Pokrokové budicí soustavy pro zvýšení provozní spolehlivosti generátorů

Pokrokové budicí soustavy pro zvýšení provozní spolehlivosti generátorů Ve snaze vyhovět současným požadavkům na spolehlivost elektrizačních soustav v podmínkách silné konkurence na trhu výroby elektrické energie využíváme svých zkušeností a poznatků jakožto výrobců originálních zařízení, které jsme získali za dobu téměř 140 let, k tomu, abychom nabídli k dodání osvědčené, vysoce spolehlivé a účinné technické výrobky a inteligentní řešení služeb, které s nimi souvisí. Mezi naše výrobky patří také široký sortiment budicích soustav SIPOL, ® ® ® RG3, THYRIPART , THYRISIEM a THYRIPOL . Všechny tyto budicí soustavy přispívají ke zvýšení provozní spolehlivosti generátorů a zajišťují výbornou koordinaci s ochranami generátorů a řídicí technikou. Flexibilní provedení a široké spektrum systémových vlastností umožňuje jejich využití v celé škále aplikací u nových a rekonstruovaných generátorů v elektrárnách různého druhu a velikosti, například ve vodních, závodních a jaderných elektrárnách, v elektrárnách spalujících biomasu, v parních elektrárnách a elektrárnách s paroplynovým cyklem a u nouzových agregátů. Každá budicí soustava může být na základě požadavků zákazníka navržena jako individuální řešení, kdy se standardní provedení příslušným způsobem modifikuje a kombinuje s volitelnými doplňky, aby bylo možno zákazníkovi dodat nákladově efektivní, optimalizovanou budicí soustavu. Každá budicí soustava je před dodáním podrobena kompletní funkční zkoušce, aby její uvedení do provozu na místě bylo rychlé a snadné. Standardní provedení i přídavné prvky na přání využívají osvědčenou digitální technologii pro spolehlivou regulaci napětí, monitorování a řízení, která zahrnuje:

• • • • •

automatický regulátor napětí (AVR) regulátor budicího proudu (ECR) omezovač přebuzení (OEL) a podbuzení (UEL) regulaci jalového výkonu (VAR) nebo účiníku (PF) kompenzaci jalového proudu.

Při doplnění vhodného volitelného zařízení a přídavných funkcí se budicí soustava může snadno přizpůsobit různým požadavkům specifickým pro konkrétní projekt:

• • • • • • •

Přednosti, které lze snadno zjistit:

stabilizátor soustavy (PSS) omezovač statorového proudu omezovač U/f výpočet teploty rotoru víceúrovňová koordinovaná regulace jalového výkonu zálohování místní a dálkové řízení pro uvádění do provozu a pro provoz

• • • • • •

Zahrnují celé spektrum použití Výkon generátoru

0.01

0.1

1

10

100

1000 MVA

vyšší výkon lepší účinnost delší doba provozního života vyšší spolehlivost a pohotovost větší provozní flexibilita minimalizované ztráty

Tyto přednosti se projeví snížením provozních nákladů a nákladů na údržbu

Malé závodní a vodní elektrárny, SIPOL rekonstrukce IE ≤ 20 A Budicí soustava pro generátory s rotačními budiči a budiči AC/DC Vodní, parní a závodní RG3 elektrárny, rekonstrukce IE ≤ 130 A Budicí soustava pro generátory s rotačními budiči a budiči AC/DC THYRIPART® If ≤ 1000 A

Generátory pro vlastní spotřebu a nouzové agregáty pro vodní a jaderné elektrárny, závodní elektrárny, rekonstrukce

Nabízíme řešení budicí soustavy pro každý synchronní generátor bez ohledu na to, zda jde o výrobky Siemens nebo výrobky kohokoliv jiného.

Statická budicí soustava s kompenzačním zdrojem Parní a jaderné elektrárny

THYRISIEM® If ≤ 225 A Budicí soustava pro generátory s rotačními budiči THYRIPOL® If ≤ 8000 A Budicí soustava pro statické buzení

Rozsah použití Vodní, parní elektrárny, elektrárny s paroplynovým cyklem a jaderné elektrárny, rekonstrukce

Rozšířený rozsah použití

IE ≤ Stejnosměrný budicí proud hlavního budiče If ≤ Stejnosměrný budicí proud synchronního generátoru

2

®

Elektrárna s paroplynovým cyklem Bugok, Jižní Korea: 3 budicí soustavy THYRIPOL , 2 × 205 MVA a 1 × 207 MVA Všechny budicí soustavy odpovídají standardům jakosti ISO 9001:2000 a splňují požadavky norem IEC, EN, DIN, VDE a IEEE 421. Po celou dobu jejich provozního života zabezpečujeme pro ně široký sortiment služeb:

• • • • • • • • •

dodávka náhradních dílů asistenční služby při uvádění do provozu a při údržbě zaškolení personálu zákazníka na místě našimi inženýry inženýrská pomoc na místě po dobu 24 hodin zpřístupnění příslušného softwaru zákazníkovi rychlá pomoc prostřednictvím horké linky po dobu 24 hodin trvalá kontrola měřených veličin, hardwaru a softwaru šetřící čas a peníze simulace podmínek regulace a některých provozních podmínek servisní služby pro elektrické stroje: instalace, uvádění do provozu a údržba

Naše technologie dodávané po celém světě se jen od r. 1975 provozně využívají ve více než 2000 budicích soustavách. Prokazují naše zkušenosti a vyznačují se pohotovostí světové třídy téměř 100%. Naše služby vám mohou pomoci minimalizovat náklady na údržbu a maximalizovat provozní pohotovost.

3

Naše rozsáhlá nabídka řešení budicích soustav pro synchronní generátory umožňuje zvýšit provozní spolehlivost generátorů a tím zvýšit spolehlivost a hospodárnost výroby elektrické energie.

Výpočet amortizace: Nová budicí soustava ušetří náklady v důsledku nižších ztrát. Počítá se proto doba nutná k amortizaci pořizovacích nákladů na novou budicí soustavu. Typický příklad: Instalací nové statické soustavy THYRIPOL® ve vodní elektrárně v Indii se zvýšila účinnost o více než 0,5 procentního bodu a návratnost investic byla kratší než 5 roků.

SIPOL Řešení budicí soustavy pro malé výkony Budicí proud do 20 A Výkon generátoru

0.01

0.1

1

10

100

Malé závodní a vodní elektrárny, rekonstrukce

1000 MVA

Spalovna odpadu Schwandorf, Německo: 1 SIPOL 12,5 MVA.

Použití: Vzhledem ke kompatibilitě s výrobky všech výrobců je tato budicí soustava vhodná pro použití v malých závodních a vodních elektrárnách a výhodně se může uplatnit zejména při rekonstrukci elektráren.

Rozsah možných použití: Budicí soustava SIPOL může být napájena z pomocného budiče (50 ... 300 V DC nebo 0 ... 400 V AC do 400 Hz) z nepřerušitelného (bezvýpadkového) zdroje nebo z nouzového zdroje (akumulátorů) elektrárny. SIPOL je budicí soustava pro synchronní stroje s budičem a rotačními diodami. Může být také přímo připojena na sběrací kroužky generátoru. Budicí soustava SIPOL tak rozšiřuje výkonový rozsah budicí soustavy RG3.

Pro vodní elektrárny Volkach a Kitzingen na řece Mohan v Německu jsme dodali tři soustavy SIPOL 1,6 MVA.

Vodní elektrárna Gersthofen, LechElektrizitätswerke AG, generátory 5 × 3 MVA. I přes velmi omezený prostor byla technologie SIPOL integrována do stávajícího zařízení bez jakýchkoliv problémů.

4

Budicí soustava SIPOL umístěná ve skříni 1200 × 600 × 400 mm

Budicí soustava SIPOL montovaná na montážní desce

Vlastnosti a přednosti:

• • • • • • • • • •

Kompaktní provedení a snadná instalace Možnost přizpůsobení situaci v konkrétní elektrárně s využitím služeb konzultanta Krátká dodací lhůta Monitorování poruch prostřednictvím digitálního displeje Zobrazení aktuální hodnoty na digitálním displeji nebo jako analogové hodnoty Uživatelsky příznivý provoz Dodávka náhradních dílů* do 24 hodin Plně digitální systém se vyznačuje menšími nároky na údržbu a větší odolností proti rušení než staré analogové regulátory Sada omezovačů pro zajištění bezpečného provozu i při mezních podmínkách generátoru Kompatibilní s různými typy generátorů všech výrobců

Software: Snadná parametrizace standardních softwarových funkcí.

Reference: Ukázkou typického řešení rekonstrukce jsou tyto dva projekty:

5

Projekt: Zákazník: Účel použití: Typ elektrárny:

Langweid, Německo Bayerishe Elektrizit!ätswerke GmbH rekonstrukce vodní


Papírna Garda, Itálie Cartiere del Garda rekonstrukce závodní

* Platí pro standardní vybavení

RG3 Řešení budicí soustavy pro malé a střední výkony Budicí proud do 130 A Výkon generátoru

0.01

0.1

1

10

100

1000 MVA

Vodní, parní a závodní elektrárny, rekonstrukce

Použití: RG3 je budicí soustava určená pro synchronní generátory s budiči (např. s rotačními diodami). Může být také přímo připojena na sběrací kroužky generátoru. Vzhledem k vysoké flexibilitě a stavebnicovému provedení je tato budicí soustava vhodná pro použití v závodních, parních a vodních elektrárnách a výhodně se může uplatnit při rekonstrukci elektráren.

Rozsah možného použití: Budicí výkon standardních budicích soustav je dodáván buď z pomocného budiče s trvalým magnetem, z odděleného budicího transformátoru, z pomocného vinutí nebo z pomocného vinutí na složeném statorovém jádře. Budicí transformátor může být připojen na svorky synchronního generátoru nebo k nouzovému napájecímu zdroji elektrárny (50 ... 300 V DC, ... 400 V AC do 400 Hz). Výkonová část se skládá z transformátorového měniče a je připojena k budicímu vinutí budiče nebo na sběrací kroužky generátoru.

Parní elektrárna na lignit Niederaussem, Rheinbreaun, Německo: dvě budicí soustavy RG3 pro bloky A a B, 2 × 214 MVA

6

Jaderná elektrárna Tihange, S. A. Electrabel, Belgie, blok 1, skupina 1+2, 2 × 578 MVA: modernizace obou budicích soustav si vyžádala pouze 5 měsíců od obdržení objednávky do uvedení do provozu.

Teplárna spalující dřevo Helbra, Německo: 1 × RG3 7,25 MVA

Teplárna na biomasu SchongauAltenstadt, Německo: 1 × RG3 14,5 MVA

Závodní elektrárna Voest-Alpine Stahl GmbH, Rakousko: 1 × RG3 48 MVA


Software:

•

Snadné přizpůsobení díky standardnímu softwaru s otevřenou strukturou a knihovnami funkčních bloků.

•

• • • • • • • • •

7

Bezvýpadkové přepínání pomocí spínacích diod mezi základním a záložním napájením Záložní kanál pro ruční ovládání nebo záložní kanál pro automatický regulátor napětí (AVR) s odděleným výkonovým měničem s možností využití záložního napájecího zdroje Místní a dálkové řízení pro uvádění do provozu a pro provoz Speciální řešení pro průmyslové účely včetně ProfiBus™ Stavebnicové provedení umožňuje zejména při rekonstrukcích optimální integraci do stávajícího zařízení podle požadavků zákazníka Monitorování rotačních diod Stabilizátor soustavy (PSS) Víceúrovňová koordinovaná regulace jalového výkonu Omezovač U/f a omezovač statorového proudu Kompletní sada omezovačů pro zajištění bezpečného provozu i při mezních podmínkách generátoru Kompatibilní s různými typy generátorů všech výrobců

Reference: Tyto projekty jsou typickou ukázkou vybavení nové elektrárny a rekonstrukce stávající elektrárny na fosilní paliva o středním výkonu: Projekt: Zákazník: Účel použití: Typ elektrárny:

Elgin, blok 1-A Ameren, Illinois nová budicí soustava plynová


Weisweiler, blok C+D, Německo RWE RheinbrauAG modernizace parní

THYRIPART®

Vodní elektrárny Trausnitz, Reisach a Tanzmühle patří do skupiny PVE „Pumpspeicherwerksgruppe Jansen“ na řece Pfreimd v Německu a mají výkon 135 MW. V elektrárně Reisach jsou instalovány čtyři budicí soustavy ® THYRIPART , 4× 275 kVA

Řešení budicí soustavy pro elektrárny středního výkonu Budicí proud do 1000 A Výkon generátoru

0.01

0.1

1

10

100

1000 MVA

Generátory pro vlastní spotřebu a nouzové agregáty pro vodní a jaderné elektrárny, závodní elektrárny, rekonstrukce

Použití: Tato budicí soustava je vhodná pro použití v závodních a jaderných elektrárnách, při rekonstrukcích a pro nouzové agregáty.

Rozsah možného použití: ®

Budicí soustava THYRIPART je statická budicí soustava závislá na zatížení. Kompaundmí buzení se napájí napětím generátoru (max. 11 kV) a proudem generátoru (max. 2000 A) a zlepšuje chování generátoru při různých zátěžových stupních a zkratech na výstupu generátoru. Budicí energie se přes sběrací kroužky přivádí přímo do generátoru. Princip její funkce vychází z „Harzova obvodu“, který využívá oscilačního obvodu k přeměně napěťového zdroje na proudový zdroj a tím umožňuje rozběh bez pomocné energie.

®

Jaderná elektrárna Isar 2 1475 MW, Německo: čtyři budicí soustavy THYRIPART pro nouzové agregáty, každý s výkonem 7,3 MVA (také byla instalována jedna soustava pro 1640 MVA). Vzhledem ke špičkovému celkovému výkonu dosahovaném v každém roce od uvedení do provozu (trvale překračuje instalovaný výkon) je to jedna z nejúspornějších jaderných elektráren na světě.

8

Jaderná elektrárna Atucha, Argentina: čtyři budicí ® soustavy THYRIPART 7,2 MVA pro nouzové agregáty Atucha 2

Proudový a vysokonapěťový transformátor patří ® k budicí soustavě THYRIPART

Jaderná elektrárna Comanche Peak, USA: budicí soustavy ® THYRIPART uzpůsobené americké normě 1E


Software:

•

Programovatelný digitální řídicí obvod umožňuje snadné přizpůsobení budicí soustavy speciálním potřebám.

• •

•

• •

9

Závislost na zatížení: kompaudní buzení se napájí napětím generátoru a proudem generátoru a zlepšuje chování generátoru při různých zátěžových stupních a zkratech na výstupu generátoru Schopnost startu „ze tmy“: během spouštění vnitřní oscilační obvod způsobí zvýšení napětí a samostatné nabuzení z remanentního napětí generátoru Vysoká pohotovost a spolehlivost: základní buzení je i při poruše regulátoru zajišťováno pasivními prvky (transformátory, tlumivky, kondenzátory, usměrňovače). Nízký gradient napětí: řízené tyristorové usměrňovače normálně vytvářejí relativně vysoké gradienty napětí du/dt. Budicí soustava využívá neřízený usměrňovač, proto je gradient du/dt nízký. Tím se sníží namáhání izolace budicích vinutí Kompletní sada omezovačů pro zajištění bezpečného provozu i při mezních podmínkách generátoru Kompatibilní s různými typy generátorů všech výrobců

Reference: Tyto dva projekty jsou ukázkou typické rekonstrukce jaderné a závodní elektrárny o velkém výkonu: Projekt: Zákazník: Účel použití: Typ elektrárny:

Bohunice, Slovensko Slovenské Elektrárne, a. s. modernizace jaderná


Ludwigshafen, Německo BASF modernizace závodní

THYRISIEM® Řešení budicí soustavy pro elektrárny středního a velkého výkonu Budicí proud do 225 A Výkon generátoru

0.01

0.1

1

10

100

1000 MVA

Parní a jaderné elektrárny

Parní elektrárna Suez, Egypt: ® 1 budicí soustava THYRISIEM 420 MVA

Použití: Tato budicí soustava je vhodná pro použití v parních a jaderných elektrárnách

Rozsah možného použití: ®

THYRISIEM je budicí soustava pro synchronní generátory s rotačními budiči. Výkon je dodáván z pomocného budiče (150 – 420 Hz) a/nebo ze zdrojů vlastní spotřeby elektrárny (400 V, 50/60 Hz)

®

Paiton II, 5 + 6, Jawa Power, Indonézie: 2 budicí soustavy THYRISIEM , 2 × 789 MVA

Parní elektrárna na lignit Niederaussem, Německo: 2 budicí soustavy ® THYRISIEM , 1223 MVA pro nejpokročilejší a nejvýkonnější lignitovou elektrárnu na světě, blok K

10


Software:

• •

Řízení a regulace s využitím 32 bitové technologie ® vycházející z technologie Siemens SIMADYN D

• • • • • •

Kompletní zálohování Dva nezávislé regulační kanály pro ruční a automatické ovládání Dva nezávislé výkonové usměrňovače (koncepce 2 × 100) Výkonové usměrňovače mohou být za provozu generátoru vyměněny Digitální kontrola od zjištění reálné hodnoty až po zapálení tyristoru Kompletní sada omezovačů pro zajištění bezpečného provozu i při mezních podmínkách generátoru Panel pro místní ovládání včetně indikace závad Stabilizátor soustavy (PSS)

Schwarze Pumpe, 2 × 1000 MVA, Německo, jedna z nejpokročilejších lignitových elektráren na světě: ® 2 budicí soustavy THYRISIEM

11

Reference: Dva níže uvedené projekty se týkají rekonstrukce jedné z nejstarších a nejúspěšnějších jaderných elektráren v Německu a nejpokročilejší parní elektrárny v Číně. Projekt: Zákazník: Účel použití: Typ elektrárny:

Biblis A, Německo RWE rekonstrukce jaderná


Wai Gao Qiao, Čína Shanghai Municipal Electric nová elektrárna parní

THYRIPOL® Řešení budicí soustavy pro elektrárny velkých výkonů Budicí proud do 8000 A Výkon generátoru

0.01

0.1

1

10

100

1000 MVA

Vodní, parní elektrárny, elektrárny s paroplynovým cyklem a jaderné elektrárny, rekonstrukce

Použití: ®

THYRIPOL je statická budicí soustava určená pro synchronní generátory a synchronní kompenzátory. Rovněž je vhodná pro vodní, parní a jaderné elektrárny a pro rotační měniče nebo synchronní kompenzátory v nových elektrárnách a při rekonstrukcích stávajících zařízení.

Rozsah možného použití: Buzení synchronního stroje zajišťuje tyristorový usměrňovač řízený automatickým regulátorem napětí, tzn. budicí proud se z výstupu usměrňovač přivádí přímo přes sběrací kroužky do rotoru. ®

Existují dvě standardní budicí soustavy THYRIPOL :

• •

napájení ze svorek generátoru nebo ze sítě vlastní spotřeby (střední rozsah napětí) napájení jako kompaundní budicí soustava s přídavným využitím složky závislé na proudu generátoru.

Vodní elektrárna Tucurui, Brazílie: 23 × 390 MVA, Siemens dodává 11 ® budicích soustav THYRIPOL

12

Parní elektrárna Hanfeng, Čína: ® budicí soustava THYRIPOL 2 × 765 MVA až do 10,750 A. Připojení budicí soustavy k vývodu generátoru s jednofázovým transformátorem (3 × 1910 kVA)

Sanxia Three Gorges, Čína, China Yantze Three Gorges Project; s výkonem 26 × 840 MVA to bude nejvýkonnější vodní elektrárna na světě: Siemens dodá 14 budicích ® soustav THYRIPOL

Elektrárna s paroplynovým cyklem Rita, Filipíny: budicí ® soustavy THYRIPOL 4 × 298 MVA


• • • • •

• •

Stabilizátor soustavy (PSS) Uzavřené a otevřené regulační obvody vysoké úrovně Omezovač U/f, omezovač statorového proudu Panel pro místní ovládání včetně indikace závad Možnost rozsáhlého zálohování (např. 2 automatické regulátory napětí) - řízený tyristorový usměrňovač - plně digitální kontrolní systém od zjištění aktuální hodnoty až po generování zapalovacího impulsu Kompletní sada omezovačů pro zajištění bezpečného provozu i při mezních podmínkách generátoru Kompatibilní s různými typy generátorů všech výrobců

Software: Modulární řízení a regulace s prvky, které jsou součástí ® technologie SIMADYN D

• • •

multiprocesorový systém se základními 32 bitovými jednotkami (procesory RISC) časovací jednotka (watchdog) aritmetika s pohyblivou řádovou čárkou

Reference: Jsou uvedeny dva příklady z cca 650 realizovaných projektů: jeden je ukázkou rekonstrukce stávajících elektráren ve východní a jižní Evropě a druhý se týká jedné z řady parních elektráren, které Siemens vybudoval nebo vybavil v Číně:

13


Sostanj 4, Slovinsko Termoelektrarna Sostanj d.o.o. rekonstrukce parní


Hanfeng, Čína Habei Electric Power Corp. nová elektrárna parní

Doplňkové služby V zájmu komplexnosti dodávky budicí soustavy pro Vaši elektrárnu nabízíme také následující doplňkové služby: Technická péče o budicí soustavy Dodání budicích soustav pro generátory jiných výrobců Stabilizátor elektrizační soustavy / simulace generátoru a budicí soustavy / inženýrské a konzultační služby v oboru regulační techniky

• •

•

Stabilizátor soustavy (PSS) Návrh a optimalizace PSS, výpočet tlumicího účinku, měření a analýza jeho působení na místě Simulace generátoru a budicí soustavy Zkoušky regulátorů napětí s využitím digitálního simulátoru pracujícího v reálném čase pro zkoušení hardwaru v příslušném zapojení, např. při kontrole stávajících regulátorů napětí a při instalaci nových budicích soustav (zkouška funkce, pomoc při uvádění do provozu). Inženýrské a konzultační služby v oboru regulační techniky Analýza a optimalizace regulačních obvodů v elektrárnách, počítačová prezentace budicích soustav pro účely výpočtů stability

Výpočty stability sítě a elektrizační soustavy Inženýrské a konzultační služby při navrhování, koordinaci a přizpůsobování parametrů automatických regulátorů napětí s ohledem na všechny podmínky existující v síti. Využívají se moderní metody simulace a výpočtu dynamiky a stability elektrizační soustavy. Je také možno navrhovat koordinaci paralelně pracujících generátorů s dodávkou jalového výkonu, jakož i koordinaci s nastavením přepínačů odboček blokových transformátorů. Součástí našich služeb je rovněž kontrola plnění požadavků Pravidel pro provoz sítí (Grid Code). Technické služby pro elektrické stroje, vodní elektrárny a elektrárny s dieselagregáty

• • • • •

Montáž a uvedení do provozu Posudková činnost, diagnostika a údržba Opravy Modernizace, rozšiřování a obnova Poradenství

Rovněž nabízíme uzavření kontraktů na provádění údržby, služby po telefonu a s využitím horké linky. Technické služby pro elektrárny spalující fosilní paliva a pro jaderné elektrárny na celém světě Specifické know-how je základem úspěšných služeb. Zaměřujeme se na uplatnění rozsáhlých systémových znalostí při poskytování služeb ve všech fázích výstavby, rekonstrukce a provozu Vaší elektrárny: • řízení prací na příslušném projektu včetně řízení výstavby • inženýrské služby • výstavba a uvedení do provozu (spuštění), zaškolení personálu • údržba a opravy.

14

V r. 2003 vydal a copyright získal: Siemens AG Power Generation Freyeslebenstrasse 1 91058 Erlangen, Germany e-mail: [email protected] www.siemens.com/powergeneration Siemens Westinghouse Power Corporation 4400 Alafaya Trail Orlando, FL 32826-2399, USA e-mail: [email protected] www.siemens.com/siemenswestinghouse Objednací číslo. A96001-S90-A927-V1-7600 Vytištěno v Německu 1362 135480M WS 10031. Změny vyhrazeny bez předchozího upozornění. Vytištěno na papíru upraveném bělicím prostředkem bez obsahu chlóru. Informace uvedené v tomto materiálu obsahují všeobecné popisy dostupných technických řešení, která nemusí být vždy v jednotlivých případech realizována. Požadované vlastnosti se proto musí specifikovat v každém jednotlivém případě při uzavírání kontraktu.

Dodávky do České republiky zajišťuje: Siemens s.r.o. Evropská 33a 160 00 Praha 6 Tel.: +420 541 191 753 Veškeré poptávky týkající se zařízení z tohoto katalogu směřujte prosím na výše uvedenou adresu, eventuelně na adresu Siemens s.r.o., pobočka Brno, Technická 15, 616 00, Brno.

15

Pokrokové budicí soustavy pro zvýšení provozní spolehlivosti generátorů

Recommend Documents