Системи збудження щіткових генераторів і компенсаторів потужністю до 1000 МВт

Системи збудження серії СВТГ (СВГГ, СВГД, СВГ, СВСК) (далі СВ) є статичними, тиристорними, швидкодіючими СВТ.

width=

Загальна характеристика серії СВ

  • діапазон охоплюваних номінальних потужностей генераторів:
    – До 1000МВт;
  • типи збудження генераторів:
    – Щіточний;
    – безщітковий;
  • діапазон номінальних струмів та напруг збудження:
    – Струм збудження: до 7500 А;
    – Напруга збудження: до 700 В;
  • типи трансформаторів збудження:
    – Масляний або сухий;
    – Внутрішньої або зовнішньої установки;
    – одногруповий або двогруповий;
  • схеми силового живлення:
    — одногрупова та двогрупова;
    — паралельне самозбудження та незалежне збудження;
  • регулятори АРВ:
    – Автоматичний (3 види) + системний стабілізатор (PSS);
    – ручний;
  • схеми резервування АРВ:
    – Резервування за схемою ‘1 +1’: двоканальне, повне резервування;
    — без резервування – один канал з автоматичним та ручним регуляторами;
  • схеми резервування силових перетворювачів:
    – Резервування за схемою «1 +1»: двоканальне, повне резервування перетворювачів;
    – Резервування за схемою «N-1»: одноканальне резервування за допомогою одного надлишкового перетворювача;
    – без резервування;
  • кількість паралельних тиристорів у плечах перетворювача:
    – 1;
    – 3 або 4;
  • кількість паралельних перетворювачів в одному каналі СВ:
    – 1;
    – 2 і більше;
  • охолодження силового перетворювача:
    – природне повітряне;
    – Примусове повітряне;
    – Комбіноване повітряне;
  • перемикання збудження на резервну станційну СВ:
    – З наявністю апаратів перемикання збудження на резервну СВ;
    – Без апаратів перемикання збудження на резервну СВ;
    — із цифровим «реле захисту ротора» (РЗР);
  • комплектність:
    – Повна комплектність – без використання елементів колишньої СВ;
    – Неповна комплектність – з використанням елементів колишньої СВ:
    – силовий трансформатор (одно та двогруповий);
    – Розрядні опори гасіння поля;
    – Апарат гасіння поля (АГП);
    – Апарати підключення до резервної станційної СВ;
  • засоби реєстрації:
    – Реєстратор, вбудований в контролер АРВ;
    – Реєстратор автономний від контролера АРВ для незалежного контролю роботи АРВ;
    — журнал реєстрації подій, вбудований у контролер АРВ4;
  • засоби управління, моніторингу та діагностики СВ:
    – Сенсорна панель оператора;
    – АРМ (людино-машинний інтерфейс);
  • мережні інтерфейси для зв’язку з АСУТП:
    – Profibus DP, Modbus RTU, Modbus TCP (Ethernet), CAN та ін

Основні технічні характеристики

СВ:

  • автоматичне збудження та гасіння при пуску та зупинці генератора;
  • початкове збудження від УНВ та від залишкової напруги генератора;
  • автоматичне припасування напруги генератора до напруги мережі;
  • м’який пуск («Soft start») при початковому збудженні;
  • включення в мережу методом точної синхронізації в нормальних режимах енергосистеми:
    – від синхронізатора БЩУ/ГЩУ;
    – від автоматичного регулятора збудження (АРВ):
    * Підганяння напруги генератора до напруги мережі;
    * Підганяння частоти турбіни;
    * включення генераторного вимикача з контролем рівня та * різниці фаз напруг генератора та мережі;
    * незалежне реле блокування несинхронного включення;
  • включення до мережі методом самосинхронізації в аварійних режимах енергосистеми;
  • переведення збудження на резервну станційну СВ за стандартними правилами без зміни режиму роботи генератора;
  • зняття характеристик к.з. та х.г. генератора (при забезпеченні силового живлення СВ від стороннього джерела для СВ із самозбудженням);
  • регульовані параметри АРВ:
    – Напруга генератора (основний режим);
    – Реактивна потужність генератора;
    – сos(φ) генератора.
  • структура регулювання АРВ – «АРВ-СД (сильної дії)»;
  • резервний ручний регулятор струму збудження:
    – перехід на ручний регулятор при несправності зворотного зв’язку автоматичного регулятора;
    – перехід на ручний регулятор із збереженням уставки збудження;
    – управління збудженням командами «Більше/Менше»;
  • демпфування електромеханічних коливань ротора, забезпечення стійкості генератора та енергосистеми;
  • статизм (компаундування) регулювання та компенсація падіння напруги в блочному трансформаторі по повному та реактивному струму генератора;
  • форсування збудження;
  • режим електричного гальмування;
  • режим заряджання лінії;
  • режим ресинхронізації при втраті збудження;
  • розрахунок температури обмотки збудження;
  • облік активної та реактивної енергії генератора;
  • пароль на зміну параметрів.

Точність регулювання параметрів СВ:

  • напруга генератора – 0.2%;
  • реактивна потужність генератора – 0.5%;
  • сos(φ) генератора – 0.5%;
  • струму збудження в ручному режимі – 0.5%.

Діапазон регулювання параметрів СВ (настроюється):

  • напруги генератора:
    – на холостому ході – від 5% до 110%;
    – у мережі – від 95% до 110%.
  • струму збудження в ручному режимі:
    – на холостому ходу – від 5% до 110% номінального струму холостого ходу генератора;
    – у мережі – від мінімального обмеження 20…40% до 110% номінального струму генератора.

Сістема керування

Усі завдання СУ виконуються програмно-апаратним способом.

Структура регулювання АРВ «АРВ-СДПК» (див. рис. 1) з наступними каналами регулювання:

  • ПІД-регулятор напруги:
    – за відхиленням напруги – dUs (пропорційно-інтегральна ланка);
    – за похідною напругою генератора – Us’ (диференціальна ланка);
  • PSS – системний стабілізатор сильної дії:
    – за похідною струму збудження – If’;
    – за похідною частотою генератора – Fs’;
    – за відхиленням частоти генератора – dFs;
  • ЖОС – жорсткий зворотний зв’язок за напругою ротора для безщіткових систем збудження.

Примітка: структура регулювання для генераторів до 60МВт може перемикатися з режиму «Сильної Дії (СД)» до режиму ПІД-регулювання.

Додаткові функції АРВ для оборотних генераторів ГАЕС:

  • підтримувані схеми пуску:
    – Прямий і реакторний пуски;
    – пуск із розгінним двигуном;
    – пуск із пристроєм плавного пуску;
  • пуск з ПЧ та управління струмом збудження каналом «4-20мА» від ПЧ.

width=

Структурна схема системи регулювання АРВ-СДПК

З системою обмеження АРВ

  • мінімальна та максимальна напруга генератора;
  • мінімальний і максимальний струм збудження;
  • максимальний струм збудження холостого ходу при відключенні від мережі та підвищенні частоти генератора;
  • мінімальне збудження – обмеження реактивної потужності генератора в залежності від активу («Q=f(P)»);
  • Максимальна напруга генератора при зниженні його частоти («V/Hz=const»);
  • перевантаження статора за залежною від часу характеристикою струму;
  • перевантаження ротора за тимчасовою струмовою характеристикою;
  • тривалість форсування відповідно до характеристики перевантаження ротора.
 width=

З системою захисту

Захисти при роботі тиристорної системи збудження:

  • відповідно до максимальної напруги генератора;
  • при максимальному струмі генератора;
  • втратою збудження;
  • для внутрішніх коротких замикань у тиристорних перетворювачах;
  • для коротких замикань у ланцюгах збудження;
  • від перенапруг у ланцюгах збудження розрядником;
  • у разі втрати провідності плеча перетворювача;
  • з втратою провідності паралельних тиристорів в плечах;
  • за відсутності сигналу від генератора TН під час початкового збудження;
  • при відсутності сигналу від генератора ТН і ТТ в робочому режимі з переходом в ручний режим із збереженням налаштувань збудження;
  • при виході з ладу обмежувача перевищено тривалість форсувань і перевантажень за струмом збудження;
  • при виході з ладу обмежувача мінімального збудження «P/Q» з переходом в ручний режим із встановленням збудження, що забезпечує режим перезбудження;
  • про зниження опору ізоляції кіл збудження:
    – вбудований пристрій контролю ізоляції з індикацією опору на виносному терміналі, сенсорна панель оператора, AРM;
    – Блок захисту ‘БЕНДЕР’ з панеллю індикації опорів дверей ШАГП та АРМ (опція);
  • на підвищення опору ланцюга збудження «кабель-щітковий апарат-ротор»;
  • відповідно до розрахункової температури обмоток збудження;
  • через несправності блок-контакту статорного вимикача шляхом дублювання его станів по струму статора;
  • силового трансформатора за максимальною силою струму та перевищенням допустимої температури:
    – основний струмовий захист – забезпечується незалежно від ВБ за допомогою блоку в панелях захисту генератора;
    – основний температурний захист – забезпечується незалежно від КБ за допомогою вбудованого в трансформатор власного блоку захисту;
    – захист від резервного струму та температури – забезпечується за допомогою вбудованого УЗО.

Захист під час роботи резервної станції CB:

  • блок захисту «Реле захисту ротора (РЗР)»:
    – засоби захисту:
    • від надмірних тривалостей навантажень і перевантажень по струму збудження;
    • при коротких замиканнях у колах збудження;
    – склад блоку RDP:
    • контролер «РЗП»;
    • реле «Попередження (If>1,05*Iном)» – сумісний сигнал про початок перевантаження та відлік неготовності ПЗП.
    • Реле «Збудження» – сигналізує про необхідність зниження збудження після закінчення часу перевантаження;
    • Реле «Відключення» – сигнал відключення при відсутності зменшення струму збудження після закінчення тривалості перевантаження або при виникненні струму короткого замикання.

Примітки:
блок РЗП функціонує при роботі на резервній системі збудження як основний захист і при роботі на тиристорній системі збудження – як резервний захист.

Структура умови

width=</strong >

Документація

width=Детальний опис
pcomplexОпитувальний лист

Опитувальний лист

Заповнити