Автоматическое регулирование возбуждения, напряжения и реактивной мощности

Автоматическое регулирование возбуждения, напряжения и реактивной мощности

Вопрос. Для каких целей предназначаются системы и устройства автоматического регулирования возбуждения, напряжения и реактивной мощности?

Ответ. Предназначаются для:

поддержания необходимых уровней напряжения по заданным характеристикам в электроэнергетической системе при ее нормальной работе;

распределения реактивной нагрузки между источниками реактивной мощности по заданному закону;

повышения статической и динамической устойчивости электроэнергетических систем и демпфирования колебаний в переходных режимах.

Для автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности применяются автоматические регуляторы, воздействующие на генераторы, синхронные компенсаторы, трансформаторы (автотрансформаторы) с РПН, а также статические компенсирующие устройства (3.3.53).

Вопрос. Какими автоматическими устройствами оборудуются синхронные машины (генераторы, компенсаторы и электродвигатели)?

Ответ. Оборудуются устройствами автоматического регулирования возбуждения, входящими в состав систем возбуждения. Автоматические регуляторы возбуждения (АРВ) должны соответствовать требованиям государственных стандартов на системы возбуждения и технических условий на оборудование систем возбуждения (3.3.54).

Вопрос. Какие системы возбуждения рекомендуется применять для генераторов мощностью 60 МВт и выше?

Ответ. Рекомендуется применять быстродействующие системы возбуждения с АРВ сильного действия (с использованием стабилизирующих каналов по режимным параметрам энергосистемы). Для генераторов меньшей мощности допускается применение автоматических регуляторов напряжения без стабилизирующих каналов по режимным параметрам энергосистемы либо регуляторов другого типа в составе быстродействующих или медленнодействующих систем возбуждения (3.3.55).

Вопрос. На каком оборудовании устанавливаются АРВ сильного действия или автоматические регуляторы напряжения?

Ответ. Устанавливаются на синхронных компенсаторах с реверсивными и нереверсивными системами возбуждения в зависимости от условий их работы в энергосистеме.

В отдельных случаях, в зависимости от условий работы синхронных компенсаторов в энергосистеме, допускается устанавливать на них АРВ другого типа в составе медленнодействующих систем возбуждения (3.3.56).

Вопрос. На каких агрегатах устанавливаются АРВ сильного действия?

Ответ. Устанавливаются на асинхронизированных турбогенераторах мощностью 100 МВт и более при оборудовании их быстродействующими системами возбуждения (3.3.57).

Вопрос. Что обеспечивают система возбуждения и устройства автоматического регулирования возбуждения?

Ответ. Обеспечивают устойчивое регулирование в пределах допустимых значений тока возбуждения для данного класса машин, осуществляя поддержание напряжения на выводах генератора или на шинах электростанции с заданным статизмом по полному току статора или его составляющим (3.3.58).

Вопрос. Какие устройства предусматриваются в составе АРВ генераторов и синхронных компенсаторов?

Ответ. Предусматриваются устройства для автоматического ограничения перегрузки по токам ротора или статора с выдержкой времени, зависящей от значения перегрузки в соответствии с заданными тепловыми характеристиками электрических машин.

Для синхронных машин с непосредственным охлаждением обмотки возбуждения, кроме турбогенераторов мощностью менее 60 МВт, а также для машин, устанавливаемых на автоматизированных станциях и подстанциях без дежурного персонала, ограничение выполняется на интегральном принципе (интегрирование по времени квадрата тока возбуждения), обеспечивающем использование полной перегрузочной способности синхронных машин; для остальных машин зависимость от кратности перегрузки может обеспечиваться применением нескольких ступеней ограничения.

Устройство для автоматического ограничения перегрузки не препятствует форсировке возбуждения в течение времени, которое допускается для соответствующего исполнения машины (3.3.59).

Вопрос. Что предусматривается в АРВ синхронных генераторов мощностью 60 МВт и более?

Ответ. Предусматривается автоматическое ограничение минимального тока ротора с уставкой, зависящей от активной мощности генератора в данном режиме.

Если конструкция генератора исключает перегрев торцевых зон в режиме потребления реактивной мощности, то уставка ограничения минимального тока ротора выбирается из условий устойчивости работы генератора в энергосистеме.

В АРВ синхронных генераторов мощностью от 2,5 до 60 МВт предусматривается автоматическое ограничение минимального тока ротора с независимой от активной мощности генератора уставкой.

Работа в режиме ограничения минимального тока ротора не препятствует форсировке возбуждения в течение времени, которое допускается для соответствующего исполнения машины.

Для синхронных машин с реверсивной системой возбуждения предусматривается автоматическое ограничение максимального значения отрицательного тока ротора (3.3.60).

Вопрос. Какова особенность выполнения АРВ?

Ответ. Выполняются так, чтобы в случае сброса нагрузки при исправном регуляторе скорости и исправных устройствах системы возбуждения исключалось срабатывание защиты от повышения напряжения. При необходимости АРВ дополняется устройством быстродействующего развозбуждения, если оно отсутствует в штатном регуляторе (3.3.61).

Вопрос. Какая возможность предусматривается в АРВ для синхронных генераторов и компенсаторов, работающих в блоке с трансформаторами?

Ответ. Предусматривается возможность токовой компенсации потери напряжения в трансформаторе.

Устройства токовой компенсации присоединяются к ТТ со стороны выводов генератора или синхронного компенсатора (3.3.62).

Вопрос. Какие системы управления устанавливаются на электростанциях (подстанциях) с тремя генераторами и более (синхронными компенсаторами), работающими на общие шины?

Ответ. Устанавливаются системы группового управления возбуждением генераторов (синхронных компенсаторов).

При наличии АСУ ТП станции (подстанции) система группового управления возбуждением включается в состав АСУ ТП.

Установка системы группового управления возбуждением выполняется с учетом особенностей схемы первичных соединений электростанции (подстанции) и ее роли в энергосистеме.

Система группового управления возбуждением выполняется с обеспечением автоматического поддержания на заданном уровне или изменения по заданному графику во времени напряжения на шинах электростанции (подстанции) или суммарной реактивной мощности электростанции (подстанции) и распределения реактивной мощности между генераторами (синхронными компенсаторами) по выбранному критерию путем воздействия на изменение уставок автоматического регулирования возбуждения.

Нормальное функционирование системы группового управления возбуждением обеспечивается во всех эксплуатационных режимах выдачи и потребления реактивной мощности, в режимах пуска и останова генераторов (синхронных компенсаторов) и не зависит от числа генераторов (синхронных компенсаторов), подключенных к системе группового управления возбуждением.

Наличие группового управления возбуждением ухудшает реакцию АРВ генераторов и синхронных компенсаторов на внешние возмущения.

Система группового управления возбуждением обеспечивает прием команд и заданий от систем регулирования верхнего уровня, предназначенных для регулирования параметров режима группы электростанций (подстанций).

Система группового управления возбуждением содержит элементы сигнализации, блокировки и защиты, предотвращающие неправильные действия системы при нарушении нормальных режимов работы объектов управления и при неисправностях самой системы (3.3.63).

Вопрос. С какой целью допускается перевод генераторов в режим синхронных компенсаторов?

Ответ. При необходимости для регулирования уровня напряжения в энергосистеме допускается перевод генераторов в режим синхронных компенсаторов. В этом случае на электростанциях устанавливается дополнительное оборудование, необходимое для перевода гидрогенераторов или турбогенераторов в режим синхронного компенсатора в соответствии с инструкцией по эксплуатации генераторов.

Системы автоматического регулирования напряжения при необходимости предусматривают использование генераторов в режиме синхронных компенсаторов (на ГЭС) и их автоматический обратный перевод в генераторный режим в зависимости от параметров режима энергосистемы (3.3.64).

Вопрос. С какой целью в системе РПН устанавливаются автоматические регуляторы коэффициентов трансформации трансформаторов (автотрансформаторов) распределительных подстанций и СН электростанций?

Ответ. Устанавливаются для изменения коэффициентов трансформации. При необходимости эти регуляторы обеспечивают встречное регулирование напряжения.

Подстанции, на которых предусматривается параллельная работа трансформаторов (автотрансформаторов) с регулированием коэффициента трансформации, оснащаются устройствами группового регулирования коэффициентов трансформации. При наличии на подстанции АСУ ТП такие устройства входят в ее состав (3.3.65).

Вопрос. В каких системах управления устанавливаются автоматические регуляторы напряжения и реактивной мощности?

Ответ. Устанавливаются в системах управления параметрами статических компенсирующих устройств (статических тиристорных компенсаторов реактивной мощности, управляемых шунтирующих реакторов и др.).

При наличии нескольких регулируемых статических компенсирующих устройств на энергообъекте устанавливаются устройства группового управления параметрами статических компенсирующих устройств в составе АСУ ТП энергообъекта или отдельно с возможностью приема команд и заданий от систем регулирования верхнего уровня (3.3.66).

Вопрос. Какой контроль обеспечивается во всех системах возбуждения генераторов?

Ответ. Обеспечивается непрерывный контроль исправности основного АРВ, находящегося в работе, автоматическое слежение уставки резервного регулятора за уставкой основного и автоматический переход на работу с резервным регулятором при возникновении неисправности в основном АРВ.

Обеспечивается высокая надежность питания АРВ и других устройств системы возбуждения от ТН, а также высокая надежность соответствующих цепей.

Обеспечивается контроль исправности цепей питания АРВ от ТН (например, путем применения устройства сравнения напряжения, подающегося на АРВ, с напряжением другого аналогичного ТН).

АРВ и другие устройства системы возбуждения подключаются к вторичным выводам ТН через автоматические выключатели. К этим ТН не подключаются другие устройства и приборы, в их цепях не устанавливаются рубильники. В отдельных случаях допускается присоединение этих устройств и приборов через отдельные автоматические выключатели, при этом их включение и отключение не изменяет режим электрической машины, возбуждение которой регулируется данным и другими устройствами регулирования возбуждения.

В системах возбуждения со 100 %-ным резервированием каждый АРВ подключается к отдельному ТН.

Предусматриваются мероприятия, исключающие форсировку либо другие аварийные режимы работы системы возбуждения при отключении автоматического выключателя в цепи ТН либо при нарушении контакта в одной из фаз этой цепи и срабатывании устройства контроля исправности цепей питания АРВ от ТН.

АРВ и другие устройства регулирования возбуждения, выполненные с применением микросхемной или микропроцессорной техники, помимо основного питания напряжением переменного тока 380 В обеспечиваются также резервным питанием от сети 220 В постоянного тока. При этом обеспечивается автоматический переход на резервное питание при исчезновении или снижении напряжения основного питания и обратный переход при восстановлении основного питания. Питание АРВ от сети 380 и 220 В осуществляется через автоматические выключатели (3.3.67).

Данный текст является ознакомительным фрагментом.