Тренажер главной электрической схемы Томской ТЭЦ-3
Заказать бесплатную демонстрацию тренажера >>>
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
Описание объекта.
Полное наименование системы: «Полномасштабный компьютерный тренажерно – аналитический комплекс по оперативным переключениям в Главной электрической схеме Томской ТЭЦ-3 АО «Томская генерация».
Условное обозначение: «Тренажер ГЭСх Томской ТЭЦ-3».
Год выпуска: 2018 год.
Полномасштабный компьютерный тренажерно-аналитический комплекс по оперативным переключениям в Главной электрической схеме предназначен для поддержания и восстановления квалификации оперативного электротехнического персонала электростанции, овладения навыками оперативной деятельности в нестационарных, аварийных и нормальных режимах, обеспечивающих наилучшие показатели работы всего оборудования и его сохранность.
Тренажер ГЭСх моделирует работу основного и вспомогательного оборудования главной электрической схемы, алгоритмы управления и защиты, имитирует управление электрооборудованием электростанции, является средством обучения, предэкзаменационной подготовки и экзаменационного тестирования электротехнического персонала ТЭЦ.
В состав объекта-прототипа тренажера входят:
— Турбогенератор типа ТВВ–160–2ЕУЗ.
— Открытое распредустройство 220 кВ.
— Открытое распредустройство 110 кВ.
— Распределительное устройство собственных нужд 6 кВ ПВК (пароводогрейной котельной).
— Распределительные устройства 6 кВ главного корпуса.
— Распределительные устройства 0,4 кВ.
— Главный щит управления.
— Трансформаторы и автотрансформаторы, входящие в состав ГЭСх.
— Коммутационное электрооборудование ГЭСх Томской ТЭЦ-3.
Краткое описание объекта-прототипа.
Турбогенератор синхронный трѐхфазный (в дальнейшем «генератор») типа ТВВ–160–2ЕУЗ предназначен для выработки электроэнергии в продолжительном режиме работы совместно с паровой турбиной типа ПТ-135/165-130/15.
Открытое распредустройство 220 кВ выполнено по схеме с двумя системами сборных шин и с обходной, с одним выключателем на цепь, с отдельным обходным и шиносоединительным выключателями, состоит из 7 ячеек.
Открытое распредустройство 110 кВ. Схема аналогична распредустройству 220 кВ, состоит из 12 ячеек.
Распределительное устройство собственных нужд 6 кВ ПВК (пароводогрейной котельной) состоит из четырѐх секций (1РО, 2РО, 3РО, 4РО) ПВК.
От секций РУСН-6 кВ запитаны все механизмы собственных нужд ПВК, а также трансформаторы 6/0,4 кВ остальных зданий и сооружений. Резервирование секций 6 кВ ПВК осуществлено по схеме взаиморезервирования, то есть при отключении секции 1РО включается по АВР секционный выключатель от секции 2РО (секции запитаны от разных трансформаторов, см. оперативную схему) и наоборот. Аналогично выполнена схема АВР секций 3РО и 4РО.
Резервирование секций 6 кВ НБЗК выполнено от секций 6 кВ главного корпуса 1РА, РБ.
Состав тренажера:
- Операторский интерфейс системы управления, включающий 11 активных динамических мнемосхем:
1.1. Главная электрическая схема станции.
1.2. Схема ОРУ-220 кВ.
1.3. Схема ОРУ 110 кВ (ячейки №№1-5).
1.4. Схема ОРУ 110 кВ (ячейки №№6-21).
1.5. Схема РУСН-6 кВ ПВК.
1.6. Схема РУСН-6 кВ ГК.
1.7. Схема линейных выключателей 220 и 110 кВ.
1.8. ГЩУ – пульт управления турбогенератором.
1.9. ГЩУ – панель генератора.
1.10. ГЩУ – панели №№12-15.
1.11. ГЩУ – панели №№20-25.
На данных мнемосхемах имеются переходы к управляющим панелям, шкафам и местным щитам ячеек, трансформаторов, коммутационного оборудования.
- Средства для ведения телефонных переговоров.
- Средства для проведения обходов, осмотров оборудования.
- Средства по технике безопасности.
- Всережимная математическая модель главной электрической схемы станции.
- Модель защит, блокировок, сигнализаций и автоматики.
- Пульт инструктора.
- Комплект нештатных ситуаций (задание с помощью специальной таблицы вводных).
- Комплект автоматизированных сценариев тренировок с оценкой.
- Сохранение режимов и запуск тренажера из любого сохраненного состояния.
- Протоколирование: действий оператора, ошибок, сигнализаций, защит, блокировок.
- Система поддержки оператора.
- Контролирующая программа, позволяющая фиксировать неправильные действия оператора энергообъекта (несоответствие логике и смыслу правил технической эксплуатации).
- Оптимизация программного обеспечения (с применением современных информационных технологий и современных методов моделирования) с возможностью установки тренажера на одном компьютере. Развитая конфигурация сети (подключение любого количества компьютеров).
- Эксплуатационная документация, в том числе описание тренажера, справочные материалы, задания, пошаговые инструкции и т.д.
Математическое описание тренажера.
В состав тренажера входят математические модели:
— генератора;
— электрической цепи;
— трансформаторов;
— коммутационных аппаратов;
— средств РЗА.
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 напряжений, токов и частоты во всех режимах, включая аварийные.
В состав математического описания тренажера входят следующие подсистемы:
- Генератор.
- ОРУ-220 кВ.
- ОРУ-110 кВ.
- РУСН-6 кВ.
- РУСН-0,4 кВ.
- Автотрансформаторы АТ-1, АТ-2.
- Трансформаторы Т-1, Т-2.
- Трансформаторы 1РТ, 1ТС, 1БТ.
- Релейные защиты.
- Сигнализация.
Модель системы управления тренажера позволяет управлять объектами главной электрической схемы станции, контролировать текущее состояние
параметров схемы и оборудования, срабатывание защит и сигнализации в таком же представлении, как и на реальной системе Томской ТЭЦ-3, привычной для персонала, в объеме, необходимом для проведения обучающих тренировок. При вызове с экрана какого-нибудь элемента, появляется соответствующее диалоговое окно, в котором присутствуют все необходимые функции для работы с данным элементом и отражающие его состояние.
Местные щиты выполнены по фотографиям ячеек и имеют управляющие элементы (ключи, кнопки) такие же, что и на самих ячейках. Кроме этого, находясь на местном щите, существует возможность перейти к выполнению осмотра оборудования, подключенному к данной ячейке.
В тренажере реализована возможность ведения телефонных переговоров с диспетчером. В случае необходимости переключений по схеме, оператор обязан по телефону связаться с диспетчером для получения разрешения на то или иное действие, отчета о произведенных переключениях. Проведение телефонных переговоров выполнено в форме диалога, то есть на каждое свое обращение оператор получает ответ и указания о дальнейших действиях.
При обслуживании электрооборудования важное место занимают обязательные меры по технике безопасности. Это – отключение электрооборудования, выполнение мер, препятствующих ошибочному или самопроизвольному включению коммутационных аппаратов, установка защитного заземления, вывешивание плакатов по ТБ.
Вывешивание плакатов на переключающем электрооборудовании – одно из основных требований, обеспечивающих безопасность людей в электроустановках. При работе по сценариям по выводу установки в ремонт или проведении противоаварийных тренировок контролирующая программа тренажера фиксирует каждый вывешенный плакат и его соответствие месту. За неправильные действия по таким операциям будут зачислены штрафные баллы.
Указатель высокого напряжения выполнен для определения наличия напряжения на токоведущих частях электрооборудования и линиях электропередач. Внешне он похож на реальный, имеет сигнальную лампу и находится в составе электроинструментов тренажера.
Модель системы защит.
Модель системы защит включает следующие модели:
— защиты линий;
— защиты шин;
— защиты трансформаторов;
— защиты генератора.
Модель системы защит воспроизводит работу защит электрооборудования в аварийных ситуациях при повреждениях электроустановок. К ним относятся дифзащиты линий, УРОВ, дифзащиты шин, МТЗ, защиты трансформаторов и т.д.
Информация о сработавших защитах представляется в специальном отдельном окне аварийной и предупредительной сигнализации. Обращение к основным сведениям о защитах происходит с мнемосхем распредустройств
тренажера. Они обозначены значками и в момент срабатывания защиты подают сигнал красного или желтого цвета. Отображение информации по защитам и другим системам тренажера повторяет отображение информации на реальных щитах управления объекта и дает возможность проводить обучение персонала в условиях, приближенным к рабочим.
Модель блокировок.
Реализована модель блокировок, принятых на электростанции. Сюда входят блокировки разъединителей и выключателей, заземляющих ножей главной электрической схемы. Информация о действующей блокировке коммутационного аппарата находится в управляющем окне данного аппарата и содержит условия ее действия.
Модель аварийной и предупредительной сигнализации.
Срабатывание аварийной и предупредительной сигнализаций отображается в отдельном специальном окне в виде табло. Каждая строка этого табло – одно сигнализационное сообщение с соответствующими характеристиками: наименованием, временем срабатывания, указанием объекта срабатывания и устройства срабатывания. Кроме того, сработавшая сигнализация фиксируется в протоколе аварийных сообщений и записывается в отдельный файл.
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.
- Вывод в ремонт МВ-110 С-135 с заменой его на ОВ-110.
- Ввод в работу после ремонта МВ-110 С-135 при замене его на ОВ-110.
- Вывод в ремонт 1 СШ 110 кВ.
- Ввод в работу после ремонта 1СШ 110 кВ.
- Вывод в ремонт МВ Т-210 с заменой его на ОВ-220.
- Ввод в работу МВ Т-210 при замене его на ОВ-220.
- Вывод в ремонт II СШ 220 кВ.
- Ввод в работу II СШ 220 кВ.
- Вывод в ремонт автотрансформатора АТ-1.
- Ввод в работу после ремонта автотрансформатора АТ-1.
- Вывод в ремонт трансформатора с.н. Т-2.
- Ввод в работу трансформатора с.н. Т-2.
- Вывод в ремонт ТН-2СШ-110 кВ.
- Ввод в работу ТН-2СШ-110 кВ.
- Вывод в ремонт ТН-1СШ-220 кВ.
- Ввод в работу ТН-1СШ-220 кВ.
- Вывод в ремонт автотрансформатора АТ-2.
- Ввод в работу после ремонта автотрансформатора АТ-2.
- Синхронизация генератора.
Состав аварийных ситуаций.
В тренажер включен стандартный набор аварийных ситуаций, служащих для подготовки оперативного персонала к парирующим действиям:
- Отказы в работе коммутационного оборудования (выключателей).
- Короткие замыкания:
— повреждения на воздушных линиях 220 кВ;
— повреждения на воздушных линиях 110 кВ;
— повреждения сборных шин 220, 110 кВ;
— повреждения трансформаторов 220, 110, 6 кВ;
— повреждения генератора.
