ПТК для электрической части системы регулирования и защит паровых турбин ПТК ЭЧСРиЗ

Для непрерывных, быстроменяющихся технологических процессов необходимы надежные быстродействующие системы с функциями противоаварийных защит (ПАЗ).

Примером такой системы со 100% резервированием контроллерного оборудования является ПТК ЭЧСРиЗ. Это система автоматического управления паровой турбиной по активной мощности, давлению острого пара, положению  регулирующих клапанов турбины, частоте в энергосистеме, а также по сигналам автоматических устройств блочного, общестанционного и энергосистемного уровней в нормальных и аварийных режимах работы энергоблока и энергосистемы.

Комплекс обеспечивает автоматическое регулирование частоты и мощности в нормальных и аварийных режимах работы блока и энергосистемы. Может применяться для всех видов паровых турбин с целью обеспечения участия энергоблоков в первичном и вторичном регулированиях частоты и мощности. В ПТК используется резервирование контроллерного, измерительного и управляющего оборудования, осуществляется диагностика функционирования как отдельных элементов, так и трактов управления исполнительными механизмами.

Состав комплекса*

• шкаф управления на базе ПЛК REGUL R600 (R500);
• шкаф питания;
• шкаф(ы) управления приводами;
• АРМ(ы) оператора;
• комплект датчиков и исполнительных механизмов.

*Состав оборудования варьируется для конкретного объекта.

Основные функции

• регулирование мощности и давления острого пара (АРМ) с коррекцией по частоте в энергосистеме (ЧК);
• регулирование давления острого пара перед турбиной (РДС);
• защита турбины от недопустимого снижения давления пара при работе блока в режимах с номинальным или скользящим давлением пара;
• реализация режима регулирования со скользящим давлением острого пара (РСД);
• управление регулирующими клапанами турбины при сбросах электрической нагрузки блока с отключением (канал РФ) и без отключения генератора от сети;
• управление регулирующими и стопорными клапанами турбины при возникновении повышенных значений частоты и ускорения ротора турбины (каналы ДИФ, ПЗ);
• регулирование частоты вращения турбины;
• кратковременная и длительная противоаварийная разгрузка блока с последующим восстановлением до исходного значения мощности по сигналам от противоаварийной автоматики по условиям обеспечения динамической и статической устойчивости (каналы АИР, ПАУ).

Характеристики комплекса

• глубокое диагностирование системы;
• 100 % резервирование (включая модули УСО);
• формирование управляющих воздействий в течение 10 мс;
• защита от выдачи ложных сигналов управления;
• создание архивов с циклами 10 мс, 100 мс и 1 секунда;
• реализация «горячего» резервирования управляющих каналов в течение 20 мс;
• «горячая» замена модулей;
• жесткие условия эксплуатации;
• наработка на отказ не менее 100 000 часов.

Для измерения частоты вращения турбины в ПТК ЭЧСРиЗ, а также для контроля положения исполнительных механизмов, при наличии соответствующих датчиков, применяются 3‑х канальные специализированные модули измерения частоты и ввода/вывода DA 03 021.

Данные модули имеют встроенное программное обеспечение, включающее три алгоритма, выбор которых осуществляется в зависимости
от решаемой задачи:

• трехканальное измерение частоты в диапазонах до 10 и до 500 кГц;
• противоразгонная защита турбины;
• считывание сигналов инкрементного энкодера.