Система збудження синхронних генераторів

Система збудження забезпечує:

• пуск генератора за заданим алгоритмом;
• роботу генератора в автономному режимі та в енергосистемі з навантаженнями, від холостого ходу до номінальної та з перевантаженнями, що допускаються турбогенератором;
• стійку роботу турбогенератора в перехідних та аварійних режимах, при скиданнях та накидах навантаження, режимах недозбудження, що допускаються генератором за умовами стійкості та нагріву;
• форсування збудження або розбудження при порушеннях в енергосистемі, що викликають зниження або збільшення напруги генератора;
• гасіння поля обмотки збудження генератора при нормальному зупині генератора за допомогою переводу тиристорного перетворювача в інверторний режим, а в аварійних режимах генератора і відключенням АГП;
• автоматичне регулювання струму збудження генератора у функції реактивної потужності, напруження статора, а також cosφ.

• дистанційна зміна уставки напруження генератора у межах від 80 % до 110 % номінального значення;
• ручне регулювання струму збудження в діапазоні від 0 % до 200 % (задається уставками);
• обмеження струму збудження генератора дворазовим значенням по відношенню до номінального струма, а також обмеження перевантаження по струму ротора генератора за часо-струмовою характеристикою;
• контроль перевантаження по струму статора генератора за часо-струмовою характеристикою;
• контроль та обмеження реактивної потужності генератора у залежності від значення активної;
• «підгін» уставки напруження турбогенератора до напруження мережі з точністю 0,3 % від усталеної напруги мережі;
• точність підтримання напруги на виводах турбогенератора у межах 0,5 % від заданої статичної характеристики;
• постійний контроль опору ізоляції ланцюгів ротора;
• початкове збудження генератора від мережі постійної напруги 220 V або 110 V;
• контроль струмів фаз первинної обмотки живлячого трансформатора.

Система збудження генератора складається із наступних функціональних систем:

• силова схема;
• автоматичні регулятори;
• захисти;
• система управління.

Силова частина СВГ виконана за схемою паралельного самозбудження з одним тиристорним перетворювачем.

Схема випрямлення тиристорного перетворювача — нереверсивний трифазний міст. Захист тиристорів від комутаційних перенапруг здійснюється RC-ланцюгами, від зовнішніх перенапруг — варисторами. Захист при внутрішньому короткому замиканні здійснюється герконовими датчиками, що впливають на відключення по незалежному розчіплювачі вхідного автоматичного вимикача. Захист тиристорного перетворювача та ротора від перенапруг здійснюється тиристорним розрядником.

Управління тиристорним перетворювачем, захист та сигналізація, автоматичне регулювання збудження здійснюється системою управління.

Автоматичний регулятор збудження системи управління забезпечує підтримку напруги на виході генератора із заданою точністю при зміні навантаження у статичних та перехідних режимах.

У системі збудження реалізовані наступні канали захистів та обмежень:

• обмеження струму збудження;
• контроль наявності струму збудження;
• контроль та обмеження реактивної потужності генератора;
• захист генератора від перевищення напруги статора вище 1,2 Uн;
• захист генератора від насичення магнітної системи при зниженні частоти напруги генератора;
• захист тиристорних перетворювачів при зовнішньому та внутрішньому коротких замиканнях;
• захист тиристорного перетворювача та ротора генератора від перенапруг;
• контроль ізоляції ланцюгів ротора;
• форсування збудження генератора при зниженні напруги генератора нижче 0,8 Uн.

Усі задачі системи управління (далі СУ) виконуються програмно-апаратним способом. Вихідними сигналами системи управління є регульовані за фазою керуючі імпульси тиристорного перетворювача. Крім цього, системою управління виконуються: індикація режимів роботи та причин аварійних відключень, а також формування сигналів для пристроїв Замовника.

Вихідні сигнали формуються у функції зовнішніх завдань та величин вихідних параметрів системи збудження.

СУ являє собою набір пристроїв та печатних плат — основних та периферійних. До основних печатних плат відносяться — плата управління, плата вихідних каскадів та пультовий термінал з дисплеєм. До периферійних плат відносяться датчик вихідного струму та датчик вихідної напруги, плата дискретного вводу, датчики вхідного струму та інші.