Методические указания по техническому обслуживанию микропроцессорных арв и систем управления силовых преобразователей (стр. 2 из 25)

Единицы измерений:

ри — относительная единица, равная номинальному значению соответствующего параметра: при номинальном режиме Рg = 1, Qg = 1, Ig = 1, Iр = 1, Iq = 1.

Терминология состояния регулятора:

Режим on-line — регулятор управляет возбуждением генератора, угол управления ТП соответствует выходному сигналу АРВ. Выходные дискретные сигналы ячейки DO-AT96 управляют выходными реле СУР.

Режим off-line — импульсы управления ТП и выходные дискретные сигналы ячейки DO-AT96 блокированы. Возможно (в одноканальной схеме), угол управления ТП формируется другим регулятором, а канал регулирования, работающий в режиме off-line, переводится в режим слежения.

Основной регулятор — регулятор, работающий в данный момент времени в режиме on-line. Основным регулятором может быть как АРВ1, так иАРВ2.

Резервный регулятор — регулятор, работающий в данный момент времени в горячем резерве, в режиме off-line.

Автоматическое управление — режим регулирования напряжения генератора.

Ручное управление, ручной регулятор — режим регулирования тока возбуждения (тока ротора).

Катастрофический отказ — нарушение в работе аппаратуры канала, при котором регулятор или ТП не могут управлять возбуждением. Выходы регулятора блокированы, импульсы управления ТП сняты.

Частичный отказ — нарушение в работе аппаратуры, при котором АРВ-М не может выполнять функции автоматического управления и автоматически переводится в режим ручного управления.

Условный отказ — переход на резервный канал производится, если он исправен (нет катастрофического или частичного отказа). При неисправности резервного канала переход не происходит и в работе остается основной канал.

Неисправность — нарушение в работе аппаратуры, при котором регулятор может выполнять функции управления, но в ряде случаев в ограниченном объеме.

Принятые обозначения элементов расчетных схем:

x1 и х2 — вход и выход расчетного узла;

ADD — сложение: у =x1 + х2;

SUB — вычитание: у = х1 - х2;

MUL — умножение: у = x1 ´ х2;

DIV — деление: у = x1/x2;

">" — больше: у = 1, если х1 > х2;

"<" — меньше: у = 1, если x1 < х2;

"=" — равно: у = 1, если x1 = х2;

"&" — логическая операция "И";

"!" — логическая операция "ИЛИ";

""" — логическая операция "Исключающее ИЛИ";

"Å" — логическая операция "НЕ";

ABS — абсолютное значение у = | x |;

RS-триггер; вход R более приоритетный;

SR-триггер; вход S более приоритетный;

ST/2 - синхронный суммирующий фильтр с периодом расчета 15° (15 эл. град); вычисляет среднее значение переменной на полупериоде основной частоты;

FTR — фильтрация;

ITG — интегрирование;

Т — триггер;

"Derive" — дифференцирование.

В тексте Методических указаний приняты также следующие сокращения:

АСУ ТП — автоматическая система управления технологическим процессом;

АФЧХ — амплитудно-фазочастотная характеристика;

б/к — блок-контакт;

БКТ — блок контроля температуры;

БЧЗ — блок частоты и защиты;

ИП — источник питания;

КЗ — короткое замыкание;

КНВ — контактор начального возбуждения;

КШР — контактор, шунтирующий ротор (на сопротивление);

ННВ — неуспешное начальное возбуждение;

ОКР — общий канал регулирования;

ОМВ — ограничитель минимального возбуждения;

ОПР — ограничитель перегрузки ротора;

ОПС — ограничитель перегрузки статора;

ПИ — пропорционально-интегральное (регулирование);

ПИД — пропорционально-интегрально-дифференциальный (закон);

ПУ — пульт управления;

РГП — реле гашения поля;

РЗР — реле защиты ротора;

РТР — регулятор тока ротора;

СН — собственные нужды;

СТС — система тиристорного самовозбуждения;

ТВ - тиристорный возбудитель;

ТК — технологический контроллер;

ТН — трансформатор напряжения;

ТСН — трансформатор собственных нужд;

ТТ — трансформатор тока;

УМС — усилитель магнитный суммирующий;

XX — холостой ход;

ШТН — шкаф трансформаторов напряжения (статора);

ШТТ — шкаф трансформаторов тока;

ЭТЛ — электротехническая лаборатория.

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АРВ-М

1.1 Назначение регулятора

Функции, выполняемые регулятором, объединяются в следующие группы:

— основные функции регулирования возбуждения и ограничения режимных параметров СВ и генератора;

— технологические функции;

— фазоимпульсное управление и защита ТП канала;

— контроль аппаратуры канала и диагностика отказов;

— сервисные функции.

1.1.1 Функции регулирования возбуждения

Основным назначением регулятора является поддержание напряжения на шинах электростанции в соответствии с заданной уставкой, заданной точностью и статизмом по реактивному току статора. Применен ПИД закон регулирования напряжения. Поэтому при установившемся режиме напряжение в заданной точке регулирования поддерживается неизменным (астатически), равным заданной уставке. При возникновении электромеханических колебаний в результате уменьшения коэффициента передачи K0U в диапазоне частот этих колебаний улучшается устойчивость. Для повышения пределов устойчивости, демпфирования послеаварийных колебаний применяются стабилизирующие каналы по отклонению и производной частоты (системный стабилизатор PSS). Для стабилизации внутреннего движения применяется особенно эффективная в режиме недовозбуждения обратная связь по производной тока ротора.

При работе генератора на XX применяется ПИ регулирование напряжения.

Для повышения устойчивости при КЗ с понижением напряжения статора более чем на 10—15%, устранения при этом ложной работы стабилизирующих каналов выполняется полная форсировка возбуждения ("релейная форсировка"). Эта форсировка снимается через 2—3 периода после отключения КЗ (после отключения КЗ на 2—3 периода выводятся из действия стабилизирующие каналы по отклонению и производной частоты, на 0,5—1,0 с — обратная связь по производной тока ротора и производной напряжения статора). При работе в сети по команде оператора может быть выполнен переход на регулирование реактивной мощности Q или cosj. При этом регулятор продолжает находиться в режиме поддержания напряжения, а поддержание постоянными Q или cosj осуществляется воздействием этих медленнодействующих регуляторов на уставку регулятора напряжения, ее коррекцией.

В составе АРВ-М кроме АРВ имеется ручной ПИ регулятор — РТР. Переход на него осуществляется по команде оператора или при частичном отказе автоматического регулирования напряжения. Длительная работа на РТР не рекомендуется, так как ввиду прекращения регулирования напряжения и отключения PSS при переходных процессах снижается устойчивость регулирования.

1.1.2 функции ограничения режимных параметров СВ и генератора

При работе в режиме автоматического регулирования возбуждения для поддержания напряжения при различных ситуациях в энергосистеме регулятор может изменять ток ротора в широком диапазоне.

При КЗ и форсировке возбуждения регулятор с задержкой 20 мс ограничивает ток ротора до 2Iрот.ном (в системах бесщеточного возбуждения в регуляторе предусматривается также ограничение напряжения ротора). При неисправностях в СВ выполняется мгновенное ограничение тока ротора до значения, соответствующего току ротора при Pном и cosj = 1 либо до другого значения, заданного заводом — изготовителем СВ.

При понижении напряжения в энергосистеме и длительных перегрузках по току ротора и (или) статора регулятор осуществляет ограничение токов со временем, зависящим от кратности перегрузки (ограничение перегрузки).

При повышении напряжения в энергосистеме, уменьшении тока ротора и переходе генератора в режим недовозбуждения в соответствии с заводскими характеристиками (зависимости от Р и U), каналом ограничения минимального возбуждения регулятора выполняется ограничение потребляемой реактивной мощности.

Принципиальные структурные схемы АРВ-М приведены на рисунках 1 и 2, общая принципиальная расчетная схема — на рисунках 3.1—3.4. Характеристики ограничения перегрузки и ограничения минимального возбуждения даны на рисунках 4 и 5.

Рисунок 1 — Общая структурная схема регулирующего воздействия в АРВ-М

Рисунок 2 - Структурная схема канала напряжения, стабилизирующих каналов, ограничителей АРВ-М

Рисунок 3.1 - Расчетная схема каналов регулирования, PSS, ограничителей, цепей синхронизации СИФУ

Рисунок 3.2 - Расчетная схема уставки АРВ-М, регуляторов Q и cos Phi,

ручного регулятора тока