Особенности ПНР систем авторегулирования СКУ РО НЭ энергоблока №4 КлнАЭС

1. Титульный лист презентации Особенности ПНР систем авторегулирования СКУ РО НЭ энергоблока №4 КлнАЭС Инженер 2-ой кат. ЦТАИ Нововоронежского филиала «Нововоронежатомтехэнерго» Е. С. Мязин А Т О М Т Е Х Э Н Е Р Г О

2. Доклад посвящён особенностям проведения ПНР систем автоматического регулирования СКУ РО энергоблока №4 Калининской АЭС, реализованных на базе ПТК ТПТС. Целесообразность некоторых технических решений рассматривается на основании опыта наладки аналогичных систем на энергоблоке №2 Ростовской АЭС. Функции систем автоматического регулирования (САР):▪ поддержания технологических параметров с заданной точностью;▪ оперативное изменение уставок задания (там где это необходимо) и выбор режимов управления РК с АРМ и панелей и пультов БПУ;▪ безударное включениеСАР в работу, независимо от способа включения;▪ автоподстройка параметров настройки САР (в случаях когда это необходимо); ▪самодиагностика всех характерных нарушений работы САР.

3. Энергоблок №4 Калининской АЭС представляет собой типовой проект с точки зрения технологических схем и подходов построения СКУ, однако он имеет ряд отличительных особенностей в работе САР от типового проекта энергоблока АЭС ВВЭР-1000, ввиду некоторых различий объектов регулирования. В ходе испытаний блока была произведена пуско-наладка 70 позиций САР. Ниже будут описаны основные трудности, с которыми столкнулись специалисты НВАТЭ при проведении ПНР.

4. На энергоблоке №4 Калининской АЭС проектом предусмотрено использование новых нерегулируемых насосов подпитки (НП) ЦНА 60-185-2. и САР поддержания перепада давления между напором НП и давлением в 1-ом контуре 4TKC21 с одним регулирующим клапаном (РК) 4TK30S02 на общем коллекторе насосов, вместо 3-х САР TKC21,22,23 поддержания перепада управляющими гидромуфтами TK21,22,23J02 каждого из насосов, применяемых на типовых энергоблоках до этого. Видеокадр системы насосов подпитки – продувки приведен на рисунке 1.

5. Рисунок 1 –Видеокадр системы насосов подпитки – продувки

6. В соответствии с характеристикой насоса давление на его напоре не превышает 17,8 МПа в рабочем интервале подачи от 20 до 80 м3/ч. Регулятор перепада давления между напором НП и давлением в 1 контуре должен поддерживать заданное значение 2,45 МПа. На рисунке 2 приведены характеристики насоса ЦНА 60-185-2 • Рисунок 2 –Характеристика насоса ЦНА 60-185-2

7. На практике при достижении давления в 1-ом контуре 15 МПа регулирующий клапан под действием команд от регулятора открывается до концевого выключателя открытия КВО, и при дальнейшем повышении значения давления в первом контуре до номинального значения 15,6 МПа регулятор не способен поддерживать заданное значение перепада. В связи с этим в алгоритм блокировки управления РК были внесены изменения. При повышении давления в первом контуре до номинального регулятор переводится в режим ДУ. Таким образом, несоответствие подпиточных насосов, поставленных на площадку, техническим требованиям, предъявляемым к САР, привело к ограничению работы регулятора режимами разогрева/расхолаживания. Работа САР 4TKC21 при повышении давления в первом контуре до номинального значения приведена на рисунке 3.

8. Рисунок 3 – Работа САР TKC21 при повышении давления в I контуре

9. При проведении анализа работы регулятора 4TKC21 во время разогрева энергоблока также было выявлено, что при работе регулятора в режиме автоматического управления (АУ) и расходе подпиточной воды через РК (сигнал 4TK40F01) менее 10 м3/ч наблюдается его нестабильная работа. Причиной этому служит сильное изменение характеристики объекта при уменьшении расхода через регулирующий клапан ниже 10 м3/ч. Таким образом, было установлено, что для повышения качества переходного процесса и исключения нестабильной работы, включать регулятор в режим АУ необходимо при расходе подпиточной воды не менее 15 м3/ч. Работа САР 4TKC21 при расходе подпиточной воды менее 10 м3/ч в режиме разогрева энергоблока приведена на рисунке 4.

10. Рисунок 4 – Работа САР 4TKC21 при расходе подпиточной воды менее 10 м3/ч

11. Вывод: изменение оборудования системы подпитки-продувки привело к ограничению режимов работы рассмотренной САР, а так же к частичному ухудшению качества регулирования технологических параметров САР системы подпитки-продувки. Отказ от использования регулируемых насосов в системе подпитки-продувки считаем преждевременным.

12. На этапе холодно-горячей обкатки было выявлено, что величина перепада давления на уплотнениях ГЦНА по датчикам перепад давления между входом в уплотнения ГЦНАи напором ГЦНА не достигает значения, заданного для поддержания данного параметра САР 4YDC11(12,13,14). Причиной этого был комплекс причин, а именно использование ПН с пониженным давлением на напоре, а также ошибки, допущенные при проектировании САР и проведении наладочных операций исполнительных механизмов. После устранения замечаний стало возможным выполнение САР своих функций. Видеокадр ГЦН приведён на рисунке 5.

13. Рисунок 5 – Видеокадр главного циркуляционного насоса

14. При проведении режимной наладки САР 4TEC10,20 были выявлены люфты достаточные для того, чтобы САР не выполняли требования предъявляемые к ним. При формировании сигналов управления время выборки люфта необходимо постоянно добавлять к командам управления с тем, чтобы механизм точнее позиционировал. Люфт в механизме проявляется не всегда, а только при реверсе, таким образом, приводит к гистерезису в поведении регулирующего органа. Использование схемы компенсации люфтов (реализованной программно в ПТК ТПТС) позволило минимизировать их влияние на авторегулирование технологического процесса. На стадии проектирования необходимо закладывать способы сочленения ИМ и ОР, исключающие или минимизирующие величину люфтов. Функциональная схема компенсации люфтов приведена на рисунке 6.

15. Рисунок 6 – Функциональная схема компенсации люфтов

16. В связи с уменьшением объема организованных протечек были изменены технологическая схема оборудования, технологические защиты и блокировки. Для поддержания уровня в приямке организованных протечек вместо 3-х САР 4TYC01,02,03 с РК 4TY21,22,23S03 на энергоблоке №4 КлнАЭС была применена схема с одной САР 4TYC01 c РК 4TY20S10. Однако схема авторегулирования уровня осталась неизменной. Это потребовало корректировки алгоритма работы регулятора на стадии проведения ПНР. Был разработан и введён алгоритм управления работой САР. На рисунке 7 приведена структурная схема авторегулирования САР 4TYC01.

17. Рисунок 7– Структурная схема САР 4TYC01

18. При проведении испытаний, предшествующих комплексным испытаниям алгоритма ступенчатого пуска резервной дизельной электрической станции системы надежного электроснабжения нормальной эксплуатации с обесточиванием секций и запуском дизель-генератора, часть регуляторов СКУ РО, сигналы управления РК которых коммутируются тиристорным усилителем ФЦ-0650А, принудительно перешли в режим дистанционного управления. Причиной стал не учёт особенностей использования сигналов от средств самодиагностики ФЦ-0650А в программном обеспечении ТПТС. Для исключения замечаний было предложено ввести временные задержки на диагностические сигналы контроля напряжения питания для всех схем управления РК с тиристорным усилителем ФЦ-0650А. Это позволило выполнить все требования предъявляемые к САР при проведении ступенчатого пуск.

19. Для облегчения анализа работы САР во время пуско-наладочных работ энергоблока было предложено регистрировать в архиве СВБУ дополнительные сигналы «Открыть/Закрыть РК», характеризующие работоспособность САР. Для уменьшения обмена данными между низовой автоматикой и верхним уровнем дополнительные сигналы передаются событийно. Кроме того, в ходе и по результатам автономных и комплексных испытаний САР РО НЭ были выявлены замечания к проекту, и разработаны предложения по корректировке проектных алгоритмов, видеокадров СВБУ и функциональных схем САР РО НЭ, результатом которых стали более 50 писем, переданных в НИАЭП, ВНИИА и ВНИИАЭС для устранения выявленных замечаний.

20. Сравнительный анализ ПНР на блоках №2 РоАЭС и №4 КлнАЭС позволяет говорить о количественном росте замечаний к САР, выявленных при ПНР.

21. Подводя итог, можно отметить, что на этапе ПНР энергоблока №4 КлнАЭС в связи с изменениями в проекте, предложениями и выявленными специалистами «Нововоронежатомтехэнерго» конструктивными недостатками, дефектами проекта, оборудования, отклонениями от требований конструкторской документации, были произведены изменения в проекте, программном обеспечении программно технического комплекса, видеокадрах, позволившие в итоге выполнить комплексное опробование систем и оборудования и общеблочные испытания. Полученный опыт пуско-наладочных работ можно применять как на вновь вводимых, так и ранее введенных в эксплуатацию энергоблоках АЭС.

22. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ Последний лист презентации Воронежская область, г. Нововоронеж, филиал ОАО «Атомтехэнерго» «Нововоронежатомтехэнерго», ЦТАИ, E-mail: ctai_nvate@mail.ru,  +7 (473) 6435235