Инструкция по эксплуатации электрооборудования вгэс.

На ГЭС установлены 2 синхронных трехфазных генератора типа ВГС-850/110-64 (вертикальный синхронный генератор, диаметр расточки стали статора 850 см, акивная длинна сердечника статора 110 см, число полюсов ротора - 64)

Пендель-генератор – ВГМ-99/12-32, S=1,5 кВА, U=120, I=7,21 А, P=0,6 кВт, n=93,8 об/мин, cos φ=0,4, F=25 Гц, возбуждение постоянными магнитами.

Гидрогенератор имеет собственный вал, соединенный с валом турбины фланцевым соединением припасованными болтами. Подпятник размещается в нижней грузонесущей крестовине, вентиляция генератора по замкнутому циклу с охлаждением воздуха посредством водных охладителе, прифланцованных к наружной обшивке статора. Смазка подпятника и направляющего подшипника замкнутая внутри маслованны (без внешней циркуляции).

Система возбуждения (С.В.) ТВГ-1000 предназначена для питания обмотки возбуждения генератора. Генератор автоматически регулируется выпрямленным током.

С.В. – одногрупповая тиристорная по схеме параллельного возбуждения.

Контроль температур сегментов подпятника, подшипника, обмотки активной стали и воздуха осуществляется посредством термометров сопротивления.

Ротор неразъемного остова сварной конструкции, шихтованнного обода и комплектов полюсов.

Статор – круглой формы, разъемный, сварен из листовой стали. Сердечник из сегментов электротехнической стали 0,5 мм, лакированных с обеих сторон. Обмотка статора стержневая. Для предотвращения короны и поверхностных разъемов покрыты несколькими слоями лака, выравнивающего электрический поле.

Верхняя крестовина сварной конструкции с системой опорных балок для листов перекрытия. В центральной части – корпус маслоприемника, возбудителя(демонтирован), пендель-генератора.

Подпятник воспринимает вертикальные нагрузки от веса ротора с валом турбинного колеса и реакции воды, представляет собой гладкий диск(шлифованный) вращается и неподвижные части в количестве 12 штук. Рабочая поверхность залита фторопластом Ф-4. Сегменты опираются на демпфирующие тарелки, а те в свою очередь на сферическую торцевую поверхность опорных винтов.

Направляющий подшипник состоит из сегментов в количестве 16 штук с рабочей поверхностью, залитой баббитом Б-16. Подпятник и направляющий подшипник в нижней крестовине цельносварной конструкции. Вертикальные нагрузки, воспринимаемые подпятником, и радиальные усилия, воспринимаемые направляющим подшипником, передаются крестовиной фундаментным плитам.

Маслоохладители – отдельные секции с горизонтальным расположением охладительных трубок. Трубки латунные, ДУ 19,17, гладкие, У-образные.

Воздухоохладители – отдельные секции, вертикально-расположенные охладительные трубки, латунные Д 17,19.

Для увеличения теплообмена навита и припаяна гофрированная лента.

Пендель-генератор – синхронный генератор, полюса из специального сплава, намагничены. Ротор установлен на верхнем кольце вала генератора.

Система возбуждения ТВГ-1000.

Система возбуждения (С.В.) ТВГ-1000 предназначен для питания обмотки возбуждения генератора автоматического регулирования выпрямленным током, защиты общего возбуждения от перенапряжения в переходных режимах, гашения поля генератора. Предназначен для эксплуатации в вентилируемом помещении t=-1…+45.

Технические данные:

С.В. выполнена одногрупповой тиристорной по схеме параллельного самовозбуждения.

Обеспечивает:

-автоматический пуск генератора и включает его в сеть;

-работу в режиме холостого хода;

-работу в сети в пределах диаграммы мощностей генератора;

-форсирования и развозбуждения генератора с заданной кратностью и быстродействием;

-гашения поля генератора в аварийном режиме.

При этом С.В. обеспечивает:

-начальное возбуждение генератора;

-поддержание напряжения в точке регулирования в соответствии с заданной уставкой и статизмом;

-дистанционное изменение уставки;

-ограничение максимального тока возбуждения;

-ограничение длительности перегрузки по току возбуждения в зависимости от ее величины;

-ограничение максимального тока возбуждения в функции активного тока генератора;

-распределение реактивной мощности между параллельно работающими генераторами;

-защиту от перенапряжений обмотки возбуждения в переходных и аварийных режимах генератора;

-сигнализацию о состоянии работы.

Основные параметры С.В.

№ п.п	Наименование параметра	Норма ТВГ-1000 460 УХЛ4
1	Номинальный выпрямленный ток, А	1100
2	Номинальный ток возбуждения, А	1000
3	Номинальное выпрямленное напряжение, В	200
4	Номинальное напряжение возбуждение, В	180
5	Номинальная мощность, кВт	220
6	Напряжение в режиме форсирования при номинальном напряжении генератора, В	460
7	Ток в режиме форсирования, А	2000
8	Кратность напряжение в режиме форсирования по отношению к номинальному напряжению возбуждения ( при номинальном напряжении в двойном токе возбуждения) О.Е.	2,5
9	Кратность тока возбуждения в режиме форсирования по отношению к номинальному току возбуждения, О.Е.	2
10	Допустимая длительность протекания тока форсирования,с	50
11	Напряжение вторичной обмотки трансформатора питающего преобразователь, В	410
12	Напряжение срабатывания защиты от перенапряжений: -в переходных режимах генератора, В -при отключении АНП, В -пределы отключения напряжения срабатывания, %	1000 ±10
13	Частота питающей сети, Гц	50

Защита и сигнализация системы возбуждения:

1. Защита от потери возбуждения,

2. Длительная форсировка,

3. Защита от к.з. на землю в обмотке ротора,

4. Максимальная токовая защита выпрямляющих трансформаторов.

Данные защиты действуют на отключение АГП, гасит поле методом инвертирования, останавливает генератор, отключает выключатель блока, отпайки.

Аварийная сигнализация:

1. Потеря возбуждения,

2. Длительность форсировки,

3. Защита от к.з. на землю в обмотке ротора,

4. Максимальная токовая защита от выпрямляющего трансформатора.

Предупредительная сигнализация:

1. Потери питания оперативных цепей Т.В.,

2. Неисправность цепей управления АГП,

3. Неуспешное начальное возбуждения,

4. Неисправность блоков защиты БПЗ1(2,3)(Блок пускозащитный),

5. Перегрузка выпрямляющего трансформатора,

6. Релейное возбуждение,

7. Отключение одной параллельной ветви в плече преобразователя,

8. Отключение 2х параллельных ветвей в плече преобразователя,

9. Генератор перевозбужден,

10. Неисправна СУТ-1,

11. Неисправна СУТ-2,

12. Неисправны СУТ-1 и СУТ-2,

13. Перегрев генератора,

14. Перегрузка ротора 1,05 I_н.

Состав и устройство системы возбуждения.

В состав С.В. входят

-трансформатор(питающий возбудитель),

-преобразователь, шкаф управления,

В преобразователь входят:

-тиристорный преобразователь,

-две системы управления тиристорами,

-блок защиты тиристоров от коммутационных перенапряжений,

-система сигнализации состояния тиристоров,

-измерительные трансформаторы тока фаз преобразователей.

В шкафу управления находятся:

-автомат гашения поля,

-панель гашения поля (панель управления АГП),

-устройство пуско-защитное,

-блок начального возбуждения,

-измерительные приборы тока и напряжения генератора.

Работа системы возбуждения.

Работа силовой части. С.В. подключается к статорной обмотке генератора. Напряжение генератора через трансформатор подается на вход тиристорного преобразователя, где оно выпрямляется. Схема выпрямляющего преобразователя – трехфазная мостовая. В плече 6 тиристоров подключено параллельно. Равномерному делению тока по ветвям способствует магнитный делитель в фазах преобразователя. Последовательно с каждым тиристором включается предохранитель с сигнальным устройством. Охлаждение тиристоров воздушное.

Тиристоры, предохранители, устройство согласующее и выводы объединены в одном блоке тиристоров.

Блоки тиристоров располагаются в горизонтальные и вертикальные ряды, по 6 в ряду.

Горизонтальный ряд – параллельные тиристоры одного плеча.

Регулирование тока возбуждения осуществляется посредством изменения угла управления тиристорного преобразователя. При этом режим форсирования возбуждения обеспечивается полным открытием тиристоров, режим возбуждения и гашение преобразователя в инвентарный режим.

Управление током возбуждения осуществляется через согласующее устройство блоков тиристоров от системы управления возбуждением. Выпрямленный ток, соответствующий заданному режиму работы генератора подается через АГП в обмотку возбуждения генератора.

Начальное возбуждение:

Производится:

-при наличии остаточного магнитного потока,

-по команде автоматики станции,

Производится включение генератора в сеть методом точной синхронизации, методом самосинхронизации.

Внешние связи.

Необходимы для обеспечения нормальной работы системы возбуждения, управления ею извне и контроля ее работы.

По командам автоматики станции осуществляется:

-включение и отключение АГП,

-включение и отключение контактора К1 блока начального возбуждения,

-изменение токов возбуждения (изменение уставок напряжения),

-развозбуждение (разгрузка генераторов),

-гашение поля генераторов,

-подгонка установки АВР к напряжению сети,

-перевод системы управления в режим ручного регулирования из автоматического и наоборот.

Система возбуждения может работать с внешним АВР, уравнивать реактивную мощность параллельно работающих генераторов, изменять уставку схемы ограничения нагрузок.

Системы возбуждения сигнализирует о:

-наличии оперативного напряжения,

-положения АГП,

-положения контакторов начального возбуждения,

-отключения первой и второй параллельно работающих ветвей преобразователя,

-работе системы управления тиристорами,

-неисправности системы управления тиристоров,

-недовозбуждении генератора,

-перегреве генератора.

Токовая нагрузка аккумуляторной батареи по цепи начального возбуждения около 70 А, при этом длительность протекания тока не более 5 сек. Напряжение батареи 220 В. Потребность в аккумуляторной батарее возникает для питания током обмотки при начальном возбуждении только после монтажа или длительных остановок.

Система управления возбуждения (СУВ):

Предназначена для управления током возбуждения в нормальном и аварийном режимах работы генератора:

-основная и резервная системы управления тиристорного преобразователя СУТ1 и СУТ (для формирования управляющих импульсов и их фазового сдвига относительно анодного напряжения на тиристорах в соответствии с напряжением управления, постоянного на его входе). Надежность СУТ обеспечивается путем общего резервирования замещением. При появлении неисправностей основной СУТ1, приводящих к изменению параметров выходных импульсов от заданных значений в любой из каналов управления перевод осуществляется на резервную СУТ2 и отключается основная СУТ1.

-устройство согласования УС1-УС-36, предназначено для согласования выходов СУТ1 и СУТ2 с цепями управления тиристоров преобразователя.

-автоматический регулятор возбуждения сильного действия «РАЦИС», включающий блок автоматического регулирования возбуждения АВР, предназначен для поддержания заданного уровня напряжения на шинах станции, демпфирования в послеаварийных режимах, повышения статической и динамической устойчивости.

-блок управления БУВ, предназначен для согласования входов системы возбуждения с автоматикой станции, управления в режиме ручного регулирования.

Система управления тиристорами СУТ-1 (СУТ-2):

-система питания,

-система формирования управляющих импульсов,

-система переключения резерва.

Система питания включает в себя:

-блок питающих трансформаторов (Т1-Т3),

-блок питания (БП2),

-блок генераторов высокой частоты (ГВЧ),

-блок питания резервный (БПР).

Схема формирования управляющих импульсов содержит:

-блок синхронизирующих трансформаторов(Т4-Т6),

-блок синхронизации (БС),

-блок ограничения углов регулирования (БОУР),

-блок преобразователя сигналов (БСИ).

Система формирования импульсов содержит 3 блока импульсного управления тиристорами (БИУТ1-БИУТ3).

Схема переключений содержит:

-блок поиска неисправностей (ПОН),

-блок автоматического ввода резерва (АВР), входящий в состав схемы питания и обеспечивающий автоматическую подачу напряжения с шит трансформаторов Т1-Т3.

Принцип работы:

Питание блоков СУТ1 (СУТ2) – от линейных трансформаторов напряжения 100 В с измерительных трансформаторов напряжения 220 В через S5(S6) и источника постоянного напряжения 220 В через S3(S4). При включенных автоматах S3-S6 по команде возбуждения генератора замыкаются контакты К1 и К2 автоматики станции. Производится подача постоянного оперативного напряжения 220 В в схему блоков БП2, СУТ1 и СУТ2, где преобразовывается в напряжение 5 В. Это напряжение в обоих СУТ поступает а блоки ПОН1, ПОН2. В блоке ПОН1(ост. СУТ1) микросхема п8 получает оперативное напряжение через размыкающие контакты обесточенного еще реле К1 этого блока.

При подаче оперативного напряжения включается блок АВР и БПР, и основная схема управления СУТ1 вступает в работу. Одновременно запрещается включение АВР, БПР и СУТ2. При достижении на шинах генератора 0,8 U_н отключается БПР, в дальнейшем питание поступает от Т1-Т3 через АВР

Переключение на СУТ2 из-за неисправностей и отключении работы основной осуществляется схемой переключения резерва. При неисправной СУТ1 происходит включение блока АВР СУТ1, а при понижении напряжения питания и блока БПР резерв СУТ2. Одновременно происходит контроль параметров выходных импульсов СУТ2 схемой контроля неисправностей СУТ блока ПОН2. В случае неисправности СУТ2 происходит отключение СУТ1. Повторное включение СУТ невозможно.

Устройство согласующее.

Каждое УС имеет 2 полупериодные схемы выпрямления. Выходы схем объединены между собой и подключены к управляющему электроду и катоду тиристорного преобразователя. Каждый тиристор имеет свой УС.

Автоматический регулятор возбуждения – АВР – «РАЦИС».

Состоит из блока АВР и БУВ.

АВР:

-блок согласующих трансформаторов Т1-Т3, для получения напряжения пропорционального току генератора,

-блок измерительных трансформаторов Т4-Т6, обеспечивающих работу приборов измерения частоты, тока и напряжения генератора,

-блок измерения напряжения БИН, для получения напряжения, пропорционального отклонению напряжения генератора от номинального, а так же напряжения генератора, пропорционального току возбуждения генератора,

-блоки БИТР1(2) – получение напряжения, пропорционального реактивной составляющей тока статора(БИТР1) и на шинах статора(БИТР2),

-устройство дистанционного измерения уставки, выполнено в виде двух блоков БДУ1 и БДУ2,

-блок измерения частоты БИЧ для измерения отклонения частоты на шинах генератора,

-блок распределения реактивной мощности, для подгонки уставки напряжения генератора, вырабатываемой устройством дистанционной уставки, к напряжению сети. Например – при синхронизации генераторов, а так же для равномерного распределения реактивной мощности между параллельно работающими генераторами,

-блок ограничения тока возбуждения БОТВ, обеспечивающий длительность режима недовозбуждения генератора, недопустимого с точки зрения нагрева генератора в торцевой зоне,

-блок регулятора (БР), для регулирования тока возбуждения генератора в функциях следующего параметров:

А) отклонение и производной напряжения генератора,

Б) отклонение и производной частоты напряжения генератора,

В) производной тока возбуждения генератора,

Г) реактивного тока генератора и станции.

Блок БУВ:

Блок согласующих трансформаторов Т4-Т6 для получения напряжения пропорционально фазным токам тиристорного преобразователя,

-блок согласующих трансформаторов Т1-Т3 для получения напряжения, пропорционального фазным токам станции,

-блок реле управления БРУ1, для потенциальной развязки СУВ с цепями автоматики станции,

-блок реле управления БРУ2, для ограничения максимального и минимального тока возбуждения генератора, а так же развязки СУВ с цепями автоматики станции,

-блок датчика напряжения возбуждения генератора ДН, для получения напряжения, пропорционального напряжению возбуждения генератора,

-устройство ограничения величины и длительности перегрузки генератора(состав: блок ИПР1 и ИПР2, ограничители ОП1 и ОП2 перегрузки),

-блок резервного регулирования БРР, для регулирования возбуждения и функции отклонения напряжения генератора от заданного значения,

-устройство дистанционного изменения уставки, включающее в себя преобразователь блока БРР и блок БДУ1,

-блок БУ, для управления устройством дистанционного изменения уставки блоков БУВ, АВР.

Принцип действия АВР:

Заключается в измерении, преобразовании и суммировании сигналов в соответствии с выбранным законом регулирования, последовательным усилением этих сигналов и воздействием СУТ. АВР может работать в режиме автоматического и ручного регулирования.

Схема автоматического управления агрегатом.

Предназначена для пуска, остановки, перевода агрегата из генераторного режима в режим синхронного компенсатора и обратно путем подачи одного командного импульса и остановки агрегата в аварийном режиме.

Ручная точная синхронизация.

Применяется при включении на параллельную работу генераторов или станции, при этом способе синхронизации подгонка частоты и напряжения и включение выключателя производится в ручную. Контроль за разностью частот производится по колонке синхронизации.

Аварийная остановка агрегата.

Происходит при срабатывании реле аварийной остановки 1РЗА, 2РЗА от гидромеханических и электрических зашит.

Гидромеханические защиты действуют на останов:

-разгон агрегата,

-перегрев подпятника,

-перегрев подшипника,

-повышение температуры воздуха,

-исчезновение смазки турбинного подшипника,

-снижение давления в котле МНУ,

-от контактов соленоида аварийной остановки 5СЗ-СО.

Электрические защиты, действующие на останов:

-дифференциальная защита генератора,

-2 ступень МТЗ генератора с пуском по напряжению,

-1 зона 2 ступени дистанционной защиты генератора,

-2 зона 2 ступени дистанционной защиты генератора,

-отключение АГП на работающем генераторе,

-защита от повышения напряжения,

-защита трансформатора ТВГ-1000,

-дифференциальная защита трансформаторного блока,

-газовая защита трансформаторного блока,

-защита отпайки 10 кВ,

-защита трансформатора собственных нужд ТСН,

-при аварийной остановке реле 1РЗА, замыкает свой контакт в цепи нормальной остановки агрегата, а в цепи контакт размыкается, блокируя схему пуска.

Аварийный золотник 5СЗ-СО срабатывает при разгоне агрегата до 140% от номинальных оборотов или от ключа останова 5КУ.

Сброс быстропадающих щитов производится автоматически:

-при разгоне, если НА не закрылся, то по истечению 20 секунд идет команда на сброс щитов,

-при аварийной остановке агрегата и срезе разрывного болта при закрытии НА.

Контроль целостности разрывных болтов направляющего аппарата.

Схема питания переменным током 24 В. Контроль осуществляется монтажным проводом. При попадании постороннего предмета между лопатками и в процессе закрытия направляющего аппарата происходит срез разрывного болта и обрыв провода. В результате включается реле 24РП и выпадает блинкер 33Б «Разрывные болты» на панели М1.