Рассматриваемая система возбуждения (см. рис. 4) в настройке наиболее сложна по следующим причинам:
анодное напряжение вентилей зависит от режима работы главного генератора и между анодными напряжениями рабочей и форсировочной групп имеется сдвиг по фазе;
без АРВ система работает неустойчиво;
трудно во всех режимах обеспечить линейность выходной характеристики возбудителя из-за изменения коммутации (неполная или полная) при возрастании тока и из-за изменения анодного напряжения форсировочной группы;
различны длительно допустимые токи в рабочей и форсировочной частях обмоток выпрямительного трансформатора;
пуск и останов турбогенераторов значительно сложнее, чем гидрогенераторов, поэтому останов агрегата крайне нежелателен.
По указанным выше причинам все турбогенераторы после монтажа пускаются на резервном возбудителе. По методике ОРГРЭС [Л. 17] настройка ионного возбудителя с АРВ производится при питании выпрямительного трансформатора от пониженного напряжения (собственные нужды ГРЭС) и работе выпрямителя на эквивалентную нагрузку (резервный ротор). При этом генератор может быть включен в сеть на резервном возбудителе или остановлен, но цепи анодного напряжения форсировочной группы должны быть собраны полностью (последовательный трансформатор включен).
Все характеристики, полученные при таком способе, пересчитываются к реальным условиям через коэффициент К, который равен отношению напряжений, подаваемых на выпрямительный трансформатор в нормальной и испытательной схемах. Кроме переключений в силовых цепях требуется выполнить переключения в цепях собственных нужд и АРВ, чтобы обеспечить работу систем зажигания и возбуждения вентилей и согласовать характеристику АРВ с пониженным значением выпрямленного напряжения (по обратной связи).
Настройка возбудителя в указанной схеме включает следующие операции:
фазировку анодных напряжений и отпирающих импульсов;
снятие характеристик Ud = f(UBxCcyn),
выбор смещения (рабочих точек) схем управления;
снятие статических характеристик возбудителя с АРВ Ud = f(IK.Bx)
снятие характеристики ТПТ—ВУИ при работе на закоротку.
Фазировка анодных напряжений и отпирающих импульсов производится так же, как рассмотрено выше.
Но поскольку гашение поля производится рабочей группой и в схеме отсутствует ИФР, то в настройке схемы имеются отличия (для ССУП-4): проверяется угол регулирования рабочей группы вентилей при максимальном отрицательном сигнале на выходе АРВ ар, который должен составлять 130—140°, и угол регулирования форсировочной группы при максимальном положительном сигнале αф, который должен быть равным 0—10°. Для обеспечения этих условий обычно требуется изменить начальное положение импульса (при UАРВ=0 и Uсм=0), что выполняется путем изменения отпаек трансформатора питания блока БФ (см. рис. 12).
Характеристики Ud =f (UΒΧ ссуп) рабочей и форсировочной групп снимаются для оценки работы выпрямителей с системой управления и определения коэффициентов усиления.
При выборе рабочих точек систем управления следует иметь в виду несколько моментов:
смещение нужно выбрать так, чтобы обеспечивалось требуемое распределение токов по группам во всех нормальных длительных режимах при всех изменениях тока статора без перегрузки форсировочной части обмотки ТВ;
характеристика Ud=f(Ik.вх) не должна иметь горизонтальной площадки;
при отсутствии сигнала АРВ выпрямленное напряжение должно быть около 0,85—1,0 Ud.ном.
Указанным требованиям по опыту наладки [Л. 17] соответствует ток смещения, обеспечивающий следующие углы регулирования при (Uвых.АРВ=0:
для системы возбуждения ТГВ-300 αρ=30°, αф= 110-120°, для системы возбуждения ТГВ-200 αр=45°, αф= 110-120°.
Статические характеристики возбудителя с АРВ могут сниматься как при остановленном генераторе, так и при его работе в сети с номинальной нагрузкой, а также при различных реактивных нагрузках.
По виду зависимостей выпрямленных напряжений и системы возбуждения в целом и ее отдельных групп, проверяется линейность характеристик и коэффициент усиления с ЖОС и без нее. Коэффициент усиления характеристики без ЖОС по контрольному входу АРВ должен составлять 12—15 ед. возб./мА. Поскольку номинальному коэффициенту усиления по каналу ΔU, равному 50 ед. возб./ед. напр., соответствует коэффициент усиления по контрольному входу АРВ, равный 3 ед. возб./мА, то кратность ЖОС должна быть равна 4—5.
Характеристики системы возбуждения показаны на рис. 74.
Работа выпрямителя на закоротку производится для формовки ионных вентилей на месте установки. Этот режим работы используется для снятия характеристик устройств ТПТ—ВУИ, предназначенных для измерения тока ротора.
Характеристики Uвуи, Iвуи =f(Iрот) снимаются до двойного номинального значения тока ротора. Данные этой проверки используются для корректировки настройки устройств ограничения тока ротора и для настройки срабатывания реле автоматики, установленных в цепях ТПТ—ВУИ.
Испытание возбудителя с АРВ при работе генератора на х. х. и в сети включает следующие операции:
пробный пуск и проверку схемы начального возбуждения;
проверку устойчивости регулирования на х. х. и проверку работы АГП;
переход с резервного возбудителя на рабочий и обратно;
испытание работы возбудителя при работе генератора в сети;
проверку устройств ограничения тока ротора и статора.
Перед началом испытаний выпрямительный трансформатор переключается с пониженного напряжения на нормальное, и восстанавливается проектная схема питания СН возбудителя. Проверяется фазировка анодных напряжений, отпирающих импульсов и напряжений СН.
Пробный пуск и проверка схемы начального возбуждения проводятся следующим образом:
отключаются разъединители (ВАБ) в цепях анодов (см. рис. 4) и включается устройство начального возбуждения (УНВ). При установившемся токе этого устройства измеряются напряжения статора генератора и ток ротора, затем устройство отключается, т. е. производится имитация неуспешного пуска. Далее производится подготовка к подъему напряжения на генераторе. Включается разъединитель анодов. На АРВ вводятся каналы AU и корректирующие цепочки, уставка по напряжению ставится в крайнее нижнее положение (соответствует примерно 0,9Uном), отключается АГП и включается УНВ.
При номинальной частоте вращения агрегата производится включение АГП. Прочее протекает следующим образом. Напряжение на генераторе начинает медленно возрастать под действием тока от УНВ и при Uг≈0,3Uном появляется ток рабочей группы, что приводит к увеличению скорости нарастания напряжения. При напряжении статора, равном 0,6 Uном, производится автоматическое отключение УНВ, напряжение генератора продолжает расти под действием тока рабочей группы вентилей.
При Uг=0,8Uном появляется ток форсировочной группы, после чего напряжение генератора быстро достигает номинальных значений и после нескольких колебаний устанавливается в соответствии с уставкой АРВ. Процесс осциллографируется, длительность подъема напряжения до номинального составляет около 5 с, а колебания напряжения под действием АРВ продолжаются 3—4 с.
Проверка устойчивости регулирования на х. х. Проверяется диапазон изменения уставки и устойчивость регулирования при подаче ступенчатого импульса по контрольному входу АРВ. Величина сигнала возмущения должна соответствовать изменению напряжения генератора на ±3—5%. Определяются области устойчивости по коэффициентам каналов U' — КЦ при различных уставках по напряжению и при одиночной работе каждой из групп вентилей (рис. 75).
Рис. 75. Области устойчивой работы генератора на х. х.
1 — совместная работа групп при номинальном напряжении генератора; 2 — то же при напряжении 0,9 Uном; 3 — одиночная работа форсировочной группы при номинальном напряжении генератора.
Производится осциллографирование переходного процесса при подаче ступенчатого импульса по контрольному входу АРВ и при гашении поля ротора. Определяется время гашения поля и проверяется правильность работы АГП.
Переход с одного возбудителя на другой должен производиться без разрыва цепи ротора, поэтому некоторое время оба возбудителя оказываются включенными параллельно на ротор. Если напряжение вентильного возбудителя меньше резервного машинного, то ток от последнего в вентильный возбудитель проходить не может (непроводящее направление для вентилей). В противном случае вентильный возбудитель замыкается на машинный, ток в контуре возрастает с большой скоростью, происходит форсировка вентильного возбуждения, что может привести к повреждению машинного возбудителя. Поэтому во всех подобных случаях напряжение вентильного возбудителя должно быть меньше напряжения машинного возбудителя.
Порядок перевода [Л. 4] с вентильного возбудителя на резервный машинный следующий: на машинном возбудителе устанавливается напряжение, превышающее напряжение на роторе на 10—15%, после чего включается автомат резервного возбудителя и отключается автомат рабочего. Далее регулированием машинного возбудителя устанавливается необходимое напряжение на роторе.
Перевод с машинного возбудителя на вентильный производится в обратном порядке: предварительно напряжение вентильного возбудителя устанавливается на 10—15% ниже напряжения на роторе. Если снизить напряжение не представляется возможным при работе обеих групп вентилей, то отключается форсировочная группа.
Испытание вентильного возбудителя с АРВ при работе генератора в сети производится так же, как и в схеме независимого возбуждения. Однако если предварительная проверка производилась при токе статора, равном нулю, то необходимо проверить линейность характеристики Ud=f(Iк.вх) при различных токах статора.
Настройка блока ОМВ при работе генератора на сеть производится по следующей программе: определяется правильность работы ОМВ; настраивается уставка ОМВ; проверяется устойчивость; снимаются характеристики.
Правильность работы ОМВ определяется следующим образом. Генератор несет активную нагрузку, равную 0,05—0,1 номинальной. Выход ОМВ подключен к миллиамперметру. Накладка переключения угла φ на ОМВ установлена в положение φ=10°. Переключатель «Усиление» ставится в положение максимального усиления. Воздействуя на установочное устройство АРВ или подавая ток управления на контрольный вход АРВ, переводят генератор в режим недовозбуждения. Определяется уставка ОМВ по моменту появления показаний миллиамперметра и проверяется правильность работы— при уменьшении возбуждения должен увеличиваться выход ОМВ.
Уставка ОМВ определяется из условий устойчивости и теплового режима генератора. Для турбогенераторов ТГВ-200 и ТГВ-300 уставка ОМВ не должна превышать 70—80 Мвар при Р=0,1Рном и 10—40 Мвар при Р=Рном. Для настройки уставки меняют число витков обмотки трансформатора Тр3. Уставка, настроенная в разомкнутой схеме (выход ОМВ нагружен на миллиамперметр), проверяется в замкнутой схеме, когда выход ОМВ включен на вход АРВ. Вначале проверка уставки производится при активной нагрузке генератора Р= 0,1Рном, затем, после проверки устойчивости, при Р == Рном.
Устойчивость проверяется в режиме ограничения при условиях, оговоренных выше. Возмущение в системе регулирования создается подачей импульса управления по контрольному входу АРВ. Сначала подаются на развозбуждение импульсы малой амплитуды, а потом увеличиваются ступенями по 12—20% от уровня сигнала, соответствующего изменению напряжения на 10%. Оптимальные условия устойчивости подбираются изменением положения переключения «Стабилизация». По результатам проверки производится корректировка настройки ОМВ.
После проверки устойчивости при условии Р=0,1 Рном снимаются характеристики Id; Q; IОМВ;
Ud как функции от Iк.вх или φу, где φу — угол поворота установочного устройства АРВ, и проверяется статизм ОМВ.
Для турбогенераторов типа ТГВ-200 и ТГВ-300 с АРВ-200И и АРВ-2300И величина статизма ОМВ не должна превышать 35—40 Мвар/мА [Л. 17].
Характеристики снимают также в указанном выше объеме при Р=(0,4; 0,8;
1,0)РНом. Пример характеристик ОМВ, снятых для ТГВ-300 с АРВ-300И (уставки ОМВ: угол 10°, усиление 10), приведен на рис. 76.
