THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN
9.4. Các yêu cầu đối với các hệ thống điều khiển các quá trình công nghệ
Một hệ thống phức tạp như Nhà máy điện hạt nhân, gồm nhiều hệ thống và nhiều mối liên hệ giữa các hệ thống, đòi hỏi hoạt động trong nhiều chế độ, kể cả các chếđộ sự cố, sẽ không thể hoạt động được nếu thiếu hệ thống điều khiển thích hợp cho tất cả các quá
trình đã được lập kế hoạch. Sự cần thiết phải đưa ra những yêu cầu đối với các hệ thống
điều khiển đó là đương nhiên.
Theo [5], hệ thống điều khiển các quá trình công nghệđược chia thành các vi hệ thống: 1. Trung tâm điều khiển (БЩУ).
2. Bảng điều khiển dự phòng (РЩУ).
3. Điều khiển các hệ thống làm việc bình thường (УСНЭ). 4. Điều khiển các hệ thống an toàn.
5. Các phương tiện tựđộng ghi đo và lưu giữ thông tin.
Trung tâm điều khiển là nơi làm việc cốđịnh của các nhân viên điều khiển, đứng đầu là trưởng ca, chịu trách nhiệm vận hành an toàn nhà máy điện hạt nhân, cả khi làm việc bình thường, cả khi xuất hiện các tình huống khẩn cấp. Tên gọi bị phức tạp hóa do lịch sử, không nên hiểu nó theo nghĩa hẹp. Thuật ngữ này được hiểu là nơi điều khiển lò phản
ứng và toàn bộ Nhà máy điện hạt nhân với tất cả các hệ thống được xây dựng để cung cấp thông tin và đểđiều khiển.
Bảng điều khiển dự phòng được dự tính cho trường hợp không thểđiều khiển được Nhà máy điện hạt nhân bằng БЩУ, vì những nguyên nhân đặc biệt nào đó (hỏa hoạn, lụt lội, phóng xạ…). Khả năng của PЩУ ít hơn của БЩУ nhiều và bao hàm các chức năng an toàn chủ yếu:
điều khiển các hệ thống an toàn;
chuyển lò phản ứng về trạng thái dưới tới hạn; giữ lò phản ứng ở trạng thái dưới tới hạn; dẫn thoát nhiệt khỏi lò phản ứng;
kiểm soát trạng thái cụm thiết bị lò phản ứng.
Cần phải áp dụng các biện pháp hướng tới loại trừ hỏng hóc БЩУ và PЩУ do nguyên nhân chung.
Điều khiển các hệ thống làm việc bình thường cần thực hiện việc điều khiển các quá trình công nghệở mọi chếđộ thiết kế trong khuôn khổ các chỉ sốđã được quy định trong thiết kế.
Trong thành phần của УСНЭ bao gồm:
các phương tiện liên lạc tin cậy thuộc nhóm và cá nhân giữa các БЩУ;
các phương tiện thu thập, xử lý, chỉnh lý tài liệu và lưu giữ thông tin, đủđể có được khả năng xác định một cách kịp thời và đơn trị các biến cố khởi nguồn của việc xuất hiện những sai phạm hoạt động bình thường và các sự cố, sự phát triển của các sự cố đó, xác định thuật toán thực tế hoạt động của các hệ thống an toàn và các bộ phận quan trọng đối với an toàn, thuộc các cấp an toàn 1 và 2, trong đó có các hệ thống kiểm soát và điều khiển, xác định các sai lệch khỏi quy tắc hành động cho các hoạt động của nhân viên. УСНЭ của tổ máy Nhà máy điện hạt nhân cần đảm bảo việc dự báo (chẩn đoán) tựđộng và (hoặc) được tựđộng hóa về trạng thái các chếđộ vận hành, trong đó có trạng thái bản thân các phương tiện kỹ thuật và chương trình để kiểm soát và điều khiển.
УСНЭ của tổ máy Nhà máy điện hạt nhân cần được xây dựng sao cho nó đảm bảo được các điều kiện thuận lợi nhất để các nhân viên vận hành áp dụng các giải pháp đúng đắn
điều khiển Nhà máy điện hạt nhân và giảm đến tối thiểu khả năng áp dụng các giải pháp sai lầm.
Thiết kếУСНЭ cần có:
phân tích phản ứng của các hệ thống điều khiển và kiểm soát РУ và tổ máy Nhà máy điện hạt nhân đối với các hỏng hóc có thể có trong hệ thống;
phân tích độ tin cậy tác động của các phương tiện kỹ thuật và chương trình và của hệ thống nói chung;
phân tích độ bền vững của các tuyến điều khiển và điều chỉnh. Cần phải tính trước:
các phương tiện và phương pháp phát hiện rò rỉ vượt quá mức được quy định trong thiết kế của chất tải nhiệt vòng sơ cấp, và vị trí rò rỉ, tùy theo khả năng;
tự động hóa kiểm soát phóng xạ của chất tải nhiệt và kiểm soát việc xả và phát thải các chất phóng xạ, cũng như kiểm soát tình trạng phóng xạ trong vùng bố trí Nhà máy điện hạt nhân, vùng bảo vệ-vệ sinh và vùng quan trắc khi vận hành Nhà máy
điện hạt nhân, kể cả khi sự cố và khi tháo dỡ Nhà máy điện hạt nhân;
tự động kiểm soát các điều kiện lưu giữ an toàn nhiên liệu hạt nhân và các phế thải phóng xạ và phát tín hiệu về các sai phạm đó.
(ở tổ máy Nhà máy điện hạt nhân) các hệ thống điều khiển an toàn (УСБ), mà định nghĩa chúng đã đưa ra trước đây.
Nhiệm vụ chính của УСБ – tự động điều khiển hoạt động của các hệ thống an toàn theo thiết kế. Về ý nghĩa ưu tiên, các hệ thống này không bằng tác động của nhân viên. Khi khởi động tự động, chúng không có khả năng ngắt mạch trong khoảng 10 – 30 phút.
Đồng thời, cần phải tính trước khả năng điều khiển hoạt động của thiết bị từ xa và bằng tay, trong trường hợp có hỏng hóc trong mạch đóng tựđộng.
Các yêu cầu đối với УСБ:
cần phải tách khỏi УСНЭđể nếu một bộ phận hoặc kênh УСНЭ bị hỏng hoặc không hoạt động sẽ không ảnh hưởng đến khả năng УСБ thực hiện chức năng của mình; cần phải, như một hệ thống an toàn, thỏa mãn các nguyên tắc an toàn cổ điển (dự
phòng, độc lập, đa dạng);
cần phải được tổ chức sao cho có thể tiến hành kiểm tra được khả năng hoạt động của chúng và sao cho chúng phát được tín hiệu cảnh báo về những sai hỏng trong cả hệ
thống và trong các bộ phận của chúng.