1. Автоматический регулятор напряжения (avr, auto):

Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор (ПИД-регулятор), использующийся для точного и быстрого регулирования напряжения на выходах статора. Это устройство управления обеспечивает стабильность работы сети в случае скачков напряжения, а также позволяет сохранять работоспособность других пусковых электродвигателей. 

2.Стабилизатор реактивной мощности (var или коэффициент мощности cos f):

Стабилизатор позволяет удерживать реактивную мощность сети станции на требуемом уровне. Этот метод управления является дополнением к быстродействующей функции AVR и специально установлен для работы на низкой скорости.

3. Автоматический регулятор тока возбуждения (fcr, ручное управление):

Регулятор тока используется при запуске электродвигателя и в случае небольших сбоев в работе – для продолжения генерирования до следующей возможной остановки для проведения ремонта и технического обслуживания.

Ограничители, защита и функции:

• Защита трансформатора возбуждения;

• Защита тиристорного преобразователя и оборудования возбуждения;

• Защита для запуска электродвигателя;

• Ограничитель тока возбуждения, недовозбуждения, тока статора и перевозбуждения (U/F);

• Мониторинг автоматических выключателей;

• Компенсация активной и реактивной нагрузки;

• Мониторинг вращающегося диода;

• Регулирование реактивной мощности (VAR) с температурным ограничением.

AVR/FCR 

Компания использует программируемые логические контроллеры серии Siemens S7, которые могут использоваться различными способами для гарантирования надежного, точного и быстрого управления электродвигателем. ПЛК также дают хороший и простой доступ к обратной связи с программами и измерениями.

ЧМИ

Панель управления обеспечивает вывод на индикацию более 60 показаний, тревожных сообщений и данных по остановам для нахождения и устранения неисправностей возбуждения на английском или русском языках. В случае неисправности автоматики имеется возможность управлять возбуждением с этой панели. Также имеется специальная функция, которая упрощает проверку системы возбуждения.

Фирма «АВВ»

Система возбуждения типа UNITROL-5000-A5T-O/U2H1-D1600.

Система содержит двухканальный автоматический регулятор напряжения с полным резервированием для всех элементов системы управления, что обеспечивает максимальную надежность. Реализованные в регуляторе ограничители гарантируют удержание рабочей точки генератора в области допустимых значений для любых режимов эксплуатации.

Регулятор ручного управления (регулятор тока возбуждения) содержится в каждом канале, предназначен для управления возбуждением и используется для обеспечения дополнительного резервирования а также для для выполнения пуско-наладочных работ.

Два силовых тиристорных моста для обеспечения необходимого тока возбуждения, с резервированием по схеме 1+1.

Автомат гашения поля (номинальный ток 1600 А) установленный на стороне постоянного тока, и нелинейный разрядный резистор. Цепь гашения поля для гашения энергии запасенной в обмотке ротора при штатных и аварийных отключениях двигателя, что предохраняет обмотку ротора и систему возбуждения от повреждений.

Цепь начального возбуждения предусматривающая начальное возбуждение либо от линии собственных нужд, либо от аккумуляторной станции.

Встроенные функции каждого канала:

• Автоматический регулятор возбуждения;

• «Мягкий» пуск;

• Настраиваемый статизм по активному/реактивному току;

• Ограничитель V/Hz;

• Ограничитель перевозбуждения;

- Ограничитель недовозбуждения, по заданному соотношению P/Q с учетом величины напряжения на зажимах генератора;

- Ограничитель тока статора;

- Функции слежения по выходу, обеспечивающая безударное переключение между каналами АВТО/РУЧН и режимами работы;

• Контроль коэффициента мощности или реактивной мощности;

• Автоматическия разгрузка генератора по реактивной мощности. Стандартные функции контроля:

• Контроль исправности предохранителей трансформатора напряжения;

• Функция слежения;

- Отслеживание температуры выпрямительного трансформатора возбуждения.

Стандартные функции защиты:

- Защита от перегрузки по току. Дополнительные функции:

• Системный стабилизатор PSS (в соответствии со стандартом IEEE 421 тип 2А);

• Реле защииты от замыкания обмотки возбуждения на землю;

• Симметричный фильтр.

Функции управления, контроля и защит реализованы в программном обеспечении автоматического регулятора напряжения.

Система возбуждения соответствует требованиям ГОСТ 21558-2000.

В таблице 3.2 приведены технические характеристики системы возбуждения.

ООО «СКБ ЭЦМ», г. Екатеринбург

Система возбуждения типа СТСГМП1-400-1400-2,5 УХЛ4.

СТС содержит два канала управления и регулирования - основной (ОКУ) и резервный (РКУ). ОКУ выполнен на базе промышленного контроллера типа SIMOREG SM производства фирмы SIEMENS AG. РКУ выполнен на базе аналоговой техники и обеспечивает регулирование возбуждения по пропорциональному закону в диапазоне токов возбуждения от фиксированного минимального до номинального значения.

Ввод в работу РКУ производится как автоматически при возникновении неисправности основного канала, так и вручную.

Вентильная секция выполнена по 3-х фазной мостовой схеме выпрямления и содержит по четыре параллельно включенных тиристора типа Т253-1000-24 в каждом плече моста.

СТС обеспечивает все режимы возбуждения генератора при отключении одной параллельной ветви в любом или каждом плече преобразователя.

При отключении двух параллельных ветвей в любом или каждом плече преобразователя СТС обеспечивает работу генератора с номинальной активной мощностью и cospp =1. Форсировка возбуждения при этом запрещается.

При отключении трех параллельных ветвей или плеча преобразователя СТС обеспечивает разгрузку генератора по реактивной мощности до вступления ограничителя минимального возбуждения (ОМВ) и запрет форсировки.

Система возбуждения соответствует требованиям ГОСТ 21558-2000. Основные технические параметры системы возбуждения представлены в таблице 3.4.

СТС оснащена следующими защитами:

• от неуправляемой форсировки;

• от повышения напряжения генератора на холостом ходу;

• от перегрузки ротора током возбуждения;

- от снижения сопротивления изоляции цепей возбуждения относительно корпуса;

- от перенапряжений в роторных цепях.

СТС оснащена устройством диагностики, фиксирующим следующие неисправности оборудования:

- потерю тока возбуждения при работе генератора в сети;

• потерю проводимости одной параллельной ветви в плече преобразователя;

• потерю проводимости двух параллельных ветвей в плече преобразователя,

• потерю проводимости плеча преобразователя;

• неисправность источников питания;

• потерю импульсов управления тиристорами на выходе РКУ;

• потерю оперативного тока;

• потерю резервного питания.

СТС оснащена приборами, измеряющими ток и напряжение ротора, выпрямленное напряжение каждого преобразовательного канала.

Анализ технической информации показывает, что оборудование всех заводов - поставщиков удовлетворяет требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ21558-2000 «Системы возбуждения турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов».

Все рассматриваемые системы возбуждения, по представленной информации позволяют реализовать функцию группового регулирования возбуждением генераторов.

Выводы анализа показывают, что в системах возбуждения заводов изготовителей Фирмы «АВВ» не указана возможность включения генераторов в сеть методом самосинхронизации.

Так же в системе возбуждения «АВВ» не предусмотрена токовая защита выпрямительного трансформатора со стороны питания, а так же учет расхода электроэнергии на возбуждение - не предусмотрены трансформаторы тока на вводах с питающей стороны трансформатора. В связи с внедрением автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ), в системах возбуждения должен предусматриваться учет расхода электроэнергии.

По сравнению с другими фирмами-производителями у ООО «СКБ ЭЦМ», имеется преимущество в плане «живучести» системы. Обуславливается это тем, что СТС содержит два канала управления и регулирования - основной и резервный. На первый взгляд это покажется не таким уж и большим преимуществом, ведь практически все современные системы возбуждения содержат два канала управления, но суть заключается в том, что у системы возбуждения ООО «СКБ ЭЦМ» основной канал управления выполнен на базе микропроцессорной техники (промышленный контроллер SIMOREG SM), а резервный канал управления - на базе аналоговой техники. Наличие резервного аналогового канала управления и регулирования создает, кроме повышения «живучести», также значительные удобства при выполнении испытаний. Так при необходимости внесения изменений в настройку основного канала достаточно перейти на резервный канал на работающем в сети генераторе [11].

Так же плюсом является тот факт, что в системе возбуждения ООО «СКБ ЭЦМ» в качестве системы управления применяется блок управления SIMOREG SM, серийно выпускаемый фирмой SIEMENS, что гарантирует высокое качество контроллера, возможность получения запчастей и технической поддержки при обслуживании.