KOORDINACIJA PODEŠENJA PODUZBUDNOG LIMITERA I ZAŠTITE OD NESTANKA UZBUDE

KOORDINACIJA PODEŠENJA

PODUZBUDNOG LIMITERA I

ZAŠTITE OD NESTANKA UZBUDE

Blaženka Brkljač, Igor Bartulović

Končar - Elektronika i informatika

Dobrilo Gačević, Željko Pejović

EPCG AD Nikšić, TE Pljevlja

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

STRUKTURA REFERATA

• Kratak opis agregata TE Rijeka i TE Pljevlja

• Karakteristike novog Sustava uzbude

• Poduzbudni limiter

• Zaštita od nestanka uzbude

• Koordinacija podešenja i snimke

• Zaključak


KRATAK OPIS AGREGATA TE RIJEKA

• proizvodna jedinica najveće jedinične snage u RH,376 MVA, IfMCR = 3300 A

• velika pogonska fleksibilnost, rad u sekundarnoj regulaciji frekvencije i snage razmjene, rad u induktivnom i kapacitivnom području


KRATAK OPIS AGREGATA TE PLJEVLJA

• proizvodna jedinica najveće jedinične snage u CG, pušten u rad 1982.godine,210 MW / 247 MVA, IfN=2750A

• U EES CG radi kao bazna elektrana, sa značajnom ulogom u zatvaranju elektroenergetskog bilansa. Revitalizacija glavne energetske opreme obavljena 2009.g. a nedugo je revitaliziran i generator čime je povećana njegova snaga na 218,5 MW / 257 MVA


KARAKTERISTIKE NOVOG SUSTAVA UZBUDE


• digitalni regulator napona u dvokanalnoj izvedbi (tipa DRN)• vodom hlađeni tiristorski usmjerivač u konfiguraciji 1+1

• ograničenja rada generatora u poduzbuđenom i naduzbuđenom režimu automatski u ovisnosti o stanju rashladnog medija

VODOM HLAĐENI USMJERIVAČ U KONFIG. 1+1


Vodom hlađeni usmjerivač (gore) i petpolni rastavljač (dole)

Sustav hlađenja usmjerivača

DRN 3. GENERACIJE


• nova centralna procesorska jedinica• sinkronizacija s GPS signalom točnog

vremena• proširena verzija snimača prijelaznih pojava • kronološki registrator događaja

REGISTRATOR PRIJELAZNIH POJAVA


• podesiva konfiguracija i okidna logika

• sinkronizacija s GPS signalom točnog vremena

• podesiva dubina zapisa

KRONOLOŠKI REGISTRATOR DOGAĐAJA


• zapisuje sve relevantne događaje u sustavu

• sinkroniziran s GPS signalom točnog vremena

• ispis KRD-a na lokalnom panelu, daljinskom ili unutar nadređenog SCADA sustava

STABILIZATOR EES-a


• 2 ulazna signala: radna snaga i promjena frekvencije napona• široki frekvencijski opseg djelovanja• primjena: prigušenje kompleksnih oscilacija

Struktura PSS2A/2B, IEEE Std. 421.5-2005

PODUZBUDNI LIMITER (UNDEREXCITATION LIMITER, UEL)


• ima ulogu preventivnog djelovanja pri tendenciji smanjenja uzbude kako bi se izbjegla nepotrebna isključivanja generatora od strane zaštite

• potrebno je statičke karakteristike ograničenja unutar sustava uzbude podesiti tako da djeluju prije nego radna točka dostigne vrijednosti podešene statičkom karakteristikom odgovarajuće zaštite agregata

• regulacijski signal UEL-a izvodi se kombiniranjem ili napona i struje ili djelatne i jalove snage generatora. Ako su ulazni signali UEL-a napon i struja statora generatora, kao što je to u ovom slučaju, tada limitirajuća karakteristika ima u P-Q ravnini pogonskog dijagrama kružni oblik.

KARAKTERISTIČNA POGONSKA KARTA GENERATORA S IZRAŽENIM POLOVIMA


PODEŠENJA ZAŠTITE OD NESTANKA UZBUDE I P/Q LIMITERA


Karakteristika prorade P/Q limitera sa stvarnim podešenjem, preračunatim na Ugn (TE Rijeka), za 1, 2 i 3 bara

-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2TE RIJEKA - ZAŠTITA GENERATORA 376.47MVA/20kV - NESTANAK UZBUDE - POGONSKI DIJAGRAM

Jalova snaga, q,(rj)

Dje

latn

a sn

aga,

p, (

rj)

p+j*q=u2(Real(y)+j*Imag(y))

Jedinična kružnica, ug=1.0rj

Kružnica za ug=0.93rj

Kružnica za ug=1.07rj

Gubitak uzbude: ug=1.0rj



Podešenje zaštite od nestanka uzbude u pogonskom dijagramu za tri razine napona generatora (100 %, 93 % i 107 %),

PODUZBUDNI LIMITER (UNDEREXCITATION LIMITER, UEL)


• P/Q limiter može djelovati kada je aktivan regulator napona (u rezervnom regulatoru po struji uzbude nije aktivan), kada je uključen generatorski prekidač, uključena lijeva strana kružnice P/Q ograničenja uzbude te kada je limit uključen logičkom sklopkom. Ako je limit blokiran za izlazni signal se proslijedi maximalni negativni iznos. Prorada P/Q limitera se signalizira.

• Neuspješno djelovanje P/Q limitera se javlja kada za vrijeme prorade P/Q limitera uzbude unutar podešenog vremena nije došlo do sniženja regulacijskog odstupanja minimalne struje uzbude ispod podešenog nivoa.

• Snimanje P/Q limitera i provjera rada je obavljena u tri radne točke agregata, na različitim iznosima radne snage agregat, snižavanjem napona generatora tj. napona uzbude do prorade P/Q limitera (statički i dinamički).

ISPITIVANJE PODUZBUDNOG P/Q LIMITERA


P=130 MW, step smetnja -1,5% Ugn, tlak vodika 1 bar (uz uključen PSS)

KOORDINACIJA ISPITIVANJA ZAŠTITE OD NESTANKA UZBUDE I PODUZBUDNOG LIMITERA


• provjera da je statička karakteristika poduzbudnog limitera podešena ispravno

• poduzbudni limiter se onemogući kako bi se mogla ispitati zaštita od nestanka uzbude (na stvarnom podešenju). Provjeri se najprije, statički, proradna radna točka navedene zaštite (uz onemogućenje prorade same zaštite), a nakon toga i dinamička proradu zaštite od nestanka uzbude. Pri tome, snimkom, mjerenjima, signalizacijom i djelovanjem na odgovarajuće sustave, potvrdimo ispravno podešenje i djelovanje navedene zaštite.

• Zaštita od nestanka uzbude, u pravilu, djeluje na isključenje generatorskog prekidača, razbuđivanje generatora i zaustavljanje agregata.

• Nakon potvrde ispravnog djelovanja zaštite od nestanka uzbude ponovo se omogući poduzbudni limiter te se spreme podešenja zaštite od nestanka uzbude i poduzbudnog limitera kao konačna.

ZAKLJUČAK

• U poduzbudnom području rada ograničenje rada generatora je definirano praktičnom granicom stabilnosti i minimalnom strujom uzbude, ali i ograničenjem zbog lokalnog zagrijavanja krajnjih limova statorskog paketa i ostalih metalnih dijelova u čeonom prostoru, koje može biti strože od praktične granice statičke stabilnosti.

• Isključenje elemenata sustava zauzima posljednje mjesto na listi prioritetnih mjera: stoga treba koristiti odgovarajuće regulacijske mjere npr. limitere unutar Sustava uzbude.

• Poznavanje mogućnosti rada omogućuje i točnije planiranje trgovanja jalovom energijom u EES-u.


Hvala na pažnji!


SNIMKE


Uzbuđivanje (usporeno, po rampi)

SNIMKE


Razbuđivanje invertiranjem usmjerivača

SNIMKE


Step smetnja u referenci napona generatora


METODA PODEŠENJA PARAMETARA PSS

Parametri PSS-a tipa PSS2B određeni su klasičnom metodom prema IEEE 421 standardu i prema smjernicama iz WECC (Western Electricity Coordinating Council). Metoda se sastoji od snimanja fazne karakteristike tj. kašnjenja u sustavu uzbude (mjerenje kašnjenja između P i Uref za slučaj da se snima u radu na mreži ili Ug i Ureg za slučaj snimanja u praznom hodu). Parametri PSS-a odabiru se tako da se snimljeno kašnjenje (koje je zapravo uzrok oscilacija u radnoj snazi) kompenzira u najvećoj mogućoj mjeri za područje lokalnih i sistemskih oscilacije (0.1 do 2 Hz). Za puštanje u pogon postoje upute sa već predefiniranim skupinama parametara očekivanih kašnjenja u sustavu uzbude, tako da se na terenu odabir parametara PSS-a svodi na izbor između nekoliko predefiniranih skupina.

Step smetnja u ARN-u, P=120 MW

PSS isključen PSS uključen


SNIMKE


SNIMKE

Step smetnja u ARN-u, P=300 MW

PSS isključen PSS uključen

Documents

KOORDINACIJA PODEŠENJA PODUZBUDNOG LIMITERA I ZAŠTITE OD NESTANKA UZBUDE