Цепи управления, регулирования, контроля и связи с оператором

В рассматриваемой схеме рис. 3.4.1. статической системы возбуждения UNITROL5000 в качестве источника мощности использован вспомогательный генератор возбуждения переменного тока промышленной частоты, т. е. , главный генератор имеет независимое возбуждение. Тиристорные преобразователи включены по двухгрупповой схеме, каждая группа, рабочая и форсировочная, состоит из 2_х преобразователей.

Для питания собственных нужд ТВ предназначен включенный на напряжение рабочей группы трансформатор ТО5. От него запитаны и силовые входы системы управления СУТП преобразователей PSI1 и PSI2.

Функции всей системы регулирования возбуждения с небольшим отличием совпадают с функциями систем тиристорного возбуждения на микроэлектронной базе. В корне отличается способ обработки данных и выработки выходных воздействий, - здесь используются микропроцессорные устройства, действующие по единой для всей системы ТВ программе.

Используя возможности МП-техники, изготовители системы UNITROL5000 объединили функции управления, регулирования и контроля системы возбуждения в единый блок, выполненный в рассматриваемой схеме в дублированном варианте (блок А10 и блок А20). Блоки размещаются в отдельном металлическом корпусе, с общей программой обработки данных; оба блока получают данные, поступающие на общую быстродействующую плату входов/выходов FIO1 и передают результаты работы через ту же плату. Каждый из блоков, А10 и А20 называется «канал управления» и включает в себя систему СУТП, регуляторы напряжения, логику управления состоянием системы возбуждения, блок контроля и связи с оператором. Блок включает в себя плату управления СОВ, плату измерения MUS, и регуляторы напряжения.

На плату измерения MUSкаждого канала поступают аналоговые данные: Usи Isот ТН и ТТ главного генератора. Через быстродействующую плату входов/выходов поступает ток возбуждения IЕ , снимаемый с шунта R06.2, включенного на стороне выпрямленного напряжения, и выпрямленное напряжение UЕ после тиристорных преобразователей.

Для организации системы управления СУТП на плату интерфейса силовых сигналов PSIпоступает напряжение от трансформатора СН возбуждения. После предварительной гальванической развязки и обработки от платы PSIв блок управления поступает напряжение синхронизации Usоп,которое используется для формирования импульсов управления тиристоров. На плате измерения MUSпроизводится гальваническая развязка сигналов, фильтрация и преобразование их в цифровую форму, а также быстрая их обработка, расчет значений P, Q, f, Cosφ и других параметров генератора и системы возбуждения.

Быстродействующий центральный процессор управляющей платы СОВ реализует функции логики управления состоянием возбуждения, управления преобразователями (СУТП), функции ограничителей и защит. Регуляторы AVR(сильного действия) и FCR(резервный регулятор) реализуют каждый свой закон регулирования и передают их на плату управления СОВ, где формируются управляющие импульсы для тиристоров моста. Специализированная интегральная схема в СОВ поддерживает связь с местными пультами управления, со всеми элементами системы возбуждения и обеспечивает функцию самодиагностики.

Импульсы, вырабатываемые на выходе платы СОВ, поступают на гальванически изолированные входы блоков CIN, размещенных в каждом шкафу моста. Поступающие в Эти блоки импульсы, которые несут информацию об угле регулирования тиристоров каждого из плеч преобразователя, усиливаются, передаются на импульсные трансформаторы, в формирователи импульсов GDIи далее на управляющие входы тиристоров моста.

Основной регулятор AVRсильного действия обеспечивает автоматическое поддержание напряжения на выводах генератора по пропорционально – интегрально – дифференциальному закону регулирования. Главные функции AVR аналогичны функциям регуляторов в предыдущих системах ТВ:

-поддержание напряжения на шинах электростанции с заданным

статизмом регулирования,

-обеспечение устойчивой работы в переходных режимах работы сети и генератора,

-форсировка возбуждения,

-реализация воздействия ограничителей ТВ,

-расфорсировка возбуждения.

Иначе, чем в предыдущих регуляторах систем тиристорного возбуждения здесь выполнено демпфирование колебаний мощности с помощью стабилизирующих каналов.

Стабилизаторы построены соответственно требованиям международных стандартов на возбуждение, с использованием в качестве входных сигналов частоты вращения ротора и электрической мощности генератора. Параметры такого стабилизатора, данные схемы замещения первичной цепи и специальная программа расчета закладываются при изготовлении устройства. Выходные воздействия регулятора программа рассчитывает в процессе работы генератора по текущим данным сети, генератора и его возбуждения. Помимо этого, основного типа стабилизатора, предлагаются еще 2 их разновидности, один из них - это многополосный стабилизатор с 3 индивидуально настраиваемыми каналами стабилизации, конструкция которых обеспечивает подавление электромагнитных колебаний высоких, средних и низких частот в диапазоне 0,05 ÷ 4 Гц.

Аналогично предыдущим выполнены ограничители возбуждения:

- ограничение тока ротора при аварийных перегрузках,

- ограничение минимального возбуждения по условию либо статической

устойчивости, либо по нагреву лобовых обмоток статора генератора

в режиме недовозбуждения,

- ограничение тока форсировки на уровне 2Iном. рот.

Так же, как и в предыдущих системах ТВ действует логика управления возбуждением, так называемые технологические функции, - начальное возбуждение, включение генератора в сеть методом точной синхронизации, гашение поля, переходы с основного канала регулирования на резервный и обратно и др.

Здесь значительно расширены функции контроля всех устройств системы возбуждения, за счет возможностей, предоставляемых микропроцессорной техникой, в том числе самодиагностика контроллеров управления, блоков питания и периферийных блоков.

Состав микропроцессорных защит возбуждения UNITROL5000 практически равен предыдущему набору защит систем ТВ. Отличаются от предыдущих только токовые защиты ротора от перегрузки, - все они, - защита от перегрузки, защита от длительной форсировки, защита от неуправляемой форсировки, заменены одной защитой от перегрузки, имеющей времязависимую характеристику. В этой характеристике учтены требования к срабатыванию всех трех защит.