ВТЕ: системы возбуждения двигателей

Назначение

Возбудитель обеспечивает:

• питание обмотки возбуждения синхронного двигателя автоматически, по заданному закону регулируемым выпрямленным током при прямом, реакторном пуске, пуске и работе от частотного преобразователя, синхронной работе и других режимах;
• защиту выпрямителя, обмотки возбуждения двигателя и двигателя от аварийных режимов работы;
• ведение журнала событий и накопление статистической информации о работе двигателя в энергонезависимой памяти;
• индикацию режимов работы на светодиодном индикаторе системы управления, а также на панели оператора расположенной на передней двери шкафа возбудителя;
• связь с системой управления технологическим процессом по последовательным интерфейсам связи с помощью сетевых карт.

Основная информация

Основные технические характеристики

Наименование параметра		Значение
Общие параметры
Номинальное линейное входное напряжение, В		~380 ±15%
Номинальная входная частота, Гц		50 ± 2 Гц
Параметры ввода	Число фаз входного напряжения	3
	Требования к нейтрали	глухозаземленная или изолированная
Параметры питания цепей управления
Переменное напряжение питания аппаратуры системы возбуждения, В		220
Допустимые отклонения переменного напряжения, %		-50...+50
Постоянное напряжение питания аппаратуры системы возбуждения, В		220
Допустимые отклонения постоянного напряжения, %		-50...+50
Потребление мощности аппаратурой системы возбуждения	по переменному напряжению 3*380 В, не более кВт	0,3
	по переменному напряжению 220 В, не более кВт	0,15
	по постоянному напряжению 220 В (длительно), не более кВт	0,15
	по постоянному напряжению 220 В (кратковременно), не более кВт	0,3
	от измерительных трансформаторов тока (на фазу), не более ВА	1
Степень защиты отсека цепей управления и силовой части		IP22, IP54
Режим работы		продолжительный
Уровень шума		<65 dB/1m, типично 60dB > 1m
Охлаждение		естественное воздушное, адаптивное воздушное принудительное
Параметры возбудителя
Номинальный ток, А*		160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000
Номинальное напряжение, В*		36; 48; 60; 75; 115; 150; 230; 300; 345; 460; 600
Кратность форсировки по току		1.4, 1.75, 2, 2.2, 2.5 (определяется уставкой)
Схема выпрямления		трехфазная мостовая
Тип силовой части		IGBT или тиристорная
Точность поддержания тока, %		±1
Точность поддержания коэффициента мощности, %		±1
Номинальное напряжение цепей измерения напряжения статора, В		~110 или ~380 (для прямого измерения низковольтных двигателей)
Номинальный ток цепей измерения тока статора, А		1 или 5
Сопротивление изоляции, не менее МОм		10

* - Согласно ГОСТ 24688-81

Габаритные размеры

Модель ВТЕ	Номинальное напряжение, В	Производитель шкафа (габариты ВхШхГ, мм), степень защиты
		ИНТМАШ 1560x660x435 IP20 или ИНТМАШ 1750x660x435 IP20	ИНТМАШ 1560x660x435 + Rittal 1200x600x300 (IP54) или ИНТМАШ 1750x660x435 + Rittal 1200x600x300 (IP54)	Rittal 1600x600x500 IP22 или DKC 1600x600x500 IP22	Rittal 1800x600x600 IP22	DKC 1800x800x600 IP54 или Rittal 1800x800x600 IP54
1-11 1-12 1-21 1-22 3-11	150 200 250 315 320 400	Да	Да	Да	Да	Да
2-11	150 200 250 315 320 400	Нет	Нет	Нет	Да	Да
2-12 2-21 2-22	150 200 250	Нет	Нет	Нет	Да	Да
	315 320 400	Нет	Нет	Нет	Нет	Да
4-11	150 200 250 315 320	Да	Нет	Нет	Да	Да
	400	Нет	Нет	Нет	Да	Да
5-11 5-12	150 200 250	Да	Нет	Нет	Да	Да
	315 320	Да	Нет	Нет	Нет	Да
	400	Нет	Нет	Нет	Нет	Да
7-22	150 200 250	Нет	Нет	Да	Да	Да
	315 320 400	Нет	Нет	Нет	Нет	Да

Функции возбудителя

• Предпусковое опробование на остановленном двигателе.
• Автоматическая подача возбуждения при пуске двигателя в функции тока статора, частоты и фазы ЭДС скольжения обмотки возбуждения с блокированием в функции времени и тока статора двигателя.
• Автоматический и ручной режим управления током возбуждения в заданном уставками диапазоне тока возбуждения.
• Стабилизация заданного тока возбуждения с точностью не ниже 2 %.
• Режимы АРВ:
• стабилизация тока возбуждения,
• поддержание коэффициента мощности двигателя (cos(φ));
• поддержания минимума потребления активной мощности;
• стабилизация напряжения статора;
• стабилизация тока статора;
• повышение устойчивости двигателя при снижении напряжения статора и колебаниях тока статора.
• Безударное переключение из автоматического режима в ручной, и обратно.
• Автоматический переход из автоматического в ручной режим регулирования тока возбуждения при отказе измерительных цепей автоматического режима.
• Ограничение максимального и минимального тока возбуждения.
• Местное и дистанционное изменение уставки возбуждения.
• Автоматическое гашение тока возбуждения инвертированием при отключении двигателя.
• Плавное форсирование возбуждения до заданной уставки тока форсировки при снижении напряжения статора двигателя на 5 – 15% от номинального значения (задаётся уставкой).
• При отсутствии напряжения статора форсировка по данному параметру не производится.
• Автоматическое снижение тока возбуждения до заданного значения при перегрузе по току ротора. Момент срабатывания защиты по перегрузу определяется тепловой моделью ротора по зависимости i²t.
• Непрерывный автоматический контроль изоляции ротора.
• Формирование предупреждения при снижении сопротивления изоляции до заданного значения.
• Формирование аварии при снижении сопротивления изоляции до заданного значения.
• Сохранение работоспособности двигателя при кратковременном исчезновении питания с последующей ресинхронизацией.
• Регистрация событий в энергонезависимой памяти.

· Для двухканальных систем:

o Безударный переход с основного канала на резервный и обратно по команде оператора.

o Безударный переход с работающего в данный момент канала на находящийся в резерве при обнаружении неисправности работающего канала. Определение неисправности происходит согласно заданным критериям качества работы регуляторов.

o При неисправности обоих каналов, в ячейку двигателя выдаётся сухой контакт «ОТСУТСТВИЕ ИСПРАВНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ» отключающий двигатель.

Защитные функции

Возбудитель обеспечивает следующие виды защит:

· индикация необходимости ППР двигателя;

· неисправность канала управления тиристорами;

· отсутствие исправных регуляторов,

· от внутренних и внешних коротких замыканий в цепях тиристорного выпрямителя;

· от длительного асинхронного хода двигателя;

· от затянувшегося пуска двигателя;

· от потери возбуждения работающего двигателя;

· от пробоя изоляции ротора на землю;

· от недопустимых перегрузок по возбуждению;

· от ложной подачи возбуждения на выключенный двигатель при неисправности блок контактов выключателей;

· от частых пусков двигателя;

· от низкого напряжения статора;

· от смены направления мощности;

· от перенапряжения на обмотке возбуждения;

· от перегрева ротора;

· от перегрева пусковых сопротивлений;

· от превышения температуры тиристоров или внутри шкафа возбудителя (опционально).

Состав возбудителя

В состав возбудителя входят:

• микропроцессорный блок управления (для систем с резервированием — два идентичных микропроцессорных блока);
• тиристорный выпрямитель, выполненный по мостовой или нулевой схеме, в зависимости от напряжения возбуждения (в модели с двумя тиристорными преобразователями выпрямитель состоит из основной и форсировочной групп тиристоров);
• блок пускового сопротивления;
• тиристорный ключ включения пускового сопротивления;
• блок управления тиристорным ключом с датчиком частоты скольжения;
• элементы управления и индикации расположенные на передней двери шкафа (индикаторные лампы, ключи и кнопки, дисплей);
• согласующий силовой трансформатор типа ТСЗП (внешний) или ТСЗ (встроенный).

Состав электронных устройств

• Регулятор DExS с платами:
• DExS.CPU:
• DExS.CPU.VTEG;
• DExS.PWR2;
• DExS.DIO;
• AVS.BIT;
• CRB.
• Коммуникационный модуль iCM.HCK с платами:
• iCM.CPU — процессорная плата Ethernet/4xRS485/SD;
• iCM.OPT — плата 12xDI/8xDO/2xC 4-20mAI/3xCO 4-20mA.
• Панель оператора.
• Контроллер температуры ThCNT rev 3.0:6
• датчики температуры DT DS18B20 на платах.
• Синхроноскоп Synchonizer.
• Контроль питания регуляторов SupplyDetector СН 24В.
• Смеситель напряжения питания SupplyMux.
• BOPS_NSD.
• Плата развязки дискретных входов.

Панель контроля и управления

Система возбуждения оборудована органами местного управления и индикации, а также с дисплеем (панель оператора) для:

• отображения текущих измерений параметров статора и возбудителя турбогенератора;
• отображения состояния системы возбуждения;
• контроля аппаратуры и диагностики отказов;
• отображения аварий системы возбуждения;
• настройки некоторых параметров системы возбуждения;
• хранения истории событий с отметкой даты и времени.

Панель оператора может быть двух типов:

• DExS.OP.CM3 — панель оператора с цветным сенсорным TFT-дисплеем.
• DExS.OP.MOL — панель оператора с монохромным OLED-дисплеем.
• MT6071iE — универсальная панель оператора с цветным сенсорным TFT-дисплеем.