Раздел 1. Автоматика управления изменением состояния гидроагрегата

Раздел 1. Автоматика управления изменением состояния гидроагрегата

Автоматика пуска и останова энергоагрегатов

Автоматический пуск и останов электроэнергетических агрегатов: гидроагрегатов и турбоагрегатов, входит в технологический процесс производства, передачи и распределения электроэнергии.

При этом пуск и останов турбоагрегата требует координации управления всеми узлами энергоблока: топливным, парогенераторным, паровой турбиной и электрическим узлом. Автоматика пуска и останова турбоагрегата включает в себя управление как электрическим, так и тепломеханическим оборудованием агрегата, и в данном курсе не рассматривается.

Автоматическое управление изменением состояния гидроагрегатов включает в себя:

- пуск агрегата,

- перевод гидроагрегата в режим синхронного компенсатора и обратно,

- нормальный и аварийный останов гидроагрегата.

Схема автоматического управления изменением состояния гидроагрегатов определяется типом самого гидроагрегата и его вспомогательного оборудования.

Автоматика пуска и останова гидроагрегата

Схема автоматики управления состоянием гидроагрегата рассматривается для гидроагрегата вертикального размещения, осевого типа. Агрегат имеет регулятор скорости гидротурбины и ограничитель открытия направляющего аппарата гидромеханического типа. Механическими устройствами управляется система смазки подпятника и подшипников генератора и турбины. Их действие учитывается электрической схемой управления пуском и остановом гидроагрегата.

Рис. 1.1.1Упрощенная схема гидроагрегата вертикального типа.

На приведенной упрощенной схеме показаны сам гидроагрегат и элементы его вспомогательного оборудования:

- система принудительного торможения агрегата (тормозные колодки, воздуховод и тормозной диск),

- устройства управления системой впуска воды в камеру рабочего колеса турбины (кольцо и лопатки направляющего аппарата),

- подпятник и подшипники и их охладители (цифрами обозначены: 1 – подпятник, 2 и 3 – подшипники генератора, 4 - подшипник турбины).

Основные принципы построения схем автоматического управления гидроагрегатом

1) Выполнение каждой следующей операции в ходе пуска и останова гидроагрегата возможно только после успешного завершения операции предыдущей.

2) Обязательное соблюдение очередности выполнения операций, связанных с перемещением механизмов гидроприводами. Строгая очередность обеспечивается за счет гидравлических блокировок, но возможно сочетание гидравлических и электрических блокировок.

3) Обмотки электрических реле и соленоидных приводов в схеме автоматического пуска и останова должны находиться под напряжением только во время выполнения ими своих функций.

4) Цепи управления двигателями вспомогательных механизмов и силовые цепи самих двигателей должны подключаться к общему источнику питания.

5) В циклы автоматического пуска и останова не должны включаться операции по управлению механизмами, предназначенными для ремонтных работ, испытаний и сборки технологических схем

1.2.3. Схема пуска, останова и аварийного останова гидроагрегата (Рис. 1.1.2 приложения.)

Условные обозначения в схеме:

· SA2, SA3 – ключи пуска/останова гидроагрегата;

· SN11 – ключ выбора способа синхронизации генератора;

· 22SA – ключ изменения активной мощности и частоты агрегата;

· Q – повторитель положения выключателя генератора;

· 21РП1, 21РП2 – реле пуска агрегата;

· 22РП1, 22РП2 – реле останова;

· 21СК_вкл, 21СК_откл – соленоид пуска и соленоид останова агрегата;

· 25СК – соленоидный клапан торможения;

· 24РП – выходное реле гидромеханических защит;

· 26 РП – выходное реле защиты от разгона;

· KLW – реле-повторитель датчика оборотов с уставкой 95% n_ном;

· 31РП – выходное реле схемы контроля разрывных устройств;

· AS (СА1) – автосинхронизатор генератора;

· СА3 – соленоид аварийного закрытия направляющего аппарата;

· SB – кнопки;

· 23РВ – многофункциональное реле времени контроля длительности остановки;

· ДТ – температурные датчики;

· 1ДДт – датчик давления охлаждающей воды в системе торможения;

· ДО – датчик оборотов;

· ДП – датчик положения направляющего аппарата;

· 27СК – соленоиды управления клапаном системы техводоснабжения.

Пуск агрегата

Исходное состояние агрегата – остановлен, отключен выключатель генератора и снято возбуждение; ограничитель открытия в нулевом положении.

Пуск гидроагрегата начинается поворотом ключа SA2 или SA3 на «пуск». Если нет импульса на останов агрегата (реле 22РП2 отпавшее, замкнут его размыкающий контакт 5-6), отключен выключатель генератора (замкнут блок-контакт выключателя Q) и отсутствует давление в системе принудительного торможения (контакт 1ДДт замкнут), подтянутся реле пуска 21РП1 и 21РП2. Реле 21РП1 своим контактом 5-6 откроет соленоидный клапан системы техводоснабжения агрегата и подаст воду в систему охлаждения, контактом 3–4 зашунтирует контакт ключа пуска/останова агрегата, - встанет на самоподхват. Кроме того, контакт 9-10 реле 21РП1 сообщит о пуске в схему управления АГП, а контакты 3-4 реле 21РП2 и 5-6 реле 21РП1- в схему синхронизации генератора.

По появлению давления в водоводе техводоснабжения сработает струйное реле 22ДС, после чего подтянется соленоидный клапан 21СК_вкл и отведет ограничитель открытия агрегата в положение пускового открытии. Сигналом на открытие через систему гидроусилителей управления поворачивается регулирующее кольцо направляющего аппарата (НА) и его лопатки открываются до заданного пускового открытия. Вода поступает на лопатки рабочего колеса, гидроагрегат трогается и набирает обороты. Следующим своим действием ограничитель прикрывает направляющий аппарат до положения холостого хода. При частоте генератора, равной ~80% от номинальной, в работу вступает регулятор частоты турбины, поддерживая уставку n_ном (f = 50 Гц).

Реле пуска 21РП1 и 21РП2 остаются сработавшими до ввода генератора в работу, когда цепь подхвата реле рвется блок-контактом выключателя Q после его включения. Одновременно возвращается в исходное положение соленоид пуска 21СК_вкл и отводит ограничитель открытия до положения полного открытия, когда Р_ген.= Р_ном. Это дает возможность генератору изменять выработку активной мощности от нуля до P_ном.

Продолжение операций по вводу гидроагрегата в работу, - возбуждение генератора и его синхронизация, - в следующих разделах курса.

Функции АСУГ

Перечень функций АСУГ включает в себя все функции прежней схемы автоматики гидроагрегата, выполненной на электромеханических устройствах, и несколько дополнительных функций, обусловленных особенностями и возможностями МП-техники.

1. Сбор исходных данных от датчиков гидроагрегатов и вспомогательного оборудования и их подготовка к использованию в системе.

2. Выполнение собственно операций по управлению гидроагрегатом:

· пуск в работу,

· нормальный и аварийный останов,

· перевод из генераторного режима в режим синхронного компенсатора и обратно.

3. Гидромеханические защиты агрегата.

4. Управление вспомогательными устройствами и механизмами. Эту функцию выполняют локальные устройства автоматики.

5. Температурный контроль гидроагрегата и виброконтроль вала (выполнены, как автономные системы АСУГ).

6. Предупредительная и аварийная сигнализация гидроагрегата.

7. Подготовка и представление оперативному персоналу информации о состоянии гидроагрегата с выводом на экран.

8. Ведение протокола событий и информации.

9. Создание архива записей.

Функции 8 и 9 – новые сервисные функции АСУГ, предоставляемые МП – техникой АСУГ.

Структура АСУГ

Система управления состоянием гидроагрегата включает в себя:

· собственно систему управления состоянием гидроагрегата, АСУГ;

· шкафы управления вспомогательным оборудованием агрегата;

Собственно АСУГ состоит из оборудования 3-х уровней:

1) Устройства нижнего уровня. Сюда относятся датчики, преобразователи, исполнительные механизмы и линии связи между объектами системы. На нижнем уровне готовятся исходные данные и передаются на устройства среднего уровня. На устройства нижнего уровня передаются выходные воздействия АСУГ, которые реализуют эти воздействия.

2) Средний уровень. Это - МП – контроллеры системы, модули устройств сопряжения с объектом (УСО) и связи между ними. На этом уровне происходит сбор и обработка информации, реализация программы управления состоянием агрегата вплоть до формирования выходных воздействий.

3) Верхний уровень. Включает в себя рабочие станции оперативного персонала, сетевое оборудование и линии связи. На этом уровне отображаются текущие параметры гидроагрегата и производится оперативное управление.

Устройства среднего уровня

Центральная часть устройств среднего уровня – контроллер с заложенной в него программой управления.

Основные требования к контроллеру:

1) Большой объем постоянной памяти, ПЗУ;

2) Большой объем оперативной памяти, ОЗУ;

3) Достаточное количество аналоговых входов и дискретных входов и выходов.

4) Полное дублирование основного микропроцессорного модуля вплоть до раздельного питания каждого из них оперативным током.

Пример такого контроллера - программируемый котроллер Simatic S7-400H с программным обеспечением PCS7, фирмы Simens, который используется как основа системы АСУГ. Такой контроллер имеет свою базовую программу с набором свободно программируемых элементов логики, что позволяет в ходе проектирования составить рабочую программу, соответствующую логике действия схемы гидроавтоматики агрегата.

Контроллер S7-400H включает в себя:

1. Две взаиморезервируемые центральные подсистемы, каждая из которых состоит из:

· Блока питания с буферными батареями для сохранения программ при отключении внешнего питания БП,

· Центрального процессора CPU, в который загружена программа действий системы управления состоянием гидроагрегата АСУГ и в котором производится отработка внешних сигналов на пуск, останов агрегата и др. и выработка внешних воздействий.

· Коммуникационного процессора CP для подключения к сети связи с верхним уровнем,

· Модуля синхронизации работы двух подсистем.

2. Устройство децентрализованной периферии ET 200M, в составе:

· Два интеллектуальных модуля ИМ, в которых выполняется чтение, преобразование и конфигурирование данных с входов и формирование и передача выходных воздействий,

· Сигнальные модули, - модули приема и передачи внешних дискретных и аналоговых входов и выходов.

Рис. 1.2.5.1 Программируемый контроллер S7-400H

CPU обеих подсистем контроллера находятся в горячем резерве, т.е. оба постоянно отрабатывают полностью идентичные управляющие программы. Центральный процессор CPU, запущенный первым, считается основным, другой – резервным. Блок синхронизации контролирует их синхронную работу.

При неисправности основного CPU или его блока питания программу выполняет резервный, который теперь становится основным.

Переключаемая децентрализованная периферия ET 200 M связана с центральными подсистемами, при этом один интеллектуальный модуль ИМ включатся на процессор CPU1, другой на CPU2. Если один из модулей или его кабель связи выходят из строя, работу продолжает второй модуль.

К устройствам среднего уровня относится сенсорная панель оператора, размещенная на АЩУ рядом с гидроагрегатом. Её функции:

1) Представление технологической информации о текущем состоянии гидроагрегата (параметры генератора и гидротурбины) на экране в виде мнемосхем с различной детализацией.

2) Расшифровка и регистрация сигналов схемы сигнализации.

3) Выдача по запросу из архива данных об аварийных и ненормальных режимах.

Постоянное изображение на экране панели – экран состояния агрегата, - мнемосхема гидроагрегата с текущими параметрами генератора. Прочие параметры вызываются на другие экраны панели.

В аварийных режимах программа быстро переходит к экранам аварийной и предупредительной сигнализации, откуда можно перейти к экранам детализации.

Данные систем температурного контроля и виброконтроля агрегата представляются на отдельных экранах.

Устройства нижнего уровня

К ним относятся

1) Датчики аналоговых величин.

2) Датчики входных дискретных сигналов.

3) Преобразователи аналоговых и преобразователи дискретных величин.

4) Выходные реле и соленоиды исполнительных механизмов.

5) Линии связи устройств нижнего уровня с центральным контроллером.

Аналоговые параметры генератора (U, I, P, Q, f) для системы АСУГ измеряются и рассчитываются универсальными цифровыми измерительными преобразователями. Цифры параметров отображаются и на самом преобразователе и по оптоволоконной связи передаются в АСУГ. Прочие аналоговые величины, такие как данные вибро- и термоконтроля и др., имеют свои специализированные датчики, которые подключаются к удаленным УСО (устройствам сопряжения с объектом). В УСО информация преобразуется в цифровую форму и по оптоволоконной связи передается в центральный контроллер АСУГ.

Дискретные сигналы передаются и принимаются также через УСО, причем это будут УСО удаленного доступа, если датчики находятся на турбине или на генераторе. Если сигналы можно взять с панелей АЩУ генератора, их передают в центральный контроллер через УСО ближнего размещения.

Устройства верхнего уровня

Устройства верхнего уровня обеспечивают контроль и управление гидроагрегатом с рабочих мест оперативного персонала:

- из машзала станции, с автоматитизированного рабочего места начальника смены машзала (АРМ НСМ),

- из ОПУ (общестанционного пульта управления) – с АРМ начальника смены станции (АРМ НСС).

Для связи с устройствами верхнего уровня в машинном зале организуется отдельное кольцо оптической линии связи, связывающее АСУГ всех генераторов и устройства верхнего уровня, - резервированная сеть Ethernet.

Рабочие места оперативного персонала оборудуются как АРМ дежурного, – это персональных компьютер с набором программ работы с местными программами АСУГ, подключенный к сети АСУГ. Программы позволяют получать информацию с гидроагрегатов в объеме не меньшем, чем информация на панели оператора машзала и осуществлять все операции по управлению агрегатом: пустить и остановить агрегат, перевести в режим СК и обратно, изменить его частоту и активную мощность. При развитой АСУ ТП ГЭС кольцо связи АСУГ связывается с системой АСУ ТП.

Рис.1.2.5.2 Схема локальной сети АСУГ агрегата

и связи сети верхнего уровня АСУГ

Обеспечение надежности АСУГ

Надежность функционирования автоматики АСУГ обеспечивается:

- за счет дублирования центральных подсистем контроллера и интеллектуальных модулей децентрализованной периферии ЕТ 200М,

- за счет сохранения проводной связи, по которой команды остановки и аварийной остановки можно передать непосредственно на исполнительные механизмы, минуя микропроцессорные устройства АСУГ,

Надежность гидромеханических защит агрегата обеспечивается только за счет дублирования подсистем контроллера.

Помимо того, в АСУГ используются такие меры обеспечения надежности, как:

1. Достоверизация входных сигналов, когда правильность сигнала одного входа проверяется другими сигналами (сравниваются входные сигналы «выключатель включен» и «выключатель отключен», сигнал «возбуждение снято» и наличие Uстатора и др.).

2. Использование аналоговых входов на 20 мА для приема особо ответственных входных дискретных сигналов. Эта мера позволяет разделить режимы «отсутствие сигнала» и «обрыв входной цепи».

3. Постоянный контроль за функционированием аппаратной части Simatic.

4. Контроль за правильностью выполнения программы.

В случае появления неисправности дежурному выдается сигнал «Неисправность», а выходы неисправного CPU блокируются. В работу вступает резервный CPU.

Общие положения. Виды синхронизации.

Синхронные генераторы, работающие параллельно на электростанции и энергосистеме, вращаются каждый со своей скоростью n_ном(об/мин), при которой обеспечивается единая частота электрического напряжения энергосистемы, равная 50 Гц. Угол сдвига ЭДС работающего генератора относительно Uсети определяется его нагрузкой.

Включение генератора на параллельную работу требует подготовки параметров генератора перед включением его выключателя и выбора момента включения выключателя. Процесс подготовки параметров генератора и включение его выключателя называется синхронизацией.

Используются несколько способов включения генераторов на параллельную работу: точная ручная синхронизация, точная автоматическая синхронизация и самосинхронизация.

Согласно требованиям ПТЭ в нормальном режиме генераторы должны включаться в сеть, как правило, способом ручной точной или автоматической точной синхронизации. Допускается в нормальном режиме включение генератора способом самосинхронизации, если это предусмотрено техническими условиями на поставку или согласовано с заводом.

При ликвидации аварий в ЭЭС турбогенераторы до 220 МВт включительно и все гидрогенераторы разрешается включать способом самосинхронизации. Включение самосинхронизацией турбогенераторов большей мощности разрешается, если кратность сверхпереходного тока генератора, определенного с учетом сопротивлений блочного трансформатора и сети, к номинальному току генератора не превышает 3.

Рис. 2.1.1 Схема электростанции с двумя генераторами,

с синхронизируемым генератором G2.

Здесь LG2 – ротор генератора G2, GE - система возбуждения G2, QAE2 – автомат гашения поля G2, Rcc – сопротивление самосинхронизации, KM – контактор самосинхронизации.

При включении способом точной синхронизации, ручной или автоматической, генератор разворачивается до подсинхронных оборотов, возбуждается до , частота напряжения генератора подгоняется к частоте сети с точностью до значения скольжения s≤(0,2÷0,3)% от номинального значения, при этом скольжение принято положительным при fсети > fген.

Момент подачи импульса на включение выключателя генератора (блока) выбирается так, чтобы в момент смыкания контактов выключателя векторы одноименных фаз Uсети и Uгенератора совпали. При ручном включении рекомендуется частоту генератора держать чуть больше частоты сети, тогда избыток мощности генератора после включения выключателя пойдет на покрытие мощности нагрузки и генератор сразу, без качаний войдет в синхронизм с системой.

При включении способом самосинхронизации выключатель генератора включается при , тоже при малом скольжении напряжения генератора, но при невозбужденном синхронном генераторе. При этом ротор генератора должен быть замкнут на сопротивление самосинхронизации Rcc. Почти сразу за включением выключателя генератора схемой автоматики включается автомат гашения поля QAE. Одновременно размыкается контактор КМ, генератор получает возбуждение и после нескольких качаний втягивается в синхронизм.

Рассмотрим 3 режима генератора G2.

1. Нормальный режим генератора.

Рис. 2.1.2 Схема замещения и векторная диаграмма напряжений

Uген и Uсети нормального режима

Генератор входит в схему замещения сети своим сопротивлением Xd₂ по продольной оси.

Угол δ_нгр между одноименными векторами напряжений сети и генератора в нормальном режиме определяется током нагрузки генератора.

2. Включение способом точной синхронизации

Рис. 2.1.3 Схема замещения и векторная диаграмма напряжений

Uген и Uсети режима включения способом точной синхронизации

Ток включения способом точной синхронизации зависит от угла между напряжениями в момент замыкания контактов выключателя генератора (блока). Чем меньше угол включения, тем меньше разность напряжений одноименных фаз ΔU, меньше ток в момент включения и тем быстрее втягивание генератора в синхронизм.

3. Включение способом самосинхронизации

Ток включения генератора способом самосинхронизации определяется параметрами генератора и системы. В момент включения выключателя при самосинхронизации ток включения будет равен:

Точная ручная синхронизация

Для ручной точной синхронизации на электростанции имеется один или два (один в резерве) набора устройств, шинок и переключателей для её выполнения.

Рис. 2.2.1 Общестанционные устройства ручной точной синхронизации

Рис. 2.2.2 Индивидуальные устройства ручной точной синхронизации

на генераторе

Индивидуальные устройства

Ключ SS – индивидуальный ключ синхронизируемого присоединения, имеет съемную рукоятку. С его помощью присоединение включается в общестанционную систему синхронизации. Этим ключом на шинки переменного напряжения ES1 подается напряжение генератора, на шинки ES2 – напряжение сети, две других блок – шайбы ключа подключают цепь включения выключателя к общестанционным шинкам оперативных цепей EA1, EA2, между которыми включена блокировка от несинхронных включений – реле KV. Для всех генераторов предусматривается только одна съемная рукоятка для ключа SS. Этим обеспечивается невозможность подключения к устройствам синхронизации нескольких присоединений одновременно.

Автосинхронизатор АСТ- 4

(Рис 2.3.1.1 приложения)

Узел подгонки частоты

(Рис.2.3.1.1 приложения)

Узел содержит два реле подгонки, - реле прибавить частоту (РПЧ) и реле убавить частоту (РУЧ), включенные: РПЧ – между одноименными фазами напряжений генератора и сети U_Агени U_{Асети­,} РУЧ – между разноименными фазами U_Сгени U_Асети, каждое

через свой выпрямитель­. В состав узла входит реле РВ с выдержкой времени, определяющей длительность выходного импульса.

Для понимания принципа действия узла подгонки частоты построим векторные диаграммы напряжений реле РПЧ и РУЧ (Рис. 2.3.1.8.) для разных углов между синхронизируемыми напряжениями.

1.Угол между U_Cети и U_Ген. = 0°

U_РУЧ = U_л

U_РПЧ = 0

Напряжения на реле равны соответственно: U_РУЧ = U_лин, U_РПЧ = 0.

2.Угол между U_сети и U_{ген =} -60°

Напряжения на реле равны соответственно: U_РУЧ =0, U_РПЧ = U_лин.

3. Угол между U_сети и U_{ген =} 180°

Напряжения на реле равны соответственно: U_лин < U_РУЧ < 2U_лин, U_РПЧ = 2U_лин.

Рис. 2.3.1.7. Векторные диаграммы напряжений реле подгонки частоты

Если составить таблицу изменений напряжений на реле РПЧ и РУЧ в трех точках напряжения биений,

то можно определить, что формула изменения напряжения на реле РПЧ совпадает с формулой изменения напряжения биения:

а напряжение на реле РУЧ опередит его на 60°:

Напряжение срабатывания обоих реле одинаково и равно:

U_{сраб.РПЧ} = U_{сраб.РУЧ} = (1,3÷1,4) Uном _Сети

Работа узла подгонки частоты рассматривается на линейном графике изменения напряжений на реле РПЧ и РУЧ с изменением угла между напряжениями в положительную и отрицательную сторону, при принятом положительном значении скольжения и угла δ.

При f_Г > f_С (генератор опережает) U_биений увеличивается слева направо. В схеме подгонки сначала сработает РУЧ, блокирует работу реле РПЧ контактом РУЧ₁ и даст импульс «убавить» регулятору оборотов турбины контактом РУЧ_3, снижая частоту генератора.

Если генератор отстает, f_Г < f_С, U_биений увеличивается справа налево, начинает работу реле РПЧ, блокирует РПЧ₁ действие РУЧ и контактом РПЧ₃ дает импульс на «прибавить», увеличивая частоту генератора.

Длительность воздействия на регулятор оборотов турбины определяет реле времени узла подгонки. Реле – это схема, собранная на промежуточном реле РВ, не имеющем собственного регулирования выдержки времени.

Когда сработает реле подгонки, оно замкнет свой контакт РУЧ₃ или РПЧ₃ и сразу выдаст воздействие «убавить» или «прибавить» на регулятор оборотов турбины, так как размыкающий контакт РВ₃ замкнут. Одновременно контактом РУЧ₂ или РПЧ₂ реле подгонки подаст оперативный ток в схему РВ и этим запустит его отсчет времени. В первый момент обмотка РВ зашунтирована цепочкой из своего замкнутого контакта РВ1 и конденсатора С₇. Начинется заряд C₇ по цепи: «минус» – R₂₉ – R₂₅ – C₇ – «плюс». Напряжение на C₇ и РВ возрастает, достигает значения U_ср РВ, реле подтягивается и контактом РВ₃ разрывается цепь воздействия на двигатель регулятора турбины. Время срабатывания РВ равно времени заряда C₇. Одновременно контактом РВ₁ разрывается цепь заряда C₇, а контактом РВ₂ конденсатор С₇ подключается к разрядному сопротивлению R24. Емкость C₇ разряжается, обеспечивая почти мгновенную готовность РВ к следующему действию.

Уставка времени РВ задается, исходя из параметров регулятора турбины (t_сраб = 0,2 ÷ 0,5c). Регулируется уставка подстроечным резистором R_29.

.

Узел включения

(Рис.2.3.1.1. Приложения)

Узел включения реализует логику контроля параметров синхронизируемых напряжений и выбор момента включения. Работа узла логики происходит в 2 этапа.

1 этап.Срабатывания реле 1РП

После подачи на автосинхронизатор напряжений генератора, сети и оперативного тока начинает изменяться напряжение биений U_δ. Логику 1-ого этапа проследим, начиная с угла δ = 0°. Исходно в этом положении замкнут контакт РО₂ (РО подтянуто), замкнут размыкающий контакт РКЧ₁ и контакт РКН₂, разомкнут РКН₁. По мере повышения напряжения биений, при U_δ = U_{отп РКЧ} реле подтянется, замкнет свой контакт РКЧ₂ и разомкнет РКЧ₁. Далее при δ ≈ 180° отпадет реле РКН, которое замкнет контакт РКН₁ и разомкнет РКН₂ (при условии, что амплитуды напряжений равны). Реле 1РП сработает.

Далее при увеличении угла больше 180° контакт РКН₁ разомкнется снова, но 1РП встанет на самоподхват, зашунтировав РКН₁ контактом 1РП₂.

2 этап. Срабатывание 2РП

В цепи катушки 2РП замкнется контакт 1РП₃, будет замкнут контакт РКН₂ и схема будет ожидать очередности срабатывания (замыкания размыкающих) контактов реле РКЧ₁ и РО₁.

Если частота скольжения f_S > f_Sдоп, РО перемкнет контакты раньше, чем РКЧ и цепь на 2РП не соберется. Включения на этом периоде биений не произойдет. Если же f_S < f_Sдоп, то РКЧ отпадет первым, замкнется РКЧ₁ и лишь затем РО разомкнет контакт РО₂ и замкнет РО₁. Реле 2РП сработает и даст импульс на включение выключателя генератора контактом 2РП_3.

Контакт 2РП₂ подхватывает (шунтирует) контакт реле 1РП₃ до завершения включения выключателя.

Автосинхронизатор СА–1

Автосинхронизатор СА-1 по принципу действия также устройство с постоянным временем опережения.

По сравнению с АСТ-4 в СА-1 изменилась элементная база устройства; здесь её основу составляют микроэлектронные устройства: операционные усилители и элементы логики.

Объем функций, выполняемых устройством СА-1, аналогичен функциям,

предусмотренным в АСТ-4:

· контроль разности амплитуд напряжений,

· контроль разности частот напряжений,

· выбора момента включения выключателя и подача импульса на его включение.

· подгонка скольжения к заданной уставке по скольжению.

Существенным отличием в функциях СА-1 от АСТ-4, является то, что выбор момента включения выключателя здесь производится с учетом не равномерного, а равноускоренного движения турбины.

В состав автосинхронизатора входят функциональные блоки:

1) Блок питания (БП),

2) Преобразователь функциональный (ПФ),

3) Узел опережения, выбирающий момент подачи импульса на включение (БВО),

4) Узел контроля разности амплитуд напряжений (в блоке запрета БЗ),

5) Узел контроля разности частот синхронизируемых напряжений (в БЗ),

6) Логическая схема, формирующая команду на включение (блок логики БЛ),

7) Узел включения (в блоке питания),

8) Блок подгонки скольжения (БПС).

Входы СА–1:

1) Переменное напряжение сети (2 фазы),

2) Переменное напряжение генератора (2 фазы,).

3) Напряжение оперативного питания (~100 В от ТН генератора

или ~220 В от схемы собственных нужд станции).

Выходы СА-1 аналогичны выходам АСТ-4.

Блок логики (БЛ)

(Рис. 2.3.2.8 приложения)

Блок логики формирует команду на включение с заданным временем опережения при соблюдении всех условий синхронизации. Выполнен БЛ с использованием интегральных микросхем.

Входами БЛ являются сигналы «А», «B», «D», «C» и «E», сформированные в блоках БВО и БЗ:

«А» - импульс на включение, подаваемый за время t_опдо наступления нуля биений,

«B» - контроль допустимого скольжения по значению максимально-допустимого угла опережения,

«D» - контроль допустимой разности амплитуд U_Ген и U_Сети и одновременно контроль

прохождение U_δзоны 120° – 240° периода биений,

«C» - блокирование по значению скольжения fs>1Гц, кроме того, выдача импульса логического «0» сразу после наступления нуля биений,

«E» - дополнительный контроль разности амплитуд.

Выходные сигналы, дублированные:

- промежуточный F1 (F2),

- сигнал на включение F_К1 (F_К2).

В БЛ формируются 2 равноценных канала создания сигналов F1 и F2 и сигналов F_К1и F_К2.

Последовательность действия элементов БЛ проследим на релейно-контактной схеме блока логики, отражающей эту последовательность (Рис. 2.3.2.7).

В этой схеме логической «1» соответствует замкнутое состояние замыкающего контакта и разомкнутое состояние – размыкающего.

Сигнал F₁ (F₂) _- выходной сигнал схемы памяти, запоминающий заданную последовательность изменения сигналов входа в текущем периоде биений. Он сформирован по логике «И» и станет равным логической «1» при условии (см. Рис. 2.3.2.8. приложения):

- входные сигналы«А», «B» и «D» равны логическому «0» (замкнуты размыкающие контакты),

- входные сигналы «C» и «E» равны логической «1» (замкнуты замыкающие контакты).

Согласно временнóму графику работы БЛ, в ходе увеличения угла биений от нуля и более сигнал F₁ (F₂) станет равным логической «1» при δ =120° с появлением сигнала «D» = «0», при условии, что «C» = «1», «E» = «1», а сигналы «А» и «B» равны «0». Сигналы «B» и «D» будут сразу подхвачены выходным сигналом F₁ (F₂).

Сигнал на включение F_К1 (F_К2), управляющий выходным реле СА-1, также собранный по логике «И», станет равным логической «1», когда все входные сигналы его тоже будут равны логической «1». При этом после 240° сигнал «D» станет = «1», а сигнал F₁ (F₂) останется равным «1». Теперь срабатывание схемы логики будет определяться очередностью появления положительных сигналов «А» и «В». Сигнал включения сформируется, если это произойдет в последовательности, - сначала появится логическая «1» сигнала «В», а затем сигнала «А».

Если «А» появится раньше, а это случится при f_s>f_sм.д., сигнал в этом периоде биений не сформируется. Не будет сигнала F_К1 (F_К2) и в том случае, если разность напряжений превышает уставку, тогда сигнал «D» останется логическим «нулем» после 240°.

Разбор схемы «памяти» (снятие подхвата сигнала F₁ (F₂) = «0») происходит в начале следующего периода биений по сигналу «C» = «0».

Длительность управляющего сигнала F_К1 (F_К2) определяется длительностью сигнала «А» = ~30мсек.

В узле включения СА-1 есть возможность выполнить подхват импульса на включение, который используется, если нет подхвата в схеме управления выключателем.

Там же, в БЛ, имеется узел выявления неисправности каналов формирования сигналов F_К1(F_К2), который фиксирует появление неравнозначных выходов F_К1и F_К2. В этом случае срабатывает и встает на самоподхват реле индикации неисправности и зажигает световой сигнал «неисправность». Возврат сигнала возможен после устранения неисправности кнопкой возврата на лицевой панели СА-1.

Блок подгонки напряжения

Блок подгонки напряжения формирует для регулятора напряжения генератора импульс «прибавить» или «убавить», длительность которого пропорциональна разности напряжений

Здесь ΔU– текущая разность напряжений,

+ ΔUmax и −ΔUmax - уставки предельных отклонений разности напряжений,

dU/dt - коэффициент пропорциональности, который настраивается в зависимости от характеристики регулятора напряжения генератора,

t_PU– длительность импульса подгонки,

t_sU– длительность паузы.

Импульсы подгонки напряжения t_pUчередуются с интервалом паузы t_sU для того, чтобы входные величины могли стабилизироваться. Значение паузы t_sU - величина постоянная.

По окончании подгонки напряжение генератора должно быть примерно в середине диапазона допустимых напряжений. Коэффициент пропорциональности dU/dtфактически является скоростью отработки сигнала на «прибавить» или «убавить» регулятором напряжения генератора.

Значение dU/dtможно при наладке автоматически замерить на генераторе с конкретным регулятором напряжения, используя вспомогательную программу Text.

Режимы работы SYN5201

Устройство SYN5201 может быть в 4_х состояниях:

· Готово к работе.

· Работа, выполняется процесс синхронизации.

· Заблокировано, выполняется настройка или тестирование.

· Заблокировано из-за возникшей неисправности.

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: