Сидоренко Н.С. СОЗДАНИЕ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИИ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ НА БАЗЕ АГРЕГАТИРОВАВНОЙ МИКРО-ЭВМ СМ-1800
Современные энергоблоки электростанций оснащены мощными турбогенераторами и другими электромашинами, являющимися объектами повышенной сложности с маневренными режимами и длительными сроками непрерывной работы, что накладывает жесткие требования на надежность я оперативность систем контроля и управления. Существующие системы контроля турбогенераторов ориентированы на контроль теплового состояния обмоток и активной стали статора, элементов систем охлаждения и построены на основе логометрического и потенциометрического контроля, а такие систем цифрового контроля.
При логометрическом контроле измерение температуры производится непрерывно или периодически логометрами со шкалой 0-150°С, включаемыми в контролируемые цепи. При потенциометрическом контроле измерение температуры производится с помощью уравновешивающих электронных мостов в состав которых входят: устройство, сигнализирующее об обрыве датчика; устройство общей сигнализации; устройство проверки неисправности прибора. Основным недостатком измерительных устройств является низкое быстродействие, что ограничивает их применение при значительном количестве контролируемых параметров.
В связи с выпуском отечественной промышленностью мощных турбо- и гидрогенераторов, в которых активные материалы по электромагнитным и механическим нагрузкам, а также для многих узлов и по нагреву, работают в режимах, близких к предельным, особо важной является задача предупреждения аварийных перегревов узлов, возникающих из-за нарушения систем охлаждения и возникновения дефектов в основных конструктивных узлах. Одним из путей эффективного решения этой задачи явилось создание автономных систем автоматического контроля теплового состояния СТК-400, НЕВА, Α701-03, позволяющих повысить эксплуатационную надежность и безаварийную работу генераторов.
Учитывая современный уровень измерительной и вычислительной техники и тенденции развития систем контроля и управления с использованием мини- и микро-УСО авторами разработана структура системы контроля теплового состояния турбогенераторов на базе технических средств агрегатированной микро-ЭВМ СМ-1800 оснащенной развитым мини-УСО, дополненных серийно выпускаемыми измерительными преобразователями и матричными газоразрядными индикаторами ИМГ-1-03 (рисунок).
В состав агрегатированной микро-ЭВМ СМ-1600 входят следующие модули и устройства (I): базовая модель СМ-1803 в составе модуля-центрального процессора (МЦП) на базе микропроцессора КР580ИК80А и модуля системного контроллера (МСК); модуль постоянный запоминающий (МПЗ) емкостью 4К байт, разрядностью 8 бит; модуль оперативный запоминающий (МОЗ) ёмкостью 64 байт, разрядностью 8 бит; модуль таймера (МТР) для отсчета интервалов времени от 65, 535 с до 1,0 мкс; пульт контроля и управления (ПНУ) для инженерного обслуживания микроэвм и обеспечения индикации состояния микропроцессора, линий интерфейса, пуска, останова, пошаговой работы, обращения к памяти и портам ввода-вывода, останова по адресу и др.; видеотерминал алфавитно-цифровой ВГА-2000-30 и модуль связи о интерфейсом радиальным параллельным (ИРПР); устройство печатающее алфавитно-цифровое (УПА), состоящее из механизма и модуля связи о интерфейсом радиальным параллельным ИРПР; устройство ввода и вывода перфоленточное (УВВЛ), состоящее из механизма СМ-6204 и модуля связи с интерфейсом радиальным параллельным (ИРПР); устройство внешней памяти на гибких магнитных дисках (УВП ПЩ) на базе накопителя PL -4БД5 и модуль сопряжения (ВАС УВП ГМ); модуль ввода аналоговых сигналов (МВВА) для преобразования аналогового сигнала в двоичный код и ввод его в микро-ЭВЛ СМ-1800; модуль компараторов уровня (МКУ) для приема и сравнения аналогового сигнала с программно-задаваемой уставкой; пульт программатор (ПП) для занесения информации (о значениях уставок предупредительной и аварийной сигнализации для данного типа турбогенератора) в микросхемы К-556РТ4; модуль аналогового питания (МАП) для литания аналоговых схем и аналоговых модулей;
модуль резервного питания (МРП) дня питания процессора и оперативной памяти от внешних гальванических элементов при пропадании сети.
В набор агрегатных модулей связи с объектом УВК СМ-1, СМ-2 входят выносные групповые измерительные преобразователи (ГИЛ) типа Α614-7 (II), обеспечивающие пропорциональное преобразование в унифицированный сигнал постоянного напряжения сигналов датчиков среднего уровня, термометрических преобразователей, термопреобразователей сопротивления и расходных датчиков.
Такие преобразователи будем рассматривать как подсистемы нормализации и гальванической развязки сигналов, расположенные в непосредственной близости у контролируемого объекта, что обеспечивает возможность их дистанционного подключения на расстоянии до 1000 м к основной системе при незначительных затратах на линии связи.
В турбогенераторах в качестве датчиков теплового состояния применяют медные термометры сопротивления градуирования Гр.23 с 53 + 0,053 Ом и диапазоном измеряемых температур от -50 до +180°С.
Следовательно, для системы контроля теплового состояния турбогенераторов перспективным является применение измерительных преобразователей 614-7/2, рассчитанных на подключение 16 термопреобразователей сопротивления с номинальной статической характеристикой преобразования и температурным диапазоном от -50 до +180°С.
Для управления выносными групповыми измерительными преобразователями в состав модулей микро-ЭВМ СМ-1000 необходимо включить модуль группового управления (10).
Таким образом, применение групповых измерительных преобразователей позволяет компоновать низовые подсистемы нормализации к гальванической развязки сигналов на требуемое количество датчиков с шагом наращивания 16.
Унифицированные сигналы высокого уровня с выходов измерительных преобразователей через кроссовую панель подключаются непосредственно на входы модулей компараторов уровня, являющихся основным узлом подсистемы допускового контроля. Набор модулей компараторов уровня и репрограммируемых постоянных запоминающих устройств, в которые защиты уставки предупредительной и аварийной сигнализации для данного типа турбогенератора, под управлением микро-ЭВМ позволяют реализовать индивидуальное и групповое задание уставок, а также использовать уставки как в канале допускового контроля, так и в тракте измерения с последующей обработкой информации одновременно по двум уставкам с учетом знака контролируемого параметра.
Для организации подсистемы отображения и регистрации информации целесообразно использовать: видеотерминал ВТА 2000-30, обеспечивающий оперативное взаимодействие обслуживающего персонала с контролируемым объектом и системой; устройство печатающее алфавитно-цифровое, обеспечивающее печать результатов измерения в режимах "регистрация", "регистрация отклонений", "автоматическая регистрация"; табло предупредительной и аварийной сигнализации ТПС. TAG на базе матричных газоразрядных индикаторов для представления результатов измерения оператору блочного щита управления при выходе контролируемых параметров за регламентные нормы (Ш).
Для вывода информации на ТПС и ТАС в состав модулей микро- ЭВМ СМ-1800 необходимо включить модуль сопряжения (МС).
Таким образом, создание системы контроля теплового состояния турбогенераторов на базе агрегатированной микроЭВМ СМ-1800 с развитым набором модулей мини-УСО, дополненных агрегатными преобразователями, располагаемыми в непосредственной близости у контролируемого объекта, наиболее полно отвечает технологическим требованиям, предъявляемым к техническим средствам контроля мощных турбогенераторов.
