IMPLANTACIÓN DE SISTEMA OVATION EN C.N. ASCÓ

ESCOLA SUPERIOR DE ENGINYERIA
IMPLANTACIÓN DE SISTEMA
OVATION EN C.N. ASCÓ
PROYECTO FINAL DE CARRERA
Fidel Alcaraz González
INDICE
1. Descripción del proyecto ....................................................... Pag.1
1.1 Objetivo de la modificación ....................................... Pag.1
2. Descripción del software ....................................................... Pag.2
2.2 Apoyo operativo de emergencias ............................... Pag.2
2.3 Información de planta ................................................. Pag.2
2.4 Funciones necesarias .................................................. Pag.2
2.5 Funciones del computador de procesos ...................... Pag.3
2.6 Funciones de análisis y mantenimiento ...................... Pag.3
2.7 Variables necesarias.................................................... Pag.4
2.8 Almacenamiento de tendencias .................................. Pag.4
3. Descripción del hardware ...................................................... Pag.5
3.1 Composición del suministro ....................................... Pag.5
3.2 Distribución de la instalación ..................................... Pag.6
3.3 Modificación de equipos auxiliares ............................ Pag.7
4. Ejecución del proyecto .......................................................... Pag.13
4.1 Instalación ................................................................... Pag.13
4.1.1 Desmantelamiento......................................... Pag.13
4.1.2 Montaje ......................................................... Pag.13
4.1.3 Sellado ........................................................... Pag.13
4.2 Pruebas de funcionamiento ......................................... Pag.14
4.2.1 Pruebas módulos Imput/Ouput ..................... Pag.14
4.2.2 Pruebas sistema DRPI ................................... Pag.22
4.2.3 Pruebas sistema de alarmas .......................... Pag.23
4.2.4 Pruebas sistemas SCDR, 7300 y NIS ...........Pag.24
4.2.5 Pruebas transmisores de radioactividad........Pag.24
4.2.6 Pruebas ESFAS ............................................. Pag.25
4.2.7 Supervisión aplic. Nucleares y gráficos .......Pag.26
4.2.8 Supervisión señales en mal estado................ Pag.26
5. Aportación del proyecto a mis conocimientos ...................... Pag.27
6. Aportación de mis estudios al proyecto ................................ Pag.27
7. Conclusión ............................................................................. Pag.28
8. Recursos y bibliografía .......................................................... Pag.28
1. DESCRIPCCION DEL PROYECTO
Aprovechando la 21ª recarga de combustible de la Central Nuclear de Ascó, (en adelante C.N.
Ascó) se llevara a cabo una de las modificaciones más importantes de los últimos años, y que constituirá
el camino critico para la finalización de la recarga. Se trata de la substitución del ordenador de procesos
SAMO por su nueva versión OVATION.
SAMO (Sistema de apoyo Mecanizado a la operación), es un sistema informático constituido por un
conjunto de elementos funcionales unidos entre si mediante una red redundante de comunicaciones,
gestionado por una serie de programas informáticos, y un sistema de adquisición de datos.
Las funciones principales del SAMO son:
-
-
Sistema de vigilancia de parámetros de seguridad (SDPS), cuya finalidad es ayudar al operador
de la central de la interpretación de los transitorios e incidentes, permitiéndole evaluar la
situación global del estado de planta.
Programa de secuencia de eventos (SOE). Con listado de las señales consideradas como tales y
relacionadas con el mismo.
Informe “post-trip”, para recopilación de información (lista de señales) correspondientes al
mismo
Representación grafica de los sistemas de la central.
Información de las variables de proceso con la posibilidad de acceso a las mismas por medio de
estructuras jerárquicas.
Realización de registros de tendencias de cálculos y procesamientos de información en tiempo
real.
Presentación grafica de disparos y alarmas.
El sistema SAMO esta clasificado como no clase 1E. No siendo requerido que sea operacional durante o
después de un seísmo, ni para lleva la planta a parada segura.
1.1 OBJETIVO DE LA MODIFICACIÓN
El ordenador de procesos (SAMO) esta tecnológicamente obsoleto y por tanto existe una gran
dificultad en conseguir repuestos de hardware y en realizar modificaciones de software debido a su
especificidad.
SAMO no dispone de tratamiento histórico de variables por lo que en su implantación tuvo que ser
desarrollado paralelamente el sistema propietario SDP, conectado al SAMO, de tecnología HP y
sistema operativo UNIX, completamente desligado del ordenador de procesos, siendo por tanto
requerida doble tecnología para poder visualizar datos históricos. Con la implantación de OVATION
estas dos tecnologías quedaran aunadas en el mismo sistema, ya que en OVATION es posible realizar
informes históricos que se remontan a varios días atrás.
La modificación consiste en la sustitución de los ordenadores actuales, equipos periféricos y de
adquisición, por otro con plataforma OVATION similar al existente en la Central Nuclear de Vandellós
II.
Esta nueva instalación formara parte de de la red de supervisión que estará compuesta por ordenadores,
unidades de control y comunicaciones.
La red de supervisión estará soportada con tecnología OVATION, con red de comunicaciones Fast/Giga
Ethernet. Esta red recogerá toda la información a supervisar desde Sala de Control.
1
2. DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE
La capacidad funcional desde sala de control y centro de apoyo técnico será completa.
Dentro de la estructura global del software el sistema debe tener la agrupación de funciones siguiente:
- Apoyo operativo de emergencia.
- Información de planta de planta.
- Funciones de computador de proceso.
- Funciones de análisis y de mantenimiento.
2.2 APOYO OPERATIVO DE EMERGENCIAS
Estas funciones se estructuran de modo jerarquizado para ofrecer al operador información
seleccionada que le ayude al requerimiento del estado operativo, diagnosis de situaciones anormales,
decisión de la estrategia de actuación y control de los resultados de la misma, que serán presentados al
operador en dos niveles:
1º nivel:
Estado resumido de la situación del reactor (disparado o no).
Estado resumido idéntico al anterior respecto a la inyección de seguridad.
Estadio resumido idéntico a los anteriores respecto a perdida de corriente alterna.
2º nivel: contendrá información muy seleccionada sobre el estado (digital o en tendencia analógica) de
las diversas variables que conforman el árbol de estado.
2.3 INFORMACION DE PLANTA
El sistema dispondrá de gráficos de primer nivel que presentara los distintos diagramas de flujo y
unifilares eléctricos que existan en niveles inferiores.
Se dispondrá de gráficos de segundo nivel que serán los P&ID’s simplificados de los sistemas de la
Unidad así como de unifilares eléctricos. Sobre ellos se dispondrá de información dinámica de los
equipos y parámetros en cuanto a estado y valores de los mismos.
Se dispondrá de un tercer nivel que contendrá información detallada sobre partes del sistema y los
componentes y equipos. Se dispondrá de gráficos de cuarto nivel que presentaran listados de puntos
agrupados a petición del operador.
2.4 FUNCIONES NECESARIAS
Los datos necesarios para realizar las condiciones siguientes a un accidente, que proporcionara el
SAMO serán:
- Listados históricos.
- gráficos históricos (condiciones de operación de la unidad antes del accidente).
- gráficos de tendencias (comportamiento dinámico de los sistemas de la unidad a lo largo del
recurso del accidente).
- Revisión post evento (situación de la unidad durante las operaciones de recuperación o puesta en
servicio nuevamente después del accidente).
- Evaluación de cualquier daño
- Instrumentación de vigilancia post-accidente.
- Funciones criticas de seguridad.
2
2.5 FUNCIONES DEL COMPUTADOR DE PROCESOS
Dentro de este grupo el sistema dispondrá de los siguientes programas:
-
Mapa de flujo.
Termopares intranucleares.
Delta de flujo e inclinación radial de flujo.
Supervisión de barras.
Rendimiento del primario de planta.
Supervisión de setpoints.
Monitorización de motores.
Supervisión del sistema de protección del reactor.
Supervisión de pérdidas del primario.
Rendimientos del secundario.
Modo de planta.
Seguimiento del boro.
Ratio inversa de cuentas.
Control de reactiva.
Temperatura sistema refrigerante del reactor.
Pruebas ESFAS.
Diagramas X-Y.
Supervisión nivel de suministros.
Barra estándar de navegación.
Funciones criticas de seguridad.
Supervisión de potencia térmica.
Sistema de vigilancia de parámetros de seguridad.
Predicción de carga eléctrica.
Lazos en operación.
Promedio de tiempo.
Algoritmos de sensores redundantes.
Corrección de caudal y nivel.
2.6 FUCIONES DE ANALISIS Y MANTENIMIENTO
El sistema dispondrá de un menú que recoja las diversas funciones de este grupo.
Se dispondrá de una función de registro de datos para análisis posterior a un disparo (post trip review).
Se dispondrá de otra función similar desencadenada por otra serie reducida de sucesos originadores.
Se dispondrá de un sistema de mantenimiento de la base de datos de fácil interfase con el operador.
El sistema debe incorporar una función que, ante un suceso determinado, impida la perdida de datos
susceptibles de análisis, en el proceso de registro continuo.
3
2.7 VARIABLES NECESARIAS
Las variables necesarias para analizar la situación de planta IP (información de planta), las
proporcionara el SAMO, proporcionando información grafica sobre la unidad.
La IP constara de dos sub-jerarquías.
La primera comprende el sistema de vigilancia Post-accidente, que contiene los gráficos
correspondientes a:
-
Sistema de refrigeración del reactor
Secundario.
Contención.
Sistema de evacuación de calor residual.
Sistema de control químico y volumen.
Potencia eléctrica.
Desechos radioactivos.
Meteorología.
Sistema de instrumentación nuclear.
La segunda sub-jerarquía denominada sistemas de planta, contendrá:
- Diagramas de tuberías e instrumentación de los sistemas seleccionados para esta sub-jerarquía.
- gráficos de tendencias de 30 minutos y listas de parámetros específicos.
- Utilidades para poder almacenar información histórica Pre y Post disparo (condiciones
anormales) y almacenamiento de tendencia.
2.8 ALMACENAMIENTO DE TENDENCIAS
El sistema almacenara constantemente información de aquellas señales habilitadas para almacenamiento
de tendencia. Las frecuencias de recogida de datos y capacidades son:
-
Las señales analógicas, con periodo de muestreo tanto de 300 milisegundos como de 20
milisegundos se almacenaran de forma permanente.
Las señales digitales se almacenaran cada vez que haya un cambio de estado
Almacenamiento Pre-disparo:
Cuando se reciba una señal de disparo del reactor, el sistema hará una copia de la información
predefinida que va almacenando continuamente desde un tiempo configurable antes del accidente.
Almacenamiento post-disparo:
Si en la condición de disparo, el sistema recibiera otra señal de disparo o de un evento secundario, se
almacenaran también los valores de las señales habilitadas para histórico a partir de este segundo
evento. Se almacenara la información hasta un tiempo configurable después del primer evento.
4
3. DESCRIPCIÓN DEL HARDWARE
El nuevo ordenador de proceso de C N. Ascó, está basado en la plataforma OVATION, está compuesto
por un conjunto de elementos funcionales unidos entre si mediante una red de comunicaciones y
gestionado por una serie de programas informáticos.
Los elementos que conformaran el sistema son los siguientes:
-
Una red redundante de alta velocidad.
Un conjunto de estaciones de trabajo que reciben y envían datos al sistema.
Unos controladores que ejecutan estrategias de control, conectados a dispositivos I/O.
Un conjunto de módulos de I/O conectados a los dispositivos de campo.
Con el fin de llevar a cabo el cableado de las señales externas, se instalan unos paneles de interconexión
en una sala intermedia que recogerán todos los cables de campo; a sus regleteros de bornas se
conectaran multicaules procedentes de los dispositivos I/O, los cuales constituyen el denominado Sala
de Adquisición de Datos (En adelante DAS).
La Sala DAS será modificada para recibir mil quinientas señales de entrada analógicas y mil quinientas señales de
entrada digitales más la posibilidad de ampliación de un 30%.
El 50% de las señales analógicas tendrán una frecuencia de exploración de 20 milisegundos y el 50% restante
excepto las correspondientes a los termopares cuya frecuencia de exploración será de 1 segundo 300
milisegundos. Las señales digitales tendrán una resolución de 4 milisegundos.
3.1 COMPOSICION DEL SUMINISTRO
-
20 pantallas, conectadas mediante la técnica de extensión grafica, se instalan módulos KVM por fibra
óptica (FO) para monitores, teclados y ratones de cada estación de trabajo o servidor.
-
6 impresoras láser, 3 en color y 3 en blanco y negro.
-
1 antena GPS, el sistema dispone de time Server para sincronización, que utiliza una antena GPS que será
instalada en la azotea del edificio de control.
-
2 paneles de redes que incorporan el equipamiento que configura la red de comunicaciones internas
Fast/Ethernet.
-
4 paneles de servidores que albergan las CPU’s (Drops).
-
4 controladores I/O instalados en bastidores Drops 30/80, 31/81, 32/82, 33/83.
-
Equipados con sus ramales (branch) y módulos electrónicos I/O, a ubicar en sala DAS.
-
1 panel de parada remota a ubicar en el edificio de Agua y Alimentación Auxiliar (Edif. AAA). Con
funciones de apoyo en parada remota.
-
1 conjunto de paneles de interconexión (Marshalling) compuesto por 14 módulos que incluyan 4
regleteros cada uno de ellos de 170 bornas. Ello permitirá reordenar los cables de campo que actualmente
entran a los paneles de la sala DAS de acuerdo con la asignación I/O de los nuevos controladores. Se
ubicaran en la 42’50 del edificio de control.
-
19 pc’s marca Dell
5
3.2 DISTRIBUCION DE LA INSTALACIÓN
6
3.3 MODIFICACION DE EQUIPOS AUXILIARES
De forma complementaria al gran volumen de suministros e instalación de Westinghouse, Se
deberán diseñar/modificar los sistemas y elementos siguientes:
-
Reordenación alimentaciones de cabinas y equipos para nuevo OVATION
Remodelación sala SAMO.
Nueva infraestructura de cableado estructurado de comunicaciones y tendido de FO para
periféricos, algunos sistemas de control WDPF y la futura arquitectura multiredes.
Señales I/O. Base de datos I/O. Previsión de acondicionamiento de diversos tipos de: RTDs,
Termopares, analógicas, digitales
Actualmente el sistema DRPI (indicador de barras de control) se alimenta desde el ordenador a 48
Vcc. El nuevo OVATION únicamente dispone de 24 Vcc por lo que se va a alimentar a dicha
tensión. Se ha comprobado técnicamente que el indicador opera correctamente a dicha tensión. Se
alimentara des de el modulo HSDO mediante un cable separado para este uso a paneles marshallng.
Eliminación alimentaciones de FOXBORO: Puesto que el nuevo ordenador ovation permite la
alimentación del lazo, todos aquellos lazos del actual Samo que toman la alimentación de las cabinas
Foxboro, se modifican de forma que, mediante borna flotante se conectaran los cables (+) y (-) de las
fuentes de alimentación.
Paneles marshalling: Para abordar la sustitución de los módulos I/O en sala Das, la mejor solución
consiste en desconectar todos los cables de los paneles A-16 y A-61 debidamente identificados,
recuperarlos y reconducirlos a los paneles Marshalling a-161 que se instalaran en la sala inferior de
reparto de cables, elev. 42.50. Esto permitirá el saneamientote los paneles A16 y A-61, para poder
ubicar los nuevos controladores I/O.
Demultiplexer: El demultiplexor procedente del sistema ssps está actualmente situado en el panel
A-16. Por el criterio indicado mas arriba, sus componentes, incluidas las fuentes de alimentación, se
trasladan a A-61.
Enlaces de comunicaciones: Los enlaces que existen actualmente están formados por par de cobre y
f. óptica. Con la nueva filosofía se unifican todos los enlaces a soporte FO. Los paneles de
Westinhouse incorporan los convertidores de medio a FO necesarios; así mismo, Westinhouse
suministra los convertidores a ubicar en las cabinas de origen de los enlaces de señales informáticas.
Estos enlaces se dividen en dos tipos:
1- Link Controller. Los enlaces Modbus entraran a tarjetas LC ubicadas en A-61 (DROP 34/84). Por
tanto, el PCD incluye las actividades necesarias para reconducir los enlaces FO que llegan a sala
SAMO hasta sala DAS a través del nuevo sistema de cableado estructurado. Estos son:
-
Torre meteorológica: 2 enlaces Fo
Gases tóxicos: 2 enlaces Fo
Sistema Control de parques
Sistema de monitorización de temperatura de áreas (SADS)
7
2- DataLink. El sistema dispone de dos servidores de comunicaciones DROP 142/146. Algunos
sistemas tendrán enlace a ambos. Para mas detalle ver Diagramas de Redes. Igualmente, se
instalaran los convertidores de medio suministrados por Westinhouse en los paneles de origen para
transmitir las señales informáticas al nuevo Samo – Ovation. Los enlaces son:
-
LEFM
OPM
SALEM
ICCMS
SCDR/DEH
SCDT
BEACON
SDP
Con el objetivo de arrojar un poco de luz sobre tantos acrónimos, a continuación expongo una breve
descripción de los sistemas más importantes conectados a través de DataLink.
8
LEFM:
Es un caudalímetro ultrasónico que mide el tiempo de transito de impulsos de energía ultrasónica
que se desplazan por vías acústicas cordales.
Los impulsos ultrasónicos se generan por la excitación de un cristal piezoceramico (pzt), que se halla en
el conjunto transductor.
Cada transductor funciona alternadamente como emisor y como receptor dentro de la vía acústica.
El sistema esta diseñado para la medición del caudal y la temperatura del agua de alimentación el cual:
-
Determina y vigila la potencia térmica del reactor en centrales nucleares;
Comprueba y valida el funcionamiento del sistema en línea, utilizando pruebas de procesado de
señal avanzado e ingeniería;
Permite aumentar la tasa de potencia al 100% de la central en como mínimo un 1,6% del valor de
licencia, con lo que se mejora la seguridad de planta
-
Consiste en un carrete de tubería en cada una de las líneas de agua de alimentación (cuatro como
máximo).
Cada carrete tiene ocho vías acústicas, para la medición de velocidad del fluido y velocidad del sonido
(4vias de señal ultrasónica en cada uno de dos planos). Incluye también un picaje para trasmisores de
presión, un termopozo para una RTD y tapones gamma para facilitar la realización de radiografías.
𝑙𝑝
𝑙𝑝
𝑇𝐷 = 𝐶 +𝑉 , 𝑇𝑈 = 𝐶 −𝑉
𝑡
𝑝
𝑡
𝑝
TD = downstream transit time
TU = upstream transit time
ℓp = path length
Cf = velocity of sound in fluid
Vp = flow velocity along the ultrasonic path
V = flow velocity along pipe axis
ℓp
Downstream Transducer
Vp V
0
Upstream Transducer
Salem:
Sala de emergencias del consejo nacional de seguridad nuclear. El SAMO se encarga de enviar
en tiempo real la información de unas 200 señales críticas al consejo de seguridad nuclear.
9
Beacon:
Sistema de monitorización del núcleo mediante el desarrollo de un modelo tridimensional de
distribución de potencia.
Permite obtener datos más precisos del estado del núcleo, con el objetivo de mejorar la vigilancia de este
mediante el uso de la instrumentación nuclear existente (NIS).
Utiliza los datos procedentes de la instrumentación de planta con el objetivo de analizar las condiciones
de operación y hacer una previsión del comportamiento de los PWR.
Garantizando la operatividad de BEACON se puede modificar la frecuencia del uso de los detectores
INCORE.
- Supervision i vigilancia del nucleo.
- Predicciones del comportamiento futuro del núcleo.
- Simulación de diversas estrategias de control del reactor.
- Soporte a la operación del reactor, indicando las condiciones reales del núcleo.
- Análisis de datos de medida y operación.
- Predicción y posición critica de los bancos.
- Análisis isotópico del núcleo.
- Calculo margen de parada i concentración de boro soluble requerida para este margen.
Modelos de maniobras de seguimiento de carga bde acuerdo con las estrategias de control definidas
por el usuario.
Vigilancia directa de la distribución de potencia 3D, del desequilibrio axial de potencia (axial
offset), de los factores de pic 𝐹∆𝐻 , 𝐹𝑋𝑌 i 𝐹𝑄 i del desequilibrio radial de potencia por cuadrante
Predicción de:
- Reactividad del núcleo 𝐾𝑒𝑓
- Concentración critica de boro soluble
- Nivel de potencia del núcleo
- Posiciones de bancos de control
- Temperatura de entrada del refrigerante
Distribución de la potencia radial:
Potencia calibrada Vs potencia medida.
Modo Xenón: Distribución xenón Vs
relación cambio distribución xenón
Posición bancos de control: Posición y
límites de inserción de los bancos de control
Potencia Axial: Potencia actual,
margen y aviso para el 0%
Diferencia de flujo axial (AFD): Banda en la
que se encuentra el margen de diferencia
10
ICCMS:
Sistema de monitorización de de refrigeración inadecuada del núcleo.
El Sistema ICCMS instalado en los grupos I y II de la CNA, tiene las siguientes funciones:
-
Cálculo y visualización del nivel de agua de la vasija.
monitorización y visualización del calor generado por el núcleo.
Margen de subenfriamiento.
La arquitectura del diseño se muestra en la figura 1
El ICCMS utiliza los datos de temperatura suministrados por los termopares de salida del núcleo, que
junto con las medidas de presión del refrigerante del reactor, determina el subenfriamiento.
La cantidad de líquido refrigerante o el nivel de agua de la vasija del reactor no se miden directamente.
El nivel de la vasija del reactor se calcula mediante las células de presión diferencial (en adelante ΔP).
Estas células dan la presión diferencial entre la parte inferior y la parte superior de la vasija del reactor
(véase la figura 2):
-
Amplia gama (ΔPa): medición de la diferencia de presión con dos o tres bombas de refrigerante
del reactor en operación.
Rango estrecho (ΔPb): la medición de la diferencia de presión con 0 o 1 bomba de refrigerante
del reactor en operación
Corrección de referencia (ΔPref): para tener en cuenta la influencia del fluido sellado entre
detectores y células ΔP debido a la variación de las condiciones de confinamiento, especialmente
durante situación post-accidental.
11
Con el fin de evitar una ebullición en el tubo capilar sellado durante la fase accidental, los sensores ΔP
Están presurizados. Esta función la proporcionan dos circuitos independientes equipados con un
Tanque de aire comprimido instalado en el edificio del reactor.
Los detectores de presión superiores están conectados a una te añadida en la línea de ventilación vasija
del reactor; los detectores de presión inferiores están conectados a dos tubos de guía en la base.
Los armarios ICCMS y pantallas en el edificio eléctrico permiten que los operadores de la sala de
control puedan comprobar diversas informaciones detalladas relativas a las tres indicaciones básicas
anteriores.
SCDR:
El Sistema de Control Digital del Reactor (SCDR) permite restablecer el balance energético
actuando sobre la energía del lado primario, de modo que permita a la unidad:
1. Aceptar un incremento o reducción de carga (en escalón de un 10% o un 5% por minuto en
rampa), dentro del rango de carga del 15% al 100%, sin que actúe el disparo del reactor, la
descarga del vapor al condensador o las válvulas de alivio del presionador.
2. Permitir una pérdida de carga eléctrica del 50%, con descarga de vapor al condensador, sin que
actúe el Disparo del Rector, ni descarga de vapor a la atmósfera, ni las válvulas de alivio del
presionador.
3. Permitir una pérdida total de carga eléctrica sin que actúen las válvulas de alivio del presionador,
ni las válvulas de seguridad de la línea de vapor.
4. Establecer la temperatura media del refrigerante del reactor, para que esté dentro del límite
programado a continuación de un cambio de carga.
5. Mantener la temperatura media del refrigerante dentro de los límites establecidos, mediante el
control de las barras de control.
6. Proporcionar la señal de la temperatura media máxima para el refrigerante del reactor, para el
control del nivel del presionador, el control de la descarga de vapor y el control del límite de
inserción de barras.
12
4. EJECUCIÓN DEL PROYECTO
En este apartado haré un seguimiento de la puesta en marcha del proyecto indicando mi participación en
el.
4.1. INSTALACION
4.1.1 Desmantelamiento:
Lógicamente el primer paso a realizar, será el desmantelamiento del equipo obsoleto. Esto tuvo
una dificultad añadida, ya que los cables que antes llegaban a la sala DAS desde los instrumentos de
planta ya no lo harán a dicha sala, si no que se conectaran en la planta inferior (Sala DAS cota 50m Sala
de penetraciones eléctricas cota 42.50m) a lo que llamaremos cabinas Marshall creando una planta de
conexionado intermedia con lo que se tendrá que tirar nuevo cable desde esta a la superior para conectar
los instrumentos de campo a los controladores I/O del sistema OVATION.
Al crear un tramo nuevo de cable en el lazo, serán obligadas ciertas pruebas para comprobar que el
conexionado es correcto, las primeras las realizaran los operarios eléctricos al realizar el montaje,
consistirán en megar y timbrar la totalidad de los lazos, para asegurar que tanto la impedancia del cable,
como el conexionado es correcto.
después se realizaran las pruebas de medio lazo comprobando que la señal llega correctamente desde las
cabinas Marshall hasta OVATION, pero esto lo explicare con mas detalle, según profundicemos en el
proyecto ya que forma parte de las pruebas que estuve encargado de supervisar.
Como decía el primer paso fue retirar los componentes de el viejo SAMO de la sala DAS y trasladar
todos los cables a la sala inferior, donde ya estaban listas las cabinas Marshall para conectarlos. Una vez
hecho esto, y mientras un equipo de eléctricos se ocupa de Conectar los cables de planta en las nuevas
cabinas. Un segundo equipo empieza a montar los nuevos controladores I/O en la sala DAS.
Entre tanto También la sala SAMO sufre remodelaciones. Situada sobre la sala DAS, en la cota 57m, es
donde se ubicaran los drops que albergan las aplicaciones nucleares, las BBDD y que se encargan de
procesar los datos que reciben los módulos de proceso, también se hallaran en esta sala los servidores y
el equipo de red Fast/Ethernet y Fibra Óptica (FO).
Por lo que también será necesario sanear todos los equipos antiguos para poder ubicar los nuevos.
4.1.2 Montaje:
Después de realizar el desmantelamiento se procederá al montaje de los nuevos equipos.
En las secciones: Composición del suministro y distribución de la instalación ya he detallado que
componentes se instalan y donde, por lo que no hace falta entrar en más detalles en este punto.
4.1.3 Sellado:
Al hallarse la instalación repartida entre tres pisos distintos se deben abrir oberturas que faciliten el paso
de cables entre piso y piso, estas oberturas no pueden quedar abiertas debido la normativa contra
incendios requerida en toda central nuclear.
Por este motivo, cuando la totalidad de los cables este pasada un empresa especializada procederá al
sellado de las oberturas con una sustancia que Garantiza, el confinamiento del fuego, evitando de esta
forma su propagación a otras áreas y facilitando a los sistemas activos una actuación eficaz, obteniendo
como resultado la extinción del fuego.
En este caso además del uso contra incendios, el sellado tiene una doble función ya que la sala DAS, que
es la sala intermedia de las tres en que se reparte la instalación, se encuentra dentro de sala de control, y
sala de control debe de poder garantizar la estanqueidad en caso de emergencia.
13
4.1.4 Energizado:
Al finalizar el montaje del nuevo equipo se procede al energizado del sistema. Se comprobara que todos
los Drops, servidores, switchs, convertidores de FO, controladores I/O, pantallas, impresoras y demás
elementos que conforman el nuevo sistema arranquen adecuadamente y conectan entre si.
4.2 PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO
Una vez comprobada la correcta puesta en marcha de todos los equipos, empezaremos la comprobación
del correcto funcionamiento de todos los sistemas y la resolución de incidencias que podamos encontrar.
Es aquí donde empezare mi rol en este proyecto desempeñando la funciones de uno de los supervisores
de la pruebas.
Las pruebas de campo serán realizadas por oficiales en instrumentación con dos ayudantes, y serán
supervisadas por dos ingenieros técnicos y un preparador técnico.
La mecánica de las pruebas será la siguiente:
Se realizaran dos equipos, formados por un oficial instrumentista y su ayudante, realizando las pruebas
en planta, y un supervisor de las pruebas que supervisara, apuntara y corregirá los resultados que se
visualicen en los monitores del SAMO.
El preparador técnico dará soporte a los dos supervisores.
4.2.1 Pruebas de módulos Imput/Ouput (Medio lazo)
Estas pruebas consiste en simular todas las señales que llegan de campo desde las cabinas Marshall, de
esta manera podemos comprobar no solo que el nuevo tramo de lazo llega correctamente al SAMO
(recordemos que la nueva instalación incluía instalar un conexión intermedia en las llamadas cabinas
Marshall y la tirada de nuevo cable desde estas hasta los módulos I/O situados en la sala DAS) si no
también haremos una primera batida para hallar posibles problemas en la BBDD tales como rangos de
valores equivocados para las señales analógicas, lógica errónea en las señales digitales, o errores en las
aplicaciones, como la falta de unidades de medida o falta de la información sobre la señal que se lee des
de la BBDD.
Antes de explicar las pruebas en sí, me gustaría detallar que tipo de instrumentos de campo vamos a
probar, o incluso que es la instrumentación en sí, ya que creo que así será más comprensible el proceso
de pruebas.
Instrumentación industrial
Es el grupo de elementos que sirven para medir, convertir, transmitir, controlar o registrar variables de
un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados en éste.
Instrumentos de campo
Los instrumentos de campo se dividen en dos grupos principales, instrumentos digitales e instrumentos
analógicos.
Los instrumentos digitales normalmente están reservados para las válvulas, e indicaran si una válvula
está cerrada (0) o abierta (1), aunque también podemos encontrar válvulas de cuatro estados, por lo que
se indicara el estado de los finales de carrera utilizando una tabla de la verdad:
00
01
10
11
cerrado
No cerrado
No abierto
Abierto
14
Los instrumentos analógicos son mucho más variados, no tienen un valor único, si no que el valor varia
dentro de un rango establecido. Los transmisores ubicados en la los diferentes lugares de la planta
transforman un valor físico, ya sea temperatura, presión, caudal, etc.… En un valor eléctrico (Amperios,
o voltios) que el ordenador pueda comprender, y este a su vez vuelve a convertirlo mediante funciones
matemáticas en un valor dentro de rango seleccionado. Dependiendo del tipo de medida que esté
tomando el instrumento, la función matemática será diferente. A continuación detallare algunos de los
instrumentos más importantes, así como la función matemática que utilizan cada uno de ellos.
Transmisores de temperatura (TT):
Los hay de dos tipos: RTD y Termopar. Dependiendo de donde se encuentre, de que rango de
temperatura hayan de medir, y con qué precisión, utilizaremos uno o el otro.
Los TT utilizan una función polinómica.
RTD
Un RTD (del inglés: resistance temperature detector) es un detector de temperatura resistivo, es
decir, un sensor de temperatura basado en la variación de la resistencia de un conductor con la
temperatura. Su símbolo es el siguiente, en el que se indica una variación lineal con coeficiente de
temperatura positivo.
Símbolo RTD
Al calentarse un metal habrá una mayor agitación térmica, dispersándose más los electrones y
reduciéndose su velocidad media, aumentando la resistencia. A mayor temperatura, mayor agitación, y
mayor resistencia.
La variación de la resistencia puede ser expresada de manera polinómica como sigue a continuación. Por
lo general, la variación es bastante lineal en márgenes amplios de temperatura.
Donde:
•
•
•
es la resistencia a la temperatura de referencia
es la desviación de temperatura respecto a
es el coeficiente de temperatura del conductor especificado a 0 °C, interesa que sea de gran
valor y constante con la temperatura
Termopar
Un termopar (también llamado termocupla)
es un transductor formado por la unión de dos metales distintos que produce un voltaje (efecto Seebeck),
que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado "punto caliente" o
unión caliente o de medida y el otro denominado "punto
frío" o unión fría o de referencia.
Su principal limitación es la exactitud ya que los errores
del sistema inferiores a un grado Celsius son difíciles de
obtener.
15
Hay varios tipos de termopares. Dependiendo de la combinación de metales y del aislamiento, tendrá un
rango de temperatura a medir, precisión y fiabilidad en las lecturas diferentes.
El tipo que nos atañe es el tipo k: (Aleación de: Níquel/Cromo) con una amplia variedad de
aplicaciones, está disponible a un bajo costo y en una variedad de sondas. Tienen un rango de
temperatura de -200 °C a +1372 °C y una sensibilidad 41µV/°C aproximadamente. Posee buena
resistencia a la oxidación.
Transmisor de presión (TP)
Para la medida de presión con transmisores de presión se requiere un sensor que capta el valor de
presión o la variación de la misma y lo convierte de manera exacta y precisa en una señal eléctrica. La
señal eléctrica indica el valor de presión recibida. Los cuatro principios más importantes son la medida
con sensores resistivos, sensores piezoresistivos, sensores capacitivos y sensores piezoeléctricos.
Medida con sensores resistivos
El principio de medida con sensores resistivos se basa en la medida de la variación de la resistencia
inducida por la deformación en función de la presión. La resistencia de un conductor eléctrico está
definida por la ecuación:
Una tracción del conductor aumenta la longitud y
reduce la superficie de sección con la
consecuencia de un aumento de la resistencia
eléctrica, ya que la resistencia específica se
mantiene constante. Una deformación provocada
por recalcado tendría el efecto contrario. Para la
realización del principio se utiliza un cuerpo base que se deforma de manera controlado al someterle a
presión. A menudo este cuerpo consiste en una membrana con una parte fina. El valor de la
deformación en función de la presión se mide mediante una cinta extensométrica es decir conductores
eléctricos metálicos tipo meandro.
Habitualmente se encuentran cuatro cintas extensométricas en una membrana de las cuales unas están
ubicadas en el área de dilatación, otras en el área del recalcado. La deformación de la membrana
provoca la deformación de las cintas con el efecto de un aumento proporcional de la resistencia
(dilatación) o de una reducción (recalcado).
Sensores capacitivos
Este principio está basado en la medición de la capacidad de un condensador que varía en función de la
aproximación a la superficie activa. La capacidad de un condensador de dos placas puede expresarse por
la siguiente ecuación:
Los TP utilizan una función lineal
16
Transmisor de caudal (TF)
Un caudalímetro es un instrumento de medida para la medición de caudal o gasto volumétrico de un
fluido o para la medición del gasto másico. Permite medir el caudal, la velocidad o la fuerza de los
líquidos que se encuentran en movimiento, dependiendo de la graduación y aplicación de este mismo.
Estos aparatos suelen colocarse en línea con la tubería que transporta el fluido. También suelen llamarse
medidores de caudal, medidores de flujo o flujómetros.
Existen versiones mecánicas y eléctricas. Un ejemplo de caudalímetro eléctrico lo podemos encontrar en
los calentadores de agua de paso que lo utilizan para determinar el caudal que está circulando o en las
lavadoras para llenar su tanque a diferentes niveles.
Los más comunes son los de diferencial de presión. La tubería disminuye su
diámetro levemente (por ejemplo, con un plato de orificio) y después regresa
a su diámetro original. El fluido obligado a circular por esta reducción
disminuye su presión a la salida. La diferencia de presión de antes y después
es medida de manera mecánica o electrónica. A mayor diferencia de presión
mayor es el caudal.
Los TF utilizan una función cuadrática.
Transmisor de radiación (TR)
El diseño de los detectores está basado en el conocimiento de la interacción de las radiaciones con la
materia. Como ya sabemos, las radiaciones depositan energía en los materiales, principalmente a través
de la ionización y excitación de sus átomos. Además, puede haber emisión de luz, cambio de
temperatura, o efectos químicos, todo lo cual puede ser un indicador de la presencia de radiación.
La mayoría de los detectores de radiación presentan un comportamiento similar:
1. La radiación entra en el detector e interacciona con los átomos de éste.
2. Fruto de esta interacción, la radiación cede toda o parte de su energía a los electrones ligados de
estos átomos.
3. Se libera un gran número de electrones de relativamente baja energía que son recogidos y
analizados mediante un circuito electrónico.
Los más utilizados en la central son los de cámaras de ionización de semiconductores.
Como su nombre lo indica, estos detectores constan de un gas encerrado en un recipiente de paredes tan
delgadas como sea posible para no interferir con la radiación que llega. Los iones positivos y negativos
(electrones), producidos por la radiación dentro del gas,
se recogen directamente en un par de electrodos a los
que se aplica un alto voltaje.
La corriente eléctrica así inducida, en general es en
forma de pulsos de corta duración; estos pulsos son
contados directamente, o activan un medidor de
corriente, o pueden ser conectados a una bocina. Esta
17
medida de ionización puede transformarse directamente a unidades de exposición (Roentgens), según su
definición
Debido a la baja densidad de un gas (comparado con un sólido), los detectores gaseosos tienen baja
eficiencia para detectar rayos X o gamma (típicamente del orden de 1%) pero detectan prácticamente
todas las alfas o betas que logran traspasar las paredes del recipiente.
En un detector gaseoso puede usarse cualquier gas (incluso aire). Normalmente se usa una mezcla de un
gas inerte (v.gr. argón) con un gas orgánico; el primero ayuda a impedir la degradación y el segundo
cede fácilmente electrones para recuperar las condiciones iniciales después de una descarga. Cada gas
tiene diferente potencial de ionización (energía necesaria para producir una ionización); para las mezclas
más comunes éste es de alrededor de 34 eV.
La geometría más usada para contadores gaseosos es de un cilindro metálico con un alambre central. Se
aplica un alto voltaje positivo al alambre, convirtiéndose éste en ánodo y el cilindro en cátodo. Entonces
los electrones se dirigen al alambre y los iones positivos al cilindro. La velocidad de los electrones es
mayor que la de los iones.
Cuando una radiación produce un cierto número de pares de iones, éstos se dirigen a los electrodos
correspondientes gracias a la aplicación de un alto voltaje. Sin el alto voltaje apropiado, el detector no
funciona o puede dar lecturas erróneas. En su trayecto hacia los electrodos, los iones y electrones son
acelerados por el campo eléctrico, y pueden a su vez producir nuevas ionizaciones, o bien pueden
recombinarse (neutralizarse). La magnitud de estos efectos depende del tipo de gas, del voltaje aplicado
y del tamaño del detector. Los diferentes detectores gaseosos (cámara de ionización, proporcionales y
Geiger-Müller) se distinguen por su operación en diferentes regiones de voltaje.
La siguiente figura muestra estas
regiones para un detector típico; se
grafica el número de iones
colectados en los electrodos contra
el voltaje aplicado, para partículas
alfa y beta respectivamente.
Región I, el voltaje es tan bajo que
la velocidad que adquieren los
iones y electrones es pequeña,
dando lugar a una alta probabilidad
de que se recombinen. Por el
peligro de perder información, esta
región normalmente no se usa.
Región II, el número de iones colectados no cambia si se aumenta el voltaje. Se recogen en los
electrodos esencialmente todos los iones primarios; es decir, no hay ni recombinación ni ionización
secundaria. Por esta razón, el tamaño del pulso depende de la ionización primaria y, por lo tanto, de la
energía depositada por cada radiación. Se llama región de cámara de ionización y se usa para medir la
energía de la radiación, además de indicar su presencia.
Región III, llamada proporcional, la carga colectada aumenta al incrementarse el voltaje. Esto
se debe a que los iones iniciales (primarios) se aceleran dentro del campo eléctrico pudiendo,
a su vez, crear nuevos pares de iones. Si uno sube el voltaje, la producción cada vez mayor
18
de ionización secundaria da lugar a un efecto de multiplicación. Los pulsos producidos son mayores que
en la región anterior, pero se conserva la dependencia en la energía de las radiaciones.
Región IV, llamada de proporcionalidad limitada, que por su inestabilidad es poco útil en la práctica. Si
sigue aumentándose el voltaje, se llega a la
Región V, llamada Geiger-Müller En esta región la ionización secundaria y la multiplicación son tan
intensas que se logra una verdadera avalancha de cargas en cada pulso, Los pulsos son grandes por la
gran cantidad de iones colectados, pero se pierde la dependencia en la ionización primaria. Los
contadores Geiger que operan en esta región son indicadores de la presencia de radiación, pero no
pueden medir su energía
Región VI no útil para conteo
Los TR utilizan una función exponencial
Transmisor de Intensidad (TI)
Es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito
eléctrico. Para efectuar la medida es necesario que la intensidad de la corriente circule por el
amperímetro, por lo que éste debe colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente. El
amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible con la finalidad de evitar una
caída de tensión apreciable (al ser muy pequeña permitirá un mayor paso de electrones para su correcta
medida). Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente
eléctrica, están dotados de bobinas de hilo grueso y con pocas espiras.
En algunos casos, para permitir la medida de intensidades superiores a las que podrían soportar los
delicados devanados y órganos mecánicos del aparato sin dañarse, se les dota de un resistor de muy
pequeño valor colocado en paralelo con el devanado, de forma que solo pase por éste una fracción de la
corriente principal. A este resistor adicional se le denomina shunt.
Aunque la mayor parte de la corriente pasa por la resistencia de la derivación, la pequeña cantidad que
fluye por el medidor sigue siendo proporcional a la intensidad total por lo que el galvanómetro se puede
emplear para medir intensidades de varios cientos de amperios.
Los TI utilizan una función lineal
Transmisor de Nivel (TN)
Consta de un flotador conectado a un eje giratorio mediante un
brazo, el cual hace girar el eje de un potenciómetro o desplaza la
guía de un potenciómetro recto. Este es básicamente un transductor
eléctrico de resistencia variable. Por lo que es usado principalmente
cuando se requiere hacer la medición a distancia. En aparatos de
cierta sofisticación se puede sustituir el potenciómetro por algún
instrumento electrónico.
19
Los Tn utilizan una función lineal
Ejecución de la prueba de módulos I/O
El proceso de ejecución de estas pruebas es simple:
Señales analógicas
El técnico instrumentista procede a desenbornar el cable que viene de
planta.
Después procede a conectar el generador de señales beamex como si
fuera el instrumento de campo, este generador es capaz tanto de
generar voltajes, intensidades e incluso grados de calor, por lo que con
estas tres cosas podemos simular la totalidad de las señales analógicas
de planta.
Una vez conectado el beamex se realiza un raport que comprenderá el 0%, 25%, 50%, 75% y 100% del
rango de la señal. Es decir si la señal va de 0 a 20 mA el técnico inyectara con la beamex unos valores
de 0, 5, 10, 15 y 20 mA. Mientras los supervisores, comprobaran uno en el resultado que muestra
OVATION en unidades de ingeniería (Ya sea: temperatura, presión, caudal, etc.…) y el otro los valores
teóricos que tendría que dar según la lista de la base de datos de que disponemos (PLEX). El supervisor
que se encarga de ver el valor que muestra OVATION también se encargara de observar si se produce
algún error en el software, como falta de las unidades de ingeniería o alguna otra información de la señal
que se obtenga de la BBDD, y así poderlo anotar para realizar la incidencia necesaria i solventarlo.
Señales digitales
Para simular la señal digital el proceso es más simple, ya que el técnico solamente deberá realizar un
puente en las bornas para abrir o cerrar el cicuito.
Los supervisores que se encargan de ver el resultado en OVATION sin embargo, no solo tendrán que
observar que el cambio de estado sucede, si no también tendrán que asegurarse que la lógica de la señal
esta conforme el PLEX, ya que no todas las digitales serán Abierto (0) Cerrado (1), si no que en algunos
casos estará invertido, porque la lógica en operación así lo disponga.
De esta forma se comprobaran las aproximadamente tres mil señales que llegan desde planta a la sala
DAS, para poder realizarlo en un tiempo estimado de siete días, se formaran dos equipos como el
descrito que trabajaran turnos de 12h, cubriendo así la totalidad del día.
20
En la imagen podemos observar el
grafico inicial donde aparecen los
diferentes drops, cada uno con su
redundante para copia de seguridad.
Como podemos observar, tenemos un
total de 5 drops, el 30, 31, 32, 33 y 34
los 80 corresponderían a los
redundantes.
Dentro de cada drop encontramos los
diferentes módulos, en la imagen
podemos ver que dentro del drop 30,
podemos encontrar módulos SOE, que
corresponden a señales digitales,
módulos AI que corresponden a
señales analógicas, y módulos RTD
que corresponden a sondas de
temperatura del tipo RTD. Cada rama
(branch) puede albergar 8 módulos y
cada modulo tiene 8 canales para 8
señales. La nomenclatura para
referirse a un modulo concreto, como
por ejemplo el modulo 6 del branch 2
seria: 1.2.6.
El point information, es la herramienta
que utiliza el supervisor que se
encuentra en
la
pantalla de
OVATION, Es aquí donde el sistema
nos detalla la información sobre el
instrumento que estamos probando.
En este caso podemos observar que se
trata de la presión del tanque de
control de volumen, el código o tag de
la señal es el TP0117 y el valor de
ingeniería es de 2,61 kgcm2a.
También podemos ver que esta señal
tiene un rango eléctrico de
+/- 5v, 10v, y que ahora mismo están
llegando 2,6123v
21
4.2.2 Pruebas Sistema DRPI
El DRPI (Detection Rop Position Information) información y detección de la posición de las barras de
control.
Este sistema se encarga de monitorizar y mostrar al operador la posición y los movimientos de las barras
de control del reactor.
Las barras de control: consisten en barras de unos 4 metros de longitud, hechas normalmente de acero al
boro, de una aleación de plata y cadmio que tiene gran capacidad de absorción de neutrones o de hafnio,
Se usa para controlar la reacción de fisión nuclear en las centrales nucleares. Para ello se introducen por
unos huecos entre las vainas del
combustible nuclear de un reactor, de esta
forma se consigue absorber neutrones y
así poder controlar, y eventualmente
detener el reactor. En los antiguos
reactores de tipo RBMK (de los cuales
aún existen algunos en funcionamiento),
las barras de control tardan alrededor de
20 segundos en bajarse completamente,
lo que consistía en un grave problema de
seguridad. Pero en los reactores más
modernos, el mecanismo de bajada de
estas barras permite realizarla en 1
segundo, deteniendo la reacción en
cadena del núcleo.
El DRPI es un sistema anexo al
OVATION, por lo que cuenta con su propia consola de visualización de datos. Como este Sistema ya
está probado y calibrado independientemente, lo que queremos comprobar es que la información que
envía el DRPI al OVATION sea correcta. Para ello, simularemos valores desde la consola del DRPI, y
comprobaremos que los valores lleguen correctamente al OVATION. La prueba la realizaran los dos
supervisores, uno situado en la cabina y el otro en un monitor de OVATION, y se realizara un raport en
cada una de las señales de campo que llegan al DRPI y por ende a OVATION.
22
4.2.3 Pruebas de sistema de alarmas
El sistema OVATION dispone de un sistema de relees que accionara diferentes alarmas según sucedan
eventos determinados. Las alarmas serán visibles tanto en las pantallas de monitorización de
OVATION, como en el panel de control de operación de sala de control.
Utilizando la función test de la aplicación point information. Simularemos desde OVATION los valores
establecidos para que disparen las alarmas. Una vez introducido el valor para la señal correspondiente
tendremos que observar que el sistema notifica la alarma a través de la aplicación diseñada para la
visualización de alarmas, también tendremos que escuchar el cambio de estado del relé ya que al ser un
elemento mecánico producirá un chasquido cuando cambie de estad, y comprobaremos que la alarma
correspondiente cambie de estado en sala de control. Este procedimiento se realizara, tanto para el
apagado como para el encendido.
En caso de que alguna alarma no actúe, procederemos a comparar la lógica de alarmas que determina su
funcionamiento con la información teórica que poseemos, si la lógica estuviera equivocada, se deberá
crear una incidencia indicando el fallo y la solución. La cual se cerraría en el acto si fuera posible
modificarlo en el momento.
La lógica de alarmas está compuesta por circuitos y puertas lógicas que determinan como debe actuar
cada alarma según el estado de las señales de las cuales depende. A continuación podemos un ejemplo
de esquema lógico de alarmas.
23
4.2.4 Pruebas sistemas SCDR, 7300 y NIS
Como en cada recarga de combustible se realizaran los protocolos prevención y vigilancia (PV) de
varios sistemas.
Nosotros aprovecharemos que se realizan dichos protocolos para comprobar que los valores que muestra
OVATION sean correctos. Como para realizar los PV se simulan valores específicos para las señales
que llegan a esos sistemas, podremos comprobar que esos valores simulados se correspondan con los
valores que muestra OVATION.
Estos tres sistemas son de los más importantes de la central:
SCDR: Sistema de Control Digital del Reactor, permite restablecer el balance energético actuando sobre
la energía del lado primario.
7300: Sistema que controla el agua de la alimentación principal.
NIS: Sistema de Instrumentación Nuclear: a través de los sensores intranucleares, controla la reacción
del núcleo.
Dado que son equipos muy precisos es difícil encontrar incoherencias en estos tres sistemas.
4.2.5 Pruebas Transmisores de radioactividad
Como ya he explicado con anterioridad los transmisores de radioactividad (TR), siguen una progresión
exponencial. Así que un técnico realizara un simulación que ira des de 10−4 a 104 al utilizar una
función exponencial para hacer la transformación del valor eléctrico recibido a las unidades de
ingeniería deseadas, es muy fácil que cualquier fallo en los coeficientes por pequeño que sea haga variar
el resultado en gran medida. Y como los rangos de error permitido en estos equipos son muy pequeños,
tendremos que reajustar los coeficientes de la función para casi todas las señales.
Así pues con el objetivo de ajustar tanto como sea posible el valor de ingeniería ajustaremos los
coeficientes calculando la siguiente función.
𝑌 = {1𝑉}[𝐸𝑋𝑃({2𝑉}𝑋)] + {3𝑉}
Donde:
Y = valor de ingeniería deseado.
X = valor eléctrico de entrada.
1V, 2V, 3V = coeficiente de conversión.
El sistema OVATION tiene una herramienta para realizar este cálculo automáticamente, pero debido a
la limitación en la cantidad de decimales para un ajuste preciso en determinadas funciones tendremos
que realizarlo manualmente.
24
4.2.6 Pruebas ESFAS
Las pruebas ESFAS se realizan cuando la planta alcanza el modo 5, consisten en una serie de pruebas
para comprobar los sistemas de emergencia de la central.
La primera prueba consiste en una pérdida de potencia exterior (PP), Se simulara que la planta pierde la
alimentación externa para comprobar que se activan los generadores de emergencia (GD), debido a que
el generador no puede soportar la misma carga que si dispusiéramos de la potencia de la red eléctrica.
Los sistemas se activaran según una secuencia que priorizara los sistemas críticos sobre los secundarios
y que evitara que se solapen varios arranques a la para evitar que el generador se sobrecargue. El
secuenciador esta preparado para que el generador pueda arrancar todos los sistemas necesarios para
llevar la planta a una parada segura.
La segunda prueba consiste en una inyección de seguridad (IS), la Prueba en si es muy parecida a la
anterior ya que tienen que activarse ciertos sistemas que dependen del generador en una secuencia
programada, con la diferencia de que la anomalía no vendría del exterior como en la anterior prueba, si
no que sería una anomalía interna, como una pérdida de presión en el circuito primario, o un exceso de
presión en los generadores de vapor.
También se llevan a cabo las dos pruebas combinadas ya que se podría dar, que ocurriese una IS durante
una PP y al revés que ocurriese una PP durante una IS.
OVATION está programado para generar un informe cuando ocurre alguna de estas anomalías, así se
puede estudiar a posteriori que todos los sistemas se han conectado y lo han hecho en la secuencia
correcta. Por eso este informe estará detallado al milisegundo ya que en un segundo pueden arrancar
diversos equipos y ha de quedar registrado para su posterior estudio. Durante las pruebas tendremos que
comprobar que la generación de informes es correcta, y que los datos se corresponden con los que
obtienen los operadores.
25
4.2.7 Supervisión Aplicaciones nucleares y Gráficos
Una vez que haya arrancado la planta y que se haya sincronizado con la red eléctrica, podremos hacer
una revisión de todos los gráficos que muestran la información de planta y de las aplicaciones nucleares.
Realizaremos esta supervisión con la planta operativa puesto que cuando la planta esta parada muchos
sistemas y señales se hallan fuera de servicio con lo que no podemos saber con certeza si las
aplicaciones o los gráficos están representando la realidad de la planta.
A continuación podemos ver un Grafico que muestra el estado de la refrigeración del reactor
4.2.8 Revisión señales en mal estado (BH)
Cuando una señal se haya mal conectad, fuera de servicio, o el instrumento de planta está dañado,
aparecerá en el sistema con el estado BH (Bad Hardware). El nuevo sistema OVATION nos permite
crear listados con criterios de búsqueda, por lo que generaremos un listado en el que aparezcan todas las
señales que tengan el estado BH. Una vez obtenido este listado repasaremos una por una todas las
señales que aparezcan diferenciando entre las que están fuera de servicio porque ese sistema debe de
estar apagado en operación normal, y las que están marcando BH por que tienen algún problema.
Procuraremos buscar el motivo de que esa señal no esté dando un lectura correcta y aplicaremos el
correctivo que sea necesario para dejarla operativa.
26
5. APORTACION DEL PROYECTO A MIS CONOCIMIENTOS
Es obvio que este proyecto no se corresponde especialmente con la especialidad que yo he estudiado. Ya
que está más cerca de la electrónica o la ingeniería industrial que no de la informática. Pero por eso
mismo creo que este proyecto me ha aportado mucho más que si hubiera realizado uno relacionado con
la informática.
En el aspecto técnico:
He conseguido una gran experiencia en el mantenimiento y utilización de un ordenador de procesos
basado en sistema OVATION así como también en equipos de control in-core.
No solo he aprendido el funcionamiento básico de una central nuclear, que es algo que cualquier puede
saber, si no que he tenido que profundizar en todos los sistemas de seguridad y control de una central
nuclear.
También he ampliado en gran manera mis conocimientos de electricidad, y electrónica industrial. El
funcionamiento, calibración, y ajuste de los instrumentos de medición más comunes no solo de una
planta nuclear, si no de todas las plantas industriales automatizadas.
Interpretación de planos y esquemas eléctricos.
Etc.…
Pero esta experiencia no solo ha sido enriquecedora en los aspectos técnicos. Si no que he adquirido una
gran experiencia Trabajando en un proyecto tan grande, en el que participan varias empresas que se han
de coordinar entre sí, ya que hay mucha gente implicada poco tiempo y mucho trabajo por hacer.
También es muy positivo aprender la mecánica de documentación y las formas de actuación de una
empresa tan compleja como es una central nuclear.
Por último ha sido una gran experiencia coordinar un equipo pequeño de personas ya que me servido
para probar mis capacidades organizativas, no solo de mi trabajo si no también el de terceros.
6. APORTACION DE MIS ESTUDIOS AL PROYECTO
Como ya he explicado en el punto anterior, Este proyecto se aleja mucho de la especialidad que he
estudiado. Por lo que pocos conocimientos adquiridos en la carrera he podido poner en práctica durante
el desarrollo del mismo.
A pesar de eso, no han sido nulos los recursos puestos en práctica:
He utilizado los conocimientos adquiridos en las asignaturas de computadores y estructura de
computadores para interpretar los esquemas lógicos de las alarmas.
También he utilizado algunos de los recursos matemáticos adquiridos en la carrera para resolver las
funciones necesarias para el cálculo de coeficientes.
Y lo más importante, la resolución de problemas. Si algo he aprendido durante la carrera es afrontar los
problemas, ya sean teóricos como en la vida real, de una forma sencilla y productiva y eso creo haberlo
aplicado a mi forma de trabajar en este proyecto.
27
7. CONCLUSIÓN
Creo que este proyecto ha sido una gran oportunidad para mi, si bien no he puesto en práctica muchos
conocimientos de la carrera de informática, he adquirido muchos de la rama de electrónica e industrial.
Por lo que en mi opinión, no hace más que abrirme puertas en un mercado laboral cuanto menos
complicado, duplicando mis posibilidades a la hora de encontrar empleo ya que ahora a parte de los
conocimientos de informática adquiridos durante mis estudios, también poseo una gran experiencia para
trabajar con sistemas de control industrial.
7. RECURSOS Y BIBLIOGRAFIA
Toda la información que contiene este proyecto ha sido extraída de manuales, procedimientos y
documentación propiedad de la Asociación nuclear de Ascó y Vandellós.
Exceptuando la información sobre los instrumentos de medición que han sido extraídos de la página web
de wikipedia: www.wikipedia.com.
28