Цифровое устройство автоматической синхронизации генераторов электростанций "СПРИНТ"
Общие сведения
Цифровое устройство точной автоматической синхронизации генераторов электростанций "СПРИНТ" предназначено для автоматического включения синхронных генераторов на параллельную работу (их синхронизацию).
Устройство может использоваться на гидро-, тепло-, атомных, газотурбинных электростанциях с синхронными генераторами различных напряжений и мощностей.
Условия эксплуатации
Устанавливается на металлической заземленной панели в помещении щита управления электростанции.
Климатическое исполнение и категория размещения У3.1 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.
Температура окружающей среды от минус 10 до 45°С.
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, снижающих параметры устройства в недопустимых пределах.
Степень защиты IР20 по ГОСТ 14254-96 (кроме выводов подключения).
Группа механического исполнения М1 по ГОСТ 17516.1-90.
Устройство выдерживает испытательное напряжение изоляции 1 500 В переменного тока частотой 50 Гц в течение 60 с и имеет сопротивление изоляции не менее 10 МОм.
Устройство соответствует требованиям ТУ 3.031144 ТУ.
Нормативно-технический документ
ТУ 3.031144 ТУ
Технические характеристики
Номинальные междуфазные вторичные напряжения измерительных трансформаторов напряжения синхронного генератора и сети (входные напряжения синхронизатора), В - 100 Допустимые отклонения напряжения сети от номинального значения, % - +20 Мощность, потребляемая от измерительного трансформатора напряжения, В·А - 0,5 Номинальное напряжение источников питания, В: переменного тока (при бестрансформаторном входе) - 220 постоянного тока - 220; 110 Допустимые изменения напряжения источников питания, %: переменного тока - -30...+10 постоянного тока - -15...+20 Мощность, потребляемая от источника питания, В - 25 Номинальная частота сети и генератора, Гц - 50 Допустимая начальная разность частот сети и генератора, Гц - 5 Допустимая разность частот сети и генератора при включении (замыкании контактов выключателя синхронного генератора), Гц - 0,8 Допустимый угол опережения угол сдвига фаз между одноименными напряжениями сети и генератора в момент выдачи управляющего воздействия на включение выключателя), рад - 2/3 Допустимая абсолютная погрешность вычисления угла опережения, эл. град - 3 Дополнительная погрешность, обусловленная изменениями температуры, эл. град - 2 Устанавливаемое время опережения, равное времени включения выключателя, с - 0,05-1,00 Длительность импульсов автоматического воздействия на частоту вращения синхронного генератора, с - 0-4 Коэффициент пропорциональности (подстройки) импульсного (позиционного) регулирования частоты вращения генератора, с/Гц - 0,1-2,0 Продолжительность управляющего воздействия на включение выключателя, с - 0,01-1,00 Коммутационная способность выходных электромагнитных реле с герметизированными контактами (герконов), А, при напряжении, В: 24 - 2,0 220 - 0,2 Габаритные размеры, мм - 380x80x270 Масса, кг, не более - 6
Устанавливаемые значения указанных параметров (уставки) вводятся изменениями положений движков переменных резисторов, расположенных на лицевой панели устройства.
На алфавитно-цифровом дисплее индицируются:
дата и время синхронизации;
действующие значения напряжений генератора U и сети Uс и их разность DU в вольтах;
частота напряжения генератора F и напряжения сети Fс в герцах;
частота скольжения генератора Fск, в частности, в момент времени выдачи управляющего воздействия Fск 0 в герцах;
измеренное истинное время включения выключателя в секундах;
продолжительность процесса синхронизации генератора в секундах (максимально допустимая продолжительность - 150 с).
Указанные данные о десяти процессах синхронизации сохраняются в памяти микропроцессора при пропадании напряжения питания до 10 ч.
Устройство оснащено встроенным тестовым контролем, запускаемым при его подключении к источнику питания, и имеет специальный режим "Контроль", позволяющий оператору проконтролировать правильность его подключения и работы.
Гарантийный срок эксплуатации устройства определяется общей наработкой на отказ - 104 ч и максимально допустимым числом переключений (с частотой не более 5 Гц) выходных герконов - 104-105.
Конструкция и принцип действия
Устройство выполнено в виде закрытого металлического блока.
Отдельные платы и узлы соединены между собой кабелями с разъемами.
На съемной крышке (рис. 1) установлены клавиатура и дисплей (индикатор), плата уставок и контрольный разъем внутренних сигналов.
Внешний вид лицевой панели цифрового устройства точной автоматической синхронизации "СПРИНТ":
1 - дисплей (индикатор);
2 - контрольный разъем;
3 - клеммные колодки;
4 - клавиатура
Устройство функционирует на микропроцессоре К1810ВМ88 и состоит из программных автоматических синхронизатора и позиционного время-импульсного действия автоматического регулятора разности частот вращения синхронизируемого генератора F и синхронно параллельно работающих генераторов электростанции и электроэнергетической системы Fс (частоты скольжения генератора Fск=Fс-F).
Регулятор обеспечивает функционирование синхронизатора при установленной оптимальной частоте скольжения Fоп.
Устройство (рис. 2) состоит из блока ввода (БВ) входных сигналов-напряжений Uс, U и тестирования Uес блока задания уставок (БЗУ), сигналы которых через мультипликатор (МП) поступают на аналого-цифровой преобразователь АЦП; блока предварительной обработки входной информации, сигналы от которого и от АЦП поступают в микропроцессор ПРЦ, содержащий контроллер прерывания, таймер, оперативные и постоянные запоминающие устройства (ОЗУ и ПЗУ); блока ввода-вывода (БВВ) дискретной информации, содержащего входные и выходные электромагнитные реле с герметизированными контактами (герконы); блока индикации (БИ) (алфавитно-цифрового дисплея);
клавиатуры управления и блока питания (БП) с бестрансформаторным входом.
Структурная схема цифрового устройства точной автоматической синхронизации "СПРИНТ"
Автоматический синхронизатор выдает управляющее воздействие на включение выключателя синхронного генератора, вращающегося с частотой , отличной от частоты вращения с синхронно работающих генераторов - разностью частот вращения s=с-w. Воздействие выдается с опережением момента времени совпадения по фазе напряжения генератора U и напряжения сети Uс, основного условия точной автоматической синхронизации, фиксируемым по углу сдвига фаз между ними - углу опережения оп, вычисленному по уравнению равномерно-переменного (с постоянным ускорением аs) вращения гидро- или турбогенератора в течение времени включения выключателя t:
&&z0122\z0122f01.bmp[0]
где ск 0 - разность частот вращения в момент времени выдачи управляющего воздействия на включение генератора.
Цифровые сигналы о разности частот (частоте скольжения) ск и ускорении вращения генератора аs формируются цифровым дифференцированием сигнала, отображающего угол сдвига фаз между напряжениями Uс и U, как функцию дискретного времени (nТ) с интервалом Т дискретизации АЦП.
Разность частот ск mаx ограничивается согласно (1) установленным допустимым углом опережения оп mаx=2/3. При близкой к нулевому значению разности частот синхронизатор теряет информацию. Поэтому его позиционный автоматический регулятор производит подгонку разности частот к оптимальной Fоп, воздействуя импульсами с уменьшающейся, по мере приближения разности частот к оптимальной, длительностью на установочный элемент автоматического регулятора частоты вращения турбины.
В комплект поставки входят: устройство точной автоматической синхронизации "СПРИНТ", техническое описание, инструкция по эксплуатации и паспорт.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
