Всережимный компьютерный тренажерно-аналитический комплекс промышленно-теплофикационного энергоблока ПТ-140 для подготовки персонала котлотурбинного цеха

Заказать бесплатную демонстрацию тренажера >>>

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Описание объекта.

Полное наименование системы: «Всережимный компьютерный тренажерно-аналитический комплекс промышленно-теплофикационного энергоблока ПТ-140 для подготовки персонала котлотурбинного цеха» (дубль-блок на основе паровой теплофикационной турбины ПТ-140/165-130/15-3 и двух котлов БКЗ-500-140).

Условное обозначение: «Тренажер блока ПТ-140».

Год выпуска: 2026 год.

ВВЕДЕНИЕ.

Полномасштабный компьютерный тренажерно-аналитический комплекс промышленно-теплофикационного энергоблока ПТ-140 МВт для подготовки персонала котлотурбинного цеха построен на основе двух программно-технических комплексов: ПТК AMAX, разработанного АО ИК «АМАКС» и ПТК АО «ТЭСТ». Специализированный ПТК AMAX установлен на котлах для автоматизации управления горелками и имитируется в тренажере в полном объеме. ПТК АО «ТЭСТ» — программный комплекс, разработанный для отображения и управления системами энергетических объектов в тренажере. Тренажер моделирует работу основного и вспомогательного оборудования блока 140 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, 2 котла, турбина, генератор, и т.д.) и осуществляющее контроль качества подготовки персонала. Общий графический дизайн тренажера разработан на основе технологических мнемосхем, имеющихся на блочном щите, дизайн горелочных схем выполнен аналогично схемам ПТК «АМАХ», 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;

— машинист блока;

— машинист обходчик основного оборудования.

В состав объекта-прототипа тренажера блока 140 МВт входят:

— двухкорпусный барабанный котел БКЗ-500-140, работающий на газе;

— теплофикационная турбина ПТ-140/165-130/15-3 с регулируемым производственным и двумя теплофикационными отборами;

— вспомогательное оборудование;

— общестанционное оборудование;

— генератор ТВВ-160-2ЕУЗ;

— система автоматического розжига горелок «АМАКС».

Краткое описание объекта-прототипа.

Теплофикационный блок 140 МВт состоит из паровой теплофикационной турбины типа ПТ-140/165–130/1–3 изготовленной на УТМЗ, с конденсационной установкой, регулируемым производственным и двумя отопительными отборами, предназначенной для привода турбогенератора типа ТВВ–160–2УЗ мощностью 165 МВт с частотой вращения ротора 3000 об /мин. (50С-1) и отпуска пара и тепла для нужд производства и отопления; парового двухкорпусного барабанного котла БКЗ-500-140 (топливо – природный газ), оборудованного системой автоматического розжига горелок «АМАКС», генератора ТВВ-160-2ЕУЗ, комплекса вспомогательного блочного и общестанционного оборудования (насосов, подогревателей, охладителей, паропроводов и пр.), работающего в едином термодинамически связанном технологическом цикле.

Вспомогательное общестанционное оборудование блока состоит из следующего основного оборудования:

— два деаэратора основного конденсата ДОК-1,2;

— пять насосов основного конденсата НДОК-1а,1б,1в,1г,1д;

— два деаэратора питательной воды ДПВ-1,2;

— три питательных электронасоса ПЭН-1а,1б,1в ПЭ-580-185/195;

— быстродействующие редукционные охладительные устройства БРОУ-3,4 140/21кГс/см2;

— редукционные охладительные устройства РОУ-5,6,7 140/13кГс/см2;

— редукционные устройства РУ-8,9,10,11 21/13кГс/см2;

— центральная насосная станция с четырьмя циркнасосами и магистральными коллекторами.

Состав тренажера:

Операторский интерфейс системы управления, разработанный АО «ТЭСТ» (19 мнемосхем, разработанных по оперативным схемам котло-турбинного цеха):

1.1. Газовоздушный тракт корпуса А котла.

1.2. Газовоздушный тракт корпуса В котла.

1.3. Пароводяной тракт корпуса А котла.

1.4. Пароводяной тракт корпуса В котла.

1.5. Турбина ПТ-140 общая схема.

1.6. Тепловое состояние и механические величины турбины.

1.7. Уплотнения турбины.

1.8. ПВД.

1.9. Конденсатор.

1.10. Производственный отбор ТГ-1.

1.11. Теплофикационная установка.

1.12. Маслосистема смазки турбины.

1.13. Уплотнения вала генератора турбины.

1.14. Водяное охлаждение статора генератора.

1.15. Главные паропроводы.

1.16. ПДУ.

1.17. Коллектор 13 ата.

1.18. ЦНС.

1.19. ДОК.

1. Интерфейс ПТК AMAX, управляющего горелками котла.

2.1. Общая мнемосхема.

2.2. Корпус А.

2.3. Корпус А. Горелка 1н.

2.4. Корпус А. Горелка 1с.

2.5. Корпус А. Горелка 1в.

2.6. Корпус А. Горелка 2н.

2.7. Корпус А. Горелка 2с.

2.8. Корпус А. Горелка 2в.

2.9. Корпус А. Горелка 3н.

2.10. Корпус А. Горелка 3с.

2.11. Корпус А. Горелка 3в.

2.12. Корпус А. Горелка 4н.

2.13. Корпус А. Горелка 4с.

2.14. Корпус А. Горелка 4в.

2.15. Корпус В.

2.16. Корпус В. Горелка 1н.

2.17. Корпус В. Горелка 1с.

2.18. Корпус В. Горелка 1в.

2.19. Корпус В. Горелка 2н.

2.20. Корпус В. Горелка 2с.

2.21. Корпус В. Горелка 2в.

2.22. Корпус В. Горелка 3н.

2.23. Корпус В. Горелка 3с.

2.24. Корпус В. Горелка 3в.

2.25. Корпус В. Горелка 4н.

2.26. Корпус В. Горелка 4с.

2.27. Корпус В. Горелка 4в.

3. Интерфейс реальной АСУ ТП блока для управления защитами, блокировками, сигнализацией, автоматикой блока:

Защиты котла №1.
Защиты котла №2.
Защиты турбины.
Защиты блока ПТ-140.
Защиты общеблочного и вспомогательного оборудования.
Локальные защиты.
Сигнализации турбины ПТ-140.
Математическая интегральная модель турбины типа ПТ-140/165–130/1–3.
Математическая интегральная модель котла БКЗ-500-140.
Математическая интегральная модель вспомогательного оборудования.
Математическая интегральная модель общестанционного оборудования, технологически связанного с блоком ПТ-140.
Модель 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.

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 производственного отбора.
Включение и отключение теплофикационной установки.
Работа блока с различным составом оборудования (2 котла + паровая турбина; 1 котел + паровая турбина и т.д.)
Включение в сеть генератора.
Работа блока с автоматическим и(или) ручным регулированием.
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.

1.1. Включение в работу маслосистемы турбины, системы охлаждения генератора.

1.2. Включение в работу конденсатного тракта.

1.3. Включение в работу ДПВ-1.

1.4. Подготовка котла к пуску.

1.5. Набор вакуума.

1.6. Растопка котла из холодного состояния.

1.7. Прогрев трубопроводов острого пара до ГПЗ, СК, перепускных труб ЦВД.

1.8. Пуск турбины.

1.9. Нагружение блока. Включение производственного отбора.

1.10. Включение ПВД.

1.11. Включение нижнего отопительного отбора.

1.12. Включение верхнего отопительного отбора.

1.13. Растопка второго котла с подключением в ГПП.

1.14. Отключение производственного отбора.

1.15. Отключение отопительных отборов.

1.16. Останов блока.

1.17. Пуск блока из холодного состояния.

1.18. Пуск блока из горячего состояния.

1.19. Включение в работу конденсатного тракта. Набор вакуума. Предпусковая деаэрация.

1.20. Заполнение и растопка котла №1 с прогревом паропровода до ГПЗ.

1.21. Включение в работу схемы ОК, набор вакуума. Растопка котла.

1.22. Прогрев, включение в сеть, набор нагрузки 10 МВт.

Состав нештатных ситуаций.

В тренажер включен стандартный набор нештатных ситуаций, служащих для подготовки оперативного персонала к парирующим действиям в режиме аварии. 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.
Отказы в работе арматуры:
Отказы в работе механизмов:
Регулирующие клапаны:
Отказ в работе любой защиты.
Несрабатывание АВР.
Нештатные ситуации в работе турбинного оборудования и технологических процессах.
Нештатные ситуации в работе котельного оборудования и технологических процессах.
Нештатные ситуации в работе электротехнического оборудования.

Модель вводных.

Модель вводных – это математическое описание различного рода внешних возмущений, производимых с пульта инструктора. К ним относятся отказы в работе как электротехнического оборудования – выключателей, повреждения на линиях, шинах, в трансформаторах, генераторах, так и в работе гидромеханических систем – засорение фильтров, снижение давления масла в системе МНУ, отказы в действии защит и др. Для работы с вводными предусмотрены специальные управляющие интерфейсные окна, в которых инструктор по своему усмотрению задает различные нештатные ситуации и аварии, позволяющие проводить противоаварийные тренировки персонала электростанции.

Данная функция тренажера позволяет формировать противоаварийные сценарии тренировок, с последующим анализом действий обучаемого.

Контролирующая программа.

Работает в течение всего процесса тренировки и фиксирует ошибки, произведенные оператором за время работы на тренажере. Происходит начисление штрафных баллов при отклонении значений текущих параметров от допустимых с учетом правильного (или неправильного) выполнения определенных операций. Количество начисленных баллов зависит от характера и весомости нарушения.

Все возможные нарушения вносятся в перечень нарушений. В данном перечне указаны критерии нарушений, количество штрафных баллов по каждому критерию и время задержки наложения штрафа. То есть, для некоторых нарушений предоставляется определенное количество времени на их устранение.

Регистрация произведенных оператором ошибок, в результате работы контролирующей программы, происходит в протоколе контроля с указанием момента времени совершения нарушения и количеством начисленных за него штрафных баллов.

Протоколы.

Программа тренажера формирует следующие протоколы:

- контроля;

- действий оператора;

- аварийных сообщений;

- действий автоматики;

- действия защит;

- первопричины защит.

Каждое событие, совершенное при работе оператора на тренажере, фиксируется по времени и вносится в соответствующий протокол.

Это позволяет инструктору следить за процессом обучения, анализировать причины ошибок оператора и давать соответствующие наставления и рекомендации.

Инструкции.

В тренажере предусмотрен архив технической документации. При необходимости получения справочной информации оператор в любой момент может обратиться к этому архиву. Исключение составляет экзаменационный режим, в котором отключаются все подсказки.

Установка тренажера

Установка тренажера может быть произведена на компьютеры удовлетворяющие минимальным техническим требованиям:

- Операционная система Microsoft Windows 11/10/8/7/Vista/XP.

- процессор с 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 работы с тренажером рекомендуется использовать два или более мониторов;

- звуковая карта и колонки;

- клавиатура, мышь;

- сетевая карта 100Мбит (для сетевого варианта Тренажера).

Для работы сетевой версии тренажера необходимо минимум два компьютера соединенных в сеть пропускной способностью не менее 100Мбит/с.

Для печати протоколов, графиков, заданий к тренажеру и документации рекомендуется использовать цветной лазерный принтер.

Процедуры при первоначальной установке тренажера:

Эксплуатация и обслуживание тренажера

При возникновении неисправностей в ходе эксплуатации ПО, рекомендуется сделать следующее:

1. Перезагрузить компьютер. Перезагрузите компьютер и попробуйте запустить тренажер. Если все получилось, то скорее всего это был временный сбой вызванный зависанием программы в памяти компьютера. Если перезагрузка не помогла, то скорее всего повреждена база данных.
2. Поэтому придется восстановить базу данных. Для этого необходимо выполнить от имени администратора команду:

«c:\Program Files (x86)\MySQL\MySQL Server 5.1\bin\mysqlcheck» -u root —password=ХХХХ —auto-repair —check —optimize —all-databases

Вместо XXXX — вставить пароль из инструкции по установке MySQL для тренажера.

Имя каталога должно совпадать с именем каталога в котором у Вас установлен сервер MySQL.

Если восстановить базу данных не получилось, то придется:

3. Переустановить тренажер из имеющегося дистрибутива. Желательно не удалять предыдущую версию тренажера и каталог куда она была установлена — в противном случае придется заново производить активацию тренажера.

Процедуры установки обновленных версий тренажера:

Первоначальная установка тренажера производится специалистами АО «ТЭСТ» или системным администратором по выдаваемой инструкции. Дальнейшая установка обновленных версий может производиться самостоятельно конечными пользователем или системным администратором пользователя тренажера.

Эксплуатация ПО

Вся информация необходимая для эксплуатации тренажера поставляется вместе с тренажером в виде PDF файлов.

Поделиться: