Тренажер блока 215 МВт
Заказать бесплатную демонстрацию тренажера >>>
Описание объекта.
Полное наименование системы: Тренажер с динамическими компьютерными мнемосхемами энергоблока мощностью 215 МВт с котлом ТГМЕ-206, турбиной К-215-130, генератором ТГВ-200М для подготовки оперативного персонала.
Условное обозначение: «Тренажер блока 215 МВт».
Год выпуска: 2007 год.
Тренажер энергоблока мощностью 215 МВт для подготовки персонала котлотурбинного цеха построен на основе программно-технического комплекса, разработанного компанией АО «ТЭСТ». Тренажер моделирует работу основного и вспомогательного оборудования блока 215 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;
— старший машинист энергоблока;
— машинист блока;
— машинист-обходчик технологического оборудования.
В состав объекта-прототипа тренажера блока 200 МВт входят:
— барабанный котел ТГМЕ-206;
— турбина К-215-130;
— генератор ТГВ-200М;
— питательно-деаэрационная установка;
— вспомогательное оборудование энергоблока.
Краткое описание объекта-прототипа.
Энергоблок 215 МВт представляет собой технологический комплекс для производства электроэнергии, включающий барабанный котел ТГМЕ-206, работающий в блоке с паровой турбиной типа К-215-130 с генератором ТГВ-200М.
Барабанный котел ТГМЕ-206, изготовленный Таганрогским котельным заводом предназначен для сжигания мазута и природного газа. Котельный агрегат однобарабанный, однокорпусный, с естественной циркуляцией, рассчитан на высокие параметры пара с промперегревом. Имеет П-образную компоновку.
Гарантируемые номинальные значения основных параметров:
— производительность по перегретому пару 670 т/ч;
— расход пара промежуточного перегрева 575 т/ч;
— температура перегретого пара 545 С;
— давление перегретого пара на выходе из котла 140 кгс/см2;
— температура пара промежуточного перегрева на выходе 545 С;
— при расчетных давление на входе 27,5 кгс/см2;
— температура на входе 333 С;
— давление на выходе 25,5 кгс/см2;
— температура питательной воды 240 С;
— КПД котла:
• на природном газе 94,4%;
• на мазуте 83,4%;
— допустимая минимально длительная нагрузка 30 %.
Свежий пар от котла по двум паропроводам подводится к двум стопорным клапанам, откуда по перепускным трубам через четыре клапана поступает в ЦВД турбины.
Паровая, конденсационная турбина, с промперегревом, номинальной мощностью 215 МВт, с частотой вращения 3000 об/мин, предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока ТГВ-200М.
Турбина рассчитана для работы в блоке с котлом ТГМЕ-206.
Турбина спроектирована и расcчитана для работы при температуре свежего пара и пара промежуточного перегрева равной 565С, но по условиям надежности работы котлоагрегата номинальная темпе¬ратура свежего пара и пара после промежуточного перегрева ог¬раничена до 540С.
Номинальная мощность турбины 215 МВт обеспечивается при следую¬щих основных параметрах, приведенных в табл.
— номинальная мощность 215 МВт;
— частота вращения ротора 3000 об/мин;
— номинальный расход свежего пара на турбину при 215 МВт 623т/ч;
— абсолютное давление свежего пара перед стопорными клапанами 130 кгс/см2;
— температура свежего пара перед стопорными клапанами 540°С;
— абсолютное давление пара перед ЦСД 24,1 кгс/см2;
— абсолютное давление пара после ЦВД 26,3 кгс/см2;
— температура пара перед ЦСД 540°С;
— абсолютное давление отработавшего пара (вакуум) в конденсаторе 0,041 кгс/см2;
— номинальный расход охлаждающей воды на конденсатор при температуре 12°С 25000 м3/час.
Турбина представляет собой одновальный трехцилиндровый агрегат. Турбина имеет сопловое парораспределение.
Синхронный генератор ТГВ-200-2 с водородно-водяным охлаждением соединяется с паровой турбиной посредством полумуфт, направление вращения по часовой стрелке, если смотреть со стороны турбины.
Генератор выполнен с одним свободным концом вала. Имеет герметическое закрытое исполнение, обеспечивающее работу генератора при давлении водорода до 3 ± 0,2 кгс/см2.
Генератор состоит из неподвижной части (статор), включающую в себя корпус, сердечник и обмотку статора, охлаждаемую водой, и вращающую часть — ротор, в котором уложена обмотка возбуждения, питаемая постоянным током от возбудителя.
Ротор генератора установлен на подшипниках скольжения, вмонтированных в торцевые щиты генератора. С целью герметизации внутреннего объема генератора, заполняемого водородом, в торцевых щитах встроены масляные уплотнения вала генератора.
Охлаждение генератора водородом осуществляется компрессором, установленным на валу ротора, а охлаждение самого водорода — в газоохладителях, по которым прокачивается техническая вода от внешней системы водоснабжения. Охлаждение водой (дистиллятом) обмотки статора осуществляется также от внешней системы водоснабжения.
Основные технические данные генератора:
— мощность 258,8 МВА /215 МВт;
— коэффициент мощности 0,85;
— частота вращения, 3000 об/мин;
— частота, 50 Гц;
— число фаз 3;
— соединение фаз — звезда;
— коэффициент полезного действия 98,6 %;
— напряжение статора 15,75 кВ;
— ток статора 9490 А;
— ток ротора 2015 А;
— напряжение возбуждения 450 В.
Состав тренажера:
1. Операторский интерфейс системы управления АО «ТЭСТ» (14 технологических мнемосхем блока).
2. Математическая интегральная модель котла ТГМЕ-206.
3. Математическая интегральная модель турбины К-215-130.
4. Математическая интегральная модель генератора ТГВ-200М.
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. Схема подвода газа и мазута на котел.
2. Газовоздушный тракт котла ТГМЕ-206.
3. Пароводяной тракт котла ТГМЕ-206.
4. Турбина К-215-130.
5. Температурный контроль металла турбины.
6. Питательно-деаэрационная установка.
7. Конденсационная установка.
8. Маслоснабжение подшипников турбины.
9. Уплотнения вала генератора, система водяного охлаждения генератора.
10. Бойлерная установка.
11. Защиты котла.
12. Защиты турбины.
13. Генератор.
14. 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 масляной системы и ВПУ.
2. Пуск системы уплотнения вала генератора.
3. Включение в работу системы регулирования и защит турбины.
4. Пуск конденсационной и деаэрационной установок.
5. Пуск ПЭНа. Подготовка ПВД к работе. Заполнение котла водой.
6. Продувка газопроводов. Вентиляция топки.
7. Растопка котла на газе.
8. Растопка котла на мазуте.
9. Пуск турбины из холодного состояния.
10. Нагружение турбины.
11. Пуск турбины из горячего состояния.
12. Останов котла.
13. Останов турбины.
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 ТГМЕ-206.
2.1. Понижение давления мазута перед котлом до 10 кгс/см2.
2.2. Понижение давления газа перед котлом до 0,2 кгс/см2.
2.3. Ухудшение качества топлива.
2.4. Разрыв труб экономайзера.
2.5. Разрыв экранных труб.
2.6. Разрыв трубок ширм п/п нитка А.
3. Аварийные ситуации в работе турбины К-215-130.
3.1. Обрыв штоков клапанов ЦВД турбины.
3.2. Обрыв штоков клапанов ЦСД турбины.
3.3. Разрыв трубок ПВД-7.
3.4. Разрыв трубок ПВД-6.
3.5. Разрыв трубок ПВД-5.
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 >>>
Смотрите еще:
Метки: К-215-130, ТГВ-200М, ТГМЕ-206, тренажер, Тренажер блока
