Руководство по эксплуатации АРН ЮГИШ.421413.002

Федеральное государственное унитарное предприятие
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ АВТОМАТИКИ
имени академика Н.А.Семихатова
Утвержден
ЮГИШ.421413.002 РЭ – ЛУ
АППАРАТУРА ВОЗБУЖДЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ
НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА
АРН
Руководство по эксплуатации
ЮГИШ.421413.002 РЭ
Содержание
1 Описание и работа АРН
4
1.1 Назначение АРН
4
1.2 Технические характеристики
4
1.3 Устройство и работа
7
1.4 Маркировка и пломбирование
8
1.5 Упаковка
8
2 Использование по назначению
8
2.1 Подготовка АРН к использованию
8
2.2 Использование АРН
11
3 Техническое обслуживание
12
4 Текущий ремонт
13
5 Хранение
13
Приложение А Настройка статизма
16
Приложение Б Ссылочные нормативные документы
18
ЮГИШ.421413.002 РЭ С. 2
Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) устанавливает правила
эксплуатации
на
аппаратуру возбуждения
и
регулирования
напряжения
генератора АРН (в дальнейшем – АРН). РЭ содержит сведения о технических
характеристиках, конструкции и принципе действия АРН и предназначено для
специалистов, осуществляющих монтаж и обслуживание АРН. РЭ содержит
требования, которые обязательны при работе с АРН.
РЭ распространяется на аппаратуру возбуждения и регулирования
напряжения генератора АРН-400 ЮГИШ.421413.002 и его модификацию
аппаратуру возбуждения и регулирования напряжения генератора АРН-230
ЮГИШ.421413.002-01.
ЮГИШ.421413.002 РЭ С. 3
1 Описание и работа АРН
1.1 Назначение АРН
1.1.1 АРН
возбуждения
предназначен
синхронного
для
автоматического
генератора
с
целью
управления
поддержания
током
выходного
напряжения генератора на заданном уровне.
1.1.2 АРН предназначен для работы в составе трехфазных синхронных
генераторов мощностью до 400 кВт, номинальным напряжением 230 и 400 В,
частотой 50 и 60 Гц.
1.1.3 АРН обеспечивает работу в следующих условиях эксплуатации:
- температура воздуха окружающей среды от минус 50 до плюс 55 оС;
- относительная влажность воздуха до 98 % при температуре плюс 45 оС;
- на высоте над уровнем моря до 4000 м;
- при воздействии морского тумана;
- при воздействии инея и росы;
- при воздействии циклического изменения температуры от минус 45 до
плюс 55 оС за восемь часов.
1.1.4 АРН обеспечивает работу с блоком защиты.
1.2 Технические характеристики
1.2.1 Питание АРН
1.2.1.1 Питание АРН в режиме гашения поля осуществляется с выходных
клемм
генератора
напряжением,
формируемым постоянными
магнитами,
действующим значением не менее 60 В.
1.2.1.2 Питание АРН в режиме возбуждения осуществляется от выходного
напряжения генератора.
1.2.1.3 В режиме запуска трехфазного асинхронного короткозамкнутого
электродвигателя или при коротком замыкании в нагрузке, питание АРН
осуществляется от выпрямительного моста трансформатора силового (ТС).
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.4
Напряжение на входе выпрямительного моста ТС не более 90 В во всех режимах
работы генератора.
1.2.2 Мощность, потребляемая прибором АРН во всех режимах, не
превышает 6 Вт.
1.2.3 Габаритные размеры не более 158  127  71 мм. Габаритный чертеж
прибора приведен на рисунке 1.
1.2.4 Масса прибора составляет не более 1 кг
1.2.5 Средний срок службы не менее 8 лет с учетом проведения
технического обслуживания.
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.5
6
66
132
157,5
110
71
23
110
127
Рисунок 1 – Габаритный чертеж АРН
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.6
1.3 Устройство и работа
1.3.1 АРН состоит из двух модулей:
–
модуль контроллера – для контроля линейных напряжений на клеммах
генератора, тока нагрузки и положения органов управления генератором, а также
расчета управляющего воздействия на обмотки возбудителя c использованием
ШИМ (широтно-импульсной модуляции);
–
модуль силовой коммутации – для формирования тока возбудителя
генератора и вторичных напряжений питания АРН.
1.3.2 АРН обеспечивает работу со следующими органами управления
генератора:
- переменный резистор регулирования выходного напряжения (СУН);
- переключатель
между
режимами
работы
генератора
«ВОЗБУЖДЕНИЕ/ГАШЕНИЕ ПОЛЯ»;
- переключатель между режимами работы генератора «АВТОНОМНАЯ
РАБОТА/ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА».
1.3.3 Уставка по статизму – 3 % задается при настройке АРН совместно с
генератором на предприятии-изготовителе. Для изменения уставки по статизму в
процессе
эксплуатации
используются
органы
управления
генератора
и
дополнительно попарно замыкаются провода канала обмена RS-485. Настройка
статизма производится в соответствии с приложением А.
1.3.4 Схема замыкания проводов канала обмена RS-485 при настройке
статизма приведена на рисунке 2.
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.7
RA
TA
RB
TB
Рисунок 2 – Схема замыкания проводов канала
обмена RS-485 при настройке статизма
1.4 Маркировка и пломбирование
1.4.1 Маркировка АРН осуществляется при помощи планки, содержащей
наименование и обозначение изделия, массу и заводской номер.
1.4.2 Маркировка упаковки должна соответствовать ГОСТ 14192 и
требованиям конструкторской документации.
1.5 Упаковка
1.5.1 АРН с паспортом помещают в транспортную тару.
1.5.2 Упаковка соответствует ОСТ 92–0935.
2 Использование по назначению
2.1 Подготовка АРН к использованию
2.1.1 Извлечь АРН из транспортной тары.
2.1.2 Если транспортирование или хранение АРН осуществлялись в
условиях, отличающихся от рабочих условий применения, АРН следует до
распаковывания выдержать в помещении не менее 4 ч.
2.1.3 Провести внешний осмотр. Корпус и провода для подключения к
генератору не должны иметь видимых повреждений. Повернуть АРН в разных
плоскостях, не должно быть звуков незакрепленных деталей. При наличии
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.8
повреждений
или
посторонних
звуков
вернуть
АРН
на
предприятие-
изготовитель.
2.1.4 АРН устанавливается непосредственно на генераторе. К схеме
генератора
АРН
подключается
согласно
маркировке
на
проводах
для
подключения к генератору. Соединить концы проводов с клеммами генератора в
соответствии со схемой подключения на рисунке 3.
2.1.5 Крепить АРН к корпусу генератора через изолирующие прокладки,
обеспечивающие отсутствие электрического контакта между корпусом АРН и
корпусом генератора во всех условиях эксплуатации.
2.1.6 ВНИМАНИЕ: ШПИЛЬКА ЗАЗЕМЛЕНИЯ АРН ДОЛЖНА БЫТЬ
ПОДКЛЮЧЕНА К ЦЕПИ «0» ГЕНЕРАТОРА!
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.9
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.10
"0"
C1
1C1
ТТ
C2
C3
C3
1C3
C2
1C2
C1
ТС
И2
И1
ТПК
"С1"
"И2-"
"И2+"
"И1-" ("0")
"И1+"
1,0 мкФ "ТПК-" ("0")
"ТПК+"
"Т3"
"Т2"
"Т1"
INOV
"0"
IN+
"0"
"0"
"0"
INOV
"0"
100 Ом
"0"
100 Ом
"0"
INOV
"0"
IN+
GND
OUT
GND
OUT
GND
OUT
GND
OUT
"0"
47 мкФ
10 Ом
У
У
У
У
ВИП
12 B
5B
Центральный
процессор
Рисунок 3 - Схема подключения АРН к генератору
"0"
180 кОм
(100 кОм)
"С2"
OV
"0"
IN+
IN-
IN+
100 Ом
200 мкФ
180 кОм
(100 кОм)
"0"
180 кОм
(100 кОм)
0,1 Ом
"С3"
"ТТ-" ("0")
"TT+"
Модуль контроллера
"0"
INOV
IN+
I =2 мА
"0"
11 кОм
470 кОм
Модуль силовой
коммутации
2,2 кОм
+12 B
Передатчик
RS-485
Приемник
RS-485
2,2 кОм
GND
OUT
У
+12 В
АРН
"ГАШ"
"ПАР"
TB
TA
RB
RA
Гаш
Возб
Парал
"0"
ППБ-3А
Автон
"СУН-" ("0")
4,7 кОм
"СУН+"
2.2 Использование АРН
2.2.1 АРН предназначен для использования в составе генераторов
номинальным напряжением 230 или 400 В, для автоматического управления
током возбуждения с целью поддержания выходного напряжения генератора на
заданном уровне.
2.2.2 При помощи переменного резистора СУН возможна подстройка всех
напряжений относительно номинального в диапазоне ± 15 %.
2.2.3 Настройка статизма производится в соответствии с приложением А.
ВНИМАНИЕ!
ПРИ ШТАТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АРН В СОСТАВЕ
ГЕНЕРАТОРА ДОЛЖНО ОБЕСПЕЧИВАТЬСЯ ОТСУТСТВИЕ ЗАМЫКАНИЯ
ПРОВОДОВ
КАНАЛА
ОБМЕНА
RS-485
МЕЖДУ
СОБОЙ,
ДРУГИМИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ЦЕПЯМИ ИЛИ КОРПУСОМ ГЕНЕРАТОРА.
2.2.4 При трехфазном коротком замыкании кратность тока КЗ не менее
трёх.
2.2.5 Для корректного включения АРН при температуре окружающей
среды ниже минус 35 °С, после раскручивания генератора до номинальных
оборотов, переключатель «ВОЗБУЖДЕНИЕ/ГАШЕНИЕ ПОЛЯ» переводить в
положение «ВОЗБУЖДЕНИЕ» не ранее чем через 10 минут.
2.2.6 В случае включения АРН с использованием блока защиты,
рекомендуемая схема включения в соответствии с рисунком 4.
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.11
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.12
"0"
C1
1C1
ТТ
C2
C3
C3
1C3
C2
1C2
C1
ТС
C3
C2
БЗ
И2
И1
ТПК
C1
0
"И2-"
"И2+"
"И1-" ("0")
"И1+"
"ТПК-" ("0")
"ТПК+"
"Т3"
"Т2"
"Т1"
INOV
"0"
IN+
"0"
"0"
"0"
INOV
"0"
100 Ом
"0"
INOV
"0"
IN+
100 Ом
"0"
GND
OUT
GND
OUT
GND
OUT
GND
OUT
"0"
47 мкФ
10 Ом
У
У
У
У
ВИП
12 B
5B
Центральный
процессор
Рисунок 4 - Схема включения АРН с блоком защиты
"0"
"С1"
OV
"0"
IN+
IN-
IN+
100 Ом
200 мкФ
180 кОм
(100 кОм)
"С2"
"0"
180 кОм
(100 кОм)
"С3"
0,1 Ом
180 кОм
(100 кОм)
"ТТ-" ("0")
"TT+"
Модуль контроллера
"0"
OUT
INOV
IN+
I =2 мА
"0"
11 кОм
470 кОм
Модуль силовой
коммутации
2,2 кОм
+12 B
Передатчик
RS-485
Приемник
RS-485
2,2 кОм
GND
У
+12 В
АРН
"ГАШ"
"ПАР"
TB
TA
RB
RA
Гаш
Возб
Парал
"0"
ППБ-3А
Автон
"СУН-" ("0")
4,7 кОм
"СУН+"
2.2.7 Возможные неисправности при эксплуатации прибора приведены в
таблице 1.
Таблица 1 - Возможные неисправности АРН
Характер неисправности
Нет возбуждения генератора
Возможная причина неисправности
Тумблер «ВОЗБУЖДЕНИЕ/ГАШЕНИЕ»
в положении «ГАШЕНИЕ»
Неправильно подключен АРН
Недостаточное напряжение на клеммах
генератора, формируемое постоянными
магнитами
Выходное напряжение 1,15 Uном или Обрыв в цепи «СУН»
не регулируется
Не правильно выбран номинал резистора
СУН
Выходное
напряжение
1,15 Uном
более В АРН неисправна функция защиты от
перенапряжения,
ремонт
только
на
предприятии-изготовителе
При параллельной работе нет статизма Неправильная фазировка
трансформа-
тора тока
Обрыв в цепи трансформатора тока
Обрыв
в
цепи
тумблера
«АВТО-
НОМНАЯ/ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА»
Не снимается возбуждение генератора Обрыв
в
цепи
тумблера
«ВОЗ-
БУЖДЕНИЕ/ГАШЕНИЕ»
2.2.7 В случае неисправности АРН ремонт возможен только на
предприятии-изготовителе.
2.2.8 После длительного хранения и во время эксплуатации должно
проводиться техническое обслуживание АРН в соответствии с разделом 3.
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.13
3 Техническое обслуживание
3.1 Общие указания
3.1.1 Техническое обслуживание АРН проводится с целью обеспечения
его работоспособности во время эксплуатации, и после хранения.
3.1.2 Проверку технического состояния и профилактические работы
осуществлять с периодичностью не менее 1 раза в год.
3.2 Меры безопасности
3.2.1 При работе с АРН необходимо соблюдать требования ПОТ РМ-016
РД 153-34.0-03.150-00 «Межотраслевые правила по охране труда (правила
безопасности) при эксплуатации электроустановок до 1000 В».
3.2.2 Квалификационная группа исполнителей должна быть не ниже 3.
3.3 Порядок технического обслуживания АРН
3.3.1 Предусмотрены следующие виды технического обслуживания:
- контрольный осмотр;
- проверка работоспособности.
3.3.2 Контрольный осмотр проводится перед началом работы АРН после
транспортирования и хранения. При контрольном осмотре проверять:
- целостность контровки, пломб;
- отсутствие механических повреждений (вмятин, забоин, трещин) и
следов коррозии;
- отсутствие звуков незакрепленных деталей;
- целостность уплотнения резиновой прокладки между половинками
корпуса;
- целостность и наличие маркировки.
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.14
3.3.3 Если поверхность АРН имеет деформации или другие повреждения,
мешающие нормальному функционированию, АРН отправить на ремонт на
предприятие-изготовитель.
3.3.4 Проверку работоспособности проводить в составе генератора.
4 Текущий ремонт
4.1 Гарантийный и послегарантийный ремонты АРН производятся
квалифицированными специалистами на предприятии-изготовителе.
5 Хранение
5.1 Условия хранения в помещениях с температурой окружающей среды
от минус 50 до плюс 40 0С на срок хранения 1 год.
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.15
Приложение А
(обязательное)
Настройка статизма
А.1 Исходное состояние
А.1.1 Приводной двигатель остановлен.
А.1.2 Подключить АРН к генератору в соответствии с рисунком 3, провода
“RA”, “TA”, “RB”, “TB” не соединять.
А.1.3
Переключатель
«АВТОНОМНАЯ
РАБОТА/ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ
РАБОТА» перевести в положение «АВТОНОМНАЯ РАБОТА», переключатель
«ВОЗБУЖДЕНИЕ/ГАШЕНИЕ ПОЛЯ» - в положение «ГАШЕНИЕ».
ВНИМАНИЕ: НАЛИЧИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА
ТОКА В ФАЗЕ С2 ОБЯЗАТЕЛЬНО!
А.2 Установка номинального выходного напряжения генератора
А.2.1 Приводной двигатель раскрутить до номинальных оборотов.
А.2.2 Переключатель «ВОЗБУЖДЕНИЕ/ГАШЕНИЕ ПОЛЯ» перевести в
положение «ВОЗБУЖДЕНИЕ».
А.2.3 Резистором СУН выставить 100 % номинального напряжения по
вольтметру, класса точности не ниже 0,5, подключенному к выходным клеммам
генератора.
А.2.4 Переключатель «ВОЗБУЖДЕНИЕ/ГАШЕНИЕ ПОЛЯ» перевести в
положение «ГАШЕНИЕ».
А.2.5 Приводной двигатель остановить.
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.16
А.3 Регулировка статизма
А.3.1 Соединить попарно провода “RA”/“TA” и “RB”/”TB”.
А.3.2
Переключатель
«АВТОНОМНАЯ
РАБОТА/ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ
РАБОТА» перевести в положение «АВТОНОМНАЯ РАБОТА», переключатель
«ВОЗБУЖДЕНИЕ/ГАШЕНИЕ ПОЛЯ» в положение «ГАШЕНИЕ».
А.3.3 Запустить приводной двигатель, и раскрутить до номинальных
оборотов.
А.3.4
Переключатель
«АВТОНОМНАЯ
РАБОТА/ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ
РАБОТА» перевести в положение «ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА», переключатель
«ВОЗБУЖДЕНИЕ/ГАШЕНИЕ ПОЛЯ» в положение «ВОЗБУЖДЕНИЕ».
А.3.5 К генератору подключить 100 % номинальную нагрузку (либо 60 %
индуктивную нагрузку).
А.3.6 Резистором СУН выставить 97 % номинального напряжения по
вольтметру.
А.3.7 Переключатель «ВОЗБУЖДЕНИЕ/ГАШЕНИЕ ПОЛЯ» перевести в
положение «ГАШЕНИЕ».
А.3.8 Приводной двигатель остановить.
А.3.9 Отсоединить провода “RA”, “TA”, “RB”, “TB”.
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.17
Приложение Б
(справочное)
Ссылочные нормативные документы
Номер раздела, подраздела, пункта,
Обозначение документа,
подпункта, перечисления,
на который дана ссылка
приложения
ГОСТ 14192-96
1.4.2
ОСТ 92-0935-80
1.5.3
ПОТ РМ-016-2001
3.2.1
РД 153-34.0-03.150-00
Межотраслевые правила по охране
труда
(правила
эксплуатации
безопасности)
электроустановок
при
до
1000 В
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.18
ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ
Номера листов (страниц)
Изм.
изменен- замененных
ных
Всего
листов
аннулиро- (страниц)
новых
ванных в докум.
№ докум.
Входящий
№ сопроводительного докум.
и дата
Подп.
Дата
ЮГИШ.421413.002 РЭ С.19