Конспект лекций по курсу “Электрический привод”, страница 62

На рис.10.1.3 представлена фотография газотурбинной установки ГТЭ-110 с турбогенератором ТФГ-110 на Ивановской ГРЭС. ГТЭ-110 имеет мощность 110 МВт.

Рис.10.1.3 Газотурбинная установка ГТЭ-110 с турбогенератором ТФГ-110

В качестве устройств пуска мощных турбогенераторных установок применяются обычно тиристорные преобразователи частоты (ПЧ) со звеном постоянного тока [9]. В состав ПЧ входят шкафы выпрямителей, инверторов, управления, сглаживающие и токоограничивающие реакторы или трансформаторы.

На рис.10.1.4 представлена фотография тиристорных шкафов пускового устройства ПУ-6 (“Электросила”). Пиковая мощность ПУ-6 составляет 6 МВт, напряжение равно 6 кВ.

Рис.10.1.4 Тиристорное пусковое устройство ПУ-6

ПУ-6 содержит четыре силовых шкафа и один шкаф с микропроцессорной системой управления (в центре). Силовые элементы тиристорного выпрямителя размещены в двух силовых шкафах. Силовые элементы тиристорного инвертора размещены также в двух силовых шкафах. В каждом силовом шкафу размещены три тиристорных блока и три блока с RC-цепями. На крыше каждого силового шкафа устанавливается вентилятор, который обеспечивает охлаждение силовых блоков, продувая воздух через вертикальные каналы охлаждения (вентиляторы на рис.10.1.4 не показаны). Силовые блоки (см. рис.10.1.5, 10.1.6, 10.1.7) выполнены с использованием тепловых труб, с помощью которых осуществляется охлаждение основных тепловыделяющих элементов.

Микропроцессорная система управления выполнена на контроллерах фирмы “Siemens”. В ней для связи с внешними системами предусмотрен ряд релейных входов и выходов, а также интерфейс RS-485. Наладка осуществляется при использовании переносного компьютера и интерфейса RS-232.

Рис.10.1.5 Сборка тиристоров ПУ-6

Рис.10.1.6 Блок тиристоров ПУ-6

Рис.10.1.7 Блок RC-цепей ПУ-6

В комплект поставки пусковых устройств входят также сглаживающие дроссели. В зависимости от напряжения преобразователей и питающей сети в комплект поставки могут входить входной трансформатор, или токоограничивающий реактор.

Тиристорные пусковые устройства обычно обеспечивают или могут обеспечивать (в зависимости от требований заказчика) следующие технологические режимы работы турбогенераторной установки: пуск, прокрутка, проветривание, валоповорот, торможение, подхват вращающегося агрегата.

Под пуском турбоагрегата подразумевается разгон его из неподвижного состояния до частоты 70-80 % номинального значения с помощью пускового устройства и генератора. Прокрутка турбоагрегата осуществляется перед его остановкой, если он находится в нагретом состоянии. Чтобы вал агрегата не провис, его прокручивают на небольшой частоте вращения до остывания. Проветривание турбоагрегата осуществляется на некоторой заданной частоте для удаления из турбины посторонних газов. Валоповорот осуществляется при выполнении технологических работ. Торможение и подхват вращающегося агрегата целесообразно осуществлять для сокращения сроков выполнения технологических работ.

Пуск турбогенератора осуществляется обычно от сети собственных нужд по схеме рис.10.1.8.

Рис.10.1.8 Схема пуска турбогенератора с помощью тиристорного пускового устройства

На рис.10.1.8: СГ – синхронный генератор, Т – турбина, СВ – система возбуждения, ПЧ – преобразователь частоты, ТВ – тиристорный выпрямитель, ТИ – тиристорный инвертор, L – токоограничивающий реактор, L_d – сглаживающий реактор, Тр – трансформатор, В – выпрямитель возбудителя, СУПЧ – система управления преобразователя частоты, СУВ – система управления возбудителя, Q₁-Q₅ – выключатели, U_s – напряжение сети собственных нужд, U_e – напряжение энергосистемы, U_сг – напряжение генератора, I_a, I_c, U_ab, U_bc – сигналы датчиков фазных токов и линейных напряжений тиристорных мостов, ИУ – импульсы управления, U_f – напряжение возбуждения, I_fz, I_f – заданный и фактический токи возбуждения, АСУ – автоматизированная система управления, ИУ – импульсы управления тиристорами, R_р – разрядное сопротивление. ПЧ содержит токоограничивающий реактор L, тиристорный выпрямитель, тиристорный инвертор, сглаживающий реактор.