196105 С Петербург Московский проспект 139 Тел

196105, С. Петербург, Московский проспект 139 Тел. : (812) 388 -01 -30 Факс: (812) 388 -18 -14 Зам. главного конструктора систем возбуждения Б. Г. Кириенко

Классификация выпускаемых систем возбуждения По способу возбуждения Системы тиристорные самовозбуждения СТС Системы тиристорные независимого возбуждения СТН Бесщеточные системы возбуждения СБД Системы тиристорные резервные Системы диодные независимого возбуждения СДН По способу резервирования ПРК По числу групп тиристорного выпрямителя Системы со 100% резервированием преобразовательно- регулирующего канала (ПРК) Одногрупповые Системы со 100% резервированием АРВ и избыточным числом тиристорных мостов Двухгрупповые По способу охлаждения тиристорных преобразователей Естественное воздушное охлаждение Принудительное воздушное охлаждение Водяное охлаждение

~ АРВ+ручной № 1 n+m АРВ+ручной № 2 АРВ+ручной № 1 АРВ+ручной № 2 n+m - число мостов m - число избыточных мостов Тип 1 ~ Тип 2 Конфигурация преобразовательно- регулирующего канала

Еще один вариант резервирования преобразовательного канала ~ SA 1 SA 2 ТВ 1 ТВ 2 SD 1 SD 2 SAn . . . ТВn SDn = G

Силовая секция Тиристорная секция Секция управления и регулирования Щит возбуждения ЩВ-2 В-3200 -1050 УХЛ 4

Щит возбуждения ЩВ-1 Е-2100 -825

Cистема возбуждения тиристорная независимая TA TV TV-GE G GE TE FV UE KM QE От сборки СН AVRGE

Щит возбуждения вспомогательного генератора ЩВ-2 Е-315 -230 УХЛ 4

Система тиристорная самовозбуждения TA TV G TE FV QE KM UE От сборки СН AVR

Щит возбуждения ЩВ-1 П-4400 -1350 УХЛ 4

Щит возбуждения ЩВ-1 П-1250 -500 Т 4

196105, С. Петербург, Московский проспект 139 Тел. : (812) 388 -01 -30 Факс: (812) 388 -18 -14

Типы охлаждения тиристорных мостов: 1) естественное воздушное; 2) принудительное воздушное; 3) водяное

Токи нагрузки типовых тиристорных мостов

Тепловые сопротивления при двухстороннем охлаждении тиристоров [°/Вт]

Тиристорный блок с естественным охлаждением на выпрямленный ток 750 А

Фаза тиристорного реверсивного моста на 3000 А с принудительным воздушным охлаждением

Узел тиристор-предохранитель моста на ток 3000 А с водяным охлаждением

Водяной охладитель спирального типа Водяной охладитель струйного типа

196105, С. Петербург, Московский проспект 139 Тел. : (812) 388 -01 -30 Факс: (812) 388 -18 -14

Секция управления и регулирования с двумя АРВ-М и системой управления тиристорным преобразователем

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ: • АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ (АРВ-М); • ДВУХКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ЗАЩИТ (МУЗА)

Секция управления и регулирования щита возбуждения. Вид сзади

196105, С. Петербург, Московский проспект 139 Тел. : (812) 388 -01 -30 Факс: (812) 388 -18 -14

Вид спереди Вид сзади Микропроцессорный автоматический регулятор возбуждения (АРВ-М)

0. . . 0. 1 pu Pe, If U SS F, F' Стабилизатор -0. 1. . . 0 pu Ограничители 1. 1 U G U ref , I f IG I Q , I P U nom + U p Выпрямитель + p U KR KR U K p + 1 + p. T C 1 1 + p. T B 1 KI p 1 + p. T C 2 1 + p. T B 2 nom U - U p KR + p 1 + p. T p - U A p p Xp KR UG 1 Uf 1 KR U 0. 8 U G + p 1 + p. T R Контур регулирования напряжения Математическое описание АРВ-M If

Блок- схема системного стабилизатора F 1 1 + s. T 1 1 1 + s. T 3 If s. T 0 f 1 + s. T 2 s. T 1 f 1 + s. T 4 1 1 + s. T 5 s. TI f 1 + s. T 6 USS max USS min

Программно реализованные функции регулирования Некоторые важные функции: – мягкий старт; – компенсация реактанса; – слежение; – регулирование тока ротора; – PF и VAR регулирование Ограничители: – макс. ток ротора; – макс. ток статора; – недовозбуждения; – V/Hz-ограничитель Недовозбуждение Ip Maкс. ток генератора 1 Макс. мощность If 0. 5 Макс. ток ротора Ig j q -1 -1 Xd -0. 5 0 0. 5 1 IQ

Схема электродинамической модели ОЭС Сибири

Качество демпфирования при базовой настройке АРВ-М для характерных режимов работы СШГЭС

Двухфазное КЗ на ВЛ 500 к. В СШГЭС – Новокузнецкая у шин 500 к. В ГЭС при отказе фазы выключателя и работе УРОВ. Базовая настройка.

Главное меню пульта местного управления

Меню измерения токов тиристоров пульта местного управления

Экран редактирования битовой переменной Основное меню сервисного ПО для АРВ-М Экран основных переменных АРВ-М Экран коррекции датчика

Экран работы с ячейками памяти контроллера Экран настройки ЦАП

Функции мониторинга элементов систем возбуждения 1. Измерение токов параллельно- работающих тиристоров преобразователя. 2. Распределение токов параллельно- работающих тиристоров. 3. Контроль исправности тиристоров, быстродействующих предохранителей, главных RC- цепей, вентиляторов, силовых выключателей, контакторов, разъединителей и других элементов. 4. Контроль температуры тиристоров и энергопоглатителей, температуры воды, перепада давления охлаждающего воздуха. 5. Контроль состояния выпрямительного трансформатора, низковольтной коммутационной аппаратуры, систем электропитания, аппаратуры начального возбуждения, гашения поля, систем сигнализации и защит системы возбуждения. 6. Мониторинг автоматических регуляторов возбуждения включая измерительные цепи Заказчика. 7. Контроль проводимости вращающегося диодного возбудителя и защита от внутренних коротких замыканий в возбудителе (с межполюсной катушкой).

196105, С. Петербург, Московский проспект 139 Тел. : (812) 388 -01 -30 Факс: (812) 388 -18 -14

Выходные формирователи и блоки управления тиристорами с повышенной скоростью нарастания тока VS +60 V * * VD 3 VD 4 +15 V DD 1 VD 1 IУ VD 11 TV 1 R 3 VT 1 R 5 VD 9 +60 V * * UУ VD 10 VD 7 VD 8 TV 2 VD 5 R 1 Input 1 R 4 0 V +15 V VD 2 0 V VT 2 DD 2 VD 6 R 2 10 Input 2 0 V 15 UУ [V] [ IУ / t]min=2 A/ s 0 V 5 0 IУ 0, 5 1 1, 5 [A]

Формирователь импульсов и контроллер управления тиристорным мостом

Кассета токораспределения в составе СУР щита ЩВ-2 Е-1870 -1300 УХЛ 4 (система возбуждения главного генератора Братской ГЭС)

OFF Токи тиристоров трех параллельных ветвей. Регулятор выключен. Ток нагрузки 500 А

ON Токи тиристоров трех параллельных ветвей. Регулятор включен. Ток нагрузки 500 А

196105, С. Петербург, Московский проспект 139 Тел. : (812) 388 -01 -30 Факс: (812) 388 -18 -14

Двухканальное микропроцессорное устройство защит системы возбуждения (ТЭЦ-22 ОАО «Мосэнерго» )

Защиты системы самовозбуждения Максимальная токовая защита выпрямительного трансформатора Защита от недопустимой длительности форсировки ( IF >2. 2 IFn 0. 5 c ) Защита от перегрузки током возбуждения ( I 2 t ) Защита от потери возбуждения Защита от неуспешного инвертирования Максимальная защита по напряжению генератора на холостом ходу Дифференциальная защита выпрямительного трансформатора Защита при отказе ограничителя максимального тока Защита при снижении частоты на ХХ генератора Защита от перегрева выпрямительного трансформатора Земляная защита цепей возбуждения Защита от перенапряжений в цепях возбуждения ( разрядник ) Защита выпрямителя от внутреннего КЗ Защита выпрямителя от КЗ на стороне постоянного тока

Алгоритмическое обеспечение защит на примере «Защиты ротора от перегрузки»

Пример сервисного ПО для настройки защит

196105, С. Петербург, Московский проспект 139 Тел. : (812) 388 -01 -30 Факс: (812) 388 -18 -14

Система возбуждения бесщеточная диодная TV 2 TA 2 TV 1 TA 1 UVE 1 G AVR-1 QS 2 TA f 1 TE 1 FV От сборки СН № 2 АЭС UVE 2 GE AVR-2 QE Rдоб QS 3 QS 4 TA TE 2 f 2 От сборки СН № 1 АЭС

Щит возбуждения ЩВ-2 -Е-315 -380 УХЛ 4 (Волгодонская АЭС)

Секция СУР Калининской АЭС Кассеты контроля Вращающегося выпрямителя Устройство Контроля

Волгодонская АЭС. Бесщеточный возбудитель диодный БВД 4600

Волгодонская АЭС. Схема расположения ветвей, датчиков начального отсчета (ДНО 1) и датчиков тока (ДТ 1, ДТ 2) основного и резервного (ДНО 1’, ДТ 2’) каналов на БВД 4600

Волгодонская АЭС. Схема электрическая принципиальная БВД 4600

Волгодонская АЭС. Расположение датчиков начального отсчета основного и резервного канала на БВД 4600

Волгодонская АЭС. Расположение катодного датчика тока ДТ 2 (передний) и анодного ДТ 1 (дальний) основного канала на БВД 4600

A 54 A 70 A 54 A 53 РОСТОВСКАЯ АЭС. ФОРМА НАПРЯЖЕНИЙ ДНО И ДТ 1 НА ВХОДЕ УКВВ-М (ОТКЛЮЧЕНЫ БЛОКИ A 53, A 54, A 70)

Возбудитель БВД 4600. (1500 об/мин, 72 блока). Один блок содержит 2 диода, 2 предохранителя и 1 RC – цепочку Неисправности в любом плече: 1 блок – предупреждение; 2 блока – ограничение, 3 и более блока – отключение. РОСТОВСКАЯ АЭС. ПОРЯДОК ЧЕРЕДОВАНИЯ СИГНАЛОВ С ДНО, ДТ 1, ДТ 2 И ГРУППИРОВКА ДИОДНЫХ БЛОКОВ ПО ПЛЕЧАМ

КАЛИНИНСКАЯ АЭС. КОНФИГУРАТОР МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ

196105, С. Петербург, Московский проспект 139 Тел. : (812) 388 -01 -30 Факс: (812) 388 -18 -14

Щит возбуждения ЩВ-2 П-2600 -500 УХЛ 4 асинхронизированного турбогенератора мощностью 110 МВт

Тиристорная система самовозбуждения СТС-Р-2 П-125 -2600 УХЛ 4 асинхронизированного турбогенератора ТЭЦ-22 ОАО «Мосэнерго» . Функциональная схема силовой части

Структурная схема распределенной резервированной системы регулирования возбуждения АСТГ AIG AVR-MA Is-B, Ubar, DPR RS-232 PC AIE-d 6 m. A AIE-q 16 Momentum Usynd-AB, Usynd-BC, Ufd Ifd-A, Ifd-C, x. Ifd-A, x. Ifd-C Usynq-AB, Usynq-BC, Ufq Ifq-A, Ifq-C, x. Ifq-A, x. Ifq-C RS-485 PLC Ug-AB, Ug-BC, Ig-B, 16 d+ d- DO DI 6 6 ФИМ 24 CAN 2 DO DO DI DO DO DO CAN 1 6 6 AVR-MA q+ q- 16 AIG 16 Ug-AB, Ug-BC, Ig-B, Is-B, Ubar, DPR AIE-d PC RS-232 AIE-q Usynd-AB, Usynd-BC, Ufd Ifd-A, Ifd-C, x. Ifd-A, x. Ifd-C Usynq-AB, Usynq-BC, Ufq Ifq-A, Ifq-C, x. Ifq-A, x. Ifq-C

Электромагнитная совместимость технических средств Виды электромагнитных воздействий: • Электростатические разряды • Наносекундные импульсные помехи • Микросекундные импульсные помехи большой энергии • Динамические изменения напряжения электропитания • Колебательные затухающие помехи • Магнитное поле промышленной частоты • Импульсное магнитное поле Комплект испытательного оборудования фирмы «HAEFELY/TETTEX» , Швейцария

Новый участок сборки систем возбуждения

Выполнена замена систем: типа СТН: • • • Конаковской ГРЭС, Нижневартовской ГРЭС, Лукомльской ГРЭС в республике Беларусь, Красноярской ГЭС, Братской ГЭС, Игналинской АЭС в Литве и др. • • типа СТС: Мингечаурской ГЭС в Азербайджане, Кармановской ГРЭС, Красноярской ГЭС, Волжской ГЭС, ГЭС «Тхак-Ба» во Вьетнаме, ТЭЦ-22 Мосэнерго, Нововоронежской АЭС и др.

Результаты модернизации систем возбуждения Всего с 2000 года подверглось модернизации 22 системы возбуждения (на 15 электростанциях). Причем, в подавляющем большинстве производилась полная замена щитов возбуждения за исключением двух электростанций: Саяно- Шушенской и Красноярской ГЭС. Это лишний раз свидетельствует о целесообразности полной замены щитов возбуждения. В этом случае, Заказчик, получает не только электрооборудование, выполненное на мировом уровне, способное обеспечить высокую эффективность эксплуатации агрегатов, но и комплекс услуг в гарантийный и послегарантийный периоды эксплуатации.

Тиристорные системы возбуждения нового поколения с микропроцессорным управлением и регулированием Примечание: * параметры возбуждения возбудителя - естественное воздушное охлаждение - охлаждение дистиллированной водой - принудительное воздушное охлаждение

Тиристорные системы возбуждения нового поколения с микропроцессорным управлением и регулированием (продолжение) Итого: • поставлено 68 систем возбуждения • в эксплуатации - 35 систем возбуждения Примечание: * параметры возбуждения возбудителя - естественное воздушное охлаждение - охлаждение дистиллированной водой - принудительное воздушное охлаждение

Обеспечение непрерывного эксплуатационного контроля и диагностики работы турбо- и гидрогенераторов, а также их вспомогательных систем является основой надежной работы этого оборудования. Одним из путей повышения эффективности контроля является применение автоматизированных систем на базе промышленных контроллеров. Широкими возможностями в этом плане обладают системы, выполненные на основе программно-технического комплекса «СТК-ЭР» производства ООО «НПФ «РАКУРС» , г. Санкт-Петербург.

Основное назначение: • Непрерывный контроль параметров генератора: температурных, электрических и энергетических, параметров охлаждающих сред, влажности, вибрации и др. • Выработка обобщенных сигналов в системы сигнализации и защит станции превышении аварийных или предупредительных уставок по контролируемым параметрам.

Основные функции ПТК СТК-ЭР • Непрерывный контроль технологических параметров ТГ и его вспомогательных систем. • Непрерывная диагностика состояния датчиков и самодиагностика системы. • Включение/исключение измерительного канала из обработки. • Отображение и ввод информации оператором в диалоговом режиме с помощью терминала. • Отображение графиков технологических параметров за выбранный период времени. • Предоставление сменного отчета. • Работа системы в составе АСУ ТП станции. • Ведение архивов на контроллере при отсутствии СОК. • Возможность переключения датчика на любой резервный канал (без остановки программы контроллера). • Возможность предоставления информации оператору о состоянии параметров. • Наличие защиты от несанкционированного доступа к изменению настройки параметров СТК-ЭР. • Автоматизированная калибровка и поверка измерительных каналов. • Возможность задания коэффициентов компенсации по каждому каналу. • Наличие встроенных часов реального времени и календаря.

Мониторинг генератора с выдачей мнемосхем, таблиц параметров, графиков регистрируемых технологических и вычисляемых параметров за любой период времени в произвольном масштабе, диаграммы мощности и другой оперативной информации (обеспечивается со станцией оперативного контроля - СОК).

Современные СТК Наименование Питание ПТК «СТК-ЭР» Допускаемый перерыв в питании Характеристика U пит. =220 В P потр. = 3 к. Вт До 180 с Температура окружающей среды при эксплуатации Температура окружающей среды при хранении От -20 до +70 °С Относительная влажность воздуха От 10 до 80% От 0 до +45 °С Устойчивость к механическим воздействиям Помехоустойчивость, коэффициент подавления синфазной помехи Наработка на отказ Группа M 6 Средний срок службы Не менее 15 лет > 1000 Не менее 100 000 часов

Современные СТК Наименование Характеристика Количество каналов дискретного ввода До 96 Количество каналов аналогового ввода со стандартным выходом: 0 - 5 m. A, 4 -20 m. A, 0 -20 m. A, -5 m. A-0 - +5 m. A, 0 -5 V, 1 -5 V, 0 -10 V, 0 -1 V, 0100 m. V, -10 V- 0 - +10 V До 100 Количество сигналов от термосопротивлений и термопар, с различными градуировками (ТСМ 50, ТСМ 53, ТСМ 100, ТСП 50, ТСП 100, ТПП, ТПР, ТЖК, ТМК, ТХА, ТНН, ТВР) Количество каналов измерения вибрации с выходом 0 -1 V До 440 До 32 каналов

СТК-ЭР Проекты, выполненные на базе СТК-ЭР На сегодняшний день поставлено и введено в эксплуатацию более 60 систем технологического контроля для турбо- и гидрогенераторов мощностью от 6 до 1000 МВт для гидравлических, тепловых и атомных электростанций. • Кольская АЭС, • Билибинская АЭС, • АО-энерго, такие как “Мосэнерго”, ”Ленэнерго”, ”Тюменьэнерго”, ”Карелэнерго”, “Вологдаэнерго” • ОАО ”Электросила”, • ТЭЦ ОАО «Мечел» • ТЭЦ ОАО «ММК» • ТЭЦ ОАО «Балаковские минеральные удобрения» • ОАО ”Красноярская ГЭС”, • НПО «Сатурн» • АЭС "Ляньюньгань" (Китай), • АЭС "Бушер" (Иран), ТЭС "Юсифия" (Ирак), ГЭС «Капанда» (Ангола), • ТЭС "Clarion Power Corporation Limited" (Индия) • и другие

196105, С. Петербург, Московский проспект 139 Тел. : (812) 388 -01 -30 Факс: (812) 388 -18 -14 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!