Внедрение системы возбуждения ССТ-2000-250-2,5 турбогенератора №3 ТЭЦ-ПВС
Данные объекта модернизации
Турбогенератор типа ТВФ-63-2ЕУ3 предназначен для выработки электроэнергии при непосредственном соединении с паровой турбиной на тепловой электростанции.
Генератор имеет водородное форсированное охлаждение обмотки ротора. Система возбуждения - тиристорная параллельного самовозбуждения.
Рисунок 1
Характеристики генератора:
- Напряжение статора – 10,5 кВ
- Полная мощность – 78750 кВА
- Активная мощность – 63000 кВт
- Ток статора – 4330 А
- Ток ротора – 1815 А
- Напряжение ротора – 202 В
- Коэффициент мощности cosf – 0,8
- КПД – 98,3 %
- Частота вращения – 3000 об/мин
Обоснование реконструкции системы возбуждения
- Физический и моральный износ оборудования
- Отсутствие запасных частей
- Наличие человеческого фактора при включении генератора в сеть
- Малоинформативная, устаревшая система визуализации и контроля
Система возбуждения ССТ-2000-250-2,5
Система возбуждения предназначена для питания обмотки возбуждения турбогенератора постоянным током в нормальных и аварийных режимах работы
генератора с возможностью горячего резерва.
Рисунок 2
Система возбуждения обеспечивает:
- включение генератора в сеть методом точной автоматической или ручной синхронизации
- возбуждение и гашение поля генератора
- работу в ручном режиме с поддержанием заданного тока возбуждения
- работу в автоматическом режиме с поддержанием заданного Cos?, Q или U статора
- безударные переходные режимы в управлении возбуждением генератора
- 2-х кратную форсировку тока возбуждения
- защиту от превышения напряжения статора
- ограничение тока статора и тока ротора
- контроль и ограничение реактивной мощности
- контроль сопротивления изоляции цепи ротора
- защиту трансформатора возбуждения и др.
Структурная схема управления
Рисунок 3
Для организации сбора и обработки данных по работе системы возбуждения, защитам генератора используется программируемый контроллер
Simatic S7-300. Передача данных осуществляется по цифровой шине Profibus DP.
Связь между оборудованием ГЩУ и возбудителем осуществляется по оптическому каналу кабелем.
Сопряжение оптического канала с электрическим (RS 485) выполняется с помощью модулей OLM (Optical Link Module).
Рисунок 4
Система визуализации
Визуализация выполнена на базе персонального компьютера с установленным программным обеспечением Simatic WinCC.
Рисунок 5
Рабочая область системы визуализации представлена
четырьмя основными окнами:
- «Главное»,
- «Осциллограммы»,
- «Индикация»
- «Сообщения»
Рисунок 6
Главное окно отображает текущее состояние системы возбуждения.
Окно «Осциллограммы» предназначено для отображения графиков.
Окно «Индикация» отображает текущие параметры в виде приборов.
Окно «Сообщения» отображает текущие и архивные сообщения.
На центральном пульте ГЩУ установлена 6-дюймовая цветная жидкокристаллическая панель оператора.
Рисунок 7
Система визуализации обеспечивает:
- отображение текущих параметров генератора
- регистрацию информационных, предупредительных и аварийных сообщений
- построение графиков технологических параметров (напряжение сети и генератора, частота сети и генератора, ток и напряжение возбуждения генератора и т.д.)
- отображение состояния возбудителя
Блок защиты генератора Siprotec
В ходе модернизации взамен существующих комплектов релейной защиты установлен универсальный микропроцессорный блок защиты генератора Siprotec 7UM62.
Рисунок 8
Siprotec обеспечивает все функции, необходимые для защиты генераторов, двигателей и трансформаторов.
Все функции устройства являются настраиваемыми, они применимы для защиты небольших, средних и больших генераторов.
Система кондиционирования и вентиляции
В помещении возбудителя предусмотрена система климат-контроля.
Рисунок 9
Силовой трансформатор отделен от возбудителя тепловым экраном и снабжен системой вентиляции.