лобовых частей, увлажнения изоляции межфазных зон и др.), проверку нахождения этих параметров в пределах установленных норм с выдачей соответствующих сигналов и сообщений, если имеют место отклонения от этих норм или при сбоях и отказах измерительных устройств и средств контроля самой системы.
“СТК-ЭР” обеспечивает мониторинг генератора, формирует и выдает сменный отчет и отображает запрошенные оператором-технологом данные в виде таблиц, графиков или мнемосхем, формирует диаграмму мощности, осуществляет архивирование результатов контроля и выполняет ряд сервисных эксплуатационных функций. Функциональные возможности системы базируются на модульном ПО, разработанном специалистами ООО “НПФ Ракурс” при алгоритмической поддержке специалистов АО “Электросила”. Новые задачи контроля и диагностики легко интегрируются в систему в виде программных модулей.
Тщательно разработанный интерфейс пользователя позволяет предоставить оператору в удобной для него форме всю необходимую информацию о текущей работе генератора, вспомогательного оборудования, самой системы “СТК-ЭР” и обеспечивает богатые сервисные возможности, в том числе:
· эксплуатационный контроль, индикацию и регистрацию технологических параметров генератора в БД системы, а также периодическую или по запросу оператора-технолога регистрацию параметров генератора на бумажном или магнитном носителях (flash-карта);
· сигнализацию, индикацию и автоматическую регистрацию отклонений от нормального режима работы генератора и его вспомогательных систем;
· сигнализацию и регистрацию отклонений от нормального режима измерительных средств, электронных блоков, коммуникаций и ПО “СТК-ЭР”, а также фиксацию сбоев и отказов отдельных измерительных каналов;
· непрерывный мониторинг генератора с предоставлением информации в виде мнемосхем, таблиц параметров, графиков зависимости параметров от времени, предупредительных и аварийных сообщений;
· ввод или корректировка оператором параметров измерительных каналов: диапазона измерения по каждому параметру или группе параметров (до 5 уставок по каждому каналу - верхняя аварийная и верхняя предупредительная, нижняя аварийная и нижняя предупредительная, предупредительная по производной), ввод и вывод из обработки любых обрабатываемых параметров генератора с терминала и компьютера системы без нарушения процесса контроля и диагностирования и т.д.; все процедуры ввода защищены от несанкционированного доступа;
· автоматизированную калибровку измерительных каналов (ИК);
· выработку управляющих воздействий по реализации технологических защит агрегата;
· специальную математическую обработку параметров и накопление статистических данных по надежности, условиям эксплуатации и определению ресурса генератора, а также выполнения диагностических алгоритмов;
· выполнение операций по контролю и управлению рабочими и пусковыми процессами генератора и его вспомогательных систем в соответствии с заданными алгоритмами;
· ведение архива, анализ накопленных данных и обобщение опыта эксплуатации агрегата;
· контроль метрологической достоверности результатов работы “СТК-ЭР”.
Описание “СТК-ЭР”
Система построена на базе ПЛК с использованием специализированных модулей измерения сигналов термометров сопротивления (ТС) и термопар (ТП) с повышенной помехоустойчивостью (принимающих сигналы от датчиков, находящихся в зоне действия сильных электромагнитных полей), модулей приема унифицированных сигналов тока и напряжения, модулей приема сигналов от виброакселерометров и датчиков увлажнения, программируемого сенсорного терминала, вторичных источников питания, принтера и промышленного компьютера.
Унифицированные сигналы напряжения и силы постоянного тока, а также сигналы от ТС и термопар и др. поступают на входные модули контроллера и специализированные модули, где преобразуются в цифровой код. Контроллер сравнивает измеренные сигналы с уставками и вырабатывает выходные дискретные сигналы управления и предупреждения при превышении уставок. Информация о текущих параметрах отображается на промышленном терминале и мониторе компьютера. Информация о выявленных отклонениях от нормальной работы и сменные отчеты автоматически или по запросу оператора распечатываются на принтере. Ввод настроечных параметров: выбор канала, тип НСХ, подключаемого параметра, диапазон измерения, значения уставок и т.д. осуществляется с помощью программируемого терминала или промышленного компьютера и защищен паролем. Система обеспечивает автоматическое измерение заданных параметров, самодиагностику и диагностику подключаемых датчиков, формирование архива и отображение графиков. Система легко интегрируются как с АСУ станции, так и с локальными системами за счет установки соответствующих интерфейсных модулей.
Расширенные модификации системы позволяют выполнять архивирование результатов контроля, осуществлять диагностирование неисправностей контролируемого оборудования и реализовывать функции управления, включая выполнение технологических защит, формирование условий на разрешение или запрет пуска генератора и работу его вспомогательных систем.
Технические характеристики и условия эксплуатации СТК-ЭР
· В части электромагнитной совместимости cистема соответствует нормам ГОСТ Р 50746-2000 “Совместимость технических средств электромагнитная. Технические средства для атомных станций. Требования и методы испытаний”, а по каналам измерения температуры – повышенным требованиям в соответствии с ТУ.
· Система позволяет принимать дискретные сигналы от датчиков и исполнительных механизмов типа “сухой контакт” с питанием от СТК-ЭР 24VDC или 220VAC. Количество входных дискретных каналов не ограничено.
· Система имеет релейные дискретные выходные каналы типа “изолированный сухой контакт” и “транзисторный выход 24VDC”. Количество выходных дискретных каналов не ограничено.
· Гальваническая развязка между входными и внутренними цепями каналов – 1500 В, между измерительными каналами преобразования сигналов ТС – 1500 В, между измерительными каналами тока и напряжения – 500В. По отдельному заказу устанавливаются измерительные каналы преобразования сигналов ТС и термопар с гальванической развязкой между входными и внутренними цепями каналов и между каналами – 5000 В.
· Цикл опроса входных каналов:
- дискретных – не более 0,1 с;
- ИК преобразования сигналов ТС и ТП – не более 0,5 с;
- ИК преобразования тока и напряжения – не более 0,5 с.
· Климатическое исполнение системы по ГОСТ 15150-69 - УХЛ4 с расширенным температурным диапазоном эксплуатации: от 0 до 45 °С. В условиях, когда необходимо поднять верхнюю границу температуры до 55°С, используются холодильные агрегаты (кондиционеры) встроенные в типовой шкаф системы.
· По отдельному заказу возможна поставка системы в исполнениях – ТВ4, ТС4, О4.
· Питание системы должно осуществляться от 1-го или 2-х независимых источников питания постоянного (220+22-33 В) или переменного тока (220+22-33 В) с частотой 50 ± 3 Гц или 60 ±5 Гц. Переключение с одного источника на другой выполнятся автоматически и сопровождается соответствующей сигнализацией.
· Уровень механических воздействий в месте установки системы должен соответствовать группе М6 по ГОСТ 17516-90.
· Средняя наработка на отказ системы Т > 100000 ч .
· Средний срок службы СТК-ЭР не менее 15 лет.
Опыт эксплуатации СТК-ЭР на различных объектах доказал надежность оборудования и возможность его работы в неблагоприятных условиях, связанных с особенностями функционирования турбо- и гидрогенераторов мощностью от 6 до 1000 МВт. СТК-ЭР является серийно выпускаемой продукцией и функционирует на крупнейших предприятиях России, ближнего и дальнего зарубежья.
Телефон (812) 252-43-90.
E-mail: info@rakurs.com
http://www.rakurs.com
