Устройство для автоматической синхронизации синхронных генераторов. Синхронизация генераторов

Лаб.№1. Синхронизация генераторов

Лабораторная работа №1

СИНХРОНИЗАЦИЯ ГЕНЕРАТОРОВ

Цель работы; изучить методы и получить навыки включения генераторов на параллельную работу и регулирования нагрузки генераторов.

Программа работы

1. Изучить порядок включения на параллельную работу генераторов методом самосинхронизации и точной синхронизации.

2. Ознакомиться со стендом учебной электростанции,

3. Произвести включение генераторов на параллельную работу методом точной синхронизации.

Пояснения к работе

Синхронизацией называется приведение к возможной близости частоты, величины, положения вектора напряжения в любой момент времени одной электрической системы по отношению к другой и включение на параллельную работу, т.е. соблюдение следующих условий:

— равенство действующих значений напряжений подключаемого генератора и сети, Uг = Uc;

— равенство частот напряжений генератора и сети, fг = fс;

— совпадение фаз одноименных напряжений генератора и сети.

Для трехфазных систем при этом требуется одинаковый порядок чередования фаз.

Понятие о методе самосинхронизации. При самосинхронизации генератор включается в сеть без возбуждения при частоте вращения, примерно равной синхронной. Сразу после включения подаётся возбуждение и генератор за 1-2 секунды втягивается в синхронизм.

Включение генератора методом самосинхронизации осуществляется в следующем порядке:

— генератор разворачивается первичным двигателем до частоты вращения, отличающейся от синхронной не более, чем на 2 - 3 %;

— шутовой реостат должен быть установлен на положение, соответствующее возбуждению, которое обеспечит U Гном на холостом ходу, при этом АГП - в отключённом состоянии;

— включается выключатель генератора, и после этого включается АГП (в цепи возбуждения появляется ток).

После включения в сеть генератор кратковременно работает как асинхронный.

Асинхронный момент скольжения подтягивает ротор генератора к синхронной частоте вращения. После подачи возбуждения появляется синхронный момент, который постепенно нарастает по мере увеличения тока в обмотке ротора. В результате вал генератора не испытывает резких механических толчков.

В момент включения в сеть невозбуждённый генератор потребляет значительный реактивный ток. Вращающееся магнитное поле, создаваемое этим током, наводит ЭДС в обмотке ротора генератора. Во избежание повреждения изоляции из-за перенапряжений, обмотка ротора до включения: должна быть замкнута на гасительное сопротивление устройства АГП. Самосинхронизация не приемлема:

а) для турбогенераторов мощностью более 3 МВт, работающих на общие сборные шины генераторного напряжения, если периодическая слагающая переходного тока включения генератора при самосинхронизации превышает номинальный ток более чем в 3,5 раза;

б) если генератор выпал из параллельной работы с остальными генераторами станции или системы, но несёт нагрузку.

Способ точной синхронизации.

Способом точной синхронизации можно включать на параллельную работу генераторы любых типов, а также синхронные компенсаторы.

В момент включения генератора в сеть необходимо строгое выполнение условий синхронизации.

Несоблюдение хотя бы одного из этих условий при точной синхронизации приводит к большим толчкам тока, опасным не только для подключаемого генератора, но и для устойчивой работы энергосистемы. Разность напряжений при включении генератора в сеть допускают равной 5 - 10 % номинального напряжения. Угол расхождения векторов напряжения синхронизируемых источников в момент включения не должен превышать 15 градусов, допустимая разность частот при включении - 0,1 %.

Регулирование активной и реактивной нагрузки генератора.

После включения генератора на параллельную работу производится его загрузка активной и реактивной мощностью.

Из курса «Электрические машины» известна формула активной мощности генератора:

где Е0 - линейное значение ЭДС генератора, индуктируемой током возбуждения;

U0 - линейное напряжение на генераторных шинах;

xd - синхронная реактивность генератора по продольной оси;

ϴ - угол между Е0 и U0 (рис. 1.1, рис. 1.2).

При холостом ходе генератора угол ϴ увеличивается. Увеличение активной мощности генератора, выдаваемой в сеть, сопровождается увеличением активной мощности, подводимой к генератору первичным двигателем, а значит увеличением отпуска пара в паровую турбину или воды в гидротурбину. Это увеличивает вращающий момент турбины, ранее уравновешенный синхронным электромагнитным моментом генератора. Возникает динамический (избыточный) вращающий момент, вызывающий ускорение вращения сверх синхронной скорости - увеличивается угол ϴ. При этом возрастает активная нагрузка генератора до тех пор, пока она не уравновесит момент на валу при некотором новом угле ϴ2. Наступит новый установившийся синхронный режим с увеличением активной нагрузки при ϴ2 > ϴ1,. При увеличении активной нагрузки уменьшается угол φ между напряжением и током статора и несколько увеличивается ток статора I1 . Это ясно видно из рис. 1.1 по длине и положению вектора I1 • xd до и после увеличения ϴ.

Рис. 1.1. Увеличение активной мощности Рис. 1.2. Увеличение реактивной мощности

Реактивная нагрузка изменяется при изменении тока возбуждения (рис. 1.2). Увеличение или уменьшение тока возбуждения соответственно увеличивает или уменьшает ЭДС генератора Е0. Увеличение Е0 при неизменной активной нагрузке Р, неизменном напряжении и постоянном хd требует уменьшения угла ϴ. Это объясняется тем, что увеличение Е0 при неизменных параметрах уравнения активной мощности U и ϴ должно увеличивать активную мощность генератора Р. Подача же механической энергии от турбины остается прежней. В результате возникает тормозящий динамический момент, и скорость вращения ротора замедляется, уменьшая ϴ до тех пор, пока не наступит равновесие: Ртурб = Рген. Как видно из рис. 1.2, с увеличением Е0 при Р = const увеличивается угол φ и величина тока I1. Таким образом, происходит увеличение реактивной нагрузки.

Описание лабораторного стенда

Щит управления учебной электростанцией состоит из трех панелей, соединенных вместе. В левой части расположена электроаппаратура управления и сигнализации генератором 1 и его первичным двигателем. В правой части щита управления расположена аппаратура управления и сигнализации генератором 2.

Для включения генераторов на параллельную работу предусматривается панель синхронизации, которая состоит из колонки синхронизации и наклонного пульта с ключами управления.

Визуальный контроль за выполнением условий точной синхронизации производится с помощью колонки синхронизации: двух вольтметров, двух частотомеров и синхроскопа, который даёт возможность контролировать совпадение векторов напряжений одноименных фаз (рис. 1.3). Колонка синхронизации подключается специальным ключом управления (синхроскоп включается от отдельного ключа).

Рис. 1.3. Схема включения измерительных приборов колонки синхронизации

Сами генераторы расположены в подвальном помещении, там же находятся первичные двигатели постоянного тока, трансформаторы тока, сборные шины. Так как пульт панели установлен в лаборатории на первом этаже, а управляемые агрегаты в подвальном помещении, то применяется дистанционное управление.

На нижней вертикальной панели пульта размещены рукоятки регулировочных реостатов (рис. 1.4).

Порядок выполнения работы

На учебной электрической станции производится включение на параллельную работу двух синхронных генераторов методом точной синхронизации. Для выполнения работы необходимо:

1. Осмотреть щит управления учебной электростанции, убедиться, что все ключи и рубильники отключены, реостаты находятся в крайних положениях в соответствии с маркировкой и надписями.

2. Подать напряжение на цепи управления учебной электростанции включением рубильников в силовой сборке лаборатории (производится преподавателем).

Рис. 1.4. Щит управления учебной электростанции

1, Г - генераторный выключатель; 2, 2' - форсировка возбуждения; 3, 3' - АРВ; 4, 4' - ватт-метр-варметр; 5, 5' - первичный двигатель; 9 - синхроскоп; 10 - колонка синхронизации; 11 - ШСВ; 12, 12' - пусковой реостат двигателя постоянного тока; 13, 13' - реостат регулирования оборотов двигателя постоянного тока; 14,14' - реостат возбуждения генератора

3. Включить в работу двигатель постоянного тока:

а) включить ключ управления «первичный двигатель»;

б) постепенно вывести пусковой реостат двигателя в правое положение, наблюдая за показаниями амперметра в цепи якоря двигателя так, чтобы не было значительных толчков пускового тока;

в) убедиться по приборам, что двигатель работает нормально.

4. Включить в работу синхронный генератор 1:

а) отключить АГП ключом;

б) включить рабочее возбуждение генератора ключом управления;

в) реостатом регулирования возбуждения поднять напряжение статора генератора U = 220 В;

г) реостатом регулировки оборотов двигателя постоянного тока установить частоту генератора f = 50 Гц.

5. Включить ключ «генераторный выключатель» - подать напряжение на систему шин.

6. Повторить пункты 3,4,5 для генератора 2.

7. Включить ключ управления «колонка синхронизации». По вольтметрам и частотомерам колонки синхронизации убедиться в совпадении напряжений и частот двух генераторов.

8. Включить ключ «синхроскоп». Произвести более точную регулировку оборотов генераторов 1 и 2. При скорости вращения стрелки синхроскопа 3 -5 об/мин, когда стрелка подходит к нулю, производится включение

шиносоединительного выключателя (ШСВ). Команда на включение ключа ШСВ подаётся с небольшим опережением до подхода стрелки синхроскопа к нулю с учетом собственного времени выключателя так, чтобы в момент касания контактов выключателя стрелка синхроскопа была на нуле.

9. После успешного включения генератора на параллельную работу стрелка синхроскопа останавливается. Таким образом, два генератора оказываются

включенными на параллельную работу и можно производить их загрузку активной и реактивной мощностью.

Контрольные вопросы

1. Почему нельзя включать методом самосинхронизации на параллельную работу генераторы, выпавшие из синхронизма?

2. Что такое напряжение и частота биения?

3. Какие приборы входят в состав колонки синхронизации?

4. Какие отклонения допустимы по частоте, напряжению, углу расхождения напряжения при включении генераторов на параллельную работу по методу точной синхронизации?

5. Как регулируется активная и реактивная мощность на валу генератора?

studfiles.net

Синхронизация генераторов и электростанций

Синхронизация генераторов успешно используется в ситуациях, когда необходимо обеспечить совместную параллельную работу двух или более генераторов. Данное решение может применяться для решения самых разнообразных задач:

1) Синхронизация генераторов разной мощности

Данное решение используется для обеспечения работы объекта в ночное и дневное время, когда потребляемая мощность отличается в несколько раз. Как известно, дизельные генераторы не рекомендуется использовать на долговременной нагрузке ниже 30% от номинальной мощности. Если при этом крайне важно обеспечить переход с "большого" на "малый" генератор без разрыва синусоиды, применяется принцип параллельной работы генераторов разной мощности, с кратковременной параллелью.

2) Синхронизация генераторов одинаковой мощности для объектов с плавающей нагрузкой

Самый сложный вид синхронизации, при котором генераторы распределяют мощности между собой поочередно включаясь в работу или выходя из нее. Используется при значительных колебаниях нагрузки, или для обеспечения запуска потребителей, имеющих большие пусковые токи.

3) Параллельная работа электростанций для повышения надежности энергоснабжения

Достаточно частый вариант, когда при наличии важной и критичной нагрузки несколько генераторов разделяют между собой потребляемую мощность, при этом каждый работает на нагрузке менее 100%. При остановке оного из генераторов, оставшиеся в работе автоматически распределяют между собой дополнительную нагрузку. Таким образом, живучесть данной системы намного выше, чем у одиночного источника резервного питания.

Синхронизация генераторов с сетью

Для решения специфических задач, может использоваться синхронизация генераторов с внешней сетью, как кратковременная так и постоянная. Кратковременная синхронизация электростанций с внешней сетью используется для снижения времени разрыва электропитания при переходе с основного источника (сеть) питания на резервный и обратно. Постоянная синхронизация генераторов с сетью может использоваться для различных задач - повышение надежности электропитания, повышение лимита суммарно потребляемой мощности, или сброс пиковых значений потребления (для газовых электростанций) на сеть.

Параллельная работа: что мы можем

Специалисты нашей компании готовы наладить синхронную работу любых генераторов, как уже купленных, так и только планируемых к приобретению.

Мы обеспечиваем параллель как для однотипных генераторов, так и для генераторов разных марок и\или мощностей. В особо сложных случаях мы проводим замену контрольных панелей, доукомплектацию альтернаторов или установку единой мастер-панели power manager, которая может обеспечить распределение и управление нагрузкой, для обеспечения сложной алгоритмированной параллельной работы. При вашем желании, при наладке параллельной системы, мы можем дооснастить генераторы дополнительными функциями - выносными пультами контроля, удаленным мониторингом, или же системой сложной визуализации процесса работы.

mototech.ru

Синхронизация генератора с сетью (Страница 1) — Релейная защита и автоматика генераторов, двигателей — Советы бывалого релейщика

Вопросы по схеме синхронизации генераторовВо вложении интересующие фрагменты выделены облаками:1) Для чего нужен резистор СД в цепи напряжения мольтметра и частотомера генератора2) У ключа ПАС есть режим К. Не могу понять для чего это все нужно. Из анализа схемы при установке ключа в данное положение с задержкой замыкается цепь катушки реле РПТ, которая в свою очередь отсоединяет цепи напряжения от синхроноскопа.

И еще вопрос чем отличаются друг от друга следующие режимы синхронизацииАвтоматическийПолуавтоматическийРучной

Добавлено: 2017-11-05 12:50:15

al-lar пишет:

1) Для чего нужен резистор СД в цепи напряжения мольтметра и частотомера генератора

С реостатом СД вроде разобрался. На самом деле реостат СД не цепи вольтметра и частотомера а в цепи реле разности частот Р4. Подсказка во вложении На второй вопрос пока ответа не нашел.

Добавлено: 2017-11-08 10:28:36

al-lar пишет:

2) У ключа ПАС есть режим К. Не могу понять для чего это все нужно. Из анализа схемы при установке ключа в данное положение с задержкой замыкается цепь катушки реле РПТ, которая в свою очередь отсоединяет цепи напряжения от синхроноскопа.

С данным вопросом вроде тоже разобрался - это цепь опробования автосинхронизатора на синхроноскоп, для контроля своевременности подачи импульса на включение. Т.е в момент отключения от синхроноскопа цепей напряжения - стрелка на нем останавливается и по положению стрелки на синхроноскопе можно понять своевременно ли выдается команда на включение выключателя автосинхронизатором.

Post's attachments

Вложение.png 304.9 Кб, 4 скачиваний с 2017-11-05

Устройство синхронизации.dwg 368.58 Кб, 24 скачиваний с 2017-11-04

Устройство синхронизации.dwg 376.93 Кб, 14 скачиваний с 2017-11-04

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

www.rzia.ru

Устройство для автоматической синхронизации синхронных генераторов

Использование: в электроэнергетике при автоматической синхронизации синхронных генераторов. Сущность: устройство содержит формирователи 1 и 2 импульсов, на входы которых подаются напряжения U1вх и U2вх синхронизируемых источников, логические элементы И 3 и 4, входы которых соединены соответственно с выходами формирователей 1 и 2, на которых формируются сигналы положительной и отрицательной полярности, а выходы - с первым входом логического элемента И 5, пороговый элемент 6, входы которого подключены на разность синхронизируемых напряжений, элемент 7 временной задержки с перезапуском, вход которого подключен к выходу порогового элемента 6, а выход - к второму входу логического элемента И 5. 2 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике/ в частности к области автоматической синхронизации синхронных генераторов.

Известно устройство для автоматической синхронизации синхронныхгенераторов/ вырабатывающее сигнал на включение генераторного выключателя при совпадении фаз и частот синхронизируемых напряжений. Синхронизатор состоит из входного устройства/ содержащего формирователи импульсов и блок контроля совпадения фаз/ и блока включения/ содержащего блок контроля разности частоты/ пороговый элемент и исполнительный орган [1]. Указанное устройство имеет ряд недостатков: использование двухполупериодного выпрямителя в схеме сравнения напряжений генераторов может привести к включению генераторов в противофазе; схема контроля равенства частот/ использующая интегрирующую цепочку/ обуславливает задержку включения выключателя/ а при повторных включениях в связи с возможным остаточным напряжением на конденсаторе возможно включение при недопустимой разности частот. Известно также устройство защиты от несинхронных включений на параллельную работу/ содержащее два формирователя прямоугольных импульсов с входами для подключения на напряжение сети и генератора/ первый логический элемент И/ первым входом подключенным к выходу одного из формирователей прямоугольных импульсов/ а вторым инвертирующим - к выходу другого формирователя импульсов/ второй логический элемент И/ один вход которого подключен к выходу первого логического элемента И через одновибратор/ а другой - непосредственно включает в себя элемент временной задержки [2]. Недостатком устройства является то/ что контроль величины угла разности фаз между синхронизируемыми напряжениями осуществляется один раз в течение периода/ что снижает быстродействие защиты. Кроме того/ при сбросе или набросе нагрузки возникают переходные процессы в сетях/ которые могут привести к колебаниям напряжения или исказить форму кривой напряжения/ что приводит к смещению момента перехода через ноль и к ложной выдаче сигнала из-за отсутствия контроля разности напряжений источников. Недостатком является также неопределенность момента включения/ а следовательно/ неэффективности применения быстродействующих выключателей. Цель изобретения - упрощение устройства/ повышение надежности и быстродействия включения на параллельную работу синхронизируемых сетей. Это достигается путем дополнительного введения элемента временной задержки с перезапуском/ порогового элемента/ причем выход первого формирователя импульсов/ определяющий прохождение начала отрицательных полуволн напряжения генератора/ подключен к первому инверсному входу третьего логического элемента И/ а выход второго формирователя импульсов/ определяющий прохождение отрицательных полуволн напряжения сети/ подключен к второму инверсному входу третьего логического элемента И/ выходы первого и третьего логических элементов И связаны с первым входом второго логического элемента И/ второй вход которого связан через элемент задержки с перезапуском с выходом порогового элемента/ включенного на разность синхронизируемых напряжений. Рассматривая разность одноименных фаз выпрямленного синусоидального напряжения синхронизируемых источников/ как последовательность положительных импульсов/ меняющих свою амплитуду с течением времени (в зависимости от скольжения и разности напряжений)/ подключают к ним вход порогового элемента/ выход которого связан с входом элемента задержки с перезапуском. Имея на входе элемента задержки с перезапуском последовательность положительных импульсов/ определяемых параметрами синхронизируемых напряжений и величиной задаваемого порога чувствительности Uпор/ на выходе элемента задержки с перезапуском получают низкий уровень напряжения/ определяемый частотами синхронизируемых источников и минимальной величиной времени задержки

s. При пропадании на входе элемента задержки с перезапуском положительных импульсов через время

s на выходе появляется высокий уровень напряжения/ соответствующий моменту синхронизации источников. Величина Uпор определяет максимальную разность синхронизируемых напряжений/ при которой возможна синхронизация/ т.е. выполняет функцию контроля разности напряжений синхронизируемых источников. Величина времени задержки

sопределяет блокировку включения при значительной величине скольжения синхронизируемых источников. Следовательно/ данное соединение элементов с выбором соответствующих Uпор и

s обеспечивает контроль соблюдения всех условий синхронизации. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграмма/ поясняющая работу устройства. Устройство содержит формирователи 1 и 2 импульсов/ на входы которых подаются напряжения U1вх и U2вх синхронизируемых источников/ логические элементы И 3 и 4/ входы которых соединены с выходами формирователей 1 и 2/ а выходы соединены с первым входом логического элемента И 5/ порогового элемента 6/ входы которого подключены на разность напряжений синхронизируемых источников/ элемента 7 задержки с перезапуском/ вход которого подключен к выходу порогового элемента 6/ а выход подключен к второму входу логического элемента 5. Устройство работает следующим образом. При наличии напряжений на входах формирователи 1 и 2 формируют импульсы постоянной длительности

положительных и отрицательных полуволн/ передний фронт которых совпадает с нулевым значением мгновенных напряжений U1вх и U2вх. Для исключения выдачи сигнала на включение в противофазе служат логические элементы 3 и 4/ которые производят сравнение импульсов положительных и отрицательных полуволн напряжений. Разность частот синхронизируемых напряжений приводит к тому/ что импульсы с течением времени смещаются относительно друг друга. Длительность синхронизирующих импульсов

(фиг.2) определяет момент "опережения" сигнала на включение коммутационной аппаратуры. Пороговый элемент 6 выпрямляет результирующее напряжение одноименных фаз синхронизируемых источников и преобразует в импульсы/ ширина которых определяется Uпор (фиг.2) и величиной результирующего напряжения U (фиг.2). Импульсы с выхода порогового элемента 6 поступают на вход элемента 7 временной задержки с перезапуском. Передний фронт каждого импульса производит перезапуск элемента 7 временной задержки так/ что на выходе его разрешающий сигнал на включение отсутствует. Если результирующее напряжение U синхронизируемых источников меньше Uпор/ то пороговый элемент 6 прекращает выдачу импульсов/ производящих перезапуск элемента 7 задержки/ и через время задержки

s на втором входе логического элемента И 5 появляется сигнал высокого уровня/ разрешающий включение коммутационной аппаратуры. Длительность задержки

s(фиг.2) определяется максимально допустимой величиной скольжения синхронизируемых источников и должна соответствовать соотношению

Tc/ где Tc - период напряжения сети. Величина порога чувствительности Uпор определяется допустимой разностью напряжений синхронизируемых источников. На фиг. 2 показан момент синхронизации двух источников синусоидального напряжения с разной частотой. На входы логической схемы И 5 поступают сигналы от логических схем И 3 и 4 и от элемента задержки 7 с перезапуском. При совпадении сигналов на выходе логической схемы И 5 появляются сигналы Uвых (фиг. 2)/ характеризующие момент прохождения напряжений через нулевые точки при допустимых для синхронизации разнице частот и напряжений синхронизируемых источников. Таким образом/ контроль совпадения моментов перехода через ноль синусоидального напряжения дважды за период обеспечивает повышение быстродействия включения на параллельную работу/ а контроль разности мгновенных напряжений синхронизируемых источников обеспечивает блокировку включения при недопустимой разности частот/ а также при воздействии переходных процессов или помех в синхронизируемых сетях. Блокировку включения при значительной величине скольжения определяет длительность задержки

s. Автоматический импульсный синхронизатор может быть выполнен как универсальный блок/ пригодный при использовании любых типов устройств точной автоматики. В качестве функциональных элементов приведенной структурной схемы могут быть использованы готовые функциональные узлы в виде интегральных микросхем. Предложенное техническое решение отличается от прототипа тем/ что дополнительно вводится третий логический элемент И/ осуществляющий сравнение импульсов/ определяющих прохождение начала отрицательных полуволн синхронизируемых напряжений/ следовательно/ сравнение импульсов происходит каждую половину периода/ что повышает быстродействие и определяет подачу сигнала на включение в момент перехода синхронизируемых напряжений через ноль. Введение порогового элемента/ включенного на разницу выпрямленных синхронизируемых напряжений/ выход которого соединен с входом элемента задержки с перезапуском осуществляет момент синхронизации/ а также запрет сигнала на включение при возникновении кратковременных выбросов и провалов напряжений/ что отсутствует в прототипе.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ, содержащее два формирователя импульсов с входами для подключения соответственно на напряжение сети и генератора, первый логический элемент И, первый вход которого подключен к первому выходу первого формирователя импульсов, определяющего начало прохождения положительных полуволн напряжения генератора, второй вход подключен к первому выходу второго формирователя импульсов, определяющего прохождение начала положительных полуволн напряжения сети, выход которого подключен к первому входу второго логического элемента И, отличающееся тем, что в него дополнительно введены третий логический элемент И, элемент задержки с перезапуском, пороговый элемент, причем второй выход первого формирователя импульсов, определяющий прохождение начала отрицательных полуволн напряжения генератора, подключен к первому инверсному входу третьего логического элемента И, второй выход второго формирователя импульсов, определяющий прохождение отрицательных полуволн напряжения сети подключен к второму инверсному входу третьего логического элемента И, выход третьего логического элемента И подключен к первому входу второго логического элемента И, второй вход которого подключен через элемент задержки с перезапуском к выходу порогового элемента, включенного на разность синхронизируемых напряжений.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

Синхронизация генераторов - Статьи - Datakom

Синхронизация генераторов

Синхронизация генераторов применяется в энергосистемах, представляющих собой симбиоз ДГУ, работающих как один большой и мощный дизель генератор. Цель синхронизации – обеспечение заданного режима работы ДЭС. Количество и мощность дизель генераторов квт, используемых в таких электростанциях определяется индивидуально, исходя из величины (вернее ее предельных значений) переменной нагрузки.

Наши специалисты предложат комплексное инженерное решение по электроснабжению конкретного объекта промышленности, частного сектора и пр. Управление электрогенераторами будет осуществляться посредством программируемых контроллеров, интегрированных в электрощитовое оборудование и обеспечивающих качество и необходимый уровень энергопотребления.

Следует заметить, что количество включенных в систему электроустановок может измеряться и единицами, и десятками. К примеру, инсталляция модуля управления и синхронизации datakom DKG-707 в оборудование электрощитовой каждой станции создает возможность подключения и параллельной синхронной работы 8ми генераторов переменного тока. Увеличить их число в соответствии с конкретными техническими условиями и требованиями заказчика помогут контроллеры для электростанций других типоразмеров.

Управление электростанциями, которое обеспечивают контроллеры datakom, автоматизировано. В то же время оно может осуществляться через модули ручного управления. В обычном режиме контроллерами отслеживается вход дистанционного пуска (включен модуль дистанционного управления), происходит управление электрогенераторами: их автоматический запуск, переключение нагрузки, синхронизация генераторов, последующее распределение нагрузки и останов. Схема параллельной работы двух ДГУ представлена на рисунке.

Причин, по которым нужна синхронизация и параллельная работа генераторов несколько. В первую очередь это уже упомянутый диапазон переменных нагрузок. Дело в том, что оптимальная нагрузка на ДЭС составляет от 70% до 90%. Работа на половинной мощности нежелательна, а снижение до 25% от номинала (минимально допустимый уровень) уже критично.

Среди негативных последствий длительной работы в режиме малых нагрузок дизель генератора квт можно выделить нестабильность рабочего режима с затруднением в управлении генератором, усиленный износ агрегатов и сниженный моторесурс. К тому же из-за отклонения от оптимального теплового режима в цилиндропоршневой группе увеличиваются зазоры, ведущие к угару масла и активному отложению нагара. Большее потребление топлива, обусловленное неточностью его дозирования и плохим распылением при малых расходах.

Квалифицированный персонал нашего предприятия может провести все необходимые технические мероприятия, восстанавливающие управление дизель генератором. А также дополнительно установить генератор резервного питания или целую систему параллельных ДЭС, обеспечивающих оптимальное энергоснабжение. Производство электрощитового оборудования и автоматизация электростанций такого типа – еще одно из направлений нашей работы.

Использование параллельных систем требуется и в электропитании ответственных потребителей для увеличения вероятности удачного запуска генератора. Параллельная работа генераторов и сопутствующая ей синхронизация генераторов применяются также при гарантированном бесперебойном питании, когда перерывы в энергоснабжении не допустимы, в том числе и при проведении ТО ДГУ и установленного электрощитового оборудования.

Также причиной использования специальной системы автоматики может быть компенсирование недостаточной мощности основной ДЭС во время старта оборудования с высокими пусковыми токами. Параллельный ввод резервного электропитания (через щит авр) поможет справиться с пиковой нагрузкой. Подобранный в соответствии с расчетами резервный дизель генератор, монтаж генераторной установки и последующая сборка электрощитового оборудования решат и эту проблему.

Основными условиями включения ДЭС в параллельную работу являются равенство выходных напряжений и частот и, конечно же, одинаковое чередование фаз. Поступление сигнала через модуль дистанционного управления или вручную на щит автоматического управления запускает требуемое количество ДЭС, обеспечивая необходимую мощность на нагрузке. После синхронизации резервные генераторы подключаются к нагрузочным шинам. Нагрузка распределяется согласно их номинальным мощностям.

После введения ДГУ в параллельную работу его частота и напряжение находятся в зависимости от параметров общей шины. По достижению установленных значений каждый дизель генератор получает нагрузку и уже собственный щит управления генератором осуществляет текущий контроль выходных данных, задействуя регулятор напряжения генератора, регулятор оборотов двигателя и т.п. Таким образом, работа генератора переменного тока, несмотря на включение его в параллельную работу ДЭС и наличие защиты между генераторами, автономна, что позволяет производить ТО единичных установок без торможения всей системы.

Контроль потребляемой нагрузкой мощности осуществляет ведущая электростанция, которой автоматически становится первая подключившаяся ДЭС. Она же управляет запуском и остановом ведомых ДГУ. Выход из синхронизма может произойти при потере/отключении системы возбуждения генератора. При аварии ведущей либо смене приоритета ее статус автоматически получает другая станция.

В заключение следует заметить, что помимо качественного решения насущных инженерных задач по энергообеспечению различных объектов синхронизация генераторов способствует оптимизации материальных затрат, вложенных в автономные ДЭС. Среди прямых выгод:

- снижение затрат на обслуживание ДГУ за счет одновременного проведения ТО на нескольких объектах;

- экономия топлива, поскольку подключение резервного генератора, в качестве составляющей параллельной системы, связано только с величиной энергопотребления;

- оптимизация потребления расходных материалов, в том числе моторных масел за счет полнофункциональной работы дизель генератора и увеличения времени между ТО;

- увеличение сроков службы оборудования при использовании режима резервирования и управления вводом резерва.

www.datakom.su

DKG-727 Модуль синхронизации сети и генераторов - Cинхронизация генераторов - Контроллеры для генераторов Datakom - Контроллеры для генераторов Datakom - Контроллеры для генераторов Datakom - Продукция - Datakom

DKG-727 комплексный контроллер автоматического ввода в параллельную работу с основной сетью, для систем с несколькими генераторами работающими в режиме синхронизации, с возможностью ручного и автоматического перераспределения нагрузки между сетью и несколькими генераторными установками, работающими параллельно.

В автоматическом режиме, DKG-727 отслеживает фазные напряжения питающей сети и управляет автоматическим запуском, остановкой и распределение нагрузки между генераторными установками в случае сбоя электросети.

В случае сбоя сетевого питания DKG-727 подает сигнал на удаленный запуск системы, пока достаточное количество генераторов для питания нагрузки запустятся, синхронизируются и подключатся к шине. После того, как получен сигнал готовности ввода, DKG-727 подключает нагрузку к шине.

После того, как получен сигнал о подключении и готовности шины, прибор отслеживает внутренние защиты и внешние входы ошибок. При возникновении неисправности устройство открывает выключатели нагрузки немедленно и останавливает несколько генераторных установок автоматически, указывает на источник сбоя на ЖК-дисплее и аварийным светодиодом.

До 7 электростанции, может работать параллельно с сетью с помощью DKG-727 без необходимости дополнительных модулей. Связь между модулями производится с помощью Datalink связи.

DKG-727 устройство может передавать нагрузки между сетью и несколькими электрогенераторми 3ммя различными способами:

1. Передача с перерывами (Transfer with interruption): припереключении будет перерыв в электроснабжении на периодпередачи.

2. Без перерыва передачи (No break transfer): передача будет производиться без перерыва в электроснабжении. Устройство отправляет команду на генераторные установки для синхронизации и ждет пока фазы сети и общей шины не выйдут в пределы лимитов для синхронизации и делает быстрый перевод нагрузки.

3. Мягкая передача (Soft transfer) будет производиться без перерыва в электроснабжении: Устройство отправляет команду на генераторные установки для синхронизации и ждет пока фазы сети и общей шины не выйдут в пределы лимитов для синхронизации и делает плавный перевода нагрузки.

DKG-727 позволяет запускать несколько генераторных установок, параллельно с сетью 2мя различными способами:

1 Снижение максимума нагрузки (Peak Lopping): Если эта функция включена, в режиме "AUTO" когда активная мощность в сети доходит до запрограммированного лимита, DKG-727 запускает несколько генераторных установок, затем когда максимальная активная мощность в сети достигнута, DKG-727 синхронизирует несколько генераторных установок с электрической сетью и дизель агрегаты питают оставшуюся активную нагрузку.

2. Экспорт электроэнергии в сеть (Power Export To Mains): Если эта функция включена в автоматическом режиме, DKG-727 запускает несколько электроагрегатов для синхронизации их с сетью, определяется мощность с программируемым коэффициентом мощности и экспортируется в сеть.

Работа установки контролируются с помощью кнопок на передней панели. TEST(тест), OFF(выкл.), AUTO(авто) и MAN(ручной) кнопки для выбора режима работы. Другие кнопки запуска и останова генератора вручную, контролировать выключатель нагрузки, сетевой выключатель, входа в режим программирования, прокрутки экрана параметров, отключение сигнализации и теста светодиодных ламп. Также все основные операции, перечисленные выше, могут быть сделаны с помощью программируемых цифровых входов. Кнопки на передней панели может быть заблокированы с помощью программируемого входа от несанкционированных вмешательств.

DKG-727 включает в себя необходимый набор цифровых таймеров, пороговых уровней конфигурации входов и выходов, операционных последовательностей и поддерживаемых типов двигателей. Несанкционированный доступ к параметрам защищен паролями 3х уровней. Все программы могут быть изменены с помощью кнопок на передней панели, и не требует внешнего блока. Изменение параметров дополнительно могут быть отключены входом блокировки.

Неисправности условия рассматриваются в 2-х уровнях, в качестве Предупреждения и Тревоги. Измеренные значения имеют отдельные программируемые пределы предупреждения и тревоги.

Синхронизация

Устройство обеспечивает синхронизацию согласно схеме на рисунке выше. Схема реализована с стандартными контроллерами и ПО, без дополнительных затрат.

Основные функции приведены ниже:

-Простое и экономически эффективное применение

-Автоматический и ручной старт/останов, синхронизация и перенос нагрузки сети между несколькими генераторными установками.

-Работа параллельно с сетью (Снижение максимума нагрузки, экспорт электроэнергии в сеть и т.д.)

Программирование логических функций

DKG-727 позволяет пользователю использование программируемых логических функций. Функция может быть выбрана из списка, включающего 196 записей. OR, AND, XOR, NOT, NAND и NOR логические операции могут быть установлены, и результат может быть назначен любой из цифровой или светодиодный выход с программируемой задержкой.

Телеметрия и удаленное программирование

Для подключения к ПК необходим дополнительный USB-адаптер. Один модуль позволяет передавать данные со всех подключенных устройств на одном канале передачи данных. Контроллер DKG-727 предоставляет пользователю большие количество объектов телеметрии с помощью дополнительного интерфейсного модуля USB. ПК программа используется для следующих целей:

-загрузки программного обеспечения: программное обеспечение для DKG-727 блока можно скачать. Это предоставляет пользователю возможность модернизации контроллера на новые версии.

-загрузки/выгрузки параметров: параметры программы могут быть сохранены на компьютер или загружены с ПК. Это предоставляет пользователю возможность подготовки стандартных конфигураций для различных задач и сохранять резервные копии настроек параметров.

-удаленный мониторинг: полная система генератора отображается в виде мнемосхемы на экране компьютера. Измеренные значения визуализируются как открытые окна.

-Установка логотипа компании поставщика: можно закачать в блок логотип компании осуществляющей монтаж и поставку оборудования, он будет отображаться на ЖК-дисплее.

MODBUS коммуникация

Дополнительный блок DKG-707-MODBUS поддерживает протокол MODBUS для связи с PLCs и систем управления зданием. Протокол MODBUS также поддерживается через GSM и PSTN модем.

www.datakom.su

Точная синхронизация - генератор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Точная синхронизация - генератор

Cтраница 1

Точная синхронизация генераторов применяется в тех случаях, когда не может быть использован метод самосинхронизации, например, если синхронизируемые генераторы питают нагрузку или если для системы нежелательно допускать кратковременное понижение напряжения. [1]

При точной синхронизации генератора с системой напряжение генератора устанавливается равным напряжению шин, к которым подключается этот генератор. [3]

В аварийных условиях, когда частота в системе колеблется, точная синхронизация генераторов даже от АСУ может затянуться на несколько десятков минут. Поэтому при ликвидации аварий, сопровождающихся снижением и колебаниями частоты и напряжения, включение в сеть всех генераторов, как правило, должно производиться по способу, самосинхронизации. [4]

В аварийных условиях, когда частота в системе не стабильла, точная синхронизация генераторов, даже от автоматического устройства синхронизации, может затянуться на несколько минут. Поэтому при ликвидации аварий, сопровождающихся снижением и колебаниями частоты и напряжения, включение в сеть генераторов мощностью менее, 165 МВт, как правило, должно производиться по способу самосинхронизации. Включение генераторов мощностью 165 МВт и выше по способу самосинхронизации не допускается заводами-изготовителями из-за больших переходных токов в момент такого включения. [5]

Далее, на промышленных электростанциях находит большое применение самосинхронизация генераторов вместо точной синхронизации генераторов при включении их на параллельную работу, выполняемой вручную, а также автоматическое регулирование напряжения генераторов. [6]

На рис. V, 6 представлена принципиальная схема включения измерительных приборов для точной синхронизации генератора с системой. Отсутствие напряжения биений и совпадение фаз напряжений проверяется по синхроноскопу S, стрелка которого находится под воздействием результирующего электромагнитного момента, создаваемого его катушками: одной, подключенной к напряжению системы, и двумя другими, подключенными к напряжению синхронизируемого генератора. [9]

При формировании импульсов синхронизации приемника необходимо, прежде всего, учитывать основные требования, предъявляемые к сигналу синхронизации: должно обеспечиваться простое и надежное разделение импульсов строк и кадров, форма импульсов синхронизации должна обеспечивать точную синхронизацию генераторов разверток при возможно большей помехоустойчивости. [11]

Условия синхронизации, Метод площадей может быть применен к решению задачи определения условий успешной синхронизации. При точной синхронизации генератора с системой напряжение генератора устанавливается равным напряжению шин, к которым подключается этот генератор. [13]

Первая половина отсчетов 128-точечного БПФ последовательности) показана в логарифмическом масштабе на рисунке 13.22 ( Ь), при этом частота входного тона попадает точно на центр бина тп 8 и утечка БПФ сильно ослаблена. Чтобы реализовать эту схему, мы должны обеспечить точную синхронизацию тестового генератора аналогового сигнала с тактовой частотой А1Щ / Гц. При этом генератор аналогового сигнала И генератор синхросигнала АЦП, обеспечивающий /, не должны плыть друг относительно друга - они должны оставаться когерентными. [14]

Страницы: 1