Организация управления и автоматические системы защиты технологического оборудования ТЭС: Детальный академический обзор

В современном мире стабильность энергоснабжения является краеугольным камнем экономического развития и комфорта повседневной жизни. Тепловые электростанции (ТЭС) занимают центральное место в энергетическом ландшафте, преобразуя энергию топлива в электричество и тепло. Однако сложность и масштабность технологических процессов на ТЭС сопряжены с высоким риском аварий и повреждений оборудования, что может привести к катастрофическим последствиям для персонала, окружающей среды и экономики. Именно поэтому автоматизация управления и внедрение надежных систем защиты становятся не просто желательными, а критически важными элементами эксплуатации любой современной ТЭС, ведь без них невозможно обеспечить бесперебойную и безопасную работу энергетического объекта.

Цифровизация электроэнергетического комплекса России, согласно данным, уже сейчас способна увеличить доходы предприятий на 3-4% в краткосрочной перспективе, одновременно сокращая эксплуатационные затраты и удельный расход топлива. Это лишь один из ярких показателей, демонстрирующих неоспоримую актуальность и экономическую целесообразность комплексного подхода к управлению и безопасности на ТЭС.

Настоящий академический обзор призван дать исчерпывающее представление об организации управления технологическим процессом на ТЭС и подробно описать автоматические системы защиты теплового оборудования. Мы последовательно рассмотрим принципы построения и функционирования автоматизированных систем управления (АСУ ТП), классификацию и логику действия тепловых защит для различных типов котлов, турбогенераторов и вспомогательных установок, а также проанализируем современные тенденции и вызовы, стоящие перед отраслью в условиях цифровой трансформации и необходимости импортозамещения. Цель работы — обеспечить глубокое и всестороннее понимание сложной, но жизненно важной области автоматизации теплоэнергетики.

Основы управления технологическим процессом на ТЭС

Управление таким сложным организмом, как тепловая электростанция, требует четкой структуры и скоординированных действий. В центре этой структуры находится технологический процесс производства энергии, который постоянно нуждается в мониторинге, регулировании и, при необходимости, экстренном вмешательстве. Без такой структуры хаос неминуем, что ведет к снижению эффективности и повышению аварийности.

Организационная структура ТЭС и ее персонал

Функционально-иерархическая структура ТЭС представляет собой сложный механизм, где каждый элемент имеет свое четкое назначение и подчиненность. В основе этой структуры лежат производственные подразделения, такие как цеха (электроцех, турбинный, котельный) и специализированные лаборатории, а также различные отделы, призванные обеспечивать бесперебойную работу станции. Во главе технического руководства ТЭС стоит главный инженер, в чьем непосредственном подчинении находится производственно-технический отдел (ПТО), координирующий всю инженерную деятельность.

Ключевыми звеньями оперативного управления являются:

• Котельный цех, отвечающий за работу паровых котлов.
• Турбинный цех, обеспечивающий функционирование паровых турбин.
• Электроцех, контролирующий работу генераторов, трансформаторов и выдачу электроэнергии в сеть.
• Цех тепловой автоматики и измерений (ТАИ), который играет вспомогательную, но критически важную роль в поддержании работоспособности всех систем автоматизации и контроля.
• Участок теплоснабжения и подземной канализации, который занимается вопросами обеспечения станции водой и отводом стоков.

Сердцем оперативного управления ТЭС является Главный щит управления (ГЩУ). Это центральный пост, откуда осуществляется общий контроль и координация всех технологических процессов. Здесь находится главный оператор – дежурный инженер станции (ДИС), который несет полную ответственность за текущий режим работы станции, принятие решений в нештатных ситуациях и взаимодействие с энергосистемой.

Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП)

Исторически управление ТЭС осуществлялось вручную, что было трудоемко, подвержено человеческим ошибкам и ограничивало возможности оптимизации. С появлением и развитием вычислительной техники эти подходы претерпели кардинальные изменения. Сегодня краеугольным камнем эффективного и безопасного функционирования ТЭС являются Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП).

Что такое АСУ ТП? Это комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на всех уровнях. Ее ключевое преимущество перед разрозненными автономными системами заключается в способности управлять процессами не по частям, а в целом, обеспечивая комплексную оптимизацию и предотвращая развитие аварийных ситуаций.

Внедрение АСУ ТП на ТЭС несет в себе значительные экономические выгоды:

• Модернизация оборудования: АСУ ТП стимулирует обновление устаревших систем, повышая общую технологичность производства.
• Экономия ресурсов: Автоматизация приводит к более рациональному и экономному расходованию сырья и материалов (например, топлива), что напрямую влияет на снижение производственных потерь.
• Снижение себестоимости: За счет оптимизации процессов и сокращения потерь, АСУ ТП способствует уменьшению затрат на производство энергии и, как следствие, снижению себестоимости продукции.

Функционал АСУ ТП весьма широк и включает в себя несколько ключевых направлений:

1. Контроль состояния энергетического оборудования: Непрерывный сбор и анализ данных о параметрах работы всех агрегатов.
2. Автоматическое регулирование технологических параметров: Поддержание заданных значений давления, температуры, расхода, уровня и других показателей в оптимальных пределах.
3. Автоматическая защита оборудования: Экстренное воздействие на агрегаты при выходе параметров за допустимые пределы для предотвращения их повреждений.
4. Логическое управление по заданным алгоритмам: Выполнение последовательности операций, например, при пуске или останове оборудования.
5. Технологическая и аварийная сигнализация: Оповещение оперативного персонала о любых отклонениях или неисправностях.
6. Дистанционное управление регулирующей и запорной арматурой: Возможность оператора удаленно влиять на работу оборудования.

Иерархическая структура АСУ ТП ТЭС обычно имеет трехуровневую архитектуру:

• Верхний уровень (общестанционный): Обеспечивает общее управление и координацию всей ТЭС, включая оптимизацию режимов работы, сбор и архивацию данных, диспетчерское управление.
• Нижний уровень (блочный): Отвечает за управление отдельными энергоблоками (котел-турбина-генератор), осуществляя регулирование, защиты и блокировки.
• Функциональные группы нижнего уровня: Управляют конкретными агрегатами и системами в рамках энергоблока (например, система топливоподачи, система регенерации).

Важно отметить, что АСУ ТЭС также является частью более крупной системы, выступая как нижний иерархический уровень по отношению к АСУ энергосистемой (координирующей работу множества электростанций) и верхним уровнем по отношению к самостоятельным АСУ ТП энергоблоков.

Техническая реализация систем управления эволюционировала от автономных средств до сложных распределенных систем:

• Автономные технические средства: Исторически это были контрольно-измерительные приборы (КИП), автоматические регуляторы и устройства комплектных технологических защит, работающие независимо друг от друга.
• Распределенные системы управления (РСУ): Современные АСУ ТП строятся преимущественно как РСУ. Их ключевые характеристики включают:
  • Децентрализованная обработка данных: Информация обрабатывается не в одном центральном пункте, а распределенно между несколькими контроллерами.
  • Распределенные системы ввода/вывода информации: Датчики и исполнительные механизмы подключаются к локальным модулям ввода/вывода, расположенным близко к оборудованию.
  • Единая структура базы данных: Несмотря на распределенную обработку, все данные интегрированы в общую информационную модель.
  • Повышенная отказоустойчивость: В отличие от централизованных систем, где отказ центрального элемента приводит к краху всей системы, в РСУ отсутствие единой точки отказа в управляющем модуле значительно повышает надежность. Если один контроллер выходит из строя, остальные продолжают функционировать, что минимизирует риски полного останова.

Помимо аппаратных и программных средств, АСУ ТП включает в себя:

• Информационное обеспечение: Системы классификации и кодирования информации, стандартизированные сигналы, массивы данных, необходимые для работы системы.
• Организационное обеспечение: Описания функциональной, технической и организационной структур, инструкции для персонала, регламенты взаимодействия.

Таким образом, АСУ ТП на ТЭС – это не просто набор автоматических устройств, а комплексная интеллектуальная система, обеспечивающая эффективное, безопасное и экономичное производство энергии, при этом постоянно адаптирующаяся к новым технологическим вызовам.

Автоматические системы защиты теплового оборудования ТЭС: Назначение, классификация и принципы действия

Автоматические системы защиты, часто называемые тепловыми защитами (ТЗ), являются не просто частью, а критически важным элементом любой АСУ ТП ТЭС. Их основное назначение — быть последним рубежом обороны, предотвращая катастрофические повреждения оборудования и обеспечивая безопасность персонала в тех ситуациях, когда возможности автоматического регулирования или дистанционного управления оператором уже исчерпаны или оказались неэффективными. Ведь последствия отказа такого сложного комплекса, как ТЭС, могут быть колоссальными, включая экологические катастрофы и массовые отключения электроэнергии.

Назначение и функции тепловых защит (ТЗ)

Представьте себе сложнейший механизм, работающий на пределе своих возможностей. Небольшое отклонение от нормы — и вместо плавной работы вы получаете лавинообразное развитие аварии. Именно здесь в игру вступают тепловые защиты.

Роль ТЗ:

• Предотвращение повреждений оборудования: Основная задача ТЗ — не допустить выхода из строя дорогостоящих агрегатов (котлов, турбин, насосов) при чрезмерном отклонении параметров от установленных значений (например, критическое падение давления, чрезмерный рост температуры, снижение уровня воды).
• Обеспечение безопасности персонала: Аварии на ТЭС представляют прямую угрозу жизни и здоровью сотрудников. ТЗ, оперативно переводя оборудование в безопасное состояние, минимизируют этот риск.
• Экстренный перевод в безопасное состояние: В случае аварийной или предаварийной ситуации, когда ручное или автоматическое регулирование уже не справляется, ТЗ берут на себя функцию экстренного останова или переключения оборудования в безопасный режим, предотвращая дальнейшее развитие инцидента.

Условия срабатывания ТЗ строго регламентированы. Они должны находиться в постоянной готовности, но срабатывать только в исключительных, критических случаях:

• Предаварийное/аварийное положение: Когда параметры технологического процесса достигают пороговых, недопустимых значений.
• Резкие сбросы тепловой/электрической нагрузки: Внезапные изменения режима работы, которые могут дестабилизировать систему.
• Исчерпание возможностей регулирования: Если автоматические регуляторы не справляются с задачей поддержания параметров в норме.

Действие ТЗ не предполагает тонкой настройки, а направлено на решительное изменение состояния. Оно заключается в формировании дискретных команд (типа «включить/отключить», «открыть/закрыть») на изменение состояния исполнительных устройств. Это могут быть запорная арматура (клапаны, задвижки), выключатели электродвигателей, приводы регуляторов. Например, при критическом падении уровня воды в котле ТЗ дает команду на немедленное прекращение подачи топлива.

Большинство современных защитных устройств построены по принципу автоматических систем непрямого действия. Это означает, что сигнал от первичного датчика не воздействует напрямую на исполнительный механизм, а проходит через цепочку взаимосвязанных элементов:

1. Первичные измерительные преобразователи (датчики): Фиксируют отклонение параметра (температуры, давления, уровня) и имеют электрические контакты, замыкающиеся или размыкающиеся при достижении порогового значения.
2. Промежуточные реле: Принимают сигнал от датчиков и передают его дальше.
3. Усилители: При необходимости усиливают сигнал.
4. Коммутирующие устройства: Подают напряжение на исполнительные механизмы или электроприводы (например, открывают или закрывают клапан).

Классификация ТЗ и принципы их построения

Для систематизации и эффективного применения тепловые защиты классифицируются по нескольким признакам.

По степени воздействия на защищаемые установки ТЗ делятся на:

• Главные (основные) защиты: Это наиболее серьезные защиты, срабатывание которых приводит к полному останову основного агрегата (котла, турбины, энергоблока в целом) или к глубокому снижению их нагрузки. Их задача — предотвратить разрушение оборудования и крупную аварию любой ценой.
• Локальные (местные) защиты: Эти защиты направлены на предотвращение развития аварии без останова основных агрегатов и снижения нагрузки. Они могут включать резервное оборудование, переключать режимы работы или подавать предупредительные сигналы, позволяя оператору принять меры до того, как ситуация станет критической.

По объекту защиты ТЗ подразделяются на следующие группы:

• Общеблочные защиты: Относятся ко всему энергоблоку и действуют при комплексных нарушениях (например, полное обесточивание станции).
• Защиты, действующие на останов или снижение нагрузки котла: Отслеживают параметры парового котла (давление, уровень воды, факел и т.д.).
• Защиты турбины и технологические защиты генератора: Контролируют параметры турбины (частота вращения, осевой сдвиг, давление масла) и генератора (короткие замыкания, перенапряжения).
• Защиты питательных насосов: Отслеживают работу насосов, подающих воду в котел.
• Защиты БРОУ (быстродействующие редукционно-охладительные установки): Регулируют параметры пара в случае резких изменений нагрузки.

Основным условием срабатывания защиты всегда является появление четкого признака аварийной ситуации. Это может быть:

• Изменение состояния механизма (например, «Отключение» питательного насоса).
• Изменение параметра до определенного значения (например, «Повышение» температуры до критического уровня, «Понижение» давления ниже допустимого).

Для повышения надежности и исключения ложных срабатываний, вызванных неисправностью одного датчика, применяются различные схемы фиксации признака аварийной ситуации:

Схема срабатывания	Описание	Надежность	Пример использования
С одним датчиком	Защита срабатывает при сигнале от единственного датчика.	Низкая	Второстепенные защиты, где последствия ложного срабатывания не критичны.
«Один из двух»	Защита срабатывает, если хотя бы один из двух датчиков дает сигнал.	Средняя	Используется для предупредительной сигнализации, где необходимо раннее оповещение.
«Два из двух»	Защита срабатывает только при одновременном сигнале от обоих датчиков.	Высокая	Для ответственных защит, где ложное срабатывание крайне нежелательно.
«Два из трех»	Защита срабатывает, если сигналы поступают от двух из трех установленных датчиков.	Очень высокая	Для самых критичных защит (например, уровень воды в барабане), обеспечивает высокую надежность при возможном отказе одного датчика.

Защитные блокировки (ЗБ) являются дополнительным, но очень важным элементом системы безопасности. В отличие от ТЗ, которые действуют экстренно, ЗБ предотвращают аварии, запрещая выполнение операций, которые могут привести к нежелательным последствиям. Например, ЗБ может:

• Запретить пуск насоса без предварительного открытия соответствующей задвижки.
• Обеспечить заданную последовательность переключений при изменении режима работы.
• Включить резервные вспомогательные механизмы при отказе основных.

ЗБ, как правило, не приводят к останову агрегата, а корректируют действия персонала или автоматики.

Надежность электропитания защитных устройств является залогом их работоспособности. Поэтому в качестве источников электрического питания используются:

• Аккумуляторные батареи с напряжением 220 В: Обеспечивают бесперебойное электроснабжение даже при полной потере напряжения переменного тока в системе собственных нужд станции. Это критически важно, так как именно в условиях обесточивания чаще всего возникают аварийные ситуации.
• Две независимые линии питания: Одна из них является основной, другая — резервной, что дополнительно повышает надежность.

Современные тенденции в проектировании ТЗ и ЗБ ориентированы на использование микропроцессорной техники. Это позволяет достичь:

• Непрерывного контроля достоверности входной информации: Микропроцессоры могут анализировать данные от датчиков на предмет их plausibility (правдоподобия), отсеивая ложные сигналы.
• Контроля выполнения команд по факту и во времени: Система подтверждает, что отправленная команда (например, на закрытие клапана) действительно была выполнена исполнительным механизмом в заданный временной интервал.

Таким образом, автоматические системы защиты представляют собой многоуровневую, высоконадежную и постоянно совершенствующуюся систему, играющую ключевую роль в обеспечении безопасности и эффективной эксплуатации теплоэнергетического оборудования.

Автоматические защиты барабанных паровых котлов и их логические схемы

Барабанные паровые котлы — это сердце тепловой электростанции, где вода превращается в пар под высоким давлением и температурой. Их конструкция, включающая большой барабан для разделения пароводяной смеси, определяет специфический набор угроз и, соответственно, уникальные системы защиты. Эти защиты предохраняют котлоагрегаты от аварий и повреждений при чрезмерном отклонении ключевых параметров, таких как давление, температура и уровень воды, приводя к экстренному отключению котла и подаче сигнала тревоги.

Защита от понижения (упуска) уровня воды в барабане

Одной из самых критичных аварийных ситуаций для барабанного котла является понижение (упуск) уровня воды в барабане. Это состояние, при котором уровень воды опускается ниже минимально допустимой отметки.

Причины и последствия: Упуск воды приводит к нарушению циркуляции в экранных трубах, которые расположены в топке котла и подвергаются интенсивному тепловому воздействию факела. Отсутствие охлаждающей воды в трубах вызывает их пережог, разрыв и выброс пара и горячей воды в топку, что представляет огромную опасность для оборудования и персонала.

Логическая схема действия: Эта защита является одной из главных и обычно реализуется с использованием нескольких датчиков уровня (как правило, двух или трех), работающих по схеме «два из двух» или «два из трех» для исключения ложных срабатываний.

1. Первый предел срабатывания: При понижении уровня воды, например, на 100 мм ниже номинального, активируется предупредительная сигнализация и, возможно, включаются дополнительные питательные насосы.
2. Второй предел срабатывания: При дальнейшем понижении уровня до 120-150 мм ниже номинального (или при поступлении сигналов одновременно от двух датчиков, подтверждающих этот критический уровень), система защиты немедленно воздействует на:
   • Останов котельной установки: Прекращается подача тепла.
   • Отключение дутьевых вентиляторов: Прекращается подача воздуха для горения.
   • Отключение систем топливоснабжения: Немедленно прекращается подача любого топлива (газа, мазута, пылеугольной смеси) в топку.

Эти действия направлены на мгновенное прекращение горения, чтобы избежать перегрева и разрыва труб.

Защита от повышения уровня воды в барабане (перепитки)

Обратная ситуация — повышение уровня воды в барабане (перепитка) — также представляет серьезную опасность.

Причины и последствия: Избыток воды может привести к забросу воды в пароперегреватель. Пароперегреватель предназначен для работы с сухим паром, и попадание в него воды приводит к резким температурным перепадам, гидроударам и, как следствие, к повреждению его элементов, а также к попаданию влаги в турбину, что крайне опасно для ее проточной части.

Логическая схема действия:

1. Первый предельный уровень: При превышении уровня воды, например, до +100 мм выше номинального, срабатывает предупредительная сигнализация. Могут быть предприняты меры по открытию запорных задвижек на линии аварийного сброса воды из барабана, чтобы попытаться стабилизировать уровень.
2. Второй предельный уровень: Если уровень продолжает повышаться и достигает +120-150 мм, срабатывание защитных устройств приводит к останову котла. Это главный предел, направленный на предотвращение серьезных повреждений.

Защита от повышения давления пара

Контроль давления пара в котле жизненно важен, поскольку его чрезмерное повышение может привести к разрушению элементов котла.

Принципы действия: Каждый паровой котел оснащается предохранительными клапанами, которые действуют по принципу регуляторов давления «до себя». Они механически открываются, когда давление в системе превышает установленный предел, сбрасывая избыток пара в атмосферу.

• Места установки: Клапаны устанавливаются как на выходном коллекторе пароперегревателя, так и непосредственно на барабане.
• Последовательность срабатывания: Критически важно, чтобы клапаны на выходном коллекторе пароперегревателя открывались раньше, чем на барабане (обычно при давлении на 0.2-0.3 МПа ниже). Это обеспечивает непрерывное прохождение пара через змеевики пароперегревателя при наличии факела в топке, предотвращая их перегрев и разрушение.

На современных котлах все чаще применяются импульсные предохранительные устройства (ИПУ). Их работа основана на следующей логике:

1. При повышении давления пара в коллекторе сверх допустимого, небольшой импульсный клапан открывается.
2. Открытие импульсного клапана приводит к снижению давления на управляющий элемент главного клапана.
3. Главный клапан открывается, осуществляя сброс избыточного пара в атмосферу.

Дополнительно, импульсный клапан может быть открыт по сигналу от электроконтактного манометра через электромагнит, что повышает точность и надежность срабатывания.

Защита от потускнения и погасания факела

В котлах, работающих на сжигаемом топливе, погасание факела в топке является крайне опасной ситуацией. Несгоревшее топливо (особенно газ или мазут) может скопиться в топке и газоходах, образуя взрывоопасную смесь. При повторном розжиге или появлении источника искры это может привести к мощному взрыву.

Логическая схема действия:

• При погасании факела подача топлива на котел должна быть немедленно прекращена. Одновременно отключаются дутьевые вентиляторы, чтобы исключить подачу воздуха, способствующего горению и образованию взрывоопасной смеси.
• Для паровых котлов, работающих на пылевидном топливе, дополнительно предусматривается защита от потускнения факела. При снижении уровня светимости факела (что указывает на ухудшение горения и возможность его погасания) эта защита воздействует на подачу резервного топлива (например, автоматически включаются газовые горелки или мазутные форсунки) для стабилизации горения.
• Для предотвращения ложных срабатываний из-за кратковременных колебаний светимости, схема защиты от потускнения может содержать реле времени, задерживающее команды на открытие клапана с электромагнитным приводом на линии резервного топлива на 5-10 секунд.
• Устройства контроля факела: Используются специальные автоматы факела, которые определяют:
  • Потускнение по снижению уровня светимости факела.
  • Погасание по отсутствию пульсаций факела в видимой и инфракрасной частях спектра.

Пример такого устройства — АЗК-З, использующий фотосопротивления для определения снижения интенсивности свечения. При срабатывании он включает подачу пара и мазута к форсункам.

Защиты от отклонений температуры перегретого пара

Температура перегретого пара — еще один критический параметр, отклонения которого могут вызвать серьезные повреждения оборудования.

• Защита от понижения температуры первичного перегретого пара:
  • Опасность: Снижение температуры указывает на возможное попадание частиц воды в паропровод и далее в проточную часть турбоагрегата, что может вызвать гидроудар и эрозию лопаток.
  • Действие: При понижении температуры пара до предельного значения (например, ниже 535 °C) сигнал от температурного датчика (термопары) воздействует на останов дутьевого вентилятора, а затем и на полный останов котла. В энергоблоках, где котел работает в едином цикле с турбиной, эта защита, относящаяся к турбине, воздействует на закрытие ее стопорного клапана.
• Защита от повышения температуры первичного перегретого пара:
  • Опасность: Чрезмерное повышение температуры (например, выше 565 °C) приводит к перегреву металла пароперегревателя, снижению его прочности и риску разрыва.
  • Действие: Аналогично защите от понижения, при превышении максимально установленного значения температуры происходит останов котла или снижение его нагрузки.

Прочие специфические защиты барабанных котлов

Кроме перечисленных основных защит, для барабанных котлов предусмотрен ряд других, не менее важных систем:

• Отключение дутьевых вентиляторов или дымососов: Потеря тяги или напора воздуха приводит к нарушению процесса горения и требует немедленного останова котла или снижения нагрузки. Для пылеугольных котлов сюда же относится отключение вентиляторов первичного воздуха.
• Снижение расхода воды в контуре: Для котлов предусматривается автоматическая защита, воздействующая на останов при снижении расхода воды в циркуляционном контуре до 30% расчетной производительности. Это предотвращает перегрев и повреждение элементов циркуляционного контура.
• Отклонения давления топлива и разрежения в топке: Для котлов, работающих на газе или жидком топливе, критически важно контролировать:
  • Повышение/понижение давления газообразного/жидкого топлива перед горелками: Слишком низкое давление может привести к погасанию факела, слишком высокое — к нестабильному горению и повреждению горелок.
  • Уменьшение разрежения в топке: Недостаточное разрежение указывает на проблемы с дымососами или газоходами, что может привести к выбросу горячих газов в котельную и загрязнению оборудования.
  • Понижение давления воздуха перед горелками: Недостаток воздуха для горения приводит к неполному сгоранию топлива и образованию угарного газа.

Таким образом, комплекс автоматических защит барабанного котла представляет собой многоуровневую систему, тщательно спроектированную для реагирования на широкий спектр потенциальных аварийных ситуаций, обеспечивая максимальную безопасность и надежность эксплуатации.

Автоматические защиты прямоточных паровых котлов и их функционирование

Прямоточные паровые котлы, в отличие от барабанных, не имеют большого парового барабана. В них вода непрерывно движется по трубкам, постепенно превращаясь в пар и перегреваясь, что обуславливает их специфические особенности эксплуатации и, как следствие, особые требования к системам защиты.

Отличия от барабанных котлов

Основное конструктивное отличие прямоточного котла — отсутствие барабана — немедленно влечет за собой и ключевое отличие в системах защиты: для прямоточных котлов не предусмотрена защита от повышения и понижения уровня воды в барабане, поскольку этого элемента у них попросту нет. Однако именно эта особенность делает прямоточные котлы более чувствительными к нарушениям водно-химического режима и расхода питательной воды, а значит, требует иных подходов к обеспечению безопасности.

Конструктивные и технологические особенности прямоточных котлов, связанные с наличием принудительной циркуляции и отсутствием буферной емкости, требуют ряда дополнительных и усиленных защит, воздействующих на останов котла при возникновении аварийных ситуаций, которые могут мгновенно привести к перегреву труб.

Защита от прекращения подачи воды (снижения расхода воды)

Эта защита является одной из наиболее критичных для прямоточных котлов, поскольку любое нарушение подачи питательной воды немедленно приводит к перегреву и разрыву трубок.

Логическая схема действия:

1. Критический порог: Для каждого контура прямоточных котлов предусматривают автоматическую защиту, воздействующую на останов агрегата при снижении расхода питательной воды (G_пв) на контур до 30% от расчетной производительности.
2. Дополнительный сигнал: Сигналом, подтверждающим необходимость действия этой защиты, может служить снижение давления (p) за регулирующим питательным клапаном (РПК) до 15% по сравнению с давлением при полном расходе. Это служит дополнительным подтверждением проблемы с подачей воды.
3. Последовательность реакции:
   • При одновременном появлении этих двух сигналов (критическое снижение расхода и давления) система сначала пытается восстановить подачу воды, вызывая автоматическое включение резервных питательных насосов.
   • Если резервные насосы не включаются или не справляются с задачей (например, через 15-20 секунд), защита выполняет аварийный останов котла, воздействуя на дутьевые вентиляторы для прекращения горения.

Защиты от отклонений температуры пара

Температурный режим в прямоточных котлах требует особого контроля, так как любые отклонения могут быстро привести к разрушению труб.

• Защита от повышения температуры первичного перегретого пара:
  • Прямоточные котлы обязательно имеют защиту от повышения температуры первичного перегретого пара сверх максимально установленного значения (например, выше 565 °C). Срабатывание этой защиты, как правило, приводит к снижению нагрузки или останову котла, чтобы предотвратить перегрев металла.
• Защиты вторичного пара:
  • Для котлов с промежуточным перегревом пара предусмотрены защиты по температуре вторичного пара. Превышение температуры вторичного пара второй уставки (t_I), так же как и понижение ее до первой уставки (t_II), должно приводить к останову котла. Повышение указывает на перегрев, понижение — на потенциальный заброс влаги в турбину.

Дополнительные защиты прямоточных котлов

Помимо вышеперечисленных, прямоточные котлы оснащены рядом других важных защит:

• Понижение давления топлива: Работа прямоточного парового котла на газовом или жидком топливе требует применения защит, действующих на останов котла в случае понижения давления топлива (газа или мазута) перед горелками. Это предотвращает погасание факела и накопление взрывоопасной смеси.
• Отключение дутьевых вентиляторов или дымососов: Отключение этих механизмов прямоточного парового котла приводит к его останову по каналам электроблокировки, поскольку без принудительной тяги процесс горения становится неуправляемым и опасным.
• Превышение давления пара в выходном коллекторе: Как и для барабанных котлов, превышение давления пара в выходном коллекторе приводит к срабатыванию импульсного предохранительного устройства (ИПУ) и сбросу излишнего пара в атмосферу, предотвращая разрушение оборудования.
• Отключение всех РВП (регенеративных воздухоподогревателей): Котлы, оснащенные РВП, имеют дополнительную защиту, воздействующую на останов агрегата при отключении всех РВП. Это связано с тем, что РВП играют ключевую роль в повышении эффективности котла и поддержании температурного режима.
• Защита от погасания и потускнения факела: Аналогично барабанным котлам, прямоточные котлы имеют защиты от погасания и потускнения факела, которые прекращают подачу топлива и отключают дутьевые вентиляторы для предотвращения взрыва в топке.

Таким образом, автоматические защиты прямоточных котлов представляют собой комплексную и крайне чувствительную систему, адаптированную к специфике их конструкции и режимам работы, обеспечивая высокую степень надежности и безопасности в условиях непрерывного технологического процесса.

Системы автоматической защиты турбогенераторов и вспомогательных установок ТЭС

Турбогенераторный агрегат – это центральное звено ТЭС, преобразующее энергию пара в электричество. Его нормальная работа обеспечивается сложной системой регулирования, однако при серьезных неисправностях в самой турбине, ее вспомогательных системах (смазка, регулирование) или при нарушениях в работе связанного оборудования (котел, р��генеративные подогреватели, электрическая сеть) требуется немедленное и решительное вмешательство. В таких случаях в действие вступают автоматические системы защиты, призванные предотвратить серьезные повреждения и, если необходимо, экстренно прекратить подачу пара в турбину и отключить генератор от сети. При несрабатывании автоматических систем защиты останов турбины должен быть произведен с помощью автомата безопасности вручную или дистанционно.

Защиты турбогенератора (турбины)

Надежная защита турбины — залог стабильной работы всей электростанции.

• Защита от увеличения частоты вращения ротора:
  • Опасность: Превышение частоты вращения ротора турбины выше допустимого предела (обычно на 10-15% от номинальной, то есть 3300-3450 об/мин для 3000 об/мин) может привести к разрушению лопаток и дисков турбины из-за центробежных сил, что является катастрофической аварией.
  • Действие: Останов турбины производится специальным автоматом безопасности, который воздействует на стопорные клапаны турбины, мгновенно перекрывая подачу пара.
  • Предварительная защита: Существует также «предварительная защита», которая реагирует на недопустимое увеличение углового ускорения ротора. Она также воздействует на закрытие стопорных клапанов, но в отличие от основной защиты, клапаны могут вновь открыться, если угловое ускорение снизится до безопасного уровня. Это позволяет предотвратить полномасштабное срабатывание защиты при кратковременных возмущениях.
• Защита от осевого смещения ротора:
  • Опасность: Небольшое осевое смещение ротора допустимо, но повышенное смещение (например, более 1.2 мм в сторону генератора или более 2 мм в сторону переднего подшипника) может быть вызвано износом упорного подшипника или увеличением осевых усилий, что приводит к трению рабочих и направляющих лопаток о корпус, повреждению уплотнений и, как следствие, разрушению турбины.
  • Действие: Датчиком смещения является реле осевого сдвига. Для повышения надежности используются два одинаковых комплекта аппаратуры с задержкой времени 0.1 с для предотвращения ложных срабатываний. При достижении предельного смещения защита вызывает останов турбины.
• Защита от понижения давления масла в системах смазки и регулирования:
  • Опасность: Масло выполняет две ключевые функции: смазку подшипников турбины и генератора, а также передачу управляющих сигналов в системе регулирования. Падение давления масла приводит к нарушению смазки, перегреву и разрушению подшипников, а также потере управляемости турбиной.
  • Действие: При падении давления масла ниже допустимого предела турбина должна быть немедленно остановлена.
• Защита от ухудшения вакуума в конденсаторе:
  • Опасность: Конденсатор создает низкое давление (вакуум) на выходе из турбины, что обеспечивает максимальный перепад давления пара и, соответственно, максимальную эффективность работы. Недопустимое ухудшение вакуума приводит к значительному росту температуры выхлопного патрубка, перегреву лопаток последних ступеней, снижению КПД и может вызвать тепловые деформации турбины.
  • Действие: При критическом ухудшении вакуума турбина должна быть остановлена.
• Защита от гидравлических ударов, постороннего шума и стука:
  • Опасность: Эти признаки являются индикаторами серьезных неисправностей, таких как попадание воды в проточную часть, разрушение деталей, ослабление креплений.
  • Действие: При обнаружении таких признаков требуется немедленный останов агрегата.
• Релейная защита генератора:
  • Назначение: Для турбогенераторов выше 1 кВ мощностью более 1 МВт предусматриваются комплексные устройства релейной защиты, оберегающие сам генератор и связанные с ним электрические цепи.
  • Виды защит:
    • От многофазных замыканий в обмотке статора и на его выводах (короткие замыкания).
    • От однофазных замыканий на землю.
    • От двойных замыканий на землю.
    • От замыканий между витками одной фазы.
  • Основная защита: Продольная дифференциальная токовая защита является главной защитой от многофазных коротких замыканий и срабатывает при разности токов, поступающих и выходящих из обмотки.
  • Защита от повышения напряжения: Автоматически вводится в работу в режиме холостого хода и действует на гашение поля генератора, предотвращая перенапряжения. Для этого также устанавливаются ограничители перенапряжений (ОПН).
  • Предусматриваются и резервные защиты, которые срабатывают в случае отказа основных.

Защиты питательных насосов (ПЭН)

Питательные электронасосы (ПЭН) обеспечивают подачу воды высокого давления в котел, и их бесперебойная работа критически важна для всего энергоблока.

• Основные защиты ПЭН:
  • Понижение давления питательной воды в линии нагнетания (до обратного клапана): Указывает на проблемы с насосом или трубопроводом.
  • Понижение давления масла перед подшипниками: Нехватка смазки приведет к перегреву и разрушению подшипников.
  • Недопустимо большое осевое смещение ротора: Аналогично турбине, может привести к трению и повреждению насоса.
  • Уменьшение расхода воды через насос: Снижение производительности, ведущее к перегреву насоса (работа «на себя»).
• Логика работы: Эти защиты предотвращают повреждение самого насоса и развитие аварии на другом оборудовании энергоблока.
• Блокировки пуска: Пуск питательного насоса запрещается, если неисправна хотя бы одна из защит или средство дистанционного управления, что предотвращает его работу в небезопасных условиях.
• Автоматический пуск резерва: При аварийном останове основного питательного насоса автоматически или вручную пускается резервный для поддержания непрерывной подачи воды. Автоматизация процессов пуска и останова, а также защита от неправильных действий персонала осуществляется системой блокировок.

• Специфические защиты для турбопитательных насосов (ТПН):
  ТПН — это питательные насосы, приводимые в действие отдельными паровыми турбинами, и их защиты аналогичны защитам турбогенератора:
  • Осевой сдвиг ротора: Защита срабатывает при осевом сдвиге ±1 мм.
  • Повышение частоты вращения вала: Останов при превышении до 3740 об/мин.
  • Повышение давления питательной воды после ТПН: Срабатывание при давлении до 12.5 МПа.
  • Понижение давления питательной воды на всасе ТПН: Останов при падении давления до 1.2 МПа.
  • Повышение расхода воды через ТПН: Останов при расходе до 4500 м³/ч.

Защиты деаэраторов

Деаэраторы предназначены для удаления агрессивных газов (кислорода, углекислого газа) из питательной воды, предотвращая коррозию теплоэнергетического оборудования. Их работа также нуждается в защите.

• Защита от превышения давления: Обеспечивается рычажными неполноподъемными предохранительными клапанами и импульсными предохранительными клапанами. Расчет их пропускной способности производится исходя из худшего сценария: одновременного максимального поступления пара от всех источников и полного прекращения подачи холодной воды.
• Защита по уровню воды в баке:
  • Первый предел: При повышении уровня воды в деаэраторном баке до, например, 2700 мм, закрывается задвижка на подводе химочищенной воды, чтобы предотвратить дальнейший рост уровня.
  • Второй предел: При достижении 2870 мм открывается рециркуляция конденсатных насосов, сбрасывая избыток воды.
  • Третий предел: При достижении 3060 мм отключаются конденсатные насосы второй ступени, предотвращая переполнение.
• Переключение питания паром: При снижении давления в деаэраторе ниже 0.65 МПа питание деаэратора паром автоматически переключается с отбора турбины на коллектор собственных нужд, чтобы поддерживать необходимые условия деаэрации.

Защиты подогревателей высокого давления (ПВД)

ПВД используются для предварительного подогрева питательной воды перед подачей в котел, повышая эффективность цикла. Однако их неисправность, особенно разрыв трубок, может быть крайне опасна.

• Защита от повышения уровня воды в корпусе ПВД:
  • Опасность: Разрыв трубок ПВД приводит к попаданию питательной воды (под высоким давлением) в паровую полость подогревателя, вызывая резкое повышение уровня воды в его корпусе. Это может привести к забросу воды в турбину через линию отбора пара, что чревато гидроударом и разрушением турбины.
  • Действие: Для предотвращения этого на линии отбора устанавливается обратный клапан. Сам ПВД снабжается защитой, которая переключает поток подогреваемой воды на обводную линию, минуя группу подогревателей. Одновременно закрываются задвижки подачи пара в ПВД.
  • Два предела срабатывания: Защита реагирует на уровень воды в ПВД и имеет два предела:
    • Первый предел: При подъеме уровня выше первого предела защита отключает ПВД и направляет воду в обход.
    • Второй предел: Если уровень продолжает повышаться до второго предела, защита действует на останов питательных насосов, что приводит к останову всего блока, так как это указывает на серьезную неисправность, требующую немедленного прекращения работы.
  • Время срабатывания: Время срабатывания защиты ПВД от момента достижения уставки срабатывания до полной посадки впускного клапана не должно превышать 5 секунд.
  • Схема защиты: Может включать дифманометры с контактами, замыкающимися при достижении допустимого уровня, что активирует электромагнитный клапан, переключающий поток воды.
• Дополнительные меры: Для предотвращения попадания воды в турбину также предусматривается установка аварийных отводов конденсата в конденсатор или во всасывающий коллектор конденсатных насосов.
• Защита от недопустимого повышения давления: ПВД также оснащаются предохранительными клапанами, аналогично другим сосудам под давлением.

Таким образом, системы автоматической защиты турбогенераторов и вспомогательных установок на ТЭС представляют собой сложный, многоуровневый комплекс, спроектированный для обеспечения максимальной надежности и безопасности функционирования каждого элемента тепловой схемы, а также предотвращения каскадных аварий.

Современные тенденции и вызовы в автоматизации управления и защиты теплового оборудования на ТЭС

Современная энергетика находится на пороге глубокой трансформации, где автоматизация и цифровые технологии играют ключевую роль. Тепловые электростанции, традиционно считающиеся достаточно консервативной отраслью, активно внедряют инновации, стремясь повысить эффективность, надежность и безопасность.

Цифровизация и «Умные системы»

Цифровизация — это не просто автоматизация отдельных процессов, а комплексный, инновационный подход к управлению ТЭС, подразумевающий переход к концепциям «умных систем» и «умной электростанции». Это требует масштабного обновления устаревшего оборудования, замещения аналоговых систем цифровыми, и, что самое главное, внедрения интеллектуальных систем автоматического управления.

Ключевые аспекты цифровизации включают:

• Создание архивов информации (больших данных): Современные системы способны собирать, хранить и анализировать огромные объемы данных о работе оборудования. Это позволяет не только оперативно получать актуальные сводки, но и анализировать архивные данные для выявления тенденций, прогнозирования износа и оптимизации режимов.
• Мгновенное получение актуальных или архивных сводок и оперативное реагирование: Цифровые платформы обеспечивают быстрый доступ к информации, что критически важно для принятия решений в реальном времени.
• Внедрение цифровых инструментов: Это включает в себя использование цифровых двойников (виртуальных моделей физических объектов, позволяющих имитировать их поведение), систем обработки больших данных (Big Data) для выявления скрытых закономерностей, а также интеллектуального электронного документооборота, упрощающего управление и обслуживание.
• Повышение качества оперативно-диспетчерского управления: Цифровизация позволяет осуществлять более точное и быстрое управление режимами работы станции, а также дистанционно собирать данные и управлять системами теплоснабжения.

Например, опыт внедрения цифровых технологий в Мамоновском РЭС («Россети Янтарь») показал впечатляющие результаты: среднее время восстановления электроснабжения сократилось с 5,5 часов до 1 часа, а потери электроэнергии снизились в 2,5 раза. Это наглядный пример того, как цифровизация напрямую влияет на операционную эффективность.

Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение

С развитием вычислительных мощностей и алгоритмов искусственный интеллект (ИИ) открывает совершенно новые горизонты для мониторинга и автоматизации процессов на ТЭС.

• Расширенные возможности мониторинга и автоматизации: ИИ-системы способны не просто фиксировать параметры, но и проводить их глубокий анализ, выявляя потенциальные проблемы на ранних стадиях, прогнозируя потребности в ресурсах (например, запасные части, топливо) и сокращая затраты на обслуживание за счет предиктивной аналитики.
• Непрерывный мониторинг и прогнозирование: ИИ может непрерывно отслеживать работу тепловых сетей, предсказывать потенциальные неисправности оборудования задолго до их возникновения, оперативно реагировать на изменения нагрузки и внешних условий.
• Улучшение диагностики и планирования обслуживания: ИИ помогает автоматизировать процессы диагностики, выявлять аномалии и оптимизировать графики планово-предупредительных ремонтов, переводя их на «ремонт по состоянию».
• Машинное обучение: Это подраздел ИИ, который позволяет системам самообучаться на основе анализа больших объемов исторических и текущих данных. Это повышает точность прогнозов и эффективность автоматизированных процессов.
• Практические примеры применения:
  • Оптимизация работы питательных электронасосов: ИИ может анализировать множество параметров (нагрузка котла, давление, расход) и определять оптимальные режимы работы насосов для снижения энергопотребления.
  • Прогнозирование нагрузок: ИИ-системы способны с высокой точностью прогнозировать будущие электрические и тепловые нагрузки, что позволяет ТЭС более эффективно планировать производство и распределение энергии.
• Перспективы развития ИИ: Включают создание продвинутых систем прогнозирования отказов, полную автоматизацию процессов на всех уровнях управления, интеграцию с альтернативными источниками энергии для создания гибридных систем, а также дальнейшее совершенствование диагностики и превентивного предотвращения неисправностей.

Промышленный Интернет вещей (IIoT)

Промышленный Интернет вещей (IIoT) становится неотъемлемой частью технологий автоматизации. В этой парадигме все устройства — от полевого уровня (датчики, исполнительные механизмы) до информационных систем управления — легко интегрируются в единую сеть, обмениваясь данными. Это позволяет принимать быстрые и правильные решения на основе максимально полной и актуальной информации. Однако вместе с широкими возможностями IIoT привносит и новые риски, особенно с точки зрения безопасности беспроводных соединений и защиты данных от кибератак.

Вызовы и проблемы

Несмотря на очевидные преимущества и активное развитие, отрасль автоматизации управления и защиты теплового оборудования на ТЭС сталкивается с рядом серьезных вызовов.

• Импортозамещение:
  • Российские энергетические предприятия остро ощущают необходимость замены зарубежных ИТ и АСУ ТП-решений, особенно после ухода многих иностранных поставщиков. Это касается высокопроизводительных межсетевых экранов, систем резервного копирования и, конечно, ключевых контроллеров и программного обеспечения для АСУ ТП.
  • По итогам 2024 года российский рынок АСУ ТП значительно вырос, достигнув 124 млрд рублей, однако доля российских продуктов на нем составляла лишь четверть. Ранее около 95% решений в области АСУ ТП поставлялись зарубежными компаниями. Согласно постановлению Правительства РФ № 1912, к 2030 году ожидается увеличение доли российских разработок до 70% для значимых объектов критической информационной инфраструктуры (КИИ). Примером новой отечественной АСУ ТП, призванной заменить решения ушедших из РФ поставщиков (таких как Siemens и Schneider Electric), является продукт «Лацерта» от компании «Лаборатория технологий автоматизации (ЛТА)».
• Сложность интеграции:
  • Интеграция новых, высокотехнологичных систем АСУ ТП с уже существующими производственными процессами и устаревшим оборудованием является одним из ключевых вызовов. Это требует не только значительных капиталовложений в ��бновление оборудования, но и переобучения персонала, который должен освоить новые инструменты и методы работы.
• Кибербезопасность:
  • С ростом количества подключенных устройств (в рамках IIoT) и объемов обмена данными по сети, значительно возрастают угрозы кибербезопасности. Защита критической инфраструктуры от хакерских атак и обеспечение конфиденциальности данных становятся приоритетными задачами.
• Качество данных:
  • Эффективность применения ИИ и других продвинутых аналитических инструментов напрямую зависит от качества входных данных. Обеспечение точности, полноты и достоверности собираемой информации является важным, но часто недооцениваемым аспектом.
• Дисбаланс спроса и предложения и консервативность отрасли:
  • На рынке АСУ ТП сохраняется дисбаланс между спросом и предложением, что, наряду со снижением бюджетов предприятий, влияет на рыночную динамику. Российский рынок АСУ ТП прогнозирует среднегодовой рост на уровне 27-28% в период с 2024 по 2027 год, с ожидаемым объемом до 203-218.3 млрд рублей к 2027 году, что говорит о высоком потенциале, но и о необходимости значительных инвестиций и усилий.
  • Энергетика традиционно является консервативной отраслью, что может замедлять внедрение инноваций. Многие компании только начинают изучать методологию создания и подходы к реализации проектов цифровизации.

Таким образом, хотя современные тенденции в автоматизации и защите теплового оборудования на ТЭС обещают значительные улучшения в эффективности и безопасности, их полноценная реализация требует преодоления серьезных технологических, экономических и организационных вызовов, среди которых импортозамещение играет особенно важную роль в текущих условиях.

Заключение

Автоматизация управления и внедрение систем защиты на тепловых электростанциях — это не просто технические решения, а основополагающие принципы, обеспечивающие стабильность, безопасность и экономическую эффективность всей энергетической отрасли. От четко выстроенной организационной структуры, где главный инженер и дежурный инженер станции координируют производственные процессы, до многоуровневых Автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) — каждый элемент играет свою незаменимую роль.

Мы убедились, что АСУ ТП, управляя процессами в целом, а не разрозненными частями, обеспечивает значительную экономию ресурсов и снижение себестоимости, а их распределенная архитектура гарантирует повышенную отказоустойчивость. Однако истинным стражем безопасности являются автоматические системы защиты (ТЗ). Их назначение — быть последним барьером в предотвращении аварий, экстренно переводя оборудование в безопасное состояние при критических отклонениях параметров. Детальный анализ показал, что для каждого типа оборудования – будь то барабанные или прямоточные котлы, турбогенераторы или вспомогательные установки (питательные насосы, деаэраторы, ПВД) – предусмотрен специфический набор защит с точно определенными порогами срабатывания и логическими схемами, отслеживающими уровень воды, давление пара, состояние факела, осевое смещение ротора и множество других критических параметров.

Современные тенденции, такие как цифровизация, внедрение «умных систем», искусственного интеллекта (ИИ) и Промышленного Интернета вещей (IIoT), открывают новые горизонты для дальнейшего повышения эффективности и надежности ТЭС. ИИ уже сегодня способен оптимизировать работу насосов и прогнозировать нагрузки, а цифровые двойники позволяют моделировать сложные процессы. Однако эти инновации приносят и серьезные вызовы: необходимость импортозамещения зарубежных решений, сложность интеграции новых технологий с существующей инфраструктурой, рост угроз кибербезопасности и потребность в высококачественных данных.

В заключение, можно утверждать, что комплексный подход к управлению безопасностью и эффективностью ТЭС, основанный на глубоком понимании принципов автоматизации и защит, а также готовности к адаптации к новым технологическим реалиям, является ключевым фактором устойчивого развития энергетического сектора. Дальнейшие перспективы отрасли лежат в плоскости глубокой цифровой трансформации, активного развития отечественных решений и постоянного совершенствования систем безопасности, что позволит обеспечить надежное и эффективное энергоснабжение в будущем.

Список использованной литературы

1. Белинский, С. Я., Липов, Ю. М. Энергетические установки Электростанций. М.: Энергия, 1974. 304 с.
2. Плетнев, Г. П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций: Учебник для техникумов. 3-е изд., перераб. М.: Энергоатом-издат, 1986. 344 с.
3. Автоматизация крупных тепловых электростанций / под ред. М. П. Шальмана. М.: Энергия, 1974. 240 с.
4. Автоматизированные системы управления технологическими процессами на ТЭС. Учебник для СПО / В. Андык. М., 2024.
5. Организационная структура тепловых электростанций. URL: https://sci.house/teploenergetika/organizatsionnaya-struktura-teplovyih-40346.html (дата обращения: 26.10.2025).
6. Организационная структура оперативного управления // Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике. URL: https://ozlib.com/83021/avtomatika/organizatsionnaya_struktura_operativnogo_upravleniya (дата обращения: 26.10.2025).
7. Организационно-производственная структура управления ТЭС. URL: https://studfile.net/preview/417392/page:6/ (дата обращения: 26.10.2025).
8. Структура и основные функции верхнего уровня АСУ ТП ТЭС // Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике. URL: https://ozlib.com/83021/avtomatika/struktura_osnovnye_funktsii_verhnego_urovnya_asu_tps (дата обращения: 26.10.2025).
9. Полномасштабные АСУ ТП энергоблоков ТЭС. Инженерный центр АО «ЭЛАРА». URL: https://elara.ru/solutions/asu-tp/energoblock/ (дата обращения: 26.10.2025).
10. Автоматизированная система управления общестанционными системами Правобережной ТЭЦ-5. Современная электроника и технологии автоматизации. URL: https://www.seate.ru/products/avtomatizirovannaya-sistema-upravleniya-obshchestantsionnymi-sistemami-pravoberezhnoy-tets-5.html (дата обращения: 26.10.2025).
11. Автоматизированные системы управления технологическими процессами электростанций. URL: https://www.tpu.ru/f/135939 (дата обращения: 26.10.2025).
12. Организационная структура управления ТЭЦ и основные функции персонала. Технология. URL: https://kazedu.com/referat/73746/1 (дата обращения: 26.10.2025).
13. Автоматизированные системы управления технологическими процессами на ТЭС. URL: https://urait.ru/book/avtomatizirovannye-sistemy-upravleniya-tehnologicheskimi-processami-na-tes-470077 (дата обращения: 26.10.2025).
14. Автоматизация теплоэлектростанций. Элна. URL: https://elna.ru/solutions/automation-tps/ (дата обращения: 26.10.2025).
15. Основы автоматизации ТЭС и ТЭЦ. URL: https://mpei.ru/Education/AdditionalEducation/Programms/Energoeff/Documents/Osnovi_avtomatizacii_TES_i_TEC.pdf (дата обращения: 26.10.2025).
16. Организационная структура управления ТЭЦ-3. URL: https://www.referat911.ru/Energetika/organizatsionnaya-struktura-upravleniya-tets-3/647610-2364841-diplomaticheskaya.html (дата обращения: 26.10.2025).
17. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ. Томский политехнический университет. URL: http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/30589/1/book_tpu-2016-1.pdf (дата обращения: 26.10.2025).
18. Системы управления технологическими процессами // Энергетика. URL: https://normmaster.com/baza/pravila_tehnicheskoy_ekspluatatsii_elektricheskih_stantsiy_i_setey_rossiyskoy_federatsii/4_7_1_sistemy_upravleniya_tehnologicheskimi_protsessami.htm (дата обращения: 26.10.2025).
19. Автоматизация технологических процессов ТЭС. ЗАО ПИК ЗЕБРА. URL: https://pikzebra.ru/obzori/avtomatizatsiya-tehnologicheskih-protsessov-tes (дата обращения: 26.10.2025).
20. Автоматизация управления технологическими процессами ТЭС в нормальных эксплуатационных режимах. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/avtomatizatsiya-upravleniya-tehnologicheskimi-protsessami-tes-v-normalnyh-ekspluatatsionnyh-rezhimah (дата обращения: 26.10.2025).
21. АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ТЕПЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ, Назначение автоматических защит // Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике. URL: https://ozlib.com/83021/avtomatika/avtomaticheskie_sistemy_zaschity_teplovogo_oborudovaniya_naznachenie_avtomaticheskih_zaschit (дата обращения: 26.10.2025).
22. Лекция 9.docx. URL: https://www.ektu.kz/files/library/2260029/lekciya_9.docx (дата обращения: 26.10.2025).
23. РД 153-34.1-35.136-98 СО 34.35.136-98 Методические указания по выполнению схем технологических защит теплоэнергетического оборудования ТЭС. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200028753 (дата обращения: 26.10.2025).
24. Плютинский, В.И., Погорелов, В.И. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок АЭС. StudMed.ru. URL: https://studmed.ru/plyutinskiy-vi-pogorelov-vi-avtomaticheskoe-upravlenie-i-zaschita-teploenergeticheskih-ustanovok-aes_a2b84232747.html (дата обращения: 26.10.2025).
25. Безопасность и автоматические защиты тепломеханического оборудования ТЭС и АЭС. URL: https://poznayka.org/s59714t1.html (дата обращения: 26.10.2025).
26. Лекция 9. Автоматические защиты теплового оборудования. URL: https://studfile.net/preview/3074558/page:3/ (дата обращения: 26.10.2025).
27. автоматизированные системы управления объектами тепловых электростанций. URL: http://www.kgau.ru/distance/12/term01/01.pdf (дата обращения: 26.10.2025).
28. Автоматизация теплоэнергетических установок. Электронный научный архив УрФУ. URL: https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/57602/1/978-5-321-02542-0_2017.pdf (дата обращения: 26.10.2025).
29. РД 153-34.1-35.137-00. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200029002 (дата обращения: 26.10.2025).
30. РД 153-34.1-35.503-00 СО 34.35.503-00 Методические указания по наладке технологических защит теплоэнергетического оборудования ТЭС. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200028689 (дата обращения: 26.10.2025).
31. Скачать бесплатно. РД 153-34.1-35.136-98 Методические указания по выполнению схем технологических защит теплоэнергетического оборудования ТЭС. URL: https://www.gostrf.com/norma_pb.php?id=804 (дата обращения: 26.10.2025).
32. Автоматические защиты барабанных паровых котлов. URL: https://studfile.net/preview/4569503/page:19/ (дата обращения: 26.10.2025).
33. Автоматика регулирования работы котлов. URL: https://www.vumv.ru/avtomatika-reguli-rovaniya-raboty-kotlov/ (дата обращения: 26.10.2025).
34. Технологические защиты котла ДЕ 25-24-250 ГМ. Билеты для оператора котельной. URL: https://voprosy-otvety.ru/tekhnologicheskie-zashchity-kotla-de-25-24-250-gm.html (дата обращения: 26.10.2025).
35. Автоматические защиты барабанных котлов. Перечислите и поясните работу одной из них. Студопедия. URL: https://studopedia.ru/9_23824_avtomaticheskie-zashchiti-barabannih-kotlov-perechislite-i-poyasnite-rabotu-odnoy-iz-nih.html (дата обращения: 26.10.2025).
36. Автомат защиты котлов от погасания факела типа АЗК-З. URL: https://boilerbook.ru/avtomat-zashchity-kotlov-ot-pogasaniya-fakela-tipa-azk-z/ (дата обращения: 26.10.2025).
37. Автоматические защиты прямоточных паровых котлов, Защиты от прекращения подачи воды // Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике. URL: https://ozlib.com/83021/avtomatika/avtomaticheskie_zaschity_pryamotochnyh_parovyh_kotlov_zaschiti_prekrascheniya (дата обращения: 26.10.2025).
38. Устройство и работа электрической системы аварийной защиты парового котла. URL: https://www.energosovet.ru/articles/1233/ (дата обращения: 26.10.2025).
39. Тепловые защиты основного энергооборудования. URL: https://poznayka.org/s59714t14.html (дата обращения: 26.10.2025).
40. Тепловая защита котла. URL: https://studfile.net/preview/925349/page:12/ (дата обращения: 26.10.2025).
41. Автоматизация прямоточных котлов. URL: https://studfile.net/preview/703649/page:17/ (дата обращения: 26.10.2025).
42. Технологические защиты турбогенератора. Энергетика. ТЭС и АЭС. URL: https://www.elec.ru/articles/tehnologicheskie-zaschity-turbogeneratora-20092/ (дата обращения: 26.10.2025).
43. Подогревателей высокого давления. URL: https://studfile.net/preview/691060/page:12/ (дата обращения: 26.10.2025).
44. Эксплуатация подогревателей высокого давления. Эксплуатация энергетических блоков — электрические сети. URL: https://www.elec.ru/articles/ekspluataciya-podogrevateley-vysokogo-davleniya/ (дата обращения: 26.10.2025).
45. Эксплуатация питательных насосов. URL: https://studfile.net/preview/4569503/page:25/ (дата обращения: 26.10.2025).
46. Система контроля и автоматики турбогенераторов. URL: https://studfile.net/preview/3074744/page:20/ (дата обращения: 26.10.2025).
47. ПУЭ: Защита турбогенераторов, работающих непосредственно на сборные шины генераторного напряжения. ElectroShock. URL: https://www.electroshock.ru/articles/pue-zashchita-turbogeneratorov-rabotayushchih-neposredstvenno-na-sbornye-shiny-generatornogo-napryazheniya1/ (дата обращения: 26.10.2025).
48. Защиты питательно-деаэраторных установок. Энергетика. ТЭС и АЭС. URL: https://www.elec.ru/articles/zashchity-pitatelno-deaeratornyh-ustanovok/ (дата обращения: 26.10.2025).
49. Защиты турбины. Энергетика. ТЭС и АЭС. URL: https://www.elec.ru/articles/zashchity-turbiny/ (дата обращения: 26.10.2025).
50. Основные виды защит ПЭН. URL: https://studfile.net/preview/4688003/page:37/ (дата обращения: 26.10.2025).
51. Деаэрация как способ защиты теплоэнергетического оборудования от коррозии. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/deaeratsiya-kak-sposob-zaschity-teploenergeticheskogo-oborudovaniya-ot-korrozii (дата обращения: 26.10.2025).
52. ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКОЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. Томский политехнический университет. URL: http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/21798/1/TPU2014-49.pdf (дата обращения: 26.10.2025).
53. Применение искусственного интеллекта в тепловой энергетике. URL: https://smartep.ru/blog/primenenie-iskusstvennogo-intellekta-v-teploenergetike/ (дата обращения: 26.10.2025).
54. ЦИФРОВИЗАЦИЯ И НОВЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ТЕПЛОВЫМ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМ. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovizatsiya-i-novye-funktsionalnye-trebovaniya-predyavlyaemye-k-teplovym-elektrostantsiyam (дата обращения: 26.10.2025).
55. Автоматизация работы ТЭЦ — повышение эффективности и надежности энергообеспечения. ИНФОПРО. URL: https://infopro.ru/press_center/articles/avtomatizatsiya-raboty-tets-povyshenie-effektivnosti-i-nadezhnosti-energoobespecheniya/ (дата обращения: 26.10.2025).
56. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В УПРАВЛЕНИИ ЭНЕРГОСИСТЕМАМИ. Научный лидер. URL: https://scientific-leader.ru/images/PDF/2023/87/ИСПОЛЬЗОВАНИЕ-ИСКУССТВЕННОГО-ИНТЕЛЛЕКТА-В-УПРАВЛЕНИИ-ЭНЕРГОСИСТЕМАМИ.pdf (дата обращения: 26.10.2025).
57. Искусственный интеллект и алгоритмы в энергетике: применение, преимущества, перспективы. Хабр. URL: https://habr.com/ru/companies/sigma_it/articles/803867/ (дата обращения: 26.10.2025).
58. Стадии внедрения АСУ ТП: перспективы развития и риски внедрения. Технологика — АСУ ТП. URL: https://a-technologica.ru/articles/stadii-vnedreniya-asu-tp-perspektivy-razvitiya-i-riski-vnedreniya (дата обращения: 26.10.2025).
59. Российский рынок автоматизации энергетики. TAdviser. URL: https://www.tadviser.ru/index.php/Статья:Российский_рынок_автоматизации_энергетики (дата обращения: 26.10.2025).
60. Цифровизация электрических сетей. Энергокомпания Новые Технологии. URL: https://smartep.ru/blog/tsifrovizatsiya-elektricheskikh-setey/ (дата обращения: 26.10.2025).
61. Искусственный интеллект применили для оптимизации работы питательных электронасосов в цехе ТЭЦ металлургического комбината. Инфосистемы Джет. URL: https://www.jet.su/press-center/news/iskusstvennyy-intellekt-primenili-dlya-optimizatsii-raboty-pitatelnykh-elektronasosov-v-tsehe-tets-metallurgicheskogo-kombinata/ (дата обращения: 26.10.2025).
62. Перспективы развития рынка АСУ ТП. MegaResearch. URL: https://mega-research.ru/reviews/perspektivy-razvitiya-rynka-asu-tp (дата обращения: 26.10.2025).
63. «Умные электростанции» – цифровое будущее энергетики. URL: https://www.vti.ru/docs/30678.pdf (дата обращения: 26.10.2025).
64. Цифровизация в электроэнергетике: на пути к новой реальности. URL: https://energy.hse.ru/news/314275135.html (дата обращения: 26.10.2025).
65. Перспективы АСУ ТП в России. ALLICS. URL: https://allics.ru/company/articles/perspektivy-asu-tp-v-rossii/ (дата обращения: 26.10.2025).
66. Динамика и перспективы автоматизации в сфере тепловой энергетики в составе энерготехнологического комплекса. Надежность и безопасность энергетики. URL: https://nbenergo.com/article/dinamika-i-perspektivy-avtomatizacii-v-sfere-teplovoj-energetiki-v-sostave-energotekhnologicheskogo-kompleksa (дата обращения: 26.10.2025).
67. Как ИИ помогает управлять энергетическими сетями и ресурсами. SmarteP. URL: https://smartep.ru/blog/kak-ii-pomogaet-upravlyat-energeticheskimi-setyami-i-resursami/ (дата обращения: 26.10.2025).
68. Проектирование релейной защиты и автоматики блока генератор-трансформатор ТЭЦ: выпускная квалификационная работа. ЭБ СПбПУ. URL: https://elib.spbstu.ru/dl/3151.pdf/download/ (дата обращения: 26.10.2025).
69. Пуск и останов питательных насосов. Проектирование тепловых электростанций. URL: https://energy-design.ru/ekspluataciya/pusk-i-ostanov-pitatelnyh-nasosov/ (дата обращения: 26.10.2025).
70. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЭС. БНТУ. URL: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/106342/Vspomogatelnoe_oborudovanie_TES.pdf?sequence=1&isAllowed=y (дата обращения: 26.10.2025).