БЛОК КЛЮЧЕЙ БКЛ-Б БАЗОВОГО ШКАФА КОМПЛЕКСА ТЕХНИКО-ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПОВЫШЕННОЙ НАДЕЖНОСТИ

Полезная модель относится к области энергетики и автоматики и может быть использована для построения автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами электростанций.
Известен блок ключей БКЛ-1-М шкафа УКТС-М унифицированного комплекса технических средств (УКТС), предназначенный для обработки дискретных сигналов в соответствии с функциональным назначением и для правильного и безопасного управления механизмами АЭС и ТЭС (ТУ 25-7192.002-87 «МОДЕРНИЗИРОВАННЫЕ БЛОКИ УНИФИЦИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ (Блоки УКТС-М). Технические условия» (см. приложение).
Блок БКЛ-1-М устанавливается в шкаф УКТС-М, который обеспечивает условия для его нормального функционирования.
Шкаф УКТС-М в целом служит для размещения блоков дистанционного управления, формирования команд технологических защит; сигнализации, аналого-дискретного преобразования сигналов, логического преобразования сигналов, временных задержек, преобразования напряжения, обеспечивая внутришкафные соединения между блоками и кроссовыми клеммниками.
УКТС выполняет функции контроля технологических параметров и управления оборудованием технологических систем в соответствии с заданными в УКТС алгоритмами.
В аварийных условиях при формировании инициирующего события УКТС обеспечивает выдачу необходимых сигналов воздействия на механизмы и электроприводную арматуру технологических систем безопасности. Механизмы запускаются в определенной последовательности, закрытие/открытие арматуры происходит в соответствии с логикой работы технологических систем.
УКТС осуществляет управление оборудованием технологических систем электростанций. К работоспособности оборудования, обеспечивающего технологический процесс АЭС, предъявляются национальные и международные требования обеспечения безопасности.
В комплексах УКТС происходит ввод (измерение значений) аналоговых сигналов, ввод дискретных сигналов, определяющих состояние оборудования и технологических процессов энергоблока АЭС, логическая обработка, вывод команд управления и сигнализации шкафами УКТС-М, в которых размещены блоки ключей БКЛ-1-М.
Блок ключей (БКЛ-1-М) предназначен для гальванического разделения цепей управления от силовых цепей; выдачи сигналов номера объекта по избирательной системе избирания.
К недостаткам блока БКЛ-1-М следует отнести:
- низкую надежность комплектующих частей;
- высокое тепловыделение и, как следствие, необходимость установки вентиляторов в шкафу, где установлен блок;
- назначенный срок службы 10 лет;
- наработку на отказ 50000 ч.
Известен шкаф КСО КТПС-ПН для сбора данных о состоянии технологического оборудования АЭС, состоящего из трех крейтов, один из которых служит для установки служебных блоков: источники питания, блок контроля напряжения, сетевые устройства, второй и третий служат для установки функциональных блоков, обеспечивающих сбор аналоговых сигналов - унифицированных сигналов постоянного тока и напряжения, сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления, а также сбор и выдачу дискретных сигналов, причем функциональные блоки имеют резервированную внутреннюю структуру преобразования входного сигнала и объединены локальной магистралью по стандарту RS-485, обеспечивающей возможность осуществления последовательного опроса функциональных блоков с циклом менее 20 мс, при этом в функциональные блоки встроены фильтры, обеспечивающие подавление синусоидальной помехи на частотах 50 и 60 Гц, при этом в аналоговых блоках применены гальваническая развязка в цифровых цепях и высокоточные измерительные АЦП, а линии связи шкафа от входов функциональных блоков до концентраторов дублированы полностью (см. патент на полезную модель RU 136608,10.01.2014).
Технический результат заключается в повышении надежности работы разработанного блока ключей (БКЛ) комплекса технико-программных средств повышенной надежности КТПС-ПН.
Заявленный технический результат достигается следующим образом. Блок ключей для коммутации цепей постоянного и переменного напряжения шкафа базового для автоматизации управления технологическим оборудованием электростанции, содержит, по меньшей мере, одну микросхему с набором каскадных соединений Дарлингтона, твердотельные реле с посеребренными контактами с низким энергопотреблением и контакты для подключения к выходным управляющим цепям и выходным клеммникам шкафа.
Блок построен с использованием электронных компонентов с низким потреблением электроэнергии и имеющих повышенный ресурс работоспособности, что не требует организации принудительной вентиляции шкафа, в котором он установлен.
Блок ключей (БКЛ), размещаемый в шкафу базовом ШБ КТПС-ПН комплекса технико-программных средств повышенной надежности КТПС-ПН предназначен для гальванической развязки и преобразования входных сигналов переменного и постоянного тока; управления выходными реле.
БКЛ-А и БКЛ1-А
Блок обеспечивает:
- гальваническую развязку и преобразование входных сигналов переменного и постоянного тока;
- управление выходными реле.
Блок выполнен в унифицированном конструктивном исполнении, в своей конструкции содержит контакты для подключения к выходным управляющим цепям блоков индивидуального управления технологическим оборудованием и выходным клеммникам шкафа. Блок устанавливается в индивидуальные разъемы специальной кросс-платы, размещенной со стороны входных/выходных клемм шкафа.
Блок БКЛ входит в группу функциональных блоков шкафабазового ШБ КТПС-ПН и является составной частью комплекса технико-программных средств повышенной надежности, предназначенного для создания проектным путем систем автоматизированного управления и контроля технологическими процессами и передачи информации о состоянии технических средств шкафа и технологического оборудования в систему верхнего блочного или станционного уровня.
Назначенный срок службы блока не менее 30 лет.
Наработка на отказ не ниже 200000 ч.
Высокий показатель наработки на отказ блока БКЛ достигается за счет использования высоконадежных электронных компонентов, имеющих повышенный ресурс работоспособности. Применяемые в блоке радиоэлектронных компонентов с низким энергопотреблением не требуют организации принудительной вентиляции шкафа, в котором блок установлен.
Дополнительно блок ключей БКЛ имеет следующие возможности, отсутствующие у аналога.
Блок сохраняет выполнение всех функций при повышении температуры внутри шкафа до +85°C.
Блок допускает выемку и установку его обратно в шкаф без отключения питания шкафа.
Блок обеспечивает 200000 циклов коммутации электрических цепей под нагрузкой.
Технический результат в КТПС-ПН достигается совокупностью вышеперечисленных возможностей.