Возбудители статические для синхронных двигателей ВТЦ

Возбудители статические для синхронных двигателей ВТЦ

Статические возбудители ВТЦ предназначены для управления током возбуждения синхронных двигателей 6, 10 кВ при прямом или реакторном пуске от сети, в составе системы мягкого пуска, а также для работы в составе электроприводов по схеме вентильного двигателя.

Статический возбудитель ВТЦ обеспечивает автоматическое регулирование тока возбуждения синхронного электродвигателя в режиме ручного или автоматического задания тока возбуждения. Включение ВТЦ должно производиться либо в функции внешнего управляющего сигнала, либо автоматически в функции скольжения при прямом пуске двигателя.

Нашим предприятием серийно производятся статические возбудители на токи 320, 400, 500, 600 А и по спецзаказу на большие токи. Номинальное выпрямленное напряжение определяется типом силового трансформатора и выбирается из ряда: 48, 75, 115, 150, 230 В.

Управление током возбуждения может быть ручным, когда задается непосредственно ток возбуждения, или автоматическим, когда ток возбуждения определяется по выбору:
• регулятором реактивного тока статора;
• регулятором напряжения на зажимах статора;
• регулятором cos на зажимах статора.

Возбудитель ВТЦ обеспечивает также:
• форсировку тока возбуждения при синхронизации, просадках напряжения в питающей сети, увеличение угла нагрузки двигателя сверх установленного значения по специальным командам;
• непрерывное измерение сопротивления изоляции обмотки возбуждения относительно земли.

При подаче силового напряжения 380 В, система управления возбудителя выполняет автоматическую самодиагностику и проверку силовых цепей возбудителя. При положительном результате контроля выдается контактный сигнал готовности к работе.

Возбудитель имеет следующие виды защит:
• от внешних со стороны нагрузки и внутренних коротких замыканий собственно возбудителя;
• от развивающегося пробоя тиристоров силовой части;
• от затянувшегося пуска синхронного двигателя;
• от асинхронного хода двигателя;
• от обрыва тока возбуждения;
• от токовых перегрузок статора и ротора.

Управление возбудителем осуществляется:
• с местного (на шкафу возбудителя) клавишного пульта управления;
• с дистанционного пульта управления оператора, или от системы автоматики по последовательному интерфейсу RS 232 или RS 485 (протокол обмена согласуется дополнительно).

Местный пульт управления снабжен клавиатурой для ввода параметров управления и визуализации, заданных и фактических параметров режима работы возбудителя и двигателя. Визуализация осуществляется с помощью двухстрочечного жидкокристаллического дисплея. С местного пульта управления на двери возбудителя с помощью информационного меню на дисплей возбудителя должны выводиться:
• данные режима работы возбудителя;
• значения сопротивления изоляции обмотки возбуждения относительно земли;
• причины аварийного отключения возбудителя.
Возбудитель имеет релейный выход формирования сигналов на отключение двигателя при аварийном отключении возбудителя и результаты готовности работы возбудителя (готов/не готов). ВТЦ конструктивно выполнен в виде электротехнического шкафа двухстороннего обслуживания с габаритами 600 х 800 х 1800 мм (длина по фронту х глубина х высота).
Исполнение ВТЦ по степени защиты согласно ГОСТ 14254-96 — IP21, кроме мест выхода охлаждающего воздуха и подключения кабелей, где допускается исполнение по классу IP00. Шкаф установлен на опорном поясе, придающем конструкции необходимую жесткость. На крыше шкафа устанавливается ящик сопротивления. При перевозке изделия ящик сопротивления снимается и транспортируется отдельно. Высота изделия с учетом опорного пояса и ящика сопротивления составляет 2500 мм.
В верхней части шкафа располагаются силовые блоки, образующие мостовую схему выпрямления. Ниже располагаются разрядный ключ, выполненный на тиристорах, и автоматический выключатель. Измерительные приборы, аппаратура управления и сигнализации размещаются на передней двери шкафа.
Охлаждение шкафа: воздушное, естественное. В нижней и в верхней части шкафа выполнены жалюзи (просечки), обеспечивающие теплообмен с окружающей средой за счет конвекционных потоков воздуха. При размещении изделия необходимо обеспечить свободное пространство не менее 200 мм от боковых стенок шкафа ВТЦ.
Согласующий трансформатор, входящий в комплект поставки, устанавливается отдельно. Конкретное исполнение системы автоматического регулирования возбудителя согласовывается при заказе. По спецзаказу, нашим предприятием выпускаются возбудители ВТЦ в исполнении по степени защиты IP54 согласно ГОСТ 14254-96.

Условия эксплуатации

Шкафы ВТЦ должны эксплуатироваться в отапливаемом электротехническом помещении, обеспечивающем следующие требования (климатическое исполнение и категория размещения УХЛ4 по ГОСТ 15150-69):
• температура окружающей среды+1°С— +40°С;
• относительная влажность воздуха 80% при 20°С;
• содержание пыли в воздухе не более 0,5 мг/м3;
• окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивные пары и газы в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.
Рабочее положение шкафа ВТЦ вертикальное, с отклонением не более 5°.
Группа условий эксплуатации в части воздействий механических факторов внешней среды — М2 по ГОСТ 17516.1-90.
Место установки шкафа ВТЦ должно обеспечивать двухстороннее обслуживание. При размещении изделия необходимо обеспечить свободное пространство не менее 200 мм от боковых стенок шкафа возбудителя.
Питание системы управления ВТЦ должно осуществляться от трехфазной сети 380 В ± 10%, 50 Гц с применением индивидуального понижающего трансформатора. Напряжение собственных нужд должно быть синфазным, с напряжением силовых цепей или сдвинуто по отношению к нему на угол (30 ±5) эл. град.

Основные отраслевые применения:

— ГОКи, металлургия, цементная, химическая и пищевая промышленность

Для отраслей

Системы возбуждения синхронных генераторов и электродвигателей

Системы возбуждения синхронных машин должны иметь необходимую мощность источников возбуждения и диапазон его изменения в зависимости от параметров режима синхронной машины. Магнитное поле ротора, необходимое для создания электродвижущей силы обмотки статора любого генератора, создается постоянным током, протекающим по обмотке возбуждения, в значительной степени определяющая надежность работы синхронных генераторов.

Концерн РУСЭЛПРОМ предлагает:

• Системы возбуждения для турбо- и гидрогенераторов СТС, СТН, СТНР, БСВ, ВЧ и ВК.
• Системы возбуждения для синхронных двигателей ВТ, БСВ, УПРФ.
• Модернизация панелей РВА-65, ЭПА-120, ЭПА-325В, ЭПА-305, ЭПА-500 в соответствии с ГОСТ21558-2000.

Основные технические характеристики:

• Современный микропроцессорный регулятор возбуждения.
• 100% резервирование по аппаратуре управления, регулирования и защит.
• Естественное, принудительное воздушное или водяное охлаждение тиристоров.
• Различные схемы резервирования силовой части.
• Количество тиристорных мостов: до 6.
• Максимальный выпрямленный ток: до 7 000 А.
• Ввод шин сверху или снизу.
• Дублирование цепей питания аппаратуры.

Наши возбудители синхронных машин обеспечивают:

• пуск синхронного электродвигателя в асинхронном режиме (прямой пуск);
• автоматическую подачу тока возбуждения при разгоне электродвигателя;
• защиту от перегрузки;
• регулирование тока возбуждения синхронного электродвигателя от нуля до номинального значения;
• поддержание тока возбуждения синхронного электродвигателя в рабочем режиме на заданном уровне;
• уменьшение тока возбуждения при работе синхронного двигателя без нагрузки;
• максимальную токовую защиту от коротких замыканий в цепи обмотки возбуждения синхронного электродвигателя;
• защиту силовых тиристоров от перенапряжения в процессе запуска синхронного электродвигателя;
• нулевую защиту (отключение) преобразователя при исчезновении напряжения питающей сети и при обрыве цепи технологических блокировок.

Все наше оборудование соответствует требованиям:

• ГОСТ 21558-2000, в частности:
  • работу с автоматическим регулятором возбуждения (АРВ);
  • ограничения по перегрузке ротора;
  • ограничения минимального возбуждения.
• отраслевого стандарта ОАО «СО ЕЭС» СТО 59012820.29.160.20.001-2012 «Требования к системам возбуждения и автоматическим регуляторам возбуждения сильного действия синхронных генераторов».
• ГОСТ Р 50746-2000 — исполнение по устойчивости к помехам IV класса с критерием качества функционирования А

Что такое возбудитель двигателя

Санкт-Петербург, Тихорецкий пр. 33, корп. 1, офис 4

• Главная
• Наша компания
  • О компании
  • История компании
  • Система менеджмента и качества
  • Политика области качества
  • Свидетельства, сертификаты, лицензии
  • Производственные площади, мощности
  • Контакты
  • Вакансии
• Направления деятельности
  • Энергосберегающие технологии
  • Инжиниринг
  • Интеллектуальные системы управления
• Сертификаты и лицензии
• Заказы и консультации
• Новые разработки
• Оборудование
  • Системы возбуждения
  • Преобразователи частоты, УПП
  • Трансформаторы (сухие ТСЗП, ТСЗ, ТРСЗП)
  • Сухой заземляющий дугогасящий реактор (РЗДО)
  • Установки рекуперации паров
  • Коалесцер Кл-60
  • Автоматизация
  • Системные проекты
• сервисное обслуживание
• новости
• выставки
• Социальные проекты
• жизнь компании
• проекты
• Референц лист
• Опросные листы
• ЗАО «НТЦ «Энергия»
• Каталоги продукции
• Карта оборудования
• Партнеры
• Отзывы

Возбудители серии EX-SR с ЖК управлением

СТАТИЧЕСКИЙ ВОЗБУДИТЕЛЬ EX-SR ДЛЯ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

НАЗНАЧЕНИЕ

Возбудители серии EX-SR, производства ЗАО «Энергокомплект», предназначены для питания обмоток возбуждения синхронных двигателей и компенсаторов автоматически регулируемым током во всех режимах работы.

Возбудители серии EX-SR могут применяться для замены статических возбудителей с аналоговым управлением серий ТЕ8, ВТЕ, БВУ, ТВ, ТВ2, ТПЕ10, ТПЕ а также при модернизации двигателей и компенсаторов с электромашинными системами возбуждения. При этом реализация требуемых функций управления и регулирования возбуждения осуществляется программным путем.

Ряд номинальных значений токов возбудителя по ГОСТ 24688-81 (200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000 А и т.д.).

Ряд номинальных значений напряжений возбудителя по ГОСТ 24688-81 (36, 48, 60, 75, 115, 150, 230, 300, 345, 460, 600 В).

СОСТАВ ВОЗБУДИТЕЛЯ

В состав статического возбудителя EX-SR входят следующие устройства:

• автоматический выключатель;
• управляемый тиристорный выпрямитель;
• пусковое сопротивление;
• тиристорный разрядник c блоком управления;
• микропроцессорный модуль управления;
• пульт оператора;
• согласующие преобразователи сигналов тока и напряжения статора;
• датчик тока пусковой цепи;
• блок согласующих реле;
• приборы индикации состояния возбудителя;
• органы управления возбудителем.

Микропроцессорный модуль управления возбудителя выполнен на основе сигнального процессора типа ADSP-2181 и микроконтроллера ST10F168. Сигнальный процессор выполняет основную программу по управлению и регулированию, а микроконтроллер осуществляет обмен информацией с сигнальным процессором и пультом управления, а также выполняет сервисные программы. Конструктивно оборудование возбудителя располагается в шкафу исполнения IP23 (IP54, IP44) ГОСТ 14254, оборудованном вентилятором. Органы измерения, управления и индикации располагаются на двери шкафа. Питание цепей управления возбудителя от сети собственных нужд.

Возбудители рассчитаны на продолжительную работу в закрытом помещении при следующих условиях:

• высота над уровнем моря до 1000м; при высотах больше указанных, допустимый ток снижается на 1,2 % на каждые 100 м добавляемой высоты;
• температура окружающей среды 0 — 45 º С, при температурах выше 40 º С, снижение допустимого тока составляет 1,25% на каждые 1 º С сверх 40 º С;
• влажность воздуха от 5 % до 85 %, от 1 г/м ³ до 25 г/м ³ без конденсации влаги или обледенения (3К3 класс по EN 50178);
• давление воздуха от 86 кПа до 106 кПа (3К3 класс по EN 50178);

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

• прямой, реакторный, от устройства плавного пуска и частотный пуск синхронного двигателя с автоматической подачей возбуждения в функции частоты и фазы наведённого тока ротора;
• форсировку возбуждения кратностью не менее 1,4 номинального тока возбуждения при пониженном до 0,8 номинального напряжения питания возбудителя или 1,75 номинального напряжения возбудителя при номинальном напряжении питания возбудителя;
• ограничение длительности форсировки и минимальной длительности между двумя последующими форсировками;
• ограничение тока возбуждения по минимуму;
• ограничение тока возбуждения при форсировке значением 1,4 номинального;
• форсированное гашение поля ротора при отключении двигателя, перерывах питания двигателя и при наличии дополнительного сигнала на гашение поля;
• отключение двигателя от сети с настраиваемой выдержкой времени после исчезновения логического питания возбудителя.

При работе в автоматическом режиме возбудитель, кроме ранее перечисленных функций, обеспечивает автоматическое регулирование по:

• напряжению статора;
• реактивному току статора;
• cosφ.

Обеспечивается безударный переход из автоматического режима управления в ручной и наоборот. В ручном режиме возбудитель обеспечивает стабилизацию тока возбуждения с возможностью регулирования в пределах 0-1,2 номинального в соответствии с заданием оператора. Выбор между ручным и автоматическим режимами работы осуществляется оператором. Алгоритмы работы и законы регулирования реализованы программным способом. С пульта оператора возможно изменять структуру и параметры регулирования, осуществлять мониторинг за параметрами двигателя и возбудителя, просматривать архив из 50 событий. Имеется возможность связи системы управления возбудителя через последовательный интерфейс RS485, ModBus RTU или ProfiBus DP с АСУТП объекта для организации удаленного мониторинга. По дополнительному заказу реализуется функция контроля температуры стали и меди статора, подшипников двигателя, охлаждающего воздуха и охлаждающей воды.

Компания выполняет шеф-монтаж, наладку и испытание систем возбуждения, гарантийное и послегарантийное обслуживание, модернизацию и ремонт систем возбуждения машин, находящихся в эксплуатации, обучение обслуживающего персонала, технические консультации по выбору оборудования систем возбуждения. Поставка оборудования систем возбуждения осуществляется в сроки до 3-х месяцев с момента заключения договора и предоплаты.

Что такое тиристорные возбудители и для чего они нужны?

Электронные устройства управления возбуждением широко применяются в промышленности. Они необходимы для подачи напряжения на обмотку возбуждения и управления. Предусмотрены для регулировки в автоматическом режиме токов возбуждения при прямом или реакторном пуске от частотного преобразователя или сети. Реализует стабильную работу в режиме синхронной и аварийной работы мощных синхронных электродвигателей. Достоинствами таких систем являются простота управления, компактность, интеграция в системы электронного регулирования в автоматических системах управления, где применяется дистанционное изменение параметров. Далее мы подробно расскажем о том, что такое тиристорные возбудители, каких видов они бывают и как работают.

• Описание и схема установки
• Режимы работы
• Автоматический режим
• Ручной режим управления
• Аварийный режим
• Какие бывают и где применяются

Описание и схема установки

Тиристорные возбудители экономичны, не сложны в эксплуатации и наладке. Выполнены в виде отдельно стоящего шкафа.

Ниже приведена схема и описание электронной установки с тиристорным управлением, из которой понятно из чего состоит прибор:

Конструкция прибора представляет:

• Управляемый выпрямитель, обеспечивающий питанием обмотки возбуждения синхронного двигателя. Представляет блок тиристоров с системой импульсно-фазового управления.
• Реактор, представляющий входной трансформатор.
• Модуль гашения поля.
• Система тестирования.
• Блок измерения, контролирующий уровень тока на выходе напряжения возбудителя и тока статора.
• Модуль защиты и блок сигнализации. Обеспечивает защиту индикации неисправности систем автоматического регулирования и диагностики.

Поставляется совместно с релейно-контактным узлом управления запуска двигателя. Имеет цифровую или аналоговую систему управления.

Тиристорный возбудитель позволяет:

1. Подать напряжение на обмотки возбуждения в нерабочем состоянии электродвигателя, для тестового режима.
2. В режиме прямого пуска подает напряжение на обмотки возбуждения, для поддержания функции тока статора, и тока скольжения.
3. При реакторном пуске подача возбуждения после включения шунтирующего выключателя.
4. Плавный (асинхронный) пуск с устройством высоковольтного плавного пуска.
5. Обеспечивает синхронный запуск с применением высоковольтного частотного преобразователя.

Электронный возбудитель контролирует и поддерживает нормальную работу. При этом он обеспечивает безопасность оборудования, для чего нужен блок защиты:

• Защищает выходные цепи при превышении тока возбуждения от первоначально установленной величины.
• Производит защиту входных цепей при превышении сетевых токов предварительно заданный.
• Повреждения изолирующего контура.
• Аварийного отключения.
• От ошибки чередования фаз.
• Отсутствия силового напряжения.
• Ошибки синхронизации двигателя с параметрами сети.
• При аварийной ситуации электронного блока напряжения.
• Длительного запуска, отличного от заданного. Длительность пуска задается программным путем. Время превышения пуска считается ошибкой.
• Оповещение об асинхронном ходе.
• От внешних аварийных ситуаций.
• Производится защита от ошибок управления.

Если в комплектации возбудителя предусмотрена защита от снижения сопротивления изоляции внешнего контура, комплектуется дополнительно:

• Узлом постоянного контроля параметров сопротивления изоляции с отображением на дисплее.
• Наличием сухого контакта в случае уменьшения сопротивления изоляции, менее двух, постоянных значений, которые задаются наладчиками.

Наличие блока управления позволяет удерживать в пределах допуска напряжение в статоре, а также коэффициент производительности или возбуждения в автоматическом режиме. Характеристики задаются во время пуско-наладочных работ или дистанционно.

Внешний вид и внутренняя конструкция представлена на фото:

Режимы работы

Устройство обеспечивает три режима работы, автоматический, ручной и аварийный. Возможно изменение режимов во время функционирования двигателя. Переход от одного к другому не сопровождается бросками тока. Ниже познакомимся, как работает устройство.

Автоматический режим

Поддержание заданных параметров происходит с помощью блока координации возбуждения – АРВ. Параметры задаются с помощью кнопок на пульте или дистанционно.

АРВ поддерживает заданные параметры:

• Напряжение сети.
• Коэффициент мощности электродвигателя (cosⱷ).
• Стабильную работу двигателя при возрастании нагрузки, превышающей максимальную.
• Регулирует напряжение статора при уменьшении нагрузки меньше номинальной.

Ручной режим управления

Устройство позволяет изменять параметры в ручном режиме, заданные оператором с инженерного пульта.

В этом случае блок обеспечивает:

• Прямой запуск с автоматической подачей возбуждения на катушки синхронного двигателя, как функцией тока статора и скольжения.
• Реакторный запуск. В автоматическом режиме регулируется тока статора.
• Стабилизация тока возбуждения при резких изменениях нагрузки.
• Поддержание тока стабилизации в пределах 5% при изменении питающего напряжения на величину 70-110% от номинального. При изменениях температурного режима обмоток.
• Возможность плавной регулировки тока. В случае необходимости, который можно оперативно подстроить.
• Защита ротора от длительных перегрузок.
• Быстрое гашение поля ротора при длительном провале напряжения. При этом должен быть подан сигнал гашения.
• Увеличение напряжения на 1,75 от номинального. При нормальном напряжении сети, питающей возбудитель.
• Ограничение напряжения по минимальным значениям.
• Ограничение тока по максимальным значениям.

Аварийный режим

Предназначен для работы двигателя в аварийном режиме. Аналоговый возбудитель выполняет регулировку токов от нуля до величины форсирования. Имеется подстройка в заданных пределах.

В нем имеется модуль, защищающий цепи при:

• Коротком замыкании цепей электронного преобразователя.
• Отключение возбуждения у работающего электродвигателя.
• Продолжительного асинхронного хода.
• Возникновение пробоя изоляции на землю.
• Превышающих заданные значения перегрузок.
• Многократных запусках двигателя.
• Отказа группы контактов в модуле выключателей.
• Пониженного напряжения статора.
• Изменение направления мощности.
• Повышенного напряжения в обмотках возбуждения.
• При перегреве пускового резистора.

Электронные возбудители ориентированы для подачи напряжения в цепи обмоток возбуждения и регулирования токов возбуждения в автоматическом режиме. Применяются для синхронных электродвигателей большой мощности.

Какие бывают и где применяются

Промышленность выпускает тиристорные возбудители уже много лет. Сейчас выпускаются модернизированные устройства с компьютерным управлением.

Устройства предназначены для запитывания обмоток возбуждения. С автоматическим регулированием тока при прямом, реакторном, частотном и плавном запусках.

В таблице представлены типы возбудителей с характеристиками:

Область применения достаточно широка, применяются на ГЭС, электротехнической, металлургической, нефтехимической, химической и пищевой промышленности.