Пупков К.В. Методы классической и современной теории автоматического управления. Том 2 (2000) (1095389), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Часть П Сигналы по расходу пара б„ поступают от двух БИК и измерительных преобразователей Сапфир-22ДД с диапазоном 0 — 160 кПа, которые совместно с дроссельными устройствами, рассчитанными на перепад давления 1,6 кГс/см' при расходе 1600 т/ч, обеспечивают крутизну паромера равной у„= 0,0031 мА/(т/ч) или 0,049 мА/(% расхода пара).
Так как сигналы по расходу питательной воды О„отражающие действия РО, а сигналы по расходу пара 6„, отражающие возмущение со стороны турбины на БС, имеют отличные крутизны, при формировании сигнала е дополнительной обратной связи необходимо учитывать нх знаки и ввести масштабный коэффициент К, т.е. е = 050„+05б„з -05К(С„+О„) . Коэффициент К на соответствующих входах БСД выбирается из условия К =(27„-Т„Но)/27,, где Но — неравномерность показаний уровнемера Нп = АМАДО, и -0,25 мм/»/« Выход РП4-УМ через блоки ручного управления БРУ-42 может быть подключен к одному или двум исполнительными механизмами РПК. В режиме нормальной работы блока один из ИМ получает сигнал от регулирующего устройства и осуществляет автоматическое поддержание заданного уровня (его БРУ в положении «А»).
Другой ИМ находится в горячем резерве (его БРУ в положении «Р») и позволяет осуществлять ручное дистанционное управление соответствующим РПК. В аварийных режимах сигнал АЗ инициирует переключение обоих БРУ в положение «А», что обеспечивает двойную скорость изменения расхода питательной воды и позволяет удержать уровень в допустимых пределах. На динамику переходных процессов в БС влияет не только регулятор уровня, но и регулятор давления.
Однако влияние регулятора уровня на давление существенно слабее влияния регулятора давления на уровень в БС. Поэтому вначале настраивают АРД, что позволяет настраивать регулятор уровня, считая давление постоянным. Приведем некоторые рекомендации по настройке регулятора уровня.
Ширина зоны нечувствительности А выбирается равной 1О мм, что обеспечивает такую же статическую погрешность поддержанию уровня. С учетом крутизны уровнемера для РП4-УМ 6„„=0,63%. Постоянная времени демпфирования Т4 =0,5ТА/Ь, где А— амплитуда в мм, Т- период пульсаций уровня БС без автоматического регулятора в с.
Постоянная времени изодрома Т„, =(0,5+1) Те. Коэффициент передачи регулятора К„=100/(г'Т„„), где Т вЂ” время полного открытия РПК, а скорость связи выбирают равной Р = 400КТ, /(2+ 3) /Т„„. Сигнал рассогласования в РП-4У формируется в соответствии с выражением е=/г,-А+К,е. В качестве оптимального К, в (1481 рекомендовано значение К, =7„/(0,37,К), где у в мА/мм, а 7, в мА/9«Минимальная длительность выходных импульсов 0,3 — 0,7 с, что обеспечивает оптимальное соотношение между точностью поддержания заданного уровня и частотой срабатываний ИМ. 7.7.
РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ПАРА В БАРАБАНЕ-СЕПАРАТОРЕ Автоматический регулятор давления (АРД) предназначен для поддержания заданного давления пара в барабанах-сепараторах энергоблоков с РБМК-1000. Давление в БС зависит от мощности реактора (генерация пара), мощности турбогенераторов (потребление пара) и расхода питательной воды и регулируется путем приведе- Глава 7. Ре лято ы основных теплоэне гетических па аме ов АЭС 431 ния потребления пара в соответствии с его генерацией. АРД регулирует давление до :топорно-регулирующих клапанов (СРК) турбин и часто называется регулятором давления «до себя» (РДС). В условиях нормальной эксплуатации давление пара поддерживается равным 69й0,25 кГс/см'. Обычно на энергоблок устанавливается один или два АРД, управляющие одним (в режиме нормальной эксплуатации) или обоим (в аварийных режимах) механизмами управления турбиной (МУТ).
При АЗ-1 происходит управляемое снижение мощности реактора до 60'Ъ номинальной, что вызывает провал давления. Допускается уменьшение давления до 65 кГс/см'. Причиной срабатывания АЗ-2 является отключение одного нз турбогенераторов. Несмотря на то что при этом мощность реактора снимается до 50 — 55% нормальной величины, тепловая инерция реактора приводит к росту давления в БС. При повышении давления до 71,5 кГс/см' автоматически включаются «стерегущие» регуляторы давления,. так называемые быстрые редукционные установки в конденсатор (БРУ-К), сбрасывающие пар мимо турбин в конденсаторы. БРУ-К отличаются от АРД величиной заданного давления и тем, что управляют не МУТ, а клапанами (четыре клапана на энергоблок) сброса пара в конденсаторы.
В случае дальнейшего роста давления в работу включаются репейные регуляторы, которые открывают главные предохранительные клапаны, сбрасывающие пар в барботер. Повышение давления до 73,5 кГс/см' вызывает срабатывание АЗ-5, приводящее к полному останову энергоблока АРД в стандартном исполнении строится по схеме одноимпульсного регулятора (рис. 7.14). Давление в БС контролируется с помощью двух — четырех манометров типа Сапфир-22Д с диапазоном 40 — 80 кГс/см', сигналы которых подается на блок суммирования и демпфирования.
Выходной сигнал БСД Р, представляет среднее значение давления в БС и подается на один из входов регулирующего устройства РП4-У. На другой вход РП4-У поступает сигнал заданного давления Р, от ручного задатчика РЗД-22, расположенного на БЩУ. Совместно с ИМ постоянной скорости МУТ, АРД реализовывает ПИ-закон регулирования.
Посредством БРУ-42 выходной сигнал регулирующего устройства может быть направлен к ИМ МУТ одной или обеих турбин. В режиме нормальной эксплуатации один из БРУ находится в положении «А», а другой — «Р». Пусть выход РП4-У соединен с ИМ МУТ1. В этом случае ТГ-1 участвует в регулировании давления в БС. Если, например, частота электросети уменьшится, то гидравлические регуляторы скорости (РС) турбин приоткроют регулирующие клапаны и увеличат расход пара, что вызовет уменьшение давления в БС. Однако возникший при этом сигнал рассогласования Р,— Р, посредством РП4-У и ИМ переместит буксу МУТ! в сторону уменьшения мощности ТГ-1, что заставит его гидравлический регулятор скорости закрывать регулирующие клапаны турбины до восстановления давления в БС.
После переходного процесса установится равновесное состояние при новой частоте в сети. При этом мощность ТГ-2 возрастет, а мощность ТГ-1 уменьшится, а их сумма останется без изменения. Таким образом, при помощи АРД электрическая мощность энергоблока автоматически подстраивается под тепловую мощность реактора, т.е. осуществляется базовый режим регулирования энергоблока. Для настройки АРД в [148] рекомендовано ширину зоны нечувствительности выбрать равной 0,3 кГс/см', постоянную изодрома Т„, = 20 с, коэффициент передачи регулятора К„= 75/(лу,), где л — количество манометров в АРД, у„— крутизна манометра, мА/»l«(для рассматриваемого АРД у, =0,063 мА/»'»), скорость связи Методы синтеза САУ по заданным показателям качества.
Часть П Р м 100//,К„Т„„), Т„„— время перемещения ИМ буксы МУТ из одного крайнего положения в другое ( Т„„= 30 — 50 с). рис. 7Л4. Фуикииональиан схема аатоматнческого регулятора лаилсииа а ПС 7.8. ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ПАРА В БАРАБАНЕ-СЕПАРАТОРЕ По сравнению с аналоговыми АРД, данный регулятор позволил повысить надежность тепловой автоматики путем введения автоматического контроля исправности измерительных каналов и исполнительных механизмов, самодиагностики и резервирования технических и программных средств, реализации автоподстройки и переменной структуры.
Цифровой регулятор давления (ЦРД) в БС разработан на основе аппаратуры Ремиконт РК-131/300 и предназначен для автоматического поддержания давления в диапазоне 62 — 72 кГс/см' с точностью + 0,25 кГс/см при изменении электрической нагрузки любого ТГ в пределах от 70 до 500 МВт в условиях нормальной эксплуатации и стабилизации давления при срабатывании АЗ.
Заданное давление поддерживается за счет обеспечения баланса двух процессов: генерации пара в ЯР и потреблении пара турбинами. ЦРД (рис. 7.15) состоит из двух одинаковых каналов регулирования, один из которых находится в горячем резерве. Каждый из каналов работает по сигналам трех датчиков давления в БС, одного датчика давления за стопорно-регулирующими клапанами (СРК), двух датчиков положения буксы механизмов управления турбинами ТГ1 н Т1 с, одного ручного задатчика РЗД-22 и управляет посредством бесконтактного'реверсивного пускателя ПБР-2М одним или двумя исполнительными механизмами постоянной скорости МЭО-16.
Исполнительный механизм перемещает буксу МУТ и меняет посредством гидравлического регулятора скорости 1РС) расход пара турбины. Основу ЦРД составляют два блока контроллера БК-1, один блок переключения БПР-10, два блока ручного управления БРУ-42 и один — БРУ-22. Всего ЦРД использует 16 аналоговых и 16 дискретных входных сигналов, н вырабатывает соответственно 4 и 16 выходных сигналов. Глава 7. Ре лято ы основных теплоэне тегических па аме ов АЭС 10А ВРУ-22 ения БРУ42 Рис. 7.15.
Фуикниональная схема иифрояого регулятора давления а барабанах-сепараторах: БС-I — БС-й — барабаны-сепараторы, ТГ4. ТГ-2 — турбогенераторы Заданное давление Л/', устанавливается оператором блока посредством РЗД-22. Узел задания давления (УЗД) ограничивает скорость изменения уровня заданного давления величиной 1 (кГс!см Умии и осуществляет непрерывный контроль исправности РЗД. Далее ЛРг сравнивается с измеренным давлением в БС ЛР~ н сигнал рассогласования через ПД-регулятор, исполнительный механизм и МУТ управляет расходом паратурбины.