Устойчивость энергосистемы при использовании бесщеточной системы возбуждения турбогенератора энергоблока № 1 НВАЭС-2 с регулятором сильного действия

02.10.2017 2017 - №03 Атомные электростанции

Д.А. Ширяев А.И. Зимин

https://doi.org/10.26583/npe.2017.3.12

Анализируются факторы, влияющие на устойчивую работу турбогенератора (ТГ) энергоблока № 1 НВАЭС-2 и стабильность энергосистемы в целом. Для возбуждения турбогенераторов на АЭС используются бесщеточные диодные системы, которые являются независимыми и не имеют контактных колец и щеточно-контактного аппарата, что значительно увеличивает срок службы и надежность агрегата, поскольку нет механического и электрического износа этих элементов. Система возбуждения турбогенератора является одним из главных элементов энергосистемы, обеспечивающим ее надежную работу.

Для устойчивой работы энергосистемы системы возбуждения ТГ и ее система управления должны обеспечить номинальные значения напряжения и тока возбуждения, а также необходимое быстродействие, т.е. высокую скорость нарастания и снятия возбуждения.

В теории устойчивости применительно к энергосистемам рассматриваются две категории устойчивости: статическая – способность системы самостоятельно восстановить исходный режим работы при малом возмущении и динамическая – способность энергосистемы возвращаться к установившемуся режиму после значительных возмущений (коротких замыканий, отключения генераторов, линий) без перехода в асинхронный режим.

Для настройки параметров регуляторов возбуждения AVR-3MT проведено большое количество испытаний. На реальной модели энергосистемы в ОАО «НТЦ ЕЭС» моделировались однофазные и двухфазные короткие замыкания на землю вблизи шин на всех отходящих присоединениях НВАЭС-2. Во время пусконаладочных работ турбогенератор ТГ-1 прошел все испытания на различных уровнях мощности. Результат испытаний – выбор оптимальных коэффициентов для регулятора возбуждения.

Ссылки

1. Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е., Окин А.А. Расчеты устойчивости и противоаварийной автоматики в энергосистемах. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 390 с.
2. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах: Учеб. для электроэнергет. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 1985. – 536 с.
3. Есипович А.Х., Зеккель А.С. Расчет колебательной устойчивости и оптимизация настроек АРВ генераторов. / В сб. трудов Федерации энергетических и электротехнических обществ. – СПб., 1992
4. Есипович А.Х., Зеккель А.С. Программный комплекс расчета колебательной устойчивости и выбора настройки регуляторов возбуждения. // Электрические станции. –1995. – № 12.
5. Герасимов А.С., Есипович А.Х., Зеккель А.С. Использование цифровых моделей энергосистемы для настройки регуляторов возбуждения генераторов. / Сб. материалов Международной научно-технической конференции «Современные системы возбуждения для нового строительства и реконструкции электростанций. Опыт наладки и эксплуатации систем возбуждения нового поколения». – СПб, 2004 г.
6. Герасимов А.С., Есипович А.Х., Зеккель А.С. Современные программные средства анализа устойчивости электроэнергетических систем. // Электрические станции. – 2005. – № 12.
7. Гущина Т.А., Герасимов А.С., Есипович А.Х. Опыт использования цифроаналого-физического комплекса для обеспечения системной надежности ЕЭС России // Электрические станции. – 2005, № 12.
8. Протокол настройки, испытаний и наладки регуляторов возбуждения AVR-3МТ турбогенераторов ТГ-1 и ТГ-2 Нововоронежской АЭС-2 на ЦАФК ОАО «НТЦ ЕЭС» от 25.12.2015 г.
9. Стандарт ОАО «СО ЕЭС». Требования к системам возбуждения и автоматическим регуляторам возбуждения сильного действия синхронных генераторов. СТО 59012820.29.160.20.001-2012.
10. Выбор параметров настройки регуляторов возбуждения турбогенераторов ТГ-1, ТГ-2 Нововоронежской АЭС в цифровых моделях ОЭС-центра. Отчет ОАО «НТЦ ЕЭС». Инв. № 1092-КТ. – СПб., 2015.
11. Результаты проверки параметров настройки регулятора возбуждения AVR-2 турбогенератора ТГ-12 энергоблока № 4 Нововоронежской АЭС в схеме ОЭС-центра на цифроаналого-физическом комплексе ОАО «НТЦ ЕЭС». Отчет ОАО «НТЦ ЕЭС». Инв. № 790-КТ. – СПб., 2013.
12. Результаты проверки параметров настройки регулятора возбуждения AVR-3М турбогенераторов блоков №3 и №4 Ростовской АЭС в схеме ОЭС Юга на цифроаналого-физическом комплексе ОАО «НТЦ ЕЭС». Отчет ОАО «НТЦ ЕЭС», СПб., 2014. Инв. № 965-КТ.
13. Качур С.А., Шахова Н.В. Система диагностирования состояния турбогенератора на основе сетей Петри. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2016. – № 1. – С. 13-20.
14. СО 153-34.20.576-2003. Методические указания по устойчивости энергосистем. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005. – 16 с.
15. Bakshi U.A., Bakshi V.U. Electrical Machines – I. – Pune (Индия): Technical Publications, 2009. – 532 p.

Нововоронежская АЭС энергоблок устойчивость система возбуждения регулятор возбуждения релейная защита

Ссылка для цитирования статьи: Ширяев Д.А., Зимин А.И. Устойчивость энергосистемы при использовании бесщеточной системы возбуждения турбогенератора энергоблока № 1 НВАЭС-2 с регулятором сильного действия. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2017. – № 3. – С. 131-141. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2017.3.12 .