Huter DY3000L. Общий вид

Статья родилась, когда я был приглашён в качестве специалиста, чтобы подключить генератор Huter без автозапуска на даче. Причём, передо мной была поставлена задача, чтобы схема подключения генератора была максимально безопасна и требовала минимального вмешательства потребителя (конечного пользователя). То есть, была собрана схема Автоматического Включения Резервного питания (АВР), варианты которой и будут рассмотрены в статье.

А про то, как устроен этот генератор, . Приведена также его электрическая схема.

Как всегда, рассмотрим теоретическую сторону вопроса, проведём анализ, а затем я приведу несколько схем АВР, от простой к сложной.

Подключение генератора. Варианты схем АВР для генератора

Сразу скажу, что генератор тут ни при чём, это в данном случае всего лишь источник резервного питания. В качестве этого источника может быть не только генератор, но и вторая фаза, и фаза с другой подстанции или другой линии. Схемы Автоматического включения резерва (АВР) универсальны и могут работать в разных ситуациях.

В принципе, что тут подключать? У генератора есть обычная розетка, в комплекте штепсельная вилка, какие проблемы? Но куда идёт провод от вилки? И как сделать так, чтобы схема подключения была удобной, правильной, а главное – безопасной?

Самое опасное в подключении генератора – это когда встретятся напряжения с генератора и из города. Или напряжение с генератора пойдёт в город, где на линии работает бригада в полной уверенности, что сеть обесточена. А ПЗ (переносное заземление) не наложено(

Казалось бы, что проще – поставить переключатель, и нет проблем.

В конце статьи – фото с примером такого переключателя.

Так многие и делают, и я так делаю, в зависимости от финансовых возможностей клиента. Только не надо забывать о двух важных вещах:

1. Не переключать под нагрузкой!
2. Правильно подобрать защиту и ток рубильника (переключателя).

Но мы не ищем лёгких путей, нам подавай автоматику и защиту от аварий и человеческого фактора.

Поэтому предлагаю рассмотреть второй вариант схемы:

2. Схема подключения генератора через реле контроля напряжения. Простейшая схема АВР.

Во второй схеме АВР применяется реле контроля напряжения KV. Фактически это обычное реле, которое находится во включенном состоянии, когда напряжение из города в норме. И перекидной контакт будет в левом по схеме положении.

Когда напряжение из города пропадает, реле выключается, и схема приобретает изображенный вид – нагрузка питается от генератора.

Реле контроля напряжения – основа любой схемы АВР. Для однофазных схем это обычное реле, которое питается от основной фазы.

3. Схема подключения генератора через реле и контакторы. АВР с усилением

Третья схема отличается от второй тем, что она может пропускать через себя гораздо бОльший ток. Реле напряжения KV используется только по своему назначению – автоматически переключает нагрузку, подавая питание на катушку соответствующего пускателя.

Когда напряжение из города есть, KV включено, оно своим нормально открытым (НО) контактом включает контактор КМ1, и фаза L1 поступает на нагрузку (выход схемы L).

Когда напряжение из города поступать перестаёт, KV выключается, и своим НЗ контактом включает контактор КМ2, и фаза L2 поступает на нагрузку.

Схема прекрасная, и даже рабочая. Но использовать её крайне опасно. Из-за отсутствия защит от замыкания “фаза L1 на фазу L2”. Такое замыкание может произойти из-за неисправности (залипания контактов, заклинивания реле или контакторов), или из-за пресловутого человеческого фактора – что если колхозный электрик решит нажать пускатель КМ2, когда включен КМ1?

По статистике, в случае правильного отношения к плановым профилактическим работам, 90% неисправностей и аварий происходит из-за человеческого фактора!

Так вот, чтобы на порядок уменьшить вероятность аварий, на практике применяется такая схема АВР для генератора:

Отличие её от схемы 3 всего лишь в том, что в неё введены защиты от одновременного включения контакторов КМ1 и КМ2. Защита имеет две ступени – электрическая и механическая.

Электрическая блокировка реализована на НЗ контактах КМ1 и КМ2, которые взаимоисключают одновременное включение пускателей.

Ну а практическая схема автоматики, будет выглядеть так:

5. Схема АВР для подключения генератора с блокировками и защитами

Рвать “городской” ноль нужно для дополнительной безопасности. Дело в том, что на выходе генератора нет понятия “рабочий ноль” и “фаза”, и названы они так могут быть условно. И в случае залипания “фазного” контакта, когда ноль N1 не разорван (как в схеме 4) в городскую линию пойдёт напряжение 220В.

Эту схему я и собрал, сейчас покажу как.

Конструкция автоматики АВР для подключения генератора

5_Собранная и подключенная схема АВР. Не судите строго за монтаж.

Слева – два двухполюсных автомата, далее – реле РЭК77-3 на 3 переключающих контакта. Третий НО контакт, которой на схеме 5 не показан, он подключен параллельно выключателю двигателя SB1. Когда питание из города есть, генератор никак не запустить. А когда генератор работает, и питание из города появляется – генератор останавливается.

Пускатель КМ2+КМ1 – реверсивный, украинский . У каждого из них три силовые контакта запараллелены. Пускатель KМ1.N рвёт ноль, его катушка подключена параллельно катушке КМ1.L.

Кстати, Александрийские (Украинские) контакторы и теплушки много использовал на практике – у них оптимальное соотношение цена/качество. Но после известных событий 2014 года они пропали из продажи… Переходим на Китай.

Итого, вот такая получилась дачная автоматика для генератора:

Ещё схемы АВР для генераторов

Бонус – то, что нашёл в интернете полезного по теме. Трехфазные АВР. Отличаются только тем, что используется реле контроля фаз, и количеством контактов.

Трехфазный АВР от компании АМК. Резерв – генератор, ноль рвётся.

АВР на 3 фазы. Резерв – другая линия (подстанция), ноль общий, не рвётся.

Пример монтажа трехфазного АВР. Этот АВР смонтирован в щите высотой выше человеческого роста и установлен в отделении Сбербанка. Питается от разных городских линий.

Схема управления трехфазным АВР. Используется реле контроля фаз ЕЛ-11Е и промежуточное реле

Куча защит – на ЕЛ и на питание контакторов стоят свои автоматы. Я тоже у себя хотел поставить на схему управления автомат на пару ампер, но в последний момент передумал.

Механической блокировки нет. Но контакторы модульные, закрытые, да и кто будет в здравом уме в Сбербанке тыкать контакторы. В это помещение ещё попасть надо.

Важно! при запуске некоторых генераторов в первые секунды напряжение нестабильно. Это может отразиться негативно на некоторой нагрузке. Это надо учитывать, в нормальных АВР с контроллерами ставят задержку до минуты! Для разгона и выхода на режим.

UPD: Подключение котла к генератору.

Часто генератор покупают, чтобы использовать его в зимнее время для питания котла системы отопления. Тут имеются некоторые особенности.

Для фазозависимых котлов импортного производства важно, чтобы система питания была с глухозаземленной нейтралью, т.е. ноль и земля соединены вместе, и при подключении соблюдалась полярность (фаза-ноль).

Часто бывает, что если котёл воткнуть в розетку наоборот, т.е. поменять ноль и фазу, он перестает работать.

В случае с переносным генератором, который рассматривается в статье, нет ни нуля, ни фазы. Их надо сделать искусственно – один выход генератора будет фазой (L2), а второй (N2) сажаем на землю, т.е. заземляем.

Кроме того, как известно, котлы очень чувствительны к форме напряжения. А на выходе обычного генератора синус “грязный”, при случае сниму осциллограмму. Прежде всего это происходит, т.к. альтернатор, который вырабатывает электричество – щёточный, а из-за щёток происходит искрение, провалы, и подобные неприятные вещи.

Именно из-за этого для котлов не подходят Off-line и Smart UPS. Там на выходе – квазисинус с кучей гармоник, . А для котлов применяется Online UPS (источники бесперебойного питания с двойным преобразованием). Для такого UPS не особо важна форма, величина и частота напряжения на входе, ибо он из всей этой каши варит постоянное напряжение, из которого затем электронным способом получает чистый синус. И если котёл питается через такой ИБП, то можно использовать для его резервного питания обычный генератор.

Для котлов и другой чувствительной техники рекомендуют использовать инверторные генераторы – это генератор плюс онлайн ИБП. В состав инверторного генератора входит обычный генератор, который управляется контроллером, и инвертор, который выдает чистый синус – то, что надо котлам.

Дополнение к статье. Переключатель.

Привожу фото переключателя TDM МП-63, с помощью которого можно вручную производить переключение улица-генератор. Схема – вначале статьи.

Переключатель для коммутации источника напряжения. Стоит в среднем положении.

Внимание! 63А на корпусе – это не тепловой ток, и переключатель не “выбивает”, ! Это максимальный рабочий ток.

Пользуясь неграмотностью и доверчивостью покупателей, многие продавцы электрощитового и электрогенераторного оборудования частенько продают некачественные или откровенно опасные блоки автоматического запуска. Задумали купить генератор с автоматикой? Тогда эта статья для Вас!

Что такое АВР (автоматический ввод резерва)?

Давайте для начала разберемся что это такое за аббревиатура такая. На языке электротехники это А втомат В вода Р езерва. А на языке потребителей - это автоматический переключатель с основной сети на электростанцию и обратно. Принцип действия ее прост. Один из главных элементов такого переключателя -это так называемая контакторная группа. Это контакторы, а на языке потребителей это элемент, который следит есть ли "свет" или нет. И после пропадания контакторы сигнализируют это на "мозги". Мозгами здесь называют контроллер. А он в свою очередь раздает команды дальше, переключается на питание от электрогенератора и запускает его. Ну а при появлении основной сети (свет дали!), контроллер переключается обратно на сеть и глушит электроустановку. Вот и вся работа автоматического переключателя. Есть так же расширенные функции, но о них позже.
Итак, мы познакомились с принципом работы шкафа, теперь пора поговорить о том, на что нужно опираться при выборе автоматики, чтобы не нажить себе неприятностей на будущее. Многие при покупке генератора не обращают внимания на автоматику для электростанции, а зря. Потому что как говорит наш главный инженер, плохая автоматика через полгода начинает гудеть, через год греться, а там и до пожара недалеко. Это серьезная вещь, так что шутки в сторону.

Как выбрать автоматику для генератора?

Бывают двух типов. Описание:

1. Ящик с контакторами. Для электростанций промышленного типа (1500/3000 об/мин жидкостного охлаждения) с автоматической панелью полноценный щит не требуется. В самом электрогенераторе уже все есть. Контроллер, автоматы защиты и т.д. И потому к таким электростанциям поставляется как правило ящик с контакторами и кнопкой аварийного отключения. Этот тип особенно расписывать смысла не вижу, главное чтобы контакторы не были китайскими, и присутствовала кнопка аварийного отключения электроустановки.

2. Полноценный щит АВР. Ставится на портативной технике с ручной панелью.
Вот он то как правило и становится предметом обмана. В основном это изделие не соответствующее требованиям к такого рода изделиям, но за который просят "хорошие" деньги.

ВАЖНО!

Вообще не автоматика. Некоторые продавцы выдают различного рода изделия за блок автоматики. Например в сети интернет можно найти автоматику по 8-12 тыс рублей, а то и по 3500! Но к сожалению чудес не бывает, по крайней мере на рынке электрощитового оборудования.. Что же это если не блок автоматического запуска? То что вы можете найти за 12 тысяч (это заметьте идет только комплектом к китайским электроагрегатам) не что иное как пародия на управление электростанцией, подключается это все специальным китайским разъемом прямо в панель и никаких функций настоящей автоматики не имеет, но это не самое важное. Управление генератором с такого блока производится не с помощью электромеханических элементов, которые рассчитаны на очень долгую эксплуатацию и перегрузку, а с помощью электронных компонентов. В этом то и есть главная опасность. При сильном скачке напряжения такая "автоматика" не отключит мгновенно сеть, чтобы холодильник, тв, а так же проводка не погорели, а просто сгорит сама. Тоже самое касается "автоматик" за 5500 р., где откровенно ставится плата, а функция отключения и включения реализована за счет электронных компонентов по принципу "слаботочки". Поражает безответственность и алчность таких производителей. Это не просто не будет работать, это просто напросто опасно.Среднерыночная стоимость полноценного автоматического ввода резерва составляет сейчас 30-40 тыс. рублей на 25-63 ампера.

Автоматика без контроллера. Массовый характер носит продажа сильно удешевленной версии АВР. Что это значит? Это значит, что автоматика для электроагрегата будет настоящая, рабочая, но не будет части элементов управления. Например не будет контроллера. Плохо ли это? Да! В контроллер заводятся параметры управления электроустановкой. Это значит, что отключение по низкому и высокому напряжению нет, проверка параметров электростанции не происходит, фиксации событий, ошибок, по которым потом проводится диагностика-все это не доступно! Хотите знать как будет выглядеть эксплуатация? Будет 1 или 2 светодиода, а в инструкции будет написано: мигнул один раз-значит то то, мигнул 2 раза-другое, мигнул 2 раза с задержкой-третье. Мастер, кто приедет к Вам, или откажется изучать эту шутовскую систему или громко ругаясь, попросит плату выше.

Так какой же АВР покупать?

1. В блоке установлены контакторы ABB/Schneider Electric.

2. Щит оборудован контроллером DATAKOM/DeepSea.

3. На лицевой панели щита имеет: кнопку аварийного отключения, амперметр, вольтметр, световую индикацию сеть/генератор, переключатель в ручной режим, управления ручным режимом.

4. Если блок устанавливается на улице-шкаф должен иметь защиту IP44-65.

5. Элементы внутри шкафа должны быть промаркированы согласно схеме.

6. К шкафу должна поставляться инструкция по эксплуатации со схемой АВР.

Требуйте все вышеперечисленное от продавца и автоматика для электрогенератора станет для Вас не раздражающим фактором, а приятным дополнением к электростанции....

Давайте подробнее ознакомимся с данным вопросом

• Для чего Вам нужен генератор?

1. Электрическая независимость
2. Возможность всегда пользоваться благами 21 века
3. Обеспечение работоспособности жизненно важной инфраструктуры, дома (дачи) или промышленного участка.

• Что дает Вам автоматизация генератора?

1. Автономность работы всех систем
2. Время, которое можете потратить на другие важные задачи
3. Обеспечение комфортного уровня проживания

Как же работает система автоматики для генератора?

При потере основной сети, контроллер щита системы автозапуска, выполняет попытку запуска генератора и при удачном исходе, после прогрева генератора, переключает нагрузку с основной сети на резервную. При неудачной попытке запуска, контроллер выполняет повторные попытки запуска. При появлении основной сети, контроллер через фиксированное время ожидания, переключает нагрузку на основную сеть, и после охлаждения генератора, отключает его. Алгоритм работы системы представлен на рис 1.

Рис 1. Как работает система автозапуска генератора

Как автоматизировать запуск генератора?

Система автоматизации запуска генератора, работает только с генераторами, укомплектованными электрическим стартером. Если Ваш генератор не имеет электрического стартера, то вы можете уточнить у производителя генератора, имеется ли возможность докупки и установки электростартера.

Рис 2. Электростартер генератора Honda.

При запуске двигатель раскручивается коллекторным электродвигателем, который представлен на рисунке 2. Коллекторный электродвигатель питается постоянным током, от аккумуляторной батареи (после запуска аккумулятор подзаряжается от генератора, приводимого в движение основным двигателем). Но у электрического стартера есть существенный недостаток, чтобы провернуть коленчатый вал холодного двигателя, особенно зимой, ему необходим большой пусковой ток, который выдаётся аккумулятором, стремительно теряющим максимальный ток и ёмкость с понижением температуры. Иногда, вместе с использованием слишком вязкого масла, это делает запуск на морозе невозможным. Несмотря на наличие указанных недостатков, использование электростартера наиболее удобный способ запуска двигателя как бензинового и дизельного, так и газового генераторов.

Чтобы избежать проблем запуска генератора в зимний период времени, лучше держать генератор в теплом помещении (или в специальном боксе для генератора). Но статистика показывает, что в среднем 40% наших покупателей оставляют генератор на улице. В таких случаях, мы рекомендуем в зимний период времени поменять свечи зажигания и использовать всесезонное полусинтетическое масло.

Что необходимо для автоматизации запуска генератора?

Для автоматизации генератора Вам необходимо будет приобрести Щит ATS (АВР) данный щит контролирует состояние сети и переключает сеть на резервное питание в нашем случи это электростанция.

У некоторых генераторов уже есть заводская система автоматического запуска генератора, но такие автоматизированные генераторы, как правило обходятся дороже, чем обычные генераторы с дополнительно установленной системой автоматического запуска (). При этом, в обоих случаях необходима установка щита авр () (), для предохранения от параллельного подключения генератор к основной сети, что может привести к серьезным повреждениям генератора или другим печальным последствиям.

Для тех генераторов, у которых нет заводской системы автоматики, можно приобрести контроллеры производства ООО «АНС-ГРУПП».

Наши контроллеры для автозапуска генератора:

1. Блок автоматического запуска генератора БАЗГ-10 NEW ()
2. Модуль согласования с щитом АВР (ATS) МС-1 ()
3. Блок согласования с щитом АВР БС-1 ()
4. Блок управления заслонкой БУЗ-1 ()
5. Модуль согласования для дизельного генератора Дизел МС-1 ()
6. Блок согласования для дизельного генератора БС-1 ()

Приводы для управления заслонкой генератора:

1. Привод управления заслонкой генератора ПУЗ-1 ()
2. Привод управления заслонкой генератора в виде рычага ПУЗ-2 рычаг ()
3. Привод управления заслонкой генератора ПУЗ-универсал ()

Дополнительные опции, которые могут быть полезны.

1. Дистанционный запуск и мониторинг системы по GSM каналу. Можно добавить в систему GSM модуль и получить возможность дистанционно, с помощью коротких сообщений SMS контролировать параметры системы, а также запускать/останавливать генератор. Это очень важный кирпичик системы. Даже если произойдет авария вы всегда будете в курсе событий и сможете повлиять на ситуацию. (Подробно…)
2. Тестовый запуск генератора по расписанию. Можно добавить в систему программируемый таймер и у вас появится возможность запускать генератор в определенное время. (Подробно…)
3. Учет времени работы генератора. Можно добавить в систему счетчик моточасов генератора. Таким образом вы всегда будете знать сколько наработал ваш генератор и не пора ли производить плановое техническое обслуживание. (Подробно…)
4. Перекрытие топливной магистрали. Топливный клапан для электрогенератора, который будет перекрывать подачу топлива в двигатель во время простоя (Подробно…)
5. Дистанционный автоматический запуск генератора с брелка. Можно добавить в систему радиомодуль и вы сможете заводить генератор дистанционно, по радиоканалу. (Подробно…)
6. Термореле, термостатирование. Добавим в систему термореле и Ваш генератор будет запущен при понижении температуры в доме или повышении температуры в холодильнике. Таким образом можно существенно экономить топливо. Генератор будет обеспечивать электроэнергией котел или холодильник исключительно при необходимости. Пример такой системы представлен на рисунке ниже. (Подробно…)

Наша систем автоматического запуска генератора был успешно установлен на генераторах:

• HUTER
• PRORAB
• ELITECH
• Eisemann
• ВЕПРЬ
• БРИГАДИР
• ТЕХЭНЕРГО
• HYUNDAI
• Hitachi
• TIGER
• GREEN POWER
• GREEN FIELD
• GESHT
• NILSON
• HONDA
• ДАЧНИК
• BRIGGS & STRATTON
• Wolsh
• Elemax
• Robin-Subaru
• Sturm!
• Aiken
• Fubag

и может легко устанавливаться на аналогичные модели с электростартером.

В этих генераторах статическая система, состоящая из неподвижных элементов (силового трансформатора, выпрямителей и т. д.), преобразует переменный ток на выводах генератора в постоянный для питания обмотки возбуждения и регулирования напряжения генератора.
Схема генератора со статической системой возбуждения (рис. 1) состоит из обмоток статора 1, обмоток ротора 2 и статической системы возбуждения (блока возбуждения и блока управления). Блок возбуждения состоит из силового трансформатора 3, селеновых выпрямителей 4, блока конденсаторов 5 и силовых выпрямителей питания 6. Элементы блока возбуждения смонтированы на литом основании, которое крепится к станине генератора и закрывается сверху колпаком. Блок управления 7 состоит из переключателей работы ПВ, резистора уставки напряжения РУ и отдельно стоящих резисторов для регулирования статизма 8. С помощью блоков 7 и 8, установленных на отдельном щите, управляют выходными параметрами генератора. Принцип работы генератора аналогичен работе генератора с машинной системой возбуждения, за исключением работы статической системы.

Рис. 1. Принципиальная схема генератора со статической системой возбуждения.

Для поддержания напряжения на выводах генератора неизменным при любой нагрузке необходимо, чтобы ток возбуждения генератора изменялся в соответствии со значением и характером его нагрузки. В статической системе возбуждения (рис. 1) использован принцип фазового компаундирования. В обмотке w2 компаундирующего трансформатора 3 и селеновых выпрямителях 4 происходит сложение и выпрямление двух составляющих тока возбуждения: от обмотки w1 пропорциональной напряжению генератора, и от обмотки wc, пропорциональной току генератора, сдвинутых относительно друг друга под углом, зависящим от характера нагрузки (cosφ).
Система статического возбуждения автоматически обеспечивает изменение тока возбуждения при изменении значения и характера нагрузки генератора. Так как выпрямители 4 имеют нелинейное сопротивление, что не обеспечивает начального самовозбуждения, в системе предусмотрен резонансный контур, образованный емкостью Хс конденсаторов С4-С6, подключенных к обмотке wK, и индуктивностью рассеяния XL первичной обмотки w-,. Специальным подбором параметров при частоте 50 Гц обеспечивают XL=XC, и тогда ток возбуждения уже не будет зависеть от сопротивления выпрямителей 4 и обмотки возбуждения в процессе начального самовозбуждения.
Параметры трансформатора 3 обеспечивают стабильность напряжения генератора при cos φ от 0,4 до 1,0 с точностью ±5%.
Для более точной стабилизации напряжения (±3%) служит специальная обмотка управления w„ в которую подается постоянный ток. При протекании постоянного тока по обмотке w, образуется магнитный поток, который замыкается по сердечнику трансформатора 3. С изменением протекающего по обмотке шу постоянного тока изменяется постоянный магнитный поток сердечника 3 и, следовательно, ток возбуждения генератора в обмотке Wz- Так как обмотка wy питается постоянным током от двух последовательно встречных источников: выпрямителя 4 (ток /в пропорционален напряжению возбуждения генератора) и выпрямителя питания 6 через резистор РУ и сопротивление статизма СС1 (ток /вп не зависит от нагрузки и неизменен для любого режима), то /у=/вп-(-/в) и, следовательно, напряжение возбуждения генератора будет увеличиваться с ростом нагрузки.
При нагрузке с меньшим cos φ напряжение возбуждения возрастает больше, чем при нагрузках с большим cos φ, и, следовательно, ток подмагничивания трансформатора 3 (Лш>/в) при реактивных нагрузках генератора будет уменьшаться больше, чем при активных. Благодаря этому осуществляется коррекция параметров системы фазового компаундирования и достигается большая точность регулирования напряжения генератора по нагрузке, чем при неуправляемом варианте фазового компаундирования.
Уставку напряжения генератора регулируют резистором РУ, включенным последовательно в цепь обмотки доу, а составляющую тока управления /Е можно корректировать резистором СС1.
Статическая система возбуждения обладает следующими достоинствами: отсутствием движущихся частей, высокой механической прочностью конструкций, надежностью и высокой точностью регулирования напряжения, небольшими эксплуатационными затратами.
Для начального возбуждения генераторы могут иметь резонансную систему с конденсаторами (генераторы типов ДГФ, ЕСС, ГСФ-100-БК, ОС, ГСС-104-4Б), или аккумуляторную батарею (ЕСС-5, ГСФ-100М, ГСФ-200), или генератор начального возбуждения (СГДС-11-46-4), или трансформатор напряжения (ЕСС-5). Принцип работы статической системы возбуждения одинаков для всех типов генераторов, за исключением схем начального возбуждения.
Техническая характеристика генераторов со статической системой возбуждения приведена в табл.

Технические характеристики генераторов ДЭС со статической системой возбуждения

Характеристика			ЕСС-82-4/М201	ЕСС-91-4/М201	ЕСС-5-61-4/М101	ЕСС-5-81-4/М101
Номинальная мощность. «Вт
Напряжение линейное, В
Ток статора. А
КПД при 100%-ной нагрузке
Частота вращения, об/мин
Размеры генератора, мм: длина
Масса генератора, кг

Продолжение табл.

Характеристика

ЕСС-5-92-6/М101

ЕСС-5-92-6/М101

Номинальная мощность, кВт

Напряжение линейное, В

Ток статора, А

КПД при 100%-ной нагрузке

Частота вращения, об/мин

Размеры генератора, мм:

Масса генератора, кг

Характеристика

ОС-52/М101.М201

ГСДС-11-46-4

Номинальная мощность, кВт

Напряжение линейное, В

Ток статора. А

КПД при 100%-Holi на-

Частота вращения, оо/мнн

Размеры генератора, мч: длина ширина высота

840 400 400

Масса генератора, кг

Генераторы ГСФ

Генераторы серии ГСФ имеют мощность 100 и 200 кВт, исполнение фланцевое, защищенное, на двух щитовых подшипниках, соединение с двигателем с помощью муфты и фланцевого подшипникового щита.

Устройство и принцип работы генератора ГСФ и генератора ДГФ аналогичны. Начальное возбуждение у генераторов ГСФ-200 и ГСФ-100М осуществляется подачей импульса постоянного тока от аккумуляторной батареи; начальное, возбуждение генератора ГСФ-100 БК осуществляется с помощью резонансной системы с конденсаторами.

Генераторы ГСС

В ДЭС используется только четырехполюсный генератор ГСС-104-4Б 10-го габарита и 4-й габаритной длины.
Исполнение генератора брызгозащищенное. с самовентиляцией, на двух щитовых подшипниках. Генератор сопрягается с приводным двигателем эластичной муфтой. Устройство и принцип действия этого генератора аналогичны устройству и принципу действия генератора ДГФ.

Генераторы СГДС

Серия СГДС имеет устройство, аналогичное устройству генератора СГД, но обмотка возбуждения питается от статической системы самовозбуждения, состоящей из трансформаторов фазового компаундирования, блока силовых выпрямителей, отдельного выпрямителя и генератора начального возбуждения. Работа системы возбуждения этого генератора аналогична работе статической системы возбуждения других генераторов.

Статические тиристорные системы возбуждения DExS.GEN предназначены для питания обмотки возбуждения генераторов мощностью до 60 МВт автоматически регулируемым током во всех эксплуатационных режимах. Выполняет функции управления, защиты, индикации режимов работы системы возбуждения.

Системы возбуждения DExS.GEN представляют собой тиристорные возбудительные устройства с прямым цифровым управлением, изготовленные на современной элементной базе. Системы возбуждения отвечают требованиям ГОСТ 21558-2000 и обладают развитыми сервисными функциями, облегчающими наладку и эксплуатацию.

Общие сведения:

Системы возбуждения DExS.GEN могут быть выполнены как в одноканальном исполнении, так и с резервированием системы управления и силовой части. Для систем с резервированием ввод в работу резервного канала (при возникновении неисправности основного канала или по команде оператора) происходит «безударно», не оказывая влияния на работу генератора.

Конструкция системы возбуждения:

Конструктивно система возбуждения выполнена в одном металлическом шкафу одностороннего обслуживания степенью защиты IP22 (по требованию — IP31, IP54).

Шкаф системы возбуждения содержит:

• Аппараты защиты силовых цепей;
• Аппараты защиты цепей управления;
• Микропроцессорный регулятор возбуждения (для двухканальных систем — два независимых регулятора возбуждения);
• Тиристорный преобразователь (для систем с резервированием силовой части — два независимых тиристорных преобразователя);
• Пусковые сопротивления с тиристорным ключом;
• Цепи резервирования питания цепей управления;
• Органы управления и индикации на передней двери шкафа.

Комплект поставки:

В комплект системы возбуждения входит*:

• Шкаф управления;
• Шкаф ввода;
• Шкаф тиристорного преобразователя;
• Шкаф гашения поля;
• Шкаф ввода рабочего и резервного возбуждения;
• Преобразовательный трансформатор;
• Защитное сопротивление ротора;
• Коммутационная ячейка для преобразовательного трансформатора;
• Комплект технической документации на русском языке: паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации, комплект схем и чертежей, описание сервисного программного обеспечения (на электронном носителе);
• Электронный носитель с документацией и сервисным ПО;
• Комплект ЗИП (состав согласно техническим требованиям Заказчика);
• Цифровой комплекс для наладки обслуживания системы возбуждения «STAT» с ноутбуком.

*В зависимости от параметров системы возбуждения и требований Заказчика состав оборудования, входящего в поставку может быть изменен. Точный комплект поставки указывается в паспорте на изделие.

Режимы работы системы возбуждения:

Система возбуждения обеспечивает:

• Начальное возбуждение до заданной уставки от источника оперативного постоянного тока =220 В или сети собственных нужд 0,4 кВ 50Гц.
• Холостой ход генератора.
• Автоматическую подгонку напряжения генератора к напряжению сети с точностью ±0,5% для обеспечения включения в сеть методом точной синхронизации.
• Автономную и параллельную работу с энергосистемой и нагрузками и перегрузками допустимыми для генератора.
• Разгрузка генератора по реактивной мощности до величины близкой к нулю при нормальном останове агрегата.
• Быстрое гашение поля генератора путём перевода работающего тиристорного выпрямителя в режим инвертирования при штатной остановке генератора и при аварийном отключении генератора при условии исправности тиристорного выпрямителя.
• При аварийном отключении генератора гашение поля дополнительно обеспечивается принудительным вводом в цепь обмотки гасящих сопротивлений.
• Автоматический и ручной режим регулирования.
• Переход из автоматического режима в ручной и обратно осуществляется безударно.
• Переход с основного регулятора на резервный и обратно осуществляется безударно (для двухканальных систем возбуждения).
• Автоматический безударный переход с основного тиристорного преобразователя на резервный (для систем возбуждения с резервированием силовой части).
• Основным режимом работы регулятора является стабилизация напряжения статора генератора со статизмом по реактивному току.
• Форсировку возбуждения с заданной кратностью по напряжению и току при нарушениях в энергосистеме, вызывающих снижение напряжения на шинах станции.
• Ограничение форсировочного значения тока возбуждения возбудителя на заданном уровне и по длительности.
• Ограничение перегрузки по току возбуждения возбудителя.
• Ограничение минимального возбуждения по заданной диаграмме допустимых режимов.
• Выдачу оперативной и аварийной сигнализации.
• Отключение возбуждения автоматически при отключении выключателя генератора под действием защит системы возбуждения или генератора.
• Местное или дистанционное изменение уставки по напряжению в диапазоне от 80 до 110% в автоматическом режиме регулятора и от 0 до 110% в ручном режиме, относительно номинального напряжения генератора.
• Поддержка напряжения на выводах генератора с точностью не хуже ±0,5% относительно установленной статической характеристики (с заданной уставкой).

Защиты системы возбуждения

Система возбуждения обеспечивает следующие виды защит:

• От потери возбуждения;
• От повышения напряжения статора генератора в режиме холостого хода;
• От снижения частоты напряжения статора генератора в режиме холостого хода;
• От превышения предельного тока возбуждения возбудителя;
• От неисправности канала управления тиристорным выпрямителем;
• От коротких замыканий на выходе преобразователя;
• От перегрузки по току возбуждения;
• От снижения сопротивления изоляции обмотки возбуждения.

Параметры и диапазон настроек приводятся в технической документации на систему возбуждения.

Срабатывание защит отображается на дисплее, записывается в журнал событий регулятора, фиксируется на выходных реле и передаётся в схему защит в виде дискретного сигнала или по цифровому интерфейсу.

Синхронизация с сетью (опция)

По согласованию с Заказчиком возбудитель может комплектоваться устройством синхронизации с сетью, при этом обеспечивается:

• Автоматическая синхронизация
• Ручная точная синхронизация

Автоматическая и ручная точная синхронизация действуют как при местном, так и при дистанционном управлении. Дополнительно для обеспечения синхронного включения генератора в сеть в синхроноскоп встроено реле контроля синхронизма, выходной сигнал этого реле последовательно соединяется с сигналом на включение сетевого выключателя.

Телеуправление (опция)

Возбудитель имеет возможность телеуправления. Телеуправление – управление, осуществляемое оперативным персоналом с удалённого узла пункта управления или диспетчерским персоналом из диспетчерского центра с использованием кодированного сигнала передаваемого по каналам связи.

По средствам телеуправления система возбуждения может принимать следующие команды:

• Увеличить уставку;
• Уменьшить уставку;
• Включить возбуждение;
• Отключить возбуждение (гашение);
• Включить регулирование по Uг (напряжению генератора);
• Включить регулирование по Q;
• Переключение регуляторов с основного на резервный и обратно;
• Сброс защит;
• Включить автономный режим;
• Включить ручной режим регулятора;
• Отключить ручной режим (включить автоматический режим) регулятора.

При необходимости объём команд согласуется с Заказчиком на стадии рабочего проектирования. Телеуправление может быть организовано с помощью специализированных сетевых карт по протоколам MODBUS RTU, MODBUS TCP/IP, PROFIBUS DP (интерфейсы RS485 и Ethernet) по согласованию с Заказчиком.

Система возбуждения обеспечивает все необходимые измерения и информационный обмен с АСУ ТП станционного уровня и взаимодействие с системами агрегатного уровня включая: измерение и выдачу сигналов по току и напряжению статора генератора, цепи возбуждения, а также частоты генератора на ГЩУ и на собственную лицевую панель, при этом предусмотрена связь с АСУ ТП станции и агрегатным уровнем по последовательному интерфейсу RS485 и (или) Ethernet. Тип протокола, тип интерфейса и объём необходимой информации, передаваемой в АСУ, должен оговариваться отдельно с каждым Заказчиком на стадии рабочего проектирования. 

Дискретные сигналы

Дискретные сигналы о состоянии технологического оборудования выводится в виде двоичных сигналов «0» «1». При этом в качестве сигнала «1» могут применяться напряжения переменного тока 220В, постоянного тока 220, 48, 24В. Каналы ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов гальванически развязаны между собой и относительно «земли».

Система управления возбуждением

Система управления возбуждением осуществляет автоматизированное управление устройствами системы возбуждения, обеспечивая функции контроля оборудования системы возбуждения.

Система возбуждения генератора выполнена по одноканальной или двухканальной (со 100% резервированием систем управления и тиристорных выпрямителей) схемам. Питание цепей управления резервируется от источника оперативного постоянного тока 220В и(или) от сети собственных нужд ~220B, в зависимости от исполнения.

В двухканальных системах каждый регулятор (АRV1 и АRV2) представляет собой полнофункциональную систему управления возбуждением генератора, обладает собственным набором аналоговых датчиков (с индивидуальной гальванической изоляцией), дискретных входов и выходов, аппаратами защиты. При повреждении работающего канала осуществляется автоматический, безударный переход на исправный регулятор.

Каждый канал обеспечивает автоматическое и ручное регулирование возбуждения, переключение между ручным и автоматическим режимами регулирования осуществляется безударно. Переключение режимов (Автоматический/Ручной) осуществляется с помощью ключа на лицевой панели шкафа (в режиме местного управления) или от ГЩУ (в режиме дистанционного управления). Также, включение ручного режима осуществляется автоматически — при потере измерительных цепей напряжения и одновременной неготовности резервного канала. Регулирование напряжения генератора, независимо от номера активного канала и режима регулирования, выполняется одним ключом на лицевой панели или ГЩУ.

Система управления состоит из следующих взаимосвязанных модулей:
1. Два независимых микропроцессорных регулятора возбуждения DExS (для двухканальных систем);
2. Коммуникационный модуль iCM;
3. Панель оператора DExS.OP.CM3;
4. Система резервирования питания собственных нужд.

Автоматический регулятор возбуждения DExS

Система управления представляет собой многопроцессорный блок управления возбуждением DExS, реализующий прямое цифровое управление тиристорным возбудителем. Применены быстродействующие процессоры цифровой обработки сигналов с блоком FPU (блок вычислений чисел с плавающей точкой).

Преимущества DExS:

• Представляет собой моноблочный встраиваемый модуль, обеспечивающий полный функционал для управления возбуждением генератора. Включает полный набор входов/выходов:
• Аналоговые входы допускают прямое измерение сигналов от базовых датчиков (ток и напряжение статора и ротора).
• 16 дискретных входов и 16 дискретных выходов =24В.
• СИФУ — 6 усилителей управляющих импульсов тиристоров.
• Высокая точность вычислений регуляторов за счёт применения чисел с плавающей точкой.
• Высокая скорость вычислений. Обработка всех аналоговых сигналов и регулятора возбуждения выполняется с постоянной частотой 10КГц.
• Полностью отсутствуют подстроечные элементы. Все уставки хранятся в энергонезависимой памяти и многократно продублированы с функцией автоматического восстановления неисправного блока уставок из резервной копии.
• Дополнительный съёмный ключ резервной копии уставок.
• Усилители импульсов тиристоров с контролем проводимости вентилей.
• Автоматическая фазировка СИФУ – корректно работает с любой фазировкой.
• Автоматическое непрерывное измерение сопротивления изоляции ротора в диапазоне 0-2000 кОм с шагом 62 Ом.
• Встроенный осциллограф 10.000 выборок в секунду для 32 каналов (32 любых выбранных 16-разрядных регистра) с настраиваемыми сценариями автозапуска, количеством пред- и поствыборок. Используется для ПНР и в качестве аварийного осциллографа. Аварийные осциллограммы переписываются в энергонезависимую память после остановки генератора.

Коммуникационный модуль iCM

Благодаря модулю iCM, внешним потребителям данных (АСУ ТП, КИПиА, панель оператора) два регулятора DExS (для систем с резервированием) представляются как одно устройство.

Коммуникационный модуль iCM предоставляет следующие сервисы:

• Синхронизация уставок регуляторов DExS (уставки DExS должны быть полностью идентичны в течение всей работы возбудителя).
• Двухсторонний обмен информацией между двумя DExS и внешними потребителями данных (панель оператора, ПЛК). Для доступа со стороны АСУ ТП, iCM оснащён:
• Ethernet 10/100T Мбит, протокол MODBUS TCP/IP
• RS485 протокол MODBUS RTU
• Передача данных «от» и «в» цепи КИПиА от централизованного источника, посредством:
• 2 входа 4-20мА
• 2 выхода 4-20мА
• 12 дискретных входов =24В
• 8 дискретных выходов =24В 150мА
• Первичное накопление данных статистики и осциллографирование на micro-SD карту объёмом до 4ГБ (8 суток непрерывной записи).

Панель оператора DExS.OP.CM3

Щитовые приборы предоставляют оперативную информацию об основных параметрах системы, при этом являются энергонезависимыми индикаторами (не требуют дополнительного источника питания).
Панель оператора увеличивает информационные возможности. Панель оператора отображает детальную информацию о работе системы возбуждения и генератора, позволяет изменять уставки, просматривать архивы событий и статистику, копировать необходимую информацию на внешние накопители.

Просмотр статистики и осциллограмм из регистратора событий возможен с помощью ПО Ajuster (по интерфейсу) и панели оператора. Панель оператора предоставляет расширенный сервис по регистрации событий:

• запись осциллограмм и статистики на SD-карту (можно извлечь для расследования инцидентов);
• осциллограмма — это непрерывная запись 30 суток с частотой 100 записей всех параметров регулятора в секунду;
• осциллограмму и статистику можно скопировать на USB Flash-диск или по сети на диск удалённого сервера;
• доступ к файлам возможен через Ethernet по защищённому SSH протоколу;
• с помощью панели оператора можно просмотреть осциллограмму любого события, в пределах произвольно заданного интервала времени «до» и «после» события.

Тиристорные преобразователи

Тиристорный преобразователь (выпрямитель) выполнен по мостовой схеме: при номинальном токе возбуждения до 400А применяются тиристорные модули, установленные на охладители с естественным воздушным охлаждением; выпрямители свыше 400А изготавливаются на таблеточных тиристорах, охлаждение которых производится комбинированным способом.

Комбинированный способ охлаждения совмещает естественное и принудительное охлаждение. Специальный модуль термоконтроля измеряет температуру тиристорных сборок в нескольких точках с помощью цифровых датчиков температуры и включает вентиляторы только при нагреве свыше заданной уставки и отключает после вентиляторы охлаждения сборок до заданной температуры.

В системах возбуждения с резервным тиристорным преобразователем каждый тиристорный выпрямитель имеет автоматический выключатель на вводе и разъединитель в цепи постоянного тока. Сигналы от выключателя и разъединителя заведены в регулятор и при отключении коммутационной аппаратуры (при срабатывании защиты или в ручную), происходит автоматический переход на резервный выпрямитель.

Гашение поля

Гашение поля генераторов свыше 12,5 МВт может осуществляться управляемым симисторным ключ с блоком гасящих резисторов, а также, по заказу, устанавливается автомат гашения поля (АГП) — в данном случае, цепь гашения поля размещена в отдельном шкафу.

Силовой трансформатор

Питание тиристорных выпрямителей основного и резервного канала осуществляется от преобразовательного трансформатора TE, который может быть подключён к шинам генератора по схеме самовозбуждения либо питаться от источника 0,4 кВ.

Гарантии изготовителя

Изготовитель гарантирует соответствие системы возбуждения техническому заданию при соблюдении условий транспортировки, хранения, вводу в эксплуатацию и эксплуатации согласно установленной технической документации.

Гарантийный срок эксплуатации 36 месяцев.