WORKSHOP. oboru Jaderná energetika

Transkript

1

2 WORKSHOP oboru Jaderná energetika Aplikace Z101 a Z102 při realizaci akce Záměna systému skupinového a individuálního řízení regulačních mechanismů (RRCS) na EBO34 Jan Horn 19. ledna 2017

3 K čemu je určen systém RRCS? Pro ovládání pohonů regulačních kazet HRK. Změnou polohy kazet HRK se provádí regulace, zastavení nebo zpomalení štěpné reakce v aktivní zóně reaktoru. Reaktor VVER 440 obsahuje 37 HRK, které jsou rozděleny do 6 skupin. Pět skupin obsahuje po 6 HRK a šestá skupina 7 HRK.

4 Pohon PRO-M pro VVER 440 V-213 Průměr příruby: 330mm Celková délka vč. čidla: cca 10,5m Pracovní zdvih: 2500mm Hmotnost kazety HRK: 330kg Celková hmotnost pohyblivých hmot: 500kg (HRK+VT+HU) Pohon se skládá z: a) elektromotoru RD42-4RV-М b) čidla ukazatele polohy LD-1-М c) vřetenového zařízení d) reduktoru e) hydraulické zarážky f) chladiče g) labyrintového pláště h) hřebenového uzlu

5 Návrh, výroba a dodávky systémů RRCS pro VVER 440 Rok Název systém a místo použití Zahájen vývoj řídících systémů pro reaktory typu VVER440 založený na mikropočítačích. První testovaný prototyp výkonového střídače (náhrada původního PNČI) pro pohon RD42 pro reaktor VVER440 Zahájení prací na projektu systému RRCS (СУОР-М) pro 1. a 2. blok Rovenské JE na Ukrajině. Podepsání kontraktu mezi firmami ŠKODA JS a.s. a ČEZ a.s. na modernizaci všech 4 bloků JE Dukovany. ZAT byl subdodavatelem mimo jiné i systému RRCS Dodávka zařízení stendu pro zkoušky pohonů RM na 4. blok JE Dukovany Zkušební provoz skříně SORK (kompletní řízení jednoho RM) na 3. bloku JE Dukovany Dodávky systémů RRCS pro blok JE Dukovany 2009 Zahájení prací na projektu nové generace systému RRCS pro bloky 3 a 4 JE Mochovce Dodávka systém RRCS pro 3. a 4. blok JE Mochovce

6 Návrh, výroba a dodávky systémů RRCS pro VVER 440 Rok Název systém a místo použití Zahájení prací na projektu nové generace systému RRCS a akčních členů 2015 ochranného systému vypínačů silového napájení (RTB) a regulátoru výkonu (RCS) pro bloky 1-4 JE Pakš Návrh a dodávka systém RRCS pro 3. a 4. blok JE Bohunice 2016 Dodávka systémů RRCS, RCS a RTB pro 2. blok JE Pakš. Následující dodávky 2017, 2018 a Zahájení prací na projektu systémů RRCS pro bloky 1 a 2 JE Mochovce. Dodávka pro blok 1 se uskuteční v roce 2017 a pro blok 2 v roce Dukovany B1 až B4 Bohunice B1 a B2 Pakš B2 Mochovce B3 a B4 V provozu 7 bloků, v montáži 2 bloky, před FAT - 1 blok, ve výrobě 1 blok

7 Systém RRCS pro 3. a 4. JE Bohunice Projekt, výroba a zkoušky FAT probíhaly současně pro bloky B4 a B3 Montáž v EBO34 probíhala ve sloučené odstávce (byly odstaveny oba bloky a montáž se částečně překrývala) Montáž na B3 probíhala v krátké odstávce (34 dní od odstavení po KV) Od podpisu smlouvy ke zkouškám FAT cca 10 měsíců Charakteristika dodávky RRCS je relativně rozsáhlý systém, sdružuje v sobě principy digitálního a analogového řízení a výkonové elektroniky. Jedná se o distribuovaný systém s velkým množstvím lokálních podsystémů. V dodávce systému jsou obsaženy skříně zajišťující elektrické napájení jednotlivých podsystémů RRCS a části navazujících systémů, skříně s elektronickými podsystémy RRCS, zařízení pro blokovou a nouzovou dozornu, zařízení stendu pro zkoušky pohonů regulačních mechanismů, nová kabeláž, náhradní díly, příslušenství pro montáž a zkoušky systému a s dodávkou související služby. Systém RRCS byl navržen z technických prostředků ZAT SandRA Z101 a Z102. (Safe and Reliable Automation)

8 Systém RRCS pro 3. a 4. JE Bohunice Rozměry skříní 600 (800) x 800 x 2070mm (š x h x v). Rozměry elektronických desek a bloků jsou 6HE (233,35mm) s hloubkou 220 ZAT SandRA Z101 nebo 160mm ZAT SandRA Z102. Elektronické desky a bloky jsou navržené s využitím moderní a spolehlivé součástkové základny významných světových firem. Zařízení je zkonstruováno a ověřeno z hlediska seismické odolnosti a EMC. Funkce systému realizuje přes 400 mikropočítačů a 450 hradlových polí (FPGA). Obsahuje 7 dvojitých a dvě jednoduché komunikační RDD linky (308 kom. uzlů). V rámci nového systému RRCS bylo navrženo a vyrobeno: 45 skříní (28ks s elektronickými jednotkami, 17ks napájecích) 8 speciálních konstrukcí bloků pro blokovou a nouzovou dozornu 4 typy van pro zásuvné desky a bloky (66ks van / blok) 36 typů bloků, desek a modulů ZAT SandRA Z101 a Z ks samostatných elektronických bloků a modulů obsahujících 1237 typových výrobků ZAT

9 Blokové schéma systému RRCS Horní úroveň Z102 Dolní úroveň Z101

10 Blokové schéma systému RRCS Horní úroveň Z102 Dolní úroveň Z101

11 Blokové schéma vnějších návazností Návaznosti na systémy SKŘ: RCS - Regulátor výkonu reaktoru; RLS - Limitační systém reaktoru; AKNT - Aparatura na kontrolu neutronového toku část EX-CORE; AKE - Automatická kalibrace energopásma - část systému EX- CORE; KVRK - Komplex vnitroreaktorové kontroly - SCORPIO (IN-CORE); TPS - Technologický počítačový systém; Breaker A, Breaker B součást bezpečnostního systému RPS TVER - Turbínový výkonový elektronický regulátor; SRV - Sekundární regulace výkonu; RPS - Hlídání napětí v RRCS; Panely blokové a nouzové dozorny.

12 Blokové schéma systému RRCS silové napájení

13 Blokové schéma systému RRCS napájení

14 Skříně řízení motorů - SRM Systém ZAT SandRA Z101 Vana SRM obsahuje: 2ks desek RDD komunikace 1ks bloku měření a indikace 2ks bloků střídače Skříně řízení motorů (SRM) jsou vyrobeny ve třech konstrukčních provedeních (SRM-A, SRM-B a SRM-C). Každá skříň obsahuje identické a funkčně nezávislé kanály pro řízení motoru RD42. Počet kanálů v systému RRCS odpovídá počtu kazet HRK tj. 37 kanálů.

15 Skříně řízení motorů - SRM Blok měření a diagnostiky měření parametrů motoru RD42-4RV vyhodnocení jemné polohy HRK lokální diagnostiku daného kanálu řízení motoru testování daného kanálu řízení motoru Nezávislé měření výstupních proudů a napětí do pohonu atd.

16 Skříně řízení motorů - SRM Blok střídače napájení motoru RD 42 ve všech provozních stavech výběr přijatých povelů na pohyb na principu 2 ze 3 měření fázových proudů měření výstupních napětí atd. 4,62 kg

17 Skříně vyhodnocení polohy - SVP Systém ZAT SandRA Z101 Vana SRM obsahuje: 2ks desek RDD komunikace 1ks bloku vyhodnocení polohy Skříně vyhodnocení polohy (SVP) jsou vyrobeny ve dvou konstrukčních provedeních (SVP-A a SVP-B). Skříně SVP-A obsahují šest a skříň SVP-B sedm identických, funkčně nezávislých kanálů měření polohy kazet HRK. V každé vaně jsou umístěny dva nezávislé kanály měření polohy kazet HRK. Počet kanálů v systému RRCS odpovídá počtu kazet HRK tj. 37 kanálů.

18 Skříně vyhodnocení polohy - SVP Blok vyhodnocení polohy napájení čidla polohy LD-1 měření parametrů čidla polohy LD-1 vyhodnocení hrubé polohy HRK řízení modulů indikace hrubé polohy na BD řízení indikátorů koncových poloh na ND tvorbu BCD kódu hrubé polohy pro navazující systémy lokální diagnostiku daného kanálu vyhodnocení polohy testování daného kanálu vyhodnocení polohy atd.

19 Skříně skupinového a individuálního řízení - SSIR Systém ZAT SandRA Z102 Vana SSIR obsahuje: 1ks desky mikropočítače 8ks desek RDD komunikace 3ks desek binárních vstupů s diagnostikou 1ks desek binárních výstupů s diagnostikou 1ks deska zobrazovací 2ks desky zdroje Skříň skupinového a individuálního řízení SSIR obsahuje tři nezávislé, galvanicky oddělené kanály skupinového a individuálního řízení. Všechny tři kanály mají identické programové vybavení a plní stejné funkce. Každý kanál vykonává všechny řídicí funkce systému RRCS, které jsou spojeny s funkcemi ovládání polohy kazet HRK.

20 Diagnostická část systému skříně SOK a SMD Systém ZAT SandRA Z102 Vana SOK obsahuje: 1ks desky mikropočítače 1ks deska komunikace ethernet 9ks desek RDD komunikace 3ks desek binárních vstupů s diagnostikou 2ks desek binárních výstupů s diagnostikou 2ks desky zdroje Skříň optické komunikace SOK slouží ke sběru provozních a diagnostických dat ze systému RRCS. Skříň je připojena ke všem komunikačním sítím systému RRCS. Zajišťuje komunikační návaznost na systém TPS, vyhodnocení poruchové signalizace. Skříň monitorování a diagnostiky SMD slouží k vizualizaci a archivaci vybraných provozních a poruchových stavů systému, vyhodnocení zkoušek. Obsahuje dvě PC a HMI rozhraní. Vizualizace v programu Control Web.

21 Skříně SSIR a SOK Deska mikropočítače 2xCPU (algoritmický a komunikační) Cortex-M4, frekvence 168MHz 2MB externí paměti SRAM 512kB non-volatilní paměti FRAM Zálohovaný obvod RTC Rozhraní Ethernet Rozhraní RS-422/RS-485/RS-232 Galvanické oddělení komunikačních rozhraní od systému Deska binárních vstupů, výstupů 32 binárních vstupů s diagnostikou 32 binárních výstupů s diagnostikou Neobsahují procesor pouze FPGA

22 Kvalifikační zkoušky kvalifikační stendy STN IEC kategorie B a C Vyhláška ÚJD SR č. 430/2011 Z.z. BT III, BF 3a Vyhl. 508/2009 El. skupina B NS-G-1.6 2a Elektromagnetická kompatibilita Pevnostní seismické výpočty Seismické zkoušky vybraných prvků Klimatické zkoušky (teplota, vlhkost, změny tepl.) Zkoušky krytí Zkoušky odolnosti na změny napájecího napětí

23 Prvky blokové dozorny Systém ZAT SandRA Z101 Technický návrh řešení prvků BD a ND Vizualizace návrhu Odsouhlasení zákazníkem Vývoj, konstrukční zpracování, výroba prototypu, kvalifikace

24 Prvky blokové dozorny Systém ZAT SandRA Z101

25 Prvky blokové dozorny Systém ZAT SandRA Z101 Prvky blokové a nouzové dozorny na zkušebně ZAT

26 Zkoušky FAT 3 týdny v 03-04/2016 Pracovníci SE Pracovníci PPA Pracovníci ÚJD

27 Systém RRCS pro 3. a 4. JE Bohunice Rozdíly oproti jiným systémům RRCS ZAT Podařilo se nahradit původní selsyny (analogové ukazatele jemné polohy v zóně). Ve spolupráci s pracovníky SE EBO došlo k úpravám algoritmů řízení vedoucí k bezpečnějšímu provozu, např.: úprava dotahování kazet HRK směrem na DKV, pád kazety 6. skupiny, při působení signálu AO3 a při poruše napájení čidla polohy 6. skupiny, zrušení individuálně vybrané kazety při příchodu signálu AO3. Implementace funkce limitéru pro automatický a individuální režim řízení omezení pohybu nahoru / dolů o definovaný krok zvýšení bezpečnosti řízení Implementace testu uzamčené kazety a testu zaseknuté kazety. Implementace signalizace rozsouhlasení kazet HRK: rozsouhlasení kazet HRK v rámci skupiny o více než 50mm (včetně rozlišení DKP-DKV a prosednutí), rozsouhlasení měření hrubé polohy vůči jemné poloze (na přechodu zón) o více než 50mm. Začlenění ztráty napájení 48VDC pro napájení elektroniky do řetězce prvopříčin pro systém RPS.

28 Montáž na stavbě Souběh odstávek pro B4 a B odstávka na B odstávka na B3 (17 dní na demontáž, seismické zodolnění, montáž a zapojení systému) Za 6 hodin místnost RRCS vypadala takto

29 Montáž na stavbě Seismické zodolnění podstavců Odstranění stávající kabeláže Zapojení nové kabeláže

30 Montáž na stavbě Úpravy panelů a pultů blokové dozorny

31 Montáž na stavbě Původní systém SORR Nový systém RRCS ZAT

32 Konec. Děkuji vám za pozornost. Máte-li nějaké dotazy rád je zodpovím. Na systém RRCS pro 1. blok JE Mochovce je možné se podívat na zkušebně ZAT.

33 Děkujeme vám za pozornost.