Последствия ошибок в автоматике
Докладчик: Власенко Елена Юрьевна, гр. 541об
Научн. рук.: Карпова Т.В.
1.Введение
1.1.Понятие АСУТП
1.2.Назначение АСУТП на гидроэлектростанции
1.3.Структура АСУТП на гидроэлектростанции
2. Ошибки и просчёты при разработке проектов автоматизации
3.Примеры техногенных катастроф, связанных с ошибками проектирования АСУТП
4.Вывод
1.Введение
1.1.Понятие АСУТП
Под автоматической системой управления технологическими процессами (АСУТП) понимается управление, при котором операции, функции или любые совокупности действий выполняются техническими средствами без участия человека.
1.2.Назначение АСУТП на гидроэлектростанции
Основным назначением АСУТП является повышение надежности и эффективности работы ГЭС путем осуществления наиболее полного контроля и управления оборудованием ГЭС, а также улучшения условий работы оперативного и эксплуатационного персонала.
Автоматизация технологических процессов производства и распределения (выдачи) электроэнергии, осуществляется путем автоматизации основного и вспомогательного оборудования электростанции с внедрением взаимоувязанных систем, обеспечивающих централизованное автоматизированное или автоматическое управление.
Целями создания АСУТП являются:
- повышение эффективности использования водно-энергетических ресурсов ГЭС;
- повышение надежности и экономичности работы технологического оборудования ГЭС;
- улучшение информационной обеспеченности персонала ГЭС и уменьшение его ошибочных действий;
- увеличение выработки электроэнергии.
1.3. Структура АСУТП на гидроэлектростанции
Рассмотрим оборудование охватываемое АСУТП на примере строящейся Нижне-Бурейской ГЭС :
• Четыре гидроагрегата, каждый со вспомогательными механизмами, системами охлаждения и возбуждения, регулятором турбины и устройством управления маслонапорными установками.
• Четыре блочных трансформатора.
• Четыре трансформатора собственных нужд.
• Элементы распределительных устройств 6кВ и 220кВ;
• Общестанционные системы - масляное хозяйство, пневматическое хозяйство, техводоснабжение, пожаротушение, пожарная сигнализация и т.д.
Данная АСУТП проектируется как двухуровневая распределенная система, с состав которой входят:
• «Нижний» уровень контроля и управления АСУТП.
• «Верхний» уровень контроля и управления АСУТП.
Объединение «Верхнего» уровня с «Нижним» уровнем управления осуществляется дублированной локальной вычислительной сетью (ЛВС).
В состав АСУТП включены ЭГР-МП (микропроцессорный шкаф управления регулятором турбины) и МНУ-МП (микропроцессорный шкаф управления маслонапорной установкой турбины), поставляемые совместно с турбинами.
Кроме того, в состав АСУТП включены в качестве локальных информационно-управляющих систем следующие специализированные системы:
- Микропроцессорная система управления возбуждением (МСУВ) генератора.
- Система вибродиагностики
- Система автоматического управления гидроагрегатом (АУГ)
- Групповой регулятор активной мощностью(ГРАМ)
- Система микропроцессорных защит (СМПЗ) блока «Гидроагрегат-трансформатор», распределительных устройств 6кВ и 220кВ, включающая в свой состав непосредственно микропроцессорные защиты (МПЗ), а также систему наблюдения (мониторинга) микропроцессорных защит (СММПЗ).
- Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электрической энергии (АИИС КУЭ).
Структурная схема АСУТП приложение 1
2. Ошибки и просчёты при разработке проектов автоматизации
• недостаточность проработки алгоритмов управляемого оборудования
• избыточная/недостаточная функциональность
• отсутствие резервирования и т.д.
Но, к сожалениию, только после крупных техногенных катастроф осознаются ошибки и просчеты при ведении проекта Автоматизации.
3.Примеры техногенных катастроф, связанных с ошибками проектирования АСУТП
Саяно Шушенская ГЭС
17.08.2009 в 8 ч. 13 мин. местного времени
персонал, находившийся в машинном зале, услышал громкий хлопок
в районе гидроагрегата № 2 и увидел выброс столба воды. На Центральном
пульте управления сработала светозвуковая сигнализация, пропали
оперативная связь, электропитание освещения, автоматики, сигнализации,
защит и приборов. Через окно ЦПУ персонал зафиксировал, что из здания
машинного зала идет поток воды, несколько пролетов здания разрушено.
Произошел сброс нагрузки с 4100 МВт до 0 МВт с полной потерей
собственных нужд СШГЭС и затоплением машинного зала.
Авария сопровождалась многочисленными человеческими жертвами
(75 погибших, 13 пострадавших).
Из «Акта расследования причин аварии на СШГЭС»:
1. Система непрерывного виброконтроля (отсутствие алгоритма останова гидроагрегата при повышенной вибрации)
2. Задания по изменению нагрузки ОАО «СО ЕЭС» - ОДУ «Сибирь» путем автоматического управления регулирования мощности АРЧМ - ГРАМ не учитывали специфику, срок службы и фактическое состояние установленного гидроэнергетического оборудования.( многократный переход через запрещенные зоны работы гидроагрегата)
3. отсутствие резервного источника питания и ключа управления на главном щите ЦПУ приводов сброса аварийно-ремонтных затворов напорных водоводов(невозможность сбросить аварийные затворы при возникновении нештатной ситуации)
4. отсутствие в алгоритме работ гидромеханической колонки регулятора режима закрытия направляющего аппарата при потере электропитания
5. применения оборудования и линий питания, связи, управления, контроля и защиты не во влагопылезащищенном исполнении
4.Вывод
Поэтому, наверно сегодня становится кране важно, то кому доверяется проектирование Автоматизированных систем (это должны быть какие то сертефицированные, проверенные организации).
И может быть, крайне важно иметь международные стандарты и типовые международные проекты по автоматизации, чтобы проверка многих проектных организаций из разных стран была некой гарантией стабильности и безопасности Автоматизированной системы.
Может быть, сегодня становится важным создание международной организации, которая следила бы и содержала базу типовых, открытых и стандартных проектов по АСУ, которые можно было бы использовать. Может тогда ошибок на стадии проектирования АСУ будет меньше?
