Работа схемы возбуждения

И Н С Т Р У К Ц И Я

по эксплуатации системы тиристорного

возбуждения генераторов 9,11ГТ.

 

                                          Инструкцию должны знать:

 

                                      1. Начальник смены станции.

                                      2. Начальник смены электроцеха.

                                      4. Дежурный эл.монтер 6 кв.гр.

                                      5. Дежурный эл.монтер 5 кв.гр.

                                      6. Эл.монтер гл.щита управления.

                                      7. Персонал МС РЗАИ гл.схемы.

 

 

    

        

С О Д Е Р Ж А Н И Е:

       

    

                                                                                                                                Стр.

    

     1. Введение                                                                                                     3

    

     2. Основные элементы и технические данные ТВ                                      3

    

     3. Работа схемы возбуждения                                                                       5

    

     4. Цепи защит и блокировок                                                                          9

    

     5. Эксплуатация ТВ                                                                                       14

 

     6. Распределение обязанностей при обслуживании системы

         возбуждения 9(11)ГТ                                                                                18

 

     7. Порядок осмотра системы возбуждения                                                19

    

     6. ТБ при обслуживании системы возбуждения                                       19

    

     7. Возможные неисправности                                                                     21         

    

 

 

   

 

В В Е Д Е Н И Е.    

    

     Для турбогенераторов ТВВ-160-2 в качестве рабочего возбуждения применена система независимого тиристорного возбуждения типа СТН-500-3200-2УХЛЧ, предназначенная для обеспечения автоматически регулируемых токов возбуждения в нормальных и аварийных режимах.

    

     Для резервного возбуждения генераторов используется машинный возбудитель типа ГПС-2000-100УЗ.

    

     В описании по обслуживанию системы возбуждения приняты условные обозначения:    

     - ТГ - турбогенератор;

     - ВГ - вспомогательный генератор;

     - ПТ1,ПТ2 - тиристорные преобразователи системы возбуждения ТГ;

     - СУ1,СУ2 - системы управления тиристорами преобразователей

       ПТ1, ПТ2;

     - ПТВ - тиристорный преобразователь возбуждения ВГ;

     - СУ1-ВГ,СУ2-ВГ - системы управления тиристорами мостов ПТВ;

     - АРВ-СДП-1(АРВ-Г) - автоматический регулятор возбуждения сильного                        

        действия в системе возбуждения ТГ;

     - АРВ-ВГ-6П - автоматический регулятор возбуждения ВГ;

     - КГ - контактор гашения поля ВГ;

     - 1ВВ - автомат в цепи выхода тиристорного возбудителя;

     - 2ВВ - автомат в цепи выхода резервного возбудителя;

     - ТрВ - выпрямительный трансформатор ВГ;

     - ТрСН - тр-р собственных нужд тиристорного возбуждения;

     - ПДУ-ТГ, ПДУ-ВГ - панель дистанционного управления в системах

       возбуждения ТГ и ВГ;

     - ТВ - система тиристорного возбуждения;

     - ТВ-ТГ - система тиристорного возбуждения ТГ;

-ТВ и ВГ - система тиристорного возбуждения ВГ

   - РВ - резервный возбудитель.

         

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

ТИРИСТОРНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ.

    

     1.1. Основные элементы:    

     1.1.1. Возбудитель (вспомогательный генератор ВГ) типа ВТ-2350.

    

     1.1.2. Преобразователь тиристорный возбудителя (ПТВ) типа ТВ8-320/460Н-1.

    

      1.1.3. Преобразователь тиристорный генератора (ПТ-1 и ПТ-2) типа ТВ8-2500/105ОН-2.

     1.1.4. Автоматический регулятор возбуждения возбудителя (АРВ-В) типа АРВ-ВГ-6П (для 11ГТ - размещен в отдельном шкафу).

    

     1.1.5. Автоматический регулятор возбуждения генератора АРВ СДП-1.

    

      

 

 

     1.1.6. Щит возбуждения, состоящий из силовых панелей типа ПСВ1Б-3Б, где размещены автомат рабочего возбуждения 1ВВ, автоматы резервного возбуждения, АГП и панели управления защиты и сигнализации ПСВ.47А.

    

     1.1.7. Шкаф системы возбуждения ВГ типа ШСВ-37А, где размещена аппаратура начального возбуждения и гашения поля генератора в аварийных режимах.

    

     1.1.8. Трансформатор выпрямительный (ТрВ) типа ТСЗП-40/07-74.    

     1.1.9. Трансформатор собственных нужд (ТрСН) типа ТСЗП-16/07-74.    

     1.1.10. Сопротивление в цепи шунтирования обмотки ротора генераторов.    

     1.1.11. Трансформатор напряжения возбудителя.    

     1.1.12. Трансформаторы тока возбудителя.    

     1.1.13. Панель реле защиты и автоматики возбуждения генератора-1Р.    

     1.1.14. Панель выключателей и реле возбуждения - 2Р.    

    

     1.2. Основные технические данные.    

         

        1.2.1. Выпрямительное напряжение в длительном режиме - не более 500 В.    

     1.2.2. Выпрямительный ток в длительном режиме - не более 3200 А.    

     1.2.3. Наибольшее допустимое напряжение в течение 20 сек.- 900 В.    

     1.2.4. Наибольший допустимый ток в течение 20 сек.- 5800 А.    

     1.2.5. Выпрямительный ток при номинальной нагрузке генератора и cos =1 -2060

     1.2.6. Кратность форсирования по напряжению и току – 2-х кратное (по условию Т.Г.)

    

     1.2.7. Допустимая длительность режима форсирования - не более 20 сек. (по условию Т.Г.).

    

     1.2.8. Точность автоматической подстройки уставки напряжения генератора к напряжению сети при точной синхронизации ±0,5 Ином.

    

     1.2.9. Диапазон ручного управления возбуждением:    

     1.2.9.1. в режиме Х.Х. генератора - от 0,5 до 1,1 Ирот.;    

     1.2.9.2. в режиме ген-ра в сети - от 0,7 до 1,14 Ином.ротора, т.е. (от 0,8 до 1,1 Истат.ген-ра).

     1.2.10. Номинальное напряжение возбуждения Ирот.=360 В.    

     1.2.11. Номинальный ток возбуждения jрот.=2300 А.    

     1.2.12. Точность поддержания напряжения возбуждения регулятором АРВ-В:

    

     1.2.12.1. при изменении нагрузки возбудителя от нуля до номинальной +-2% относительно установленной величины;    

     1.2.12.2. при форсировании возбуждения или гашении поля генератора +-10% от установленной величины.    

     1.2.13. Амплитудное значение напряжения срабатывания разрядника -не более 2400В    

     1.2.14. Напряжение постоянного тока цепей управления - 220 В с допустимыми отклонениями - от -15% до +10%.

     1.2.15. Номинальное переменное напряжение питания собственных нужд системы возбуждения - 380 В, 50гц (+10%,-20%).    

     1.2.16. Номинальное линейное напряжение питания измерительных цепей автоматических регуляторов АРВ-Г и АРВ-ВГ - 100 В.    

     1.2.17. Номинальный вторичный ток измерительных трансформаторов тока - 5 А.    

     1.2.18. Угол (a) регулирования тиристорами системой управления - в диапазоне 0-160 град.     

     1.2.19. Параметры охлаждающего дистиллята тиристорных преобразователей ПТ1, ПТ2:

     1.2.19.1. температура на входе в преобразователи +5-40°С;   

     1.2.19.2. расход воды - 2,5 м3/час на 1 шкаф преобразователя (суммарный расход - 5м3/час);    

     1.2.19.3. номинальное давление на входе преобразователя - 2,5 кгс/см2;    

     1.2.19.4. максимальное допустимое давление на входе преобразователя - не более 3 ати;  

     1.2.19.5. удельное сопротивление дистиллята при эксплуатации - не менее 200 кОм./см.

 

         

РАБОТА СХЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ.

    

     2.1. Обмотка ротора генератора (ОВГ) получает питание через тиристорные преобразователи ПТ! и ПТ2 от статора возбудителя ВГ, непосредственно связанного с валом генератора.    

     Тиристорные преобразователи ПТ1 и ПТ2 собраны по трехфазной мостовой схеме и соединены между собой параллельно. Каждый преобразователь управляется собственной системой управления СУ1 и СУ2. Связи СУ1 и СУ2 обеспечивают синхронизирование управляющих импульсов, подаваемых на тиристоры одноименных плеч преобразователей ПТ1 и ПТ2 и достаточное распределение тока между преобразователями. Охлаждение тиристорных преобразователей водяное (дистиллят).    

    

     2.2. Возбуждение возбудителя ВГ осуществляется по схеме самовозбуждения. Обмотка возбуждения возбудителя (ОВВГ) получает питание от статора ВГ через выпрямительный трансформатор ТрВ и тиристорный преобразователь возбудителя ПТВ.

    

     2.2.1. Преобразователь ПТВ содержит два управляемых выпрямителя, собранных по трехфазной мостовой схеме, соединенных параллельно, и имеет каждый свою независимую систему управления СУ1-В и СУ2-В. Охлаждение ПТВ естественное воздушное.

    

     2.2.2. Напряжение возбудителя (ВГ) во всех режимах генератора поддерживается автоматическим регулятором возбуждения возбудителя АРВ-ВГ пропорционального действия. Регулирование осуществляется по отклонению напряжения статора ВГ относительно уставки регулятора АРВ-ВГ.

    

     2.2.3. Напряжение 3х100 В 50 гц на регулятор подается от статора ВГ через трансформатор напряжения возбудителя.

    

     2.2.4. При отключении АРВ ВГ напряжение ВГ поддерживается неизменным с помощью устройства ПДУ (панели дистанционного ручного управления), включенного в режим пропорционального регулятора систем управления СУ1-В, СУ2-В.    

    

     2.3. Регулирование возбуждения генератора в эксплуатационных режимах осуществляется изменением угла регулирования тиристоров преобразователей ПТ1 и ПТ2 автоматически или вручную.

    

     2.3.1. Автоматическое регулирование возбуждения генератора осуществляется регулятором АРВ-Г по отклонению напряжения и частоты генератора и их производным и производной тока ротора.

    

     2.3.2. Принцип действия регулятора состоит в измерении, преобразовании и суммировании указанных сигналов, последующем их усилении и воздействии на систему управления тиристорных преобразователей.

    

     2.3.3. Регулятор осуществляет автоматически:

    

     - регулирование возбуждения;

     - ограничение тока ротора;

     - развозбуждение генератора при длительной форсировке;    

     - ограничение минимального тока возбуждения генератора с уставкой, зависимой от величины активной мощности генератора и напряжения на шинах станции;    

     - запрет форсировки и разгрузку по реактивной мощности при неисправностях тиристорных преобразователей.

       

     2.3.4. Для форсирования отклонений напряжения и частоты генератора АРВ-Г используется напряжение 3х100 В 50гц от Т.Н. генератора, которое питает измерительные органы блоков напряжения (БН)(БЧЗ).

    

     2.3.5. В качестве датчика тока ротора генератора АРВ-Г используются тр-ры тока, установленные в цепи статора возбудителя ВГ, которые питают измерительные цепи блока тока.

         

     2.4. В случае отключения АРВ-Г возможно управление возбуждением генератора вручную. Ручное управление осуществляется с помощью панелей дистанционного управления (ПДУ), размещенных в системах управления СУ1 и СУ2 и соединенных параллельно.

    

     2.4.1. Переход АРВ-Г на ПДУ может осуществляться как вручную, так и автоматически (от соответствующих защит в системе возбуждения).

    

     2.4.2. При работе АРВ-Г идет слежение уставки ПДУ за уставкой АРВ-Г.

    

     2.4.3. При отключении АРВ-Г во время работы в сети обеспечивается устойчивая работа ТВ с током ротора, приблизительно равным (0,8-0,9) Jрот.ном. На холостом ходу ТГ с помощью ПДУ-1 может быть обеспечено плавное изменение напряжения статора генератора от о до 110% Ист.ном.

         

     2.5. Для нормальной работы системы возбуждения автоматические регуляторы возбуждения АРВ-Г и АРВ-ВГ, тр-р постоянного тока ТрП, питающий защиту ротора от перегрузки по току (РЗР-1м) получают питание переменного напряжения от статора возбудителя через тр-р собственных нужд ТрСН с напряжением вторичной обмотки 380 В 50гц.

 

      2.5.1. Основным источником питания систем управления тиристорных преобразователей генератора (СУ1 и СУ2) и возбудителя (СУ1-В и СУ2-В) являются блоки питания БП, которые установлены в каждой системе управления и подключены к трансформатору ТрСН. БП преобразует напряжение 380 В 50 гц в напряжение +60 и +30 В, необходимые для управления системами.

    

     2.5.2. При снижении на 20% и ниже или исчезновении напряжения 380 В на входе блока БП, автоматически вступает в работу блоки питания инверторные (БПИ), которые питаются от +ШУ аккумуляторной батареи

     - Блоки БПИ обеспечивают работу (каждый свою систему управления) при посадках напряжения, а также начальное возбуждение и гашение поля.

     -При восстановлении напряжения 380 В 50 гц БПИ запираются и вновь вступают в работу блоки БП.    

     - При начальном возбуждении генератора (в пусковых режимах) БПИ включаются автоматически от реле начального возбуждения. Блок БПИ, каждой из систем управления, подключаются к шинкам ±ШУ через свой защитный выключатель (В55,В56,В53,В54).

    

     2.6. При начальном возбуждении напряжение на обмотку возбуждения подается от аккумуляторной батареи (АБ), которое подключается контактором начального возбуждения "К" через добавочное сопротивление R2 и диоды Д1 и Д2.

    

     2.6.1. Добавочное сопротивление R2 ограничивает ток заданной величины, а диоды Д1 и Д2 защищают АБ от обратных напряжений, при вкладываемых в процессе начального возбуждения со стороны тиристорных преобразователей возбудителя.

    

     2.6.2. Пуск блоков БПИ всех систем управления и включение контактора производится промежуточными реле РП1 и РП2 от реле управления возбуждением возбудителя РГПВ.

    

     2.6.3. Через 2 сек. после подачи команды начального возбуждения контактор "К" отключает АБ от обмотки возбуждения ВГ (с помощью реле РВ и РПЗ). Напряжение ВГ за это время нарастает, примерно, до 10% Ин; затем вступают в работу системы управления СУ1-В и СУ2-В и напряжение ВГ достигает Ином. за счет самовозбуждения возбудителя.

    

     2.6.4. Если в течение 5 сек. (РВ2) напряжение возбудителя не достигает величины 0,7Ином., схеме возвращается в исходное состояние и снова готова к начальному возбуждению, при этом выпадет сигнал "Не успешное начальное возбуждение".

    

     2.6.5. При успешном начальном возбуждении включается в работу реле управления возбуждением генератора (ПРПГ), который расшунтирует цепи установки углов управления в системах управления СУ1 и СУ2, переводит тиристорные преобразователи ПТ1 и ПТ2 из инверторного в выпрямительный режим.

         

     2.7. В качестве коммутационных аппаратов подключения к обмотке возбуждения генератора (ОВГ) цепей рабочего возбуждения используется автомат рабочего возбуждения 1ВВ, а цепей резервного возбуждения автоматы 2ВВ и АГП. Автоматы размещены в камере возбуждения соответственно в пан.ПСВ-2Б, ПСВ-1Б, ПСВ-3Б.

    

     2.7.1. Гашение поля генератора при работе с тиристорным возбуждением осуществляется переводом тиристорных преобразователей ПТ1 и ПТ2 в инверторный режим с последующим гашением

    

     2.7.2. В случае отказа инвентирования поле возбуждения генератора гасится посредством гашения поля возбуждения возбудителя отключением контактора КГ.

    

       2.7.3. Гашение поля генератора при его работе с резервным возбудителем производится автоматом гашения поля АГП.

     

 3. Регуляторы возбуждения АРВ-Г,АРВ-В

       В качестве регулятора возбуждения АРВ-Г используются регулятор АРВ СДП-1

3.1. Регулятор АРВ СДП1 располагается в шкафу регуляторов возбуждения ШРВ-1 в помещении АГП 9(11)ГТ.

    

  3.2. В состав регулятора входят два основных блока БР(Блок регулирования)и БС(Блок стабилизации) которые в свою очередь делятся на 16 блоков (см.рис.1):

Блок регулирования- БП, БУН, БН, БРТ-1, БТ, БИП, БОР, БУ.

Блок стабилизации- ИПР-2, БФ, ОМВ, БЧЗ, БК, ПУН, БРТ-2, БПР.

 

                                                            Состав БР

    3.2.1. Блок питания (БП) подключен к трансформатору собственных нужд переменного тока системы возбуждения, он преобразует входное трехфазное напряжение в стабилизированное напряжение постоянного тока величиной ±12В,±6,3В,+36В, которым питаются все блоки регулятора.

  При отсутствии переменного трехфазного напряжения или при отказе ПБ происходит автоматическое переключение питания АРВ на резервный источник ИПР, подключенный к сети постоянного тока.

    

  3.2.2. Блок уставки напряжения (БУН) формирует значение уставки регулируемого напряжения. Управление уставкой осуществляется от кнопок на лицевой панели БУН или дистанционного от ключа SA2 с п/панели5У(6У) ГЩУ.

    

  3.2.3. Блок напряжения (БН) формирует сигналы отклонения напряжения статора от заданного значения и первой производной напряжения статора.

   

  3.2.4. Блок реактивного тока БРТ-1 формирует сигнал пропорциональный реактивной составляющей тока статора генератора для реализации заданного статизма регулирования.

    

3.2.6. Блок токов (БТ) вырабатывает напряжения, пропорциональные токам ротора и статора, которые затем используются для ограничения перегрузок. Кроме того, БТ формирует сигнал стабилизации по производной тока ротора.

Тепловые характеристики нагрева заложены в блоке измерения перегрузки (БИП). В зависимости от величины перегрузки БИП отсчитывает допустимую выдержку времени и выдает сигнал о перегреве.

    

3.2.7. Блок ограничения тока ротора (БОР) осуществляет ограничение максимального тока ротора, воздействуя на систему управления тиристорами, а также уменьшает уставку напряжения при перегреве генератора до допустимого уровня.

 

  3.2.8. Суммирование и усиление сигналов регулирования и стабилизации происходит в блоке усиления (БУ). Его выходной сигнал является выходным АРВ СДП1, поэтому БУ осуществляет гальваническую развязку между цепями АРВ и системой управления тиристорным преобразователем.

                                                          Состав БС

    3.2.9. Источник питания резервный (ИПР2) предназначен для питания блоков от оперативного напряжения постоянного тока при исчезновении питания переменным током 380 В.

 

3.2.10. Форсирование возбуждения при снижении напряжения статора ниже заданной уставки обеспечивает блок форсировки (БФ).

Благодаря этому обеспечиваются высокие пределы динамической устойчивости.

 

3.2.11. Блок ограничения минимального возбуждения (ОМВ) осуществляет защиту торцевых зон статора от недопустимого нагрева. В него заложены границы допустимых режимов в координатах активной и реактивной составляющих тока статора.

   

3.2.12. Сигналы стабилизации, пропорциональные изменению и первой производной частоты напряжения, формирует блок частоты и защиты (БЧЗ). При одновременном увеличении напряжения статора, частоты и производной частоты, что характерно при обрыве эл.передачи, выход БЧЗ блокируется с целью исключения ложного форсирования.

 

  3.2.13. Блок контроля преобразователя (БК) предназначен для контроля работоспособности и управляемости тиристорного преобразователя.

 

  3.2.14. Подгонка напряжения генератора к напряжению сети при автоматической точной синхронизации осуществляется блоком подгонки (ПУН).

 

  3.2.15.Блок реактивного тока БРТ-2 формирует сигнал пропорциональный реактивной составляющей тока статора генератора для реализации заданного статизма регулирования.

 

3.2.16. Блок промежуточных реле (БПР) предназначен для гальванической развязки выходных цепей сигнализации АРВ от оперативных цепей станции.

    

      В качестве регулятора возбуждения АРВ-В используются упрощенный регулятор АРВ СДП-1(см. рис.2) состоящий из шести блоков- БП, БН, БЧ, БТ, БК, ИПР-2. Назначение блоков описано выше.