Федеральное государственное унитарное предприятие
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ АВТОМАТИКИ
имени академика Н.А.Семихатова
АППАРАТУРА ВОЗБУЖДЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ
НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА
АРН
Руководство по эксплуатации
ЮГИШ.421413.013 РЭ
Утвержден
|
|
ЮГИШ.421413.013 РЭ – ЛУ
|
|
|
|
|
|
Содержание
1 Описание и работа АРН 4
1.1 Назначение АРН 4
1.2 Технические характеристики 4
1.3 Устройство и работа 9
1.4 Маркировка и пломбирование 9
1.5 Упаковка 10
2 Использование по назначению 10
2.1 Подготовка АРН к использованию 10
2.2 Использование АРН 13
2.3 Методика определения неисправности прибора АРН 15
3 Техническое обслуживание 16
4 Текущий ремонт 17
5 Хранение 17
Приложение А Ссылочные нормативные документы 18
Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) устанавливает правила эксплуатации на аппаратуру возбуждения и регулирования напряжения генератора (далее по тексту – АРН). РЭ содержит сведения о технических характеристиках, конструкции и принципе действия АРН и предназначено для специалистов, осуществляющих монтаж и обслуживание АРН. РЭ содержит требования, которые обязательны при работе с АРН.
РЭ распространяется на АРН ЮГИШ.421413.013.
1 Описание и работа АРН
1Назначение АРН
1.1.1 АРН предназначена для автоматического управления током возбуждения синхронного генератора с целью поддержания выходного напряжения генератора на заданном уровне.
1.1.2 АРН предназначена для работы в составе трехфазных синхронных генераторов мощностью до 400 кВт, номинальным напряжением 230 и 400 В, частотой 50 и 60 Гц.
1.1.3 АРН обеспечивает работу в следующих условиях эксплуатации:
– температура воздуха окружающей среды от минус 50 до плюс 55оС;
– относительная влажность воздуха до 98 % при температуре плюс 45 оС;
– на высоте над уровнем моря до 4000 м;
– при воздействии морского тумана;
– при воздействии инея и росы;
– при воздействии циклического изменения температуры от минус 45 до плюс 55оС за восемь часов.
2Технические характеристики
1.2.1 АРН, установленная на генераторе серии БГ, обеспечивает в установившемся тепловом режиме при коэффициенте мощности в пределах от 0,4 до 0,9 (0,95) отклонение выходного напряжения не более:
а) + 1 % от среднерегулируемого значения при плавном изменении нагрузки в пределах от 1 до 110 % номинальной и поддержании частоты вращения приводного вала двигателя + 1 %;
б) + 10 % от установленного значения напряжения во время переходных режимов при набросе/сбросе симметричной нагрузки равной 50 % нагрузки по току с cos = 0,4;
в) + 20 % от установленного значения напряжения сбросе/набросе симметричной линейной нагрузки равной 100 % нагрузки по току с
cos = 0,4;
г) + 1 % от установленного значения при неизменной симметричной нагрузке и изменении теплового состояния генератора от холостого хода до нагретого в номинальном режиме.
1.2.2 Коэффициент амплитудной низкочастотной модуляции напряжения в режиме холостого хода и при номинальной нагрузке cos = 0,8 составляет не более 0,5 %.
1.2.3 АРН обеспечивает работу генератора при перегрузках по току:
10 % в течение 1 ч при cos = 0,8;
25 % в течение 10 мин при cos = 0,7;
50 % в течение 2 мин при cos = 0,6 (при обеспечении точности поддержания напряжения + 10 %).
1.2.4 АРН обеспечивает параллельную работу генератора:
с генераторами, имеющими принципиально отличные системы возбуждения и устройства регулирования напряжения;
с генераторами, имеющими аналогичные по принципу действия и схеме системы возбуждения;
с промышленной сетью на время переключения нагрузки.
1.2.5 АРН допускает длительную работу генератора на тиристорную нагрузку до 50 % мощности генератора.
1.2.6 В режиме холостого хода генератора АРН обеспечивает запуск прямым включением трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя с кратностью пускового тока до 7, без момента на валу, мощностью до 70 % номинальной мощности генератора. Уровень отклонения напряжения
не более 50 %.
1.2.7 АРН при работе в составе генератора выдерживает без повреждений трехфазное короткое замыкание в режиме любой нагрузки в течение 5 секунд и двух- однофазное – в течение 3 секунд. Значение установившегося тока трехфазного короткого замыкания не менее трехкратного номинального.
1.2.8 АРН обеспечивает контроль тока нагрузки фазы В с трансформатора тока Iном/1А, находящегося на расстоянии не более 3-х метров от генератора. Нагрузка во вторичной цепи трансформатора тока не более 1 VA.
1.2.9 АРН обеспечивает возможность:
ручной установки выходного напряжения в диапазоне от плюс 10 до минус 10% от номинального при любой допустимой нагрузке;
ручного переключения режима работы генератора «Автономная работа / Параллельная работа»;
ручного переключения режима работы генератора «Возбуждение / Гашение поля»;
установки выходного напряжения и дистанционное переключение режимов работы генератора со щита управления, располагающегося на расстоянии до 50 метров от генератора;
регулировки статизма для обеспечения параллельной работы в диапазоне от 0 до 6%. Уставка по статизму 3% задается при настройке АРН совместно с генератором на предприятии-изготовителе генератора;
– управления генератором по интерфейсу RS485 c использованием протокола Modbus RTU.
1.2.10 При увеличении напряжения на клеммах генератора более чем 15% от номинального через 2 секунды срабатывает защита АРН и переводит генератор в режим «гашение поля». Повторное включение режима «возбуждение» возможно только после переключения тумблера «ВОЗБУЖДЕНИЕ/ГАШЕНИЕ ПОЛЯ» сперва в положение «ГАШЕНИЕ ПОЛЯ» затем в положение «ВОЗБУЖДЕНИЕ», по команде через интерфейс RS485 или полной остановкой и повторным запуском приводного двигателя.
1.2.11 Питание АРН:
– в режиме гашения поля осуществляется с выходных клемм генератора напряжением, формируемым постоянными магнитами, действующим значением не менее 50 В;
– в режиме возбуждения осуществляется выходным напряжением генератора;
– в режиме запуска трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя или при коротком замыкании в нагрузке, питание АРН осуществляется от трехфазного трансформатора тока (ТС). Напряжение на клеммах ТС не более 120 В во всех режимах работы генератора;
– мощность потребления АРН не более 5 Вт.
1.2.12 Габаритные размеры не более 190 129 83 мм. Габаритный чертеж прибора приведен на рисунке 1.
1.2.13 Масса прибора составляет не более 1 кг.
1.2.14 Средний срок службы не менее 8 лет
Рисунок 1 – Габаритный чертеж АРН
1.3 Устройство и работа
1.3.1 АРН состоит из трех модулей:
-
модуль контроллера для контроля линейных напряжений на клеммах генератора, тока нагрузки и положения органов управления генератором, а также расчета управляющего воздействия на обмотки возбудителя c использованием ШИМ (широтно-импульсной модуляции);
-
модуль силовой коммутации для формирования тока возбудителя генератора и вторичных напряжений питания АРН;
-
модуль защиты для экстренного гашения поля генератора.
1.3.2 АРН обеспечивает работу со следующими органами управления генератора:
-
переменный резистор регулирования выходного напряжения (СУН) типа ППБ-3А номиналом 4,7 кОм ±10%;
-
переключатель между режимами работы генератора «Возбуждение/Гашение поля»;
-
переключатель между режимами работы генератора «Автономная работа/Параллельная работа»;
-
кнопки «+» и «-» для регулирования уставки по статизму.
1.3.3 Уставка по статизму 3 % задается при настройке АРН совместно с генератором на предприятии-изготовителе. Настройка статизма производится в соответствии с 2.2.3.
Маркировка и пломбирование
1.4.1 Маркировка АРН осуществляется при помощи планки, содержащей наименование и обозначение изделия, массу и заводской номер.
1.4.2 Маркировка упаковки должна соответствовать ГОСТ 14192 и требованиям конструкторской документации.
3Упаковка
1.5.1 АРН герметично заваривают в полиэтиленовый чехол.
1.5.2 АРН в полиэтиленовом чехле с паспортом в полиэтиленовом пакете помещают в транспортную тару.
1.5.3 Упаковка соответствует ОСТ 92–0935.
2.1 Подготовка АРН к использованию
2.1.1 Извлечь АРН из транспортной тары.
2.1.2 Если транспортирование или хранение АРН осуществлялись в условиях, отличающихся от рабочих условий применения, АРН следует до распаковывания выдержать в помещении не менее 4 ч.
2.1.3 Провести внешний осмотр. Корпус не должен иметь видимых повреждений. При повороте АРН в разных плоскостях не должно быть звуков незакрепленных деталей. При наличии повреждений или посторонних звуков вернуть АРН на предприятие-изготовитель.
2.1.4 Нумерация контактов разъёмов приведена на рис.2 АРН устанавливается непосредственно на генераторе. К генератору АРН подключается согласно схеме подключения рисунок 3.
Х2
1
|
RSG
|
2
|
ТТ+
|
3
|
ТТ-
|
4
|
Т1
|
5
|
Т2
|
6
|
Т3
|
7
|
ТС1
|
8
|
ТС2
|
9
|
ТС3
|
10
|
«0»
|
11
|
И2+
|
12
|
И2-
|
13
|
RSB
|
14
|
RSA
|
15
|
|
16
|
СХН1
|
17
|
СХН1
|
18
|
-
|
19
|
+
|
20
|
ГАШ
|
21
|
ПАР
|
22
|
ВЫБ
|
23
|
И1-
|
24
|
И1+
|
Х3
Рисунок 2 - Нумерация контактов разъёмов
Рисунок 3 – Схема подключения АРН к генератору
2.2 Использование АРН
2.2.1 АРН предназначена для использования в составе генераторов номинальным напряжением 230 или 400 В, для автоматического управления током возбуждения с целью поддержания выходного напряжения генератора на заданном уровне.
2.2.2 При помощи переменного резистора СУН возможна подстройка выходного напряжения генератора относительно номинального в диапазоне от минус 10 до +10 %.
2.2.3 Регулировка статизма
С предприятия–изготовителя прибор АРН поставляется с величиной уставки статизма 3%. Если в эксплуатации требуется другое значение величины уставки (она может быть изменена от 0 до 6%), то ее изменение производить так:
– к клеммам генератора подключить образцовый вольтметр класса точности не менее 0,5;
– раскрутить вал генератора до номинальных оборотов;
– переключатель «Возбуждение/Гашение поля» перевести в положение «Возбуждение»;
– переключатель «Автономная работа/Параллельная работа» перевести в положение «Автономная работа»;
– подключить к генератору 100% номинальную нагрузку (либо индуктивную 60 % нагрузку);
– резистором СУН выставить на клеммах генератора номинальное напряжение по образцовому вольтметру;
– переключатель «Автономная работа/Параллельная работа» перевести в положение «ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ работа»;
– нажимая кнопки «+» или «–», выставить по показаниям образцового вольтметра выходное напряжение генератора, соответствующее требуемой величине уставки (уставке 3% соответствует 0,97Uном). Одно нажатие кнопки изменяет уставку по статизму на 0,1% в соответствующую сторону.
ВНИМАНИЕ! ЕСЛИ ПРИ НАЖАТИИ КНОПКИ «+» ПРОИСХОДИТ УМЕНЬШЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ УСТАВКИ (ИЛИ ПРИ НАЖАТИИ КНОПКИ «-» ЕЁ УВЕЛИЧЕНИЕ) НЕОБХОДИМО ИЗМЕНИТЬ ФАЗИРОВКУ ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА ТОКА.
Настроенное значение статизма автоматически сохраняется в энергонезависимой памяти АРН.
2.2.4 Для корректного включения АРН при температуре окружающей среды ниже минус 35 °С после раскручивания генератора до номинальных оборотов переключатель «Возбуждение/Гашение поля» переводить в положение «Возбуждение» не ранее, чем через 10 минут.
2.2.5 Возможные неисправности при эксплуатации прибора приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Возможные неисправности АРН
Характер неисправности
|
Возможная причина неисправности
|
Нет возбуждения генератора
|
Тумблер «ВОЗБУЖДЕНИЕ/ГАШЕ-НИЕ» в положении «ГАШЕНИЕ»
Неправильно подключен АРН
Недостаточное напряжение на клеммах генератора, формируемое постоянными магнитами
|
Выходное напряжение 0,90 Uном или не регулируется
|
Обрыв в цепи «СУН»
Неправильно выбран номинал резистора СУН
|
Продолжение таблицы 1
Характер неисправности
|
Возможная причина неисправности
|
Выходное напряжение более 1,15 Uном
|
АРН неисправна, ремонт только на предприятии-изготовителе
|
При параллельной работе нет статизма
|
Неправильная фазировка обмоток трансформатора тока
Обрыв в цепи трансформатора тока
Обрыв в цепи тумблера «АВТО-НОМНАЯ/ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБО-ТА»
Неверно отрегулирован статизм
|
Не снимается возбуждение генератора
|
Обрыв в цепи тумблера «ВОЗ-БУЖДЕНИЕ/ГАШЕНИЕ»
|
2.2.6 В случае неисправности прибора ремонт возможен только на предприятии-изготовителе.
2.2.7 После длительного хранения и во время эксплуатации должно проводиться техническое обслуживание АРН в соответствии с разделом 3.
2.3 Методика определения неисправности прибора АРН
2.3.1 АРН снять с генератора.
2.3.2 Подать питание на АРН. Для этого соединить положительный вывод источника питания постоянного напряжения* величиной 40В и более (но не выше 360В) с клеммой «А» соединителя Х3 АРНа, отрицательный вывод источника соединить с клеммой «0» Х3. При подаче питания должен быть слышен слабый щелчок (внутри прибора сработает реле разрешающее режим «Возбуждение»). Если не слышно щелчка, то нет питания процессора – АРН неисправен.
2.3.3 Омметр подключить положительным** щупом к выводу 12 соединителя Х2.1 (цепь «И2-»), отрицательным щупом к выводу 23 соединителя Х2.2 (цепь «И1-»). Омметр должен показывать небольшое сопротивление (менее 0,5 кОм). Если измеренное значение сопротивления больше или омметр показывает обрыв, то АРН неисправен.
2.3.4 Снять питание с АРНа - омметр должен показать обрыв.
* – Мощность потребляемая АРН от источника не более 5 Вт. АРН можно подключить к источнику переменного напряжения величиной от 30 до 220 В, но для безопасной работы с АРН необходима гальваническая развязка этого источника от питающей сети, т.к. корпус прибора и другие выводы АРН имеют гальваническую связь с цепью «0».
**– Напряжение на измерительных щупах омметра должно быть не менее 1,5 В. При подключении омметра в другой полярности эта цепь будет прозваниваться как диод независимо от наличия питания АРН.
3 Техническое обслуживание
3.1 Общие указания
3.1.1 Техническое обслуживание АРН проводится с целью обеспечения его работоспособности во время эксплуатации, и после хранения.
3.1.2 Проверку технического состояния осуществлять с периодичностью не менее 1 раза в год.
3.2 Меры безопасности
3.2.1 При работе с АРН необходимо соблюдать ПОТ РМ-016 «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок до 1000 В».
3.2.2 Квалификационная группа исполнителей должна быть не ниже 3
3.3 Порядок технического обслуживания АРН
3.3.1 Предусмотрены следующие виды технического обслуживания:
-
контрольный осмотр;
-
проверка работоспособности.
3.3.2 Контрольный осмотр проводится перед началом работы АРН после транспортирования и хранения. При контрольном осмотре проверять:
-
целостность пломб;
-
отсутствие механических повреждений (вмятин, забоин, трещин) и следов коррозии;
-
отсутствие пыли и грязи на радиаторе АРН (при наличии удалить ветошью);
-
целостность и наличие маркировки;
-
затяжку винтов крепления АРН и клеммных соединителей.
3.3.3 Если поверхность АРН имеет деформации или других повреждений, мешающих нормальному функционированию, АРН направить на ремонт на предприятие-изготовитель.
3.3.4 Проверку работоспособности проводить в составе генератора.
4 Текущий ремонт
4.1 Гарантийный и послегарантийный ремонты АРН производятся квалифицированными специалистами только на предприятии-изготовителе.
5 Хранение
5.1 Хранение в помещении с температурой окружающей среды от минус 60 до плюс 55 0С, срок хранения 1 год.
Приложение А
(справочное)
Ссылочные нормативные документы
Обозначение документа,
на который дана ссылка
|
Номер раздела, подраздела, пункта, подпункта, перечисления,
приложения
|
ГОСТ 14192-96
|
1.4.2
|
ОСТ 92-0935-80
|
1.5.3
|
Общие правила по технике безопасности, принятые для эксплуатации электрических установок до 1000 В
|
3.2.1
|
ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ
Изм.
|
Номера листов (страниц)
|
Всего листов (страниц) в докум.
|
№ докум.
|
Входящий № сопрово- дительно- го докум. и дата
|
Подп.
|
Дата
|
изменен- ных
|
заменен- ных
|
новых
|
аннулиро- ванных
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Достарыңызбен бөлісу: |