Эффективные решения
для модернизации
вашего производства!
+7 812 333-15-85
Многоканальная линия
Оставить заявку

Статические тиристорные системы возбуждения генераторов до 60 МВт

Системы возбуждения генераторов до 60 МВт

Статические тиристорные системы возбуждения DExS.GEN предназначены для питания обмотки возбуждения генераторов мощностью до 60 МВт автоматически регулируемым током во всех эксплуатационных режимах. Выполняет функции управления, защиты, индикации режимов работы системы возбуждения.

Системы возбуждения DExS.GEN представляют собой тиристорные возбудительные устройства с прямым цифровым управлением, изготовленные на современной элементной базе. Системы возбуждения отвечают требованиям ГОСТ 21558-2000 и обладают развитыми сервисными функциями, облегчающими наладку и эксплуатацию.


Общие сведения:

Системы возбуждения DExS.GEN могут быть выполнены как в одноканальном исполнении, так и с резервированием системы управления и силовой части. Для систем с резервированием ввод в работу резервного канала (при возникновении неисправности основного канала или по команде оператора) происходит «безударно», не оказывая влияния на работу генератора.

Конструкция системы возбуждения:

Конструктивно система возбуждения выполнена в одном металлическом шкафу одностороннего обслуживания степенью защиты IP22 (по требованию — IP31, IP54).

Шкаф системы возбуждения содержит:

  • Аппараты защиты силовых цепей;
  • Аппараты защиты цепей управления;
  • Микропроцессорный регулятор возбуждения (для двухканальных систем — два независимых регулятора возбуждения);
  • Тиристорный преобразователь (для систем с резервированием силовой части — два независимых тиристорных преобразователя);
  • Пусковые сопротивления с тиристорным ключом; 
  • Цепи резервирования питания цепей управления;
  • Органы управления и индикации на передней двери шкафа.

Комплект поставки:

В комплект системы возбуждения входит*:

  • Шкаф управления;
  • Шкаф ввода;
  • Шкаф тиристорного преобразователя;
  • Шкаф гашения поля;
  • Шкаф ввода рабочего и резервного возбуждения;
  • Преобразовательный трансформатор; 
  • Защитное сопротивление ротора;
  • Коммутационная ячейка для преобразовательного трансформатора;
  • Комплект технической документации на русском языке: паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации, комплект схем и чертежей, описание сервисного программного обеспечения (на электронном носителе);
  • Электронный носитель с документацией и сервисным ПО;
  • Комплект ЗИП (состав согласно техническим требованиям Заказчика);
  • Цифровой комплекс для наладки обслуживания системы возбуждения «STAT» с ноутбуком.

*В зависимости от параметров системы возбуждения и требований Заказчика состав оборудования, входящего в поставку может быть изменен. Точный комплект поставки указывается в паспорте на изделие.

Режимы работы системы возбуждения:

Система возбуждения обеспечивает:

  • Начальное возбуждение до заданной уставки от источника оперативного постоянного тока =220 В или сети собственных нужд 0,4 кВ 50Гц.
  • Холостой ход генератора.
  • Автоматическую подгонку напряжения генератора к напряжению сети с точностью ±0,5% для обеспечения включения в сеть методом точной синхронизации.
  • Автономную и параллельную работу с энергосистемой и нагрузками и перегрузками допустимыми для генератора.
  • Разгрузка генератора по реактивной мощности до величины близкой к нулю при нормальном останове агрегата.
  • Быстрое гашение поля генератора путём перевода работающего тиристорного выпрямителя в режим инвертирования при штатной остановке генератора и при аварийном отключении генератора при условии исправности тиристорного выпрямителя.
  • При аварийном отключении генератора гашение поля дополнительно обеспечивается принудительным вводом в цепь обмотки гасящих сопротивлений.
  • Автоматический и ручной режим регулирования.
  • Переход из автоматического режима в ручной и обратно осуществляется безударно.
  • Переход с основного регулятора на резервный и обратно осуществляется безударно (для двухканальных систем возбуждения).
  • Автоматический безударный переход с основного тиристорного преобразователя на резервный (для систем возбуждения с резервированием силовой части).
  • Основным режимом работы регулятора является стабилизация напряжения статора генератора со статизмом по реактивному току.
  • Форсировку возбуждения с заданной кратностью по напряжению и току при нарушениях в энергосистеме, вызывающих снижение напряжения на шинах станции.
  • Ограничение форсировочного значения тока возбуждения возбудителя на заданном уровне и по длительности.
  • Ограничение перегрузки по току возбуждения возбудителя.
  • Ограничение минимального возбуждения по заданной диаграмме допустимых режимов.
  • Выдачу оперативной и аварийной сигнализации.
  • Отключение возбуждения автоматически при отключении выключателя генератора под действием защит системы возбуждения или генератора.
  • Местное или дистанционное изменение уставки по напряжению в диапазоне от 80 до 110% в автоматическом режиме регулятора и от 0 до 110% в ручном режиме, относительно номинального напряжения генератора.
  • Поддержка напряжения на выводах генератора с точностью не хуже ±0,5% относительно установленной статической характеристики (с заданной уставкой).

Защиты системы возбуждения

Система возбуждения обеспечивает следующие виды защит:

  • От потери возбуждения;
  • От повышения напряжения статора генератора в режиме холостого хода;
  • От снижения частоты напряжения статора генератора в режиме холостого хода;
  • От превышения предельного тока возбуждения возбудителя;
  • От неисправности канала управления тиристорным выпрямителем;
  • От коротких замыканий на выходе преобразователя;
  • От перегрузки по току возбуждения;
  • От снижения сопротивления изоляции обмотки возбуждения.

Параметры и диапазон настроек приводятся в технической документации на систему возбуждения.

Срабатывание защит отображается на дисплее, записывается в журнал событий регулятора, фиксируется на выходных реле и передаётся в схему защит в виде дискретного сигнала или по цифровому интерфейсу.

Синхронизация с сетью (опция)

По согласованию с Заказчиком возбудитель может комплектоваться устройством синхронизации с сетью, при этом обеспечивается:

  • Автоматическая синхронизация
  • Ручная точная синхронизация

Автоматическая и ручная точная синхронизация действуют как при местном, так и при дистанционном управлении. Дополнительно для обеспечения синхронного включения генератора в сеть в синхроноскоп встроено реле контроля синхронизма, выходной сигнал этого реле последовательно соединяется с сигналом на включение сетевого выключателя.

Телеуправление (опция)

Возбудитель имеет возможность телеуправления. Телеуправление – управление, осуществляемое оперативным персоналом с удалённого узла пункта управления или диспетчерским персоналом из диспетчерского центра с использованием кодированного сигнала передаваемого по каналам связи.

По средствам телеуправления система возбуждения может принимать следующие команды:

  • Увеличить уставку;
  • Уменьшить уставку;
  • Включить возбуждение;
  • Отключить возбуждение (гашение);
  • Включить регулирование по Uг (напряжению генератора);
  • Включить регулирование по Q;
  • Переключение регуляторов с основного на резервный и обратно;
  • Сброс защит;
  • Включить автономный режим;
  • Включить ручной режим регулятора;
  • Отключить ручной режим (включить автоматический режим) регулятора.

При необходимости объём команд согласуется с Заказчиком на стадии рабочего проектирования. Телеуправление может быть организовано с помощью специализированных сетевых карт по протоколам MODBUS RTU, MODBUS TCP/IP, PROFIBUS DP (интерфейсы RS485 и Ethernet) по согласованию с Заказчиком.

Система возбуждения обеспечивает все необходимые измерения и информационный обмен с АСУ ТП станционного уровня и взаимодействие с системами агрегатного уровня включая: измерение и выдачу сигналов по току и напряжению статора генератора, цепи возбуждения, а также частоты генератора на ГЩУ и на собственную лицевую панель, при этом предусмотрена связь с АСУ ТП станции и агрегатным уровнем по последовательному интерфейсу RS485 и (или) Ethernet. Тип протокола, тип интерфейса и объём необходимой информации, передаваемой в АСУ, должен оговариваться отдельно с каждым Заказчиком на стадии рабочего проектирования. 

Дискретные сигналы

Дискретные сигналы о состоянии технологического оборудования выводится в виде двоичных сигналов «0» «1». При этом в качестве сигнала «1» могут применяться напряжения переменного тока 220В, постоянного тока 220, 48, 24В. Каналы ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов гальванически развязаны между собой и относительно «земли».

Система управления возбуждением

Система управления возбуждением осуществляет автоматизированное управление устройствами системы возбуждения, обеспечивая функции контроля оборудования системы возбуждения.

Система возбуждения генератора выполнена по одноканальной или двухканальной (со 100% резервированием систем управления и тиристорных выпрямителей) схемам. Питание цепей управления резервируется от источника оперативного постоянного тока 220В и(или) от сети собственных нужд ~220B, в зависимости от исполнения.

В двухканальных системах каждый регулятор (АRV1 и АRV2) представляет собой полнофункциональную систему управления возбуждением генератора, обладает собственным набором аналоговых датчиков (с индивидуальной гальванической изоляцией), дискретных входов и выходов, аппаратами защиты. При повреждении работающего канала осуществляется автоматический, безударный переход на исправный регулятор.

Каждый канал обеспечивает автоматическое и ручное регулирование возбуждения, переключение между ручным и автоматическим режимами регулирования осуществляется безударно. Переключение режимов (Автоматический/Ручной) осуществляется с помощью ключа на лицевой панели шкафа (в режиме местного управления) или от ГЩУ (в режиме дистанционного управления). Также, включение ручного режима осуществляется автоматически — при потере измерительных цепей напряжения и одновременной неготовности резервного канала. Регулирование напряжения генератора, независимо от номера активного канала и режима регулирования, выполняется одним ключом на лицевой панели или ГЩУ.

Система управления состоит из следующих взаимосвязанных модулей:
1. Два независимых микропроцессорных регулятора возбуждения DExS (для двухканальных систем);
2. Коммуникационный модуль iCM;
3. Панель оператора DExS.OP.CM3;
4. Система резервирования питания собственных нужд.

Автоматический регулятор возбуждения DExS

Система управления представляет собой многопроцессорный блок управления возбуждением DExS, реализующий прямое цифровое управление тиристорным возбудителем. Применены быстродействующие процессоры цифровой обработки сигналов с блоком FPU (блок вычислений чисел с плавающей точкой).

Преимущества DExS:

  • Представляет собой моноблочный встраиваемый модуль, обеспечивающий полный функционал для управления возбуждением генератора. Включает полный набор входов/выходов:
  • Аналоговые входы допускают прямое измерение сигналов от базовых датчиков (ток и напряжение статора и ротора).
  • 16 дискретных входов и 16 дискретных выходов =24В.
  • СИФУ — 6 усилителей управляющих импульсов тиристоров. 
  • Высокая точность вычислений регуляторов за счёт применения чисел с плавающей точкой.
  • Высокая скорость вычислений. Обработка всех аналоговых сигналов и регулятора возбуждения выполняется с постоянной частотой 10КГц.
  • Полностью отсутствуют подстроечные элементы. Все уставки хранятся в энергонезависимой памяти и многократно продублированы с функцией автоматического восстановления неисправного блока уставок из резервной копии.
  • Дополнительный съёмный ключ резервной копии уставок.
  • Усилители импульсов тиристоров с контролем проводимости вентилей.
  • Автоматическая фазировка СИФУ – корректно работает с любой фазировкой.
  • Автоматическое непрерывное измерение сопротивления изоляции ротора в диапазоне 0-2000 кОм с шагом 62 Ом.
  • Встроенный осциллограф 10.000 выборок в секунду для 32 каналов (32 любых выбранных 16-разрядных регистра) с настраиваемыми сценариями автозапуска, количеством пред- и поствыборок. Используется для ПНР и в качестве аварийного осциллографа. Аварийные осциллограммы переписываются в энергонезависимую память после остановки генератора.

Коммуникационный модуль iCM

Благодаря модулю iCM, внешним потребителям данных (АСУ ТП, КИПиА, панель оператора) два регулятора DExS (для систем с резервированием) представляются как одно устройство.

Коммуникационный модуль iCM предоставляет следующие сервисы:

  • Синхронизация уставок регуляторов DExS (уставки DExS должны быть полностью идентичны в течение всей работы возбудителя).
  • Двухсторонний обмен информацией между двумя DExS и внешними потребителями данных (панель оператора, ПЛК). Для доступа со стороны АСУ ТП, iCM оснащён:
  • Ethernet 10/100T Мбит, протокол MODBUS TCP/IP
  • RS485 протокол MODBUS RTU
  • Передача данных «от» и «в» цепи КИПиА от централизованного источника, посредством:
  • 2 входа 4-20мА
  • 2 выхода 4-20мА
  • 12 дискретных входов =24В
  • 8 дискретных выходов =24В 150мА
  • Первичное накопление данных статистики и осциллографирование на micro-SD карту объёмом до 4ГБ (8 суток непрерывной записи).

Панель оператора DExS.OP.CM3

Щитовые приборы предоставляют оперативную информацию об основных параметрах системы, при этом являются энергонезависимыми индикаторами (не требуют дополнительного источника питания).
Панель оператора увеличивает информационные возможности. Панель оператора отображает детальную информацию о работе системы возбуждения и генератора, позволяет изменять уставки, просматривать архивы событий и статистику, копировать необходимую информацию на внешние накопители.

Просмотр статистики и осциллограмм из регистратора событий возможен с помощью ПО Ajuster (по интерфейсу) и панели оператора. Панель оператора предоставляет расширенный сервис по регистрации событий:

  • запись осциллограмм и статистики на SD-карту (можно извлечь для расследования инцидентов);
  • осциллограмма — это непрерывная запись 30 суток с частотой 100 записей всех параметров регулятора в секунду;
  • осциллограмму и статистику можно скопировать на USB Flash-диск или по сети на диск удалённого сервера;
  • доступ к файлам возможен через Ethernet по защищённому SSH протоколу;
  • с помощью панели оператора можно просмотреть осциллограмму любого события, в пределах произвольно заданного интервала времени «до» и «после» события.

Тиристорные преобразователи

Тиристорный преобразователь (выпрямитель) выполнен по мостовой схеме: при номинальном токе возбуждения до 400А применяются тиристорные модули, установленные на охладители с естественным воздушным охлаждением; выпрямители свыше 400А изготавливаются на таблеточных тиристорах, охлаждение которых производится комбинированным способом.

Комбинированный способ охлаждения совмещает естественное и принудительное охлаждение. Специальный модуль термоконтроля измеряет температуру тиристорных сборок в нескольких точках с помощью цифровых датчиков температуры и включает вентиляторы только при нагреве свыше заданной уставки и отключает после вентиляторы охлаждения сборок до заданной температуры. 

В системах возбуждения с резервным тиристорным преобразователем каждый тиристорный выпрямитель имеет автоматический выключатель на вводе и разъединитель в цепи постоянного тока. Сигналы от выключателя и разъединителя заведены в регулятор и при отключении коммутационной аппаратуры (при срабатывании защиты или в ручную), происходит автоматический переход на резервный выпрямитель. 

Гашение поля

Гашение поля генераторов свыше 12,5 МВт  может осуществляться управляемым симисторным ключ с блоком гасящих резисторов, а также, по заказу, устанавливается автомат гашения поля (АГП) — в данном случае, цепь гашения поля размещена в отдельном шкафу.

Силовой трансформатор

Питание тиристорных выпрямителей основного и резервного канала осуществляется от преобразовательного трансформатора TE, который может быть подключён к шинам генератора по схеме самовозбуждения либо питаться от источника 0,4 кВ.

Гарантии изготовителя

Изготовитель гарантирует соответствие системы возбуждения техническому заданию при соблюдении условий транспортировки, хранения, вводу в эксплуатацию и эксплуатации согласно установленной технической документации.

Гарантийный срок эксплуатации 36 месяцев.

Наши услуги

Изготовление и поставка электротехнического оборудования

Разработка цифровых контроллеров и систем управления технологическими процессами

Поставка энергосберегающего оборудования

Услуги по монтажу, пусконаладке и сервисному обслуживанию