Анализ существующих систем управления синхронными компенсаторами

ЗАО «НПП «РУСЭЛПРОМ-ЭЛЕКТРОМАШ» - ведущее российское предприятие, разработчик и производитель систем возбуждения, систем управления, систем мониторинга электрических машин.

 Продукция компании успешно работает в ключевых отраслях промышленности, таких как энергетика, газовая, химическая, нефтяная, металлургическая, лесоперерабатывающая и других отраслях.

Перечень выпускаемой предприятием продукции:

• Статическая система самовозбуждения для синхронных генераторов (СТС-РЭМ);

• Статическая система независимого возбуждения для синхронных генераторов (СТН-РЭМ);

• Статическая система самовозбуждения для дизель-генераторов (СТСДГ-РЭМ);

• Система управления и регулирования возбуждением бесщеточного возбудителя для синхронных генераторов, двигателей и компенсаторов (БСВ-РЭМ);

• Система управления и регулирования высокочастотным возбудителем для синхронных генераторов (ВЧ-РЭМ).

• Статическая система возбуждения для синхронных двигателей (ВТ-РЭМ);

• Система мониторинга и диагностики для синхронных машин (СМ-РЭМ).

На всех системах устанавливается полностью цифровой регулятор собственной разработки АРВ-РЭМ. Первый цифровой регулятор был изготовлен в 2000 году. Сегодня на территории России и ближнего зарубежья успешно эксплуатируется более 500 систем производства «РУСЭЛПРОМ-Электромаш».

В 2009 году предприятием был разработан регулятор нового поколения АРВ-РЭМ700. Это более мощный и в тоже время более компактный регулятор. Базовым элементом регулятора является мощный трехъядерный процессор с развитой цифровой и аналоговой периферией. Кристалл обладает значительным объемом оперативной и постоянной памяти, что позволило реализовать сложные алгоритмы управления. Современный регулятор позволяет оптимально контролировать процесс и повышать эффективность работы оборудования. Регулятор обеспечивает распределенное управление и возможность подключения к любой системе автоматизации.

Микропроцессорные автоматические регуляторы возбуждения АРВ-РЭМ и АРВ-РЭМ700 прошли комплексную проверку на обеспечение требований системной надежности, устойчивости параллельной работе станции с энергосистемой на цифро-аналого-физическом комплексе в ОАО «НИИПТ». Оба регулятора рекомендованы для применения в составе систем возбуждения синхронных генераторов РАО ЕЭС России.

Наши научные исследования и разработки ориентируются на дальнейшее увеличение уровня безопасности, надежности и общей эффективности системы возбуждения. Изучение новых областей применений наших разработок позволяет нам повышать их качество и предлагать нашим заказчикам самое современное и высоконадежное оборудование, самые совершенные возбудители синхронных машин.

Системы управления синхронных компенсаторов

Основная задача синхронного компенсатора (СК) – обеспечение оптимального уровня напряжения в энергосистеме, содержащей значительные по длине линии электропередач обладающие большой емкостью, повышение устойчивости линии при аварийных процессах и компенсация реактивной мощности при ее избытке или дефиците в линии.

С целью повышения надежности, система управления синхронного компенсатора выполнена двухканальной – т.е. имеется 100% резерв по системе управления. Преобразователь тиристорный получает питание от шин собственных нужд через согласующий отдельно стоящий трехфазный трансформатор RT.

Система управления с автоматическим регулятором обеспечивает:

• Режим опробования систем регулирования;

• Режим пуска и нормальный режим работы компенсатора;

• Устойчивую работу и эффективное демпфирование качаний компенсатора;

• Изменение уставки напряжения статора компенсатора в диапазоне от 80% до 110% номин. значения со скоростью 0,5% в секунду;

• Форсирование возбуждения с настраиваемой уставкой релейной форсировки при снижении напряжения статора от 10% и более по отношению к заданной статической характеристике;

• Ограничение тока возбудителя положительного возбуждения до заданного значения, но не более 2.0 о. е;

• Ограничение тока возбуждения по времязависимой характеристике в соотв. с данными по перегрузке тока ротора компенсатора;

• Устойчивое регулирование тока возб. компенсатора при резкопеременных нагрузках вплоть до отдельных набросов нагрузки;

• В режиме ручного управления обеспечивается регулирование тока возбуждения

• Регулирование по реактивной мощности Q в диапазоне -20% до +110% его номинального значения с точностью ±3%;

• Регулирование по току возбуждения в диапазоне от 0 до 100% его номинального значения, с точностью ±1%;

• Автоматический переход на ручное управление при отказе основного регулятора;

• Гашение поля обмотки возбуждения путём перевода тиристорного преобразователя в инверторный режим после отключения выключателя компенсатора;

• Гашение поля при отключении компенсатора под действием защит – путём отключения питания тиристорного преобразователя;

Системы управления нереверсивного синхронного компенсатора (СК-РЭМ)

Описание:

Преобразователь тиристорный получает питание от шин собственных нужд через согласующий отдельно стоящий трехфазный трансформатор RT.

С хема СУ нереверсивного синхронного компенсатора

СК - компенсатор

Е - возбудитель

TV1, TV2 - трансформатор напряжения

TA - трансформатор тока

RT - преобразовательный трансформатор

АРВ - автоматический регулятор возбуждения.

Системы управления реверсивного синхронного компенсатора (СКР-РЭМ)

Описание:

Отличительной особенностью реверсивной системы является наличие двух возбудителей: положительного возбуждения, питающего основную обмотку ротора СК, и отрицательного возбуждения, питающего дополнительную обмотку ротора СК. Силовыми элементами системы управления являются согласующий трансформатор и два тиристорных преобразователя ТП1 и ТП2. Преобразователи питают соответственно возбудители ВБД и ВБДО.

Схема СУ реверсивного синхронного компенсатора.

СК - компенсатор

ВБД - возбудитель положительного возбуждения

ВБДО - возбудитель отрицательного возбуждения

TV1, TV2 - трансформатор напряжения

TA - трансформатор тока RT - преобразовательный трансформатор

АРВ - автоматический регулятор возбуждения

Компания VEO

Для работы синхронного двигателя требуется система возбуждения. Возбуждение придает процессу большую выходную мощность и вращающий момент. Система возбуждения синхронизирует двигатель с сетью установки и улучшает стабильность ее работы. Она также улучшает информационное взаимодействие и быстро предоставляет надежную информацию по управлению и контролю различных процессов.

Компания VEO использует системы возбуждения двигателя, разработанные с учетом новейших достижений науки и техники. Мы не только приведем в действие систему возбуждения вашей машины, но и поможем вашему персоналу сосредоточить усилия на поддержании плавного течения всего процесса. 

• Возбудитель двигателя от компании VEO предназначен для синхронных машин мощностью до 35 МВт.

• Система с программируемым логическим контроллером (ПЛК) проста в использовании, надежна и может обслуживаться владельцем.

• Точное, быстрое и надежное возбуждение статических и бесщеточных машин – любого производителя электродвигателей.

• Стандартная опция – ровная и надежная сетевая синхронизация: процесс синхронизации средств управления возбуждением предотвращает отключение электропитания на уровне завода. 

• Диапазон силы постоянного тока возбуждения от 1 до 2500 А.

• Универсальное управление пусковой последовательностью для прямого пуска электродвигателя, пуска с помощью трансформатора или реактора.

• Запрет перезапуска машины с отображением таймера на ЧМИ, который показывает, когда возможен следующий пуск. 

Возбудитель двигателя от компании VEO располагает тремя устройствами управления: