 |
Технические требования к системам возбуждения синхронных генераторов
|
|
|
|
СТО 59012820.29.160.20.001-2012
Регистрационный номер (обозначение)
.. 2012
Дата утверждения
Стандарт организации
Требования к системам возбуждения и автоматическим регуляторам возбуждения
Сильного действия синхронных генераторов
Издание официальное
Москва 2012
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ
«О техническом регулировании», правила применения стандарта организации – ГОСТ Р.1.4-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения».
Сведения о стандарте
РАЗРАБОТАН: открытым акционерным обществом «Системный оператор Единой энергетической системы», открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения».
ВНЕСЕН: открытым акционерным обществом «Системный оператор Единой энергетической системы».
УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ: приказом открытого акционерного общества «Системный оператор Единой энергетической системы» от __.__.2012 № ___.
ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.
Стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания
без разрешения ОАО «СО ЕЭС»
Содержание
1. Область применения. 4
2. Нормативные ссылки. 5
3. Термины и определения. 5
4. Обозначения и сокращения. 8
5. Технические требования к системам возбуждения синхронных генераторов 9
6. Технические требования к автоматическим регуляторам возбуждения сильного действия синхронных генераторов. 9
7. Порядок взаимодействия субъектов электроэнергетики при выборе типа систем возбуждения и параметров настройки АРВ сильного действия синхронных генераторов. 11
|
|
|
8. Подтверждение соответствия АРВ сильного действия синхронных генераторов требованиям Стандарта. 12
Приложение А (обязательное) МЕТОДИКА выбора кратности форсировки возбуждения по напряжению тиристорных систем возбуждения синхронных генераторов. 15
Приложение Б (обязательное) МЕТОДИКА проверки параметров настройки автоматических регуляторов возбуждения сильного действия синхронных генераторов на физической модели энергосистемы.. 19
Приложение В (обязательное) МЕТОДИКА проверки параметров настройки автоматических регуляторов возбуждения сильного действия синхронных генераторов на цифровой модели энергосистемы.. 23
Приложение Г (обязательное) МЕТОДИКА проведения сертификационных испытаний автоматических регуляторов возбуждения сильного действия синхронных генераторов. 27
Библиография. 66
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
ОАО «СО ЕЭС»
требования к системам возбуждения и автоматическим регуляторам возбуждения СИЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ синхронных генераторов
Область применения
1.1. Стандарт устанавливает:
- технические требования к системам возбуждения и автоматическим регуляторам возбуждения сильного действия синхронных генераторов;
- порядок взаимодействия субъектов электроэнергетики при выборе типа систем возбуждения, типа и параметров настройки автоматических регуляторов возбуждения сильного действия синхронных генераторов;
- методику выбора кратности форсировки возбуждения по напряжению тиристорных систем возбуждения синхронных генераторов;
- методику проверки параметров настройки автоматических регуляторов возбуждения сильного действия синхронных генераторов на физической модели энергосистемы;
- методику проверки параметров настройки автоматических регуляторов возбуждения сильного действия синхронных генераторов на цифровой модели энергосистемы;
|
|
|
- порядок и методику проведения сертификационных испытаний автоматических регуляторов возбуждения сильного действия синхронных генераторов.
1.2. Требования Стандарта распространяются на системы возбуждения и автоматические регуляторы возбуждения сильного действия синхронных генераторов.
1.3. Стандарт не устанавливает технических требований к технологическим схемам управления, диагностике, сервисному обслуживанию, объему заводских проверок и надежности силовой части, характеристикам и составу защит систем возбуждения синхронных генераторов электростанций.
1.4. Стандарт распространяется:
- на системы возбуждения (в том числе на автоматические регуляторы возбуждения) синхронных генераторов номинальной мощностью 60 МВт и более,
- на системы возбуждения (в том числе на автоматические регуляторы возбуждения) синхронных генераторов меньшей мощности в случае, если системы возбуждения имеют в своем составе автоматические регуляторы возбуждения сильного действия.
1.5. Стандарт предназначен для ОАО «СО ЕЭС» и организаций, осуществляющих деятельность по разработке, внедрению, эксплуатации, проверке и настройке систем возбуждения и автоматических регуляторов возбуждения синхронных генераторов электростанций.
1.6. Требования Стандарта должны учитываться при разработке схем выдачи мощности электрических станций, при строительстве, реконструкции, модернизации и техническом перевооружении электростанций (генерирующего оборудования), подготовке и согласовании технических условий на технологическое присоединение объектов по производству электрической энергии к электрическим сетям.
Нормативные ссылки
В Стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 21558–2000 «Системы возбуждения турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов. Общие технические условия».
Термины и определения
В Стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1. Система возбуждения: комплекс оборудования, устройств, аппаратов и сборных единиц, предназначенных для возбуждения автоматически регулируемым постоянным током турбогенераторов (гидрогенераторов, синхронных компенсаторов) в нормальных и аварийных режимах.
|
|
|
3.2. Возбудитель: устройство, являющееся составной частью системы возбуждения, предназначенное для питания постоянным током обмотки возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) и представляющее электрическую машину постоянного тока либо полупроводниковый преобразователь в комплексе с источником питания переменного тока. Источником переменного тока могут быть электрическая машина переменного тока, трансформатор или сочетание ряда различных трансформаторов или дополнительная обмотка переменного тока в возбуждаемой машине, а также различные сочетания вышеуказанных источников питания.
3.3. Быстродействующая система возбуждения: система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), быстродействие которой при форсировке, а также полное время расфорсировки не превышает соответствующих значений, регламентированных для таких систем.
3.4. Система параллельного самовозбуждения: система самовозбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), в которой источником энергии возбудителя является напряжение статора возбуждаемой синхронной машины или сети, на которую работает эта машина.
3.5. Система независимого возбуждения: система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), в которой возбудитель получает энергию от источника, не связанного с напряжением и током статора возбуждаемой синхронной машины или сети, на которую она работает.
3.6. Бесщеточная система возбуждения: система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), в которой передача энергии от возбудителя к обмотке возбуждения синхронной машины осуществляется без посредства скользящего щеточного контакта.
3.7. Статическая система возбуждения: система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), в состав которой входят только статические источники энергии и статические преобразователи переменного тока в постоянный.
|
|
|
3.8. Тиристорная система возбуждения: система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), в которой переменный ток источника питания преобразуется в постоянный ток возбуждения синхронной машины тиристорными преобразователями.
3.9. Потолочное (предельное) напряжение системы возбуждения (потолок возбуждения по напряжению): наибольшее постоянное напряжение, возникающее на обмотке возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) в процессе форсировки возбуждения при начальном токе, равном номинальному току возбуждения, и начальной температуре обмотки возбуждения синхронной машины, равной рабочей номинальной. Выражается в вольтах или долях номинального напряжения возбуждения.
3.10. Потолочное (предельное) установившееся напряжение системы возбуждения: постоянное напряжение, возникающее при форсировке на обмотке возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) в момент достижения потолочного тока возбуждения при начальной температуре обмотки возбуждения синхронной машины, равной рабочей номинальной. Если система возбуждения оснащена устройством ограничения максимального тока возбуждения, то потолочное установившееся напряжение возбуждения определяется в момент, предшествующий началу работы этого устройства.
3.11. Кратность форсировки возбуждения по напряжению: потолочное установившееся напряжение системы возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), выраженное в долях номинального напряжения возбуждения.
3.12. Потолочный (предельный) ток возбуждения: наибольший ток возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), создаваемый системой возбуждения в конце регламентированной длительности форсировки возбуждения.
3.13. Кратность форсировки возбуждения по току: потолочный ток возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), выраженный в долях номинального тока возбуждения.
3.14. Быстродействие системы возбуждения: время достижения 95-процентного потолочного напряжения возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) от исходного номинального значения при форсировке, вызванной регламентированным изменением напряжения на входе автоматического регулятора возбуждения.
3.15. Запаздывание системы возбуждения: интервал времени в секундах от момента подачи на вход автоматического регулятора возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) сигнала, вызывающего необходимость полной форсировки возбуждения (при внезапном коротком замыкании в цепи статора синхронной машины или скачкообразном изменении ее напряжения) до момента, когда в процессе форсировки возбуждения напряжение возбудителя отклонилось от начального на 3 % от разности конечного и начального напряжений в сторону, определяемую поданным сигналом.
|
|
|
3.16. Коэффициент усиления системы возбуждения по напряжению: коэффициент G, определяемый как частное от деления относительного изменения напряжения возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) на относительное изменение напряжения на входе АРВ по каналу напряжения статора
,
где ΔU в –изменение напряжения возбуждения, В;
ΔU –изменение напряжения на входе АРВ (изменение напряжения на статоре), В;
U в ном, U – номинальные значения напряжений возбуждения и на входе АРВ соответственно, В.
3.17. Форсировка возбуждения: переход системы возбуждения в режим выдачи максимального напряжения и тока возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора).
3.18. Расфорсировка возбуждения: принудительное снижение напряжения и тока возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) от потолочного значения до заданного.
3.19. Автоматический регулятор возбуждения: устройство, являющееся составной частью системы возбуждения и действующее на возбудитель синхронной машины с целью поддержания напряжения в электрической сети на заданном уровне.
3.20. Автоматический регулятор возбуждения сильного действия: автоматический регулятор возбуждения, структура которого для улучшения демпфирования колебаний в энергосистеме включает каналы стабилизации или системный стабилизатор.
3.21. Релейная форсировка возбуждения: функция автоматического регулятора возбуждения, обеспечивающая увеличение напряжения возбуждения и тока возбуждения электрической машины с максимально возможной скоростью до своих потолочных значений и имеющая настраиваемые параметры: напряжение ввода и снятия релейной форсировки возбуждения, время задержки на снятие релейной форсировки возбуждения.
3.22. Системный стабилизатор (PSS): элемент или группа элементов, который обеспечиваетдополнительный входной сигнал в автоматическом регуляторе возбуждения для улучшения демпфирования колебаний в энергосистеме.
3.23. Амплитудно-частотная характеристика: зависимость от частоты модуля входной, выходной или передаточной функции, выраженной в комплексной форме.
3.24. Фазочастотная характеристика: зависимость от частоты аргумента входной, выходной или передаточной функции, выраженной в комплексной форме.
Обозначения и сокращения
В Стандарте применены следующие обозначения и сокращения:
АПВ – автоматическое повторное включение
АРВ – автоматический регулятор возбуждения
КЗ – короткое замыкание
ОМВ – ограничитель минимального возбуждения
ОАПВ – однофазное автоматическое повторное включение
ОРУ – открытое распределительное устройство
ПА – противоаварийная автоматика
РЗА – релейная защита и автоматика
Системный оператор – ОАО «СО ЕЭС»
СТН – система тиристорного независимого возбуждения
СТС – статическая тиристорная система параллельного самовозбуждения
ТАПВ – трехфазное автоматическое повторное включение
УРОВ – устройство резервирования при отказе выключателя
ЭДС – электродвижущая сила
PSS – системный стабилизатор (Power System Stabilizer)
Технические требования к системам возбуждения синхронных генераторов
5.1. Синхронные генераторы мощностью 60 МВт и более необходимо оснащать быстродействующими системами возбуждения.
5.2. Системы возбуждения синхронных генераторов мощностью 60 МВт и более, а также системы возбуждения синхронных генераторов меньшей мощности в случае, если системы возбуждения таких генераторов имеют в своем составе автоматические регуляторы возбуждения сильного действия, должны соответствовать требованиям ГОСТ 21558-2000 и иметь следующие характеристики:
- быстродействие системы возбуждения при форсировке – не более 0,06 с;
- полное время расфорсировки – не более 0,15 с;
- запаздывание системы возбуждения при форсировке – не более 0,02 с.
5.3. Кратность форсировки возбуждения по току для тиристорных систем возбуждения и бесщеточных систем возбуждения должна быть не менее 2.
5.4. Кратность форсировки возбуждения по напряжению для тиристорных систем независимого возбуждения и бесщеточных систем возбуждения должна быть не менее 2.
5.5. Кратность форсировки возбуждения по напряжению для статических тиристорных систем параллельного самовозбуждения при номинальном напряжении статора должна быть не менее 2,5.
5.6. При реконструкции, модернизации или техническом перевооружении систем возбуждения, в том числе выполняемых в рамках реконструкции, модернизации или технического перевооружения существующего генерирующего оборудования, определение конкретной величины кратности форсировки возбуждения по напряжению в существующих схемах электрической сети с целью выполнения требований [1] осуществляется в соответствии с методикой, приведенной в приложении А к Стандарту.
|
|
|
