РАБОТЫ СЕВЕРОДОНЕЦКОГО НПО «ИМПУЛЬС» ПО АВТОМАТИЗАЦИИ ЭНЕРГОБЛОКОВ АЭС С ВВЭР
В.В. Елисеев, доктор технических наук,

директор ЗАО «Северодонецкое НПО «Импульс», г. Северодонецк (Украина)
Введение

Основным направлением деятельности Северодонецкого НПО «Импульс» на протяжении своей более чем 50-летней истории является создание ПТК автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) [1].

В настоящее время основная специализация фирмы - создание систем контроля и управления (СКУ) для объектов атомной энергетики. СКУ производства НПО «Импульс» успешно внедрены и эксплуатируются на энергоблоках АЭС в Украине, России, Чехии, Словакии, Болгарии. Основная продукция для энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000 и ВВЭР-440, созданная на базе технических средств нового поколения и внедренная в 2004 - 2010 гг.:

• 
  системы верхнего блочного уровня (СВБУ);
  
• 
  система контроля, управления и диагностики реакторной установки (СКУД);
  
• 
  системы внутриреакторного контроля (СВРК-М);
  
• 
  автоматика систем управления и защит (СУЗ) реакторов;
  
• 
  аппаратура контроля нейтронного потока реакторов (АКНП-ИФ);
  
• 
  системы группового и индивидуального управления (СГИУ);
  
• 
  цифровые управляющие системы безопасности (УСБТ);
  
• 
  цифровые управляющие системы нормальной эксплуатации (СНЭ);
  
• 
  низковольтные комплектные устройства РТЗО;
  
• 
  системы сохранения информации в условиях запроектной аварии «Черный ящик»;
  
• 
  центры технической поддержки операторов в аварийных ситуациях (ЦТП);
  
• 
  системы диагностирования оборудования энергоблоков;
  
• 
  боромеры;
  
• 
  устройства плавного пуска электродвигателей;
  
• 
  преобразователи сигналов;
  
• 
  шкафы электропитания технических комплексов СУЗ;
  
• 
  электротехническое силовое оборудование.
  

В НПО «Импульс» реализован полный цикл создания СКУ (разработка технических и программных средств, изготовление, верификация, валидация, комплекс испытаний и внедрение на АЭС). Обеспечено сопровождение эксплуатации на протяжении всего жизненного цикла СКУ.

СКУ соответствуют требованиям международных стандартов, нормам и рекомендациям МЭК и МАГАТЭ к системам, важным для безопасности АЭС.

Система управления качеством выпускаемой продукции сертифицирована на соответствие требованиям стандарта Украины ДСТУ ISO 9001-2001 и международного стандарта EN ISO 9001 : 2008.

НПО «Импульс» - победитель ряда международных тендеров по автоматизации АЭС, проведенных Еврокомиссией, Евратомом и ЕБРР.

Технические средства СКУ (промышленные контроллеры различных классов безопасности и степеней резервирования; промышленные рабочие станции разного функционального назначения; шкафы коммутационные; локальная автоматика; преобразователи сигналов; устройства плавного пуска электродвигателей; низковольтные комплектные устройства РТЗО; устройства и системы электропитания различных степеней резервирования) разработаны на основе элементной базы и комплектующих ведущих мировых фирм-производителей.

Далее кратко рассмотрены особенности основных СКУ.

Системы верхнего блочного уровня

СВБУ являются одним из основных компонентов верхнего уровня блочной АСУ ТП [2], обеспечивая реализацию основных функций по:

• 
  представлению информации персоналу в оперативном контуре управления блочного щита управления и локальных постах управления;
  
• 
  регистрации, документированию параметров и характеристик технологического процесса во всех режимах работы энергоблока.
  

СВБУ скомпонованы на базе промышленных рабочих станций. Реализован прием информации от: УСБТ; СНЭ; автоматики СУЗ, СКУД; аппаратуры контроля радиационной безопасности АСРК и других систем. СВБУ обеспечивает передачу необходимой информации в общестанционную локальную сеть и информационную систему кризисного центра АЭС.

Объекты внедрения СВБУ и ее подсистем: Хмельницкая АЭС, энергоблоки №№1, 2; Ровенская АЭС, энергоблоки №№1-4; Запорожская АЭС, энергоблоки №№1-6; Кольская АЭС, энергоблоки №№1, 2; Балаковская АЭС, энергоблоки №№1-4; Волгодонская АЭС, энергоблок №1.

Система контроля, управления и диагностики реакторной установки СКУД

СКУД предназначена для контроля состояния активной зоны и реакторной установки в целом, формирования сигналов предупредительной и аварийной защит, обеспечения возможности управления полем энерговыделения, а также диагностики состояния основного оборудования РУ. СКУД состоит из СВРК-М, системы комплексного анализа режимной диагностики (СКАРД), локальных систем диагностики РУ.

Система внутриреакторного контроля СВРК-М

СВРК-М выполняет контроль технологических процессов в РУ, информационную поддержку оператора для оптимизации протекания технологических процессов РУ, архивацию работы активной зоны и состояния теплоносителя первого контура [3]. Структура СВРК-М - двухуровневая. Нижний уровень реализован в виде комплекса связи с объектом на базе троированных промышленных контроллеров и дублированной локальной сети. Верхний уровень реализован на базе промышленных рабочих станций.

Объекты внедрения: Запорожская АЭС, энергоблоки №2-5; Хмельницкая АЭС, энергоблоки №№1, 2; Ровенская АЭС, энергоблоки №№3, 4; Южно-Украинская АЭС, энергоблоки №№1, 2.

СКАРД, локальные системы диагностики
СКАРД на основании данных, получаемых от СВРК-М и локальных систем диагностики, обеспечивает комплексный анализ текущего состояния РУ.

Локальные системы диагностики:

• 
  Система виброконтроля и диагностики ГЦН (СВКД ГЦН);
  
• 
  Система внутриреакторной шумовой диагностики (СВРШД);
  
• 
  Система обнаружения свободных и слабозакреплённых предметов энергоблока (СОСП);
  
• 
  Система контроля протечек теплоносителя, подсистема контроля влажности (СКПТ ПКВ);
  
• 
  Система контроля протечек теплоносителя, подсистема акустического контроля (СКПТ ПАК).
  

Объекты внедрения: Хмельницкая АЭС, энергоблок №2; Ровенская АЭС, энергоблок №4.
Автоматика СУЗ реакторов
Автоматика СУЗ предназначена для:

• 
  контроля нейтронно-физических и технологических параметров РУ в режимах нормальной эксплуатации реактора, аварийных режимах, а также режимах загрузки и перегрузки топлива;
  
• 
  инициирования команд в исполнительную часть комплекса электрооборудования СУЗ управления мощностью реактора (СГИУ), включая плановую и аварийную остановку;
  
• 
  обмен информацией с другими подсистемами АСУ ТП.
  

В состав АСУ ТП входят два комплекта автоматики СУЗ. Каждый комплект состоит из трехканальных подсистем:

• 
  контроля нейтронного потока (АКНП-ИФ);
  
• 
  автоматического регулирования мощности (АРМ);
  
• 
  ускоренной предупредительной защиты, предупредительной защиты, разгрузки и ограничения мощности реактора (УПЗ-ПЗ-РОМ);
  
• 
  аварийной защиты (АЗ).
  

Подсистемы АРМ, УПЗ-ПЗ-РОМ, АЗ реализованы на базе промышленных контроллеров второго класса безопасности.
Аппаратура контроля нейтронного потока АКНП-ИФ

АКНП-ИФ применяется для измерения нейтронного потока с целью контроля мощности реакторов типа ВВЭР 1000 и ВВЭР 440 [4].

Состав: три комплекта технических средств – два комплекта АКНП-ИФ АПЗ-СКП (для СУЗ и БЩУ), один комплект АКНП-ИФ РЩУ (для РЩУ). Каждый комплект обеспечивает контроль нейтронного потока во всем диапазоне изменения плотности нейтронного потока тремя независимыми каналами контроля нейтронного потока.

Объекты внедрения: Запорожская АЭС, энергоблоки №№2-4, 6; Хмельницкая АЭС, энергоблоки №1,2; Ровенская АЭС, энергоблоки №1-4; Южно-Украинская АЭС, энергоблоки №1,3.

Системы группового и индивидуального управления

Основные функции: автоматическое управление перемещением органов регулирования (ОР) по командам АСУЗ, дистанционное управление перемещением ОР по командам оператора, индикация текущего положения и состояния ОР на БЩУ и РЩУ, регистрация и визуализация параметров, их изменений и нарушений, передача информации во внешние подсистемы - СВБУ, СВРК.

Состав: трехканальная подсистема группового и индивидуального управления, трехканальная подсистема формирования команд защит (на «жесткой логике»), подсистема контроля положения ОР СУЗ и индивидуального электропитания датчика положения, подсистема управления приводами с индивидуальными дублированными устройствами силового питания электромагнитов приводов, комплект аппаратуры электропитания, оборудование щитов управления (пульт ручного управления, компьютеризированный пульт оперативного наблюдения и комплект индикаторов положения для БЩУ и РЩУ), дублированный локальный сервер контроля и диагностирования.

Объекты внедрения: Запорожская АЭС, энергоблоки №№1, 2; Ровенская АЭС, энергоблоки №№1-3.

Управляющие системы безопасности и системы нормальной эксплуатации

Цифровые управляющие системы безопасности и системы нормальной эксплуатации реализованы в виде программно-технических комплексов управляющих систем безопасности (ПТК УСБ) и управляющих систем нормальной эксплуатации (ПТК СНЭ). ПТК УСБ и ПТК СНЭ предназначены для применения в составе АСУ ТП реакторного (РО) и турбинного отделений (ТО) энергоблоков АЭС с реакторами типа ВВЭР.

ПТК УСБ и ПТК СНЭ выполняют следующие основные функции:

• 
  питание первичных измерительных преобразователей (ПИП);
  
• 
  прием, нормализация и обработка входных аналоговых сигналов от ПИП;
  
• 
  размножение непрерывных сигналов для смежных систем;
  
• 
  реализация алгоритмов технологических защит и блокировок (ТЗиБ);
  
• 
  реализация алгоритмов автоматического регулирования;
  
• 
  управление исполнительными механизмами (ИМ) по командам ТЗиБ, автоматического регулирования и дистанционного управления;
  
• 
  дистанционное управление ИМ, технологическая сигнализация, индикация состояния ИМ на БЩУ;
  
• 
  визуализация, архивирование данных о значениях технологических параметров, состоянии защит, блокировок, ИМ и технических средств ПТК;
  
• 
  подготовка и передача в СВБУ данных о значениях технологических параметров и состоянии ИМ.
  

Объект внедрения: Запорожская АЭС, энергоблок №5.
Заключение

Коллективом Северодонецкого НПО «Импульс» были созданы и успешно внедрены в промышленную эксплуатацию множество различных СКУ для объектов атомной энергетики. Опыт промышленной эксплуатации подтвердил высокую степень эксплуатационных характеристик СКУ.

Анализ требований к перспективным АСУ ТП (для энергоблоков ХАЭС-3,4; для проекта АЭС-2006) показал, что, совокупность СКУ, разработанных и производимых НПО «Импульс», обеспечивает построение современной полнофункциональной АСУ ТП энергоблока с реактором типа ВВЭР.

Таким образом, все системы АСУ ТП могут быть выполнены на аппаратуре одного производителя с единой идеологией построения.

Очевидные преимущества такого подхода:

• 
  максимальная унификация оборудования и интерфейсов;
  
• 
  единые информационная среда и система кодирования;
  
• 
  удешевление эксплуатационных расходов;
  
• 
  упрощение сервисного обслуживания и пр.
  

При этом диверсные комплекты могут (и должны быть) реализованы на аппаратуре другого производителя, как это принято в мировой практике.
Список литературы

1. 
   Елисеев В.В., Ларгин В.А., Пивоваров Г.Ю. Программно-технические комплексы АСУ ТП. К: Издательско-полиграфический центр «Киевский университет». 2003. 429 с.
   
2. 
   А.Х. Горелик, В.А. Орловский, Г.Ю. Пивоваров, В.Ф. Якубов. Опыт разработки новых и поэтапной реконструкции действующих информационно-вычислительных систем энергоблоков ВВЭР-1000. Работы Северодонецкого НПО “Импульс” в области АСУ ТП // Системы контроля и управления технологическими процессами: Сборник научных статей. Луганск. Светлица. 2006. С. 41-58.
   
3. 
   Горелик А.Х., Елисеев В.В., Кужиль А.С., Орловский В.А., Падун С.П., Якубов В.Ф. Концепция модернизации систем внутриреакторного контроля ВВЭР-1000 АЭС Украины // Ядерная и радиационная безопасность. – 2005.– №4. – С. 53-65.
   
4. 
   Елисеев В.В., Пивоваров, Г.Ю., Набатов А.С. и др. Система контроля нейтронного потока АКНП-ИФ: особенности, обеспечение и оценка безопасности // Ядерная и радиационная безопасность. 2007, №1. С. 33-49.
   

93405, Украина, г. Северодонецк Луганской обл., пл. Победы,2.

Директор: Елисеев Владимир Васильевич

Телефон/факс: +38-06452-2-95-87

Руководитель службы маркетинга: Ларгин Виктор Анатольевич

Телефон: +38-06452-6-01-73

E-mail: [email protected], www.imp.lg.ua.