Устройство и принцип работы системы возбуждения

На рис.1 приведена структурная схема системы возбуждения типа СТС-МР-400-2530-2,5 УХЛ4

Система возбуждения выполнена по одногрупповой схеме параллельного самовозбуждения и имеет 100% резерв по микропроцессорному управлению и автоматическому регулированию возбуждения; силовой тиристорный преобразователь состоит из 4-х параллельных мостов с резервированием (n+1) мост; шкафы ввода рабочего (ШВВ1) и резервного возбуждения (ШВВ2) для перевода на резервное возбуждение без отключения генератора от сети и обратно на тиристорное возбуждение.

       В каждую панель резервирования входит аппаратура измерения параметров генератора и системы возбуждения, шкаф управления тиристорным преобразователем (ШУТП) с системой управления (СУТ) и автоматическим регулятором возбуждения (АРВ). Оба канала регулирования воздействуют на шкафы тиристорных преобразователей, состоящих из четырех параллельно включенных мостов с принудительным воздушным охлаждением. Для обеспечения управления тиристорами от каждого канала регулирования последние имеют два независимых выходных устройства (ВУ).

       В работе находится один из каналов регулирования возбуждения, второй находится в резерве со снятыми импульсами управления. При повреждении оборудования в работающем канале происходит автоматический ввод в работу резервного канала и затем объем импульсов управления поврежденного канала.

       Питание тиристорных преобразователей осуществляется от преобразовательного трансформатора, подключенного без коммутационной аппаратуры к шинам статора турбогенератора. Подключение преобразователей по переменному току выполнено через разъединители РПТП (11-14) (QS1), а по постоянному току через РПТП (21-24) (QS2), что позволяет при необходимости отключить один из преобразователей для проведения проверки или ремонта.

       СУВ не входит ни в один из каналов регулирования, а лишь собирает информацию обо всей системе возбуждения и принимает решение по выполнению тех или иных действий в зависимости от состояния оборудования системы возбуждения.

       Система управления возбуждением (СУВ) и система информации выполнена на базе микропроцессорных средств управляющей вычислительной техники. СУВ осуществляет автоматизированное управление устройствами системы возбуждения, обеспечивая функции технологического управления режимами турбогенератора, контроля оборудования системы возбуждения, информационные функции и т.д. Вся информация отображается на местном пульте и записывается в память компьютера с указанием последовательности событий ("дневник событий"). Реализация этих функций осуществляется путем приема, преобразования и логической обработки информации от дискретных и аналоговых датчиков и команд оператора или автоматики станции с последующей выработкой управляющих воздействий на исполнительные органы и выдачей сообщений оператору на ГЩУ. Система позволяет включаться в АСУ ТП станции при помощи сухих контактов.

       Цифроаналоговый автоматический регулятор возбуждения (АРВ) осуществляет регулирование напряжения турбогенератора по ПИД закону. Для расширения области устойчивости при работе турбогенератора в сети и повышения показателей качества переходных процессов регулятор имеет стабилизацию по производным напряжения статора и тока ротора турбогенератора, а также отклонению частоты напряжения и её производной.

       Регулятор имеет аналоговый вход для приема контрольного сигнала. Предусмотрено автоматическое слежение выхода резервного регулятора за выходом рабочего АРВ с точностью не менее 0,5% напряжения турбогенератора в режиме холостого хода.

       Системы управления и регулирования сохраняют работоспособность при применении напряжения питания переменного тока длительно от 30% до 110% номинального значения, а также кратковременном повышении (до 1 сек.) напряжения питания до 140% номинального значения.

       Защита тиристорного преобразователя и обмотки ротора от перенапряжений осуществляется тиристорным разрядником (FV1) многократного действия. При срабатывании разрядника обмотка ротора замыкается на активное сопротивление (R_сс – сопротивление самосинхронизации). Гашение разрядника производится путем шунтирования его контактором КМ1.

       Гашение поля турбогенератора в нормальных режимах производится переводом преобразователя в инверторный режим, а в аварийных ситуациях – автоматом гашения поля АГП (QAE) и переводом преобразователя в режим инвертирования.

       Начальное возбуждение генератора производится с помощью устройства начального возбуждения (УНВ) получающего питание по ≈ току со сб.1021НО, А-6 и по = току с п.3 ЩПТ-3

       Система вторичного электропитания аппаратуры управления, регулирования, защиты и сигнализации имеет два источника питания:

· по переменному току со сб. 908Т шк.1,А-6;

· по постоянному току с п.6Р ЩЗ-9,10ГТ.

Система возбуждения имеет сигнализацию о готовности к работе, неисправностях оборудования, действии защит и возникновении перегрузок, которая отражается на местном пульте.

Для контроля основных параметров система возбуждения содержит измерительные устройства:

· пульт и измерительные преобразователи для измерения тока и напряжения ротора и напряжения статора генератора.

Для выполнения ремонтных работ в тиристорной системе возбуждения и снятия характеристик турбогенератора (х.х.х) может быть использован перевод на резервное возбуждение (шкаф ШВВ2) без отключения генератора от сети, а затем переход обратно на тиристорное возбуждение (шкаф ШВВ1).