1

Тема: Мажорирование в РЗА

Коллеги, подскажите, есть ли нормативный документ касательно организации мажорирования РЗА. В свое время для АЭС стоял вопрос о необходимости мажорирования: 3 комлекта защит на энергоблоке с целью исключения ложных отключений блока (простой=потеря денег, такая вот концепция...). Мы его в проектах не использовали. Позиция: снижение надежности отключения весомее ложнйо работы в режимах без кз

2 (2011-09-29 17:03:03 отредактировано lik)

Re: Мажорирование в РЗА

1.Что такое мажорирование?
2.А что, выходные контакты каждого из названных Вами копл. включены последовательно? Только тогда можно снизить вероятность ложного отключения. Читал об этом, но не делал. Как Вы сами сказали:

Дмитрий Павлов пишет:

  снижение надежности отключения весомее ложной работы в режимах без кз

Делай , что должен, и будь, что будет

3

Re: Мажорирование в РЗА

Насколько помню, мажоритарная система голосования предполагает использование принципа "два из трех". То есть, двое "за", третий "против", принимается решение "За". Думаю, для АЭС это решение разумно. Речь идет не только об экономике. Каждое аварийное отключение блока по любой причине, в том числе по ошибке РЗА, ко всему прочему не любят реакторы, какие-то нехорошие процессы в них происходят.

4

Re: Мажорирование в РЗА

Мажорирование в устройствах РЗА было на ТА-100 - комплекс УВК для автоматики предотвращения нарушения устойчивости.
Всего выпущено для электроэнергетики 14 комплексов. Первый комплекс, замененный на последний, на Братской ГЭС. Второй комплекс в ОДУ Урала. Были комплексы на ПС Итатская, на Зейской ГЭС, на Конаковской ГРЭС.
Каждый комплекс из трех одинаковых комплектов, на каждом шаге расчетов голосование два из трех, продолжение работы по проголосованным результатам. Необходимость мажорирования определялась элементной базой - процессор на 133 серии, 32кБ памяти на ферритах. Можно относится скептически, но все это надежно работало.
Как и в любых взаимосвязанных системах, в мажоритарном комплексе имелись "узлы", неисправность которых могла привести к ложной работе или полному отказу системы. Так что 100%-ной надежности ожидать от мажоритарной системы не стоит.
Нормативки на мажорирование РЗА не встречал. Если что и есть, скорее всего в архивах "Атомэлектропроекта".
Учитывая возможные неприятности с атомными реакторами при ложном сбросе нагрузки энергоблоков, наверное стоит рассмотреть мажорирование РЗА энергоблоков и линий связи.

5

Re: Мажорирование в РЗА

Насколько мне известно, документа требующего применения мажоритарного принципа нет. Идея витает давно, все атомщики хотят применить этот принцип, но нет никаких централизованных схемных решений и технических требований. Знаю, что на каких-то АЭС, то-ли Калининская, то-ли Кольская, уже не помню, применили два из трёх, но это чистая самоделка.
Пару лет назад ЭКРА разработала и предложила принцип два их четырёх. Два независимых шкафа по два терминала в каждом. Терминалы в шкафу работают по схеме И, шкафы работают по схеме ИЛИ. Какова судьба этой разработки мне не известно.

А почему атомщики хотят применять мажоритарный принцип, можно понять из цитаты одного доклада:

“Недовыработка из-за неправильных действий устройств РЗА в разные годы составила от 2,2 до 132 млн. кВт*ч.
Низкая  надёжность полупроводниковых и микроэлектронных устройств, применяемых  для  релейной  защиты  блоков  генератор-трансформатор, так, например, процент  правильной  работы  дифференциальных  защит  на  реле  ДЗТ-21,23  составляет по статистике  ОРГРЭС всего  59,5%  (см.  материалы  15-ой  конференции  «Релейная  защита и автоматика энергосистем 2002», 2002г.). В процессе эксплуатации неоднократно зафиксированы случаи неправильной работы реле типа РТФ-6М, ЗЗГ-1, БРЭ-1301, БРЭ-2801, РЗР-1М, приводившие к отключению блоков. При этом наиболее подвержены неправильной работе реле, не имеющие гальванической развязки по цепям питания (РТФ-6М, ЗЗГ-1, РЗР-1М и  т. д.).
Так, например, отключение блока 1000 МВт с реактором типа РБМК приводит к потерям в размере порядка 70 млн. руб. (из-за недовыработки примерно 50 млн. кВт*ч в связи с прохождением йодной «ямы» и невыполнением графика нагрузки в ценах 2007г.). Полный сброс нагрузки помимо «теплового шока» для реакторной установки,  влечет за собой работу тысяч элементов устройств автоматики и технологических органов (задвижек, регуляторов, насосов) для приведения реакторной установки в безопасное состояние.”

6

Re: Мажорирование в РЗА

В Атомэнергопроекта видел проект какого-то документа (уже и не помню чей), в котором предлагалось на блоках АЭС выполнять 3 комплекта РЗА с логикой "два из трех". Документ вызвал множество вопросов. Один из основных: как быть при выводе одного из трех комплектов (ремонт, диагностика, тестирование и т.д.). Городить лишнюю логику - путь, считаю, неправильный, т.к.:
а) дополнительные пользовательские алгоритмы и аппаратные звенья снижают надежность;
б) для оборудования АЭС с пользовательской логикой вообще проблематично: должны быть проведены процедуры верификации и валидации программного обеспечения для классов 2 (и 3) безопасности по ОПБ-88/97. Старемся в проектах по минимуму использовать пользовательские алгоритмы, в основном жесткая логика терминалов ( делаем в основном только логику невысокого приоритета типа сигнализации и блокировок);
в) касательно экономического ущерба от ложного отключения: всё познается в сравнении. Убыток от несрабатывания РЗ в режимах КЗ будет намного больше.

По поводу реактора: при срабатывании РЗ на останов, реактор переводится своей защитой (АЗ) в подкритическое состояние (40 % мощности реактора) и может находистя в таком состоянии продолжительно. Блок можно будет вернуть в работу, естетсвенно, при этом необходим возврат автоматики и технологии реактора, процесс трудоемкий. Скажите, а ТЭС в этом плане маневреней? Как быстро можно включить блок назад в сеть при ложном срабатывании РЗ и его останове

7

Re: Мажорирование в РЗА

Дмитрий Павлов пишет:

В Атомэнергопроекта видел проект какого-то документа (уже и не помню чей), в котором предлагалось на блоках АЭС выполнять 3 комплекта РЗА с логикой "два из трех". Документ вызвал множество вопросов. Один из основных: как быть при выводе одного из трех комплектов (ремонт, диагностика, тестирование и т.д.).

Эти вопросы обсуждались на совещании в ЭКРЕ.

Дмитрий Павлов пишет:

Городить лишнюю логику - путь, считаю, неправильный, т.к.:

Я же говорю, это всё на уровне хотелок, единого технического решения нет.

Дмитрий Павлов пишет:

Скажите, а ТЭС в этом плане маневреней? Как быстро можно включить блок назад в сеть при ложном срабатывании РЗ и его останове

Значительно. Блоки поднимают за час-два.

8

Re: Мажорирование в РЗА

Bogatikov пишет:

[

Значительно. Блоки поднимают за час-два.

угу, очень шустро поднимают.
особено если турбину не отключили

9 (2011-10-02 21:32:58 отредактировано Long_Ago)

Re: Мажорирование в РЗА

Дмитрий Павлов пишет:

Городить лишнюю логику - путь, считаю, неправильный, т.к.:
а) дополнительные пользовательские алгоритмы и аппаратные звенья снижают надежность;

А ведь мажорирование можно реализовать на клеммнике. И никаких дополнительных звеньев, и логика на клеммнике (без неё Вы в любом случае не обходитесь).

Дмитрий Павлов пишет:

б) для оборудования АЭС с пользовательской логикой вообще проблематично: должны быть проведены процедуры верификации и валидации

А такие процедуры были для ДЗГ и ДЗБ на электромеханике и микроэлектронике? Для схем с РНТ и ДЗТ?

Дмитрий Павлов пишет:

в) касательно экономического ущерба от ложного отключения: всё познается в сравнении.

На Чернобыльской, если не ошибаюсь, проводили испытания отключения генератора с нагрузкой. Это не отличается от ложной работы защит.
Если в цепях с диодными развязками мне было важно избежать и разрыва цепи и пробоя диода - я ставил диодный мостик с перемычкой посередине. Не экономил на спичках.
Неоднократно слышал от работников АЭС трех контурах управления, трех контурах безопасности и т.д.
Устройства РЗА - это устройства дискретного управления. С ними проще. А вот как резервирование выполняется для трех устройств непрерывного управления одним механизмом? Наверняка эти вопросы решены в регуляторах скорости, регуляторах возбуждения, технологической автоматике реактора.
И чистое любопытство - сколько времени потребуется на АЭС для включения под нагрузку ложно отключенного блока?

10 (2011-10-03 05:49:46 отредактировано Bogatikov)

Re: Мажорирование в РЗА

Смотрел диспетчерскую сводку. Блок включмли примерно в течении суток. Хотя это может быть частный случай.

11

Re: Мажорирование в РЗА

Long_Ago пишет:

А ведь мажорирование можно реализовать на клеммнике. И никаких дополнительных звеньев, и логика на клеммнике (без неё Вы в любом случае не обходитесь).

Да, на клеммнике мажорирование сделать можно. Но опять же при выводе одного комплекта из работы 2 оставшихся будут работать по И, снижается надежность отключения блока при кз. Если делать в данном режиме по ИЛИ, то потребуются доп.элементы (ключи, логика....)

Long_Ago пишет:

А такие процедуры были для ДЗГ и ДЗБ на электромеханике и микроэлектронике? Для схем с РНТ и ДЗТ?

насколько я знаю, данные процедуры требуются только для элементов класса 2 по ОПБ-85/97 (класс 2: элементы, отказ которых может привести к повреждениям ТВЭЛ в пределах проектных аварий; элементы безопасности, отказ которых приводит к невыполнению системой возложенных на нее функций безопасности). Для генератора, классифицируемого по ОПБ как класс 4, веривикация и валидация не требуется

Long_Ago пишет:

И чистое любопытство - сколько времени потребуется на АЭС для включения под нагрузку ложно отключенного блока?

Уточнил у технологов: блок при отключении можно включить сразу. Если подключение не произошло в течении определённого времени (около 15-30 минут) блок идёт на расхолаживание, так как проваливается в йодную яму

время подключения определяется необходимыми расследованиями оператором что же произошло, почему отключился


И по поводу контуров управления могу сказать следующее:
- сами АЭС по технологии сейчас проектируются двухконтурными. 1-ый контур теплоносителя в пределах реакторной оболочки, 2-ой вне, объединение - в парогенераторе;
- многие системы на АЭС используют принцип мажорирования: ЭЧСЗ, ЭЧСР...);
- контроль и управления электрооборудованием осуществляется с двух мест: АРМ и МЩ. Есть еще резервный пункт управления (РПУ)

12

Re: Мажорирование в РЗА

По теме обсуждения несколько моментов.
1. Что касается РЗА блоков АЭС, то принято совместное с "ЭКРАой "решение выполнять два комплекта, каждый из которых  работает по схеме "2 из 2". Документ рекомендующий мажорирование есть в концерне "Росэнергоатом".
2. А почему бы и нет? Ведь все технологические защиты и ГРЭС и АЭС строятся, как правило, по принципу мажорирования. Они тоже не хотят "поломать" котлы-турбины. Наверное так сложилось исторически и мы к этому привыкли.
3.По маневренности блоков АЭС. Блоки с реакторами типа РБМК раньше, чем через двое суток не пустишь. А их у нас пока 11х1000 МВт.

13

Re: Мажорирование в РЗА

ivalnik пишет:

принято совместное с "ЭКРАой "решение выполнять два комплекта, каждый из которых  работает по схеме "2 из 2"

"ЭКРА" вызывает почтение - практически при той надежности, что и у мажоритарного комплекса, добились увеличения продаж на 1/3.

14

Re: Мажорирование в РЗА

А можно узнать, в целях самообразования, мажоритарный принцип включается только при непосредственном срабатывании защиты или также отслеживаются результаты расчетов в режиме слежения?

15 (2011-12-18 18:55:34 отредактировано Long_Ago)

Re: Мажорирование в РЗА

У комплекса ПА на базе УВК ТА-100 мажорирование на каждом шаге "расчетов" для всех промежуточных данных. Особенность в том, что ТА-100 не участвует в непосредственном контуре управления, а лишь подготавливает в доаварийном режиме необходимые УВ. При переходе на МП базу в ПА от мажорирования отходят, переходя на дублирование.
Для существующих МП терминалов РЗА, работающих непосредственно на управление аварийными процессами, все обсуждения мажоритарного принципа ведется только для конечных выходов управления. Мажорировать промежуточные результаты МП терминалов - сомневаюсь в наличии необходимых свободных процессорных мощностей. А ставить к трем МП терминалам еще одно устройство для мажорирования - надежность явно снизится.
И когда при переходе с дублированной эл/механики на более надежные МП начинают темы мажорирования конечных результатов , то на мой взгляд это парадокс.

16

Re: Мажорирование в РЗА

РД ЭО 1.1.2.28.0807-2009 Устройства релейной защиты и электроавтоматики атомных электростанций. Общие технические требования. ОАО «ВНИИАЭС». 2010:
"Для исключения или минимизации отключения или разгрузки энергоблока АЭС в результате ложного срабатывания УРЗА из-за повреждения или отказа единичного элемента допускается применение для построения логических цепей принципа мажорирования ... Применение принципа мажорирования указывается в техническом задании на проектирование УРЗА конкретного энергоблока АЭС"

Других указаний нет. После внесения в ТЗ выбираются принципы построения 2/3 или 2/4 в зависимости от первичной схемы и требований заказчика ... и проведенных расчетов по надежности вариантов схем

17

Re: Мажорирование в РЗА

Bogatikov пишет:

Пару лет назад ЭКРА разработала и предложила принцип два их четырёх. Два независимых шкафа по два терминала в каждом. Терминалы в шкафу работают по схеме И, шкафы работают по схеме ИЛИ. Какова судьба этой разработки мне не известно.

ivalnik пишет:

Что касается РЗА блоков АЭС, то принято совместное с "ЭКРАой "решение выполнять два комплекта, каждый из которых  работает по схеме "2 из 2".

Для удобства эксплуатации именно 2 из 4, а не 2 из 2...

Дмитрий Павлов пишет:

В Атомэнергопроекта видел проект какого-то документа (уже и не помню чей), в котором предлагалось на блоках АЭС выполнять 3 комплекта РЗА с логикой "два из трех". Документ вызвал множество вопросов. Один из основных: как быть при выводе одного из трех комплектов (ремонт, диагностика, тестирование и т.д.). Городить лишнюю логику - путь, считаю, неправильный, т.к.:
а) дополнительные пользовательские алгоритмы и аппаратные звенья снижают надежность;
б) для оборудования АЭС с пользовательской логикой вообще проблематично: должны быть проведены процедуры верификации и валидации программного обеспечения для классов 2 (и 3) безопасности по ОПБ-88/97. Старемся в проектах по минимуму использовать пользовательские алгоритмы, в основном жесткая логика терминалов ( делаем в основном только логику невысокого приоритета типа сигнализации и блокировок);
в) касательно экономического ущерба от ложного отключения: всё познается в сравнении. Убыток от несрабатывания РЗ в режимах КЗ будет намного больше.

Решение ЭКРЫ распространили и на другие продуктовые направления с РЗА... О недостатках принципа 2 из 3 во вложении у них в презентации было хорошо сказано.
Часть технических решений по повышению надежности АЭС атомщики будут обсуждать на след.неделе в Подмосковье. Если будут материалы - поделюсь.

Post's attachments

АИ.pdf 382.61 Кб, 43 скачиваний с 2014-11-11 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

18

Re: Мажорирование в РЗА

Спартак Молодцов пишет:

Один вопрос, как будут выводить из работы один из терминалов, который 2 из 4-х? Что дальше, что делать с мажорированием?

Разом выводится шкаф с двумя терминалами, второй шкаф (дублирующий) с двумя терминалами продолжает работатать... Все вроде как логично!

Спартак Молодцов пишет:

И второй вопрос. Они распространили эти решения и на другие продуктовые направления с РЗА. Защиты АТ, шин, линий? Так? Я очень стесняюсь спросить, а как это выглядит? Как возможно мажорирование, допустим, на защитах линий? Можно пояснить?

Речь идет о РЗА блока Г-Т и маш.зале, и оборудовании установленном на нем. Во вложении был пример с ПА, для блока Г-Т (как я понимаю это либо шкаф АЛАР, либо АЛАР+ФОБ - других вариантов для блока Г-Т нет с ПА), про ОРУ и линейные защиты АЭС тут речи о мажорировании не идет...

19

Re: Мажорирование в РЗА

Спартак Молодцов пишет:

А как выполняется мажорирование по принципу 2 из 4? Сработали два в одном шкафу и действуют на отключение?

Именно так.

Спартак Молодцов пишет:

Или необходимо подтверждение срабатывания второго шкафа?

Не нужно. схема была в прикрепленном выше файле.

20

Re: Мажорирование в РЗА

Спартак Молодцов пишет:

Один вопрос, как будут выводить из работы один из терминалов, который 2 из 4-х? Что дальше, что делать с мажорированием?

Роман Вадимович пишет:

Разом выводится шкаф с двумя терминалами, второй шкаф (дублирующий) с двумя терминалами продолжает работатать... Все вроде как логично!

Имхо логичным было бы на время профконтролей одного терминала РЗА выводить мажорирование. Не так часто и не так долго проводятся у нас профконтроли по отношению ко времени нахождения оборудования в работе.