Ограничение режимов и защита системы возбуждения

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕЖИМОВ

РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРА.

1.1. Система тиристорная самовозбуждения типа СТС-370-2500-2,5-УХЛ4 предназначена для возбуждения автоматически регулируемым постоянным током обмотки возбуждения генератора.

1.2. Система возбуждения обеспечивает следующие режимы работы генератора:

1.2.1. Пуск, начальное возбуждение и включение в сеть методом точной (автоматической и ручной) синхронизации в нормальных и аварийных режимах;

1.2.2. Режим холостого хода и работу генератора в энергосистеме с нагрузкой от холостого хода до номинальной, а также с перегрузками, соответствующими ГОСТ (ПТЭ);

1.2.3. Перевод возбуждения генератора с рабочей системы возбуждения на резервный возбудитель и обратно без перерыва питания обмотки возбуждения;

1.2.4. Автоматическое и ручное управление системы возбуждения в режиме пуска и останова генератора;

1.2.5. Выдерживает аварийные режимы генератора (к.з., наброс и сброс нагрузки).

1.3. Система возбуждения в режиме автоматического регулирования возбуждения обеспечивает:

1.3.1. Форсировку возбуждения с заданной кратностью и развозбуждение при нарушениях в энергосистеме;

1.3.2. Развозбуждение и гашение поля при нормальном останове генератора переводом тиристорных преобразователей в инверторный режим;

1.3.3. Гашение поля генератора в аварийных режимах (от защит генератора, возбуждения) автоматом гашения поля (АГП). Отключение АГП ключом управления может быть произведено только на ХХ (при отключенном В-110 кВ);

1.3.4. Режимы работы при отклонении параметров напряжения, частоты и мощности генератора.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ.

2.1. Номинальное напряжение V= 370 В

2.2. Предельное напряжение возбуждения V= 825 В

2.3. Номинальный ток возбуждения J= 2250 А

2.4. Предельный ток возбуждения J= 4090 А

2.5. Номинальная мощность возбуждения Р= 833 кВт

2.6. Предельная (при форсировке) мощность возбуждения

Р= 3375 кВт.

2.7. Кратность форсировки по току к номинальному току

возбуждения – 2.

2.8. Кратность форсировки по напряжению:

2.8.1. при номинальном напряжении – 2,5

2.8.2. при 80% от номинального – 2.

2.9. Длительность форсировки: максимальная t= 50 сек.

уставка t= 20 сек.

2.10. Напряжение питания собственных нужд:

2.10.1. от сети переменного напряжения – 380 В +10%/-20%

2.10.2. от сети постоянного тока – 220 В +10%/-15%

2.11. Угол () регулирования тиристорами системой управления – в диапазоне 0-150 эл.град.

2.12. Предельная допустимая температура окружающего воздуха в помещении СТС (АГП) +40 оС.

2.13. Охлаждение системы возбуждения – естественное.

УСТРОЙСТВО. (СОСТАВ СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ).

Вся аппаратура системы возбуждения (СТС) собрана в силовых шкафах в помещении АГП, куда входят следующие основные элементы:

3.1. Трансформатор силовой (ТV) преобразовательный типа ТСЗП-2500/15ВУЗ напряжением 10,5/0,712 кВ, который жестко подключен к шинопроводу генератора.

3.2. Установка преобразовательная, которая состоит:

3.2.1. из двух шкафов тиристорных преобразователей ПТ1 и ПТ2

типа 630х5 6М, каждый из которых собран по трехфазной мостовой

схеме выпрямления по пять параллельно включенных тиристоров в каждом плече. Шкафы ПТ1 и ПТ2 включены параллельно. В нижней части каждого шкафа расположена система управления преобразователями, которая состоит из питающего трансформатора Т, блока синхронизирующих напряжений БСН-4, блока питания БП-3 и блока управления БУ;

3.2.2. шкафа силового ввода типа ШСВ-18 с силовыми рубильниками 1Р-ПТ1; 2Р-ПТ1; 1Р-ПТ2; 2Р-ПТ2 (QS1-QS4) для подключения тиристорных преобразователей ПТ! и ПТ2.

3.3. Щит ввода возбуждения типа ШВВ-2, куда входят:

3.3.1. шкаф силового ввода типа ШСВ-28(АГП);

3.3.2. шкаф силового ввода типа ШСВ-31; с автоматами рабочего и резервного питания (1ВВ и 2ВВ).

3.4. Шкаф управления, защиты и сигнализации типа ШУЭС-9 с релейной аппаратурой, блоками питания, ручного дистанционного и автоматического регулирования возбуждения.

ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ.

4.1. Система возбуждения выполнена по одногрупповой схеме самовозбуждения с двумя параллельно включенными тиристорными преобразователями ПТ1 (V1) и ПТ2 (V2).

4.2. Питание тиристорных преобразователей осуществляется через разъединители (1Р-ПТ2) от силового трансформатора Т; регулируемое выпрямленное напряжение от преобразователей ПТ1 и ПТ2 подается по двум параллельным ветвям соответственно через рубильники 1Р-ПТ1 (1Р-ПТ2) на автомат рабочего возбуждения 1ВВ (QR10), а далее через АГП на обмотку ротора ген-ра.

4.3. Каждый из преобразователей ПТ1 и ПТ2 управляется своей индивидуальной системой управления АV1 и АV2. Имеющиеся связи между АV1 и AV2 обеспечивают синхронизирование управляющих импульсов, подаваемых на тиристоры одноименных плеч преобразователей ПТ1 и ПТ2 и равномерное распределение тока между ними.

Система управления тиристорами АV обеспечивает формирование импульсов, отпирающих тиристоры, и изменение фазы этих импульсов в соответствии с напряжением управления, поступающим на её выходы. АV состоит из 6 каналов (идентичных).

4.4. Регулирование возбуждением генератора осуществляется изменением угла регулирования тиристоров преобразователей ПТ1 и ПТ2. Автоматическое поддержание заданных режимов генератора осуществляется АРВ (АVМ). При его отключении управление автоматически переводится на ручное управление (АVN), при этом ограничиваются режимы работы генератора.

4.5. Рабочее питание системы управления тиристорами АV1, АV2, а также АРВ (АVМ) и блока питания БП-4 осуществляется от тр-ров собственных нужд ТV1 и ТV2, расположенных в шкафах преобразователей через переключатели SА7 и SА8 на панели ШУЗС-9.

Резервное питание АV1,АV2,АVМ и БП-4 осуществляется от аккумуляторной батареи АБ-3 с пан.5 ЩПТ-3, которое автоматически включается в режимах пуска генератора и при снижении напряжения на статоре генератора на 20% от номинального значения.

Начальное возбуждение ген-ра производится с помощью устройства начального возбуждения УНВ, которое питается как от сети переменного напряжения 380 В со сборки 903НБ, так и от сети 220 В с пан.5 щита постоянного тока АБ-3. Выбор питания производится автоматически. Переменное напряжение является рабочим, постоянное – резервным. УВН размещено в нижней части шкафа ШСВ-18.

ОГРАНИЧЕНИЕ РЕЖИМОВ И ЗАЩИТА СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ.

5.1. Контроль исправности оборудования системы возбуждения и защиты осуществляется релейной аппаратурой и блоками контроля, которые в зависимости от характера повреждения формируют соответствующие команды.

Схемой предусмотрены следующие ограничения режимов работы и защита системы возбуждения:

5.1.1. аварийная разгрузка со сгоном уставки АРВ (AVМ) до вступления в работу блока ОМБ и запретом форсировки в случае (реле К42):

5.1.1.1. потери проводимости плеча в преобразователе при работе на одном преобразователе ПТ1 или ПТ2;

5.1.1.2. перегорания одного или двух предохранителей при работе на одном преобразователе ПТ1 или ПТ2;

5.1.1.3. перегорания 3-х предохранителей;

5.1.1.4. потери проводимости в односменных плечах преобразователей.

5.1.2. Разгрузка по реактивной мощности (соs =1) с запретом форсировки в случае (реле к50, К51):

5.1.2.1. работы на одном преобразователе;

5.1.2.2. потери проводимости плеча преобразователя ПТ1 или ПТ2;

5.1.2.3. перегорании двух предохранителей.

5.1.3. Отключение тиристорных преобразователей путем съема управляющих импульсов (реле К29,К30):

5.1.3.1. при перегорании предохранителей в цепях трансформаторов собственных нужд (ТV1,ТV2);

5.1.3.2. при отключении автоматов питания систем управления (SF1,SF2,SF3 для ПТ1 и SF4,SF5,SF6 для ПТ2);

5.1.4. Отключение АРВ (АVМ)(реле К19):

5.1.4.1. при отключении автомата (ЗАВН) питания АРВ напряжением статора генератора от ТН;

5.1.4.2. при отключении автоматов питания управления АРВ по переменному и постоянному току (SF7,SF8);

5.1.4.3. при релейном развозбуэжении в случае увеличения напряжения генератора выше допустимого значения (11,5 кВ);

5.1.4.4. при отказе устройств ограничения;

5.1.4.5. при длительной форсировке (КАЗ,КТ6);

5.1.4.6. блоком контроля АРВ (АVМ).

5.1.5. Защита от потери возбуждения действует при работе ген-ра в сети и контролируется с помощью реле КА1 и КА5 тока ротора и статора генератора. При снижении тока ротора ниже уставки КА1, выходное реле защиты действует на срабатывание контактора гашения поля ротора ген-ра и выдается сигнал "работа защит системы возбуждения". Если в дальнейшем генератор переходит в асинхронный режим, что фиксируется по срабатыванию реле КА5 (К25), защита действует на выходные реле защит генератора.

5.1.6. Защита при отказе устройств ограничения двукратного тока ротора выполнена на реле КА2 и КТ3. Защита без выдержки времени действует на отключение АРВ (АVМ), с выдержкой времени на выходное реле защит К43, роторе действует на отключение АГП.

5.1.7. Защита от снижения частоты выполнена на реле КF и К22 и действует при работе генератора на ХХ на выходное реле защит системы возбуждения К43.

5.1.8. Защита от коротких замыканий на стороне выпрямленного тока действует на перевод преобразователей в инверторный режим и срабатывание выходного реле защит возбуждения К43.

5.1.9. Защита тиристорных преобразователей и ротора от перенапряжений осуществляется тиристорным разрядником многократного действия.

5.1.10. Защита силового выпрямительного трансформатора возбуждения (ТV) выполнена на релейной аппаратуре, которая установлена на пан.2Р-8А ЩЗ-8ГТ.

5.2. На трансформаторе предусмотрены следующие защиты:

5.2.1. МТО – вводится в работу накладкой Н21 и действует через указательное реле КН21 на выходные реле защит блока.

5.2.2. МТЗ-1ст. – вводится в работу накладкой Н22 и действует через указательное реле КН22 на выходное реле защит блока.

5.2.3. МТЗ-2ст. – вводится в работу накладкой Н23 и действует через указательное реле КН23 на выходное реле защит блока.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ.

Режим пуска, работы и останова генератора в части возбуждения автоматизирован. В нормальных условиях эксплуатации система возбуждения не требует специальной настройки и контроля, кроме периодического внешнего осмотра дежурным и ремонтным персоналом.

6.1. При пуске генератора необходимо:

6.1.1. Подготовить систему возбуждения к работе, для чего:

6.1.1.1. включить рубильники первичной схемы преобразователей ПТ1 и ПТ2;

6.1.1.2. включить автоматы питания цепей управления, защит и сигнализации возбуждения SF1-SF12 в шкафу ШУЗС-9 камеры возбуждения и автоматы цепей напряжения в шкафу трансформаторов напряжения;

6.1.1.3. подать питание устройства начального возбуждения по постоянному и переменному току (п.5 ЩПТ-3 и сб.903НБ);

6.1.1.4. подать питание постоянного тока систем управления тиристорами (АV1,АV2), АРВ (АVМ) и БП4 (п.5 ЩПТ-3);

6.1.1.5. проверить положение накладок (переключателей) СХ1-СХ6 и сигнальных реле КН1-КН42 в шк.ШУЗС-9, переключатели SA7,SA8 в положении "работа".

6.1.2. Собрать схему генератора для включения его в сеть:

6.1.2.1. включить автоматы цепей напряжения, цепей управления и защит;

6.1.2.2. ввести (проверить положение) все переключающие устройства защит и автоматики генератора.

6.1.3. При достижении номинальных оборотов турбины (п=3000 об/мин.):

6.1.3.1. включить автомат рабочего возбуждения 1ВВ и АГП, убедиться в отсутствии сигналов о неисправности в системе возбуждения;

6.1.3.2. ключом 5КР управления АРВ (АVМ) дать команду в положение "автомат";

6.1.3.3. ключ управления возбуждением (3КУ) повернуть в положение "возбужд." и прибором контроля напряжения статора ген-ра и тока ротора наблюдать процесс самовозбуждения, который длится =6 сек.;

6.1.3.4. после нормального возбуждения генератора, воздействуя на ключ управления уставкой АРЗ (3КР,4У) подогнать по приборам колонки синхронизации напряжения генератора к напряжению сети, синхронизировать генератор и включить его в сеть.

6.2. При неисправности АРВ (АVМ) включение ген-ра производится на ручном управлении возбуждения (АVN). Порядок включения генератора в сеть аналогичен. Ключом управления 5КР, в этом случае дается команда "ручн.". После подачи команды "возб." ключом 3КУ генератор возбудится до напряжения, определяемого уставкой АVN (0,82-0,85)Ин. Подгонка напряжения генератора к напряжению сети производится вручную ключом 3КР.

6.3. Нормальный останов генератора производится в следующей последовательности:

6.3.1. разгрузить генератор по реактивной мощности, воздействуя на уставку АРВ (БДУ) ключом 3КР;

6.3.2. разгрузить генератор по активной мощности;

6.3.3. отключить генератор от сети;

6.3.4. погасить поле генератора переводом преобразователей в инверторный режим поворотом ключа 3КУ в положение "гаш.", АГП при этом остается включенным.

6.4. Вывод из работы одного из тиристорных преобразователей ПТ1 (ПТ2) производится строго в последовательности:

- отключить автоматы SF1 (SF4), SF3 (SF6), после чего отключить SF2(SF5);

- отключить преобразователь от силовой схемы рубильниками 1Р-ПТ1(1Р-ПТ2) и 2Р-ПТ1(2Р-ПТ2).

6.4.1. При проведении работ по устранению неисправности цепей преобразователя ПТ1(ПТ2) персонал, который выполняет работу, отключает цепи 95,68,7,2 от клемм Х7:1,Х5:1,2,5,7 и, при необходимости, с разрешения НСЭ, переключатель SА7(SA8) устанавливает в положение "испыт." и включает автомат SF13(SF14).

6.5. Ввод в работу отключенного преобразователя производится следующим образом:

6.5.1. отключить (проверить) автомат SF13(SF14) и установить (проверить) переключатель SA7(SA8) в положение "работа";

6.5.2. включить рубильники 1Р-ПТ1(1Р-ПТ2) и 2Р-ПТ1(2Р-ПТ2);

6.5.3. включить в указанной последовательности SF2(SF5), SF1(SF4), SF3(SF6);

6.5.4. убедиться в распределении тока между преобразователями.

6.6. Перевод возбуждения с тиристорной системы возбуждения на резервный производится следующим образом:

6.6.1. включить разъединитель ввода резервного возбуждения;

6.6.2. возбудить резервный возбудитель и ключом КР поднять на нем напряжение на 15% выше напряжения рабочего возбуждения;

6.6.3. включить ключом КУ2 автомат ввода резервного возбудителя 2ВВ, убедиться в наличии тока возбуждения, отключить авто мат рабочего возбуждения 1ВВ. Продолжительность параллельной работы должна быть минимальной. Воздействием на ШР РВ откорректировать напряжение ген-ра.

6.7. Перевод возбуждения с резервного возбудителя на тиристорную систему осуществляется следующим образом:

6.7.1. установить воздействием на уставку АРВ (АVМ) напряжение на выходе тиристорной системы возбуждения на 15% ниже напряжения РВ;

6.7.2. включить ключом КУ1 автомат рабочего возбуждения 1ВВ и сразу же отключить 2ВВ. Воздействуя на уставку АРВ (AVМ), откорректировать напряжение на генераторе.

6.8. При выходе из работы тиристорной системы возбуждения для производства профилактических работ и работе генератора на резервном возбудителе необходимо выполнить:

6.8.1. перевести возбуждение с тиристорной системы возбуждения на резервный возбудитель;

6.8.2. отключить автоматы питания ПТ1 (АV1) и ПТ2(АV2);

6.8.3. отключить разъединители с обеих сторон преобразователей;

6.8.4. накладку SX1 "действие защит системы возбуждения" на отключение АГП перевести в положение "сигн." (пан.ШУЗС9 в камере возбуждения).

Примечание: 1. Перечень переключающих устройств см. приложе-

ние № 1.

2. Перечень сигнальных реле цепей возбуждения и

причина их срабатывания см.приложение № 2.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: