Опыт разработки и эксплуатации мощных высоковольтных систем для частотно регулируемого синхронного электропривода. Колоколкин А.М. к.т.н, ведущий научный. - презентация

1 Опыт разработки и эксплуатации мощных высоковольтных систем для частотно регулируемого синхронного электропривода. Колоколкин А.М. к.т.н, ведущий научный сотрудник ОАО «ЭНИН им. Г.М. Кржижановского»

2 Функциональная схема силовой части ТПЧ и системы управления, регулирования, защиты и автоматики. ШТВ, ШТИ ШУ ШВ, ШВП

3 Высоковольтный тиристорный вентиль. Демпфирующая RC цепь Импульсный трансформатор напряжения Форма напряжения в цепи контроля пробоя Лавинный ограничитель напряжения Силовой тиристор Форма напряжения в цепи петли управления Форма напряжения в цепи управления тиристором Импульсный трансформатор тока Расположены в ШУ

4 Функционально полная, одноканальная дискретно - аналоговая система управления выпрямителем и инвертором

5 Преобразователи частоты производства ТЭЗ им. М.И. Калинина, г. Таллин СПЧРС /700, Жуковский, 1987г. 10 кВ.Ток-700 А, 2 шт. Последовательный пуск, тормож. и переключение на сеть двигателей СТД ( кВт, 10 кВ), 2 шт. СПЧРС /630г. Жуковский, 1988г. 6.3 кВ.Ток-630 А, 1 шт.Пуск, торможение, рег. оборотов, переключение на сеть двигателя а/д трубы кВт, 6 кВ, 1 шт. СПЧРС /630, ФИАЭ, г.Троицк. 1988г.Напряжение-15.75кВ.Ток-630 А, 2 шт. Пуск электромашинных накопителей энергии, 200 МВт, 10 кВ, 3 шт. СПЧРС /630, Жуковский, 1988г.Напряжение-15.75кВ. Ток-630 А, 2 шт.Последовательный пуск и перекл. на сеть двигателей СТМ ,6 шт. СПЧРС /630, Круонисская ГАЭС, Электренай, Литва. 1991г кВ.,Ток-630 А, Пуск, тормож. и перекл. на сеть обратимых гидроагрегатов 200 МВА, кВ, 4 шт. СПЧРС /630, Загорска ГАЭС, Богородское,1994г.Напряж кВ. Ток-630 А, Пуск, тормож.и перекл. на сеть обратимых гидроагрегатов 200 МВА кВ, 6 шт. ПЧ-ТТП-800/15.75, Круонисская ГАЭС, г. Электренай, Литва, 1994г.Напряж кВ. Ток-800 А, Последовательный пуск, торможение и переключение на сеть обратимых гидроагрегатов 200 МВА кВ, 4 шт. СПЧРС /700, ВВС, г.Москва,1995г.Напряжение-10 кВ.Ток-700 А, Групповое регулирование оборотов насосных агрегатов (до 3 из 5ти) с перекл. на сеть, 1000 кВт. ПЧ-ТТП-200/6, СВС, г. Москва. 1995г.Напряжение-6 кВ,Ток-200 А, Групповое рег. оборотов насосных агрегатов 1600 кВт.(до 2х из 5ти) с переключением на сеть,

6 Реактор токоограничивающий Габаритный чертеж

7 Реактор сглаживающий Габаритный чертеж

8 Габаритные размеры ШТ, ШВП и ШУ преобразователя частоты ПЧ-ТТП-200 Напряжение питания-6,10 кВ Максимальный Выходной ток-200А Диапазон изменения частоты-0,1-55Гц Комплект поставки: 1.РТО, РС-1шт. 2.ШТ-2шт. 3.ШВП-2шт 4.ШУ-1шт.

9 Силовой шкаф ( выпрямитель, инвертор ) на штыревых тиристорах Дроссели насыщения Высоковольтный тиристорный вентиль ВТВ 1,4 Высоковольтный тиристорный вентиль ВТВ 3,6 Высоковольтный тиристорный вентиль ВТВ 5,2 Делители напряжения

10 Габаритные размеры ШТ и ШВП преобразователя частоты ПЧ-ТТП-500 Напряжение питания-6-10кВ Максимальный выходной ток-500А Диапазон изменения выходной частоты- 0,1-55Гц Комплект поставки: 1.РТО, РС-1шт. 2.ШТ-6шт. 3.ШВП-2шт. 4.ШУ-1шт.

11 Силовой шкаф (выпрямитель, инвертор) преобразователя ПЧ-ТТП-500-6к Шкаф ввода питания Шкаф фаза Система охлаждения Дроссели насыщения

12 Шкаф управления преобразователем частоты ПЧ-ТТП ,75к Круонисской ГАЭС Контрольно-измерительные приборы Система регулирования, защиты и автоматики. Система управления, блоки формирователей импульсов управления и блоки контроля пробоя тиристоров выпрямителя. Система управления, блоки формирователей импульсов управления и блоки контроля пробоя тиристоров инвертора. Система питания напряжением собственных нужд.

13 Варианты реализации систем частотно- регулируемого электропривода Без дополнительной коммутационной аппаратуры - простейший вариант. С возможностью работы двигателя от преобразователя частоты или от сети

14 Преобразователи частоты производства ООО «Электровыпрямитель» г. Саранск ПЧ-ТТП-200/10, ВВС, Москва. 1998г. Регулирование оборотов насосного агрегата мощностью 1250 кВт. ПЧ-ТТП-800/15.75, Загорская ГАЭС, Богородское, 2000г.Напряж кВ., Ток-800 А, Пуск, торможение и переключение на сеть обратимых гидроагрегатов 200МВА кВ, 6 шт. ПЧ-ТТП-500/6,СВС, г. Москва,2001г.,Груп. рег.об. НА (до 3х из 6ти), 1600 кВт. ПЧ-ТТП-200/10, ЦНС, Москва, 2001г., Груп. Рег. об. НА (до 2х), 1600 кВт. ТПУ-1000/10, Волгатрансгаз, 2002г.10 кВ.,Ток-800 А, Пуск и переключение на сеть СТД ПЧ-ТТП-500/6, г.Невьянск Цем.зав., 2003г., Рег. об. запечного дымососа кВт. ПЧ-ТТП-200/10 Кунцевская КНС, 2003г., Рег. об. одного из 3х НА мощностью 3150кВт. ПЧ-ТТП-200/6,Вел. Новгород, 2005г., Груп. Рег. об. НА (до 2х из 4ти) с перекл. на сеть, 1000 кВт. ПЧ-ТТП-200/6 Рыбинск, 2006г., Рег. об. одного НА из 2х 1600кВт. ПЧ-ТТП-200/10, Саратов, 2006г., Рег. об. одного НА из двух, 1600 кВт. ПЧ-ТТП-200/10, Филевская КНС, 2007г., Рег. об. двух НА из четырех, 1600 кВт. ПЧ-ТТП-200/6, Кемерово, 2008г., Рег. об. одного или двух НА 800 кВт. ПЧ-ТТП-200/6, Кемерово, 2008г., Рег. об. одного или двух НА 800 кВт ПЧ-ТТП-200/10, Балхаш, 2008г., Рег. об. двух НА 1600 кВт, (Пульпонасос) ПЧ-ТТП-200/6, Хапиловская КНС, 2008г., 1 шт. Рег. об. одного или двух НА из четырех, 1600 кВт. ПЧ-ТТП-200/6, Саранск, КНС, 2008г., Рег. об. одного насосного агрегата 800 кВт. ПЧ-ТТП-200/6, Саранск, НС Блохино, 2009г., Рег. об. одного насосного агрегата 800 кВт. ПЧ-ТТП-500/6, СВС, Москва, 2009г., Груп. рег. об. НА (до 2 из 4х), 1600 кВт. ПЧ-ТТП-200/10, ВСВ, Москва, 2009г., Рег. об. до двух НА из 3х, 1250 кВт. ПЧ-ТТП-200/6, Ростов, 2010г., Рег.об. одного из двух НА 1600 кВт, или 1000 кВт. ПЧ-ТТП-100/6, Орех. Зуево, 2010г., Рег. об. одного НА из 4х, 800 кВт.

15 Размещение ПЧ-ТТП к в машинном зале в одну линию ШВПРТОШВПШСВШСИРС

16 Размещение ПЧ-ТТП к в электромастерской Кунцевской насосной станции ШРАШВПРТОРУ ПЧШВПШСИШУШСВ

17 Размещение в РУ Шкаф управления Сглаживающий реактор Токоограничивающий реактор Шкаф тиристоров выпрямителя Шкаф тиристоров инвертора Дополнительная система вентиляции Шкаф ввода питания 10 кВ

18 Восточная станция водоподготовки, г. Москва Система частотно-регулируемых электроприводов с двумя преобразователями частоты ПЧ-ТТП к (Три-четыре насосных агрегата из пяти) ПЧ-1 ПЧ-2

19 Тиристорный возбудитель В-ТПЕ Ц для систем частотно-регулируемых электроприводов Центральная насосная станция Размещение СУРЗА В ТВ

20 Зависимость тока ротора и тока статора от частоты Ток возбуждения регулируется по закону U/F=const I,A F,Гц СДН У3

21 Зависимость температуры обмотки ротора и статора двигателя СДН У3 от частоты Зависимость температуры обмотки ротора от частоты. Зависимость температуры статора от частоты

22 Аварийные отключения ПЧ-ТТП От перегрева силовых тиристоров выпрямители и инвертора (отказ системы охлаждения, отсутствие вытяжной и приточной вентиляции)- (80-90)%. От посадки напряжения силового питания 6-10 кВ (КЗ или земля в линии) -10%. При отказе в работе тиристорного возбудителя – (1-5)%. При отказе коммутационной аппаратуры – (1-5)%. При сбое в работе системы контроля пробоя тиристоров -1% При ошибках дежурного персонала -0,5%. При сбое в работе формирователей импульсов управления последовательно соединенными тиристорами -0.1%. При сбое в работе системы импульсно-фазового управления -0%.

23 Составляющие технико- экономической эффективности Экономия электроэнергии. Ресурсосбережение оборудования – снижение ударных электрических и механических воздействий на питающую сеть, коммутационную аппаратуру и обмотки статора и ротора СД. Снижение материально-технических затрат, уменьшение эксплуатационных расходов. Широкие технологические возможности

24 Северная станция водоподготовки Преобразователь частоты ПЧ-ТТП-500-6к РУ переменной частоты на 5 насосных агрегатов