Тренажер блока 200 МВт

Заказать бесплатную демонстрацию тренажера >>>

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
Описание объекта.

Полное наименование системы: Тренажер с динамическими компьютерными мнемосхемами энергоблока мощностью 200 МВт с котлом ПК-33, турбиной К-200-130, генератором ТВФ-200 для подготовки оперативного персонала.
Условное обозначение: «Тренажер блока 200 МВт».
Год выпуска: 2007 год.

Тренажер энергоблока мощностью 200 МВт для подготовки персонала котлотурбинного цеха построен на основе программно-технического комплекса, разработанного компанией АО «ТЭСТ». Тренажер моделирует работу основного и вспомогательного оборудования блока 200 МВт, алгоритмов управления и защиты, имитирует управление с операторских станций, является средством обучения, предэкзаменационной подготовки и экзаменационного тестирования оперативного персонала электростанции.
Тренажер представляет из себя копию рабочего места оператора энергоблока, средство подготовки персонала, реализующее логико-динамическую и (или) функциональную модель оборудования (блок, котел, турбина, генератор, и т.д.) и осуществляющее контроль качества подготовки персонала. Графический дизайн тренажера разработан на основе технологических мнемосхем, имеющихся на блочном щите, дополненных технологической арматурой, необходимой для управления в подготовительных, пусковых и других режимах работы оборудования данного блока.
Для повышения уровня профессионализма и дальнейшей аттестации данный тренажер предполагает обучение, тренировку и тестирование персонала по следующим специальностям:
— начальник смены станции;
— начальник смены КТЦ;
— машинист блока;
— машинист обходчик основного оборудования.
В состав объекта-прототипа тренажера блока 200 МВт входят:
— прямоточный котел ПК-33;
— турбина К-200-130;
— генератор ТВФ-200;
— вспомогательное оборудование энергоблока.

Краткое описание объекта-прототипа.

Энергоблок 200 МВт представляет собой технологический комплекс для производства электроэнергии, включающий двухкорпусный котел ПК-33, работающий в блоке с паровой турбиной типа К-200-130 с генератором ТВФ-200.
Прямоточный котел ПК-47, изготовленный Подольским машиностроительным заводом им. Орджоникидзе, спроектированный в соответствии с данными ЛМЗ — завода-изготовителя турбины К-200-130, имеет следующие расчетные данные:
— паропроизводительность по острому пару 640 т/час;
— давление острого пара за котлом 140 кгс/см2;
— давление пара после промежуточного пароперегревателя 25,3 кгс/см2;
— температура острого пара 545°С;
— температура пара после промперегрева 545°С;
— температура питательной воды на входе в экономайзер 242°С;
— давление питательной воды на входе в экономайзер 180 кгс/см2;
— температура уходящих газов 124°С;
— температура холодного воздуха 30°С;
— КПД брутто 91,25 %.
Прямоточный котел ПК-33 предназначен для сжигания природного газа.

Турбина типа К-200-130-1, изготовленная Ленинградским металлическим заводом, паровая, одновальная, конденсационная, c двумя выхлопами и промежуточным перегревом пара, прошедшая модернизацию, после чего получившая марку К-200-130-1Пр1,представляет собой 3-х цилиндровый агрегат, предназначенный для непосредственного привода генератора типа ТВФ-200-2 с частотой вращения ротора 3000 об/мин.
Турбина рассчитана на следующие параметры:
— номинальная мощность 200 МВт;
— частота вращения ротора 3000 об/мин;
— номинальный расход свежего пара на турбину при 200 МВт 594т/ч;
— абсолютное давление свежего пара перед стопорными клапанами 130 кгс/см2;
— температура свежего пара перед стопорными клапанами 540°С;
— абсолютное давление пара перед ЦСД 21,2 кгс/см2;
— абсолютное давление пара после ЦВД 25 кгс/см2;
— температура пара перед ЦСД 540°С;
— абсолютное давление пара после ЦСД 1,26 кгс/см2;
— температура пара за ЦСД 198°С;
— абсолютное давление отработавшего пара (вакуум) в конденсаторе 0,035 кгс/см2;
— номинальный расход охлаждающей воды на конденсатор при температуре 10°С 25000 м3/час

Генератор ТВФ-200-2 турбоагрегата изготовлен на Ленинградском заводе «Электросила». Генератор трёхфазный с форсированным охлаждением на водороде с высокочастотным возбуждением предназначен для выработки эл.энергии напряжением 11 кВ, частотой 50 Гц, номинальной мощностью 235000-250000кВА, частота вращения ротора 3000 об/мин.

Состав тренажера:

1. Операторский интерфейс системы управления АО «ТЭСТ» (11 технологических мнемосхем блока).
2. Математическая интегральная модель котла ПК-33.
3. Математическая интегральная модель турбины К-200-130.
4. Математическая интегральная модель генератора ТВФ-200-2.
5. Математические интегральные модели вспомогательного оборудования блока.
6. Модель реальной АСУ ТП блока (защит, блокировок, сигнализаций, автоматики, пошаговых программ).
7. Развитая конфигурация сети (подключение любого количества компьютеров).
8. Пульт инструктора.
9. Контролирующая программа, позволяющая фиксировать неправильные действия оператора энергообъекта (несоответствие логике и смыслу правил технической эксплуатации).
10. Комплект нештатных ситуаций (задание с помощью специальной таблицы вводных).
11. Комплект автоматизированных сценариев тренировок с оценкой выполнения задания.
12. Возможность построения любых диспетчерских графиков и работа по этим графикам.
13. Сохранение режимов и запуск тренажера из любого сохраненного состояния.
14. Протоколирование: действий оператора, ошибок, сигнализаций, защит, блокировок.
15. Контроль ТЭП, графопостроение для всех параметров, состояния механизмов и арматуры.
16. Система поддержки оператора.
17. Ускорение и замедление процессов, замораживание ситуаций, возврат ситуаций.
18. Эксплуатационная документация, в том числе описание тренажера, справочные материалы, задания, пошаговые инструкции и т.д.
19. Оптимизация программного обеспечения (с применением современных информационных технологий и современных методов моделирования) с возможностью установки тренажера как на одном компьютере, а так и на любом количестве компьютеров.

Математическое описание тренажера.

Математическая модель теплогидравлической части объекта состоит из дифференциальных уравнений, основанных на рассмотрении физической природы процессов, то есть стандартных балансовых уравнений, а количественные зависимости и направленность процессов определяются законами термодинамики, гидродинамики, аэродинамики и т.д. Зависимости между параметрами связей однозначно и единообразно описываются уравнениями энергетического, расходного и гидравлического балансов в элементах оборудования, а также уравнениями изменения энтальпии каждого из видов теплоносителя.
В состав тренажёра входят математические модели генератора, системы возбуждения, электрической цепи, средств РЗА, трансформаторов, коммутационных аппаратов, электродвигателей и упрощённая модель энергосистемы при работе на длинную линию;
Модель генератора реализована на основе системы дифференциальных уравнений Парка-Горева и описывает работу генератора в синхронном, асинхронном и двигательном режимах с непрерывным переходом из одного режима в другой.
Модель электрической цепи основана на системе дифференциальных уравнений, выражающих законы Кирхгофа, и описывает динамику напряжения, токов и частоты во всех режимах, включая аварийные.

В состав математического описания тренажера входят следующие подсистемы:

1. Газовый тракт котла.
2. Газовоздушный тракт котла.
3. Пароводяной тракт котла.
4. Турбина К-200-130.
5. Температурный контроль металла турбины.
6. Питательно-деаэрационная установка.
7. Уплотнения вала генератора.
8. Маслоснабжение подшипников турбины.
9. Защиты котла.
10. Защиты турбины.
11. Генератор.
12. Предупредительные сообщения оператора (ПСО).

Состав моделируемых режимов.

В тренажере моделируются следующие режимы:
1. Пуск блока из любого теплового состояния.
2. Останов блока.
3. Работа блока в любом диапазоне нагрузок.
4. Работа блока с различным составом оборудования.
5. Синхронизация и включение в сеть генераторов.
6. Работа блока с автоматическим и(или) ручным регулированием.
7. Работа блока в нештатных режимах.

Состав базовых сценариев тренировок.

Каждое задание составлено на основе эксплуатационных инструкций, действующих на электростанции, и представляет собой одну из стандартных технологических операций. Тренажер снабжен стандартным набором заданий для тренировок, после выполнения которых автоматически выставляется оценка.
1. Включение в работу маслосистемы смазки, УВГ.
2. Подготовка и включение в работу конденсационной установки.
3. Пуск ПЭНа. Заполнение котла водой.
4. Набор вакуума.
5. Вентиляция топки. Заполнение газопровода газом.
6. Растопка котла из холодного состояния.
7. Пуск турбины из холодного состояния.
8. Нагружение блока.
9. Останов блока.
10. Пуск энергоблока из холодного состояния.
11. Пуск блока из горячего состояния.
12. Отключение ПВД.
13. Пуск блока из состояния «горячего резерва».
14. Точная автоматическая синхронизация.
15. Ручная точная синхронизация на рабочем возбуждении.
16. Перевод генератора с рабочей системы возбуждения на резервную.
17. Перевод генератора с резервного на рабочее возбуждение.

Состав нештатных ситуаций.

В тренажер включен стандартный набор нештатных ситуаций, служащих для подготовки оперативного персонала к парирующим действиям в таких ситуациях. С помощью таблиц вводных задаются отказы в работе технологического оборудования, арматуры, систем автоматики, электрооборудования.
Имеется функция задержки по времени на ввод любой из ситуаций в действие. Задержка указывается в правом нижнем углу поля каждой аварийной вводной.

1. Отказы в работе.
1.1. Отказы в работе арматуры:
— самопроизвольное открытие без возможности управления;
— самопроизвольное закрытие без возможности управления;
— самопроизвольное зависание без возможности управления;
— отказ команды на закрытие в ручном режиме;
— отказ команды на открытие в ручном режиме;
— полная потеря управления объектом.
1.2. Отказы в работе механизмов:
— несанкционированное отключение;
— несанкционированное включение (невозможность действия защит, автоматики, управления).
1.3. Регулирующие клапаны:
— самопроизвольное открытие без возможности управления;
— самопроизвольное закрытие без возможности управления;
— самопроизвольное зависание без возможности управления;
— отказ команды на закрытие в ручном режиме;
— отказ команды на открытие в ручном режиме;
— полная потеря управления объектом;
— отказ в работе автоматики: полное открытие;
— отказ в работе автоматики: полное закрытие;
— отказ в работе автоматики: зависание.
1.4. Отказ в работе любой защиты.

2. Аварийные ситуации в работе котла ПК-33 (корпус А, Б).
2.1. Понижение давления газа перед котлом до 0,2 кгс/см2.
2.2. Разрыв труб НРЧ нитка А.
2.4. Разрыв труб экономайзера нитка А.
2.5. Разрыв трубок ширм п/п нитка А.

3. Аварийные ситуации в работе турбины К-200-130.
3.1. Обрыв штоков клапанов ЦВД турбины.
3.2. Обрыв штоков клапанов ЦСД турбины.
3.3. Разрыв трубок ПВД-1.
3.4. Разрыв трубок ПВД-2.
3.5. Разрыв трубок ПВД-3.

Технические требования

Для функционирования тренажера необходимы:
— процессор c частотой не мене 2ГГц;
— оперативная память емкостью не менее 4Гб;
— свободная дисковая память емкостью не менее 2 Гб;
— видеокарта с внутренней памятью не менее 128 Мб;
— монитор с разрешением не менее 1920×1080 (рекомендуемое разрешение 1920×1200), для удобства возможно использование нескольких мониторов;
— звуковая карта и колонки;
— клавиатура, мышь;
— сетевая карта 100Мбит (для сетевого варианта Тренажера);
— В случае, если требуется печать выходных документов (протоколов, графиков и т.п.), подключите к компьютеру принтер;
— Тренажер предназначен для работы в среде Microsoft Windows 10/8/7/Vista/XP.
— Для работы Тренажера необходимо установить сервер баз данных MySQL.

Заказать бесплатную демонстрацию тренажера >>>

Поделиться: