Аппаратура АЗТП

Назначение проекта:

Аппаратура защиты по технологическим параметрам АЗТП-01 (далее АЗТП) входит в состав комплекса аппаратуры управляющей системы безопасности технологической (УСБТ) энергоблока № 4 Калининской АЭС.

АЗТП предназначена для:

  • приема и преобразования аналоговых сигналов датчиков унифицированного токового сигнала (УТС), термоэлектрического преобразователя (ТЭП) и термопреобразователя сопротивления (ТСП) в частотные сигналы;
  • вычисления текущих значений контролируемых параметров датчиков УТС, ТЭП и ТСП;
  • сравнения текущих значений контролируемых параметров с заданными уставками и формирования дискретных сигналов достижения уставок срабатывания;
  • передачи сформированных дискретных сигналов о достижении уставок срабатывания в аппаратуру логической обработки сигналов (АЛОС);
  • приема и размножения дискретных сигналов от датчиков состояния технологического оборудования систем безопасности (СБ) и передачи их в АЛОС;
  • передачи дискретных сигналов, характеризующих состояние АЗТП (исправность, вывод в режим проверки) в аппаратуру сигнализации типовых программно-технических средств (ТПТС);
  • передачи информации в блок связи (шлюз) АЛОС;
  • передачи в ТПТС аналоговых сигналов в виде тока и напряжения, характеризующих текущие значения отдельных контролируемых технологических параметров;
  • контроля собственной работоспособности и линий связи от датчиков до нормирующих преобразователей. 

АЗТП состоит из трех устройств накопления и обработки УНО-02, выполняющих формирование инициирующих сигналов запуска СБ.

В состав УНО-02 входят следующие устройства и блоки

  • модули ввода аналоговых сигналов с токовым входом и гальванической развязкой DSCA32-01C (4 – 20 мА/4 – 20 мА) фирмы DATAFORTH;
  • модули ввода аналоговых сигналов с потенциальным входом и гальванической развязкой DSCA30-08C (0 – 50 мВ/4 – 20 мА) фирмы DATAFORTH;
  • модули ввода аналоговых сигналов для терморезисторов DSCA34-02C (100П/4 – 20 мА) фирмы DATAFORTH;
  • блок обработки БПМ-02;
  • блок обработки БПМ-03;
  • блок преобразования и контроля БПХ-06;
  • блок питания БНН-02;
  • блок индикации БИЦ-02

УНО-02 выполняет следующие функции

  • прием УТС в диапазоне от 4 до 20 мА от датчиков контроля давления, уровня и расхода типа «Метран» (запитываются от источников АЗТП), и датчиков контроля мощности ДГ, имеющих собственный источник питания;
  • прием сигналов напряжения в диапазоне от 0 до 31,5 мВ от ТЭП типа ТХК (L);
  • прием сигналов от ТСП типа 100П;
  • вычисление текущих значений контролируемых параметров;
  • компенсацию температуры «холодных спаев» и линеаризацию характеристики термопар;
  • расчет комплексных (вычисляемых) параметров (запаса до кипения в первом контуре и разности температур насыщения);
  • учет величины гидростатических столбов при измерении давлений и уровней;
  • установку, при необходимости, постоянной времени измерения входного сигнала от 0,1 до 5,0 с с точностью 0,1 с;
  • установку по каждому контролируемому параметру, в том числе вычисляемому, пороговых уставок в диапазоне от 0,1 до 99,9 % от верхнего значения контролируемого параметра с дискретностью установки порога 0,1 % от верхнего значения параметра;
  • установку гистерезиса срабатывания/возврата пороговых схем в диапазоне от 1 до 4 % от верхнего предела диапазона измерения параметра;
  • сравнение текущих значений контролируемых параметров с заданными значениями уставок и формирование дискретных сигналов при достижении параметром уровня уставки;
  • прием и размножение дискретных сигналов о состоянии ОТО;
  • выдачу дискретных сигналов в три канала аппаратуры АЛОС с гальванической развязкой (наличию сигнала соответствует замкнутое состояние выходных оптронов); выдачу аналоговых сигналов с гальванической развязкой в ТПТС в виде тока 4 – 20 мА и напряжения 2 – 10 В пропорциональных входным аналоговым сигналам;
  • формирование дискретного сигнала «ПРОВЕРКА» при открытии любой из дверей УНО;
  • формирование и выдачу в ТПТС дискретных сигналов о состоянии УНО (ПРОВЕРКА, ИСПРАВНО);
  • режимы проверки и контроля:
    • автоматический контроль исправности по каждому каналу контроля и обработки сигналов: наличие питания блоков, узлов и датчиков, контроль линий связи, нахождение в диапазоне контролируемого параметра, контроль входных и выходных оптронов;
    • периодический ручной контроль от встроенных устройств;
    • ручной контроль метрологических характеристик от внешних калибровочных приборов;
  • представление следующей информации на мониторе блока БИЦ-02:
    • текущих значений контролируемых параметров;
    • значений уставок;
    • состояние входных и выходных дискретных сигналов;
    • состояние оборудования (исправность и проверка);
  • выдачу по Ethernet в шлюз УНО-03 (АЛОС) следующей информации:
    • текущие значения контролируемых параметров;
    • значения уставок;
    • состояние входных и выходных дискретных сигналов;
    • состояние оборудования (исправность и проверка).
Блок БПХ–06 обеспечивает
  • прием унифицированных токовых сигналов 4 – 20 мА от датчиков давления, уровня и расхода типа «Метран». Количество принимаемых сигналов (каналов) 19 шт;
  • прием унифицированных токовых сигналов 4 – 20 мА от преобразователей DSCA34-02C и DSCA30-08C фирмы DATAFORTH, расположенных в УНО, преобразующих соответственно сигналы от ТСП и ТЭП в ток. Количество принимаемых сигналов (каналов) 8 шт.;
  • питание датчиков каждого канала с гальванической развязкой;
  • преобразование токовых сигналов в частоту следования импульсов в диапазоне от 20 до 100 кГц по каждому каналу и передачу их в блоки БПМ-02 и БПМ-03 через оптронную развязку;
  • прием дискретного сигнала «ПРОВЕРКА» от блока БПМ-03;
  • преобразование отдельных входных сигналов от датчиков в напряжение постоянного тока в диапазоне 2 – 10 В с гальванической развязкой для передачи в ТПТС. Возможное количество выводимых параметров – 16 шт.;
  • автоматический контроль исправности функционирования узлов и достоверности входных токовых сигналов, в том числе, уход за диапазон, наличие питания датчиков и обрывы линий связи;
  • формирование сигналов исправности и их передачу в блок БПМ-03;
  • калибровку каналов от внешних эталонных приборов через передний разъем узлов;
  • вывод информации о значениях контролируемых параметров, режимах проверки состояния каналов и их исправности в БИЦ-02. Обмен осуществляется по интерфейсу RS-485.  

Блоки БПМ–02 и БПМ–03 обеспечивают

  • прием текущих значений контролируемых технологических параметров в виде частотных сигналов в диапазоне 20 – 100 кГц из узлов блока БПХ-06 с преобразованием их в двоичные;
  • компенсацию температуры «холодных спаев» и линеаризацию характеристики термопар;
  • расчет комплексных (вычисляемых) параметров: запаса до кипения в первом контуре и разности температур насыщения;
  • сравнение текущих значений контролируемых параметров с заданными значениями уставок и формирование дискретных сигналов с гальванической развязкой в три канала аппаратуры АЛОС при достижении параметром значения уставки;
  • установку значения пороговых уставок по каждому контролируемому параметру, в том числе, вычисляемому, от 0,1 до 99,9 % от верхнего значения контролируемого параметра с дискретностью установки порога 0,1 % от верхнего значения параметра;
  • учет величины гидростатических столбов при измерении давлений и уровней;
  • установку по любому контролируемому параметру, при необходимости, постоянной времени измерения входного сигнала от 0,1 до 5,0 с с точностью 0,1 с;
  • установку гистерезиса срабатывания/возврата пороговых схем в диапазоне от 1 до 4 % от верхнего предела диапазона измерения параметра (установка постоянной времени измерения, значений гистерезиса, значения уставок и направления (> или <) производится неоперативно с помощью джамперов на платах узлов, входящих в состав блоков БПМ–02 и БПМ–03;
  • прием дискретных сигналов о состоянии ОТО, их размножение и передачу в три канала аппаратуры АЛОС с оптронной развязкой (количество принимаемых сигналов до 6 шт.);
  • прием дискретных сигналов исправности от блоков БПМ-02 и БПХ-06;
  • выдачу с гальванической развязкой в ТПТС сигналов «ПРОВЕРКА» (сигнал «ПРОВЕРКА» формируется при открытии любой двери УНО-02 с индикацией на двери УНО-02);
  • формирование обобщенного сигнала исправности по результатам внутренней диагностики узлов, участвующих в формировании дискретных сигналов. Автоматический контроль исправности узлов проводится по каждому каналу контроля в узлах следующим образом:
    • заданием коротких импульсов на входные оптроны и получением сигналов с выходных цепей узла;
    • по соответствию диапазону контролируемого параметра, срабатыванию пороговой схемы и отказам установленных джамперов по уставке, гистерезису и демпфированию;
  • ручную проверку функционирования в режиме ПРОВЕРКА:
    • узлов ПВК от переключателей, расположенных на передней панели узлов;
    • узлов ПСН от блока БПХ-06, задавая токи на входы узлов ППН;
  • выдачу информации по параллельному интерфейсу в БИЦ‑02:
    • текущие значения контролируемых и вычисленных параметров;
    • значения уставок;
    • состояние входных и выходных дискретных сигналов;
    • состояние оборудования (исправность и проверка).  

Блок индикации БИЦ-02 состоит из рабочей станции WS-612GS/4525AP/T-R19 с 10 дюймовым цветным монитором и сенсорным экраном и обеспечивает: 

  • прием информации по изолированным входам/выходам от блоков БПМ–02 и БПМ–03 и по RS-485 от блока БПХ-06;
  • представление на мониторе информации в виде слайдов о текущих значениях параметров, уставок, состоянии входных и выходных дискретных сигналов и состояния оборудования (ПРОВЕРКА, ИСПРАВНО);
  • выдачу информации в устройства обмена АЛОС по изолированным интерфейсам Ethernet;
  • задания в режиме ручной проверки необходимых значений токов в блоке БПХ‑06 для проверки срабатывания пороговых схем в блоках БПМ-02 и БПМ-03.  

Блок питания БНН–02 обеспечивает низковольтным питанием +24 В блоки, входящие в УНО–02 и осуществляет: 

  • преобразование напряжения сети переменного тока 220 В в изолированное напряжение постоянного тока + 24 В и имеет до пяти отдельных модулей питания типа МАХ-24;
  • фильтрацию сетевых помех;
  • индикацию наличия ввода 220 В;
  • включение каждого модуля питания через автоматический выключатель;
  • индикацию включения и защиту от короткого замыкания и перенапряжения. 

Структурная схема АЗТП: 

 Структурная схема АЗТП