Возможные неисправности в системе возбуждения.
При повреждении АРВ он должен быть немедленно отключен от генератора ключом 6ПУ в положение «форсировка». После отключения АРВ отрегулировать напряжение генератора ключом 3КР п. 1У ГЩУ.
8.6.1. Признаки повреждения корректора:
8.6.1.1. Исчезновение тока корректора при наличии напряжения на генераторе.
8.6.1.2. Увеличение тока корректора выше нормального при номинальном напряже-
нии генератора и невозможность его понизить до допустимого, воздействуя на УАТ
8.6.1.3. Чрезвычайный нагрев элементов РВА-62 в панели РВА ГрЩУ-1.
8.6.2. При форсировке через 15 сек. происходит ограничение форсировки возбудителя защитой от перегрузки ротора. При этом ввод цепей форсировки в работу осуществляется не ранее чем через 7 минут после работы форсировки кнопкой «КО» «Ввод форсировки возбуждения» на п. 1У ГЩУ
8.6.3. При получении сигнала «пробит разрядник ротора» необходимо:
8.6.3.1. Разгрузить генератор до номинально — возможного тока ротора, следя при этом, чтобы генератор не перешел в режим недовозбуждения.
8.6.3.2. Включить контактор 51К, переведя накладку 50Н в положение «откл.»в п.3 АГП 1ГТ.
8.6.3.3. Убедиться во включении контактора 51К и целостности шунтирующей
цепи ротора путем контроля нагрева ШС в помещении АГП.
8.6.3.4. Заменить разрядник на исправный в п.3 помещения АГП 1 ГТ (замену разрядника выполнить быстро с применением защитных средств и соблюдением ТБ).
Периодически контролировать нагрев сопротивления ШС, при сильном нагреве снизить напряжение на роторе, обращая внимание на реактивную мощность генератора, не допуская выхода из синхронизма.
8.6.3.5. После замены разрядника «РЗ» убедиться, что реле 51РТ отпало, поднять блинкер Ру в п.3 помещения АГП 1 ГТ.
8.6.3.6. При отпавшем реле 51РТ разомкнуть накладку 50Н переведя ее в положение “сигн.”.
8.6.3.7. Убедиться в отпавшем положении контактора 51К и погасании табло «Пробит разрядник ротора, ротор включен на ШС».
8.6.3.8. Установить необходимую нагрузку генератора.
8.6.4. При замыкании на землю в цепи возбуждения необходимо определить место повреждения путем перевода генератора на резервный возбудитель. Если замыкание на землю имеет место в обмотке ротора, необходимо поставить вопрос перед руководством ТЭЦ ВАЗа о немедленном выводе генератора в ремонт, сообщить об этом начальнику эл.цеха и главному инженеру ТЭЦ ВАЗ.
ОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ В
НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ.
9.1. Объем технического обслуживания, выполняемого оперативным персоналом .
9.1.1. Контроль исправности системы возбуждения выполняется:
— в процессе периодического регулирования реактивной мощности (плавность, диапазон) при эксплуатационных пусках, остановах (правильность функционирования);
— по показаниям щитовых и самопишущих приборов;
— при периодических осмотрах оборудования (один раз в смену);
9.2.Порядок осмотра системы возбуждения
9.2.1 Осмотр системы возбуждения производится оперативным персоналом один раз в смену
При осмотрах помещений ГРЩУ-1 и АГП контролируется допустимый уровень температур помещения, загрязнение оборудования, попадание влаги, отсутствие в помещениях посторонних предметов. По отсутствию или появлению предупреждающих сигналов; при появлении сигнала, если он не требует немедленного перевода на резервный возбудитель или другой канал, производится внеочередной осмотр.
9.2.2. При осмотре возбудителя проверяется:
— отсутствие недопустимых вибраций подшипников и возбудителя;
— отсутствие перегрева корпуса (не выше +100 град. С);
— температура масла на сливе из подшипников;
9.2.3. В помещении АГП проверяется:
-отсутствие признаков нагрева коммутационных аппаратов, шин;
-отсутствие запаха перегретой изоляции;
-положение коммутационных аппаратов;
-отсутствие течи масла
-исправность систем по световой индикации.
-сравнивается положение коммутационных аппаратов(ключи, накладки) с отметками нормального положения.
9.2.4. После профилактических ремонтных работ проверяется переход на резервный регулятор на время не более 3-х часов при нагрузке генератора не более 0,8 Р ном.
9.3. Объем технического обслуживания, выполняемого персоналом РЗА главной схемы.
9.3.1. Персонал РЗА главной схемы производит ремонт, устранение дефектов, плановые и внеплановые проверки вторичной коммутации и регулятора РВА-62 в установленных объемах.
9.3.2. Один раз в квартал производится детальный осмотр оборудования возбуждения 1ГТ с записью в журнале осмотров релейной защиты и автоматики.
9.3.2.1. При осмотре контролируются:
-параметры регулятора РВА-62 по параметрам встроенного амперметра ,внешнее состояние.
-положение переключающих устройств по отметкам нормального положения на панелях возбуждения и РЗА, внешнее состояние.
9.4.ОБЪЕМ РАБОТ ВЫПОЛНЯЕМЫХ РЕМОНТНЫМ ПЕРСОНАЛОМ
9.4.1.Ремонтный персонал производит ремонт, замену и устранение дефектов силового оборудования:
— Выключателей 1ВВ,2ВВ,АГП,контакторов, КСА.
— Трансформаторов тока, напряжения.
— Системы вентиляции и освещения.
ВЫВОД ИЗ РАБОТЫ ОСНОВНОЙ СИСТЕМЫ
ВОЗБУЖДЕНИЯ И ДОПУСК К РАБОТЕ.
10.1. При неисправностях в основной системе возбуждения вывод её из работы производится переводом возбуждения генератора на резервный возбудитель в соответствии с разделом 8.3. «Перевод возбуждения генератора с основного возбудителя на резервный».
ВНИМАНИЕ! Все ремонтные работы проводятся на обесточенной (по всем цепям) установке.
10.2. При выводе основной системы возбуждения для ремонта или ревизии выполняются останов генератора в соответствии с разделом 8.5 инструкции. Отключается автомат опертока 1ГТ на п.1 ГЩУ.
10.3. Все ремонтные, наладочные работы в цепях возбуждения работающего или остановленного генератора выполняются по специальной программе, утвержденной главным инженером.
Источник
ОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ В
НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ.
5.1. Объем технического обслуживания, выполняемого оперативным персоналом (в соответствии с РД34.45.620-96 раздел1.1)
Контроль исправности системы возбуждения выполняется:
— в процессе периодического регулирования реактивной мощности (плавность, диапазон) при эксплуатационных пусках, остановах (правильность функционирования);
— по показаниям щитовых и самопишущих приборов;
— при периодических осмотрах оборудования ;
5.2.Порядок осмотра системы возбуждения
5.2.1. Осмотр системы возбуждения производится оперативным персоналом один раз в смену.
При осмотрах помещений ЩЗ 7-8ГТ и АГП контролируется допустимый уровень температур помещения, загрязнение оборудования, попадание влаги, отсутствие в помещениях посторонних предметов. По отсутствию или появлению предупреждающих сигналов; при появлении сигнала, если он не требует немедленного перевода на резервный возбудитель или другой канал, производится внеочередной осмотр.
5.2.2. При осмотре выпрямительных шкафов проверяется (в АГП):
— работа рабочих вентиляторов (путем открытия дверок шкафов ВУ);
— температура охлаждающего воздуха в шкафу ВУ-ВГТ, ВУ-ТК по электроконтактным термометрам;
— нагрев элементов системы возбуждения (контролируется пирометром) ;
— температура и давление охлаждающей воды (не выше +33° С, не ниже 0,5 ати);
— отсутствие сработавших сигнальных реле, положение ПБ блокировки;
— нагрузка ВГТ (по амперметру на выходе ВУ ВГТ — не более 945 А); нагрузка ТК (по амперметру на выходе ВУ ТК — не более 1175 А).
5.2.3.В помещении АГП проверяется отсутствие признаков нагрева коммутационных аппаратов, шин, запаха перегретой изоляции; положение коммутационных аппаратов; отсутствие течи в системе водяного охлаждения.
5.2.4. При осмотре возбудителя ВГТ проверяется:
— наличие протока и температура охлаждающей воды;
— отсутствие недопустимых вибраций подшипников;
— отсутствие перегрева корпуса (не выше +100° С);
— температура масла на сливе из подшипника
— температура меди, стали и воздуха в контрольных точках по показаниям логометра на ГрЩУ (не выше 105° С)
— проверяется на ощупь нагрев кожухов трансформаторов компаундирования.
5.2.5. При осмотре панели 6Р-7ГТ проверяется состояние коммутационной аппаратуры, элементов сигнализации и рядом расположенных
трансформаторов собственных нужд ТПС1, ТПС2;
5.2.6. При осмотре шкафов СУТ и СТП:
5.2.6.1. Проверяется исправность систем по световой индикации на блоках.
5.2.6.2. Сравнивается положение коммутационных аппаратов (ключи, накладки) с положением, приведенным в таблице.
5.2.6.3. Контролируется исправность узлов АРВ СДП1 с помощью штатного вольтметра и сравнивается с таблицей на дверце шкафа СУВ.
5.2.7. После профилактических ремонтных работ совместно с персоналом РЗА гл. схемы проверяется переход на резервный регулятор на время не более 3-х часов при нагрузке генератора не более 0,8 Р ном.
5.3. Обслуживание дуговых разрядников РД-2.
5.3.1. Разрядник состоит из 2х кольцевых концентрических электродов с постоянным зазором; величина разрядного напряжения зависит от величины вакуума в межэлектронном пространстве: чем выше разряжение, тем выше напряжение срабатывания. Герметичность пространства обеспечивается плитой, металлическим корпусом и уплотняющими прокладками в местах возможной разгерметизации; величина разряжения определяется по мановакуумметру. Уставки разрядников в схеме в/ч возбуждения — порядка 1200 В. Характеристики разрядников строго индивидуальны, поэтому уставки по разряжению для каждого разрядника могут быть различны.
5.3.2. Для поддержания нужного разряжения в корпусе разрядника (отмечено красной чертой на шкале мановакуумметра каждого разрядника), которое со временем ухудшается, необходимо:
— вывернуть винт из пробки;
— надеть на пробку шланг от всасывающего штуцера ручного вакуумнасоса;
— отвернуть пробку на 1/2-3/4 оборота (против часовой стрелки);
— вращение ручки насоса (около 200 об/мин.) откачать воздух из разрядника до требуемого давления;
— сразу же по прекращении откачки завернуть пробку разрядника, а затем заглушить её винтом.
5.3.3. Проверка разряжения в разряднике выполняется визуально при каждом обходе.
Объем технического обслуживания, выполняемого персоналом РЗА главной схемы (в соответствии с РД 34.45.620-96.разд.5.2).
Один раз в квартал производится детальный осмотр оборудования возбуждения 7ГТ с записью в журнале релейной защиты и автоматики.
5.4.1. При осмотре контролируются параметры регулятора АРВ СДП1 с помощью штатного вольтметра. Выполняется объем в соответствии с РД 34.45.620-96
5.4.2. Контролируется параметры лабораторным вольтметром на соответствующих гнездах.
5.4.3. Контролируется значение пульсаций в напряжении выхода АРВ СДП1 (двойная амплитуда переменной составляющей в напряжении выхода).
5.4.4. Контролируется распределение тока между ветвями, форма и значение напряжения на тиристорах на выходе преобразователя.
5.4.5. Производится контроль «Фиксированной рабочей точки при работе генератора в сети, т.е. фиксация режима возбуждения (Uрот., I рот.) и величины смещения в СУТ при напряжении выхода регулятора равным нулю (при проверке АРВ не отключается, изменением уставки АРВ устанавливается требуемый режим).
5.4.6. Проверяется исправность каналов f,f1 путем проверки их работы в одной точке границы области устойчивости.
5.4.7. Проверяются границы вступления ОМВ, её соответствие, требуемое без статических и динамических характеристик.
5.4.8. Проверяется стабильность и плавкость регулирования возбуждения.
5.4.9. Проверяется переход на резервный регулятор и обратно.
ОБЪЕМ РАБОТ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ РЕМОНТНЫМ ПЕРСОНАЛОМ
5.5.1.Ремонтный персонал производит ремонт, замену и устранение дефектов силового оборудования:
— силовых диодов в шкафах ВУ-ТК,ВУ-ВГТ;
— трансформаторов тока, напряжения;
— системы вентиляции и освещения
ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ В СИСТЕМЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ,
Источник
Основные элементы системы возбуждения
Основные элементы системы возбуждения
Неотъемлемой частью синхронных машин является система возбуждения. Система возбуждения предназначена для питания обмотки возбуждения генератора, автоматически регулируемым постоянным током.
Системой возбуждения (СВ) называется совокупность оборудования, аппаратов и устройств, объединённых соответствующими цепями, которая обеспечивает необходимое возбуждение генераторов и синхронных компенсаторов в нормальных и аварийных режимах, предусмотренных ГОСТ и техническими условиями. В систему возбуждения входят: возбудитель, автоматический регулятор возбуждения (АРВ), коммутационная аппаратура, измерительные приборы, средства защиты ротора от перенапряжений и защиты оборудования системы возбуждения от повреждений [п.5.2.36, ПУЭ].
Обобщенная схема соединения генератора, системы возбуждения и АРВ приведена на рис. 1.
Рис. 1. Обобщенная схема соединения генератора, системы возбуждения и АРВ
Напряжение на выходе системы возбуждения Uf и ток возбуждения if изменяются под действием сигнала, поступающего от АРВ. Требуемый вид этого сигнала зависит от технического исполнения системы возбуждения. В целом схема рис. 1 представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования, управляемую на основе обработки по определенному алгоритму режимных параметров, получаемых от трансформаторов напряжения и тока.
Основной элемент системы возбуждения (СВ) – возбудитель, являющийся регулируемым источником постоянного тока. Он может быть выполнен в виде коллекторного генератора постоянного тока, генератора переменного тока с выпрямительным преобразователем или трансформатора с выпрямительным преобразователем. Применение генератора постоянного тока для возбуждения турбогенератора ограничено трудностями, связанными с работой коллектора при высокой скорости вращения. Поэтому на более мощных генераторах применяются возбудители с выпрямителями. Если источником переменного тока, питающим возбудитель, является генератор, выпрямитель может быть неуправляемым (диодным) или управляемым (тиристорным). В первом случае выпрямительный преобразователь проще и надежнее, во втором обеспечено более высокое быстродействие. Если выпрямительный преобразователь питается от трансформатора, он выполняется тиристорным.
Неотъемлемым элементом системы возбуждения является АРВ. Основными задачами АРВ являются поддержание заданного уровня напряжения на выводах генератора (на шинах высокого напряжения электростанций) с заданным статизмом (1-5%). Также с помощью АРВ обеспечивается повышение устойчивости параллельной работы генераторов при нарушениях нормального режима работы энергосистемы. Наиболее распространённым видом АРВ является АРВ сильного действия (АРВ-СД), в котором содержатся каналы демпфирования по производным напряжения и частоты статора и тока ротора.
Помимо перечисленных устройств, в систему возбуждения входят автомат гашения поля (АГП) и устройство начального возбуждения.
Классификация систем возбуждения.
Системы возбуждения генераторов и СК классифицируются по разным признакам.
П.1. Системы возбуждения по способу получения питания разделяют на системы независимого возбуждения (СНВ) и системы самовозбуждения (ССВ) и комбинированные.
Независимость оценивается относительно цепи якоря возбуждаемой машины. В схеме СНВ источником является вспомогательный генератор (ВГ), сочленённый с валом возбуждаемой машины (рис. 2г, д, е). Основным преимуществом этого способа является независимость возбуждения от режима работы электрической сети и, как следствие, большая надёжность. Недостатки такой системы определяются недостатками самого возбудителя: невысокая скорость нарастания возбуждения, сниженная надёжность работы коллекторного узла при высоких частотах вращения. В схемах ССВ источниками являются выпрямительные трансформаторы ВТ и ПТ, подключенные непосредственно к цепи якоря генератора (рис. 1а, б). Такие системы возбуждения менее надёжны, чем СНВ. Короткие замыкания в сети, сопровождающиеся понижением напряжения, нарушают нормальную работу системы возбуждения, которая именно в этих режимах должна обеспечивать форсировку тока в обмотке ротора генератора. В комбинированных системах главный преобразователь – диодный выпрямитель питается от ВГ, а тиристорный преобразователь (ТП) питается через выпрямительный трансформатор от выводов генератора (рис. 1в). Примеры каждого из видов показаны на рис. 2.
Рис. 2. Структурные схемы систем возбуждения
а – статическая тиристорная система параллельного самовозбуждения,
б – статическая система смешанного возбуждения,
в – комбинированная одномашинная диодная система возбуждения (как правило, бесщёточная),
г – одномашинная система независимого тиристорного возбуждения,
д – одномашинная диодная система независимого возбуждения (высокочастотная),
е – двухмашинная диодная система независимого возбуждения (высокочастотная или бесщёточная)
П.2. Системы возбуждения по типу вентилей главного преобразователя разделяют на диодные и тиристорные.
В тиристорных системах АРВ воздействует на управление тиристорными преобразователями, в диодных – на управление возбуждением ВГ.
П.3. Системы возбуждения также разделяют на статические, бесщёточные (вращающиеся) и комбинированные.
Статические СВ – это системы, содержащие только неподвижные элементы. Статическими являются только ССВ. У бесщёточных СВ вращаются вентильный преобразователь и якорь обращённого ВГ, и поэтому связь с обмоткой возбуждения генератора осуществляется жёстким соединением без контактных колец и щёток. У комбинированных СВ статическим является вентильный преобразователь, питаемый от ВГ традиционного исполнения.
Помимо сказанного, выделяют параллельные и комбинированные ССВ. Первые (рис. 2а) содержат только один выпрямительный трансформатор, подключаемый к зажимам генератора. Вторые имеют еще и последовательный трансформатор (ПТ), включаемый последовательно в цепь статора (рис. 2б).
У бесщёточных СВ генератор и преобразователь выполняются трёхфазными и многофазными, у комбинированных СНВ вспомогательный генератор выполняется синхронным или индукторным (высокочастотным).
Независимые СВ выполняются одномашинными (рис. 2г, д) и двухмашинными (рис. 2е). У одномашинных СВ ВГ имеет систему самовозбуждения, у двухмашинных – на основе подвозбудителя, выполняемого в виде генератора с постоянными магнитами или индукторного генератора.
Кроме этого, тиристорные СВ могут иметь одногрупповой или двухгрупповой ТП. У последних одна группа, рабочая, рассчитывается на уровни напряжения нормальных режимов, а вторая, форсировочная, имеет повышенное напряжение питания, обеспечивающее форсировку возбуждения.
Общие требования к системам возбуждения.
В нормальном режиме источник возбуждения должен обеспечивать на кольцах ротора номинальное напряжение и номинальный ток возбуждения, при которых генератор выдаёт номинальную мощность. В целях создания запаса по нагреву номинальные значения напряжения и тока системы возбуждения должны превышать номинальные значения напряжения и тока обмотки возбуждения генератора или компенсатора не менее чем 10%.
В аварийном режиме к источнику возбуждения предъявляются требования в отношении быстродействия и предела изменения напряжения на кольцах ротора. С этих позиций система возбуждения оценивается двумя величинами: скоростью нарастания напряжения и кратностью максимального значения напряжения по отношению к номинальному.
Рис. 3. Изменение напряжения возбуждения при форсировке
В соответствии с изложенным количественные характеристики систем возбуждения определяются следующим образом.
П.1.Кратность форсировки возбуждения по напряжению – это потолочное установившееся напряжение системы возбуждения, выраженное в долях номинального напряжения возбуждения
где 
– потолочное напряжение СВ, 
– номинальное напряжение СВ.
Для современных систем возбуждения кратность форсировки возбуждения по напряжению составляет
П.2.Скорость изменения напряжения возбуждения – это скорость нарастания или снижения напряжения системы возбуждения или возбудителя при необходимости изменения этого напряжения, выраженная в вольтах в секунду или в относительных единицах в секунду по отношению к номинальному напряжению возбуждения синхронной машины.
, о.е./с.
где 
– разница между потолочным и номинальным значением напряжения возбуждения, 
– номинальное напряжение возбуждения, t1 – время, за которое напряжение возрастает от номинального значения до значения 
Так как скорость изменения напряжения возбуждения определяется по точке эквивалентного экспоненциального процесса, то представляется возможным заменить в приближенных исследованиях (!) систему возбуждения инерционным звеном первого порядка с передаточной функцией
где 
– коэффициент усиления звена, замещающего систему возбуждения, 
– постоянная времени звена.
Различные системы возбуждения имеют ориентировочно следующие постоянные времени:
Тиристорные= 0.02-0.04 с.
Бесщеточная = 0.1-0.15 с.
Высокочастотная = 0.35 с.
Электромашинная с генератором постоянного тока = 0.3-0.5 с.
Номинальная скорость нарастания напряжения возбуждения принимается равной 2 относительных единиц в секунду. Большинство современных вентильных СВ имеет скорость нарастания напряжения значительно большую, чем представленная.
Источник