Глава девятая
КОМПЛЕКСНЫЕ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМ ВОЗБУЖДЕНИЯ
ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ
Комплексные испытания ставят своей целью настройку статических и динамических характеристик системы возбуждения с АРВ и определение таких дефектов оборудования, которые невозможно обнаружить в процессе предварительной проверки.
Настройка выполняется в следующих режимах генератора: холостой ход, номинальная нагрузка, полная форсировка возбуждения, форсировка после ограничения.
К началу комплексных испытаний должны быть выполнены следующие работы:
проверено все основное и вспомогательное оборудование системы возбуждения и настроены его характеристики;
выполнены испытания оборудования высоким напряжением (первичных и вторичных цепей);
выполнены операции по переборке и формовке ионных вентилей;
настроены и опробованы: системы управления, защиты и сигнализации выпрямителя; устройства охлаждения и обогрева вентилей; устройства создания и поддержания вакуума; приточно-вытяжная вентиляция помещения преобразователя.
Во избежание ошибок и потерь времени комплексные испытания проводятся по специальной программе, в которой оговариваются последовательность и методы проведения операций, техническое обеспечение и лица, ответственные за каждую операцию.
Объем комплексных испытаний и их сложность зависят от типа системы возбуждения, типа применяемых вентилей, типа генератора (гидро- или турбогенератор).
В программах комплексных испытаний учитываются особенности как систем возбуждения, так и режимов работы конкретной электрической станции. Здесь рассматриваются только основные моменты комплексных испытаний для двух систем возбуждения: системы самовозбуждения (для турбогенераторов) и системы независимого возбуждения (для гидрогенераторов) с управляемыми вентилями.
ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ
Как показано в гл. 1, источником питания вентилей в независимой системе возбуждения является вспомогательный генератор, расположенный на одном валу с главным генератором. Поэтому прежде всего производится настройка системы возбуждения и АРВ вспомогательного генератора. После этого приступают к комплексным испытаниям системы возбуждения главного генератора ГГ [Л. 12].
Система независимого возбуждения может устойчиво работать без АРВ. Вследствие этого изменение угла регулирования вентилей может производиться при помощи блока ручного управления ССУП и СУТ, а для других систем управления — путем изменения тока подмагничивания статического фазорегулятора или при помощи ИФР. Это дает возможность одновременно с работами по АРВ вести испытания вентильного возбудителя, а после их настройки провести испытания совместной работы АРВ и возбудителя.
При испытаниях с АРВ управление углом открытия вентилей производится путем изменения тока управления в цепи контрольного входа АРВ при отключенных измерительных цепях (разомкнутая схема регулирования возбуждения).
Основными этапами настройки выпрямителя являются:
фазировка анодных напряжений и отпирающих импульсов;
проверка работы выпрямителя на активное сопротивление;
установка угла регулирования (инвертирования) форсировочной группы вентилей;
пробный подъем напряжения на генераторе;
настройка основных режимов системы возбуждения при ручном управлении и АРВ;
проверка работы системы возбуждения и АРВ на х. х. генератора;
испытания при работе генератора в сети;
определение статизма.
Фазировка производится при работе генератора на х. х. с отсоединенным (разобран шинопровод) блочным трансформатором. Проверка работы системы возбуждения и АРВ на х. х. проводится также с отсоединенным блочным трансформатором. Частота вращения должна быть номинальной.
Для простоты изложения не рассматриваются вопросы совмещения испытаний главного генератора и испытаний его системы возбуждения.
Фазировка анодных напряжений и отпирающих импульсов состоит в проверке порядка чередования фаз анодного напряжения и отпирающих импульсов, а также величин фазовых углов сдвига анодного напряжения и отпирающего импульса относительно друг друга для каждого вентиля. Эта операция проводится при помощи электронного осциллографа с использованием щупов с изолирующими рукоятками и делителем напряжения. Последовательно с ротором главного генератора включается добавочный резистор с большим сопротивлением, обеспечивающий режим, близкий к х. х. выпрямителя. Сопротивление и мощность резистора выбираются из условия, чтобы при ошибочной полной форсировке возбуждения ток в роторе не превышал 1—5 А.
Это позволяет в дальнейшем снять характеристики Ud=f(Iподм) до полного открытия вентилей.
Порядок чередования фаз определяется при поданном анодном напряжении вентилей. Для этого при помощи щупов через делитель напряжения на вход осциллографа подаются фазные напряжения ВГ. При этом один щуп устанавливается в нулевой точке ВГ, а вторым щупом касаются попеременно анодов и катодов вентилей. Так, например, в мостовой схеме выпрямителя фаза А должна приходить на анод вентиля 1 и катод вентиля 4, фаза В, отстающая на 120° от фазы А, должна приходить на анод вентиля 3 и катод вентиля 6 и т. д.
После фазировки анодных напряжений производится фазировка отпирающих импульсов. Для этого ИФР устанавливается в нулевое положение, а ток подмагничивания ФС должен быть равен нулю.
Статические фазорегуляторы ФС2-1 и ФС-13 производят поворот вектора напряжения при отсутствии смещения на угол, примерно равный 150—160о, а ССУП-4 — на 90°. Поэтому при правильной фазировке отпирающий импульс должен отставать от начала синусоиды анодного напряжения на указанный выше угол. Напряжение источника отпирающих импульсов прикладывается к зажимам управления. Необходимо соблюдать определенную полярность щупов при фазировке импульсов относительно анодного напряжения. Сначала указанным выше способом на вход осциллографа подается, например, напряжение фазы А вспомогательного генератора, запоминается расположение синусоиды на экране. Затем щуп, соединенный с нулем В Г, переносится на катод вентиля I, а щуп, соединенный с его анодом, подключается к выводу управления. На экране осциллографа появляется отпирающий импульс. Определяется угол сдвига между началом импульса и началом синусоиды фазы А. Фазировка отпирающих импульсов остальных вентилей может быть выполнена или относительно соответствующего фазного напряжения или относительно импульса вентиля 1, с учетом того что каждый последующий по нумерации отпирающий импульс отстает от предыдущего на угол 60°.
Одновременно проверяются ширина импульсов и направление их перемещения при вращении рукоятки ИФР и увеличении тока управления. При направлении вращения рукоятки ИФР и полярности тока управления, соответствующих открытию вентиля, отпирающий импульс должен перемещаться к началу синусоиды фазного напряжения. Затем фазировка повторяется для другой группы вентилей. При обнаружении несоответствия отпирающих импульсов и анодных напряжений проверяют при помощи осциллографа полярность импульса на промежуточных коробках зажимов, пока не обнаруживают место в цепи, где нарушена фазировка.
После окончания фазировки отдельно для каждой группы вентилей снимается зависимость выпрямленного напряжения от тока подмагничивания ФС Ud = f (I подм) (рис. 67) или от тока управления по контрольному входу АРВ.
Поскольку ток через выпрямители мал, то можно считать падение напряжения в сопротивлении коммутации равным нулю. Поэтому наибольшее значение выпрямленного напряжения, определенное в опыте для каждой группы, необходимо сравнить с расчетным, подcчитанным по формуле Vd=kcxUВГ, где kcx = 2,34 и 1,17 для мостовой схемы и схем с нулевым выводом соответственно.
Снятие указанных характеристик является одновременно проверкой выпрямителя рабочим напряжением. Затем добавочный резистор исключается из схемы, и производится проверка выпрямителя номинальным рабочим током при нагрузке на эквивалентное ротору омическое сопротивление. Снимается характеристика Ud=f(Iподм). Если нет нагрузочного резистора с сопротивлением нужного значения и мощности, производится проверка выпрямителя рабочим током путем включения на закоротку без снятия указанной характеристики.
Рис. 67. Зависимость выпрямленного напряжения от тока подмагничивания ФС.
1 — в работе одна рабочая группа, последовательно с ротором включен резистор сопротивлением 2400 Ом; 2 — то же для форсировочной группы; 3 — обе группы работают на ротор генератора.
В обоих случаях проверяется распределение тока между вентилями при выпрямленном токе, составляющем 50, 75 и 100% номинального тока возбуждения. Токи в вентилях не должны отличаться более чем на ±10% от среднеарифметического. Если распределение тока не удовлетворяет указанным требованиям, то прежде всего необходимо проверить режим охлаждения, а для ртутных вентилей также работу схем зажигания и возбуждения. Если дефект устранить не удается, вентиль должен быть заменен.
