Тренажер ПГУ-39

Заказать бесплатную демонстрацию тренажера >>>

Представлены 20 мнемосхем из 117.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Описание объекта.

Полное наименование системы: «Компьютерный тренажерно-аналитический комплекс для блока ПГУ-39 МВт (1 газовая турбина GT-10C, 1 паровая турбина Т-10/11-5,2, котел-утилизатор П-103 (Пр-39/8-5,5/0,62-487/212), система управления на базе программно-технического комплекса ПТК Simatic PCS7 Siemens, ПТК Advant Power Control ABB).

Условное обозначение: «Тренажер ПГУ-39».

Тренажер установлен на Сочинской ТЭС, сдан в эксплуатация в 2013 году, прошел сертификацию и успешно эксплуатируется по настоящее время >>>

Тренажер-симулятор парогазовой установки 39 МВт, построен на основе программно-технических комплексов ПТК Simatic PCS7 Siemens и ПТК Advant Power Control ABB и моделирует работу основного и вспомогательного оборудования ПГУ-39 МВт, алгоритмов управления и защиты, имитирует управление с операторских станций, является средством обучения, предэкзаменационной подготовки и экзаменационного тестирования оперативного персонала электростанции.

Для повышения уровня профессионализма и дальнейшей аттестации данный тренажер предполагает обучение, тренировку и тестирование персонала по следующим специальностям:

заместитель главного инженера по эксплуатации;
старший начальник смены электростанции;
начальник смены электростанции;
начальник смены;
старший машинист;
машинист энергоблока;
машинист-обходчик;
машинист – обходчик по вспомогательному оборудованию;
дежурный электромонтер.

В состав объекта-прототипа тренажера ПГУ-39 входят:

газотурбинная установка GT10C (SGT700) (производства фирмы Demag Delaval Industrial Turbomachinery (Siemens) с генератором переменного тока AMS1120LK фирмы АВВ; паровая турбина Т-10/11-5,2/0,2 «КТЗ» с генератором типа ТАП-12-2КУЗ ОАО «Силовые машины»; котел-утилизатор П-103 (Пр-39/8-5,5/0,62-487/212) «ЗиОМАР»; вспомогательное оборудование энергоблока; теплофикационная установка.
удалённые объекты, управление которыми производится с БЩУ, в том числе: циркнасосная станция (ЦНС), береговая насосная станция (БНС), воздушная конденсационная установка (ВКУ), блочный пункт подготовки газа (БППГ);
автоматизированная система контроля и управления блоком Simatic PCS7 Siemens, ПТК Advant Power Control ABB – система контроля и управления газовой турбиной.

Краткое описание объекта-прототипа.

Парогазовая установка – блок ПГУ-39 – состоит из одной газотурбинной установки типа GT10C (SGT-700), одного котла-утилизатора типа П-103 (Пр-39/8-5,5/0,62-487/212), одной теплофикационной паровой турбины Т-10/11-5,2 (КТЗ), комплекса вспомогательного оборудования (насосов, подогревателей, охладителей и пр.), работающего в едином термодинамически связанном технологическом цикле.

Газотурбинная установка GT-10C (производства фирмы Demag Delaval Industrial Turbomachinery, принадлежащей фирме Siemens), выполнена в виде двухвального турбоагрегата (газогенератор и силовая турбина), работающего по простому термодинамическому циклу, при начальной температуре газа 1140 ^оС перед первой ступенью, температуре газов на выходе из турбины 518 ^оС.

Справочные показатели для газотурбинной установки GT-10C, работающей на природном газе: электрическая мощность при расчетных наружных и рабочих условиях: температуре наружного воздуха 15 ^оС, барометрическом давлении 1,013 бар (абс.), относительной влажности наружного воздуха 60%, потерях давления на входе равных нулю, а на выходе из ГТУ равных 25 мбар, частоте 50 Гц, коэффициенте мощности 0,8, работе на режиме базовой электрической нагрузки (100%) на природном газе с низшей теплотой сгорания 47914 кДж/кг, составляет 28,3 МВт; при этом коэффициент полезного действия 35,5 % .

На входе в ГТУ установлено КВОУ, предназначенное для очистки поступающего воздуха от твердых частиц, пыли и минеральных солей. Фильтры КВОУ выполнены с импульсной очисткой.

Для повышения давления природного газа поступающего на вход в ГТУ используются газодожимные компрессоры.

Выхлопные газы ГТ направляются в котёл-утилизатор.

Котел-утилизатор типа Пр-39/8-5,5/0,62-487/212 (П-103) разработан ОАО «ИК ЗИОМАР» и изготовлен ОАО «ЗИО-Подольск» для ПГУ мощностью 39 МВт.

Котел-утилизатор имеет башенную компоновку поверхностей нагрева, два парогенерирующих контура с паровыми барабанами и с многократной принудительной циркуляцией в испарительных контурах высокого и низкого давлений. КУ предназначен для работы в парогазовых установках с использованием в нем в качестве греющей среды продуктов сгорания природного газа (основного топлива) или дизельного топлива (аварийного), поступающих из газовой турбины типа GT10C.

Пар из КУ подается в паровую турбину типа Т-10/11-5,2/0,2.

КУ оснащен автоматизированной системой управления и контроля, которая является подсистемой АСУ блочного уровня.

Паровая стационарная теплофикационная турбина Т-10/11-5,2/0,2 с регулируемым отопительным отбором пара предназначена для непосредственного привода генератора и снабжения тепловых потребителей паром из регулируемого отопительного отбора. Паровая теплофикационная турбина Т-10/11-5,2/0,2, на месте установки комплектуется синхронным электрическим генератором типа ТАП-12-2КУЗ, производства ОАО «Электросила» г. Санкт-Петербург.

Система теплофикации блока включает подогреватель сетевой воды и охладитель конденсата греющего пара ПСВ, соединенных последовательно по сетевой воде, из которых конденсат откачивается насосами в линию основного конденсата.

Состав тренажера:

Операторский интерфейс реальной системы управления Simatic PCS7 Siemens блока, системы управления газовой турбиной Advant Power Control ABB (99 схем).
Математическая интегральная модель газовой турбины GT-10C.
Математическая интегральная модель паровой турбины Т-10/11-5,2.
Математическая интегральная модель котла-утилизатора П-103.
Математические интегральные модели генераторов AMS1120LK, ТАП-12-2КУЗ.
Модель реальной АСУ ТП блока (защит, блокировок, сигнализаций, автоматики, пошаговых программ).
Развитая конфигурация сети (подключение любого количества компьютеров).
Пульт инструктора.
Контролирующая программа, позволяющая фиксировать неправильные действия оператора энергообъекта (несоответствие логике и смыслу правил технической эксплуатации).
Комплект нештатных ситуаций (задание с помощью специальной таблицы вводных).
Комплект автоматизированных сценариев тренировок с оценкой выполнения задания.
Возможность построения любых диспетчерских графиков и работа по этим графикам.
Сохранение режимов и запуск тренажера из любого сохраненного состояния.
Протоколирование: действий оператора, ошибок, сигнализаций, защит, блокировок.
Контроль ТЭП, графопостроение для всех параметров, состояния механизмов и арматуры.
Система поддержки оператора.
Ускорение и замедление процессов, замораживание ситуаций, возврат ситуаций.
Эксплуатационная документация, в том числе описание тренажера, справочные материалы, задания, пошаговые инструкции и т.д.
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:

Газовая турбина:

пуск/останов ГТУ;
работа ГТУ;
страница 1 регистрации ГТУ;
страница 2 регистрации ГТУ;
вентиляция ГТУ;
топливная система ГТУ;
система жидкого топлива ГТУ;
система газового топлива ГТУ;
воздухозабор/Турбина ГТУ;
масло смазки/Пуск ГТ;
подшипники турбины ГТУ;
редуктор ГТУ;
контроль эмиссии ГТУ;
регулирование турбины ГТУ;
проскок пламени/пульсации ГТУ;
генератор ГТУ;
система возбуждения ГТУ;
ГДК ГТУ;
температурный контроль ГТУ.

Котел-утилизатор:

газовый тракт КУ;
ГПК КУ;
барабан НД КУ;
питательные насосы;
барабан ВД КУ;
паропроводы свежего пара;
пароснабжение собственных нужд;
дренажи КУ.

Паровая турбина:

САР ПТ;
паропроводы подачи пара;
вакуумная система;
основной конденсат;
дренажи ПТ;
маслоснабжение ПТ;
регулирование и защиты ПТ;
тепломеханические параметры ПТ;
контроль генератора ПТ.

Вспомогательное оборудование.

циркуляционная вода;
дренажи машзала;
блочная теплофикационная установка.

Общестанционное оборудование:

Техводоснабжение:
циркводоснабжение;
контроль циркнасосов.
насосы охлаждения.
Топливо:
пункт подготовки газа.
Теплофикация:
АСР ЧП сетевых насосов.
Воздушно-конденсационная установка, аппарат воздушного охлаждения(ВКУ-АВО):
водный баланс ВКУ;
секция 1 ВКУ;
секция 2 ВКУ;
секция 3 ВКУ;
водный баланс АВО;
секция 1 АВО;
секция 2 АВО;
регулятор Т АВО и ВКУ;
защиты.

Главная электрическая схема:

КРУЭ-110 кВ.

— ячейка 01 КРУЭ-110 кВ;

— ячейка 02 КРУЭ-110 кВ;

— ячейка 03 КРУЭ-110 кВ;

— ячейка 04 КРУЭ-110 кВ;

— ячейка 05 КРУЭ-110 кВ;

— ячейка 06 КРУЭ-110 кВ;

— ячейка 07 КРУЭ-110 кВ;

— ячейка 08 КРУЭ-110 кВ;

— ячейка 09 КРУЭ-110 кВ;

— ячейка 10 КРУЭ-110 кВ.

КРУ- 10 кВ.

— общестанционный трансформатор;

— блочный трансформатор Т1;

— генераторы блока 1;

— система возбуждения генератора ПТ;

— трансформатор блока 2 Т2;

— генераторы блока 2;

— система возбуждения генератора ПТ блока 2;

— регулятор активной мощности.

РУСН-0,4 кВ.

— собственные нужды блока 1;

— собственные нужды блока 2;

— ВПУ. Собственные нужды 0,4 кВ;

— общестанционный трансформатор.

Защиты блока:

Защиты ГТ.
Защиты КУ.
Защиты ПТ.

Сигнализация:

7.1. Предупредительные сообщения оператора (ПСО).

Состав моделируемых режимов.

В тренажере моделируются следующие режимы:

Пуск блока из любого теплового состояния.
Останов блока.
Работа блока в любом диапазоне нагрузок.
Включение и отключение теплофикационной установки.
Работа блока с различным составом оборудования.
Синхронизация и включение в сеть генераторов.
Работа блока с автоматическим и(или) ручным регулированием.
Реализованы пошаговые программы для оборудования блока:

программа автоматического пуска блока;
программа останов блока в автоматическом режиме;
программа пуска КУ;
программа прогрева паропроводов низкого давления;
программа прогрева паропроводов высокого давления;
программа пуска паровой турбины;
программа автосинхронизации;
программа пуска турбины;
программа автоматического набора вакуума.

9. Пошаговые программы газовой турбины:

программа предпусковой подготовки ГТ;
пошаговая программа пуска ГТ;
пошаговая программа останова ГТ;
программа проверки предварительного зажигания;
пошаговая программа управления газовым топливом ГТ;
пошаговая программа управления жидким топливом ГТ;
пошаговая программа синхронизации генератора ГТ;
программа внешней системы газообразного топлива;
программа вентиляции отсека дополнительного оборудования;
программа вентиляции отсека газогенератора;
программа вентиляции отсека генератора;
программа вентиляции отсека дополнительного оборудования;
программа системы смазочного масла;
программа продувки газогенератора;
программа ВПУ ГТ;
программа промывки компрессора;
программа блокировки управления байпасом;
программа блокировки выпускного клапана BV2 контроля эмиссии;
программа блокировки регулирования топливного коэффициента растопочного газа;
программа пуска компрессора 1ГТ;
программа пуска компрессора 2ГТ;
программа пуска ГДК.

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.

Включение в работу циркуляционной системы.
Включение в работу системы смазки ПТ и ГТ.
Включение в работу системы регулирования ПТ.
Пуск конденсационной установки. Заполнение котла водой.
Включение в работу системы подачи газа. Пуск ГДК.
Набор вакуума.
Подготовка ГТУ к пуску.
Пуск ГТУ на газе.
Прогрев паропроводов, стопорного клапана паровой турбины.
Пуск ПТ.
Синхронизация. Включение генератора в сеть.
Нагружение ПТ. Выход на номинальные прараметры.
Пуск блока из холодного состояния.
Пуск блока из неостывшего состояния.
Пуск блока из горячего состояния.
Пуск блока.
Останов блока.
Включение в работу теплофикационной установки.
Отключение теплофикационной установки.

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.

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.

Нештатные ситуации в работе тепломеханического оборудования:

2.1. Понижение давления газа.

2.2. Засорение фильтров:

РЭН-1,2;
ЦН НД-1,2;
ПЭН ВД-1,2;
ЦН ВД-1,2;
фильтра системы смазки ПТ;
фильтра системы смазки ГТ;
фильтра системы подвода газа ГТ;
маслофильтра ГДК;
фильтра МОТ;
впускного фильтра охлаждения генератора ГТ.

2.2. Разрывы труб:

ПВД;
ПНД;
ИВД;
ИНД;
Экономайзера;
ГПК.

2.3. Заедание стопорных клапанов:

СК ВД;
КЗ НД.

2.4. Самопроизвольная посадка стопорных клапанов:

СК ВД;
КЗ НД.

2.4. Обрыв штоков регулирующих клапанов турбины:

РК ВД;
РК НД.

2.5. Самопроизвольная посадка РК:

РК ВД;
РК НД.

2.6. Самопроизвольное срабатывание/заклинивание предохранительных клапанов:

ГПК;
ИПК НД;
ИПК ВД;
ИПК БВД;
ИПК экономайзера;
ИПК БРОУ НД;
ИПК БРОУ ВД;
ИПК РНП;
ИПК теплофикационного отбора;
ИПК РОУ СН.

Нештатные ситуации в работе электротехнического оборудования:

3.1. Генератор ГТ:

повреждение изоляции;
междуфазное короткое замыкание;
обрыв одной фазы ошиновки генератора ГТ;
потеря возбуждения (с отказом работы защиты);
внутренние повреждения генератора;
неисправность питания подгрупп реле защит (TUG)$
неисправность вращающихся диодов.

3.2. Генератор ПТ:

внутренние повреждения генератора;
повреждение изоляции обмотки статора;
обрыв одной фазы ошиновки генератора ПТ;
потеря возбуждения (с отказом работы защиты);
внешнее короткое замыкание;
повреждение изоляции обмотки возбуждения.

3.3. Собственные нужды:

короткое замыкание на шинах 10 кВ 10ВВА, 11ВВА, СН00ВВЕ, СН00ВВF;
короткое замыкание на шинах 0,4 кВ 10BFA-1,2, 10BFB-1,2, 00BHR10, 00ВНС, 00BHD.

3.4. Короткое замыкание в трансформаторах:

Т1 10ВАТ10;
Т5 00ВСК10;
ТСН-1, 3, 4, 5, 6.

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:

Метки: АСУТП ABB, АСУТП PCS7, Газовая турбина, котел-утилизатор, паровая турбина, ПГУ, ПГУ-39, Сочи, Тренажер ПГУ-39

Тренажер ПГУ-39

Смотрите еще: