Тиристорное пусковое устройство ТПУЦ-12,5-10-50-УХЛ4

Описание и основные характеристики

Эффективность

• плавный пуск как ненагруженного, так и нагруженного электродвигателя с токами не больше номинального значения;
• синхронизацию с питающей сетью и автоматическое переключение на электроснабжение по постоянной схеме без бросков тока и механических ударов;
• отсутствие ударных механических и электродинамических нагрузок на электродвигатель, питающую сеть и коммутационную аппаратуру;
• пуск двигателя с постоянным моментом на валу двигателя;
• запись осциллограмм пуска, хранение 15 последних пусковых осциллограмм, дневник событий.

 

Состав и описание работы привода ТПЧ

Принцип действия пускового устройства заключается в преобразовании переменного трехфазного напряжения промышленной частоты в переменное напряжение с регулируемой выходной частотой.

Функционально силовая схема пускового устройства представляет собой тиристорный преобразователь с явно выраженным звеном постоянного тока и инвертором тока, ведомым нагрузкой - синхронной машиной (СМ). Конструктивно преобразователь включает следующие составные части:

• Токоограничивающий реактор - 1 шт.
• Шкаф выхода (ввода) питания - 2 шт.
• Шкаф тиристорный - 6 шт.
• Реактор сглаживающий - 1 шт.
• Шкаф управления - 1 шт.

Напряжение сети промышленной частоты подается на токоограничивающий трехфазный реактор, выполненный в виде единой конструкции и предназначенный для ограничения тока устройства в аварийных режимах, а также для уменьшения влияния ТПУЦ на сеть. Со стороны СМ ограничение токов коротких замыканий в пусковом устройстве осуществляется за счет реактансов синхронной машины.

Шкафы выхода (ввода) питания служат для измерения входных и выходных параметров ТПУЦ, защиты ТПУЦ и СМ от коммутационных перенапряжений (между фазами и относительно земли). В шкафах размещены трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и защитные RС- цепи.

Шкафы тиристорные служат для размещения сетевого управляемого выпрямителя и выходного инвертора тока. Частота выходного напряжения инвертора определяется его системой импульсно-фазового управления (СИФУ), а коммутация тиристорных вентилей инвертора осуществляется под действием ЭДС синхронной машины (в диапазоне 3-60 Гц).

Реактор сглаживающий, установленный между выпрямителем и инвертором, выполняет функции звена постоянного тока и обеспечивает сглаживание пульсаций тока на выходе выпрямителя. Конструктивно включает две симметричные обмотки L1 и L2.

Для ограничения уровней межфазных коммутационных перенапряжений в выпрямителе и инверторе и коммутационных перенапряжений относительно земли на обмотках СМ предусмотрена установка демпфирующих RС - цепей на выходе преобразователя, а также параллельно обмоткам сглаживающего реакторам.

Шкаф управления служит для размещения средств управления, измерения, сигнализации и защиты.

Технические характеристики

Структура условного обозначения устройства:

ТПУЦ-ХХХ-10-50-УХЛ4

Т - тиристорное

П - пусковое

У - устройство

Ц - вид системы обработки данных: цифровая

ХХХ - номинальная мощность электродвигателя нагрузки, МВт

10 - номингальное выходное напряжение (линейное), кВ

50 - номинальная частоты выходного напряжения, Гц

УХЛ4 - вид климатического исполнения и категории размещения по ГОСТ15150

Основные параметры устройства соответствуют указаным в таблице:

Наименование параметра	Значение параметра
Номинальное напряжение питающей сети, В	10500
Номинальная частота питающей сети, Гц	50
Номинальное напряжение питания цепей собственных нужд, В	380
Номинальная частота напряжения питания цепей собственных нужд, Гц	50
Число фаз выходного напряжения	3
Диапазон изменения выходной частоты, Гц	0,1-50
Диапазон изменения выходного напряжения, В	0-10
Пусковой ток, А, не более	900
Длительность протекания пускового тока, с, не более	40
Количество пусков в час (с интервалом между пусками не менее 3 мин.), не более	15
Габаритные размеры, мм: реактор токоограничивающий шкаф выхода (ввода) питания шкаф тиристорный реактор сглаживающий шкаф управления	1000х1000х1145 900х600х2200 (2650)* 900х600х2200 (2750)** 1040х1040х1520 600х700х2200
Масса, кг: реактор токоограничивающий шкаф выхода (ввода) питания шкаф тиристорный реактор сглаживающий шкаф управления	904 570* 500** 3300 260
Диапазон рабочих температур, ° C	+1 - +35

 

* с трансформаторами напряжения

** с вентиляторами системы охлаждения

Устройство обеспечивает номинальные параметры и характеристики при показателях качества электроэнергии питающей сети согласно ГОСТ 13109.

Шкафы выхода (ввода) и тиристорные шкафы имеют одностороннее обслуживание, обеспечивающее доступ для осмотра и подтяжки мест крепления контактных соединений, регулировки и настройки, шкаф управления - двустороннее обслуживание.

Рабочее положение устройства - вертикальное, допускается отклонение от вертикального положения не более 5° в любую сторону.

Степень защиты IР20 по ГОСТ 14254.

Внешние электрические выводы устройства выполняются с помощью разъемных соединений.

Охлаждение устройства - воздушное принудительное

Управление, сигнализация, защиты

Система управления обеспечивает:

• реализацию оптимального управления фазными токами, напряжением и частотой вращения электродвигателя в процессе пуска;
• регулирование уставки времени пуска;
• защиту тиристорного пускового устройства и электродвигателя при возможных аварийных ситуациях;
• сохранность информации о последней аварии;
• обмен информацией с САУ электроагрегата и системой возбуждения синхронного электродвигателя по RS 485, RS 232, Ethernet;
• формирование команд аварийного отключения;
• хранение в энергонезависимой памяти статистических данных: общее число пусков в течение квартала для каждого электроагрегата (число электроагрегатов не более 8, число пусков не более 30), дату и время разгона, максимальный ток
  последнего пуска, время отключения пускового устройства.

Устройство имеет следующую сигнализацию:

• о пробое одного тиристора в одном плече выпрямителя или инвертора;
• о наличии напряжения питающей сети;
• о режиме работы устройства ("Отключено", "пуск", "включено");

Устройство имеет следующие виды защит:

• от снижения напряжения питающей сети на входе ниже 0,8 ном.;
• от повышения напряжения на выходе устройства выше 1,2 ном;
• от повышения напряжения на выходе устройства относительно "земли" выше амплитудного значения линейного напряжения сети;
• от повышения пускового тока выше 900 А;
• от превышения времени пуска;
• от "опрокидывания" инвертора пускового устройства;
• от внутренних и внешних коротких замыканий;
• от пробоя более одного тиристора в одном плече инвертора или выпрямителя;
• отключение питающего напряжения 10 кВ при открывании дверей;
• от снижения напряжения питания собственных нужд ниже 0,8 ном.

Защита преобразователя осуществляется мгновенным изменением угла управления выпрямителем в сторону максимального значения ("Инвертирование") с последующим снятием импульсов управления и подачей команды на включение короткозамыкателей; этим образуется цепь для протекания тока звена постоянного тока при отключенных выключателях.

Условия эксплуатации

Климатическое исполнение УХЛ, категория размещения 4 по ГОСТ 15150 (температура окружающей среды от плюс 1°С до плюс 35°С, верхнее значение относительной влажности воздуха 80% при температуре окружающей среды плюс 25°С без конденсации влаги).

Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агресивных газов и паровв концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенная водяными парами и токопроводящей пылью.

Высота над уровнем моря не более 1000 м.