RU2563031C1 - Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения в составе бесщеточных систем возбуждения генераторов - Google Patents
Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения в составе бесщеточных систем возбуждения генераторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2563031C1 RU2563031C1 RU2014114057/07A RU2014114057A RU2563031C1 RU 2563031 C1 RU2563031 C1 RU 2563031C1 RU 2014114057/07 A RU2014114057/07 A RU 2014114057/07A RU 2014114057 A RU2014114057 A RU 2014114057A RU 2563031 C1 RU2563031 C1 RU 2563031C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- excitation
- generators
- brushless
- aer
- arv
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для оценки корректности функционирования автоматических регуляторов возбуждения в составе бесщеточных систем возбуждения генераторов электроэнергетических систем. Технический результат - обеспечение контроля работоспособности устройств АРВ в составе БСВ при управлении режимами ЭЭС по данным текущей регистрации параметров режима работы генераторов и бесщеточных возбудителей в различных режимах работы. Система мониторинга указанного АРВ содержит: датчики режимных параметров генераторов и бесщеточных возбудителей; измерительные преобразователи для формирования привязанных к системе единого времени цифровых режимных параметров контролируемых генераторов; анализатор функционирования АРВ в составе БСВ генераторов электростанции с программным обеспечением для выполнения алгоритмической обработки полученных данных; выходной регистратор ЭЭС, на который поступают сигналы о состоянии указанного АРВ; датчики дискретных сигналов штатной автоматики системы возбуждения контролируемых генераторов и локальную сеть для связи измерительных преобразователей и датчиков дискретных сигналов с анализатором функционирования указанного АРВ. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использована для оценки корректности функционирования автоматических регуляторов возбуждения (АРВ), применяющихся в составе бесщеточных систем возбуждения (БСВ) генераторов электроэнергетических систем (ЭЭС).
Уровень техники
В настоящее время в практике электромашиностроения для возбуждения синхронных генераторов широко применяются бесщеточные системы возбуждения (БСВ). Применение БСВ благодаря их главному достоинству - отсутствию скользящего контакта в цепи обмотки ротора турбогенератора, позволяет обеспечить возбуждение сверхмощных машин, токи возбуждения которых превышают 5500 А. Кроме того, использование БСВ приводит к существенному уменьшению массогабаритных показателей аппаратуры возбуждения. Поэтому БСВ применяются на большинстве генераторов мощностью 500 МВт и всех генераторах мощностью 1000 МВт и 1200 МВт атомных электростанций ЕЭС России.
Бесщеточные системы возбуждения широко применяются также для генераторов малой мощности. БСВ устанавливаются на большинстве генераторов мощностью до 50 МВт, изготовленных в России, а также многих генераторах мощностью до 150 МВт, изготовленных за рубежом. Последние поставляются в Россию для регулирования возбуждения генераторов паровых турбин в составе парогазовых энергоблоков.
Устойчивая и надежная параллельная работа российских энергосистем во многом зависит от правильной и эффективной работы БСВ и АРВ генераторов. Существенным фактором, снижающим системную надежность, является отсутствие оперативных средств контроля функционирования АРВ генераторов в составе БСВ с целью обеспечения анализа их работы в режиме онлайн.
В настоящее время в ЕЭС России находится в эксплуатации система мониторинга системных регуляторов в части АРВ и систем возбуждения (СМСР), которая выполняет контроль работоспособности устройств АРВ и систем возбуждения (СВ) при управлении режимами ЭЭС по данным текущей регистрации параметров режима работы генераторов в различных режимах работы - эксплуатационных, аварийных, особых (режим ограничения минимального возбуждения и режим ограничения двукратного значения тока ротора) [1].
Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения и систем возбуждения генераторов (RU 132637 U1, H02J 3/24, H02J 13/00, 20.09.2013) содержит: датчики режимных параметров генераторов; измерительные преобразователи, осуществляющие формирование привязанных к системе единого времени цифровых режимных параметров контролируемых генераторов; анализатор функционирования АРВ-СВ генераторов электростанции со специально разработанным программным обеспечением, предназначенный для выполнения алгоритмической обработки полученных данных; выходной регистратор ЭЭС, на который поступают сигналы о состоянии АРВ и СВ генераторов с анализатора функционирования АРВ-СВ генераторов электростанции; датчики дискретных сигналов штатной автоматики системы возбуждения контролируемых генераторов и локальную сеть для связи измерительных преобразователей и датчиков дискретных сигналов с анализатором функционирования АРВ-СВ генераторов электростанции.
Недостатком существующей СМСР является то, что она не может применяться для мониторинга функционирования БСВ и АРВ синхронных генераторов, так как не позволяет обеспечить контроль функционирования ограничителя максимального напряжения возбуждения и ограничителя тока возбуждения бесщеточного возбудителя, наличие которых предусмотрено СТО [2].
Система мониторинга системных регуляторов в части АРВ и систем возбуждения (СМСР) [1] принимается за прототип.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом является создание системы мониторинга функционирования АРВ в составе БСВ генераторов электростанции или генераторов ЭЭС в целом, которая выполняет контроль работоспособности устройств АРВ в составе БСВ при управлении режимами ЭЭС по данным текущей регистрации параметров режима работы генераторов в различных режимах работы - эксплуатационных, аварийных, особых (режим ограничения минимального возбуждения, режим ограничения двукратного значения тока возбуждения возбудителя и режим ограничения двукратного значения напряжения возбуждения).
Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения в составе бесщеточных систем возбуждения генераторов ЭЭС при различных режимах работы, как и СМСР по [1], принятая за прототип, содержит:
- датчики режимных параметров генераторов для измерения мгновенных значений фазных напряжений и токов трех фаз генератора и напряжения генератора за исключением датчиков тока возбуждения генератора;
- измерительные преобразователи, осуществляющие формирование привязанных к системе единого времени цифровых режимных параметров;
- датчики дискретных сигналов штатной автоматики системы возбуждения контролируемых генераторов;
- анализатор функционирования АРВ-СВ генераторов электростанции;
- локальную сеть для связи измерительных преобразователей и датчиков дискретных сигналов с анализатором функционирования АРВ-СВ генераторов электростанции.
Следующие признаки предлагаемого изобретения являются отличительными:
- устанавливается датчик тока возбуждения бесщеточного возбудителя; при этом исключается датчик тока возбуждения генератора1 (1измерение тока возбуждения генератора в бесщеточной системе возбуждения невозможно вследствие отсутствия измерительных колец на роторе);
- в программное обеспечение анализатора функционирования АРВ-СВ включаются алгоритмы, позволяющие в режиме онлайн на основе поступающей информации идентифицировать:
- некорректность работы ограничителя двукратного тока возбуждения бесщеточного возбудителя;
- некорректность работы ограничителя двукратного напряжения возбуждения генератора.
При этом из программного обеспечения анализатора исключается алгоритм, позволяющий в режиме онлайн на основе поступающей информации идентифицировать некорректность работы ограничителя двукратного тока возбуждения1.
При необходимости анализатор периодически посылает сообщение о функционировании АРВ в составе БСВ на выходной регистратор ЭЭС. При обнаружении неисправности посылаемое сообщение содержит информацию о возникновении неисправности и ее виде.
Осуществление изобретения
Блок-схема заявляемой системы мониторинга АРВ в составе БСВ генераторов представлена на чертеже.
Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения в составе бесщеточных систем возбуждения генераторов содержит: датчики 1 режимных параметров генераторов; датчики 2 дискретных сигналов штатной автоматики системы возбуждения контролируемых генераторов, датчики 3 токов возбуждения бесщеточных возбудителей, измерительные преобразователи 4, систему единого времени 5, локальную сеть 6, анализатор 7 функционирования АРВ в составе БСВ и выходной регистратор ЭЭС 8.
На схеме: Uf - напряжение возбуждения генератора; Uф и Iф - фазное напряжение и фазный ток генератора; Ifв - ток возбуждения бесщеточного возбудителя.
На основе аналоговой информации, поступающей со штатных датчиков 1 режимных параметров генераторов - мгновенных значений фазных напряжений и токов трех фаз генератора, напряжения возбуждения генератора, а также штатных датчиков 3 токов возбуждения бесщеточных возбудителей, измерительные преобразователи 4 осуществляют формирование привязанных к системе единого времени 5 (синхронизированных) цифровых режимных параметров контролируемых генераторов - напряжения статора, напряжения возбуждения, реактивной мощности, частоты напряжения на статоре, активной мощности и абсолютного угла напряжения статора, и контролируемых цифровых режимных параметров бесщеточных возбудителей - тока возбуждения возбудителя. Данные по цифровым режимным параметрам совместно с дискретными сигналами, формируемыми датчиками 2 штатной автоматики системы возбуждения контролируемых генераторов, оснащенных БСВ, в режиме ограничения минимального возбуждения, ограничения двукратного напряжения возбуждения и ограничения двукратного тока возбуждения бесщеточного возбудителя по локальной сети 6 поступают на входы анализатора 7 функционирования АРВ в составе БСВ генераторов электростанции. Программное обеспечение анализатора реализует алгоритмы, позволяющие в режиме онлайн на основе поступающей информации выявить генератор, являющийся источником синхронных колебаний в ЭЭС или межмашинных колебаний генераторов одной электростанции, а также идентифицировать шесть характерных неисправностей в БСВ и АРВ генератора, а именно:
- некорректность работы АРВ при возникновении в энергосистеме дефицита/избытка мощности;
- отсутствие или несвоевременный ввод релейной форсировки возбуждения;
- преждевременное снятие форсировки возбуждения;
- некорректность работы ограничителя минимального возбуждения;
- некорректность работы ограничителя двукратного напряжения возбуждения;
- некорректность работы ограничителя двукратного тока возбуждения возбудителя.
В результате в анализаторе формируются линейные, расчетные и аварийные архивы. Аварийный архив содержит информацию о времени обнаружения неисправности и ее характере, а также массив данных линейного архива за интервал времени, в течение которого существует сигнал о неисправности.
Анализатор 7 периодически посылает сообщение о функционировании АРВ в составе БСВ на выходной регистратор ЭЭС 8. При обнаружении неисправности посылаемое сообщение содержит информацию о возникновении неисправности и ее виде.
В настоящее время макет системы мониторинга АРВ в составе БСВ генераторов прошел испытания на цифро-аналого-физическом комплексе ОАО «НТЦ ЕЭС».
Источники информации
1. Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения и систем возбуждения генераторов. RU 132637 U1, H02J 3/24, H02J 13/00, 20.09.2013.
2. Требования к системам возбуждения и автоматическим регуляторам возбуждения сильного действия синхронных генераторов. Стандарт ОАО «СО ЕЭС», СТО 59012820.29.160.20.001-2012, Москва 2012 (электронный ресурс http://so-ups.ru/fileadmin/files/laws/standards/STO_ES_AER_SA.pdf - доступ свободный).
Claims (2)
1. Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения в составе бесщеточных систем возбуждения генераторов электроэнергетической системы, содержащая датчики режимных параметров генераторов, измеряющие мгновенные значения фазных напряжений и токов трех фаз генератора и напряжение возбуждения генератора, передающие сигналы на измерительные преобразователи, осуществляющие формирование привязанных к системе единого времени цифровых режимных параметров и связанные по локальной сети с анализатором функционирования АРВ-СВ; датчики дискретных сигналов штатной автоматики системы возбуждения контролируемых генераторов, соединенные локальной сетью с анализатором функционирования АРВ-СВ, отличающаяся тем, что дополнительно устанавливают датчики токов возбуждения бесщеточных возбудителей генераторов, которые передают сигналы на цифровые измерительные преобразователи, осуществляющие формирование дополнительных цифровых режимных параметров - токов возбуждения бесщеточных возбудителей генераторов, за счет чего анализатор функционирования АРВ в составе БСВ, оснащенный дополнительными программными модулями, осуществляет контроль функционирования ограничителя двукратного тока возбуждения бесщеточного возбудителя и ограничителя двукратного напряжения возбуждения генератора.
2. Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения по п. 1, отличающаяся тем, что анализатор функционирования АРВ в составе БСВ осуществляет выдачу информации на выходной регистратор электроэнергетической системы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014114057/07A RU2563031C1 (ru) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения в составе бесщеточных систем возбуждения генераторов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014114057/07A RU2563031C1 (ru) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения в составе бесщеточных систем возбуждения генераторов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2563031C1 true RU2563031C1 (ru) | 2015-09-20 |
Family
ID=54147647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014114057/07A RU2563031C1 (ru) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения в составе бесщеточных систем возбуждения генераторов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2563031C1 (ru) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3007181A1 (de) * | 1979-02-27 | 1980-09-04 | Fuji Electric Co Ltd | System zum vorhersagen der desynchronisation einer synchronmaschine |
| SU1614092A1 (ru) * | 1987-12-14 | 1990-12-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электромашиностроения | Устройство дл испытаний автоматического регул тора возбуждени турбогенератора |
| WO2001011764A1 (en) * | 1999-08-06 | 2001-02-15 | General Electric Company | Method and apparatus for controlling the exitation of a synchronous generator driven by a turbine |
| RU2416099C1 (ru) * | 2009-12-21 | 2011-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ измерения ускорений |
| RU132637U1 (ru) * | 2013-02-06 | 2013-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Системный Оператор Единой Энергетической Системы" | Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения и систем возбуждения генераторов |
| RU133374U1 (ru) * | 2013-04-12 | 2013-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Генерация" | Автоматический регулятор напряжения синхронного генератора |
| RU2508591C1 (ru) * | 2012-07-20 | 2014-02-27 | Открытое акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" (ОАО "СО ЕЭС") | Устройство для выявления источника синхронных колебаний |
| EP3402754A1 (en) * | 2016-01-13 | 2018-11-21 | Corning Incorporated | High temperature high load compatible bearing |
-
2014
- 2014-03-24 RU RU2014114057/07A patent/RU2563031C1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3007181A1 (de) * | 1979-02-27 | 1980-09-04 | Fuji Electric Co Ltd | System zum vorhersagen der desynchronisation einer synchronmaschine |
| SU1614092A1 (ru) * | 1987-12-14 | 1990-12-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электромашиностроения | Устройство дл испытаний автоматического регул тора возбуждени турбогенератора |
| WO2001011764A1 (en) * | 1999-08-06 | 2001-02-15 | General Electric Company | Method and apparatus for controlling the exitation of a synchronous generator driven by a turbine |
| RU2416099C1 (ru) * | 2009-12-21 | 2011-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ измерения ускорений |
| RU2508591C1 (ru) * | 2012-07-20 | 2014-02-27 | Открытое акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" (ОАО "СО ЕЭС") | Устройство для выявления источника синхронных колебаний |
| RU132637U1 (ru) * | 2013-02-06 | 2013-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Системный Оператор Единой Энергетической Системы" | Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения и систем возбуждения генераторов |
| RU133374U1 (ru) * | 2013-04-12 | 2013-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Генерация" | Автоматический регулятор напряжения синхронного генератора |
| EP3402754A1 (en) * | 2016-01-13 | 2018-11-21 | Corning Incorporated | High temperature high load compatible bearing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2905630B1 (en) | Fault detection in brushless exciters | |
| CN102608491B (zh) | 用于同步机健康状况监测的系统和方法 | |
| US20150198655A1 (en) | Rectifier diode fault detection in brushless exciters | |
| EP2702374B1 (en) | Method for monitoring demagnetization | |
| AU2013305685B2 (en) | Systems and methods for rotor angle measurement in an electrical generator | |
| EP3480610B1 (en) | Diagnosing a winding set of a stator | |
| US10473708B2 (en) | Methods and systems for real-time monitoring of the insulation state of wind-powered generator windings | |
| EP3246689B1 (en) | Method and system for monitoring mechanical bearing | |
| Cabanas et al. | A new portable, self-powered, and wireless instrument for the early detection of broken rotor bars in induction motors | |
| US20060006879A1 (en) | Method of diagnosing a broken bar fault in an induction motor | |
| US10782356B2 (en) | Systems and methods for monitoring leakage current of an industrial machine | |
| EP3214757B1 (en) | Electrical machine component failure detection apparatus and method | |
| US20220115874A1 (en) | Offline synchronization of generators | |
| WO2013136098A1 (en) | Method for rotor winding damage detection in rotating alternating machines by differential measurement of magnetic field by using two measuring coils | |
| PH12019500141A1 (en) | System and method for health monitoring of prime mover coupled to doubly-fed induction generator | |
| Irfan et al. | Development of an intelligent condition monitoring system for AC induction motors using PLC | |
| Liu et al. | Design and application for fault monitoring circuit of rotating rectifier in aviation brushless AC generator | |
| RU132637U1 (ru) | Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения и систем возбуждения генераторов | |
| RU2563031C1 (ru) | Система мониторинга автоматических регуляторов возбуждения в составе бесщеточных систем возбуждения генераторов | |
| Chaturvedi et al. | On line fault identification of induction motor using fuzzy system | |
| KR20190044232A (ko) | 음향신호를 이용한 속도제어용 전력변환장치 유/무선 고장 진단 장치 및 방법 | |
| RU2521768C2 (ru) | Способ выявления источника синхронных колебаний | |
| RU2529505C1 (ru) | Способ и система для отключения генератора от энергосистемы | |
| RU2564539C1 (ru) | Система определения синхронизирующей мощности синхронной машины | |
| RU2568984C1 (ru) | Устройство диагностики технического состояния системы "обратимая синхронная машина-маховик" агрегата бесперебойного питания |