Замена СУР системы возбуждения ТЭЦ
1. Выполнен комплекс работ по проектированию, комплектной поставке оборудования, разработке программного обеспечения (ПО) PLC, АРВ (автоматический регулятор возбуждения), панели оператора, изготовление комплектного шкафа управления, демонтажные работы, монтаж: шкафа управления, наладка, ввод в эксплуатацию и гарантийное сопровождение.
2. Объект: Карагандинская область г. Балхаш. ТЭЦ ТОО «Kazakhmys Energy» (Казахмыс Энерджи) Система возбуждения СТС-2П-210-1100-2,5УХЛ4 ТГ-3.
3. Задачи проекта:
· Замена морально и физически устаревшего оборудования;
· Сокращение расходов на модернизацию системы возбуждения ТГ-3 за счет замены только системы управления с сохранением силовой части возбудителя;
· Уменьшение времени простоя ТГ-3 при неисправности системы возбуждения за счет внедрения современного оборудования фирмы Siemens;
· Приведение быстродействия системы возбуждения к требованиям ГОСТ 21558-2018 «Системы возбуждения турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов»
4. Выполненные работы с указанием использованных в ходе работы технологий.
В ходе модернизации проведена замена СУР (секции управления и регулирования) системы возбуждения СТС-2П-210-1100-2,5УХЛ4 ТГ-3. Выполнено подключение к существующей кабельной продукции. Произведены пуско-наладочные работы системы возбуждения СТС-2П-210-1100-2,5УХЛ4 ТГ-3.
Новая система управления состоит из двух автоматических регуляторов возбуждения (АРВ), построенных на базе Sinamics DCM Control Module, контроллера S7-1200.
Для подключения 4 параллельных тиристорных мостов к АРВ были разработаны специальные коммутационные платы. Контроль проводимости тиристоров каждого моста осуществляет блок контроля проводимости тиристоров собственной разработки.
Визуализация выполнена на панели оператора TP1200 Comfort Panel. Также на карте памяти панели оператора хранятся архивы сообщений и аварийные графики входных и выходных параметров возбудителя.
Контроль состояния коммутационных аппаратов, блока измерения изоляции ротора, блока контроля проводимости тиристоров, предохранителей мостов, блока защиты трансформатора осуществляет контроллер Simatic S7-1200. Помимо этого, контроллер измеряет электрические параметры генератора и передает данные на АРВ по сети Profinet и в систему визуализации.
5. Особенности проекта
Опытная и рабочая эксплуатация замененной СУР на ТГ3 ТЭЦ ТОО «Kazakhmys Energy» (Казахмыс Энерджи) г. Балхаш показали высокую надежность, эффективность и удобство обслуживания. Система получила положительную оценку как у эксплуатационного персонала станций, так и технического руководства ТОО «Kazakhmys Energy» (Казахмыс Энерджи).
Новая система управления возбуждением обеспечивает:
- регулирование тока возбуждения в ручном режиме;
- поддержание напряжения генератора в автоматическом режиме;
- регулирование реактивной мощности генератора в автоматическом режиме;
- регулирование косинуса мощности генератора в автоматическом режиме;
- ограничение минимального тока возбуждения в зависимости от активной мощности турбогенератора;
- регистрация аварийных событий;
- осциллографирование параметров возбуждения;
- контроль проводимости тиристоров каждого параллельного мост;
- гашение возбуждения путем перевода тиристорного выпрямителя в режим инвертора;
- автоматический безударный переход на резервный канал управления при выходе из строя рабочего канала;
- определение короткого замыкания в витках обмотки возбуждения методом Поттье;
- двухкратную форсировку по току возбуждения при просадках напряжения генератора.
Возбудитель СТС-2П-210-1100-2,5УХЛ4 состоит из 4 параллельных мостов. Для обеспечения бесперебойной работы возбудителя в системе управления был реализован алгоритм, позволяющий, в зависимости от тока возбуждения, при выходе из строя одного или двух мостов продолжить работу с ограничением тока форсировки.
Блок контроля проводимости тиристоров позволяет точно определить в каком мосту и какой тиристор неисправен. Информация о неисправном тиристоре выводится на панель оператора.
Также в новой системе управления возбуждением реализована функция определения короткого замыкания в витках обмотки возбуждения. Для этого по измеренным параметрам генератора методом Поттье рассчитывается ток возбуждения и сравнивается с измеренным током. При различии в расчетных и измеренных токах, система управления выдает сообщение на панель оператора о коротком замыкании в витках обмотки возбуждения.
