Секция управления и регулирования (стр. 6 )

Угол управления тиристорами Alfa должен быть ограничен минимальным MinAlfa и максимальным MaxAlfa значениями. Для обеспечения требуемого угла запаса в инверторном режиме тиристорного преобразователя максимальный угол управления уменьшается при возрастании тока возбуждения в соответствии с рисунком 45.

14.4  Изменение длительности импульсов управления ТП

Длительность импульсов управления тиристорами формируется в зависимости от тока возбуждения. При токе возбуждения Ie < Ie@Pulses120, когда возможен режим прерывистого тока, или при отсутствии тока длительность импульсов составляет 120° (точнее – соответствует интервалу между моментами формирования импульсов для i-го и i+2 тиристора). При Ie > Ie@Pulses120 формируются сдвоенные импульсы длительностью от 0,7 до 0,9 ms, поступающие одновременно на i-й и (i-1)-й тиристоры (см. рисунок 46).

15.  ЗАЩИТА И КОНТРОЛЬ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

15.1  Защита от непроводимости тиристоров

Потеря проводимости одного из вентилей тиристорного преобразователя может произойти в случае обрыва в цепи управляющих импульсов, либо в результате перегорания предохранителя при пробое тиристора. При этом в фазном токе ТП появляется постоянная составляющая, намагничивающая выпрямительный трансформатор, что приводит к его перегреву.

Принцип действия защиты основан на анализе в течение периода аплитуд положительной и отрицательной полуволн фазных токов тиристорного преобразователя. Защита срабатывает с выдержкой времени T752 Т@Fuse, если при токе возбуждения Iе, превышающем уставку T750 >IeFuse, мгновенный ток любой фазы в течение периода не выйдет за пределы диапазона от минус (T751 <IvFuse) до (T751 <IvFuse). Программа защиты выполняется одновременно обоими регуляторами. Для обеспечения селективности уставка по времени срабатывания защиты резервного регулятора автоматически задается большей на 40 ms, чем у основного регулятора. Поэтому если неисправность была связана с потерей импульсов основного регулятора, то управление будет передано резервному регулятору и система возбуждения останется в работе.

Срабатывание защиты квалифицируется как катастрофический отказ канала, при котором производится переход на резервный регулятор. Диагностическая информация о номере тиристора, потерявшего проводимость, выводится на панель местного управления регулятора.

Для сброса диагностической информации следует подать сигнал Сброс сигнализации (Х2:20).Для вывода защиты из работы достаточно задать T750 >IeFuse = 5.

15.2  Контроль RC-цепей тиристорного преобразователя

Контроль роизводится на основном канале при Ie > T760 Ie@RC. Тиристорный преобразователь содержит шесть RC-цепей, включенных по две параллельно на линейные напряжения питания ТП.

При отказе одной из параллельных RC-цепей формируется сигнал неисправности. При отказе двух параллельных RC-цепей формируется признак условного отказа. Одновременно на панель местного управления регулятора выводится диагностическая информация.

Для сброса сигналов неисправности и (или) отказа, а также диагностической информации следует подать сигнал Сброс сигнализации (Х2:20).

16.  КОНТРОЛЬ БЕСЩЕТОЧНОГО ВОЗБУДИТЕЛЯ

Регулятор контролирует проводимость ветвей вращающегося выпрямителя. В состав бесщеточного возбудителя входит датчик, имеющий три выхода. На выходе Uk3 формируется импульсный сигнал датчика начального отсчета первой ветви с частотой, равной частоте вращения ротора генератора. Если все ветви анодной группы вентилей вращающегося выпрямителя проводят ток, то за период сигнала датчика начального отсчета на выходе Uk1 формируются 36 импульсов (по числу ветвей анодной группы). При перегорании предохранителя в ветви прекращается протекание тока и соответствующий импульс исчезает. На выходе Uk2 аналогичным образом формируются импульсы для катодной группы вентилей.

В секции управления и регулирования установлены две одинаковые ячейки, на входы которых поступают сигналы датчика. Ячейки служат для формирования импульсных сигналов ТТЛ-уровня, которые подаются на входы Uk1.1 (Х8:7), Uk2.1 (Х8:8), Uk3.1 (Х8:6) АРВ1 и АРВ2.

Поскольку амплитуда сигналов первичного датчика зависит от тока ротора, контроль бесщеточного возбудителя производится при If > T770 If@Diodes.

Алгоритм контроля основан на анализе периодов следования импульсов, соответствующих анодной и катодной группам вентилей. При пропадании импульса определяется номер непроводящей ветви и соответствующая диагностическая информация выводится на панель местного управления регулятора.

В случае перегорания одного предохранителя формируется сигнал неисправности; ограничение режима генератора не производится. При перегорании двух или большего числа предохранителей вводится ограничение максимального тока ротора на уровне, соответствующем работе генератора с Cosj = 1, Pg = 1. При перегорании трех и более предохранителей на выходе регулятора формируется сигнал Аварийная сигнализация (Х4:6). Сброс сигнализации и диагностической информации производится командой Сброс сигнализации (Х2:20).

17.  УПРАВЛЕНИЕ СТРЕЛОЧНЫМИ ПРИБОРАМИ

В секции управления и регулирования установлено две группы по четыре стрелочных микроамперметра с добавочными резисторами - соответственно для АРВ1 и АРВ2. На эти приборы выводятся напряжение генератора Ug (при автоматическом управлении), напряжение ротора Uf, ток возбуждения возбудителя Ie и ток генератора Ig. При ручном управлении и в режиме тестирования регулятора вместо напряжения генератора Ug выводится напряжение синхронизации Usyn.

Управление приборами осуществляется цифро-аналоговыми преобразователями, установленными в ячейке АО-АТ96. Диапазон изменения напряжений ЦАП составляет от минус 10 до плюс 10 V. Масштабирование напряжений, поступающих на приборы, производится программными средствами в соответствии с рисунком 47.

18.  ОРГАНИЗАЦИЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ КАНАЛОВ

Высокая надежность системы возбуждения обеспечивается за счет дублирования тиристорных преобразователей и регуляторов (двухканальная система). В секции управления и регулирования установлены два одинаковых регулятора АРВ1 и АРВ2, управляющие соответственно тиристорными преобразователями первого и второго канала. Задание номера регулятора производится переключателем 7 ячейки CC (см. таблицу 22).

В соответствии с принятой терминологией основным называется регулятор, работающий в режиме on-line. Другой регулятор, работающий в режиме off-line, называется резервным. При одновременной подаче питания на оба регулятора, АРВ1 становится основным, а АРВ2 - резервным. При поочередном включении питания основным становится тот регулятор, на который было первым подано питание.

Резервный регулятор находится в режиме слежения, при котором:

·  импульсы управления ТП, а также выходные дискретные сигналы, поступающие на разъемы Х3, Х4 блокированы;

·  регулируемый параметр (напряжение, реактивная мощность, Cosj или ток возбуждения) устанавливается таким же, как у основного регулятора;

·  уставка отслеживает текущее состояние регулируемого параметра, в результате чего выходной сигнал канала регулирования близок к нулю. Для отслеживания используется сглаженное фильтром низкой частоты значение параметра;

·  смещение общего канала регулирования BiasCmn и, следовательно, угол управления тиристорным преобразователем Alfa устанавливаются такими же, как у основного регулятора. В результате обеспечиваются условия для безударного перехода на резервный регулятор. Для передачи резервному регулятору номера регулируемого параметра и смещения BiasCmn используется интерфейс CAN, обеспечивающий обмен информацией между АРВ1 и АРВ2.

Переход на резервный канал может происходить по командам оператора Включить канал 1 (Х1:4), Включить канал 2 (Х1:17), либо автоматически, при отказе аппаратуры основного канала. Указанные команды обрабатываются только АРВ1.

Программно-аппаратные средства регулятора обеспечивают непрерывный контроль состояния аппаратуры канала. В зависимости от последствий, к которым приводят нарушения в работе аппаратуры, различаются:

·  катастрофический отказ, при котором управление возбуждением становится невозможным. Примером катастрофического отказа может служить потеря наряжения синхронизации;

·  частичный отказ, при котором регулятор может работать только в режиме ручного управления, например, при потере напряжения генератора;

·  условный отказ, при котором перевод на резервный канал производится, если он исправен (нет катастрофического, частичного или условного отказа);

·  неисправность, при которой регулятор может утрачивать некоторые функции, но остается в работе. В качестве примера можно привести нарушение обмена информацией между регуляторами по интерфейсу CAN.

При возникновении нарушений на панель местного управления регулятора выводится соответствующая диагностическая информация (см. п.22).

Команды ручного перехода на резервный регулятор выполняются только при наличии разрешающего сигнала Готов 1«2 (Х3:1). Этот сигнал не формируется в следующих ситуациях:

·  при катастрофическом отказе резервного канала;

·  при работе основного регулятора в режиме автоматического регулирования зафиксирован частичный отказ резервного канала. В этом случае для перехода на резервный канал необходимо предварительно перевести основной канал в режим ручного управления;

·  нарушен обмен по интерфейсу CAN;

·  выполняется начальное возбуждение;

Автоматический переход на резервный канал производится в следующих ситуациях:

·  при катастрофическом отказе основного канала - безусловно;

·  при частичном отказе основного канала в условиях, когда сформирован сигнал Готов 1«2;

·  при условном отказе, если исправен резервный канал.

19.  Работа в режиме тестирования регулятора

Режим тестирования предусмотрен для обеспечения работ по проверке и настройке аппаратуры регулятора и системы возбуждения.

Переход в этот режим производится, если перед включением питания или замыканием кнопки RESET переключатели на панели местного управления регулятора TEST и BLOCK установлены в верхнее положение, а переключатели PULSES и RELAYS находятся в нижнем положении. Признаком работы регулятора в режиме тестирования является свечение светодиода TEST на панели местного управления регулятора. Рекомендуется перевести в режим тестирования оба регулятора, либо снять питание с другого регулятора.

Внимание! В режиме тестирования регулятор формирует сигнал Отказ канала (Х5:8, 21), управляющий реле с нормально замкнутым контактом. Схема автоматики системы возбуждения отключает АГП при отказе двух каналов. Для предотвращения этого следует разорвать цепь отключения АГП, например, удалить выходное реле.

В режиме тестирования регулятор выполняет:

·  ввод дискретных сигналов и их отображение на сенсорном дисплее (параметры B890 - B895). Поэтому можно проверить прохождение сигналов от их источников до регулятора;

·  измерение режимных параметров, что позволяет выполнить проверку и предварительную настройку цифровых датчиков регулятора;

·  вывод дискретных сигналов, формируемых ячейкой DO-AT96. Состояние сигналов задается с сенсорного дисплея (параметры B920-B923). При переводе переключателя RELAYS в верхнее положение сигналы поступают на выходные реле секции управления и регулирования. Таким образом можно проверить прохождение сигналов от регулятора до их приемников. Не следует одновременно на обоих регуляторах включать переключатель RELAYS;

·  формирование импульсов управления тиристорами. При переводе переключателя PULSES в верхнее положение импульсы поступают на блоки выходных усислителей СУР и загорается светодиод, установленный в ячейке TC. Не следует одновременно на обоих регуляторах включать переключатель PULSES.

При отсутствии напряжения синхронизации период следования импульсов соответствует номинальной частоте, что позволяет контролировать их прохождение до тиристоров при снятом напряжении питания.

При наличии напряжения синхронизации контролируется исправность цепей синхронизации. При отсутствии нарушений формируются импульсы управления, которые синхронизированы с этим напряжением. Если система контроля выявила неисправность цепей синхронизации, то импульсы блокируются, а на панель управления регулятора выводится диагностическая информация.

Задание угла управления ТП производится в соответствии с рисунком 48. Угол управления можно изменять:

·  с сенсорного дисплея – параметр T730 AlfaTest;

·  командами на увеличение или уменьшение возбуждения со скоростью vAlfaTest. При этом по команде Больше угол управления уменьшается, а по команде Меньше - увеличивается;

·  командой Возбуждение для установки AlfaTest = 90°;

·  командой Гашение для установки AlfaTest = 135°.

В режиме тестирования регулятора удобно выполнять настройку смещения фазы T700 CorrPsi генератора опорной частоты системы фазо-импульсного управления ТП и проверять управляемость тиристорного преообразователя, как на холостом ходу (при разомкнутом АГП), так и при работе на обмотку возбуждения.

20.  РАБОТА С ДИСПЛЕЕМ МЕСТНОГО ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ

20.1  Организация обмена информацией с дисплеем

Каждый сенсорный дисплей, установленный в пульте местного управления, связан со своим регулятором с помощью интерфейса RS-232. На экран сенсорного дисплея выводится информация о режиме и состоянии системы регулирования возбуждения, настройке регулятора, дается расшифровка диагностической информации, выводимой на семисегментный индикатор панели местного управления регулятора, ведется дневник событий. С помощью сенсорного дисплея изменяются настройки регулятора.

Предусмотрены следующие экраны сенсорного дисплея:

·  основной экран, на который выводится информация о состоянии генератора, системы возбуждения и канала, а также информация о режиме работы регулятора. На этом экране расположены также кнопки перехода к другим экранам;

·  экран значений основных режимных параметров генератора и системы возбуждения;

·  экран истории событий;

·  экран диагностической информации о неисправностях;

·  экран настроек и переменных, используемый для индикации режимных параметров и изменения настроек регулятора;

·  экран цифро-аналоговых преобразователей, с помощью которого организуется вывод переменных на цифро-аналоговые преобразователи. Используется при наладке для осциллографирования переходных процессов;

20.2  Основной экран

Пример основного экрана приведен на рисунке 49.

Экран делится на четыре поля:

·  поле логотипа фирмы-изготовителя системы возбуждения с кнопками установки даты и текущего время;

·  поле отображения текущего состояния генератора, канала и системы возбуждения;

·  поле отображения режима работы регулятора;

·  поле меню с кнопками перехода к другим экранам.

Рисунок 49 – Основной экран

20.2.1  Поле состояния

Поле отображения текущего состояния генератора, канала и системы возбуждения отделяется заголовком "Состояние".

·  Состояние канала отображается в левой части этого поля следующим образом: "Канал в работе" или "Канал в резерве".

·  Состояние генератора отображается в центральной части поля "Состояние". Если генератор возбужден – появляется надпись "Возбужден", если генератор развозбужден - "Не возбужден". При работе генератора в режиме холостого хода появляется сообщение – "Холостой ход", при работе генератора на сеть – "В сети". Если генератор развозбужден, то в правой части поля "Состояние" появляется сообщение "Готов" – когда канал готов к возбуждению, либо "Не готов" – когда канал не готов к возбуждению.

·  Состояние системы возбуждения отображается в правой части поля "Состояние" только если генератор возбужден. При этом возможно появление только одного из следующих сообщений:

-  "Ограничитель 2If " – работает ограничитель двухкратного тока ротора;

-  "Ограничитель Ie max" – работает ограничитель максимального тока возбуждения возбудителя;

-  "Ограничитель Ig" – работает ограничитель перегрузки по току статора генератора;

-  "Ограничитель Uf max" – работает ограничитель максимального напряжения ротора генератора;

-  "Ограничитель If" – работает ограничитель перегрузки по току ротора;

-  "Перегрузка If " – перегрузка по току ротора;

-  "Перегрузка Ig"- перегрузка по току статора генератора;

-  "Запрет перегрузки Ig" – запрещена перегрузка по току генератора;

-  "Запрет перегрузки If" – запрещена перегрузка по току ротора генератора;

-  "ОМВ" – работает ограничитель минимального возбуждения;

-  "Ограничитель V/Hz" – работает ограничитель напряжения генератора при снижении частоты.

20.2.2  Поле режима регулятора

Поле отображения режима регулятора отделяется заголовком "Режим". В пределах этого поля отображается одно из следующих сообщений:

·  "Регулирование Cosw" – регулирование Cosw;

·  "Регулирование Ie" – регулирование тока возбуждения возбудителя;

·  "Регулирование Qg" – регулирование реактивной мощности;

·  "Тестирование регулятора" – режим тестирования регулятора;

·  "Регулирование Ug" – регулирование напряжения на шинах генератора;

·  "Зарядка линии" – режим зарядки линии.

20.2.3  Поле меню

Поле меню с кнопками перехода к другим экранам занимает нижнюю часть экрана сенсорного дисплея и представляет собой следующий набор кнопок:

·  "Сброс сигнализации" – кнопка, при нажатии которой происходит сброс аварийной сигнализации (аналогично действию внешнего сигнала, поступающего на контакт регулятора Х2:20)

·  "Главные параметры" – кнопка перехода к экрану отображения основных режимных параметров;

·  "Неисправности" – кнопка перехода к экрану расшифровки диагностической информации о возникших в данный момент неисправностях регулятора и системы возбуждения. В случае отсутствия неисправностей данная кнопка на экране отображается пунктиром;

·  "Настройки" – кнопка перехода к экрану переменных и настроек;

·  "История" - кнопка перехода к экрану дневника событий; в поле кнопки появляется цифра накопленных событий;

·  "ЦАП" - кнопка перехода к экрану настройки цифро-аналоговых преобразователей регулятора.

20.3  Экран значений основных режимных параметров

Включение этого экрана производится при нажатии кнопки "Main Parameters". На этот экран выводятся значения параметров, перечисленных в таблице 3.

Таблица 3- Основные режимные параметры

Обозначение	Ед. измер.	Наименование
SetU	pu	Уставка при регулировании напряжения
SetQ	pu	Уставка при регулировании реактивной мощности
SetCos	–	Уставка при регулировании Cosj, со знаком реактивной мощности
SetIe	pu	Уставка при ручном регулировании тока возбуждения возбудителя
Ug	pu	Напряжение генератора
Ie	pu	Ток возбуждения возбудителя
Qg	pu	Реактивная мощность, кроме режима регулирования Cosj
CosPhi	–	Cosj со знаком реактивной мощности, при регулировании Cosj.
Pg	pu	Активная мощность
Usyn	pu	Напряжение синхронизации
Alfa	град.	Угол управления ТП
Fg	Hz	Частота напряжения генератора. При Ug < 0,05 устанавливается Fg = 0
Uf	pu	Напряжение ротора
If	pu	Ток ротора
Ig	pu	Ток статора
Fsyn	Hz	Частота напряжения синхронизации. При Usyn < T706 MinUsyn устанавливается Fsyn = 0
Ubar	pu	Напряжение сети

20.4  Экран истории событий

Данный экран предназначен для отображения накопленной за время работы регулятора информации о неисправностях. Экран представляет собой таблицу со следующими столбцами (слева направо):

·  столбец признака появления неисправности – в этом столбце символом "+" отмечаются возникающие события, а символом "-" исчезающие события;

·  столбец времени события – в этом столбце отображается время появления/исчезновения того или иного события в формате "часы:минуты:секунды", например "18:26:33" – 18 часов, 26 минут, 33 секунды;

·  столбец даты события - в этом столбце отображается дата появления/исчезновения того или иного события в формате "день:месяц:год", например "30:03:01" – 30 марта 2001 года;

·  столбец кода сигнализации о неисправности - в этом столбце отображается код неисправности в следующем формате: первый символ – буква категории неисправности, например, "b" – катастрофический отказ; второй и третий символ – номер неисправности, например "06".

Для возвращения в основной экран предусмотрена кнопка "MENU".

20.5  Экран диагностической информации о неисправностях

Экран предназначен для отображения информации об имеющихся в данный момент времени неисправностях регулятора. Экран представляет собой таблицу с двумя следующими столбцами (слева направо):

·  столбец кода сигнализации о неисправности - в этом столбце отображается код неисправности в следующем формате: первый символ – буква категории неисправности, например "b" – катастрофический отказ; второй и третий символ – номер неисправности, например "06";

·  столбец причины неисправности – в этом столбце помещается текст, расшифровывоющий код неисправности, например, "A03" – Недостоверное напряжение сети.

Для возвращения в основной экран предусмотрена кнопка "MENU".

20.6  Экраны настроек и переменных

Параметрам, выводимым на экран, присвоены номера от 000 до 999. Перечень параметров представлен в таблице 27.

Принята следующая классификация параметров.

·  Переменная - параметр, значение которого не может изменяться с клавиатуры.

·  Настройка - параметр, значение которого может быть изменено в заданном диапазоне с экрана. Исходные значения всех настроек, устанавливаемые после включения питания регулятора, хранятся в энергонезависимой памяти. После изменения настройки могут быть сохранены в этой памяти, и тогда после включения питания они будут являться исходными. Частным случаем настройки является программный переключатель, принимающий значения 0 или 1.

·  Коррекция датчика похожа на настройку, она также храниться в энергонезависимой памяти, но соответствующий экран отличается ограниченным набором кнопок для ее изменения. Коррекция аналогового датчика - это коэффициент, на который умножается результат аналого-цифрового преобразования.

·  Битовая переменная. Битовая переменная выводится на экран в виде восьми двоичных разрядов и в оговоренных случаях может поразрядно изменяться с помощью клавиатуры. Примером битовой переменной является состояние дискретных сигналов, поступающих на вход регулятора.

·  Пустой параметр. Это параметр с резервным номером. Если активным является пустой параметр, то его наименование и значение на экран не выводятся.

·  Скрытый параметр. Это параметр, не относящийся к данному проекту, либо параметр, изменение которого может производиться квалифицированным наладчиком. Для визуализации скрытых параметров следует переключатель Sw998 AllView установить равным единице.

Каждому из перечисленных видов параметров соответствует определенный экран.