ВТЕ-7-22 — тиристорный возбудитель с полным резервированием

ВТЕ-7-22 — тиристорный возбудитель с полным резервированием

ВТЕ-7-22 — цифровой тиристорный возбудитель синхронных двигателей с полным резервированием для критически важных объектов и непрерывных производств, где остановка линии из-за отказа части оборудования недопустима. Ток возбуждения — до 630 А.

Отличие модели — автоматически дублируемая цифровая система управления (два идентичных полнофункциональных регулятора) и автоматически дублируемая силовая часть (два независимых тиристорных выпрямителя с индивидуальными аппаратами защиты). Переход с одного канала на другой происходит безударно и не влияет на работу двигателя.

Ключевые особенности

Система управления	два идентичных полнофункциональных цифровых регулятора с автоматическим резервированием; безударный переход на исправный
Силовая часть	два независимых тиристорных выпрямителя с индивидуальными аппаратами защиты
Согласующий трансформатор	внешний, по технологии UNICORE с током холостого хода менее 0,3 А (заказная позиция). При модернизации возможно применение существующего трансформатора.
Совместимость	совместная работа с системами плавного пуска (УПП) всех производителей (через интерфейсные платы)
Комплектующие	проверенные российские производители и дружественные страны
Разработка	все электронные блоки управления (регуляторы, панели оператора) и программное обеспечение — разработка ООО «ИНТМАШ»

Применение

• Ответственные объекты.
• Непрерывные производства, где остановка линии недопустима.
• Высоковольтные и низковольтные синхронные двигатели.

Резервирование системы управления

Система управления построена на двух идентичных независимых полнофункциональных каналах. Каждый канал оснащён собственными цепями питания собственных нужд, измерительными каналами, средствами управления выпрямителем и защитной аппаратурой.

В штатном режиме один канал является активным, второй находится в горячем резерве и не влияет на управление возбуждением. Рабочие данные обоих каналов непрерывно согласуются, благодаря чему резервный регулятор при переключении подхватывает управление с текущей рабочей точки.

Система резервирования непрерывно оценивает готовность и качество работы обоих каналов. При этом комплексно контролируются:

• наличие необходимых питающих напряжений;
• состояние коммутационной и силовой аппаратуры;
• достоверность основных измеряемых параметров;
• соответствие фактического тока возбуждения заданному;
• готовность измерительных сигналов, необходимых для выбранного режима регулирования;
• исправность каналов управления выпрямителем;
• состояние цепи возбуждения;
• сигналы встроенной диагностики и защит.

При выявлении неисправности активного канала и готовности резервного управление автоматически передаётся исправному каналу:

• время перехода — не более 20 мс;
• отклонение тока возбуждения в переходном процессе — не более 5 % от значения, предшествовавшего переключению;
• двигатель продолжает работу без отключения.

Результаты диагностики и действия защит оцениваются по независимым каналам. Одиночное расхождение не приводит к необоснованному отключению двигателя: при наличии исправного канала управление передаётся ему. Команда на аварийное отключение формируется при подтверждении аварийного режима либо при отсутствии канала, способного обеспечить дальнейшую безопасную работу.

При частичной потере измерительных сигналов система, если это допустимо, автоматически переходит на резервный режим регулирования и сохраняет достигнутый уровень тока возбуждения. Это позволяет продолжить работу двигателя без неоправданного останова.

Оператор может задать предпочтительный канал переключателем «Канал 1 / Канал 2». Положение переключателя является запросом на выбор канала, а не принудительной командой. Ручное переключение разрешается только при подтверждённой готовности обоих каналов; переход на неисправный или неготовый канал блокируется.

Регуляторы полностью взаимозаменяемы. Для восстановления резервирования после замены модуля достаточно скопировать уставки, выполнить функциональную проверку и ввести исправный регулятор в работу.

Резервирование силовой части

Силовая часть возбудителя состоит из двух независимых выпрямителей, оснащённых индивидуальными аппаратами защиты с независимыми расцепителями.

Переход с основного выпрямителя на резервный происходит при следующих событиях:

• обнаружение неисправности регулятора;
• отключение выключателя основного выпрямителя — в результате действия защитных функций выключателя или вручную, при проверке системы резервирования.

При этом работа автоматически переключается на резервный выпрямитель. Если неисправность устраняется, возбудитель продолжает работать на резервном выпрямителе до плановой остановки. Если неисправность повторяется на резервном выпрямителе, двигатель аварийно отключается с ошибкой «нет исправных регуляторов».

Границы резервирования

Согласующий силовой трансформатор является общим элементом системы и в стандартном исполнении не резервируется.

По требованию заказчика ВТЕ-7-22 может быть выполнен с раздельным питанием каналов управления и силовых преобразователей от двух независимых вводов. Конкретная схема питания, состав общих элементов и границы резервирования определяются выбранным исполнением и фиксируются в техническом задании.

Технические характеристики

Номинальный ток возбуждения	200, 315, 400, 630 А (по исполнению)
Номинальное напряжение возбуждения	36, 48, 75, 115, 150, 230 В
Степень защиты корпуса	IP22 или IP54
Размеры шкафа	1800×800×600 мм для тока 200 и 315 А; 2000×800×600 мм для тока 400 и 630 А
Точность стабилизации тока	не ниже 2 %
Энергоэффективность	автоматическое поддержание cos φ = 1; повышенное энергосбережение
Резервирование	два регулятора, два выпрямителя; (опция) питание цепей управления от двух независимых источников

Функции и режимы

• Предпусковое опробование на остановленном двигателе.
• Автоматическая подача возбуждения при пуске двигателя в функции тока статора, частоты и фазы ЭДС скольжения.
• Автоматический и ручной режим управления током возбуждения.
• Стабилизация заданного тока возбуждения с точностью не ниже 2 %.
• Режимы АРВ: стабилизация тока возбуждения, поддержание cos φ.
• Безударное переключение между автоматическим и ручным режимами.
• Автоматический переход в ручной режим при отказе измерительных цепей.
• Ограничение максимального и минимального тока возбуждения по диаграмме машины.
• Местное и дистанционное изменение уставки возбуждения.
• Автоматическое гашение поля инвертированием при отключении двигателя.
• Плавное форсирование возбуждения при снижении напряжения статора на 5–15 % от номинала.
• Автоматическое снижение тока возбуждения при перегрузке по току ротора (по тепловой модели i²t).
• Непрерывный контроль изоляции ротора: предупреждение и авария при снижении сопротивления. Измерение до 2 МОм с шагом 63 Ом.
• Сохранение работоспособности при кратковременном исчезновении питания с последующей ресинхронизацией.
• (опция) Сушка обмоток заданным током во время простоя двигателя.

Защиты

• От внутренних и внешних коротких замыканий в цепях тиристорного выпрямителя.
• От длительного асинхронного хода двигателя.
• От затянувшегося пуска двигателя.
• От потери возбуждения работающего двигателя.
• От пробоя изоляции ротора на землю.
• От недопустимых перегрузок по возбуждению.
• От ложной подачи возбуждения на выключенный двигатель.
• От частых пусков двигателя.
• От низкого напряжения статора.
• От смены направления мощности.
• От перенапряжения на обмотке возбуждения.
• От перегрева ротора.
• От перегрева пусковых сопротивлений.
• (опция) От превышения температуры тиристоров или внутри шкафа.
• Индикация необходимости ППР двигателя.
• Неисправность канала управления тиристорами.
• Отсутствие исправных регуляторов.

Интеграция с АСУ ТП

Аналоговые выходы	4–20 мА, 0–10 мА, 0–5 мА; параметры программируются по ТЗ заказчика
Аналоговые входы	4–20 мА, 0–10 мА, 0–5 мА; параметры программируются по ТЗ заказчика
Дискретные входы/выходы	24 В; выходы до 300 мА
RS-485	Modbus RTU, Modbus ASCII, 1200–115200 bps; Profibus DP через модуль AnyBus
RS-232	Modbus RTU, Modbus ASCII, 1200–115200 bps
Ethernet	Modbus TCP/IP, Ethernet 10/100T

Комплектация

• Возбудитель ВТЕ-7-22 в шкафу.
• Согласующий трансформатор — по заказу (по технологии UNICORE с током холостого хода менее 0,3 А) или используется существующий при модернизации.
• Панель оператора DExS.OP.CM3 — штатно.
• Щитовые приборы: ток ротора, ток статора, напряжение ротора.
• Документация и ПО.

Опции комплекта поставки

• Согласованный ЗИП (групповой ЗИП на партию).
• Силовые перемычки для подключения первичной и вторичной обмоток согласующих трансформаторов.
• Станция наладчика (ноутбук с предустановленной сервисной программой Ajuster).

Структурная схема

Особенности исполнений IP22 и IP54

IP22

оборудование шкафа размещено на монтажной панели, закреплённой в металлическом каркасе, снаружи каркас закрыт металлическими кожухами. Гасящее сопротивление находится в верхнем отсеке под кожухом с перфорацией; специальный металлический кожух защищает оборудование шкафа от тепла при пуске двигателя.

IP54

в металлическом шкафу располагаются система управления, защитная аппаратура и токоведущие части тиристорного выпрямителя. Охладитель выведен за пределы шкафа (зазор 10 мм — воздушная теплоизолирующая прослойка). Тиристорные модули крепятся к охладителю через отверстия в задней стенке, чтобы основное выделение тепла происходило за пределами шкафа. Гасящее сопротивление — в верхнем отсеке под кожухом с перфорацией. На двери — приточный вентилятор с фильтром IP54, работает только при работе выпрямителя. На задней стенке — выпускное окно с фильтром IP54. На нижней крышке — герметичные кабельные вводы IP54.

Модернизация действующего оборудования

ВТЕ-7-22 применяется как для новых объектов, так и для модернизации действующих систем возбуждения. При обновлении возможно использование существующего согласующего трансформатора — после проверки его параметров. Это снижает стоимость замены и сокращает объём монтажных работ.

Подберём исполнение под ваш двигатель

Для точного подбора нужны: тип и паспортные данные двигателя, номинальные напряжение и ток возбуждения, требуемая кратность форсировки, способ пуска, условия установки, требования к интеграции с АСУ ТП. Пришлите эти данные — подберём исполнение и рассчитаем стоимость.

Электронная почта: info@intmash.ru
Телефон: (383) 347-00-55, +7 (913) 947-00-55 отдел продаж
Часы работы: с 8:00 до 18:00 (GMT+7, МСК+4)